Гаджеты для рук после инсульта

За последнее десятилетие инструменты для восстановления после инсульта и реабилитации прошли долгий путь – от видеочатов с врачами до перчаток-роботов и интерактивных видеоигр. Новые технологии восстановления после инсульта помогают связать нейропластичность1 и обучение. И в этом их ключевая роль в выздоровлении после инсульта.

Эта новая технология реабилитации предоставляет пациентам возможность получить больше времени для занятий, больше интенсивности и разнообразия по сравнению с предыдущими занятиями по тренировке движения. Не говоря уже о том, что эти новые технологии также являются более интерактивными, привлекающими внимание и они действительно помогают мотивировать пациента. Они помогают также использовать способность мозга восстанавливать себя таким образом, каким раньше мы не видели.

Как и простые упражнения, которые годами выполняли во время реабилитации, последние инструменты для восстановления после инсульта используют концепцию нейропластичности. Хотя исследователи уже много лет знают о способности мозга “переобучаться”, теперь они понимают, насколько важно начать этот процесс как можно раньше. Это связано с тем, что разрушение мозговой ткани во время инсульта на самом деле является временным триггером для остальной части мозга. И смерть тканей в результате инсульта, похоже, запускает программу саморемонта в мозгу.

После инсульта здоровая мозговая ткань возвращается в более эластичную стадию в течение одного-трех месяцев. Нейропластичность позволяет здоровой мозговой ткани создавать новые связи с пораженными мышцами и нервами в течение многих лет, но в эти первые месяцы восстановления мозг особенно открыт для формирования подобных связей. К сожалению, именно в это время организм пациента сталкивается с самыми крайними ограничениями, не позволяющими в полной мере использовать в своих интересах эластичность здоровой мозговой ткани.

И именно в это время могут помочь современные технологии. Сегодня у тех, кто пережил инсульт, больше возможностей для восстановления, чем когда-либо прежде, и многие из современных цифровых средств для реабилитации предназначены для извлечения пользы на этом раннем этапе восстановления. Другие позволяют врачам и лицам, осуществляющим уход, внимательно следить за прогрессом пациентов и предотвращать распространенные осложнения по мере восстановления движения и переобучения мозга в течение месяцев и лет после инсульта.

MIRA

MIRA – это медицинское устройство, использующее датчики слежения за движением для геймификации физической терапии и улучшения соблюдения пациентом режима лечения.

Это решение представляет собой программную платформу, которая превращает физические и когнитивные упражнения в игру, делая терапию более удобной и легкой для восприятия. Оно разработано в качестве инструмента для терапевтов, использующих внешние датчики слежения за движением для вовлечения пациентов в терапию, а также для оценки и составления отчетов о соблюдении пациентами режима лечения.

В настоящее время в системе используется сенсорная технология Microsoft Kinect для определения того, правильно ли пациенты выполняют упражнения и улучшают ли они свою работу с течением времени.

MIRA успешно применяется в ортопедической и неврологической терапии для пожилых людей. Решение MIRA содержит более 450 игр для физического и когнитивного развития, а также предоставляет возможность пациенту самому создавать упражнения в игровой форме. Контент формируется на основе клинических данных и обратной связи от терапевтов и пациентов, при этом он постоянно расширяется и совершенствуется посредством периодического обновления приложений.

Ключевым понятием MIRA является “exergame”, которая стала основой для взаимодействия между пациентом и приложением. Каждая “exergame” является результатом слияния двух ключевых компонентов: упражнения и игры.

Решение содержит инструменты для оценки диапазона движений, а также пользовательские опросники и другие средства для отслеживания активности пациентов. При этом анкеты могут быть расширены и модифицированы в зависимости от клинических потребностей.

KineQuantum

Французская фирма KineQuantum также решила использовать метод геймификации, чтобы разнообразить нудные упражнения при реабилитации после инсульта. Она разработала одноименную платформу на базе технологий виртуальной реальности, предназначенную для проведения реабилитации, ее оценки и обеспечения обратной связи. Эта система делает реабилитацию забавной и удобной для пациентов, предоставляя им в игровой манере различные режимы тренировок, а также позволяя им получить доступ к информации, показывающей, как работают эти упражнения.

Система KineQuantum использует устройство виртуальной реальности Vive и пару опциональных ручных джойстиков. Пациенту предлагается отслеживать объекты на экране с помощью движений головы, дотрагиваться до них руками, а также играть в более активные игры, например, отмахиваться от мух и стрелять пушечными ядрами в пиратский корабль. Все активности сделаны максимально веселыми, что заставляет пациента очень быстро забыть, что он на самом деле выполняет реабилитационные процедуры в рамках прописанной ему терапии. Причем в то время, когда пациент “играет” и выполняет виртуальные задачи, система измеряет различные характеристики, такие как время отклика, диапазон движений и другие аналогичные параметры.

Нейромышечный экзоскелет

Новый роботизированный ортез (устройство, необходимое для разгрузки и поддержки больных, травмированных суставов или конечностей), разработанный специалистами Политехнического университета Гонконга и получивший название “нейромышечный экзоскелет”, объединяет в себе технологии мягкой робототехники и нейромышечной электростимуляции. Он содержит электромиографические2 сенсоры, которые определяют, когда пользователь пытается задействовать поврежденную мышцу, и немедленно активируют стимуляцию, чтобы заставить эти мышцы двигаться вместе с роботизированным элементами ортеза.

В системе используются мягкие робототехнические технологии, что делает устройство легким и удобным в использовании. Компонент, закрепляемый на верхней части руки, весит всего порядка 300 г и не потребляет много электроэнергии, которую он получает из встроенной батареи. Эта батарея может работать до 4 часов подряд.

Комбинация четко настроенной по времени стимуляции с механической поддержкой руки помогает мозгу обучаться ассоциировать различные движения с намерениями пациента, существенно ускоряя таким образом процесс нейропластичности, что очень важно для правильного восстановления.

По мнению разработчиков, это устройство позволит пациентам, перенесшим инсульт, большую часть процесса реабилитации осуществлять дома, тем самым сэкономив им существенные средства.

Vivistim

Американские исследователи из Техасского университета в Далласе разработали новый терапевтический метод на базе электростимуляции блуждающего нерва, который значительно улучшает восстановление двигательных способностей у пациентов после инсульта.

Работа этого имплантируемого прибора, получившего название Vivistim, основана на том, что синхронизация стимуляции блуждающего нерва с движением повышает нейронную пластичность мозга, что в результате улучшает эффективность восстановления.

Своей разработкой ученые надеются усилить процесс формирования новых нейронных связей во время реабилитации, использовав при этом электричество. Прибор имплантируется в грудь и стимулирует блуждающий нерв, находящийся в шее. Этот нерв контролирует парасимпатическую нервную систему3, а его электронная стимуляция, по мнению ученых, помогает улучшить нейропластичность.

Исследователи объединили свой метод с традиционной физической реабилитацией и постарались очень точно синхронизировать стимуляцию нерва с движением пораженной конечности. Проведенное тестирование системы показало, что в этом случае эффективность реабилитации удваивается.

Rapael

Компания Neofest разработала “умную” перчатку Rapael, предназначенную для восстановления возможностей пострадавшей при инсульте руки. Эта перчатка, которая используется как контрольный механизм в играх при физиотерапии, работает вместе с планшетом на базе Android.

Она надевается на пострадавшую руку пользователя и для ее контроля используются датчики движения и позиционирования на пальцах и запястье. Приложение, к которому устройство подключено при помощи Bluetooth, “проводит” пациента через череду игровых и активных сцен, позволяющих тренировать мышцы руки или кисти.

Перчатки доступны для обеих рук и разных размеров, причем даже для детей. Люди могут арендовать “умную” перчатку и Android-планшет с приложением по цене $99 в месяц. Возможно, такой метод распространения и наиболее удобен для потребителей, поскольку, как правило, реабилитация занимает не более нескольких месяцев.

Ipsihand

Американские ученые из Медицинской школы университета Вашингтона в Сент-Луисе разработали управляемое с помощью мыслей устройство, получившее название Ipsihand, которое помогает людям после инсульта восстановить контроль над своими руками, причем существенно быстрее.

Для использования этой системы пользователь должен надевать “бионическую руку”, похожую на упомянутую выше перчатку Rapael, и специальную шапочку с электродами. С помощью такой шапочки сигнал о желании сжать или разжать парализованную руку передавалось на устройство, где встроенный в него компьютер усиливал сигнал, позволяющий управлять механизмом бионической руки.

Ученые обнаружили, что электрический сигнал, связанный с движением, сначала возникает в части мозга, которая находится на той же стороне, что и конечность, которой вы хотите пошевелить. Эти сигналы в свою очередь активируют другую сторону мозга, которая и отдает команду действительно произвести движение. А у человека после инсульта первоначальный сигнал теряется втуне, поскольку часть мозга, отвечающая за движение, не работает. Вот здесь и включается в дело Ipsihand.

Пациенты после 12 недель использования этого бионического устройства смогли брать кубики и строить из них башню, закручивать тоненькие трубочки вокруг большой трубки и подносить свою руку ко рту. Возможно, это мало, но на самом деле “это определяет разницу, сможет ли человек сам надеть штаны или не сможет”, говорят разработчики.

Saebo MyoTrac Infiniti

Для восстановления после инсульта пораженные нервы и мышцы больше не могут посылать или получать необходимую для движения сенсорную стимуляцию. Именно здесь может быть полезна нейромышечная электрическая стимуляция, когда к парализованным мышцам для восстановления или улучшения их функций подаются небольшие электрические импульсы

Устройство Saebo MyoTrac Infiniti использует электромиографическую триггерную стимуляцию, которая представляет собой сочетание биологической обратной связи и электрической стимуляции. Стимуляция с помощью подобных устройств подается в желаемую группу мышц (например, разгибатели пальцев, разгибатели локтей и т.д.), как только клиент деактивирует или расслабляет противоположную спастическую группу мышц (например, спастические сгибатели пальцев, сгибатели локтей и т.д.).

Сенсорная электрическая стимуляция повышает нейропластичность и активизирует участки головного мозга, помогая при реабилитации после инсульта. При этом повышается нейропластичность мозга, улучшается двигательная реабилитация пострадавшей руки.

Исследования показывают, что при подобной стимуляции низкого уровня, более сильные сигналы передаются в мозг и могут привести к улучшению функционирования и восстановления коры головного мозга.

1 Под нейропластичностью подразумевается способность нейронов регенерироваться и формировать новые нейронные связи.

2 Электромиография – диагностический метод, посредством которого специалисты оценивают функциональное состояние скелетных мышц и окончаний периферических нервов. Оценка происходит по уровню их электрической активности

3 Парасимпатическая нервная система — часть автономной нервной системы, связанная с симпатической нервной системой и функционально ей противопоставляемая, поддерживает гомеостаз. В парасимпатической нервной системе находятся ганглии (нервные узлы).

Источник

Тренажеры для реабилитации после инсульта обеспечивают эффективное восстановление двигательных и других функций пострадавшего человека. Разработано много различных конструкций таких устройств, и выбор оптимального варианта должен осуществляться при непосредственном участии врача-реабилитолога.

Особенности тренажерной реабилитации

Фото 1 При инсульте у человека нарушается мозговое кровообращение, ведущее к серьезным нарушениям двигательной способности.

К распространенным последствиям относится суставная контрактура, атрофия и спастичность мышц, парезы и параличи.

Мозг теряет способности координации и управления суставами и мышцами. Только специальные мероприятия способны постепенно восстановить утраченные функции.

Схема реабилитации имеет строго индивидуальный, комплексный характер, важнейшим элементом которой является ЛФК.

Специальные тренажеры обеспечивают механотерапию. По сути, это устройства, приборы и приспособления, с помощью которых обеспечиваются направленные физические нагрузки на суставы и мышечные ткани, пострадавшие при инсульте. Они решают следующие задачи:

Нормализация мышечного тонуса. Постинсультный мышечный гипертонус нарушает активность и координацию движения суставов. Тренажеры позволяют возвратить нормальный тонус мышцам, достичь нужной последовательности движения, восстановить обратные биологические связи и нервно-мышечный контроль, устранить болезненность при движении.
Улучшение кровообращения и трофики. Контролируемые физические нагрузки нормализуют поступление кислорода в мозговые ткани, нормализуют тканевые обмены, что положительно влияет на иннервацию двигательных центров.
Преодоление психологического фактора. После продолжительной неподвижности у человека появляется психологический барьер, страх утраты подвижности. Он просто теряет уверенность в своих силах. Тренажеры позволяют пострадавшему снова научиться управлять своими мышцами, ходить, нагружать конечности, держать предметы в руках.

Важно! Преимущество тренажеров заключается в возможности направленного загружения мышц и изменения точки приложения нагрузки, регулирования нагрузки и амплитуды движения. В период реабилитации они помогают постепенно возвращать взаимосвязь головного мозга с конечностями и другими мышечными системами, восстановить физическую форму.

Разновидности

Тренажеры для постинсультной реабилитации можно условно подразделить на несколько категорий:

Место установки и эксплуатации. Выделяется 2 разновидности – для домашнего использования и для специализированных, реабилитационных учреждений. В первом случае устройства отличаются малыми габаритами и простотой конструкции;
Конструктивные особенности – специализированные и приспосабливаемые тренажеры. Первая группа включает устройства, специально разработанные для больных с нарушением двигательных функций. В качестве приспосабливаемых тренажеров могут использоваться различные приспособления и предметы, имеющие иное назначение. Примером могут служить мячи, фиксаторы стопы, обычные палки, шведская стенка и т.п;
Направленность воздействия – локальные устройства и тренажеры общего воздействия. Среди локальных устройств отмечаются тренажеры для кистей рук, ступней ног, пальцев и т.д. При использовании устройств второго типа загружаются сразу несколько групп мышц (велотренажеры, беговая дорожка и т.п.).

Реабилитационные тренажеры лучше всего приобретать в готовом виде, в специализированных магазинах. Они сопровождаются инструкцией, которая поможет правильно организовать эксплуатацию.

Важно! Простые тренажеры можно сделать своими руками, что помогает рационально разместить их в квартире.

Велотренажеры

Фото 2 Велотренажер – это устройство с печалями, которое имитирует езду на велосипеде.

Данный тренажер дает нагрузку на нижние конечности, что помогает восстановить навыки ходьбы.

Тренинг на велотренажере осуществляется в положении сидя, что обеспечивает одновременную загрузку мышц ног и спины, способствуя снижению ограничений подвижности туловища, восстанавливая не только ноги, но отчасти и руки.

Выделяется 2 типа велотренажеров – с принудительным и естественным вращением педалей. Первый вариант характерен для использования в медицинском стационаре. Ступни ног фиксируются на педалях, которые принудительно вращаются с заданной скоростью. Нижние конечности вынужденно повторяют движение педалей.

Справка! Велотренажеры применяются с первых дней реабилитации после инсульта.

В домашних условиях для восстановления двигательных способностей ног можно использовать более простой велотренажер, на котором педали крутит сам человек. Нагрузка изменяется путем регулирования сопротивления вращению, а его частота задается самим участником занятия. В большинстве случаев положительные результаты использования велотренажера отмечается через 5-7 недель регулярных тренировок.

Для рук

При инсульте верхние конечности страдают достаточно часто. Специальные и приспосабливаемые тренажеры помогают устранить мышечную атрофию, восстановить волокна и нормализовать иннервацию, восстановить функцию рук. Выделяются такие типы тренажеров для разработки рук:

универсальные статические устройства для разработки пальцев, кистей и предплечья;
комплексные тренажеры для одновременной загрузки рук и ног;
приборы с обратной биологической связью и компьютерным управлением;
динамические устройства педального и рычажного типа;
роботизированные тренажеры.

Полезное видео по теме:

Для пальцев рук

Одним из самых эффективных тренажеров такого типа считается устройство «Бутон». Оно позволяет фиксировать пальцы на разном расстоянии от кончиков. Нагрузка при раздвижении и сгибании пальцев может регулироваться.

Координацию движения пальцев можно тренировать с помощью набора «Бизиборд». Он представляет собой доску, на которой можно производить простые операции со шнурками и шариками.

Важно! Для восстановления моторики рук отлично подходит кубик Рубика, пластилин или глина, резиновые шарики и кольца.

Для кисти руки

Фото 3 Тренажер для кисти руки «Машинка».

Он состоит из рабочих и пассивных пластин, пружинного механизма, роликов и фиксаторов для пальцев и рук.

Шарнирное соединение элементов обеспечивает различные движения кисти с регулируемой нагрузкой.

Устройство тренирует разгибательные мышцы ладони и пальцев. Одновременно загружаются локтевой и плечевой суставы.

Робот-перчатка. Это ультрасовременный тренажер, способный нагружать кисть руки в разных режимах. Управление обеспечивается с помощью компьютера.

Эспандеры эластичного или пружинного типа. При разработке кисти нужны эспандеры, обеспечивающие нагрузку не только на пальцы, но и при кистевом движении.

Для суставов

Для восстановления подвижности верхних конечностей важно обеспечить нагрузки на различные их мышцы и суставы, в т.ч. локоть, предплечье. В этом направлении можно выделить такие тренажеры:

Велотренажер с ручным приводом, т.е. для вращения педалей руками. Он во многом аналогичен указанному выше устройству, но располагается на высоте удобной для использования рук при воздействии на педали.
Тренажер блочного типа. Его принцип основывается на подъеме пораженной руки здоровой рукой с помощью тросика, пропущенного через ролик. Опуская здоровую руку, обеспечивается подъем неподвижной руки, и наоборот. Пружинный механизм поддерживает заданную нагрузку.
Эспандеры с нагрузкой на суставы всей верхней конечности (чаще всего, растягивающегося типа).

В постинсультовой реабилитации широко используются приспособления для локального воздействия на мышцы и суставы рук, и такие упражнения начинаются уже на первом этапе восстановительного периода. Однако, чаще всего, они сочетаются с упражнениями на другие мышечные группы.

Важно! Эффективность тренингов повышается при проведении дополнительно расслабляющего и лечебного массажа.

Мышечная электростимуляция

Фото 4 При парезах и параличах конечностей после инсульта эффективным оказывается электростимуляция нервных центров.

Ее можно проводить при ишемическом типе патологии, через 15-20 дней после основного приступа.

Процедура при поражении верхних конечностей обеспечивается двумя парами электродов, размещающихся в области предплечья — в районе пролегания лучевого нерва, а также локтевого и срединного нерва.

На электроды подается ток с прямоугольными импульсами длительностью до 1 мс при частоте 0,5 Гц. Он подается поочередно – вначале на лучевой нерв, а через 1-2 с – на локтевой и срединный нерв. Сила тока составляет 2,5-5 мА. Общая длительность процедуры — 6-9 минут.

При поражении нижних конечностей электроды закрепляются в районе малоберцевого нерва и в области голени (большеберцовый нерв). Параметры тока выбираются аналогично воздействию на верхние конечности.

Справка! Для проведения электростимуляции применяются специальные приборы, генерирующие ток нужных параметров. Процедура проводится каждый день в течение 11-14 суток.

Для ног

Правильная нагрузка на нижние конечности позволяет быстрее избавиться от ограничения их подвижности. Можно выделить такие характерные тренажеры для ног:

Устройства, действующие по принципу велотренажера. Один из эффективных вариантов – аппарат «Манупед». Он выполнен в виде опорной площадки, на которой располагается стойка с рулем и педалями. Стопы на педалях могут фиксироваться неподвижно;
Беговая дорожка. Занимаясь на этом тренажере, важно не увлечься со скоростью движения дорожки. При реабилитации следует начинать со скорости не более 180-220 м/ч. Обязательный элемент – поручни безопасности.

В механотерапии пострадавших нижних конечностей важны устройства, позволяющие восстановить навыки нормальной ходьбы. В этом направлении выделяются такие тренажеры:

Надувная подушка. Она позволяет тренировать равновесие, что необходимо при ходьбе;
Ходунки. Их конструкция должна обеспечивать устойчивое вертикальное положение тела;
Степпер или горки. Эти тренажеры имитируют ходьбу по лестнице или наклонной поверхности.

Справка! При использовании различных систем при тренировке ходьбы важно исключить выворачивание ступни. Для этого используются специальные лангеты или фиксаторы стопы.

Современные тренажеры представляют собой комплексную систему устройств, способных имитировать различные условия. Одной из таких систем является комплекс «Имитрон». Различные типы движения нижними конечностями обеспечиваются путем перемещения рычагов руками. Другой тренажер — «Эквос» восстанавливает вестибулярный аппарат при вертикальном положении тела и ходьбе.

Полезное видео по теме:

Для лежачих больных

В тех случаях, когда человек после инсульта прикован к кровати, особенно важно обеспечить упражнения на восстановление подвижности.

В этих условиях нужны специфические тренажеры, которые пригодны для использования в лежачем положении.

Они должны обеспечивать воздействие на мышцы и суставы в щадящем режиме. Для них необходим собственный привод (электрический или гидравлический).

Тренажеры разработаны для различных зон воздействия. Для ног можно использовать тренажер-велосипед с принудительным вращением педалей. Устройства для суставов обеспечивают сгибательно-разгибательные движения с контролем положения коленей и бедра.

Справка! Достаточно эффектитвным оказывается тренажер «Шагоног 409». Он имитирует ходьбу у лежачих больных и используется при полном параличе ног. Для эффективного восстановления широко используется робототехника.

Полезное видео по теме:

Когда можно начинать тренировки?

Срочные меры при инсульте требуют интенсивной терапии, которая продолжается не менее 4-5 суток. В этот период какие-либо физические нагрузки противопоказаны. Несложные гимнастические упражнения могут назначаться не раньше, чем через 5-6 суток. Их назначает врач с учетом состояния пациента и тяжести поражения.

Начало восстановительного этапа лечения зависит от многих факторов и определяется медицинским консилиумом. При легком течении патологии реабилитационные нагрузки могут быть прописаны уже через 8-10 дней. Чаще всего, применение тренажерного восстановления начинается через 2-2,5 недели после приступа. Вначале они проводятся в условиях клиники, а затем дома.

Важно! Первые дни режим должен быть крайне щадящим — нагрузки и интенсивность увеличиваются постепенно.

В постинсультный период необходимо обеспечить эффективную реабилитацию. В этом направление можно посоветовать использование специальных тренажеров для конечностей и суставов. Их применение должно быть согласовано с врачом, а схема занятий разработана реабилитологом с учетом реальных последствий патологии.

Источник