След повече от 10 години научни изследвания и разработки ръководителят на катедра "Обществено здраве и социални дейности" в Русенския университет доц. д-р Даниел Братанов патентова роботизирана система за едновременна рехабилитация на горен и долен крайник. Това съобщи в интервю за БТА доц. Братанов.
В началото на ноември тази година изобретението на ниво проект е получило и медал на изложение в София, където Русенският университет е представил свои разработки. Финансирането на системата дойде от "Фонд Научни изследвания", патентовахме я, но тя все още е на ниво проект, уточнява ученият. Даниел Братанов поясни, че преди години учените са създали системата "РЕХАРОБ", извършваща раздвижваща терапия само на горен крайник. Тя е приложена в клиничната практика в Унгария и е минала всички клинични тестове, обяснява Братанов, който е и експерт в областта на хирургичната и рехабилитационната роботика към Европейската комисия.
Така през годините ученият, с помощта на свои колеги в Русенския университет, разработил цялостна система за рехабилитация на горен и долен крайник. Системата за роботизирана рехабилитация е съставена от три промишлени робота, обединени от единна система за управление и софтуерен пакет, осъществяващ контрола върху тях. Двата робота обслужват горен крайник, а третият е за раздвижване на долен крайник, разказа ученият. Разработени са и ортези - устройства за захващане на крайниците на пациента, снабдени със силови моментни сензори, които служат за връзка между робота и болния. Ортезите разпределят товара върху целия крайник и така не може да се получи претоварване в точката на контакт,уточнява доц. Братанов. Доц. Братанов обяснява, че роботизираната система към момента е само завършен проект и би струвала около 80 000 евро.
Екипът е избрал промишлени роботи, тъй като те са най-евтини - струват три-четири пъти по-малко, отколкото съществуващите на пазара специализирани системи за цялостна рехабилитация, допълва той. "Хубавото при използването на тази система е, че при позициониране на пациента без придвижване през отделните апарати, последователно се извършва раздвижваща терапия на първо на горния крайник, след това на долния крайник, тъй като е противопоказно процедурата да се прави едновременно на двата крайника. Тези цикли могат да продължат достатъчно дълго с малки скорости по едни и същи траектории, което кинезитерапевтът е невъзможно да направи", пояснява доц. Братанов.
Ученият дава веднага и пример: "Представете си да вземете една пълна чаша с вода и да я придвижите бавно от една точка до друга, извършвайки дъга, в рамките на осем минути. За да има ефект развиващата се терапия, тя трябва да бъде извършвана бавно."
Кинезитерапевтите не могат да издържат физически на натоварването, тъй като е изключително уморително, а машината не се затруднява. Тя може с много бавни скорости да се придвижва от точка до точка по постоянна траектория, уточнява експертът.
Изследванията доказват ефективността на робототерапията - след 10 г. жена с хемиплегия раздвижила ръката си
"За първи път в България направихме изследвания, които доказват ефективността от прилагането на робототерапията. Осъществени са в клиничната база на частна многопрофилна болница в Русе върху пациенти, след информирано съгласие от тяхна страна", обясни ученият. "Направихме клинични изследвания независимо за горен и за долен крайник, използвайки алтернативни класически апаратни методи в кинезитерапията. Пак се минава през същата терапевтична процедура, но без да обединяваме последователността от движения", обяснява Братанов."Ефектът беше сериозен. По клинична пътека за седем дни, имитирайки тази система - на база на разположението на роботите, разположихме конвенционални средства, което върши подобна работа, успяхме да раздвижим ръката на жена с хемиплегия, която преди 10 години е претърпяла инсулт. През този период тя не е движила изобщо ръката си. След рехабилитацията тя вече вдига ръката си на нивото на раменния пояс и може да се храни самостоятелно, без чужда помощ. Това е голямо постижение", обяснява Братанов.
По думите му, за да е качествена една терапия, тя трябва да продължи поне 45 дни. Системата за робототерапия е универсална, покрива пасивната терапия в целия обем на движение. Няма точка в пространството, която нормално човек да извършва като движение с ръката си и системата да не може да направи същото. "Повечето апарати са фиксирани да работят в една равнина и всеки път, когато искаме да направим промяна, извеждаме пациента от това положение и го въвеждаме в ново, т.е. по нов начин правим геометрията на цялата позиция на болния. Когато обаче го сложим на робота, ние можем в рамките на терапията да сменим няколко типа движение, без въобще да го препозиционираме", обяснява доцентът.
Робототерапия по време на сън
Последните научни изследвания показват, че най-добре се възстановяват пациентите, когато терапията се прилага по време на сън, т.е. докато болният спи. "Когато сложим пациентите на клетката и терапията започне, те се отпускат и заспиват. А това има много добър терапевтичен ефект върху възстановяването на двигателните им умения", обясни доц. Братанов. Отделно, клетката освен пасивна, може да прави и активна терапия. Доц. Братанов пояснява, че роботите разполагат със силни моментни сензори, които дават обратна връзка към системата за управление за реалния статус на пациента. "И тук, за да докажем какви сили и моменти са необходими, извършихме за първи път в България оптимизация и обективизация на мускулното тестуване, направихме го апаратно. За целта закупихме от САЩ специализиран апарат за измерване на мускулната сила. Освен че получаваме за всяка мускулна група силите, които те реално осъществяват, но можем да изведем и графика, от която се виждат много ясно тенденциите на пациента", казва доц. Братанов. Ученият дава за пример, че при терапия от седем дни, която се прави по класическите методи, оценката от мануалното мускулно тестуване /метод за определяне степента на мускулната слабост в резултат на заболявания, увреждания или инактивитет/, може да е постоянна и да се разбира всъщност, че няма ефект от рехабилитацията.
"Когато измерваме обаче апаратно, ние виждаме и най-малката промяна в тенденцията. Това ни дава възможност да сменим много бързо терапията още в начален етап, ако тя няма ефект, тъй като целта е подобряване на мускулната сила", обяснява доц. Братанов. Експертът посочи още, че при клиничните изследвания графиките са показали и съпътстващи заболявания у пациентите - най-често неврологични, които не са били вписани в медицинските им картони. Разработката на русенските учени е единствената в света "Държавата ни отпусна финансиране само за виртуалния модел, но смятам, че по-скоро частният сектор ще се заинтересува от системата. Тя обаче е единствена в света - цялостна, роботизирана, комплексна за рехабилитация при всякакъв вид неврологични заболявания.
Неслучайно получихме и патент, самото проучване показа, че няма друга такава система", казва доц. Братанов. По думите му робототерапията може да помогне на хора с всякакъв вид заболяване, довело до обездвижване на крайник. "Бъдещето е в автоматизираните системи за рехабилитация. То е обусловено от факта, че населението в световен мащаб застарява и държави като Япония и Австралия имат вече национална политика за въвеждане на автоматизирани системи за рехабилитация. Това е сфера, която тепърва ще се развива и то с много високи темпове", разказва Братанов. Ученият допълва, че България все още е сред страните с най-голям опит в роботизацията на рехабилитационните процеси - не само на теория, но и на практика.
