Компютърният инструмент може да проследява рехабилитацията при инсулт, за да ускори възстановяването

НЮ ЙОРК, 16 юни 2022 г /PRNewswire/ – Компютърна програма, оборудвана със сензори, може точно да идентифицира и преброи движенията на ръцете при хора, подложени на рехабилитация след инсулт, показва ново проучване. Сега, когато може да направи това, следващата стъпка, казват авторите на изследването, е да се използва инструментът за определяне на интензивността на движенията, които водят до най-голямо възстановяване на способността на пациентите да се движат самостоятелно и да се грижат за себе си след инсулт.

Неотложността на работата произтича от факта, че мобилността на ръцете (както и мобилността на други крайници) е сериозно намалена при повече от половината от преживелите инсулт. Всяка година близо 800 000 американци страдат от инсулт, според оценки на Центровете за контрол и превенция на заболяванията в САЩ.

Водено от изследователи от Медицинското училище Grossman на Нюйоркския университет, проучването показа, че инструментът, разработен в Нюйоркски университет и наречен PrimSeq, е бил 77% ефективен при идентифициране и преброяване на броя на движенията на ръката, предписани по време на рехабилитационни упражнения за пациенти с инсулт. Сензори, закрепени към ръцете и гърба, бяха използвани за проследяване на движенията в три измерения. Разработчиците казват, че планират по-нататъшни тестове върху повече пациенти с инсулт, за да прецизират компютърния си модел, да намалят броя на необходимите сензори и след това да разработят по-малко прототипно устройство, което може да се носи на ръката и горната част на тялото.

„Нашето проучване показва, че дигитален инструмент, който е проектиран да изпълнява същата функция като смарт часовник, е много точен при проследяване на интензивността на движенията на пациентите по време на рехабилитационна терапия при инсулт“, казва старши изследователят. Хайди Шамбрадоктор по медицина, доцент в катедрата по неврология и катедрата по рехабилитационна медицина в NYU Langone.

„Такава помощ е отчаяно необходима, тъй като преброяванията, направени от видеозаписи или други носещи сензори, не предлагат стандартизирани мерки за точно колко рехабилитационни упражнения получава всеки пациент“, казва Шамбра. „Всяко подобрение в получената „доза“ на упражнението трябва да се основава на точни, автоматизирани мерки за вида и броя на движенията на ръцете, включени в дадено упражнение.“

Предишни изследвания при животни показват, че интензивните упражнения на горната част на тялото могат да насърчат възстановяването след инсулт. Изследванията при хора обаче показват, че пациентите с инсулт получават средно една десета от тренировките, доказано ефективни при животни. Това, казват изследователите, е най-вече защото не е имало лесен начин – до разработването на PrimSeq – за точно проследяване на движенията на ръцете им.

Публикувано в списанието PLOS Digital Health онлайн 16 юни, новото проучване записва движенията на горната част на тялото на 41 възрастни пациенти с инсулт, докато те изпълняват рутинни рехабилитационни упражнения за възстановяване на употребата на ръцете и ръцете. Упражненията и движенията на ръцете включват пациенти, които се хранят с вилица и се грижат с гребен.

Повече от 51 616 движения на горната част на тялото бяха записани от девет сензора, като цифровите записи на всяко движение на ръката след това бяха съпоставени с функционални категории, като например дали движението включва посягане към обект или задържането му неподвижно.

След това софтуерът за изкуствен интелект (машинно обучение) беше програмиран да открива модели в данните и да свързва тези модели с конкретни движения. След това полученият инструмент PrimSeq беше тестван върху отделна група от осем пациенти с инсулт, които носеха сензорите, докато изпълняваха различни упражнения.

След това PrimSeq беше използван, за да се види дали може точно да идентифицира 12 545 от записаните им движения според тяхната функция. Програмата беше успешна при точната оценка на по-голямата част от движенията при пациенти, всички от които имаха леки до умерени увреждания на ръцете от инсулт.

„PrimSeq има най-съвременна производителност по отношение на идентифицирането и преброяването на функционалните движения при пациенти с инсулт и ние събираме повече данни, за да продължим да повишаваме неговата точност“, казва съ-старши изследовател Карлос Фернандес-Грандад-р, доцент по математика и наука за данни в Нюйоркски университет.

„Тъй като нашето изследване се стреми да намери оптимални нива на интензивност на тренировка, необходими за възстановяване, бих твърдял, че нашият инструмент е много обещаващ за клинична употреба, тъй като алтернативата изобщо не е да има точни преброявания“, казва Шамбра. “Ако по-нататъшните експерименти се окажат успешни, ние, разбира се, ще тестваме системата в клинични изпитвания.”

Авторите възнамеряват да направят PrimSeq свободно достъпен за експерти по рехабилитация на инсулт по целия свят и вече са публикували своите данни, използвани за конструирането на програмата онлайн на https://simtk.org/projects/primseq.

Финансирането за проучването е осигурено от Националния институт по здравни грантове R01LM013316, K02NS104207, NCATS UL1TR001445. Допълнителна финансова подкрепа беше осигурена от гранта на Националната научна фондация NRT-HDR1922658 и гранта на Американската сърдечна асоциация-Amazon Web Service 19AMTG35210398.

Освен Фернандес-Гранда и Шамбра, други NYU Langone и НОВО изследователи, участващи в това проучване, са съ-водещите изследователи Авинаш Парнанди и Аакаш Каку, Анита Венкатесан, Наташа Пандит, Одре Виртанен, Хареш Раджамохани Канан Венкатараманан. Друг съизследовател на изследването е Доун Нилсън в Колумбийския университет в Ню Йорк.

Медийни запитвания:
Дейвид Марч
212-404-3528
[email protected]

ИЗТОЧНИК NYU Langone Health

.

Leave a Comment