Mozgás rehabilitációs kutatások

 Évtizedek óta próbálkoznak idegrendszeri károsodás (pl. gerincsérülés, stroke, multiplex sclerosis) miatt bénult végtagú betegek izmainak elektromos ingerlésével.  Hogyan lehet az arra rászorulóknál mesterségesen pótolni a mozgás központi idegrendszeri szabályozását ha a sérülés következtében a központi idegrendszerből nem jut el a mozgatási parancs a perifériára? Egészséges emberekben a mozgásprogram az agyban keletkezik, és a gerincvelői mozgatóidegsejteken keresztül jut el a vázizomrostokhoz, melyek ingerlése térben és időben rendezett mozgást eredményez. Ha ez a parancs nem jut el az izmokhoz, akkor, hogyan lehet azt pótolni?

 Kutató csoportunk ilyen kérdésekkel foglalkozik. A funkcionális elektromos stimuláció (FES) azt célozza, hogy létrehozható és az izmokhoz eljuttatható legyen megfelelő mesterséges ingerlési mintázat úgy, hogy a páciensek saját izomerejükkel mozgathassák bénult végtagjaikat és adott mozgási feladatot végre tudjanak hajtani.  Ehhez elektromos jeleket kibocsátó és azokat elektródákon keresztül az izmokhoz juttató, sok-csatornás elektromos ingerlő-készülék (stimulator) szükséges. Az érintett izmokat általában a bőrre helyezett elektródák alkalmazásával stimulálják.

 Napjainkra korszerű informatikai és természettudományi módszerek váltak elérhetővé az emberi mozgás idegi szabályozásának rejtett jellemzőinek felderítésére. A végtagmozgásokat modellező számítógépes programok készíthetők. Ezek segítségével lehetővé válik gerincvelősérültek pontos végtagmozgatása. A számítógépprogram által meghatározott elektromos jelet a bőrfelületre helyezett elektródák, alkalmazásával, mérnöki módszerekkel lehet átvinni a  gerincvelősérült személy izmaira.

 Az Országos Orvosi Rehabilitációs Intézettel  (OORI) együttműködve olyan módszereket és rehabilitációs eljárásokat  dolgozunk ki amellyekkel a végtag-bénult  személyek  aktív izomerő kifejtésére képesek.

 Konkrét alkalmazás az OORI-ban az alsó-végtag bénult, gerincsérült (parapleg) páciensek ketrékpározó mozgásának létrehozása, szobakerékpáron. Ezt a rehabilitációs eljárást jelenleg is 4 személynél alkalmazzuk. Korábban már több mint 20 páciens vett részt a „kerékpározó” programban. Aktív izomerő kifejtésére pácienseink nem lennének másként képesek. A módszerrel létrehozott kerékpározó  edzések  a résztvevők  keingési- és légző rendszerére, és általános fiziológiai állapotára is nagyon kedvező hatással vannak, amellett hogy imaik állapotát is megőrzik.

 A mozgás szabályozás kutatása ezen kívül is sok tudományterületet és alkalmazási területet érint. Az MTA Wigner Kutató Központ Rehabilitáció Technológiai csoportjánál  az ideg-izom-csont rendszerek működését az emberi mozgás szabályozásának fizikai sajátságait tanulmányozzuk. Az ép testű és a mozgásszabályozási rendellenességgel, fogyatékkal élő emberek mozgásszabályozási törvényszerűségeit, kinematikai és izom-elektromos jelek feldolgozásával és elemzésével végezzük.

 Kutatócsoportunk jelenlegi tagjai korábban, többek között Parkinson Kórós személyek rajzoló mozgások stabilitását és változatosságát, valamint karmozgások változatosságának struktúráját és tárgyat elérő és mozgató karmozgások pályájának simaságát vizsgálták és modellezték  egészséges és stroke-on átesett  embereknél.

 A Mozgás-szabályozás egy interdiszciplináris tudományterület amely fizikuosk, mérnökök, matematikusok, human kineziológusok, orvosok együttműködésén alapul.

 A mozgás-szabályozás kutatások alkalmazási területe többek között az orvosi rehabilitáció, a sporttudomány és a rehabilitációs robotika. Ez utóbbi részben robotok   mozgásának szabályozást jelenti az emberi mozgás-szabályozás törvényei alapján, másrészt robotok alkalmazását a fogyatékkal élő emberek mindennapi életének megkönnyítésére.

 Külső erők, körölmények változása, uggyanúgy mint  idegrendszeri sérülések hatással vannak az emberi mozgásra és annak szabályozására ezek a hatások mérhetők és modellezhetők.

 Az elméleti kutatások gyakorlati alkalmazásokhoz vezetnek mozgás-rendellenességek diagnózisában  és neuroprotézisek szabályozásában. Új kutatási területünk az ember-gép kacsolat. Az ember-gép kapcsolat ebben a vonatkozásban azt jelenti, hogy mozgás-sérült emberek megmaradt mozgási funkciót használhatjuk fel a környezetükben levő mesterséges szerkezetek mozgásának szabályozására, vagy mesterséges szabályozással pótolhatjuk a test elvesztett mozgási funkcióit.

magyar