Statistika byloja, jog Lietuvoje kasmet užregistruojama apie 10 tūkst. naujų insulto atvejų. Vienas iš sunkiausių šios ligos padarinių – negalia, kurią palengvinti gali tinkama reabilitacija. Kauno technologijos universiteto Informatikos fakulteto (KTU IF) tyrėjo Ryčio Maskeliūno ir Lietuvos mokslininkų jungtinio tyrimo pagrindu kuriama dirbtiniu intelektu (DI) paremta sistema, kurios tikslas palengvinti reabilitacijos procesą.
Dar visai neseniai tyrėjų komanda pristatė „BiomacVR“ inovaciją, kurios tikslas – padėti insultą patyrusiam žmogui kuo greičiau atsistoti ant kojų. Neilgai trukus buvo išrastas ir trečiasis šios technologijos komponentas – „BiomacEMG“.
R. Maskeliūno teigimu – tai „Biomac“ projekto sprendinių dalis, skirta rankos stebėsenai. Ši sistema pasitarnaus tiems pacientams, kuriems reabilitacijos pratimų metu reikia stebėti plaštakos ar visos rankos judesius.
Pasak KTU tyrėjo, judesių atpažinimo technologijų integravimas į fizinę terapiją – tai inovacija, leisianti pacientams sutelkti dėmesį į užduotį ir ją atlikti taisyklingai. Programinė įranga suteikia galimybę tirti ir koreguoti pratimus atliekantį pacientą, o tai užtikrina efektyvią gijimo, reabilitacijos eigą.
Judesius matuoja apyrankė
Pasak tyrėjo, sistema iš esmės matuoja raumenų judesius: „Tyrimo metu buvo įvertintos techninės galimybės matuoti ir atpažinti eksperimento dalyvių rankos judesius ir taip stebėti reabilitacijos ar kito medicininio proceso eigą.“
Šiame etape, siekiant patikrinti tikslumą, buvo pasirinkta matuoti ne tik visos rankos ar kitos didelės kūno dalies judesius, bet ir tirti judesius, kuriuos atlieka pirštai.
Dėvima įranga, tiksliau, nervus, raumenis ir juos kontroliuojančių nervinių ląstelių būklę matuojanti apyrankė, yra tvirtinama ant dilbio ir realiuoju laiku naudojama įvairių tipų raumenų grupėms matuoti. Anot tyrėjo, procesas paprastas – užmauni tokią apyrankę ant rankos ir bandai parodyti paveiksliuke rodomus gestus. Sistema (arba gydytojas nuotoliu) informuoja, taisyklingai ar netaisyklingai atliekami pratimai.
KTU komanda buvo atsakinga už sistemą, kolegos iš VGTU (prof. Juliaus Griškevičiaus komanda) kūrė biomechanikos modelį (raumenų bei jų judesių modelis), VU Santaros klinikos atliko testavimą.
Sistema naudinga ne tik pacientui, bet ir specialistui
„Mūsų nauja metodika su elektromiografijos (EMG) elementais itin svarbi tinkamam fizinio krūvio sudarymui reabilitacijos programos metu. Taikant naują technologiją, galima tiksliai matyti, koks raumuo dirba ir kokiu pajėgumu vyksta jo darbas, kaip jis reaguoja į krūvį ir kaip greitai atsistato. Tokia informacija specialistui sudaro galimybę dirbti su pacientu ne aklai, o tiksliai žinant, kurie raumenys dirba gerai, kurie jau pervargo, o kurie net nepavargo“, – pasakoja Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto (VU MF) tyrėja Aušra Adomavičienė.
Tokia technologija, tyrėjų nuomone, yra ne tik didelė pagalba reabilitacijos specialistui, bet ir ne mažiau svarbi pacientui, kuris turėdamas tokias technologijas gali tęsti pratimus namuose, matyti progresą ir jaustis saugiai, neabejodamas, ar taisyklingai viską atlieka, ar nepakenks sau ir panašiai.
„Ši sistema svarbi pacientams, turintiems judamojo-atramos aparato pažeidimų ar ligų, kai reikia atkurti prarastą judėjimo, mobilumo funkciją, kuri sutrinka tiesiogiai dėl sumažėjusios ar prarastos raumens funkcijos. Tai – pacientai, persirgę galvos smegenų infarktu, patyrę įvairias traumas, kaulų lūžius, minkštųjų audinių ar nervų pažeidimus, sergantys sisteminėmis ligomis, tokiomis kaip išsėtinė sklerozė ar Parkinsono liga“, – teigia A. Adomavičienė.
Tyrėja pabrėžia, jog ši inovatyvi technologija gali būti taikoma ir sveikatinimo tikslais. Pavyzdžiui, žmonėms, kurie dėl netaisyklingos laikysenos, ydingos padėties darbo metu ar nuolat pasikartojančių judesių, apkraunamo vieno kūno segmento savo kūnuose turi raumenų disbalansą ir dažnai jaučia lėtinius skausmus (nugaros, peties ar riešo) ar nuovargį. Anot A. Adomavičienės, paprasta, patogi naudoti ir nesudėtinga technologija priimtina bet kokio amžiaus asmeniui – ir vyresniam, ir vaikui.
Šios technologijos – mūsų ateitis
„Manau, jog po 20-ies metų reabilitacijoje dalyvaujantys pacientai ir specialistai net negalės įsivaizduoti, kad funkcinio įvertinimo, ištyrimo ir programos vykdymo metu buvo vadovaujamasi subjektyviais, specialisto rankomis atliekamais instrumentais, kuriuos šiuo metu naudojame kasdien“, – pasakoja A. Adomavičienė.
Kompiuterizuotos ir išmaniosios sistemos, pagrįstos dirbtinio intelekto strategijomis, anot tyrėjos, mokės ne tik detaliai identifikuoti paciento patiriamas problemas, bet ir gebės analizuoti, sisteminti ir teikti grįžtamąjį ryšį – gyvai užsiėmimų metu teikti informaciją ir rekomendacijas, kaip pagal paciento situaciją reikia koreguoti reabilitacijos programą, didinant fizinės apkrovos toleravimą, aktyvinant atsistatymo mechanizmus ir gijimo procesą.
Jai antrina ir KTU tyrėjas R. Maskeliūnas: „Ateities tyrimuose dar turėtų būti nagrinėjamas individualizuotų gydymo planų kūrimas ir algoritmo pritaikymas reaguoti į didesnę galimų veiksmų įvairovę, atsižvelgiant į individualius paciento poreikius.“
Nors tyrime buvo įvertintas sistemos tikslumas matuojant rankų judesių modelius, anot mokslininko, ilgalaikį poveikį pacientų, patyrusių insultą, funkciniam atsigavimui reikia tirti toliau, įskaitant šio metodo integravimą su kitomis terapijomis, pavyzdžiui, ergoterapija ir fizine terapija.