Лекарите имплантираха електроди в гръбначния стълб на трима парализирани пациенти, благодарение на които вече могат да стоят, да ходят, да плуват, да карат колело или кану и др. Разработката представлява комплекс от гъвкави електроди, управлявани безжично чрез таблет. Пациентът избира вида активност на таблетката, след което съответните сигнали се изпращат през електродите към гръбначния мозък, активирайки движението на крайниците.
Изследователите взеха за основа вече съществуващия опит с EES и го модернизираха. Бяха разработени две програми - с помощта на една учените леко преразгледаха местоположението на електродите, а с помощта на втората предоставиха бърза настройка на команди за стимулиране за специфични дейности, които възпроизвеждат естественото активиране на моторните неврони по време на различни дейности .
Изображението по-горе показва гъвкава основа (бар) с 16 електрода, разработена от авторите по време на изследването. Отляво е новата лента, вдясно е предишната версия, която е използвана през 2017 г. Преди инсталирането лекарите правят CT и MRI, за да персонализират местоположението на електродите. На тяхна основа е създаден триизмерен анатомичен атлас на гръбначния участък, където се планира да се монтират електродите - участък от гръбначния стълб от T10 до L5.
След това получените данни бяха преминати през 15 изчислителни модела. Те показаха, че е необходима допълнителна персонализация на поставянето на електрода, и добавиха повече данни към симулацията за движението на краката и процесите, които възникват в отговор на сигнал към краката от нервната система. В проучването участваха общо трима души, като за всеки от тях беше съставен персонализиран атлас със собствен модел. Както показа практиката, персонализираните модели показват значително по-високи показатели от общите. За да могат невроните да се управляват дистанционно, авторите допълниха имплантируемия импулсен генератор Activa RC с безжични комуникационни модули. Activa RC беше имплантиран в коремната кухина и към нея бяха свързани електроди.
По време на експериментите мускулите на екстензорите се захранват с импулсен ток с честота 20 Hz, флексорите - 100 Hz. Първоначално пациентът е бил в легнало положение, за да се улесни фината настройка. След това изследователите започнаха да експериментират с изстрелващи комбинации от неврони, за да пресъздадат естествените модели на изстрелване на невроните по време на ходене. Забележително е, че през първия ден и тримата участници можеха да ходят сами по бягащата пътека. След допълнителна оптимизация на модела, походката стана по-уверена още на третия ден. Всички пациенти се движеха с помощта на специални устройства като проходилки.
В крайна сметка трима участници в проучването завършиха 5-месечна програма за неврорехабилитация, по време на която EES им позволи да стоят, да ходят и да изпълняват широк спектър от упражнения четири или пет пъти седмично. Авторите разработиха опростен софтуерен интерфейс за тях, който направи възможно превключването между програми за стимулиране, зависими от дейността, и фина настройка на ключовите параметри на тези програми. Помощните устройства са снабдени с ергономично проектирани бутони, които стартират програми на EES по желание.
Всички участници постепенно възвърнаха пълната си способност за носене на тежести, което доведе до способността да стоят самостоятелно (с помощта на проходилка). Един участник дори си възвърна способността да се изкачва по стълби и да се ориентира в труден терен. Благодарение на EES и упражненията пациентите възвърнаха мускулна маса в парализираните си крайници, което значително подобри резултатите от терапията.
Резултатите от изследването могат да бъдат прочетени в .epdf - Невромодулацията на гръбначния мозък, зависима от активността, бързо възстановява двигателните функции на тялото и краката след пълна парализа.
bbabo.Net