Роботизирана неврорехабилитация
| dc.contributor.author | Цветкова, Надежда Красимирова | |
| dc.contributor.author | Йошинов, Борислав Радославов | |
| dc.contributor.author | Колева, Ивет Борисова | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-21T08:48:20Z | |
| dc.date.available | 2025-10-21T08:48:20Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | АНОТАЦИЯ (Ивет Колева): Основната цел в неврорехабилитацията е функционалното възстановяване на пациента. Потенциалът на изкуствения интелект за подпомагане на човешката интелигентност е изключително важен. През последните десетилетия се наблюдава един непрекъснат тласък за интеграция на роботизирани устройства в неврорехабилитационната програма, с цел подобряване и възстановяване функцията на горен и долен крайник след редица неврологични заболявания като мозъчен инсулт и гръбначно-мозъчни травми. Този вид терапия осигурява промени в невропластичността и оценява сензо-моторната функция на болния, като разбира се максимално добри ефекти могат да се постигнат при комбинирането й с конвенционалните рехабилитационни методики. Първите данни за употреба на роботи в неврорехабилитационната програма датират от 80-те години на миналия век, но техният доказан ефект и модернизация се обсъждат чак в началото на настоящия 21-и век. Терминът робот е въведен и популяризиран в пиеса на Карел Чапек („Универсалните роботи на Росум“ или „Rossum’s Universal Robots“, „R.U.R.“, 1921) и произхожда от чешката дума робот, означаваща работа, тежка работа. Самият Карел Чапек в писмо към Оксфордския речник пише, че автор на думата е брат му Йозеф Чапек – художник и писател. Думата робота или работа съществува в редица славянски езици, вкл. словашки, български, сръбски, руски, полски. Счита се, че думата произхожда от старо-славянскии означава работа, тежка работа, задължителна работа за царя или краля. Американският Институт по Роботика дефинира робота като „програмиран мулти-функционален манипулативен уред, предназначен за преместване на материали, на части или на цели специализирани устройства, чрез променящи се движения за извършване на редица дейности“. Стандартните задачи на робота са дефинирани с трите букви Д (D: dull, dirty, and dangerous – или скучни, мръсни и опасни); поради необходимостта от извършване на повтарящи се движения (важни за сензо-моторната тренировка), както и от поддържане на тежестта на тялото на пациентите в неврорехабилитационната клинична практика. Роботите подпомагат рехабилитационния екип в процесите на контрол и измерване на движенията на пациента. Различни типове роботи се прилагат в неврорехабилитацията: за горни или за долни крайници; унилатерални (за трениране на захвата на увредената или на доминиращата ръка) и двустранни (за трениране на походката); екзоскелети и такива за контролиране на траекторията на движенията на пациента. Трябва да подчертаем разликата между роботите и електро-механичните устройства, например бягаща пътека с поддържане на тялото; като наличието на “интелигентни” сензори е ключовата разлика за диференцирането им. Трябва да подчертаем, че все още няма широко приложение на роботите в неврорехабилитационната клинична практика; като изключително високата им цена не е единствената причина за това. Невророботиката е интердисциплина между невронауките, роботиката и изкуствения интелект. Невророботите имат капацитета да се адаптират, поради наличието на сензори в тях. Бягащата пътека с поддръжка на тялото е електро-механично устройство, а не е робот. От друга страна, устройството за трениране на походката Lokomat е невроробот, тъй като използва сензори за адаптиране на функцията на устройството към способностите на пациента. ЗАКОНИ НА РОБОТИКАТА И НА НЕВРОРОБОТИКАТА Айзък Азимов описва трите закона на роботиката в един разказ (Runaround, 1942) и в романа си „Аз, Роботът“ (I, Robot, 1950). Законите са насочени към гарантиране безопасността и ползата си за човечеството: * Първи закон: „Роботът не трябва да е опасен за човешките същества; той не бива чрез действие или чрез бездействие да причинява вреда на човешко същество.“ *Втори закон: „Роботът трябва да се подчинява на заповедите, получени от човешки същества, освен когато тези заповеди влизат в противоречие с Първия закон.“ *Трети закон: „Роботът трябва да защитава съществуването си, освен когато това влиза в противоречие с Първия и Втория закон.“ Макар и част от научно-фантастичен сюжет, тези закони са приложими и днес, тъй като очертават етичната рамка за роботизираните устройства, тяхната безопасност и ефективност. М. Iosa и сътрудници адаптират тези закони към приложението им в рехабилитацията и неврорехабилитацията: * Първи закон: „Роботът, използван в неврорехабилитацията, не трябва да нанася вреда на пациента или да му позволява сам да си нанесе вреда.“ * Втори закон: „Роботът трябва да се подчинява на заповедите на терапевтите, освен в случаите на противоречие на тези заповеди с Първия закон.“ * Трети закон: „ Роботът трябва да адаптира поведението си към възможностите на пациента по прозрачен начин, стига това да не е в разрив с Първи и Втори закон.“ Тези три закона на невророботиката осигуряват безопасност и ефективност от приложението на невророботите в клиничната рехабилитационна практика. Изискването на невророботиката за безопасност и необходимостта от висок коефициент Полза / Риск при медицинските апарати и роботите са част от изискванията на Международната организация за стандартизация. Етичните принципи на конструкторите и терапевтите трябва да бъдат изяснени. Основните качества на невророботите за неврорехабилитация включват: Висок механичен комплайънс, широк обем на силата, добра адаптация към нуждите на пациента, способност за оценка на функционалния потенциал на пациента и за измерване на прогресията на функционалното ниво; Флексибилност (капацитет за индивидуализирано лечение); Достатъчна научна доказателственост и др. Ефективността на невророботите в неврорехабилитацията е доказана в множество студии на различни теми, със специален акцент върху тренирането на захвата при различни неврологични заболявания и увреди; върху неврорехабилитацията при пациенти след травмена увреда на централната нервна система – главен и гръбначен мозък; както и при слединсултна хемипареза. Описани са и някои ограничения на невророботите в неврорехабилитацията: монотонност, увеличение на спастицитета, икономически бариери и др. ВИРТУАЛНА РЕАЛНОСТ Виртуалната реалност е съвременна технология, която създава възможност за интересно и забавно занимание на пациента по време на лечебния процес. Терминът „виртуална реалност“ или още „виртуална среда“ се определя като симулация на действителната околна среда, която се генерира от компютърен софтуер и се „усеща“ от пациента благодарение на специален интерфейс. Терапията често се свързва с играенето на видео игра. Може да се каже, че терапията чрез виртуална реалност е безопасна, автоматизирана и създава възможност за дистанционно провеждане на рехабилитацията от дома на пациента. Обичайните компоненти на една система за виртуална реалност са: Компютър; Монитор; Хардуерно устройство – интерфейс между пациента и устройството; Софтуер. Описани са редица положителни ефекти върху пациенти, лекувани с помощта на виртуална реалност: Възможност за двигателно обучение; Наличие на обратна връзка; Възможност за индивидуална лечебна терапия според тежестта на заболяването; Стимулиране на мотивацията на пациента, влияние върху когнитивните способности, подобряване вниманието и пространственото познание; Намаляване на хроничната болка; Намаляване на тревожността чрез създанените положителни емоции от изпитаното забавление. Подобно на термина робот, изразът виртуална реалност също понякога се използва не съвсем коректно в неврорехабилитацията. В множество поручвания всяка компютър-базирана технология, произвеждаща зрителни стимули, се нарича виртуална реалност. Но, според общоприетата дефиниция, виртуална реалност е „високотехнологичен интерфейс потребител-компютър, включващ стимулиране и взаимодействие в реално време на вграден субект чрез множество сетивни канали (визуални и слухови, понякога тактилни, при възможност – мирис и вкус), базирани на синтетична среда, в която субектът усеща своето присъствие“. Подобно на принципа на трите букви Д в роботиката, виртуалната реалност е базирана на принципа на трите букви И (three Is: immersion, interaction, and imagination), а именно: потапяне, взаимодействие и въображение. Според Cochrane обзор от 2011, обобщаващ резултатите от 19 проучвания при общо 565 пациенти след инсулт, както виртуалната реалност, така и видео-игрите са полезни при след-инсултна хемипареза. Следващ Cochrane обзор от 2017 подчертава ефектите от приложението на виртуалната реалност също при пациенти със слединсултна хемипареза. Невророботите и виртуалната реалност са ефективни и при неврорехабилитацията на пациенти с невро-КОВИД. ОБОБЩЕНИЕ Роботизираната неврорехабилитация е сложен процес, който изисква съвместна и координирана работа на различни видове специалисти - както от областта на неврологията, неврохирургията, физикалната и рехабилитационна медицина; така и от областта на математиката, информатиката и роботиката. Бъдещето ще покаже още преимущества на невророботиката и виртуалната реалност за ускоряване на функционалното възстановяване и автономността в ежедневието на пациентите със заболявания и увреди на нервната система. | |
| dc.identifier.citation | Цветкова, Надежда, Борислав Йошинов и Ивет Колева. Роботизирана неврорехабилитация. София: СИМЕЛ ПРЕС, 2023. 261 с. | |
| dc.identifier.isbn | 978-619-183-127-2 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10861/2217 | |
| dc.language.iso | other | |
| dc.publisher | СИМЕЛ ПРЕС - София | |
| dc.title | Роботизирана неврорехабилитация | |
| dc.type | Book |