După ce un accident de scufundări l-a lăsat pe Jason DiSanto paralizat de la gât în ​​jos, în 2009, a trebuit să învețe cum să meargă în viață de pe un scaun cu rotile motorizat, pe care îl controlează cu un sistem de înghițitură. Utilizatorii sorb sau umflă aer într-un paie montat pe scaunul cu rotile pentru a executa patru comenzi de bază care conduc scaunul. Însă rezultatele unui nou studiu clinic oferă speranța că utilizatorii de tipul SIP și DiFo, cum ar fi DiSanto, ar putea obține un nivel de independență mai mare decât cel oferit de această tehnologie comună de asistență.

scaunul

În cadrul studiului, persoanele cu paralizie au reușit să utilizeze o tehnologie controlată de limbă pentru a accesa calculatoarele și a executa comenzi pentru scaunele cu rotile la viteze care au fost semnificativ mai mari decât cele înregistrate în scaunele cu rotile cu puf și puf, dar cu acuratețe egală. Acest studiu este primul care arată că sistemul de transmisie a limbii fără fir și portabil depășește excesul de siguranță în controlul scaunelor cu rotile. Sip-and-puff este cea mai populară tehnologie de asistență pentru controlul unui scaun cu rotile.

Sistemul de acționare a limbii este controlat de poziția limbii utilizatorului. Un știft magnetic al limbii le permite să-și folosească limba ca joystick pentru a conduce scaunul cu rotile. Senzorii din știftul de limbă transmit poziția limbii la o cască, care apoi execută până la șase comenzi pe baza poziției limbii.

Sistemul de transmisie a limbii este promițător pentru pacienții care și-au pierdut utilizarea brațelor și picioarelor, o afecțiune cunoscută sub numele de tetraplegie sau tetrapllegie.

„Este foarte ușor de înțeles ce poate face sistemul de acționare a limbii și pentru ce este bun”, a declarat Maysam Ghovanloo, profesor asociat la Școala de Inginerie Electrică și Calculatoare de la Institutul de Tehnologie din Georgia și coautor al studiului. anchetator. "Acum, avem dovezi solide că persoanele cu dizabilități pot beneficia potențial de aceasta."

Studiul a fost publicat în noiembrie. 27 în revista Science Translational Medicine. Institutul Național de Imagistică Biomedică și Bioinginerie și Fundația Națională pentru Științe au finanțat cercetarea. Oamenii de știință de la Shepherd Center din Atlanta și de la Institutul de reabilitare din Chicago și de la Northwestern University Feinberg School of Medicine din Chicago au fost, de asemenea, implicați în studiu. Jeonghee Kim și Hangue Park, care lucrează la sistemul Tongue Drive System ca studenți absolvenți la Georgia Tech, sunt co-autori ai studiului.

„Sistemul de acționare a limbii este o tehnologie nouă care împuternicește persoanele cu dizabilități să obțină independență maximă acasă și în comunitate, permițându-le să conducă un scaun cu rotile electric și să-și controleze mediul într-un mod mai ușor și mai intuitiv”, a spus co-conducătorul Northwestern investigatorul Elliot Roth, MD, președinte de medicină fizică și reabilitare la Feinberg și directorul medical al unității de recuperare a pacientului la Institutul de reabilitare din Chicago. „Posibilitatea de a utiliza această inovație de înaltă tehnologie pentru a îmbunătăți calitatea vieții în rândul persoanelor cu limitări de mobilitate este foarte interesantă.”

Echipa de cercetare a făcut ca subiecții să finalizeze un set de sarcini utilizate în mod obișnuit în studii clinice similare. Subiecții din procese au fost fie apți, fie persoane cu tetraplegie.

„Până la sfârșitul studiilor, toată lumea a preferat sistemul Tongue Drive System decât tehnologia lor de asistare actuală”, a declarat Joy Bruce, manager al Laboratorului pentru leziuni ale măduvei spinării din Shepherd Center și co-autor al studiului. „Le permite să se angajeze în mediul lor într-un mod care altfel nu este posibil pentru ei.”

Cercetătorii au comparat modul în care subiecții capabili au putut executa comenzi fie cu sistemul de acționare a limbii, fie cu tastatura și mouse-ul. De exemplu, țintele au apărut aleator pe ecranul computerului și subiecții au trebuit să mute cursorul pentru a da clic pe țintă. Oamenii de știință sunt capabili să calculeze cât de multe informații sunt transferate de la creierul unei persoane la computer în timp ce îndeplinesc o sarcină de punctare și clic. Distanța de performanță s-a redus pe tot parcursul procesului între tastatură și mouse și sistemul Tongue Drive.

Pentru prima dată, echipa de cercetare a arătat că persoanele cu tetraplegie pot manevra mai bine un scaun cu rotile cu Tongue Drive System decât cu sistemul sip-and-puff. În medie, performanța a 11 subiecți cu tetraplegie care utilizează sistemul Tongue Drive System a fost de trei ori mai rapidă decât performanța lor cu sistemul sip-and-puff, dar cu același nivel de precizie, chiar dacă mai mult de jumătate dintre pacienți au avut ani de experiență zilnică cu tehnologia sip-and-puff.

"A fost o constatare foarte interesantă", a spus Ghovanloo. „Atestă cât de repede și cu acuratețe vă puteți mișca limba”.

Ideea de a străpunge limba cu magnetul a fost inspirația Anne Laumann, M.D., profesor de dermatologie la Feinberg și investigator principal al procesului de nord-vest. Citise despre o etapă timpurie a sistemului de acționare a limbii folosind un magnet cu limbă lipită. Problema a fost că magnetul a căzut după câteva ore, iar aspirația magnetului liber a fost un pericol real pentru acești utilizatori.

"Piercingul limbii este folosit pentru uz medical - cine s-ar fi gândit? Este necesar și funcționează!" Spuse Laumann.

Experimentele au fost repetate timp de cinci săptămâni pentru grupul de testare capabil și peste șase săptămâni pentru grupul tetraplegic. Toți subiecții cu tetraplegie au reușit să finalizeze procesul, pe care Ghovanloo l-a numit „constatare majoră” și „interesantă”.

Grupul tetraplegic folosea sistemul Tongue Drive System doar o zi în fiecare săptămână, dar îmbunătățirea performanței a fost dramatică.

"Am văzut o îmbunătățire imensă, foarte semnificativă, a performanței lor de la sesiunea unu la sesiunea a doua", a spus Ghovanloo. „Acesta este un indicator al cât de repede oamenii învață acest lucru.”

Până în prezent s-au făcut experimente pe sistemul de acționare a limbii în laborator sau spital. În studiile viitoare, oamenii de știință vor testa cum funcționează sistemul Tongue Drive System în afara mediului clinic controlat. Echipa de cercetare speră să testeze modul în care pacienții manevrează cu sistemul Tongue Drive în casele lor și în alte medii.

Tongue Drive System nu este destul de pregătit pentru comercializare, dar compania de start a lui Ghovanloo, Bionic Sciences, lucrează cu Georgia Tech pentru a avansa tehnologia.

Ghovanloo este directorul fondator al Laboratorului GT-Bionics, unde echipa sa experimentează alte dispozitive pentru îmbunătățirea calității vieții persoanelor cu dizabilități.

„Toate proiectele mele sunt legate de a ajuta persoanele cu dizabilități să utilizeze cele mai noi și mai noi tehnologii”, a spus Ghovanloo. „Acesta este scopul meu în viața mea profesională”.

DiSanto speră ca într-o zi să poată folosi un scaun cu rotile cu limbă în afara spitalului, ceea ce îl va ajuta să obțină o oarecare independență pe care și-a pierdut-o după accidentul de scufundări.

„Sistemul de acționare a limbii îmi va crește foarte mult calitatea vieții atunci când voi putea începe să îl folosesc oriunde merg”, a spus DiSanto. "Cu sistemul de sorbire și puf, există întotdeauna o paie în fața mea. Cu Tongue Drive, oamenii te pot vedea, nu doar echipamentul tău adaptiv."