Kan 3D-teknik och robotskelett hjälpa strokedrabbade att återfå rörelseförmågan?

Varje år drabbas 30 000 människor i Sverige av en stroke, och upp till 80 % får kvarstående rörelseproblem. Många tvingas lära om självklara saker på nytt – som att skriva, tala och gå igen. Att återfå rörelseförmågan är avgörande för att uppnå god livskvalité och bättre hälsa, och med rätt träning och rehabilitering kan hjärnan repareras och lära om tidigare förmågor. Charlotte Häger, forskare och fysioterapeut, och hennes forskarteam vid Umeå universitet kommer nu med stöd från Hjärnfonden att studera hur strokedrabbade kan återfå rörelseförmågan med hjälp av ny unik teknik. En till synes enkel rörelse som att ta ett glas vatten från bordet och föra det till munnen för att dricka är egentligen mycket komplicerad och kräver engagemang av bland annat både de nerver som styr muskler till handen och ögonen. Med hjälp av ett högupplöst 3D-kamerasystem kan forskarna noggrant registrera de rörelser som den strokedrabbade utför och hur de skiljer sig gentemot en frisk persons rörelsemönster. Forskargruppen kan också analysera rörelser i händerna samtidig som de avbildar aktiviteten i hjärnan.  Försökspersonerna får ha på sig små runda reflexbollar fästa på hela kroppen . Rörelserna de sedan utför dokumenteras av höghastighetskameror vars infraröda ljussignaler reflekteras av bollarna och sänds tillbaka till kamerorna och till dator där en 3D-animering skapas. För att relatera rörelserna till förändringar i hjärnan kombineras 3D-registreringen med en slags hjärnröntgen, så kallad funktionell hjärnavbildning (fMRI).

Inom film- och spelindustrin används den här så kallade motion capture-tekniken för att överföra människors rörelser till datoranimationer – till de mer kända exemplen hör karaktären Gollum i Sagan om Ringen och Na’vi i Avatar.

Förutom 3D-tekniken kommer Charlotte Häger och hennes kollegor också att utvärdera intensiv fysioterapeutisk träning av gångförmågan efter stroke i kombination med en slags robotdräkt som kallas Hybrid Assistive Limb (HAL). HAL är ett yttre stödskelett, ett så kallat exoskelett, med sofistikerad styrning som medger träning av gångmönster som efterliknar det normala, även när benet är höggradigt försvagat. Utrustningen fästs utanpå benet likt en stor stödskena. HAL är ledat vid höften, knäet och foten och styr benets rörelser när försökspersonen går på ett rullband. Med hjälp av elektroder på benmusklerna anpassas träningen efter hur mycket personens egna muskler kan jobba. Den individuella träningen gör att rätt person får rätt dos av träning och kan träna precis på gränsen till sin förmåga.

Forskningen ingår i en multicenterstudie som utgår från Karolinska Institutet i Stockholm i samarbete med Umeå universitet och Sahlgrenska sjukhuset i Göteborg och som omfattar över 160 personer. En grupp patienter får intensiv fysioterapi plus träning med HAL och resultatet jämförs med en grupp som får enbart intensiv fysioterapi och även med en kontrollgrupp som inte får någon behandling alls.

– Tanken är att patienten ska kunna träna upp sin gångförmåga flera år efter stroke, säger Charlotte Häger.

Forskarna hoppas att HAL kan vara en användbar metod och i så fall så småningom användas inom vården för en effektivare behandling av strokepatienter.