Bij het Lillian en David E. Feldman Translational Research Lab probeert Cliff Russo, supporter van JNF-USA en bestuurslid van de Sefardic Foundation on Aging, een revalidatietechnologie die de patiënt door virtuele obstakels voert om het gangpatroon te helpen corrigeren. Foto met dank aan ADI Negev-Nahalat Eran via ISRAEL21c
“Een beroerte is een pandemie”, zegt neurobioloog Lior Shmuelof van de afdeling cognitieve en hersenwetenschappen van de Ben-Gurion Universiteit van de Negev (BGU).
“In Israël krijgen jaarlijks ongeveer 18.000 mensen een beroerte. Een derde sterft binnen een jaar, en de meeste overlevenden lijden aan motorische en cognitieve beperkingen.”
En toch voegt hij eraan toe: “Er is niets nieuws in de mate van herstel na hersenbeschadiging zoals een beroerte. Rehabilitatiefaciliteiten zien er nog hetzelfde uit als 50 jaar geleden.”
Een deel van de reden voor deze stagnatie is een gebrek aan translationeel onderzoek. Dit betekent dat wetenschappelijke vooruitgang op academisch laboratoriumniveau zelden in daadwerkelijke behandelprotocollen terechtkomt.
Dat was de motivatie voor de oprichting van het Lillian en David E. Feldman Translational Neuro-Rehabilitation Research Lab ongeveer vijf jaar geleden door BGU (de academische partner die de basiswetenschap levert) en ADI Negev-Nahalat Eran revalidatiedorp (de praktische partner die onvervulde behoeften identificeert en nieuwe benaderingen kan testen).
“Ons idee was om onderzoek te doen dat impact heeft op de nabije toekomst”, zegt Shmuelof. Hij leidt nu het multidisciplinaire laboratorium, waarvan de eerste directeur Simona Bar-Haim van de afdeling fysiotherapie van BGU was.
Geïnspireerd door het Shirley Ryan AbilityLab in Chicago krijgt het Israëlische laboratorium internationale verzoeken om samenwerking vanwege verschillende unieke kenmerken, zegt Shmuelof.
Ten eerste maakt het Israëlische medische systeem intramuraal onderzoek mogelijk tijdens de kritieke maanden onmiddellijk na de beroerte, wanneer herstel het meest haalbaar is.
“Anders dan in de Verenigde Staten, waar mensen na een beroerte vanwege de verzekeringsstructuur maximaal twee weken in het ziekenhuis worden opgenomen, kunnen ze in Israël twee tot drie maanden in het ziekenhuis worden opgenomen en kunnen we interventies ontwikkelen die elders niet kunnen worden geleverd”, zegt Shmuelof .
Een ander uniek kenmerk is geografisch. Het laboratorium heeft een Amerikaanse AID-subsidie gekregen om deel te nemen aan het Middle East Regional Cooperation Project, dat het zal helpen zijn activiteiten in Palestijnse gebieden en buurlanden op te schalen.
Waarom herstellen dieren sneller?
Een essentiële vraag die het laboratorium heeft geïntrigeerd, is waarom het herstel na een beroerte zoveel sneller verloopt in diermodellen.
Apen kunnen bijvoorbeeld al na een paar weken hun ledematen weer volledig gebruiken, zegt Shmuelof.
De waarschijnlijke reden is dat dieren onmiddellijk na het letsel hun beweging hervatten, terwijl patiënten met een beroerte een week tot tien dagen in een ziekenhuisbed doorbrengen en vervolgens twee tot drie uur per dag revalideren.
Deels omdat ziekenhuizen zijn ontworpen om vallen te voorkomen en deels vanwege een gebrek aan personeel, “krijgen patiënten niet voldoende behandeling en activiteit onmiddellijk na de schade”, zegt Shmuelof, die onlangs terugkeerde naar het laboratorium na enkele maanden militaire reservedienst.
Techniek = extra behandeluren
Het Feldman Translational Research Lab heeft een onderzoek uitgevoerd waaruit blijkt dat 40 extra uren behandeling na een beroerte de functie van de bovenste ledematen verbetert.
Omdat ziekenhuizen en thuisrevalidatiecentra niet genoeg fysieke en ergotherapeuten hebben om die extra uren te leveren, gebruikte het laboratorium innovatieve technologieën om de behandeling uit te voeren en te documenteren onder leiding van Adi Tayer Yeshurun, hoofd onderzoek bij ADI Negev.
“De technologie moet zeer aantrekkelijk zijn als [patiënten] vijf uur achter elkaar moeten oefenen, gericht op herhaling en intensiteit”, benadrukt Shmuelof.
Sommige technologieën zijn ontwikkeld in samenwerking met het in Zwitserland gevestigde MindMaze en prof. John Krakauer, directeur van het Center for the Study of Motor Learning and Brain Repair bij Johns Hopkins in Maryland.
Met behulp van gamingtechnologie die is ontwikkeld aan de Johns Hopkins University, bestuurt een patiënt een dolfijn op een scherm door zijn armen te bewegen, waardoor persoonlijke revalidatiedoelen worden bereikt met elke vis die de dolfijn vangt. Foto met dank aan ADI Negev-Nahalat Eran via ISRAEL21c
Andere technologieën zijn in eigen huis ontwikkeld, zoals SenseGait , een door AI aangedreven lichtgewicht multisensorische vervangingsgordel die tactiele stimulatie op de onderrug biedt om patiënten met een beroerte te helpen weer loopvermogen te krijgen.
Bar-Haim is de CEO en medeoprichter (samen met prof. Ilana Nisky van de afdeling biomedische technologie van BGU) van SenseGait, dat financiering ontving van de Israel Innovation Authority .
JNF-USA-supporter Cliff Russo, bestuurslid van de Sefardic Foundation on Aging, probeert de SenseGait-riem uit. Foto met dank aan ADI Negev-Nahalat Eran via ISRAEL21c
Evaluatie en monitoring
“Een ander aspect waar we aan werken is het begrijpen van de fysieke of cognitieve tekorten die ten grondslag liggen aan de beperkingen na een beroerte”, zegt Shmuelof.
“Deze beperkingen kunnen mensen ervan weerhouden om weer aan het werk en sociale activiteiten te gaan. Het meest essentiële is om te weten wat de oorzaak is van de beperking: is het zwakte, verlies of motorische controle, spierspanning of cognitieve achteruitgang? We gebruiken innovatieve benaderingen om deze componenten beter te differentiëren en de juiste behandeling te vinden.”
Om de beschadiging van de bovenste ledematen nauwkeuriger te beoordelen, valideert het laboratorium zijn nieuwe methode om een video van het onderwerp te maken en deep learning-algoritmen toe te passen om beweging en coördinatie over de elleboog, schouder, pols en vingers te kwantificeren.
“Op basis daarvan kunnen we hun beperkingen beter in kaart brengen en vervolgens bij revalidatie hetzelfde platform gebruiken om de lichaamshouding in realtime te lezen en gegamificeerde feedback te geven.”
Sensoren zoals een versnellingsmeter, gyroscoop en magnetometer verzamelen gegevens over hoe en hoe vaak patiënten de aangedane ledematen bewegen gedurende het grootste deel van de dag dat ze zich buiten het laboratorium bevinden.
“Monitoring is altijd ingewikkeld geweest”, zegt Shmuelof.
“Smartwatches kunnen stappen volgen, maar geen bewegingen die worden gebruikt bij het eten en andere activiteiten in het dagelijks leven. De zorg is dat patiënten herstel kunnen laten zien in het laboratorium, maar voorkomen dat ze hun aangedane arm gebruiken bij hun dagelijkse activiteiten.”
Het laboratorium onderzoekt nu het verband tussen cognitieve stoornissen, motorisch leren en motorisch herstel bij patiënten na een beroerte om de revalidatiediensten te verbeteren.
De resultaten tot nu toe geven aan dat er in de latere herstelfase geen verband wordt gezien tussen executieve functies en taalvaardigheid in de fase direct na een beroerte.
Een andere huidige studie heeft tot doel te begrijpen hoe sensorische input – vooral visuele input – helpt bij het plannen en begeleiden van de complexe handeling van het lopen wanneer een individu zich in een gezonde toestand en in een verminderde toestand bevindt.
Verrijkte omgeving
Shmuelof zegt dat onderzoeken bij laboratoriumratten het positieve effect van een verrijkte omgeving op het herstel hebben bewezen.
Voor mensen, zegt hij, is ADI Negev “de perfecte plek voor neurorehabilitatie, niet alleen in Israël maar in de westerse wereld, dankzij de verrijkte omgeving.”
Patiënten in het onlangs geopende Kaylie Rehabilitation Medical Center in het dorp, evenals 170 bewoners met een handicap die fulltime in het dorp wonen, kunnen elke dag naar buiten gaan om te genieten van de tuinen, boerderij, hydrotherapie- en sporttherapiecomplexen, therapeutische paardenstal en kinderboerderij .
Therapeutisch rijden bij ADI Negev-Nahalat Eran. Foto met dank aan ADI Negev via ISRAEL21c
Dit zorgt volgens Bar-Haim voor een meer kalmerende en verrijkende omgeving voor revalidatie.
Als het enige revalidatieziekenhuis in het zuiden van Israël biedt het Kaylie Rehabilitation Medical Center intramurale en poliklinische zorg aan meer dan een dozijn IDF-soldaten en tientallen burgers in de nasleep van 7 oktober.
Transformerend
Het Feldman Translational Research Lab, gelegen in het medisch centrum, wordt bemand door ADI Negev-clinici, onderzoeksassistenten en coördinatoren, samen met studenten en studenten van verschillende BGU-afdelingen.
ADI Negev-Nahalat Eran is een dochteronderneming van het Joods Nationaal Fonds VS. Een groot deel van de financiering van het laboratorium is afkomstig van Amerikaanse donoren zoals Joan en Bob Oppenheimer uit New Jersey.
Joan en Bob Oppenheimer uit New Jersey, en Joans moeder, Marianne Lawton, uiterst rechts, krijgen een demo van het Feldman Translational Neuro-Rehabilitation Lab, samen met andere leden van JNF-USA's Task Force on Disabilities. Foto met dank aan ADI Negev-Nahalat Eran via ISRAEL21c
“Toen we er in april 2023 waren, hadden we de gelegenheid om het Translational Lab te zien”, vertelt Joan Oppenheimer aan ISRAEL21c.
“Mijn moeder, die bij ons was, nam deel aan een van de gamifying-systemen die ze gebruiken als onderdeel van hun ultramoderne revalidatiehulpmiddelen. Het is niet alleen transformerend, maar het toonde ook een manier om snel en pijnloos herstel in de handen van de patiënten te leggen, waardoor hopelijk een aanzienlijke toename van therapiesessies mogelijk wordt gemaakt die met, maar vooral zonder de hulp van een professional kunnen worden gedaan.”
Comments