مدلسازی راه رفتن در بیماران پارکینسونی و بررسی روش های بالابردن سرعت حرکت

بیماری پارکینسون یک اختلال عصبی است که به طور عمده بر نورون های تولیدکننده ی دوپامین اثر گذارده و موجب اختلال در سیستم حرکتی می شود. بارزترین علایم این بیماری شامل لرزش، حرکت آهسته، سفتی و راه رفتن دشوار است. راه رفتن بیماران پارکینسونی با کندی در حرکت همراه است. در این مقاله، با استفاده از روش های ریاضی و کامپیوتری، راه رفتن بیماران پارکینسونی مدلسازی شده است. این مدل شامل ساختارهای درگیر در بیماری پارکینسون است، این ساختارها از مغز شروع شده و تا مفصل زانو ادامه می یابند و شامل عقده های قاعده ای، تالاموس، کورتکس، ناحیه موتوری تکمیلی (SMA)، عضله و مفصل می باشند. خروجی مدل، سرعت راه رفتن در بیماران پارکینسونی است. در مدل ارایه شده، اندازه خروجی برابر m/s 0.83 است که در محدوده ی گزارش شده توسط نتایج کلینیکی (m/s 1.21- 0.18) قرار دارد. در این مطالعه روش هایی برای افزایش سرعت راه رفتن در بیماران پارکینسونی مورد بررسی قرار گرفته که شامل تحریک عمقی مغز، استفاده از دارو و تقویت عضله می باشند. نتایج نشان می دهند که هریک از این روش ها موجب بهبود سرعت خواهند شد، در واقع با بکارگیری این روش ها بر روی مدل، مقدار خروجی افزایش یافته و به محدوده ی سرعت راه رفتن در افراد سالم (m/s 1.36- 1.30) نزدیک می گردد. همچنین اثر سفتی بر روی سرعت راه رفتن مورد مطالعه قرار گرفته و مشاهده شده است که سفتی عضلانی و سرعت رابطه ی عکس دارند. در پایان نیز یک روش کنترلی برای بهبود سرعت پیشنهاد شده که با افزایش پاسخ سیستم حلقه بسته موجب افزایش سرعت راه رفتن خواهد شد.