Personalized Hip Assistance to Improve Gait Performance in Individuals with Parkinson’s Disease

चलना एक ऐसी लय है जिसके बारे में हम तब तक शायद ही सोचते हैं जब तक कि वह टूट न जाए। पार्किंसंस रोग के साथ जीने वाले लाखों लोगों के लिए, वह लय छीन ली जाती है। यह स्थिति मस्तिष्क की गति को समन्वित करने की क्षमता को धीरे-धीरे कम कर देती है, जिससे शरीर सख्त, धीमा और एक छोटे कदमों वाली घिसटती हुई चाल (शफलिंग गेट) का शिकार हो जाता है। गंभीर मामलों में, पैर फर्श से चिपके हुए प्रतीत होते हैं, जिसे 'फ्रीजिंग' नामक एक भयानक क्षण कहा जाता है, जहाँ व्यक्ति आगे बढ़ने का इरादा तो करता है लेकिन बस हिल नहीं पाता। हालांकि दवाएं इन लक्षणों को प्रबंधित करने में मदद कर सकती हैं, लेकिन वे अक्सर अपना प्रभाव खो देती हैं या अन्य समस्याएं पैदा करती हैं, जिससे मरीज आत्मविश्वास के साथ चलने के अधिक निरंतर तरीकों की तलाश में रहते हैं। यहीं पर पहनने योग्य रोबोटिक्स (वियरेबल रोबोटिक्स) का विचार सामने आता है: ऐसी मशीनें जो शरीर को धीरे से प्राकृतिक प्रवाह में वापस लाने के लिए प्रेरित करती हैं। लेकिन चूंकि पार्किंसंस वाले हर व्यक्ति के चलने का तरीका अलग होता है, इसलिए एक ही तरह की मशीन सबके लिए काम नहीं कर सकती। असली चुनौती एक रोबोट को किसी विशिष्ट व्यक्ति के शरीर को सुनने और वास्तविक समय में अपनी सहायता को समायोजित करने के लिए सिखाने में निहित है।

सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी और अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक व्यक्तिगत दृष्टिकोण का परीक्षण करके इस पहेली को सुलझाने का प्रयास किया। उन्होंने पार्किंसंस रोग वाले दस व्यक्तियों के साथ काम किया, उन्हें कूल्हों (हिप्स) की सहायता के लिए डिज़ाइन किए गए एक पहनने योग्य रोबोट से सुसज्जित किया। यह उपकरण पैरों को हिलने के लिए मजबूर नहीं करता है; इसके बजाय, यह पैरों को आगे और पीछे की ओर झूलने में मदद करने के लिए सही क्षणों पर एक हल्का धक्का और खिंचाव प्रदान करता है। उनके प्रयोग का मुख्य केंद्र केवल मशीन को चालू करना नहीं था, बल्कि उन सटीक सेटिंग्स को खोजना था जो प्रत्येक व्यक्ति के लिए सबसे अच्छी काम करती थीं। 'ह्यूमन-इन-द-लूप ऑप्टिमाइज़ेशन' नामक विधि का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने प्रतिभागियों को एक अस्पताल के गलियारे में आगे-पीछे चलने दिया, जबकि रोबोट के कंप्यूटर ने लगातार इसके समय (टाइमिंग) और शक्ति में बदलाव किया। लक्ष्य सरल था: प्रत्येक व्यक्ति को लंबी, अधिक प्राकृतिक चाल के साथ चलने में मदद करना, जो उसी आयु और ऊंचाई के स्वस्थ व्यक्ति के कदम की लंबाई के समान हो।

परिणाम चौंकाने वाले थे। जब रोबट ने यह अनुकूलित सहायता प्रदान की, तो प्रतिभागियों की चाल की लंबाई डिवाइस बंद होने की तुलना में औसतन 23 प्रतिशत बढ़ गई। यह केवल बड़े कदम लेने के बारे में नहीं था; उनके चलने की पूरी गुणवत्ता में सुधार हुआ। उनकी चलने की लय अधिक स्थिर हो गई, और जिस कोण पर उनके पैर जमीन से टकराते थे, वह एक सपाट, घिसटती हुई फिसलन से बदलकर एक अधिक प्राकृतिक 'हील-स्ट्राइक' (एड़ी के बल प्रहार) में बदल गया। शायद सबसे उल्लेखनीय बात यह थी कि एक प्रतिभागी में, जो बार-बार फ्रीजिंग के दौर से गुजरता था, रोबोट ने फंस जाने के उन क्षणों को पूरी तरह से समाप्त कर दिया। सहायता ने उस प्रवाह को अनलॉक कर दिया जो केवल दवा अकेले बनाए नहीं रख सकती थी।

शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए भी गहराई से अध्ययन किया कि क्या कूल्हों की मदद करने से शरीर के बाकी हिस्सों को लाभ होता है। उन्होंने पाया कि इसके लाभ बाहर की ओर फैलते हैं। घुटनों और टखनों की गति की सीमा और गति में वृद्धि हुई, और प्रतिभागी अधिक सीधे खड़े हुए, जिससे पार्किंसंस में सामान्य रूप से दिखने वाला झुका हुआ पोस्चर कम हो गया। ये सुधार तब भी बने रहे जब प्रतिभागियों को एक साथ दो काम करने के लिए कहा गया, जैसे कि संख्याएं उल्टी गिनती में बोलते हुए चलना। आमतौर पर, मानसिक कार्य जोड़ने से पार्किंसंस के रोगियों के लिए चलना कठिन हो जाता है, लेकिन व्यक्तिगत रोबोट ने इस अतिरिक्त दबाव के तहत भी बेहतर चलने के पैटर्न को बनाए रखने में मदद की। हालांकि प्रतिभागियों को चलने के कार्य पर थोड़ा अधिक ध्यान केंद्रित करना पड़ा, लेकिन डिवाइस ने उनकी चाल को स्थिर और कुशल बनाए रखने में सफलता प्राप्त की।

यह अध्ययन सुझाव देता है कि पार्किंसंस वाले लोगों को बेहतर चलने में मदद करने की कुंजी केवल मशीन में अधिक शक्ति जोड़ना नहीं है, बल्कि सहायता को व्यक्ति के अनुरूप ढालना है। शोधकर्ताओं ने पाया कि केवल रोबोट को अधिक जोर से धकेलने से बेहतर परिणाम सुनिश्चित नहीं हुए; धक्का देने का समय और विशिष्ट पैटर्न कहीं अधिक महत्वपूर्ण था। रोबोट को यह सीखने देकर कि प्रत्येक व्यक्ति के लिए क्या काम करता है, वे एक अधिक प्राकृतिक और सहज गति को बहाल करने में सक्षम रहे। प्रतिभागियों ने डिवाइस के साथ उच्च संतुष्टि व्यक्त की, इसे आरामदायक और सुरक्षित पाया, और इसे उपयोग करना जारी रखने की तीव्र इच्छा जताई। हालांकि यह अध्ययन छोटा था और एक अल्प अवधि पर केंद्रित था, यह एक ऐसे भविष्य की आशाजनक झलक देता है जहाँ पहनने योग्य तकनीक मानव शरीर की अनूठी जरूरतों के अनुकूल हो सकती है, जिससे एक कठिन, घिसटती हुई चाल को एक आत्मविश्वासी कदम में बदला जा सके।