שבץ מוחי הוא תופעה קטלנית שמהווה את אחת מחמשת סיבות המוות המובילות בישראל. שבץ נגרם כתוצאה מהפרעה בזרימת הדם למוח בעקבות חסימת כלי דם (שבץ איסכמי) או דימום (שבץ המורגי). לשבץ עשויות להיות השפעות נרחבות על החיים, ומדובר למעשה בגורם המוביל כיום לנכות תפקודית ברוב מדינות המערב.

בהתאם לאזור המוחי שנפגע בשבץ, עשויים להתפתח בעקבותיו שיתוק ומגבלות תנועתיות שונות, עד כדי שיתוק, גם בידיים. במצבים אלה נהוג להפנות את הנפגעים לאחר שלב ההתאוששות הראשוני בבית החולים למסגרות שיקומיות – אך במקרים רבים קשה מאוד להשיב יכולות פיזיות שאבדו.

עתה מדווחים חוקרים מקנדה כי הצליחו לפתח כפפה חכמה שעשויה לסייע באימונים לחידוש תנועות ידיים לאחר שבץ, באופן שיכול להשיב לנפגעים יכולות תפקודיות אבודות.

רשת חיישנים מתוחכמת

צוות חוקרים מאוניברסיטת קולומביה הבריטית (UBC), בשיתוף חברת הסטארט-אפ Texavie מהעיר ונקובר, פיתח טכנולוגיה של "כפפה" פורצת דרך, שמסוגלת לעקוב אחר תנועות הידיים והאצבעות של נפגעי השבץ במהלך תרגילי השיקום.

הכפפה משלבת רשת מתוחכמת של חיישנים זעירים רגישים במיוחד וחיישני לחץ הארוגים יחד בבד נמתח, באופן שמאפשר לה לעקוב, ללכוד ולשדר באופן אלחוטי אפילו את התנועות הקטנות ביותר של הידיים והאצבעות.

כפי שמתארת מי שמפקחת על בדיקת הפיתוח, פרופ' ג'ניס אנג (Eng) מבית הספר לרפואה באוניברסיטה של קולומביה הבריטית בראיון לתקשורת: "עם הכפפה הזו אנו יכולים לעקוב אחר תנועות הידיים והאצבעות של החולים ללא צורך במצלמות לכידת תנועה. לאחר מכן אנו יכולים לנתח ולכוונן את תוכניות האימון של הנפגיים לקבלת התוצאות הטובות ביותר, אפילו מרחוק".

פיתוח הכפפה מבוסס על מודלים של "למידת מכונה" (Machine Learning). לדברי פרופ' אנג, "הודות למודלים שפיתחנו, הכפפה יכולה לקבוע במדויק את הזוויות של כל מפרקי האצבעות ושורש כף היד תוך כדי תנועה. הטכנולוגיה מדויקת ומהירה ביותר, מסוגלת לזהות מתיחות ולחצים קטנים ולחזות תנועה בדיוק של 99% לפחות - התואם את הביצועים של מצלמות לכידת תנועה יקרות".

הכפפה החדשה גם ניתנת לכיבוס בקלות, לאחר הסרת הסוללה, ועלויות הייצור שלה נחשבות זולות יחסית. אחד המפתחים, פרופ' פיימן סרבטי (Sevrati) הדגים לאחרונה את השימוש בכפפה החכמה, והודיע כי בכוונתו לבחון בקרוב את ייצורה באופן מסחרי.

הדיווח על הפיתוח ויעילותו מופיע בגיליון ינואר 2024 של כתב העת Nature Machine Intelligence.

בתמונה: פרופ' סברטי מדגים את השימוש בכפפה החכמה החדשה (צילום: Lou Bosshart/UBC Media Relations)

עידן הכפפות החכמות

החודש פורסם כי קבוצה ראשונה של נפגעי שבץ מוחי תתנסה בכפפה החדשה במחקר שיחל בקנדה. עוד נמסר כי  לאור פעילותה העדינה, יתכן בעתיד שימוש בכפפה החדשה גם בהתקני "מציאות וירטואלית" ואף ביכולת לתרגם מסרים מילוליים לשפת הסימנים.

הכפפה החדשה מצטרפת לטכנולוגיות נוספות דומות אשר הוצגו בשנים האחרונות במטרה לסייע לנפגעי שבץ מוחי להשיב תפקודים בידיים שנפגעו. כך, בין השאר, בנובמבר 2023 דיווחו חוקרים מאוניברסיטת סאות'המפטון בבריטניה כי פיתחו כפפה דומה שמאפשרת לסייע לנפגעי שבץ מוחי לתרגל תנועות ידיים כדי להשיב יכולות תפקודיות שאבדו באירוע המוחי. לכפפה זו יש אלקטרודות המוטבעות עליה שיוצרות מגע עם העור וכן רשת של חיישנים לזיהוי תנועות של המטופלים, במטרה לעודד אותם לחדש יכולות להנעת הידיים. כפפה נוספת שפותחה על ידי חוקרים אמריקאים מהאוניברסיטה האטלנטית של פלורידה שהוצגה ביוני 2023, היא כפפה רובוטית שלפי הנטען ביכולתה גם ללמד מחדש נפגעי שבץ לנגן בכלי נגינה.

במחקר נוסף של הצוות מקנדה ששותף בפיתוח הכפפה החכמה החדשה, שממצאיו פורסמו ביוני 2023 בכתב העת Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation נבדקו עמדות ביחס ל"כפפות חכמות" שיסייעו לנפגעי שבץ ביכולות שיקומיות בקרב עשרה פיזיותרפיסטים, תשעה נפגעי שבץ ושני קרובי משפחה של נפגעים. עבודה זו העלתה מספר תמות משותפות, ובהן הגישה כי "כל אחד הוא שונה", וכי נדרש לפתח כפפה גמישה ביכולותיה לסייע בשיקום יכולות תפקודיות לנפגעי שבץ מוחי שונים, בהתאמה אישית ותוך התייחסות להעדפות אישיות; הצורך כי הכפפה החדשה תוכל לזהות לא רק תנועות אצבעות, ידיים וזרועות, אלא גם תנועות של אזורים נוספים בפלג הגוף העליון, למשל בית החזה; כדי להעריך את הכפפה – יש צורך לשים דגש בפיתוח הן על איכות והן על כמות התנועות שהיא מאפשרת לתרגל ולשחזר; והצורך לפתח כפפה חכמה שתשים דגש בעיקר על שיקום פעילויות חיוניות ברמה התפקודית לניהול מיטבי של חיי היומיום.

עוד על טכנולוגיות לשיקום שבץ

Nature Machine Intelligence, doi: 10.1038/s42256-023-00780-9