Милош Р. Попович

Милош Р. Попович — ученый, специализирующийся на функциональной электростимуляции (ФЭС) и нейрореабилитации. С 2018 года он является директором научно-исследовательского института KITE в Институте реабилитации Торонто (TRI) при Университете Торонто и профессором Института биоматериалов и биомедицинской инженерии в Университете Торонто. ^[1]

Образование

Попович получил степень по электротехнике в Белградском университете в своей родной Сербии в 1990 году. Затем он получил степень доктора философии по машиностроению в Университете Торонто в 1996 году... ^[1] Его докторская диссертация была посвящена моделированию и управлению трением под руководством Эндрю Гольденберга. ^[2]

Карьера

Академическая работа

В июле 2001 года Попович основал Лабораторию инженерной реабилитации (REL) в Центре Линдхерста Торонтского реабилитационного института . Лаборатория поддерживает несколько исследовательских групп под руководством 6 главных исследователей, включая лабораторию Поповича. В 2018 году Попович был назначен директором по исследованиям TRI. Он также является руководителем исследовательской группы по нейронной инженерии и терапии в iDAPT (Интеллектуальный дизайн для адаптации, участия и технологий), которая работает над переводом реабилитационной исследовательской информации в передовые терапевтические инструменты. ^[3]

Функциональная электростимуляция

Функциональная электростимуляция (ФЭС) использует серии коротких электрических импульсов для создания мышечного сокращения. Приложение этих электрических импульсов к двигательным нервам приводит к генерации потенциала действия вдоль аксона этого нерва по направлению к целевой мышце. ^[4] С электродами, размещенными на коже над мышцей, люди пытаются двигать мышцей, посылая сигнал мозгом в мышцу. Затем мышца стимулируется системой, вызывая сокращение, которое посылает сигнал от мышцы в мозг. Таким образом, формируется новый нервный путь, который улучшает восстановление произвольного движения. ^[5]

Попович руководил исследованиями, изучающими использование FES в реабилитации мышечной функции у жертв инсульта с крайне ограниченной подвижностью рук и кистей по сравнению с традиционной терапией. Одной из самых известных публикаций является «Реабилитация функции дотягивания и хватания у пациентов с тяжелой гемиплегией с использованием функциональной электростимуляционной терапии», проведенная в 2008 году. Электрические импульсы для активации мышц использовались в сочетании с вербальными сигналами, и в течение периода лечения для достижения желаемых движений требовалось меньше FES. Пациенты, использовавшие FES в исследовании, показали значительное улучшение в манипуляции объектами, крутящем моменте ладонного захвата и силе тяги щипкового захвата по сравнению с теми, кто использовал только традиционную терапию. ^[6]

Интерфейсы мозг-машина

Попович участвует в разработке различных интерфейсов мозг-машина (ИМТ) для использования на людях, используя имплантируемый электрокортикографический (ЭКоГ) и поверхностный электроэнцефалографический (ЭЭГ) электрод. Исследование нейропротеза, проведенное с использованием ЭКоГ, достигло высокой точности в создании предполагаемой функциональности захвата и отпускания в руке. ^[7] Асинхронное управление в реальном времени автомобилем с дистанционным управлением было достигнуто с помощью одного электрода ЭЭГ для устранения ограничений, связанных со скоростью передачи информации. ^[8] Работа в этой области проверяет осуществимость и функциональность использования инвазивных и неинвазивных физиологических сигналов для улучшения внедрения FES в качестве метода реабилитации.

Симулятор движения Compex

Popovic разработал Compex Motion, портативную и программируемую систему, используемую для транскутанной FES, в сотрудничестве со швейцарской компанией Compex SA. Стимулятор может быть запрограммирован на генерацию различных последовательностей стимуляции, может быть подключен к другим системам для увеличения возможностей канала и может управляться извне. Устройство может использоваться при разработке нейропротезов и систем мышечных упражнений. ^[9] Эта работа заложила основу для использования FES в реабилитации SCI.

Промышленность

В 2008 году Попович стал соучредителем компании по разработке медицинских технологий MyndTec на основе системы FES, которая была предметом его исследований. Фирма разрабатывает MyndMove, транскутанную терапию FES для улучшения функций и максимальной независимости пациентов с параличом, связанным с инсультом и травмой спинного мозга. ^[5]

Профессиональная деятельность

В 2004 году он стал соучредителем Канадской национальной конференции по травмам спинного мозга и с тех пор является сопредседателем этого ежегодного мероприятия. ^[1] В рамках своей работы с iDAPT он также внес вклад в работу над книгой «Травма спинного мозга: манифест перемен». ^[10]

Почести и награды

Ниже перечислены награды национального уровня: ^[11]

• 2018: Премия Джонаса Солка — March of Dimes, Торонто, Онтарио
• 2013: Обмен технологиями в сфере здравоохранения — Премия Морриса (Микки) Милнера за выдающийся вклад в развитие вспомогательных технологий
• 2011: Избран в Коллегию стипендиатов Американского института медицинской и биологической инженерии.
• 1997: Премия Швейцарского национального научного фонда за трансфер технологий — 1-е место (совместно с Тьерри Келлером)

Известные публикации

• Паппас, IPI; Попович, MR; Келлер, T.; Диц, V.; Морари, M. (июнь 2001 г.). «Надежная система определения фазы походки». Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной технике . 9 (2): 113–125. CiteSeerX  10.1.1.332.7033 . doi :10.1109/7333.928571. PMID  11474964. S2CID  17883615.
• Масани, Кей; Попович, Милош Р.; Наказава, Кимитака; Козаки, Мотоки; Нодзаки, Даичи (декабрь 2003 г.). «Важность информации о скорости покачивания тела для контроля активности разгибателей лодыжки в спокойной стойке». Журнал нейрофизиологии . 90 (6): 3774–3782. дои : 10.1152/jn.00730.2002. ПМИД  12944529.
• Масани, Кей; Ветте, Альберт Х.; Попович, Милош Р. (февраль 2006 г.). «Управление равновесием во время спокойного стояния: пропорциональный и производный контроллер генерирует предшествующую двигательную команду для покачивания тела, наблюдаемого в экспериментах». Походка и осанка . 23 (2): 164–172. doi :10.1016/j.gaitpost.2005.01.006. PMID  16399512.
• Popovic, MR; Thrasher, TA; Adams, ME; Takes, V; Zivanovic, V; Tonack, MI (март 2006 г.). «Функциональная электротерапия: переобучение хватанию при травме спинного мозга». Spinal Cord . 44 (3): 143–151. doi : 10.1038/sj.sc.3101822 . PMID  16130018.
• Трэшер, Т. Адам; Живанович, Вера; Макилрой, Уильям; Попович, Милош Р. (ноябрь 2008 г.). «Реабилитация функции дотягивания и хватания у пациентов с тяжелой гемиплегией с использованием функциональной электростимуляционной терапии». Нейрореабилитация и восстановление нейронов . 22 (6): 706–714. doi :10.1177/1545968308317436. PMID  18971385. S2CID  7016540.
• Трэшер, штат Техас; Попович, MR (июль 2008 г.). «Функциональная электростимуляция ходьбы: функция, упражнения и реабилитация». Annales de Réadaptation et de Médecine Physique . 51 (6): 452–460. doi :10.1016/j.annrmp.2008.05.006. ПМИД  18602712.
• Vette, Albert H.; Masani, Kei; Popovic, Milos R. (2008). «Схема управления с нейронно-механической обратной связью может генерировать физиологические колебания крутящего момента лодыжки во время спокойного стояния: сравнительный анализ компонентов крутящего момента». Международная конференция IEEE по приложениям управления 2008 г. , стр. 660–665. doi :10.1109/cca.2008.4629657. ISBN 978-1-4244-2222-7. S2CID  18927885.
• Popovic, Milos R.; Kapadia, Naaz; Zivanovic, Vera; Furlan, Julio C.; Craven, B. Cathy; McGillivray, Colleen (июнь 2011 г.). «Функциональная электростимуляционная терапия произвольного хватания против только традиционной реабилитации для пациентов с подострой неполной тетраплегией: рандомизированное клиническое исследование». Neurorehabilitation and Neural Repair . 25 (5): 433–442. doi :10.1177/1545968310392924. PMID  21304020. S2CID  27629343.
• Yoshida, Takashi; Masani, Kei; Sayenko, Dimitry G.; Miyatani, Masae; Fisher, Joseph A.; Popovic, Milos R. (январь 2013 г.). «Сердечно-сосудистая реакция лиц с повреждением спинного мозга на динамическую функциональную электрическую стимуляцию при ортостатическом стрессе». Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной технике . 21 (1): 37–46. doi :10.1109/TNSRE.2012.2211894. PMID  22899587. S2CID  35029907.
• Kapadia, Naaz; Masani, Kei; Catharine Craven, B.; Giangregorio, Lora M.; Hitzig, Sander L.; Richards, Kieva; Popovic, Milos R. (сентябрь 2014 г.). «Рандомизированное исследование функциональной электростимуляции для ходьбы при неполном повреждении спинного мозга: влияние на способность к ходьбе». The Journal of Spinal Cord Medicine . 37 (5): 511–524. doi :10.1179/2045772314Y.0000000263. OCLC  1016953217. PMC  4166186 . PMID  25229735.
• Milosevic, Matija; Masani, Kei; Kuipers, Meredith J.; Rahouni, Hossein; Verrier, Mary C.; McConville, Kristiina MV; Popovic, Milos R. (июнь 2015 г.). «Нарушение контроля над туловищем является причиной постуральной нестабильности во время спокойного сидения у лиц с повреждением шейного отдела спинного мозга». Клиническая биомеханика . 30 (5): 507–512. doi :10.1016/j.clinbiomech.2015.03.002. PMID  25812727.
• Marinho-Buzelli, Andresa R.; Masani, Kei; Rouhani, Hossein; Barela, Ana M.; Fernandes, Gustavo TB; Verrier, Mary C.; Popovic, Milos R. (октябрь 2017 г.). «Влияние водной среды на центр давления, импульсы и ускорения верхней и нижней части туловища во время начала походки». Походка и осанка . 58 : 469–475. doi : 10.1016/j.gaitpost.2017.09.008 . PMID  28923661.

Ссылки

1. "Milos Popovic | UHN Research". www.uhnresearch.ca . Получено 14.02.2019 .
2. Попович, Милош Р. (1996). Моделирование и управление трением (диссертация). OCLC  46493472. ProQuest  304326344.
3. "Нейронная инженерия и терапия". 168.144.170.22 . Получено 2019-02-15 .
4. Л., Бейкер, Люсинда (2000). Нейромышечная электрическая стимуляция: практическое руководство . Los Amigos Research & Education Institute, Inc. ISBN 0967633508. OCLC  43624410.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
5. "Страница приветствия". www.myndtec.com . Получено 14.02.2019 .
6. Трэшер, Т. Адам; Живанович, Вера; Макилрой, Уильям; Попович, Милош Р. (ноябрь 2008 г.). «Реабилитация функции дотягивания и хватания у пациентов с тяжелой гемиплегией с использованием функциональной электростимуляционной терапии». Нейрореабилитация и восстановление нейронов . 22 (6): 706–714. doi :10.1177/1545968308317436. PMID  18971385. S2CID  7016540.
7. Márquez-Chin, C; Popovic, MR; Cameron, T; Lozano, AM; Chen, R (ноябрь 2009 г.). «Управление нейропротезом для хватания с использованием автономной классификации электрокортикографических сигналов: исследование случая». Spinal Cord . 47 (11): 802–808. doi : 10.1038/sc.2009.41 . PMID  19381156.
8. Маркес-Чин, Сесар; Санин, Егор; Сильва, Хорхе; Попович, Милос (апрель 2009 г.). «Двумерное асинхронное управление в реальном времени автомобилем с дистанционным управлением с использованием одного электроэнцефалографического электрода». Темы реабилитации при травмах спинного мозга . 14 (4): 62–68. doi : 10.1310/sci1404-62 .
9. Popovic, MR; Keller, T.; Pappas, IPI; Muller, PY (2001). «Compex motion — новый портативный транскутанный стимулятор для нейропротезных применений». Европейская конференция по контролю (ECC) 2001 г. стр. 3945–3950. doi :10.23919/ecc.2001.7076551. ISBN 978-3-9524173-6-2. S2CID  29671106.
10. "IDAPT.COM". idapt.com . Получено 2019-02-15 .
11. "Milos R. Popovic |". ims.utoronto.ca . Получено 2019-02-08 .

Внешние ссылки

• Страница факультета университета имени Р. Поповича в Торонто
• Профиль Google Scholar: https://scholar.google.ca/citations?user=PsSTeg4AAAAJ&hl=en&oi=ao
• Результаты поиска автора Popovic MR на PubMed .
• Страница REL: http://reltoronto.ca/