Forskere vil forbedre resultatene av hjemmetrening med KI-app

2 days ago 2

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Sintef - les mer.

For personer med MS eller Parkinsons kan intensiv styrketrening med høy belastning og få repetisjoner bremse utviklingen av symptomer. Her ser vi fysioterapeut Håvard Haglo og treningsfysiolog Randi Solberg Lie. (Foto: Myworkout)

Nå utvikler de en app som skal gjøre treningen mer effektiv på hjemmebane – med telefonen som personlig trener.

Mange av oss har opplevd å gi opp styrketrening: En skade, en senebetennelse eller en operasjon har gitt oss en periode med fysioterapi og veiledet opptrening på treningssenter.

Etter en periode med oppfølging blir vi overlatt til oss selv. Etter en stund blir vi lei. Vi dropper ut.

Tenk deg da at du har fått påvist sykdommen MS eller Parkinson. Dette er sykdommer som fører til at kraften reduseres og musklene svekkes.

Den gode nyheten er at styrketrening bremser sykdomsforløpet.

En app på telefonen

Men hvordan klare å fortsette treningen på en effektiv måte når rehabiliteringen er over?

– Ikke alle har ønske om eller mulighet til å gå på treningsstudio, sier forsker Mariann Sandsund i Sintef.

Hun leder et prosjekt som skal gi pasientene – og alle andre som er interessert i å trene styrke riktig – mulighet til å gjennomføre intensiv styrketrening med riktig teknikk, hjemme.

Det skal de gjøre ved hjelp av en app på telefonen.

Forskerne kaller det KI-drevet digital medisin. Målet er at programvaren skal klassifiseres som medisinsk utstyr.

Beinstyrke og hjertekapasitet viktigst for helsa

Appen Myworkout Go er allerede utviklet for kondisjonstrening. Den er basert på den populære 4×4-metoden med høy-intensiv intervalltrening.

Bak appen står gründer Knut Løkke sammen med NTNU-forskerne Jan Hoff og Jan Helgerud.

De står også bak Treningsklinikken i Trondheim, som tilbyr rehabilitering basert på de samme prinsippene for trening.

– Styrke i beina og hjerte- og karkapasitet er det viktigste når det handler om helse. Det er det forskningen viser oss, og det er et ansvar vi føler vi må følge opp, sier Løkke.

Nå skal nye funksjoner for intensiv styrketrening legges inn i appen. Målet er at den skal bli godkjent av Food and Drug administration i USA og av Medical Device Regulation i EU som medisinsk utstyr.

Gründerne har en ambisjon om at dette skal kunne brukes over hele verden og ikke bare i treningsklinikkene.

– Vi har ganske mange eksempler på at trening gir gode resultater for pasienter som deltar i studier, men da har de mye ressurser rundt seg. Vi vil lage noe som gjør at de kan trene uten at noen står der og hjelper dem, sier Løkke.

Trening for nervesystemet

At styrketreningen er intensiv, betyr at man gjennomfører øvelsen med høy belastning og få repetisjoner.

– Forskning viser at denne treningsformen er spesielt nyttig for å styrke nervesystemets evne til å sende impulser fra hjernen og ut til musklene, sier Sandsund.

I idrettsverdenen blir treningsformen brukt av utøvere som ønsker høy muskelstyrke uten å bygge for mye muskelmasse.

– Se på høydehopperne. Det er ingen fordel å ha en stor og tung kropp når de skal over lista. De trenger stor kraft. Samtidig må de være lette i kroppen.

Derfor trener høydehoppere mye styrke med tunge vekter, forklarer Sintef-forskeren.

– Det er en type trening som gir kraftigere nervesignaler med større frekvens fra hjernen og ut til musklene. Og det er nettopp denne signalproduksjonen og overføringen som er dårlig hos MS og Parkinson-pasienter.

Ett-beins knebøy som hjemmetrening

I Norge har forskningsmiljøet ved NTNU vært helt i front for forskning på høy-intensiv styrketrening for MS og Parkinson-pasienter.

Gjennom flere studier har de vist at maksimal styrketrening gir økt nevral signalstyrke. Et viktig poeng er at økt vektbelastning er mer effektivt enn mange repetisjoner.

Mange pasienter med disse sykdommene opplever svekkelse i beina. Øvelsen beinpress er derfor sentral.

Dette er en øvelse der man sitter i apparatet og presser en vekt med føttene. Vekten skal presses så raskt og hardt som mulig inntil beinet står strakt. Slik får man full aktivering av nervesystemet.

Øvelsen gjentas med fire repetisjoner i fire serier med to minutters mellomrom med så tung belastning som mulig.

– På treningssenter gjør man denne øvelsen i et apparat. Hjemme kan man gjøre den med ettbeins knebøy. Det er ganske tungt, men slik får man full aktivering av nervesystemet om man gjør det på riktig måte, sier Sandsund.

Kunstig intelligens gir høy nøyaktighet

En app på telefonen må derfor være i stand til å registrere bevegelsene som gjøres for å vurdere muskelstyrken, følge endringer og eventuelt korrigere dem.

Det skal være nok å ha telefonen liggende i lomma mens man gjør øvelsen.

– Målet er at appen skal godkjennes som medisinsk hjelpemiddel der pasienten kan få den på resept. Da må den være veldig, veldig nøyaktig. Vi skal blant annet bruke kunstig intelligens for å trene den til å bli så presis som mulig, sier Sandsund.

Det skal også utvikles teknologi for motivasjon og oppfølging. Dette arbeidet gjøres ved Myworkout i samarbeid med NTNU. For gründeren Knut Løkke er samarbeidet med forskerne gull verd.

– Å ha teknologi som er i stand til å beregne hvor sterk du er i beina, det er skikkelig kult. Å kunne ha telefonen i lomma og slik få registrert styrkeøvelsen og hvor mye du trener, hvor sterk du er og hvor sterk du kommer til å bli. Det gir helt unike muligheter når det kommer til motivasjon og skalerbarhet, sier Løkke.

Samtidig er han opptatt av at det må være troverdig.

– Det er her Sintef sin rolle er så viktig. De har kompetanse i verdenstoppen innen et bredt spekter av fagområder. De har også en gjennomføringsevne som vi trenger for å kunne lykkes internasjonalt, sier han.

Gründer Knut Løkke står bak appen Myworkout Go og Treningsklinikken i Trondheim sammen med NTNU-forskerne Jan Hoff og Jan Helgerud.

Referanser:

Jan Helgerud mfl.: Maximal strength training in patients with Parkinson’s disease: impact on efferent neural drive, force-generating capacity, and functional performance. J Appl Physiol, 2020. Sammendrag. DOI: 10.1152/japplphysiol.00208.2020

Marius S. Fimland mfl.: Enhanced neural drive after maximal strength training in multiple sclerosis patients. Eur J Appl Physiol, 2010. Sammendrag. DOI: 10.1007/s00421-010-1519-2