https://frosthead.com

Ovaj robotski egzoskelet pomaže djeci s cerebralnom paralizom u uspravnom hodu

U Kliničkom centru Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH) u Bethesdi, Maryland, djeca s cerebralnom paralizom doniraju egzoskelete kako bi im pomogla da nauče učinkovitije hodati. I oni to rado rade, dijelom i zbog franšize o Iron Man filmovima u vrijednosti milijardu dolara.

„Ta su djeca zapravo bila prilično uzbuđena kada su se nosili te narukvice, a nekoliko njih primijetilo je da su slični superherojima“, kaže Thomas Bulea, znanstvenik iz Odjela za rehabilitacijsku medicinu NIH Kliničkog centra.

Cerebralna paraliza vodeći je uzrok invalidnosti djece, a pogađa oko 3, 3 djece na 1.000 rođenih. To je skupina neuroloških poremećaja kretanja uzrokovanih oštećenjem mozga ili ozljedom prije, za vrijeme ili nedugo nakon rođenja. Djeca i odrasli s cerebralnom paralizom mogu imati slabost udova, pretjerano zategnute mišiće, drhtanje i nedostatak koordinacije.

Jedno od najvećih problema mnogih ljudi s cerebralnom paralizom poznato je kao "hrenovka u hodu" ili hodanje dok su koljena pretjerano savijena. Djeca s cerebralnom paralizom često će prirodno hodati u križnom položaju jer su im mišići previše slabi da bi ih držali uspravno ili prejako da bi im mogli u potpunosti ispružiti noge. Ali hodanje u ovom položaju troši ogromnu količinu energije. I dok je možda održivo dok je dijete malo i lagano, jednom kad postanu veći i teži, sve se teže kreće u križnom položaju.

"To rezultira silaznim ciklusom gdje se pokretljivost - sposobnost hoda - pogoršava", kaže Bulea.

Do odrasle dobi mnogi ljudi koji su jednom hodali krokodilnim potezom više ne mogu više hodati.

Tu dolazi i egzoskelet. Odijelo, niz mehaniziranih metalnih potpora postavljenih na nogama, pruža pomoć pri izvlačenju koljena u ključnim točkama ciklusa hodanja, omogućujući djeci da ispruže noge više nego što mogu.

Demo_8.png Izbliza egzoskeleta (NIH)

Bulea i njegov tim proučavali su sedmoro djece s cerebralnom paralizom u periodu od šest posjeta klinici. Dijete bi pri svakom posjetu šetalo s egzoskeletom dok su istraživači proučavali njegove poteze. Rezultati su bili obećavajući, kaže Bulea. Šestero od sedmero djece imalo je poboljšanje istezanja koljena sličnih ili većih od onih kod operacija, jednog od konvencionalnih tretmana hodanja kod čučnja. Priroda operacije ovisi o točnom uzroku poteza pri čunjevu kod određenog djeteta, ali često uključuje produljenje mišića i tetiva. Djeca su također održavala mišićnu aktivnost, što znači da su se još uvijek oslanjali na svoju snagu, a ne samo oslanjajući se na odijelo.

"To je zaista ohrabrujući znak da bi tijekom dugotrajne uporabe ova narukvica mogla biti održiv način za promjenu držanja, ali i za treniranje i vježbanje mišića", kaže Bulea.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Science Translational Medicine .

Sljedeći je korak veće ispitivanje u kojem će djeca koristiti eksoskelete kod kuće godinu i više godina. Bulea i njegov tim nadaju se da će egzoskeleti omogućiti djeci da poboljšaju svoje hodanje dovoljno da više ne trebaju vanjsku podršku. Za drugu djecu s težim poteškoćama u hodu, egzoskelet se može koristiti za povremenu upotrebu, poput hodanja na velike udaljenosti.

Tim bi također želio testirati egzoskelet na djeci s poteškoćama u kretanju povezanih s spina bifidom ili ozljedama leđne moždine.

Bulea procjenjuje da će proći nekoliko godina prije nego što su njegova istraživanja završena i egzoskelet je spreman za masovnu proizvodnju.

Demo_5.jpg Egzoskelet u akciji (NIH)

Egzoskeleti su posljednjih trenutaka. Istraživači su razvili robotske egzoskelete koji ljudima s moždanim udarom ili ozljedom kičmene moždine omogućuju da stoje i hodaju, omogućuju građevinskim radnicima i vojnicima da nose teške predmete s manje umora i opasnosti od ozljeda, a ljudima s paralizom pružaju mogućnost kretanja koristeći se svojim mislima. No, egzoskeleti nisu dobro prošli prijelaz iz istraživačkog laboratorija na tržište. Obično su prilično skupe, za jedan, a kreću se između 40.000 i 100.000 USD. A stručnjaci kažu da su često još uvijek glomazni i složeni da bi bili osobito korisni u kućnim uvjetima. Neki se čak pitaju je li naglasak na hodanje uspravno oblik vjere koja sugerira da je hodanje "normalnije" od korištenja invalidskih kolica i da bi bolje korištenje resursa bilo da naši gradovi budu dostupniji ljudima koji koriste uređaje za mobilnost.

Sva prethodna istraživanja egzoskeleta provedena su na odraslima, kaže Bulea. Uzbuđen je što je pokazao da tehnologija može biti učinkovita i na djeci. Za njih bi egzoskeleti zapravo mogli pomoći u održavanju vještine koju trenutno imaju, ali prijeti im gubitak: sposobnost hoda.

"Što ranije intervenirate, to je veća šansa za uspješniji ishod", kaže on.

Ovaj robotski egzoskelet pomaže djeci s cerebralnom paralizom u uspravnom hodu