https://frosthead.com

Αυτό το ρομποτικό εξωσκληρωτό βοηθά τα παιδιά με εγκεφαλική παράλυση να περπατούν όρθια

Στο Κλινικό Κέντρο του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας (NIH) στη Bethesda, Maryland, τα παιδιά με εγκεφαλική παράλυση φορούν εξωσκληρίνες για να τους βοηθήσουν να μάθουν να περπατούν πιο αποτελεσματικά. Και είναι ευτυχείς να το κάνουν, εν μέρει λόγω του δισεκατομμυρίου δολαρίων franchise των Iron Man ταινιών.

"Αυτά τα παιδιά ήταν πραγματικά πολύ ενθουσιασμένοι που έβαζαν αυτά τα στηρίγματα και μερικοί από αυτούς παρατήρησαν ότι ήταν παρόμοια με τα υπερήρωα", λέει ο Thomas Bulea, επιστήμονας του προσωπικού στο Τμήμα Ιατρικής Αποκατάστασης του Κλινικού Κέντρου του NIH.

Η εγκεφαλική παράλυση είναι η κύρια αιτία της παιδικής αναπηρίας, επηρεάζοντας περίπου 3, 3 παιδιά ανά 1000 γεννήσεις. Πρόκειται για μια ομάδα νευρολογικών διαταραχών κίνησης που προκαλούνται από εγκεφαλική δυσπλασία ή τραυματισμό πριν, κατά τη διάρκεια ή λίγο μετά τη γέννηση. Τα παιδιά και οι ενήλικες με εγκεφαλική παράλυση μπορεί να έχουν αδυναμία στο άκρο, υπερβολικά σφιχτά μυς, τρόμο και έλλειψη συντονισμού.

Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα για πολλούς ανθρώπους με εγκεφαλική παράλυση είναι γνωστό ως "crouch march", ή το περπάτημα ενώ τα γόνατα είναι υπερβολικά λυγισμένα. Τα παιδιά με εγκεφαλική παράλυση συχνά φυσικά περπατούν σε μια θέση σκύψου επειδή οι μύες τους είναι πολύ αδύναμοι για να τους κρατήσουν όρθιο ή πολύ σφιχτά για να τους αφήσουν να επεκτείνουν πλήρως τα πόδια τους. Αλλά το περπάτημα σε αυτή τη θέση καταναλώνει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας. Και ενώ μπορεί να είναι βιώσιμη, ενώ ένα παιδί είναι μικρό και ελαφρύ, μόλις μεγαλώσει και γίνει βαρύτερο γίνεται όλο και πιο δύσκολο να κινηθεί σε μια στρογγυλή θέση.

"Αυτό οδηγεί σε έναν κύκλο καθοδικών κινήσεων όπου η κινητικότητα - η δυνατότητα να περπατά - επιδεινώνεται", λέει ο Bulea.

Μέχρι την ενηλικίωση, πολλοί άνθρωποι που περπατούσαν κάποτε με ένα βάδισμα δεν μπορούν πλέον να περπατήσουν καθόλου.

Εκεί βρίσκεται το εξωσκελετό. Το κοστούμι, μια σειρά μηχανοποιημένων μεταλλικών στηριγμάτων που τοποθετούνται στα πόδια, παρέχει βοήθεια στην επέκταση του γόνατος σε βασικά σημεία του κύκλου περπατήματος, επιτρέποντας στα παιδιά να επεκτείνουν τα πόδια τους περισσότερο απ 'ό, τι κανονικά.

Demo_8.png Εξωσκέψεων κοντινό (NIH)

Ο Bulea και η ομάδα του μελέτησαν επτά παιδιά με εγκεφαλική παράλυση σε μια περίοδο έξι κλινικών επισκέψεων. Σε κάθε επίσκεψη, το παιδί θα περπατούσε με το εξωσκληρωτό, ενώ οι ερευνητές μελέτησαν το βάδισμα του. Τα αποτελέσματα ήταν ελπιδοφόρα, λέει ο Bulea. Έξι από τα επτά παιδιά είχαν βελτιώσεις στην επέκταση του γόνατος παρόμοιες ή μεγαλύτερες από εκείνες που παρατηρήθηκαν με χειρουργική επέμβαση, μία από τις συμβατικές θεραπείες για το βάδισμα. Η φύση της χειρουργικής επέμβασης εξαρτάται από την ακριβή αιτία του στοματικού βηματισμού στο συγκεκριμένο παιδί, αλλά συχνά περιλαμβάνει την επιμήκυνση των συμβατικών μυών και των τενόντων. Τα παιδιά διατηρούσαν επίσης τη μυϊκή δραστηριότητα, πράγμα που σημαίνει ότι εξακολουθούσαν να βασίζονται στη δική τους δύναμη και όχι μόνο να κλίνουν στο κοστούμι.

"Αυτό είναι ένα πραγματικά ενθαρρυντικό σημάδι ότι σε μακροχρόνια χρήση, αυτό το στήριγμα μπορεί να είναι ένας βιώσιμος τρόπος για να αλλάξετε τη στάση του σώματος, αλλά και να εκπαιδεύσετε και να ασκήσετε μυς", λέει ο Bulea.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Translational Medicine .

Το επόμενο βήμα είναι μια μεγαλύτερη δοκιμή όπου τα παιδιά θα χρησιμοποιούν εξωσκελετά στο σπίτι για ένα ή περισσότερα χρόνια. Ο Bulea και η ομάδα του ελπίζουν ότι τα εξωσκλημάτια θα επιτρέψουν σε ορισμένα παιδιά να βελτιώσουν το βάδισμά τους αρκετά ώστε να μην χρειάζονται πλέον εξωτερική στήριξη. Για άλλα παιδιά με σοβαρότερα προβλήματα βάδισης, το εξωσκληρωμένο μπορεί να διατηρείται για χρήση μερικές φορές, όπως όταν περπατάτε για μεγάλη απόσταση.

Η ομάδα θα ήθελε επίσης να δοκιμάσει το εξωσκληρωτό σε παιδιά με κινητικά προβλήματα που σχετίζονται με τη σπονδυλική στήλη ή με τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού.

Ο Bulea εκτιμά ότι θα είναι αρκετά χρόνια πριν τελειώσει η έρευνά του και ο εξωσκληρωτής είναι έτοιμος για μαζική παραγωγή.

Demo_5.jpg Το εξωσκελετό σε δράση (NIH)

Τα εξωσκλημάτια έχουν μια στιγμή τα τελευταία χρόνια. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ρομποτικά εξωσκλημάτια που αφήνουν τους ανθρώπους με τραυματισμό στο εγκεφαλικό ή το νωτιαίο μυελό να στέκονται και να περπατούν επιτρέποντας στους εργάτες και τους στρατιώτες να μεταφέρουν βαριά αντικείμενα με λιγότερη κόπωση και κίνδυνο τραυματισμού και να δίνουν στους ανθρώπους με παράλυση τη δυνατότητα να μετακινούνται χρησιμοποιώντας τις σκέψεις τους. Αλλά τα εξωσκλημάτια δεν έχουν κάνει καλή μετάβαση από το ερευνητικό εργαστήριο στην αγορά. Είναι συνήθως αρκετά ακριβό, για ένα, που κυμαίνεται από περίπου $ 40.000 έως $ 100.000. Και οι ειδικοί λένε ότι συχνά είναι ακόμα πολύ ογκώδεις και πολύπλοκοι για να είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι σε ένα περιβάλλον σπιτιού. Κάποιοι ακόμη αναρωτιούνται εάν η έμφαση στο περπάτημα σε όρθια στάση είναι μια μορφή ικανότητας που υποδηλώνει ότι το περπάτημα είναι "πιο φυσιολογικό" από το να χρησιμοποιείτε αναπηρικό καροτσάκι και ότι μια καλύτερη χρήση των πόρων θα ήταν να καταστήσουμε τις πόλεις μας πιο προσιτές σε άτομα που χρησιμοποιούν συσκευές κινητικότητας.

Όλες οι προηγούμενες έρευνες για τα εξωσκλημάτια έχουν γίνει σε ενήλικες, λέει ο Bulea. Είναι ενθουσιασμένος που έχει δείξει ότι η τεχνολογία μπορεί να είναι αποτελεσματική και στα παιδιά. Για αυτούς, τα εξωσκλημάτια θα μπορούσαν πραγματικά να βοηθήσουν να διατηρήσουν μια ικανότητα που έχουν σήμερα, αλλά κινδυνεύουν να χάσουν: την ικανότητα να περπατούν.

"Όσο νωρίτερα παρεμβαίνετε, τόσο καλύτερη είναι η πιθανότητα για ένα πιο επιτυχημένο αποτέλεσμα", λέει.

Αυτό το ρομποτικό εξωσκληρωτό βοηθά τα παιδιά με εγκεφαλική παράλυση να περπατούν όρθια