W Centrum klinicznym National Institutes of Health (NIH) w Bethesda w stanie Maryland dzieci z porażeniem mózgowym zakładają egzoszkielety, aby pomóc im nauczyć się chodzić bardziej efektywnie. I chętnie to robią, częściowo z powodu miliardowej serii filmów Iron Man .
„Te dzieci były naprawdę podekscytowane założeniem tych aparatów ortodontycznych, a kilka z nich zauważyło, że są one podobne do superbohaterów” - mówi Thomas Bulea, pracownik naukowy w Wydziale Medycyny Rehabilitacyjnej Centrum Klinicznego NIH.
Porażenie mózgowe jest główną przyczyną niepełnosprawności w dzieciństwie, dotykając około 3, 3 dziecka na 1000 urodzeń. Jest to grupa neurologicznych zaburzeń ruchowych spowodowanych wadami mózgu lub urazami przed, w trakcie lub wkrótce po urodzeniu. Dzieci i dorośli z porażeniem mózgowym mogą mieć osłabienie kończyn, nadmiernie napięte mięśnie, drżenia i brak koordynacji.
Jednym z największych problemów dla wielu osób z porażeniem mózgowym jest „chodzenie w kucki” lub chodzenie, gdy kolana są nadmiernie zgięte. Dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym często naturalnie chodzą w pozycji kucającej, ponieważ ich mięśnie są zbyt słabe, aby trzymać je w pozycji pionowej lub zbyt mocno, aby pozwolić im w pełni wyprostować nogi. Ale chodzenie w tej pozycji zużywa ogromną ilość energii. I chociaż może być zrównoważony, gdy dziecko jest małe i lekkie, to gdy rosną i stają się coraz cięższe, poruszanie się w pozycji kucającej staje się coraz trudniejsze.
„Powoduje to cykl spadkowy, w którym mobilność - zdolność chodzenia - pogarsza się”, mówi Bulea.
W wieku dorosłym wiele osób, które kiedyś chodziły z kucnięciem, w ogóle nie może chodzić.
Właśnie tam wchodzi egzoszkielet. Kombinezon, seria zmechanizowanych metalowych podparć przymocowanych do nóg, pomaga w wyprostowaniu kolan w kluczowych punktach cyklu chodzenia, umożliwiając dzieciom wyprostowanie nóg bardziej niż normalnie.
Zbliżenie egzoszkieletu (NIH) Bulea i jego zespół badali siedmioro dzieci z porażeniem mózgowym w ciągu sześciu wizyt w klinice. Podczas każdej wizyty dziecko spacerowało z egzoszkieletem, podczas gdy badacze badali jego chód. Wyniki są obiecujące, mówi Bulea. Sześcioro z siedmiorga dzieci miało poprawę w zakresie wyprostu kolana podobną lub większą niż obserwowana podczas operacji, jedna z konwencjonalnych metod leczenia chodu kucającego. Charakter operacji zależy od dokładnej przyczyny chodu kucania u konkretnego dziecka, ale często obejmuje wydłużenie skurczu mięśni i ścięgien. Dzieci utrzymywały również aktywność mięśni, co oznacza, że wciąż polegały na własnej sile, a nie tylko opierały się na kombinezonie.
„To naprawdę zachęcający znak, że po długim okresie użytkowania ta orteza może być realnym sposobem na zmianę postawy, ale także na trening i ćwiczenia mięśni”, mówi Bulea.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Science Translational Medicine .
Kolejnym krokiem jest większa próba, w której dzieci będą używać egzoszkieletów w domu przez rok lub dłużej. Bulea i jego zespół mają nadzieję, że egzoszkielety pozwolą niektórym dzieciom na poprawienie chodzenia na tyle, że nie będą już potrzebować zewnętrznego wsparcia. W przypadku innych dzieci z poważniejszymi problemami z chodzeniem egzoszkielet może być czasem używany, na przykład podczas chodzenia na duże odległości.
Zespół chciałby również przetestować egzoszkielet u dzieci z problemami ruchowymi związanymi z rozszczepem kręgosłupa lub uszkodzeniem rdzenia kręgowego.
Bulea szacuje, że minie kilka lat, zanim jego badania zostaną zakończone, a egzoszkielet będzie gotowy do masowej produkcji.
Egzoszkielet w akcji (NIH) Egzoszkielety mają chwilę w ostatnich latach. Badacze opracowali zrobotyzowane egzoszkielety, które pozwalają osobom z udarem mózgu lub uszkodzeniem rdzenia kręgowego stać i chodzić, pozwalają pracownikom budowlanym i żołnierzom nosić ciężkie przedmioty o mniejszym zmęczeniu i ryzyku obrażeń, a także dać osobom z paraliżem możliwość poruszania się za pomocą własnych myśli. Ale egzoszkielety nie radziły sobie dobrze, przechodząc z laboratorium badawczego na rynek. Zazwyczaj są one dość drogie, od około 40 000 do 100 000 USD. A eksperci twierdzą, że często są zbyt obszerni i skomplikowani, aby byli szczególnie przydatni w warunkach domowych. Niektórzy nawet zastanawiają się, czy nacisk na chodzenie w pozycji wyprostowanej jest formą zdolności, która sugeruje, że chodzenie jest „bardziej normalne” niż korzystanie z wózka inwalidzkiego i że lepsze wykorzystanie zasobów byłoby uczynienie naszych miast bardziej dostępnymi dla osób korzystających z urządzeń do poruszania się.
Bulea mówi, że wszystkie wcześniejsze badania nad egzoszkieletami przeprowadzono na dorosłych. Jest podekscytowany, że pokazał, że technologia może być skuteczna także dla dzieci. Dla nich egzoszkielety mogą pomóc w utrzymaniu umiejętności, które obecnie posiadają, ale są narażeni na utratę: zdolność chodzenia.
„Im wcześniej zainterweniujesz, tym większa szansa na bardziej udany wynik”, mówi.
