Kansallisessa terveysinstituutissa (NIH) sijaitsevassa kliinisessä keskuksessa Bethesdassa Marylandlandissa aivohalvauksen saaneet lapset luovuttavat eksoskeletteja auttaakseen heitä oppimaan kävelemään tehokkaammin. Ja he tekevät sen mielellään, osittain Iron Man -elokuvien miljardin dollarin franchisen takia.
"Nämä lapset olivat todella innostuneita laittamaan nämä housunkannattimet, ja muutama heistä huomautti olevansa samanlaisia kuin supersankarit", sanoo NIH: n kliinisen keskuksen kuntoutuslääketieteen laitoksen henkilökunnan tutkija Thomas Bulea.
Aivohalvaus on johtava lasten vammaisuuden aiheuttaja, ja sillä on noin 3, 3 lasta 1000 syntymää kohden. Se on ryhmä neurologisia liikuntahäiriöitä, jotka johtuvat aivojen epämuodostumista tai vammoista ennen syntymää, sen aikana tai pian sen jälkeen. Lapsilla ja aikuisilla, joilla on aivohalvaus, voi olla raajojen heikkous, liian tiukka lihakset, vapina ja koordinaation puute.
Yksi suurimmista aivohalvauksen saaneiden ihmisten ongelmista tunnetaan nimellä ”röyhtäilykävely” tai kävely, kun polvet ovat liian taipuneet. Lapset, joilla on aivohalvaus, kävelevät usein luonnollisesti vinoutumisasennossa, koska heidän lihaksensa ovat liian heikot pitääkseen heidät pystyssä tai liian tiukkoja, jotta ne voivat ulottaa jalkansa täysin. Mutta tässä asennossa kävely kuluttaa valtavan määrän energiaa. Ja vaikka se voi olla kestävää, kun lapsi on pieni ja kevyt, kun se kasvaa isommaksi ja raskaammaksi, on yhä vaikeampaa liikkua kärjessä.
"Tämä johtaa laskusykliin, jossa liikkuvuus - kyky kävellä - heikkenee", Bulea sanoo.
Aikuisuuteen mennessä monet ihmiset, jotka kerran kävelivät väänteisellä kävelyllä, eivät voi enää kävellä ollenkaan.
Sieltä eksoskeletti tulee. Puku, sarja mekaanisia metallitukia, jotka on asennettu jalkoihin, auttaa polven jatkamisessa kävelykierron tärkeimmissä kohdissa, jolloin lapset voivat pidentää jalkojaan enemmän kuin normaalisti voisivat.
Exoskeleton lähikuva (NIH) Bulea ja hänen tiiminsä tutkivat seitsemää aivohalvauksen alaista lasta kuuden klinikkavierailun ajan. Jokaisella vierailulla lapsi käveli eksoskeletin kanssa tutkijoiden tutkiessa hänen liikettä. Tulokset olivat lupaavia, Bulea sanoo. Kuudella seitsemästä lapsesta polven pidennys oli parantunut saman verran tai suurempi kuin leikkauksessa nähty, yksi tavanomaisista hoitosuunnan hoitomuodoista. Leikkauksen luonne riippuu varteen tarkan syyn tietyssä lapsessa, mutta siihen sisältyy usein supistettujen lihaksen ja jänteen pidentäminen. Lapset ylläpitävät myös lihastoimintaa, mikä tarkoittaa, että he luottavat edelleen omaan voimaansa eikä vain nojautuneet pukuun.
"Se on todella rohkaiseva merkki siitä, että pitkäaikaisessa käytössä tämä ahdin voi olla käyttökelpoinen tapa muuttaa asentoa, mutta myös harjoittaa ja harjoittaa lihaksia", Bulea sanoo.
Tutkimus julkaistiin Science Translational Medicine -lehdessä.
Seuraava askel on suurempi kokeilu, jossa lapset käyttävät eksoskeletoleja kotona vähintään vuoden ajan. Bulea ja hänen tiiminsä toivovat, että eksoskeletit auttavat jotkut lapset parantamaan kävelyään niin, että he eivät enää tarvitse ulkoista tukea. Muille lapsille, joilla on vaikeampia kävelyhäiriöitä, eksoskeletti voidaan pitää käytettäväksi satunnaisesti, esimerkiksi kävellessäsi pitkää matkaa.
Ryhmä haluaisi myös testata eksoskeleton sellaisille lapsille, joilla on liikkuvuusongelmia spina bifidaan tai selkäytimen vammoihin.
Bulea arvioi, että kuluu useita vuosia ennen kuin hänen tutkimuksensa on valmis ja eksoskeletti on valmis massatuotantoon.
Exoskeleton toiminnassa (NIH) Exoskeletonilla on ollut hetki viime vuosina. Tutkijat ovat kehittäneet robottikokoisia luonnoksia, joiden avulla aivohalvauksen tai selkäydinvamman saaneet ihmiset voivat seisoa ja kävellä, antaa rakennustyöntekijöille ja sotilaille mahdollisuuden kuljettaa raskaita esineitä, joilla on vähemmän väsymystä ja loukkaantumisriski, ja antaa halvaantuneille ihmisille mahdollisuuden liikkua ajatuksillaan. Mutta eksoskeletonit eivät ole menestyneet hyvin siirtymällä tutkimuslaboratoriosta markkinoille. Ne ovat yleensä melko kalliita yhdelle, vaihteleen noin 40 000–100 000 dollaria. Ja asiantuntijat sanovat, että ne ovat usein edelleen liian tilaa vieviä ja monimutkaisia ollakseen erityisen hyödyllisiä kotiympäristössä. Jotkut jopa ihmettelevät, onko pystyssä kävelemisen painottaminen sellaista kykyä, joka osoittaa, että kävely on "normaalia" kuin pyörätuolin käyttäminen, ja että resurssien parempi käyttö olisi tehdä kaupungeistamme helpommin liikkuvia laitteita käyttäviä.
Kaikki aikaisemmat eksoskeletonitutkimukset on tehty aikuisille, Bulea sanoo. Hän on innoissaan osoittaessaan, että tekniikka voi olla tehokas myös lapsille. Heille eksoskeletonit voisivat todella auttaa ylläpitämään taitoja, jotka heillä tällä hetkellä ovat, mutta ovat vaarassa menettää: kyvyn kävellä.
"Mitä aikaisemmin puutut, sitä paremmat mahdollisuudet onnistuneempaan lopputulokseen", hän sanoo.
