På National Institutes of Health (NIH) Clinical Center i Bethesda, Maryland, donerer børn med cerebral parese eksoskeletter for at hjælpe dem med at lære at gå mere effektivt. Og de er glade for at gøre det, til dels på grund af milliardfranchisen i Iron Man- film.
”Disse børn var faktisk ret begejstrede for at få på sig disse seler, og et par af dem bemærkede, at de lignede superhelte, ” siger Thomas Bulea, en personaleforsker i NIH Clinical Center Department of Rehabilitation Medicine.
Cerebral parese er den førende årsag til handicap hos børn, der rammer omkring 3, 3 børn per 1.000 fødsler. Det er en gruppe af neurologiske bevægelsessygdomme forårsaget af hjerneforandring eller -skade før, under eller kort efter fødslen. Børn og voksne med cerebral parese kan have svaghed i lemmerne, alt for stramme muskler, rysten og manglende koordination.
Et af de største problemer for mange mennesker med cerebral parese er kendt som "crouch gang", eller at gå, mens knæene er overdrevent bøjede. Børn med cerebral parese vil ofte naturligt gå i en crouch-stilling, fordi deres muskler er for svage til at holde dem oprejst eller for stramme til at lade dem fuldstændigt udvide benene. Men at gå i denne position bruger en enorm mængde energi. Og selvom det kan være bæredygtigt, mens et barn er lille og let, når de først bliver større og tungere, bliver det stadig sværere at bevæge sig rundt i en crouch-position.
”Det resulterer i en nedadgående cyklus, hvor mobilitet - evnen til at gå - forværres, ” siger Bulea.
I voksen alder kan mange mennesker, der engang gik med en crouch gang, ikke længere gå.
Det er her, eksoskelettet kommer ind. Dragt, en række mekaniserede metalstøtter monteret på benene, hjælper med knæforlængelse på nøglepunkter i gåcyklen, så børnene kan strække benene mere, end de normalt kunne.
Exoskelet-nærbillede (NIH) Bulea og hans team studerede syv børn med cerebral parese over en periode på seks klinikbesøg. Ved hvert besøg vandrede barnet med eksoskelettet, mens forskerne studerede hans eller hendes gangart. Resultaterne var lovende, siger Bulea. Seks ud af de syv børn havde forbedringer i knæforlængelse svarende til eller større end dem, der blev set ved operation, en af de konventionelle behandlinger af crouch-gang. Operationens art afhænger af den nøjagtige årsag til crouch-ganget i det pågældende barn, men involverer ofte forlængelse af kontraherede muskler og sener. Børnene fastholdt også muskelaktivitet, hvilket betyder, at de stadig stole på deres egen styrke og ikke bare læner sig på dragt.
”Det er et virkelig opmuntrende tegn på, at ved langvarig brug kan denne stag muligvis være en levedygtig måde at ændre holdning på, men også at træne og træne muskler, ” siger Bulea.
Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Science Translational Medicine .
Det næste trin er et større forsøg, hvor børn bruger eksoskeletter hjemme i et år eller mere. Bulea og hans team håber, at eksoskeletterne giver nogle børn mulighed for at forbedre deres vandring nok til, at de ikke længere har brug for ekstern støtte. For andre børn med mere alvorlige gangproblemer kan eksoskelettet opbevares til brug lejlighedsvis, f.eks. Når man går i lang afstand.
Holdet vil også gerne teste eksoskelettet til børn med mobilitetsproblemer relateret til spina bifida eller rygmarvsskader.
Bulea vurderer, at det vil vare flere år, før hans forskning er færdig, og eksoskelettet er klar til masseproduktion.
Eksoskelettet i aktion (NIH) Eksoskeletter har haft et øjeblik i de senere år. Forskere har udviklet robotiske eksoskeletter, der lader mennesker med slagtilfælde eller rygmarvsskader stå og gå, tillade bygningsarbejdere og soldater at bære tunge genstande med mindre træthed og risiko for kvæstelser og give mennesker med lammelse evnen til at bevæge sig ved hjælp af deres tanker. Men eksoskeletterne har ikke gjort godt overgang fra forskningslaboratorium til marked. De er normalt ret dyre for en, der spænder fra mellem $ 40.000 og $ 100.000. Og eksperter siger, at de ofte stadig er for klodsede og komplekse til at være specielt nyttige i et hjem. Nogle spekulerer endda på, om vægten på at gå oprejst er en form for kapacitet, der antyder at gå er "mere normal" end at bruge en kørestol, og at en bedre brug af ressourcer ville være at gøre vores byer mere tilgængelige for mennesker, der bruger mobilitetsenheder.
Al forudgående undersøgelse af eksoskeletter er foretaget på voksne, siger Bulea. Han er begejstret over at have vist, at teknologien også kan være effektiv for børn. For dem kunne eksoskeletter faktisk hjælpe med at bevare en færdighed, de i øjeblikket har, men risikerer at miste: evnen til at gå.
”Jo tidligere du griber ind, jo større er chancen for et mere vellykket resultat, ” siger han.
