Маленький испанский экзоскелет преследует большую цель

Спинальная мышечная атрофия (СМА) представляет собой одно из самых тяжёлых наследственных детских дегенеративных нервно-мышечных заболеваний. Несмотря на то, что эта болезнь довольно редкая, она приводит к высокой смертности среди страдающих ею младенцев и детей.

СМА протекает с поражением или потерей двигательных нейронов передних рогов спинного мозга и прогрессированием общей мышечной слабости. Для него характерно нарушение работы поперечнополосатой мускулатуры ног, шеи и головы. В итоге малыш не может совершать произвольные движения, ползать, ходить, удерживать голову и даже глотать. Но руки болезнь зачастую не затрагивает, равно как и психическое развитие маленького человека.

/commons.wikimedia.org/wiki/

Заболевание делится на несколько типов. В самых тяжёлых случаях ребёнок с младенчества полностью не способен ходить и у него может развиваться дисфункция лёгких, которая резко снижает шансы на выживание. Но если болезнь не проявилась в младенчестве и в детстве, а дала о себе знать в юношеском возрасте или во взрослом состоянии, то пациенты могут прожить относительно полноценную жизнь.

Команда исследователей из Испанского национального исследовательского консилиума разработала уникальный экзоскелет для детей в возрасте от 3 до 14 лет, страдающих СМА. Он весит около 12 килограммов и выполнен из титана и алюминия.

Каркас аппарата состоит из опорных стержней, длина которых подбирается индивидуально в зависимости от размера частей тела ребёнка. В "суставах" конструкции установлены двигатели (по пять на каждой ноге), которые имитируют работу человеческих мышц и задают необходимую для передвижения в вертикальном положении силу. Кроме того, система оснащена датчиками, контроллерами движения и аккумулятором, который обеспечивает до пяти часов бесперебойной работы.

"Главной проблемой при изготовлении детского экзоскелета при спинальной мышечной атрофии является то, что симптомы заболевания могут меняться со временем, как и пропорции тела ребёнка, — рассказывает разработчик Элена Гарсия (Elena Garcia). – Вот почему важно, чтобы экзоскелет мог адаптироваться самостоятельно к этим изменениям. Наша модель обладает интеллектуальными "суставами", которые автоматически меняют жёсткость и подстраиваются под своего владельца".

(фото CSIC).

Конструкция экзоскелета имеет ряд ограничений. Из-за того, что каждому двигателю необходимо пространство для работы, длина ноги не может быть меньше определённого размера. Также имеется ограничение по возрасту, поскольку дети младше трёх лет часто производят непредсказуемые непроизвольные движения, которые могут быть несовместимы с корректной работой аппарата.

Тем не менее создатели видят большое будущее своей разработки. Ведь она может существенно улучшить качество жизни детей, страдающих СМА. Для некоторых из них аппарат станет единственным шансом сделать свой первый самостоятельный шаг. На данный момент уникальный экзоскелет проходит этап доклинических испытаний.