Tím vedcov z Číny vyvinul unikátneho nositeľného robota, ktorý pomáha pacientom so spinálnou svalovou atrofiou opäť získať silu v nohách. Špeciálne zariadenie váži iba necelé jedno kilo a dokázalo detských pacientov postaviť na nohy už po šiestich týždňoch intenzívneho tréningu. Na rozdiel od bežných exoskeletonov, ktoré iba nesú váhu človeka, tento robot svaly aktívne vytrénuje pomocou riadeného odporu. Informuje o tom BGR.
Ľudia sú zvyčajne pripútaní na invalidný vozík kvôli tomu, že kompletne stratili kontrolu nad svojimi dolnými končatinami. Avšak samotná hlbšia príčina tohto problému nie je u všetkých pacientov úplne rovnaká. V niektorých špecifických prípadoch existuje reálna šanca, že ľudia dokážu opäť získať kontrolu nad svojimi nohami, a to prostredníctvom cieľavedomej rehabilitácie. V modernej dobe im v tom čoraz výraznejšie pomáhajú špičkové high-tech roboty.
Obrovský prelom pritom nastal len minulý mesiac, kedy vedci a výskumníci z renomovanej čínskej Beihang University, Tretej nemocnice Pekinskej univerzity a amerického inštitútu MIT (Massachusetts Institute of Technology) spoločne publikovali vedeckú štúdiu v odbornom časopise Nature. Tá detailne popisuje, ako experti úspešne využili pokročilé robotické systémy na liečbu pacientov so závažnou spinálnou svalovou atrofiou, ktorá je celosvetovo známa pod skratkou SMA.
Ľudia s touto genetickou diagnózou postupne strácajú akúkoľvek vedomú kontrolu nad svojím svalstvom. Ako napovedá samotný názov ochorenia, nervy, ktoré sa pripájajú k jednotlivým svalom, v priebehu času degradujú. Samotné svalové tkanivo na tele pacienta síce stále fyzicky existuje, no keďže sa nepoužíva, je chabé a de facto nepoužiteľné. No na druhú stranu, ochabnuté svaly sa dajú opätovne vytrénovať, aktivovať a posilniť. Samotní pacienti to často nedokážu. A práve v tomto bode vstupuje na scénu robotika.
Na vlastných nohách už po 6 týždňoch
Výskumníci pevne pripli špeciálne vyvinutého isokinetického tréningového robota priamo na nohy šiestich vybraných účastníkov experimentu, pričom vo všetkých prípadoch išlo o maloleté deti s ochorením SMA. Po absolvovaní šiestich týždňov intenzívnej fyzickej terapie s týmto prístrojom pacienti vykázali oveľa zvýšenú silu v oblasti dolných končatín.
Táto nadobudnutá sila bola dokonca natoľko výrazná, že im bez problémov umožnila samostatne sa presunúť zo sediacej polohy do vzpriameného postoja na rukách a kolenách, a to úplne bez akejkoľvek pomoci inej osoby.
Lekári a vedci vo svojich záznamoch uviedli, že kolená detských účastníkov boli po terapii viditeľne flexibilnejšie a ich nohy vykazovali oveľa vyšší svalový tonus. Hoci robot výrazne uľahčil a urýchlil celkovú softvérovú regeneráciu, vedci sú presvedčení, že samotný stroj nie je úplne nevyhnutný pre konečný cieľ.
Účastníci totiž po počiatočnom naštartovaní potrebujú hlavne pokračovať v špecifickom tréningu, aby si získanú silu dokázali udžať, alebo aspoň minimalizovali celkové účinky SMA.
Keď sa povie slovo robot, väčšine ľudí prídu na rozum rôzne predstavy, ako napríklad automatické vysávače či humanoidné roboty. Avšak roboty použité v tejto lekárskej štúdii sú úplne iná kategória. Isokinetický tréningový robot je extrémne ľahký stroj, ktorý poskytuje takzvaný izokinetický odporový tréning. Táto špeciálna forma posilňovania núti svojho nositeľa pohybovať končatinami v konštantnej rýchlosti, a to úplne nezávisle od sily aplikovaného odporu. Hlavnou myšlienkou je, aby všetky zapojené svalové skupiny získavali stratenú silu rovnomerne a v rovnakom tempe.
Je extrémne ľahký a chcú ho aj v zahraničí
Väčšina takýchto doteraz známych zariadení na trhu sú obrovské stroje s ťažkými kreslami, ktoré stoja pevne na podlahe a sú napojené na externé počítačové stanice. Ak ste niekedy osobne navštívili ambulanciu profesionálneho fyzioterapeuta, pravdepodobne ste sa tam s takýmto strojom stretli.
Čínski výskumníci však dokázali postaviť unikátny nositeľný trenažér, ktorého celková hmotnosť dosahuje iba 0,96 kilogramu. Prístroj využíva špeciálny mechanizmus s variabilnou tuhosťou a spätne poháňaný tlmiaci motor, čo zaručuje efektívny tréning a zároveň absolútnu bezpečnosť pri používaní.
Jeden z hlavných autorov štúdie, profesor Feng Yanggang z Fakulty strojného inžinierstva a automatizácie na Beihang University, pre denník South China Morning Post potvrdil, že ich tím už v tejto chvíli dostal veľké množstvo žiadostí o pomoc od pacientov zo zahraničia. Aj z tohto dôvodu plánujú zariadenie v najbližšej dobe propagovať a rozšíriť medzi ďalších ľudí s ochorením SMA.
Hoci je tento isokinetický tréningový stroj relatívne novým vynálezom, na trhu to nie je jediný nositeľný robot, ktorého môžu ľudia využiť na obnovenie mobility alebo na uľahčenie bežnej chôdze. Je však pravda, že ide o jediné zariadenie, ktoré využíva odporový tréning. Iné dostupné systémy boli od začiatku navrhnuté primárne na to, aby niesli fyzickú váhu svojho nositeľa a mechanicky kompenzovali chýbajúcu silu v nohách.
V medicíne aj outdoore
Väčšina týchto podporných robotov prichádza vo forme takzvaného vonkajšieho exoskeletonu. Príkladom môže byť Toyota, ktorá vyvinula rehabilitačného robota s názvom Welwalk WW-2000. Pokročilá medicínska ortéza sa pripevňuje okolo nôh ľudí s paralyzovanými končatinami, nesie ich váhu a pomáha im priamo pri ohýbaní kolenných kĺbov.
Tieto zariadenia sú však dostupné iba v prísne kontrolovanom medicínskom prostredí. Bežný človek si ich domov kúpiť nemôže.
Ak by chcel niekto robotický exoskeleton osobne vlastniť, na trhu existujú aj komerčné zariadenia, ako je napríklad Hypershell X. Tento prístroj je však vyvinutý primárne pre turistov a outdoorových nadšencov. Nedokáže nijakým spôsobom obnoviť stratený pohyb v ochrnutých alebo vážne oslabených končatinách. Dokáže však aspoň čiastočne znížiť fyzickú námahu a záťaž.
Najnovšie modely tohto turistického exoskeletonu využívajú integrovanú umelú inteligenciu, ktorá sa prispôsobuje meniacemu sa terénu a individuálnemu štýlu chôdze. Hypershell X je jedným z mála exoskeletonov, ktoré si môžete voľne kúpiť, pričom jeho cena sa pohybuje tesne pod hranicou 2 000 dolárov. Okrem vysokej ceny stojí za pozornosť aj to, že jeho batéria vydrží v prevádzke len na 30 kilometrov, kvôli čomu musia používatelia často investovať nielen do samotného robota, ale aj do powerbaniek.
