Di Pusat Klinik National Institutes of Health (NIH) di Bethesda, Maryland, anak-anak dengan cerebral palsy sedang mengenakan exoskeleton untuk membantu mereka belajar berjalan lebih efektif. Dan mereka senang melakukannya, sebagian karena franchise film Iron Man bernilai miliaran dolar.
"Anak-anak ini sebenarnya cukup bersemangat untuk mengenakan kawat gigi ini, dan beberapa dari mereka mengatakan bahwa mereka mirip dengan pahlawan super, " kata Thomas Bulea, seorang ilmuwan staf di Pusat Klinik NIH Departemen Rehabilitasi Kedokteran.
Cerebral palsy adalah penyebab utama kecacatan anak, mempengaruhi sekitar 3, 3 anak per 1.000 kelahiran. Ini adalah sekelompok gangguan gerakan neurologis yang disebabkan oleh malformasi otak atau cedera sebelum, selama atau segera setelah lahir. Anak-anak dan orang dewasa dengan cerebral palsy mungkin memiliki kelemahan tungkai, otot-otot yang terlalu tegang, tremor dan kurangnya koordinasi.
Salah satu masalah terbesar bagi banyak orang dengan cerebral palsy dikenal sebagai "kiprah berjongkok, " atau berjalan sementara lutut ditekuk secara berlebihan. Anak-anak dengan cerebral palsy akan sering berjalan secara alami dalam posisi berjongkok karena otot mereka terlalu lemah untuk memegangnya tegak atau terlalu kencang untuk membiarkan mereka sepenuhnya mengulurkan kaki mereka. Tetapi berjalan dalam posisi ini menghabiskan banyak energi. Dan sementara itu mungkin berkelanjutan sementara seorang anak kecil dan ringan, begitu mereka tumbuh lebih besar dan lebih berat, menjadi semakin sulit untuk bergerak dalam posisi berjongkok.
“Itu menghasilkan siklus ke bawah di mana mobilitas — kemampuan berjalan — memburuk, ” kata Bulea.
Menjelang dewasa, banyak orang yang pernah berjalan dengan gaya berjalan berjongkok tidak bisa lagi berjalan.
Di situlah kerangka luar masuk. Gugatan itu, serangkaian dukungan logam mekanis dipasang pada kaki, memberikan bantuan dengan ekstensi lutut pada titik-titik kunci dalam siklus berjalan, memungkinkan anak-anak untuk memperpanjang kaki mereka lebih dari yang biasanya.
Close-up close-up (NIH) Bulea dan timnya mempelajari tujuh anak dengan cerebral palsy selama enam kunjungan klinik. Pada setiap kunjungan, anak akan berjalan dengan exoskeleton sementara peneliti mempelajari kiprahnya. Hasilnya menjanjikan, kata Bulea. Enam dari tujuh anak mengalami peningkatan ekstensi lutut yang serupa atau lebih besar daripada yang terlihat dengan pembedahan, salah satu perawatan konvensional untuk gaya berjalan berjongkok. Sifat operasi tergantung pada penyebab yang tepat dari gaya berjalan berjongkok pada anak tertentu, tetapi sering melibatkan pemanjangan otot dan tendon yang berkontraksi. Anak-anak juga mempertahankan aktivitas otot, yang berarti mereka masih mengandalkan kekuatan mereka sendiri dan tidak hanya bersandar pada pakaian itu.
"Itu tanda yang sangat menggembirakan bahwa dalam penggunaan jangka panjang, brace ini mungkin merupakan cara yang layak untuk mengubah postur, tetapi juga untuk melatih dan melatih otot, " kata Bulea.
Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Science Translational Medicine .
Langkah selanjutnya adalah uji coba yang lebih besar di mana anak-anak akan menggunakan exoskeleton di rumah selama satu tahun atau lebih. Bulea dan timnya berharap eksoskeleton akan memungkinkan beberapa anak untuk meningkatkan kemampuan berjalan mereka sehingga mereka tidak lagi membutuhkan dukungan eksternal. Untuk anak-anak lain dengan masalah gaya berjalan yang lebih parah, exoskeleton mungkin disimpan untuk digunakan pada kesempatan tertentu, seperti ketika berjalan jarak jauh.
Tim juga ingin menguji exoskeleton pada anak-anak dengan masalah mobilitas yang berhubungan dengan spina bifida atau cedera tulang belakang.
Bulea memperkirakan itu akan beberapa tahun sebelum penelitiannya selesai dan kerangka luar siap untuk produksi massal.
Exoskeleton in action (NIH) Exoskeleton telah mengalami momen dalam beberapa tahun terakhir. Para peneliti telah mengembangkan eksoskeleton robot yang memungkinkan orang dengan stroke atau cedera tulang belakang berdiri dan berjalan, memungkinkan pekerja konstruksi dan tentara untuk membawa barang-barang berat dengan lebih sedikit kelelahan dan risiko cedera, dan memberi orang lumpuh kemampuan untuk bergerak menggunakan pikiran mereka. Tetapi exoskeletons belum melakukan transisi dengan baik dari lab penelitian ke pasar. Mereka biasanya cukup mahal, untuk satu, berkisar antara sekitar $ 40.000 dan $ 100.000. Dan para ahli mengatakan mereka sering masih terlalu besar dan kompleks untuk menjadi sangat berguna dalam pengaturan rumah. Beberapa orang bahkan bertanya-tanya apakah penekanan pada berjalan tegak adalah suatu bentuk kemampuan yang menunjukkan bahwa berjalan "lebih normal" daripada menggunakan kursi roda, dan bahwa penggunaan sumber daya yang lebih baik akan membuat kota kita lebih mudah diakses oleh orang yang menggunakan perangkat mobilitas.
Semua penelitian sebelumnya tentang exoskeleton telah dilakukan pada orang dewasa, kata Bulea. Dia senang telah menunjukkan bahwa teknologi itu bisa efektif pada anak-anak juga. Bagi mereka, exoskeleton sebenarnya dapat membantu mempertahankan keterampilan yang mereka miliki saat ini tetapi berisiko kehilangan: kemampuan berjalan.
"Semakin awal Anda melakukan intervensi, semakin baik peluang untuk hasil yang lebih sukses, " katanya.
