https://frosthead.com

Овај уређај сличан скејтборду помаже деци која су у ризику да науче да пузе

Иако већина мајки рођених изузетно рано зна да се њихова деоница успиње, Моница Еллис је од почетка знала да се једна од њених нових девојака близанаца суочава са планином.

Кара и Катие су биле микро прапородице, рођене тек са 25 недеља гестације. Након најранијих дана интервенција на додир, Катие се стално побољшавала, али сестра није. Кара је била укључена и искључена вентилаторима и тешко је јела. Касније, кад се напокон вратила кући, почела је да прави необичне покрете, мажући прстима и настављајући да се тешко храни. Кара није успела.

Медицинска сестра са двоје старије деце код куће, Еллис је знала да деца достижу прекретнице различитим стопама. Али осећај црева и непрекидно истраживање рекли су јој да нешто није у реду с Каром. Њен педијатар се сложио и упутио је физикалном терапеуту. Са само неколико месеци, Карау је дијагностификована церебрална парализа.

Кара физикални терапеут, Роберт Ескев, знао је колегу који је вршио нека необична нова истраживања раних интервенција за децу са церебралном парализом и другим застојима у моторичком развоју. Предложио је да је посете.

„Била сам та мама која је све време била за рачунаром док је читала ствари, јер сам се толико бринула за Кара“, каже Еллис.

Ассистиве-Цравлер-1.јпг Тхуби Колобе (с леве стране) тренутно користи мрежу неуронских повратних информација како би истражила активност у стварном времену у бебиним мозговима док се крећу СИППЦ-ом. (Универзитет у Оклахоми Здравствени научни центар)

Еллис је своју ћерку одвела до Тхуби Колобе, физикалне терапеуткиње са Универзитетског центра за науку о здрављу Универзитета у Оклахоми, која проучава и ради са бебама док уче како се кретати. Раније у својој каријери на Универзитету Илиноис у Чикагу, Колобе и колеге су развили процену, Тест дечије моторичке способности, како би идентификовали новорођенчад која је у највећој опасности од развоја церебралне парализе (ЦП). Тај се рад упетљао у занимање како та питања развоја мозга утичу на моторички развој у врло мале деце.

Колобе и Петер Пидцое, бивши чикашки колега, направили су уређај сличан скејтборду, назван СИППЦ („сип-сее“), или самоиницијативни напредни прогресивни индекс. Изум омогућава бебама са мотором да науче да се ударају.

***

Процењује се да је 80 до 90 процената деце са ЦП рођено са болешћу, а лекари још увек раде на разумевању његових узрока. Низ фактора може довести до оштећења мозга која карактерише ЦП, укључујући мождане инфекције, повреде главе или друге ране трауме. Ванредно ране бебе као што су Кара и Катие такође су група високог ризика. Без обзира на узрок, ЦП увек утиче на контролу мишића, а код деце се често не дијагностикује до навршене године или више.

Проблем са том касном дијагнозом је тај што је време, када родитељи и лекари примете проблем, беба већ прошла кроз фазе учења како се кретати - котрљање, седење, пузање, крстарење и мажење. Насумични ударци и махање нормалне тромесечне бебе раде важан посао формирајући кључне неуронске везе које воде до напредних моторичких вештина, као што су ходање или писање оловком.

Стављање шарене играчке ван дохвата бебе обично је довољно да је подстакне да посегне за њом, да покуша ускочити у њеном правцу. Награђује се када напор уведе у покрет према играчки. На крају, са све више и више вежбе, беба научи да се брзо помера и хвата играчку, јер његов мозак у развоју јача неуронске везе које контролишу ту вештину.

Али тачно је и обрнуто. Мозак дојенчади има безобзирну политику „искористи је или изгуби“. Ако се беба покушава померити и не постигне жељени ефекат, мозак се на крају исече од тог моторичког пута. Бебе са ЦП често нису успешне у покушајима.

Кроз рад са новорођенчетом, Колобе је постајала све забринутија како бебе ризичне за ЦП рано губе рано. Терапија кретања за малу децу са ЦП укључује пасивне стратегије, попут стављања на пешкир и нежно повлачењем око себе. Али деца се не крећу сама, па се такви путеви кретања и даље не појачавају. Колобе технологија осећала да мора да понуди решење.

"Мислио сам да мора постојати начин да се подрже ове бебе, да се заобиђу та ограничења и да им се и даље омогући да се сами крећу и истражују", каже Колобе. "Желео сам нешто што би могло да усвоји беине ране самосталне покрете, да их настави и претвори у функционалну употребу."

***

Колобе се 2003. године обратио Пидцоеју, који води посебну лабораторију на Рицхмонд'с Виргиниа Цоммонвеалтх Университи. Људи му долазе - физикални терапеут и инжењер - када им треба помоћ у стварању алата за терапију који још не постоји. Једнаки делови Доц Бровн и названи Тони Старк, Пидцое се спрема у гаражи у подруму ВЦУ Вест Хоспитал. Тамо израђује уређаје с електронских монитора умора како би предвидио потенцијалне угануће глежња до протетских удова. Његова лабораторија пуна је жица, мотора, рачунарских чипова и модификоване опреме за вежбање, попут елиптичне машине коју су он и дипломирани студенти прилагодили за употребу покретним покретима за пацијенте са шарком.

Уз помоћ Колобе-а, Пидцое је написао алгоритме и изградио моторизовани уређај са сензорима који реагују на бебе мале ударце и напрезање у тежини награђујући их додатним потицајем. Беба лежи директно на обложеној плочи, учвршћено на месту меканим неопренским тракама, а руке и ноге спојени су са сензорима причвршћеним на рачунару. Касније верзије СИППЦ-а имале су „онесие мод“, кошуљу с уграђеним сензорима за фино подешавање усмерене детекције, тако да би чак и бебе које нису могле створити много силе биле појачане покретом напред, бочно или назад.

„Постоји софистицирано мерење покрета дечијих руку и ногу, а СИППЦ то користи да идентификује обрасце које желимо да награђујемо“, објашњава Пидцое. „Награду усмеравате на активности које покушавате да постигнете.“

Ассистиве-Цравлер-патент.јпг Пидцое и Колобе добили су патент за СИППЦ у јануару 2015. (УСПТО)

Пидцое и неки његови студенти демонстрираће СИППЦ на Смитхсониан'с Инноватион Фестивал у Националном музеју америчке историје 26. и 27. септембра. Догађај, који организују Смитхсониан Институтион и Америчка канцеларија за патенте и заштитне знакове, представиће нове технологије развијене независни изумитељи и други са универзитета, компанија и владиних агенција.

***

Еллис, који живи у Цалумету у Оклахоми, успео је да упише Кара у нову студију коју је Колобе покренуо да би тестирао ефикасност СИППЦ-а као терапијског средства. У почетку би Кара само лежала на трбуху, немотивирана за учешће. Сисала је прсте и гледала како је мајка и Колобе покушавају да је наведу да игра.

"Да бисмо је покренули, избацили бисмо јој прсте из уста и она би се наљутила", присећа се Еллис. Тада би могли да привуку Кара пажњу играчком. Први пут када је сама посегнула за предметом, Еллис и Колобе су се развеселиле.

„Укључио је прекидач, “ каже Еллис. „Окренула би главу и гледала у нас као:„ Ох, свиђа ти се ово? “ Тај позитиван одговор заиста јој је помогао да научи да почне радити самостално. "

Уз помоћ и појачање из СИППЦ-а, Кара је научила како пузе. Данас активна четворогодишњакиња предшколске установе са сестром Кара шета, разговара и трчи. Званично је отпуштена са физикалне терапије. Еллис каже да није било СИППЦ-а, мале препреке Караиног детињства било би бескрајно више изазова за превазилажење.

„Чак и као мала предмети, дозволила је свима да ураде све за њу јер сама то није могла учинити“, каже Еллис. „Приступ церебралној парализи могао би се променити ако сви покушају да размишљају мало другачије. Уз рану интервенцију, можемо добити те бебе да им преиспитају мозак рано. "

Колобе је, такође, покренут да покаже да су чак и веома млада деца врло способна да доведу до огромне добити због потенцијалног инвалидитета.

"То се може догодити када искористимо и умножимо мале могућности које имају како би биле успешне, а само нам технологија то може омогућити", каже она. "Као научнику треба одговорити на толико много питања и мислим да нисмо ни огребали површину оним што можемо из овога научити."

Ассистиве-Цравлер-2.јпг Моторизовани уређај поседује сензоре који реагују на бебине ударце и на тежину. Уређај награђује бебу додатним потицајем. (Универзитет у Оклахоми Здравствени научни центар)

Колобе и Пидцое настављају да раде на СИППЦ-у у својим лабораторијама, али у нешто другачијим капацитетима. Колобе тренутно користи неуронску повратну мрежу за истраживање активности у стварном времену у бебиним мозговима док се крећу СИППЦ-ом, док Пидцое ради на усавршавању дизајна у нади да ће бити комерцијално доступан родитељима и терапеутима релативно прихватљива цена.

Верзије које ће бити изложене на Смитхсониан'с Инноватион Фестивал овог викенда тренутно коштају између 200 и 300 долара за производњу. Коначно, Пидцое предвиђа верзије које се могу возити помоћу апликације за мобилни телефон, па чак и ону за слепу децу која користи нежне брзоплете повратне информације како би завести дете у правом смеру.

„Желимо да погледамо како можемо увести технологију да бисмо раније користили деци“, каже Пидцое. „Ово је један пример како се клинички и инжењерски алати лепо мешају.“

Фестивал иновација Смитхсониан одржаће се у Националном музеју америчке историје 26. и 27. септембра, између 10 и 17 сати.

Овај уређај сличан скејтборду помаже деци која су у ризику да науче да пузе