В скором времени появится новый динамичный корсет для детей со сколиозом

scoliozПримерно 6 миллионов человек в США страдают сколиозом — боковым искривлением позвоночника. Из них приблизительно 2-3% составляют подростки с идиопатическим сколиозом. Один из 500 детей сегодня нуждается в лечении позвоночника с помощью корсета и одному из 5000 нужна операция на позвоночнике.

Типичный корсет для позвоночника выполнен из твердой пластмассы, которую обертывают вокруг туловища и бедер ребенка, применяя встречное давление на позвоночник. В теории это давление и поддержка кривой извне будет стимулировать более нормальный рост позвоночника.

Жесткие корсеты имеют ряд недостатков: они «замораживают» верхнюю часть тела ребенка и ограничивают движение до такой степени, что пользователи часто избегают ношения корсетов. И по мере роста ребенка необходимо изменять величину внешней силы, прикладываемой к позвоночнику, для исправления осанки на протяжении всего курса лечения. Наличие гибкости позволило бы свободно двигаться во время ношения корсета, и при этом бы применялись корректирующие силы. Это была бы очень полезная функция, как для пациентов, так и для врачей.

Sunil Agrawal, профессор машиностроения, реабилитационной и восстановительной медицины из Columbia Engineering, работает над решением этой проблемы. Он и его коллеги, David P. Roye, профессор педиатрической ортопедической хирургии из медицинского центра Колумбийского университета, Сент-Джайлс, и Charles Kim, профессор машиностроения из Университета Бакнелл, работают над созданием динамического корсета для позвоночника, который будет более гибким, чем жесткие корсеты.

Agrawal и его команда уже разработали прототип носимого корсета для позвоночника, который состоит из колец, помещающихся на туловище человека. Эти кольца динамически приводятся в действие с помощью сервомоторов, размещенных на соседних кольцах для контроля силы или положения, которое принимает тело человека. Боковые датчики регистрируют данные силы и движения, передавая информацию главному компьютеру для мониторинга и корректировки лечения. Команда также разработала второй корсет, который является полностью пассивным. Он изготовлен из податливых компонентов, которые могут регулировать жесткость в определенных направлениях. Однако оба эти корсета имеют недостатки. Динамический корсет требует активного источника питания, а пассивный корсет не обеспечивает активного контроля.

«Мы собираемся сделать гибридный полуактивный корсет, сочетающий в себе достоинства двух этих корсетов. Ему не нужна будет постоянная подзарядка, и его можно будет носить в течение более длительного периода времени», сказал Agrawal.

Команда, которая свела воедино экспертов в области робототехники и детской ортопедии, планирует протестировать все три вида корсетных систем на детях со сколиозом в CUMC.

«Сколиоз влияет на качество жизни больных, ограничивая их активность, причиняя боль, и снижая их самооценку. Мы ожидаем, что наша работа облегчит лечение, так как у корсета появится возможность модулировать силу или положение в конкретных местах позвоночника и, таким образом, он сможет значительно улучшить качество жизни детей с этим тяжелым заболеванием», добавил Agrawal.