Bionik-Technologie bietet Hoffnung für gelähmt

Technologien für Gelähmte Menschen bewegen kommen wieder einen langen Weg seit "Superman" Schauspieler Christopher Reeve vor 10 Jahren gestorben. Während eine Lähmung "Heilung" weit von der Realität bleibt, machen die Fortschritte in den letzten zehn Jahren Reeve "aufgeregt", sagte sein Sohn.

Elektrische Stimulation, Gehirn-Computer-Schnittstellen, Exoskelette und pharmazeutische Therapien haben etwas auf die Wiederherstellung von Mobilität und andere Funktion gelähmten Personen bewährt. Reeve, wer nach einem Unfall Reiten im Jahr 1995 vom Hals abwärts gelähmt war, war ein engagierter Aktivist für die Forschung in Verletzung des Rückenmarks bis zu seinem Tod im Jahr 2004.

"Wenn mein Vater vor fast 20 Jahren zuerst verletzt wurde, Spinal Cord Injury Research eine Sackgasse war", sagte Reeve es Sohn, Matthew Reeve. "Seitdem haben wir unglaubliche Fortschritte gemacht." [Überwindung Lähmung (Infografik)]

Wirbelsäule-stimulation

Eine Technologie namens epidurale Wirbelsäule Stimulation, die beinhaltet, ein Gerät, das elektrische Signale, um die Wirbelsäule sendet zu implantieren, erweist sich als besonders effektiv bei der Wiederherstellung der Bewegung vier gelähmter Menschen. Alle vier der Patienten in den Pilotversuch hatte komplette motor Rückenmarksverletzungen, was bedeutet, dass die Nerven zu ihren Muskeln durchtrennt wurden. Zwei der Männer hatten aber auch komplette Motor und sensorische Verletzungen, so dass sie jede Empfindung in den Teilen ihres Körpers unter dem Niveau von ihren Verletzungen fehlte.

Das Gerät "erweckt das Rückenmark und erinnert an sein Potenzial", sagte Matthew Reeve Live Science. "Gerade jetzt, es ist die aussichtsreichste Therapie heute."

Im Jahr 2009, ein Mann, der von der Brust abwärts gelähmt war, nach ein Autounfall operiert um das Gerät zu implantieren, das elektrisch sein Rückenmark stimuliert war, die keine längere Empfangssignale von sein Gehirn in den Teilen seines Körpers unterhalb der Schädigung. Mit dem Gerät konnte er zu stehen und Schritte mit Hilfe, berichten Forscher von der University of Louisville im Jahr 2011.

Seitdem haben drei weitere Menschen, die mehr als zwei Jahre lang gelähmt war epidurale Wirbelsäule Stimulatoren eingepflanzt hatte. Alle vier Personen waren in der Lage, ihre Zehen, Knöchel und Knie wieder beugen, berichten Wissenschaftler im April. Die Patienten wurden auch Verbesserungen bei Blase, Darm und Sexualfunktion. [5 verrückte Technologien, die Biotechnologie revolutioniert werden]

Einer jener Patienten war Kent Stephenson von Mount Pleasant, Texas. Stephenson erlitt einen kompletten Motor und Rückenmark in einem Motocross-Unfall, ließ ihn nicht mehr bewegen oder das Gefühl, nichts von der Taille nach unten.

"Als ich aus dem Krankenhaus kam, gaben sie mir im Grunde einen Beutel mit Medizin, eine Dehnung Routine und einen Rollstuhl – und das war es," sagte Stephenson. Aber jetzt, nachdem das spinale Stimulation Gerät "gibt mir die Möglichkeit, einen Schritt nach vorne und meine Lähmung überwinden," sagte er.

Christopher und Dana Reeve Foundation kündigte heute eine neue Kampagne mit dem Titel The Big Idea, $ 15 Millionen erweitern die klinische Prüfung des Gerätes um weitere 36 gelähmten Patienten zu erhöhen.

Aber es ist nicht die einzige Technologie zeigt echte Versprechen für die Behandlung von Lähmungen.

Gehirn-Computer-Schnittstellen

Geräte genannt Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCIs) — die verbinden des Gehirns auf einen Computer oder ein externes Gerät, z. B. eine Prothese – haben auch große Sprünge in der Behandlung von Lähmungen in den Jahren seit Christopher Reeve Tod gemacht.

Durch den frühen 2000er Jahren entwickelt Forscher an der Duke University und der University of Pittsburgh unabhängig Systeme, die ein Affe, eine Prothese mit seinen Geist kontrollieren darf. Eine Reihe von Elektroden in der Affe Gehirn implantiert erfasst Signale aus einem Gebiet, das das Tier Arm steuert, und einen Computer benutzt diese Signale, um eine Armprothese zu bewegen.

Ein ähnliches System (bekannt als BrainGate) eingepflanzt eine Gruppe an der Brown University im Jahr 2005 der erste menschliche Patienten, die vom Hals abwärts gelähmt war. Mit diesem System war der Patient in der Lage, einen Cursor auf einem Computerbildschirm zu bewegen und öffnen und schließen eine Armprothese. Seitdem haben mehrere mehr gelähmte Patienten das BrainGate System getestet. Im Jahr 2012 betrieben einer von ihnen es eine Armprothese um einen Drink zu nehmen.

Inzwischen haben andere konzentriert auf die Entwicklung von Technologie, um den Körper des Patienten zu reanimieren.

Exoskelette

Während Starks "Ironman" Anzug nicht in der Realität existiert, machen angetriebene Exoskelette ihren Weg in Lähmung Rehabilitation seit Jahren.

Versuche, tragbare Roboter Anzüge Datum zurück bis in die 1970er Jahre zu machen, aber Fortschritte in Motor, Batterie und Sensor-Technologie haben sich solche Anzüge echte Lähmung Rehabilitation versprechen.

Im Jahr 2010 eingeführt Sitz in Richmond, Kalifornien Berkeley Bionik (jetzt genannt Ekso Bionik) ein Exoskelett eLEGS, kurz für Exoskelett unteren Extremität Gait System (jetzt genannt Ekso) genannt. Batterie-betriebene Motoren treiben die Beine, und Sensoren im Gerät auslösen es Maßnahmen zu ergreifen, wenn der Benutzer seine oder ihre Gewichtsverlagerung. Im Jahr 2013, eLEGSentered klinische Studien an vier Standorten im ganzen Land, aber es ist noch nicht im Handel erhältlich, die Macher sagen.

Forscher an der Vanderbilt University in Nashville erstellt der Indego Exoskelett, die Menschen mit Lähmungen, aufrecht zu stehen hat, sitzen und sogar Fuß. Sie testete das Gerät im Jahr 2010 in einem Reha-Zentrum in Atlanta. Parker Hannifin Corp., einem Mayfield Heights, Ohio ansässige Unternehmen, die Bewegung und Steuerungstechnologien, macht eine kommerzielle Version des Indego Exoskelett im Juni eingeführt.

Unterdessen entwickelte der Universität Tsukuba in Japan und der Robotik-Firma Cyberdyne der Hybrid Assistive Limb(HAL). Sie begannen, testen die Suite auf Gelähmte Menschen im Jahr 2012 an Hunderten von japanischen medizinischen Einrichtungen. Im August 2013 zertifiziert die Europäische Kommission HAL für den Einsatz in Europa, so dass es erste klinisch zertifizierte medizinische Behandlung-Roboter der Welt.

Vor kurzem, haben einige Forscher sogar versucht, Gehirn-Computer-Schnittstellen und Exoskelette zu kombinieren. In einer mit Spannung erwarteten Demonstration der Welt Pokals Brasilien im Juni trat ein Paraplegiker Jüngling in einem Gehirn gesteuerten Exoskelett einen Fußball während der Eröffnungsfeier. Der Mann trug eine Mütze von Elektroden, die Signale von seinem Gehirn aufgezeichnet und schickte sie an einen Laptop-Größe Computer getragen auf dem Rücken, der das Exoskelett den Kick ausführen ausgelöst. Die Technologie ermöglicht jedoch nicht noch gelähmte Personen wieder unter ihrer eigenen Gehirnkontrolle laufen.

Lähmung heilen kann noch ein ferner Traum, aber Matthew Reeve, sagte sein Vater "unglaublich alles, was in den letzten zehn Jahren erreicht worden ist begeistert von wurde haben würde".

"Wir sind einen Schritt näher an seine Vision von einer Welt der leeren Rollstuhl", sagte er.

Folgen Sie Tanya Lewis auf Twitter und Google + . Folgen Sie uns @livescience, Facebook & Google +.