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Niños con la parálisis cerebral a beneficiarse de los “músculos artificiales”

El equipo de investigación recibe el financiamiento de lanzamiento para desarrollar la riostra médica motorizada primero-de-su-buena

Las personas de investigadores de la universidad de Delaware han recibido casi $200.000 en el financiamiento de lanzamiento para desarrollar un dispositivo motorizado del pie del tobillo para los niños con la parálisis cerebral (CP) que incluye un músculo artificial nuevo.

La riostra es el primer dispositivo más inferior de la extremidad diseñado para corregir la alineación o para proporcionar el apoyo usando suavidad músculo-como los “materiales elegantes,” conocido como activadores dieléctricos del elastómero, que contratan en respuesta a corriente eléctrica.

Hecho de los materiales de elástico disponibles, estos músculos artificiales imitan de cerca la función del músculo esquelético de la carrocería y pueden ayudar a los niños con el CP que luchan para terminar un alcance del movimiento bajo su propia potencia. El dispositivo es ligero, compacto y silencioso, también, reduciendo la talla de la ortosis necesaria mientras que aumenta el grado de libertad del portador en el movimiento -- una mejoría extensa sobre tecnologías más pesadas, más rígidas.

La parálisis cerebral (CP) es el desorden de motor más común de poblaciones pediátricas. Uno en 323 niños en los Estados Unidos se diagnostica con el CP, con la mayoría necesitando los dispositivos múltiples sobre su curso de la vida perfeccionar su movilidad, según el asiento de investigación de Alliance de la parálisis cerebral.

La concesión de QED fue concedida por el centro de la ciencia de la ciudad de la universidad en Philadelphia. QED es corto para “quod erat demonstrandum,” un significado latino de la frase probado según lo demostrado.

Las personas de la universidad de UD de las ciencias de la salud están entre cuatro personas seleccionadas para financiar entre de 50 solicitantes a partir de 12 instituciones en el programa del Prueba-de-Concepto de QED, diseñado ayudar a investigadores a comercializar su trabajo. La concesión, financiada igualmente con el programa de QED y el UD, será utilizada para desarrollar un prototipo del aparato médico. Las segundas personas llevadas por el bioengineer Lucas Lu de UD, que está trabajando en un dispositivo para descubrir las células de circulación del tumor, también eran un finalista en la competencia.

El proyecto financiado será llevado por Ahad Behboodi, candidato doctoral en el programa de la ciencia de la biomecánica y del movimiento de UD y el investigador principal del proyecto. El proyecto co-Pi incluye el consejero de Samuel Lee, de Behboodi y al profesor adjunto en el departamento de la terapia física; Martha Pasillo, director de la innovación para el laboratorio del diseño; Arco de Elisa, profesor adjunto en el departamento de la kinesiología y fisiología aplicada; y aleta de Prabhpreet, socio de autorización en la oficina de la transferencia de la tecnología de la universidad, que se contiene en la oficina de la innovación y de las sociedades económicas (OEIP).

La aleta animaron a las personas de UD a competir para la concesión de QED y la alegría Goswami, director auxiliar de la transferencia de tecnologías en UD. La “aleta y la alegría nos han activado realmente y ayudado nos piense más allá de la ciencia para desarrollar un producto que pueda beneficiar a gente,” dijo a Lee.

La aleta y Goswami trabajaron de cerca con el equipo de investigación en el proceso de la selección del programa, aconsejando y ayudando con la documentación y las presentaciones requeridas. Durante el período de doce meses de la concesión, el equipo de investigación de UD continuará recibir el apoyo a empresas de OEIP, así como entrenar modificado para requisitos particulares de expertos de la industria.

“Como profesionales de la transferencia de tecnologías, uno de nuestros papeles dominantes está determinar tecnologías del primero tiempo y facilitar el proceso de traslación para construir soluciones del mundo real,” Gill dijo. “Estamos aquí llenar el vacío entre la investigación y la innovación. Esta concesión de QED es el principio de nuestro viaje hacia la comercialización de esta tecnología y tenemos personas fuertes a hacer que suceso.”

Potencia artificial Leveraging del músculo

El objetivo principal de los dispositivos ortóticos para los niños con el CP es aumentar o mantener movilidad e independencia. Las tecnologías tradicionales, sin embargo, incluyen típicamente una granada plástica rígida que lleve a cabo el pie en una posición neutral. Mientras que esto guarda el establo del tobillo y del pie, no permite el movimiento, que puede hacer los músculos debilitarse y atrofiar de dejar de usar.

Aquí es donde está diferente el dispositivo propuesto del equipo de investigación de UD.

“Tener un dispositivo activo que pueda ayudar a niños con el CP potencialmente puede disminuir esta atrofia, porque ahora el músculo está pasando a través de un alcance del movimiento,” Lee dijo.

Por ejemplo, si un niño necesita la ayuda que levanta sus dedos del pie para que su pie autorice la tierra mientras que ella recorre, el dispositivo puede ayudar a los músculos delanteros del becerro para levantar el tobillo hacia arriba. Los investigadores dijeron que pueden imaginarse la riostra que es utilizada como dispositivo de ejercicio, también, donde el músculo artificial pudo resistir contra los movimientos del niño para fortalecer o para estirar los músculos, o aumentan el alcance del movimiento.

“Por ahora, el dispositivo puede ayudar solamente a propias contracciones del músculo del portador pero podemos modificar donde para requisitos particulares ponemos la fuerza para cambiar el movimiento,” dijimos a Behboodi. “En el futuro, podemos agregar la tecnología eléctrica funcional del estímulo, que es un campo de investigación importante en laboratorio del Dr. Lee, a también accionamos los músculos, cuando están necesitados. Esto perfeccionaría la sincronización y la potencia de la activación del músculo, de tal modo fortaleciendo el músculo y perfeccionando la coordinación que recorre del utilizador.”

La inspiración para el dispositivo usable del tobillo-pie creció fuera del trabajo doctoral de Behboodi con Lee, que se centró en crear un exoesqueleto movido por motor músculo artificial para las extremidades superiores de niños con capacidad limitada de levantar sus armas. Los pares también habían desarrollado un método para decodificar el ciclo que recorría individual de niños con el CP para entender cuando y donde los dispositivos assistive podrían ayudar a activar los músculos específicos, así que crear un dispositivo de la inferior-extremidad era una extensión natural de este trabajo.

Behboodi y Lee alistaron la ayuda de Pasillo, cuya experiencia consiste en el diseño de los dispositivos usables, y arco, un ingeniero y una odontología biomecánica/proyectista del orthotics, para ayudar a traer el dispositivo a la vida. El equipo de investigación está construyendo componentes del músculo artificial y está refinando actualmente el diseño del prototipo. En términos de diseño total, Pasillo explicó que es importante crear algo que es tan del mundo real como sea posible.

“Debemos pensar en cuáles son funcionales, cómodo y aceptable para los niños,” Pasillo dijimos. “Si creamos algo fresco en el laboratorio y no es realmente útil a un niño fuera de la fijación del laboratorio, no va a ser utilizada.”

Mientras que Pasillo y el arco trabajan en la mirada y la sensación del dispositivo usable, Behboodi y Lee están concluyendo los programas informáticos que operan el músculo artificial. El trabajo futuro implicará el validar del dispositivo en un modelo de un tramo artificial y de un tobillo para probar los componentes juntos antes de la prueba y del refinamiento con los temas humanos.

Pues el proyecto avance, la aleta y Goswami continuarán aconsejar y ayudar a las personas con el revelado, el márketing y el financiamiento de su dispositivo, incluyendo atraer la atención de los inversores y de las compañías que pueden querer comercializar la tecnología.

“Nuestro trabajo no termina hasta que la innovación avance a un producto final y consiga integrada en el mercado,” dijo a Goswami.