Seine Arme gelähmt von einem seltenen virus vor drei Jahren, Max Ng hat gekämpft, um zu schieben, ziehen und stoßen sich seinen Weg durch die Welt mit der fröhlichen Leichtigkeit, dass die meisten 5-jährigen genießen.
Aber ein Gerät gebaut, das von vier cleveren UC San Diego engineering-Studenten bietet auch genau die Hilfe, die er braucht, um zu erreichen und berühren Sie die Welt in einer Weise, die längst außer Reichweite.
Kameras beobachten Freitag morgen bei Rady Children ‚ s Hospital, Max saß in einem paar der motor-assistierte orthopädische Klammern, seine Finger gleiten in den sensor geladen Handschuhe.
Sobald der Apparat an Ort und Stelle war, man seinen Handgelenk-up verursacht, seinen arm zu heben, biegen an den Ellenbogen. Kippen nach unten erreicht, die entgegengesetzte Bewegung, und Max war schnell zu starten roughhousing mit seinem Vater, Dr. Ted Ng, bei der Landung ein paar leichte Schläge vor dem erreichen auf und packte seinen Vater an der Nase.
Während diese Art von spielen drew lacht, Ted Ng sagte, er hat gespannt wurde, auf eine etwas andere Manöver war schwierig, für seine Jungen zu erreichen.
„Eines der Dinge, die ich verpasst, die ist ihn einfach packte mir für eine Umarmung,“ Ng sagte. „Es fühlt sich einfach schön, wissen Sie, um ihn wickeln seine Arme um Sie.“
Max ist einer von mehr als 500 Kinder Bundesweit, die haben Erfahrung mit solch verheerenden Symptome seit 2014. Sein Zustand, genannt akute schlaffe myelitis, vermutlich verursacht durch eine Infektion von Viren in der gleichen Familie wie der Keim, die Ursachen der Kinderlähmung.
Haben die Forscher noch, um festzustellen, warum die meisten Kinder sind nicht betroffen, aber eine sehr, sehr wenige am Ende mit verheerenden Nervenschäden, schnell zu stehlen, Weg verwenden, der Arme, Beine oder andere Körperteile mit einer grausamen Zufälligkeit, dass ist auf einmal verwirrend und potenziell tödlich.
Dr. Andrew Skalsky, eine Rehabilitative Medizin Arzt Rady, sagte, dass Max ist selten bei AMF-Patienten. Der junge behielt die volle Kontrolle über die Muskeln in den Handgelenken und Händen, selbst als Verlust der motorischen Nerven angebracht, die wichtigsten Muskeln in seinen Armen und Schultern verkümmert sind, verlassen beide Gliedmaßen hängen schlaff an seinen Seiten. Handgelenk-und finger-Geschicklichkeit intakt, Max entwickelt hat, clevere Möglichkeiten, um zu erhöhen seine Arme, schob Sie mit seinen Knien zu bringen die Hände nah an, was er will, zu fassen.
Aber bestimmte Aufgaben, wie zum Beispiel umarmt seine Eltern oder junge Schwester, bleiben außerhalb der Reichweite. Diese Arten von Aufgaben erfordern, heben Sie beide Arme gleichzeitig, eine Aufgabe, die schwierig ist, wenn Sie über Ihre Knie, um das anheben zu tun.
Skalsky, sagte über irgendeine Art von motorisierten Klammer um die Arbeit zu tun für Max Muskeln können nicht schien wie eine gute Idee für einige Zeit. Aber die vorhandenen Klammern, mit kräftigen Rahmen und große Motoren zu schwer gewesen, die Arbeit zu tun.
„Seine Schultergürtel-Muskel ist es nicht mehr, und nur das Gewicht der Klammer allein, auch ohne die Motoren, würde Ausrenken seinen arm, ziemlich leicht“ Skalsky sagte.
Etwas viel leichter, erfüllt Max die genauen Herausforderungen, notwendig wäre. Aber da keine zwei AMF-Patienten treten genau die gleichen Probleme, es war kein echter Anreiz für ein Unternehmen zu erfinden, das richtige Produkt und verkaufen es auf dem freien Markt.
Eine benutzerdefinierte Lösung entwickelt und gebaut, die nur für Max war, was gebraucht wurde, und Skalsky dachte, dass er wusste einfach, wie man den job zu erledigen, ohne die bank zu brechen.
Im September reichte er einen Antrag an der UC San Diego Jacobs School of Engineering, die verlangt, dass alle Senioren, die in Ihrer mechanischen und Luft-und Raumfahrttechnik-Programm vervollständigen eine capstone Kurs gemeinsam zu lösen Reale Probleme, die durch Menschen in der Gemeinde.
Die Herausforderung wurde angenommen, und vier Schüler zugewiesen wurden, verbringen nur 10 Wochen Herstellung einer Lösung.
Das team lernte schnell, Sie müssten kommen mit einem Weg, nicht nur zu minimieren Gewicht durch die Verwendung von ultra-light-Komponenten, sondern auch einen Weg brauchen würde, zu übertragen, dass das Gewicht an Max ‚ Oberkörper.
Durch rapid prototyping mit 3-D-Drucker-und computer-simulation, das team war in der Lage, Prototyp nach Prototyp, indem Sie Entwürfe für ein Kabelbaum, arm Klammern und andere kritische Komponenten über und über wieder, bis Sie etwas hatten, das funktionierte gut genug, um zu sein bearbeitet in leichtem Aluminium und Nähte Sie zusammen durch eine professionelle Schneiderin.
Das team einmal Quellen ultralight Motoren genannt hubantriebe in der Lage erzeugen genug Kraft, um das heben von mehr als ein Pfund und Wiegen nur ungefähr so viel wie ein Kugelschreiber. Spezielle sensoren in der Lage erbaut in benutzerdefinierte Handschuhe waren in der Lage, die Bewegungen von Max Handgelenke und einer speziell programmierten Mikro Computers geladen mit benutzerdefinierten computer-code verwendet wurde die übersetzung der Daten aus dem Handgelenk sensoren in die glatte Bewegung der Aktoren.
Beschaffung der richtigen Materialien und das schreiben die richtigen algorithmen wurde nur ein Teil der Herausforderung, sagte der student Marcos Serrano. Zusammenführung von unterschiedlichen technischen Komponenten, um einen heranwachsenden Jungen war die eigentliche Herausforderung. Dieses design hat nicht nur zur Arbeit; es musste flexibel genug sein, um zu wachsen, mit einer wachsenden Jungen, robust genug, um zu überleben, seine vielen Abenteuer und komfortabel genug um den ganzen Tag getragen werden, jeden Tag.
„Das ist die sogenannte human-centered design,“ Serrano sagte. „Es war sehr wichtig, nicht nur für ihn zu arbeiten, aber er musste in der Lage sein, es zu bekommen und einfach ab, und er musste in der Lage sein, um es tatsächlich zu verwenden.“
Das war überhaupt kein problem für ein Kind, wer hat schon herausgefunden wie man seine Arme mit seinen Knien. Sah aus wie Iron Man ‚ s kleiner Bruder, Max zeigte seine neue Palette von Bewegung Freitag, kippen seine Handgelenke nach oben und unten und bekommen eine sofortige Reaktion der Antriebe auf seine Ellenbogen.
Gefragt von fremden, was er gedacht, um seine neue motorisierte Arme, seine Antwort war non-verbal, die Füße läuft nach vorne, Oberkörper verdrehen liefern einen festen Schlag mit einem verschmitzten lächeln.
Beobachten, die zeigen, entfalten, Kitty Cheung, Max ‚ Mutter, staunte darüber, wie weit Ihr Sohn ist gekommen, in den letzten drei Jahren. Die ersten Anzeichen von Schwierigkeiten kam, mit einem seltsamen droop auf der einen Seite von Max ‚ Gesicht, fast wie die dann zwei-jährige hatte einen Schlaganfall erlitten.
„Es war sehr plötzlich, und es war sehr beängstigend. Wir wussten nicht, was es war, aber es kam so schnell,“ sagte Cheung.
Nicht lange danach, sagte Sie, den arm Lähmung begann, gefolgt von solchen Schwäche der Membran, die das Kleinkind konnte nicht atmen auf seine eigenen. Ärzte waren gezwungen, ihn an ein Beatmungsgerät für ein ganzes Jahr, bevor er sich erholt genug für den beatmungsschlauch entfernt werden.
Skalsky erklärte, dass die Zahl der Nerven-Schäden, die durch AFM stark variiert, aber im Allgemeinen kommt alles auf einmal. Nerven entweder sterben oder überleben, und diejenigen, die es machen, haben eine erstaunliche Fähigkeit, sich anzupassen, in einigen Fällen das ausfüllen für diejenigen, die verloren gingen.
„Solange einige funktionelle Nerven bleiben, können Sie split und irgendwie kraftlos wo die alten Nerven war. Natürlich, wenn Sie haben keine Nerven übrig, da gibt es nichts zu Zweig,“ Skalsky sagte.
Dieses Jahr sind es über 100 senior engineering Studenten in capstone-Klassen, die Durchführung von 24 verschiedenen Projekten, sagte David Gillett, professor im Departement Maschinenbau und Aerospace Engineering an der UCSD Jacobs.