211service.com
Personīgie eksoskeleti paraplēģiskiem pacientiem
Eksoskeleti — valkājamas, motorizētas mašīnas, kas var palīdzēt cilvēka kustībām — lielākoties ir aprobežoti ar filmām vai militārām vajadzībām, taču nesenie sasniegumi drīzumā varētu nogādāt ierīces paralīzes slimnieku mājās.
Veicinātās darbības: Pacients ar paralīzi stāv ar Bērklija eksoskeleta palīdzību. Eksoskelets pārvieto pacienta gurnus un ceļus, lai atdarinātu dabisku pastaigu.
Līdz šim eksoskeleti ir izmantoti, lai palielinātu karavīru spēku vai palīdzētu hospitalizētiem insulta pacientiem no jauna iemācīties staigāt. Tagad pētnieki Kalifornijas Universitātē Bērklijā ir parādījuši eksoskeletu, kas ir pārnēsājams un ļauj paraplegiķiem staigāt relatīvi dabiskā gaita ar minimālu apmācību. Tas varētu būt uzlabojums cilvēkiem ar muguras smadzeņu traumām, kuri daudz laika pavada ratiņkrēslos, kas var izraisīt čūlas vai kaulu bojājumus.
Esošie medicīniskie eksoskeleti pacientiem, kuri zaudējuši funkciju savās apakšējās ekstremitātēs, vai nu nav aprīkoti ar barošanas avotiem vai ir paredzēti piesietai lietošanai rehabilitācijas iestādēs, lai koriģētu un kondicionētu pacienta gaitu.
Turpretim Bērklija eksoskelets apvieno brīvību nepiesietam ar dabisku gaitu, saka Ketrīna Štrausere, doktora grāda kandidāte un viena no Bērklija projekta vadošajām pētniecēm. Pagājušajā nedēļā 2010. gada ASME dinamiskās sistēmas un kontroles konferencē Kembridžā, Masačūsetsā, Štrausers prezentēja eksperimentālos rezultātus no četriem paraplegiķiem, kuri izmantoja eksoskeletu.
Citi mobilie eksoskeleti, piemēram, tie, ko izstrādājuši tādi uzņēmumi kā Rex Bionics vai Cyberdene, nemēģina atdarināt dabisko gaitu, saka Štrausers. Tā kā staigāšana ir dinamiska kustība, kas būtībā krīt uz priekšu, Štrausers saka, ka daudzos dizainparaugos tiek izvēlēta maiņa, nevis dabiska gaita, jo tā ir drošāka un daudz vienkāršāka. Tomēr dabiskās gaitas atdarināšana atdarina dabiskās pastaigas efektivitāti un nenoslogo gurnus, saka Štrausers.
Berkeley ierīce, kurā atrodas dators un akumulators, piesprādzējas lietotāja mugurā kā mugursoma un ar vienu uzlādi var darboties sešas līdz astoņas stundas. Sūkņi darbina hidraulisko šķidrumu, lai vienlaikus kustinātu gurnus un ceļgalus, tādējādi gurni šūpojas cauri solim, kad viens ceļgals saliecas. Ierīce plāno iešanas trajektorijas, pamatojoties uz datiem (par ekstremitāšu leņķiem, ceļgalu saliekšanu un kāju pirkstu klīrensu), kas iegūti no cilvēku dabiskās gaitas. Spiediena sensori katrā papēžā un pēdā nodrošina, ka abas pēdas vienlaikus nepamet zemi.
Bērklija programma bija veiksmīga. Četri Štrausera runā aprakstītie paraplegiķi, no kuriem trīs gadiem ilgi bija ratiņkrēslos, spēja staigāt ar ierīci tikai pēc divu stundu apmācības. Tajā ir ļoti viegli ieiet, saka Štrausers. Tas kustina jūsu kāju tieši tāpat, kā jūs to darītu jūsu parastajā gājienā. Lai sāktu darbību, eksoskeletam lietotājam ir jānospiež tālvadības pults poga; komanda strādā pie intuitīvākas saskarnes.
Izstrādājot medicīnisko eksoskeletu, kurā tiek izmantotas daļas no diviem militāriem eksoskeletiem, komandai bija nepieciešami kontrolieri un dizains, kurā ņemts vērā lietotāja spēka trūkums. Kamēr militārie eksoskeleti darbojas ar karavīra kustībām, lai palielinātu spēku, medicīniskie eksoskeleti darbojas pretēji, cīnoties pret nepareizu gaitu vai veicot gaitu, skaidro Štrausers. Viņa saka, ka lielākā problēma ir droši un droši noturēt cilvēku “ekso”. Pēc lauka pārbaudēm Virdžīnijas universitātē Klīniskās kustību analīzes un motoriskās veiktspējas laboratorija pagājušajā gadā grupa izstrādāja patentētu dizainu, kas neļauj lietotājiem izslīdēt no eksoskeleta un sadala 80 mārciņas smagās mašīnas svaru. Grupa plāno padarīt ierīci vieglāku un izveidot zemu izmaksu versiju, ko pacienti var izmantot savās mājās. (Pētniecības grupa ir saistīta ar uzņēmumu Berkeley Bionics, kas plāno sākt pārdot kādu no tehnoloģijas veidiem.)
Kopumā es domāju, ka tā ir ļoti laba ierīce, saka Panagiotis Artemiadis, MIT pētnieks, kurš dzirdēja Štrausera runu. Viņš izstrādā eksoskeletu, ko sauc par MIT-SkyWalker, kas palīdz insulta pacientiem praktizēt staigāšanu uz skrejceliņam līdzīgas mašīnas. Viņš saka, ka var iedomāties Berkeley ierīci, ko pacienti izmanto savās mājās, it īpaši, ja pētnieki samazina svaru.
Citi mobilie eksoskeleti, lai palīdzētu paralizētiem cilvēkiem, tikai sāk nākt tirgū. Vācijas uzņēmums Argo Medical Technologies oktobrī izlaiž savu pirmo produktu - 100 000 eiro vērtu eksoskeletu, kas paredzēts lietošanai rehabilitācijas centros. Uzņēmums plāno drīz pēc tam izlaist mājas versiju par aptuveni pusi no cenas. Atšķirībā no Bērklija eksoskeleta, šis, nodēvēts par ReWalk, lietotājam prasa dažas nedēļas, lai iemācītos. Tas ir tāpat kā autovadītāja apliecības iegūšana, saka Džons Frijters, Argo biznesa attīstības viceprezidents. ReWalk ir pielāgojama, tā var pielāgot sensoru jutību, soļa garumu un soli atkarībā no lietotāja jūtas. Saskaņā ar Frijters teikto, tas sver aptuveni 45 mārciņas un ar uzlādi darbojas astoņas līdz desmit stundas.
Lai gan uzņēmumam ReWalk vēl nav datu, ar ko dalītos par eksoskeletu izmantošanas priekšrocībām, desmitiem pacientu ir pārbaudījuši ReWalk, un viņi visi bauda priekšrocības, ko sniedz aktīva darbība, saka Frijters. Viņiem ir iespēja piecelties no ratiņkrēsla un atkal staigāt. Tas ir ļoti emocionāli.