Uppreisnin mikla - endalok hjólastóla?

Einhver sem hefur aldrei notað hjólastól kann að halda að það sé lítill munur á honum og ytri beinagrind, eða jafnvel að það sé hjólastóllinn sem veitir hreyfanleika, hraðari og skilvirkari hreyfingu. Sérfræðingar og öryrkjar sjálfir leggja þó áherslu á að mjög mikilvægt sé fyrir lamaða að hreyfa sig, heldur einnig að standa upp úr hjólastólnum og taka sér upprétta stöðu.

12. júní 2014, skömmu fyrir klukkan 17 að staðartíma í Arena Corinthians í São Paulo, ungi Brasilíumaðurinn í stað fatlaðra vagnaþar sem hann gengur vanalega fór hann með fótunum inn á völlinn og gaf sína fyrstu sendingu á HM. Hann var með hugarstýrða ytri beinagrind (1). 

1. Fyrsta boltaspyrna á HM í Brasilíu

Uppbyggingin sem kynnt var var afrakstur margra ára vinnu alþjóðlegs hóps vísindamanna sem einbeitti sér að Go Again verkefninu. Ein exoskeleton Framleitt í Frakklandi. Verkið var samhæft af Gordon Cheng frá Tækniháskólanum í Munchen og tæknin til að lesa heilabylgjur var þróuð aðallega í Bandaríkjunum, á sama stað við Duke háskólann.

Þetta var fyrsta fjöldakynningin á hugarstjórnun í vélrænum tækjum. Fram að þessu voru ytri beinagrind kynnt á ráðstefnum eða tekin upp á rannsóknarstofum og voru upptökurnar oftast að finna á netinu.

exoskeleton var smíðaður af Dr. Miguel Nicolelis og teymi 156 vísindamanna. Opinbert nafn þess er BRA-Santos-Dumont, eftir Albert Santos-Dumont, brasilískum brautryðjanda. Að auki, þökk sé endurgjöfinni, verður sjúklingurinn að „finna“ hvað hann er að gera í gegnum rafeindaskynjarakerfin sem eru staðsett í búnaðinum.

Sláðu inn sögu með eigin fótum

Saga hinnar 32 ára gömlu Claire Lomas (2) sýnir það exoskeleton það getur opnað fötluðum einstaklingi leið til nýs lífs. Árið 2012 varð bresk stúlka, lamuð frá mitti og niður, fræg eftir að hafa lokið London maraþoninu. Það tók hana sautján daga, en hún gerði það! Afrekið var gert mögulegt þökk sé ísraelsku beinagrindinni ReWalk.

2. Claire Lomas með ReWalk ytri beinagrind

Afrek frú Claire hefur verið útnefnd einn af stærstu tækniviðburðum ársins 2012. Árið eftir hóf hún nýtt hlaup með veikleika sína. Að þessu sinni ákvað hún að hjóla 400 mílur eða yfir 600 km á handknúnu hjóli.

Á leiðinni reyndi hún að heimsækja sem flestar borgir. Á tímunum stofnaði hún ReWalk og heimsótti skóla og ýmsar stofnanir, talaði um sjálfa sig og safnaði fé til að hjálpa fólki með mænuskaða.

Útþörf þar til skipt er út hjólastólum. Þeir eru til dæmis of hægir til að lamaður geti farið örugglega yfir veginn. Hins vegar hafa þessi mannvirki aðeins nýlega verið prófuð og þau geta þegar haft marga kosti í för með sér.

Auk hæfninnar til að yfirstíga hindranir og sálræn þægindi, gefur beinagrindin hjólastólnotandanum tækifæri á virkri endurhæfingu. Upprétt staða styrkir hjarta, vöðva, blóðrás og aðra líkamshluta sem veikjast af daglegri setu.

Beinagrind með stýripinna

Berkeley Bionics, þekkt fyrir HULC hernaðarbeinagrind verkefni, lagði til fyrir fimm árum exoskeleton fyrir fólk með fötlun kallast - eLEGS (3). Það er auðveld í notkun hönnun sem er hönnuð fyrir lamað fólk. Hann vegur 20 kg og gerir þér kleift að ganga á allt að 3,2 km/klst. fyrir klukkan sex.

Tækið hefur verið hannað þannig að notandi í hjólastól getur klætt sig í það og verið á leiðinni á örfáum mínútum. Þeir eru klæddir á föt og skó, festir með rennilás og sylgjum, svipað og notað er í bakpoka.

Stjórnun fer fram með túlkuðum bendingum aksturstölva utanbeinagrindarinnar. Gengið er með hækjum til að hjálpa þér að halda jafnvægi. ReWalk og svipuð amerísk eLEGS eru tiltölulega létt. Það verður að viðurkennast að þeir veita ekki fullkominn stöðugleika, þess vegna er nefnd þörf á að treysta á hækjur. Nýsjálenska fyrirtækið REX Bionics hefur farið aðra leið.

4. Rex Bionics ytri beinagrind

REX sem hún smíðaði vegur heilar 38 kg en er mjög stöðugur (4). Hann getur tekist á við jafnvel stór frávik frá lóðréttu og standandi á einum fæti. Það er líka meðhöndlað öðruvísi. Í stað þess að koma jafnvægi á líkamann notar notandinn lítinn stýripinn. Vélfærafræðibeinagrindin, eða REX í stuttu máli, tók rúm fjögur ár að þróast og var fyrst sýndur 14. júlí 2010.

Það er byggt á hugmyndinni um ytri beinagrind og samanstendur af par af vélfærafótum sem gera þér kleift að standa upp, ganga, hreyfa sig til hliðar, snúa, halla þér og að lokum ganga. Þetta tilboð er fyrir fólk sem notar hefðbundnar vörur daglega. fatlaðra vagna.

Tækið hefur fengið alla nauðsynlega staðbundna staðla og var búið til með hliðsjón af ábendingum fjölda endurhæfingarsérfræðinga. Að læra að ganga með vélfærafætur tekur tvær vikur. Framleiðandinn veitir þjálfun í REX Center í Auckland, Nýja Sjálandi.

Heilinn kemur við sögu

Nýlega samþætti José Contreras-Vidal, verkfræðingur Háskólans í Houston, BCI heilaviðmót í nýsjálenska ytri beinagrind. Þannig að í staðinn fyrir prik getur REX líka verið stjórnað af huga notandans. Og auðvitað er þetta ekki eina gerð ytra beinagrindarinnar sem gerir það kleift að „stjórna af heilanum“.

Hópur kóreskra og þýskra vísindamanna hefur þróað gild ytri beinagrind stjórnkerfi hreyfingar neðri útlima með því að nota heilaviðmót sem byggir á rafheilagreiningartæki og LED.

Upplýsingar um þessa lausn - afar efnilegar frá sjónarhóli td hjólastólanotenda - birtust fyrir nokkrum mánuðum í sérfræðitímaritinu "Journal of Neural Engineering".

Kerfið gerir þér kleift að fara áfram, beygja til vinstri og hægri og vera stöðugur á sínum stað. Notandinn setur dæmigerð EEG "heyrnartól" á höfuð sér og sendir viðeigandi púls á meðan hann einbeitir sér og horfir á fylki af fimm LED.

Hver ljósdíóða blikkar á ákveðinni tíðni og sá sem notar ytri beinagrindina einbeitir sér að valinni ljósdíóða á ákveðinni tíðni, sem leiðir til samsvarandi heilaritaless á heilaboðum.

Eins og þú gætir giska á, krefst þetta kerfi nokkurs undirbúnings, en eins og þróunaraðilar fullvissa, fangar það í raun nauðsynlegar hvatir frá öllum heilahávaða. Það tók próftakendur venjulega um það bil fimm mínútur að læra hvernig á að stjórna ytri beinagrindinni sem hreyfir fæturna á áhrifaríkan hátt.

Nema ytri beinagrind.

Ytri beinagrind í staðinn hjólastólum - þessi tækni blómstraði ekki í raun og enn fleiri ný hugtök eru að koma fram. Ef það er hægt að stjórna óvirkum vélrænum þáttum með huganum exoskeletonaf hverju ekki að nota viðmót eins og BCI fyrir óvirka vöðva lamaðs einstaklings?

5. Lamaður einstaklingur gengur með BCI án ytri beinagrind.

Þessari lausn var lýst í lok september 2015 í tímaritinu NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists frá háskólanum í Kaliforníu í Irvine, undir forystu Dr. An Do, útbúi 26 ára lamaðan mann í fimm ár með heilarita flugmanni. á höfði hans og inn í rafskaut sem taka upp rafboð í vöðvunum sem umlykja hreyfingarlaus hné hans (5).

Áður en hann gat notað fæturna aftur eftir margra ára hreyfingarleysi þurfti hann greinilega að fara í gegnum venjulega þjálfun fyrir fólk sem notar BCI tengi. Hann lærði í sýndarveruleika. Hann þurfti líka að styrkja fótvöðvana til að halda uppi þyngd líkamans.

Hann náði að ganga 3,66 metra með göngugrind, þökk sé því hélt hann jafnvægi og flutti hluta af líkamsþyngd sinni. Sama hversu óvænt og mótsagnakennt það kann að hljóma - hann náði stjórn á útlimum sínum!

Að sögn vísindamannanna sem framkvæmdu þessar tilraunir getur þessi tækni, ásamt vélrænni aðstoð og stoðtækjum, endurheimt verulegan hluta af hreyfigetu fatlaðs og jafnvel lamaðs fólks og veitt meiri sálræna ánægju en ytri beinagrind. Hvort heldur sem er virðist mikil vagnauppreisn yfirvofandi.