Den stora revolten - slutet på rullstolar?

Någon som aldrig har använt en rullstol kanske tycker att det är liten skillnad mellan den och ett exoskelett, eller till och med att det är rullstolen som ger rörlighet, snabbare och effektivare rörelse. Experter och handikappade själva framhåller dock att det är mycket viktigt för den förlamade att inte bara röra sig utan också att resa sig ur rullstolen och inta en upprätt ställning.

12 juni 2014, strax före 17 lokal tid på Arena Corinthians i Sao Paulo, den unge brasilianaren istället för handikappvagndär han brukar gå gick han in på planen med fötterna och gjorde sin första passning i världscupen. Han bar ett sinnekontrollerat exoskelett (1). 

1. Första bollsparken vid VM i Brasilien

Den presenterade strukturen var resultatet av många års arbete av ett internationellt team av forskare med fokus på Go Again-projektet. Ensam exoskelett Tillverkad i Frankrike. Arbetet koordinerades av Gordon Cheng från Technical University of München och tekniken för att läsa hjärnvågor utvecklades främst i USA, på samma plats vid Duke University.

Detta var den första masspresentationen av tankekontroll i mekaniska enheter. Dessförinnan presenterades exoskelett på konferenser eller filmades i laboratorier och inspelningarna hittades oftast på Internet.

exoskelett byggdes av Dr. Miguel Nicolelis och ett team av 156 forskare. Dess officiella namn är BRA-Santos-Dumont, efter Albert Santos-Dumont, en brasiliansk pionjär. Dessutom, tack vare feedbacken, måste patienten "känna" vad han gör genom systemen med elektroniska sensorer som finns i utrustningen.

Gå in i historien med dina egna fötter

Det visar historien om 32-åriga Claire Lomas (2). exoskelett det kan öppna vägen för en funktionshindrad person till ett nytt liv. 2012 blev en brittisk tjej, förlamad från midjan och nedåt, känd efter att ha genomfört London Marathon. Det tog henne sjutton dagar, men hon gjorde det! Bragden möjliggjordes tack vare det israeliska skelettet ReWalk.

2. Claire Lomas bär ReWalk exoskelettet

Ms. Claires prestation har utsetts till en av de största tekniska händelserna under 2012. Året därpå startade hon ett nytt lopp med sina svagheter. Den här gången bestämde hon sig för att cykla 400 miles eller över 600 km på en handdriven cykel.

Längs vägen försökte hon besöka så många städer som möjligt. Under uppehållen grundade hon ReWalk och besökte skolor och olika institutioner, talade om sig själv och samlade in pengar för att hjälpa människor med ryggradsskador.

Exoskelett tills den byts ut rullstolar. De är till exempel för långsamma för att en förlamad person ska kunna korsa vägen på ett säkert sätt. Dessa strukturer har dock nyligen testats och de kan redan ge många fördelar.

Förutom förmågan att övervinna barriärer och psykologisk komfort ger skelettet rullstolsanvändaren en chans till aktiv rehabilitering. Den upprättstående positionen stärker hjärtat, musklerna, cirkulationen och andra delar av kroppen som försvagas av daglig sittande.

Skelett med joystick

Berkeley Bionics, känt för sitt militära exoskelettprojekt HULC, föreslog för fem år sedan exoskelett för personer med funktionsnedsättning kallas - eLEGS (3). Det är en lättanvänd design designad för förlamade personer. Den väger 20 kg och låter dig gå i hastigheter upp till 3,2 km/h. för klockan sex.

Enheten har utformats så att en rullstolsbunden användare kan ta på sig den och vara på väg på bara några minuter. De bärs på kläder och skor, fästs med kardborreband och spännen, liknande de som används i ryggsäckar.

Hanteringen utförs med hjälp av gester som tolkas exoskelettets omborddator. Promenader görs med hjälp av kryckor för att hjälpa dig att hålla balansen. ReWalk och liknande amerikanska eLEGS är relativt lätta. Det måste erkännas att de inte ger fullständig stabilitet, därav det nämnda behovet av att lita på kryckor. Det nyzeeländska företaget REX Bionics har tagit en annan väg.

4. Rex Bionics exoskelett

REX hon byggde väger hela 38 kg men är väldigt stabil (4). Han kan klara av även en stor avvikelse från vertikalen och stående på ett ben. Det hanteras också annorlunda. Istället för att balansera kroppen använder användaren en liten joystick. Robotexoskelettet, eller REX för kort, tog över fyra år att utveckla och demonstrerades första gången den 14 juli 2010.

Den är baserad på idén om ett exoskelett och består av ett par robotben som låter dig stå upp, gå, röra dig i sidled, vända, luta dig och slutligen gå. Detta erbjudande är till för personer som använder traditionella produkter dagligen. handikappvagn.

Enheten har fått alla nödvändiga lokala standarder och skapades med hänsyn till förslagen från ett antal rehabiliteringsspecialister. Att lära sig gå med robotben tar två veckor. Tillverkaren ger utbildning vid REX Center i Auckland, Nya Zeeland.

Hjärnan spelar in

Nyligen integrerade ingenjören vid University of Houston, José Contreras-Vidal, ett BCI-hjärngränssnitt i ett nyzeeländskt exoskelett. Så istället för en sticka kan REX också styras av användarens sinne. Och, naturligtvis, detta är inte den enda typen av exoskelett som gör att det kan "kontrolleras av hjärnan".

En grupp koreanska och tyska forskare har utvecklat en giltig exoskelett kontrollsystem rörelser i de nedre extremiteterna med hjälp av ett hjärngränssnitt baserat på en elektroencefalografisk enhet och lysdioder.

Information om denna lösning - extremt lovande ur synvinkeln för till exempel rullstolsanvändare - dök upp för några månader sedan i facktidskriften "Journal of Neural Engineering".

Systemet låter dig gå framåt, svänga vänster och höger och hålla dig stadigt på plats. Användaren sätter typiska EEG-"hörlurar" på huvudet och skickar lämpliga pulser medan han fokuserar och tittar på en uppsättning av fem lysdioder.

Varje lysdiod blinkar med en viss frekvens, och personen som använder exoskelettet fokuserar på den valda lysdioden vid en viss frekvens, vilket resulterar i en motsvarande EEG-avläsning av hjärnimpulser.

Som du kanske gissar kräver detta system en del förberedelser, men, som utvecklarna försäkrar, fångar det effektivt de nödvändiga impulserna från allt hjärnljud. Det tog vanligtvis testpersonerna cirka fem minuter att lära sig hur man effektivt kontrollerar exoskelettet som rör deras ben.

Förutom exoskelett.

Exoskelett istället rullstolar – den här tekniken blomstrade inte riktigt, och ännu fler nya koncept dyker upp. Om det är möjligt att kontrollera inerta mekaniska element med sinnet exoskelettvarför inte använda ett gränssnitt som BCI för de inerta musklerna hos en förlamad person?

5. En förlamad person går med en BCI utan exoskelett.

Denna lösning beskrevs i slutet av september 2015 i tidskriften NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists från University of California i Irvine, ledd av Dr. An Do, utrustade en 26-årig förlamad man under fem år med en EEG-pilot. på huvudet och in i elektroder som tar upp elektriska impulser i musklerna som omger hans immobiliserade knän (5).

Innan han kunde använda benen igen efter år av orörlighet var han tydligen tvungen att gå igenom den vanliga utbildningen för personer som använder BCI-gränssnitt. Han studerade i virtuell verklighet. Han var också tvungen att stärka sina benmuskler för att stödja kroppens vikt.

Han lyckades gå 3,66 meter med en rollator, tack vare vilken han höll balansen och överförde en del av sin kroppsvikt. Hur överraskande och paradoxalt det än kan låta – han fick kontroll över sina lemmar!

Enligt forskarna som utförde dessa experiment kan denna teknik, tillsammans med mekanisk assistans och proteser, återställa en betydande del av rörligheten för funktionshindrade och till och med förlamade personer och ge mer psykologisk tillfredsställelse än exoskelett. Hur som helst verkar en stor vagnrevolt vara nära förestående.