Det store opprøret - slutten på rullestoler?

Noen som aldri har brukt rullestol kan tenke at det er liten forskjell mellom den og et eksoskjelett, eller til og med at det er rullestolen som gir mobilitet, raskere og mer effektiv bevegelse. Eksperter og funksjonshemmede selv understreker imidlertid at det er svært viktig for lammede ikke bare å bevege seg rundt, men også å reise seg fra rullestolen og innta en oppreist stilling.

12. juni 2014, like før klokken 17 lokal tid på Arena Corinthians i Sao Paulo, den unge brasilianeren i stedet for rullestolder han pleier å gå, gikk han inn på banen med føttene og la sin første pasning i verdenscupen. Han hadde på seg et tankekontrollert eksoskjelett (1). 

1. Det første ballsparket i VM i Brasil

Den presenterte strukturen er et resultat av mange års arbeid utført av et internasjonalt team av forskere med fokus på Go Again-prosjektet. Ensom Hudskjelett Laget i Frankrike. Arbeidet ble koordinert av Gordon Cheng ved det tekniske universitetet i München, og teknologien for å lese hjernebølger ble utviklet hovedsakelig i USA, samme sted ved Duke University.

Dette var den første massepresentasjonen av tankekontroll i mekaniske enheter. Før dette ble eksoskjeletter presentert på konferanser eller filmet i laboratorier, og opptakene ble oftest funnet på Internett.

Hudskjelett ble bygget av Dr. Miguel Nicolelis og et team på 156 forskere. Det offisielle navnet er BRA-Santos-Dumont, etter Albert Santos-Dumont, en brasiliansk pioner. I tillegg, takket være tilbakemeldingen, må pasienten "føle" hva han gjør gjennom systemene med elektroniske sensorer plassert i utstyret.

Gå inn i historien med dine egne føtter

Det viser historien til 32 år gamle Claire Lomas (2). Hudskjelett det kan åpne veien for en funksjonshemmet person til et nytt liv. I 2012 ble en britisk jente, lam fra livet og ned, berømt etter å ha fullført London Marathon. Det tok henne sytten dager, men hun klarte det! Bragden ble gjort mulig takket være det israelske ReWalk-skjelettet.

2. Claire Lomas iført ReWalk eksoskjelettet

Ms. Claires bragd har blitt kåret til en av de største teknologiske begivenhetene i 2012. Året etter startet hun et nytt løp med sine svakheter. Denne gangen bestemte hun seg for å sykle 400 miles eller over 600 km på en håndbetjent sykkel.

Underveis prøvde hun å besøke så mange byer som mulig. Under oppholdene grunnla hun ReWalk og besøkte skoler og forskjellige institusjoner, snakket om seg selv og samlet inn penger for å hjelpe mennesker med ryggradsskader.

Eksoskelett inntil erstattet rullestoler. For eksempel er de for trege til at en lammet person kan krysse veien trygt. Imidlertid har disse strukturene først nylig blitt testet, og de kan allerede gi mange fordeler.

I tillegg til evnen til å overvinne barrierer og psykologisk komfort, gir skjelettet rullestolbrukeren en sjanse til aktiv rehabilitering. Den oppreiste posisjonen styrker hjertet, musklene, sirkulasjonen og andre deler av kroppen svekket av daglig sitting.

Skjelett med joystick

Berkeley Bionics, kjent for sitt HULC militære eksoskjelettprosjekt, foreslo for fem år siden Hudskjelett for personer med nedsatt funksjonsevne kalles - eLEGS (3). Det er et brukervennlig design designet for lammede mennesker. Den veier 20 kg og lar deg gå i hastigheter opp til 3,2 km/t. for klokken seks.

Enheten er designet slik at en rullestolbruker kan ta den på seg og være på vei på bare noen få minutter. De brukes på klær og sko, festet med borrelås og spenner, lik de som brukes i ryggsekker.

Ledelsen utføres ved hjelp av tolkede gester Flykontroller av eksoskjelettet. Turgåing gjøres med krykker for å hjelpe deg med å holde balansen. ReWalk og lignende amerikanske eLEGS er relativt lette. Det må innrømmes at de ikke gir fullstendig stabilitet, derav det nevnte behovet for å stole på krykker. Det newzealandske selskapet REX Bionics har tatt en annen vei.

4. Rex Bionics eksoskjelett

REX-en hun bygde veier hele 38 kg, men er veldig stabil (4). Han kan takle selv et stort avvik fra vertikalen og stå på ett ben. Det håndteres også annerledes. I stedet for å balansere kroppen, bruker brukeren en liten joystick. Det robotiske eksoskjelettet, eller REX for kort, tok over fire år å utvikle og ble først demonstrert 14. juli 2010.

Den er basert på ideen om et eksoskjelett og består av et par robotbein som lar deg reise deg, gå, bevege deg sidelengs, snu, lene deg og til slutt gå. Dette tilbudet er for folk som bruker tradisjonelle produkter til daglig. rullestol.

Enheten har mottatt alle nødvendige lokale standarder og ble opprettet under hensyntagen til forslagene fra en rekke rehabiliteringsspesialister. Å lære å gå med robotbein tar to uker. Produsenten gir opplæring ved REX-senteret i Auckland, New Zealand.

Hjernen spiller inn

Nylig integrerte University of Houston-ingeniør José Contreras-Vidal et BCI-hjernegrensesnitt i et New Zealand-eksoskjelett. Så i stedet for en pinne, kan REX også kontrolleres av brukerens sinn. Og selvfølgelig er dette ikke den eneste typen eksoskjelett som gjør at det kan «kontrolleres av hjernen».

En gruppe koreanske og tyske forskere har utviklet en gyldig eksoskjelett kontrollsystem underekstremitetsbevegelser ved hjelp av et hjernegrensesnitt basert på en elektroencefalografisk enhet og lysdioder.

Informasjon om denne løsningen - ekstremt lovende sett fra for eksempel rullestolbrukere - dukket opp for noen måneder siden i det spesialiserte tidsskriftet "Journal of Neural Engineering".

Systemet lar deg bevege deg fremover, svinge til venstre og høyre og holde deg stødig på plass. Brukeren setter typiske EEG "hodetelefoner" på hodet og sender de riktige pulsene mens de fokuserer og ser på en rekke med fem lysdioder.

Hver LED blinker med en bestemt frekvens, og personen som bruker eksoskjelettet fokuserer på den valgte LED-en med en bestemt frekvens, noe som resulterer i en tilsvarende EEG-avlesning av hjerneimpulser.

Som du kanskje gjetter, krever dette systemet litt forberedelse, men, som utviklerne forsikrer, fanger det effektivt opp de nødvendige impulsene fra all hjernestøyen. Det tok vanligvis testpersonene omtrent fem minutter å lære hvordan de effektivt kan kontrollere eksoskjelettet som beveger bena deres.

Bortsett fra eksoskjeletter.

Eksoskjeletter i stedet rullestoler – denne teknologien blomstret egentlig ikke, og enda flere nye konsepter dukker opp. Hvis det er mulig å kontrollere inerte mekaniske elementer med sinnet Hudskjeletthvorfor ikke bruke et grensesnitt som BCI for de inerte musklene til en lam person?

5. En lam person går med en BCI uten eksoskjelett.

Denne løsningen ble beskrevet i slutten av september 2015 i tidsskriftet NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists fra University of California i Irvine, ledet av Dr. An Do, utstyrt en 26 år gammel lam mann i fem år med en EEG-pilot. på hodet og inn i elektroder som fanger opp elektriske impulser i musklene rundt de immobiliserte knærne (5).

Før han kunne bruke bena igjen etter år med immobilitet, måtte han tilsynelatende gjennom den vanlige opplæringen for folk som bruker BCI-grensesnitt. Han studerte i virtuell virkelighet. Han måtte også styrke beinmusklene for å støtte vekten av kroppen.

Han klarte å gå 3,66 meter med rullator, takket være at han holdt balansen og overførte noe av kroppsvekten. Uansett hvor overraskende og paradoksalt det måtte høres ut – han fikk kontroll over lemmene!

Ifølge forskerne som utførte disse eksperimentene, kan denne teknikken, sammen med mekanisk assistanse og proteser, gjenopprette en betydelig del av mobiliteten til funksjonshemmede og til og med lammede mennesker og gi mer psykologisk tilfredsstillelse enn eksoskeletons. Uansett virker et stort vognopprør nært forestående.