Velká vzpoura – konec vozíčkářů?

Někdo, kdo nikdy nepoužíval invalidní vozík, si může myslet, že mezi ním a exoskeletem je malý rozdíl, nebo dokonce, že je to invalidní vozík, který poskytuje mobilitu, rychlejší a efektivnější pohyb. Odborníci i sami handicapovaní však zdůrazňují, že pro ochrnutého je velmi důležité nejen se pohybovat, ale také vstát z vozíku a zaujmout vzpřímenou polohu.

12. června 2014, krátce před 17:XNUMX místního času v Arena Corinthians v Sao Paulu, mladý Brazilec místo invalidní kočártam, kde obvykle chodí, vstoupil na hřiště nohama a udělal první přihrávku ve Světovém poháru. Měl na sobě myslí ovládaný exoskeleton (1). 

1. První kop míčem na mistrovství světa v Brazílii

Prezentovaná struktura je výsledkem mnohaleté práce mezinárodního týmu vědců zaměřených na projekt Go Again. Sám exoskeleton Vyrobeno ve Francii. Práci koordinoval Gordon Cheng z Technické univerzity v Mnichově a technologie pro čtení mozkových vln byla vyvinuta především ve Spojených státech, na stejném místě na Duke University.

Jednalo se o první masovou prezentaci ovládání mysli v mechanických zařízeních. Předtím se exoskeletony prezentovaly na konferencích nebo natáčely v laboratořích a nahrávky se nejčastěji nacházely na internetu.

exoskeleton byl postaven Dr. Miguelem Nicolelisem a týmem 156 vědců. Její oficiální název je BRA-Santos-Dumont, podle Alberta Santose-Dumonta, brazilského průkopníka. Navíc díky zpětné vazbě musí pacient „cítit“, co dělá, prostřednictvím systémů elektronických senzorů umístěných v zařízení.

Vstupte do historie vlastníma nohama

Ukazuje to příběh dvaatřicetileté Claire Lomas (32). exoskeleton může handicapovanému otevřít cestu k novému životu. V roce 2012 se britská dívka, ochrnutá od pasu dolů, proslavila po dokončení londýnského maratonu. Trvalo jí to sedmnáct dní, ale zvládla to! Tento výkon byl umožněn díky izraelskému kostlivci ReWalk.

2. Claire Lomas s exoskeletonem ReWalk

Úspěch paní Claire byl označen za jednu z největších technologických událostí roku 2012. Následující rok odstartovala nový závod se svými slabinami. Tentokrát se rozhodla ujet 400 mil nebo přes 600 km na ručním kole.

Cestou se snažila navštívit co nejvíce měst. Během mezipřistání založila ReWalk a navštěvovala školy a různé instituce, mluvila o sobě a sháněla finanční prostředky na pomoc lidem s poraněním páteře.

Exoskeletony do výměny invalidní vozíky. Jsou například příliš pomalé na to, aby ochrnutý člověk bezpečně přešel silnici. Tyto struktury však byly testovány teprve nedávno a již nyní mohou přinést mnoho výhod.

Kromě schopnosti překonávat bariéry a psychického komfortu dává skelet vozíčkáři šanci na aktivní rehabilitaci. Vzpřímená poloha posiluje srdce, svaly, oběh a další části těla oslabené každodenním sezením.

Kostra s joystickem

Společnost Berkeley Bionics, známá svým projektem vojenského exoskeletu HULC, navrhla před pěti lety exoskeleton pro osoby se zdravotním postižením se nazývá - eLEGS (3). Jedná se o snadno použitelný design určený pro ochrnuté lidi. Váží 20 kg a umožňuje chůzi rychlostí až 3,2 km/h. na šestou hodinu.

Zařízení bylo navrženo tak, aby si jej uživatel na invalidním vozíku mohl nasadit a být na cestě během několika minut. Nosí se na oblečení a botách, zapínají se na suchý zip a přezky, podobné těm, které se používají u batohů.

Řízení se provádí pomocí tlumočených gest Letový ovladač exoskeletonu. Chůze se provádí pomocí berlí, které vám pomohou udržet rovnováhu. ReWalk a podobné americké eLEGS jsou poměrně lehké. Nutno přiznat, že neposkytují úplnou stabilitu, odtud zmiňovaná nutnost spoléhání se na berle. Novozélandská společnost REX Bionics se vydala jinou cestou.

4. Exoskeleton Rex Bionics

REX, který postavila, váží neuvěřitelných 38 kg, ale je velmi stabilní (4). Dokáže si poradit i s velkým vybočením z kolmice a stojem na jedné noze. Také se to jinak řeší. Místo vyvažování těla uživatel používá malý joystick. Robotický exoskeleton, zkráceně REX, se vyvíjel přes čtyři roky a poprvé byl předveden 14. července 2010.

Je založen na myšlence exoskeletonu a skládá se z páru robotických nohou, které vám umožní vstát, chodit, pohybovat se do stran, otáčet se, opřít se a nakonec chodit. Tato nabídka je pro lidi, kteří denně používají tradiční produkty. invalidní kočár.

Zařízení obdrželo všechny potřebné místní normy a bylo vytvořeno s ohledem na návrhy řady rehabilitačních specialistů. Naučit se chodit s robotickýma nohama trvá dva týdny. Výrobce zajišťuje školení v centru REX v Aucklandu na Novém Zélandu.

Do hry vstupuje mozek

Nedávno inženýr univerzity v Houstonu José Contreras-Vidal integroval mozkové rozhraní BCI do novozélandského exoskeletu. Takže místo kniplu lze REX ovládat také myslí uživatele. A samozřejmě to není jediný typ exoskeletu, který umožňuje, aby byl „řízen mozkem“.

Skupina korejských a německých vědců vyvinula platný systém řízení exoskeletu pohyby dolních končetin pomocí mozkového rozhraní na bázi elektroencefalografického přístroje a LED diod.

Informace o tomto řešení – mimořádně slibném z pohledu např. vozíčkářů – se objevily před pár měsíci ve specializovaném časopise „Journal of Neural Engineering“.

Systém vám umožňuje pohybovat se vpřed, zatáčet doleva a doprava a zůstat na místě. Uživatel si na hlavu nasadí typická EEG „sluchátka“ a při zaostřování a pohledu na pole pěti LED diod vysílá příslušné impulsy.

Každá LED bliká na určité frekvenci a osoba používající exoskeleton se zaměřuje na vybranou LED na konkrétní frekvenci, což má za následek odpovídající EEG čtení mozkových impulzů.

Jak asi tušíte, tento systém vyžaduje určitou přípravu, ale jak ujišťují vývojáři, efektivně zachycuje potřebné impulsy ze všech mozkových šumů. Obvykle trvalo testovaným subjektům asi pět minut, než se naučili efektivně ovládat exoskelet, který hýbe jejich nohama.

Kromě exoskeletonů.

Místo toho exoskeletony invalidní vozíky - tato technologie opravdu nevzkvétala a objevují se ještě další nové koncepty. Pokud je možné ovládat inertní mechanické prvky myslí exoskeletontak proč nepoužít rozhraní jako BCI pro inertní svaly ochrnuté osoby?

5. Ochrnutý člověk chodí s BCI bez exoskeletu.

Toto řešení bylo popsáno na konci září 2015 v časopise NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists z Kalifornské univerzity v Irvine pod vedením doktora An Do vybavili 26letého ochrnutého muže na pět let pilotem EEG. na hlavu a do elektrod, které zachycují elektrické impulsy ve svalech obklopujících jeho imobilizovaná kolena (5).

Než mohl po letech nehybnosti znovu používat nohy, musel zřejmě projít obvyklým školením pro lidi používající rozhraní BCI. Studoval ve virtuální realitě. Musel také posílit svaly na nohou, aby unesl váhu svého těla.

S chodítkem zvládl ujít 3,66 metru, díky kterému udržel rovnováhu a přenesl část tělesné hmotnosti. Bez ohledu na to, jak překvapivé a paradoxní to může znít – získal kontrolu nad svými končetinami!

Podle vědců, kteří tyto experimenty prováděli, může tato technika spolu s mechanickou pomocí a protetikou obnovit významnou část mobility postiženým a dokonce ochrnutým lidem a poskytnout větší psychické uspokojení než exoskeletony. Ať tak či onak, zdá se, že hrozí velká vzpoura vozů.