Suuri kapina - pyörätuolien loppu?

Joku, joka ei ole koskaan käyttänyt pyörätuolia, saattaa ajatella, että sen ja eksoskeleton välillä ei ole juurikaan eroa, tai jopa että pyörätuoli tarjoaa liikkuvuutta, nopeampaa ja tehokkaampaa liikkumista. Asiantuntijat ja itse vammaiset kuitenkin korostavat, että halvaantuneen on erittäin tärkeää paitsi liikkua, myös nousta pyörätuolista ja ottaa pystyasennon.

12. kesäkuuta 2014, vähän ennen klo 17 paikallista aikaa Arena Corinthiansissa São Paulossa, nuori brasilialainen invavaunumissä hän yleensä kävelee, hän astui kentälle jaloillaan ja teki ensimmäisen syöttönsä MM-kisoissa. Hänellä oli yllään mielen ohjaama eksoskeleton (1). 

1. Ensimmäinen pallopotku Brasilian MM-kisoissa

Esitetty rakenne on tulosta Go Again -projektiin keskittyneen kansainvälisen tutkijaryhmän monivuotisesta työstä. Yksin exoskeleton Tehty Ranskassa. Työtä koordinoi Gordon Cheng Münchenin teknillisestä yliopistosta ja aivoaaltojen lukutekniikkaa kehitettiin pääasiassa Yhdysvalloissa, samassa paikassa Duke Universityssä.

Tämä oli ensimmäinen mielenhallinnan massaesitys mekaanisissa laitteissa. Sitä ennen eksoskeletoneja esiteltiin konferensseissa tai kuvattiin laboratorioissa, ja tallenteet löytyivät useimmiten Internetistä.

exoskeleton rakensi tohtori Miguel Nicolelis ja 156 tiedemiehen ryhmä. Sen virallinen nimi on BRA-Santos-Dumont brasilialaisen pioneerin Albert Santos-Dumontin mukaan. Lisäksi palautteen ansiosta potilaan tulee "tuntea" mitä hän tekee laitteessa olevien elektronisten anturijärjestelmien kautta.

Sisään historiaan omin jaloin

32-vuotiaan Claire Lomasin (2) tarina osoittaa sen exoskeleton se voi avata vammaiselle tien uuteen elämään. Vuonna 2012 vyötäröstä alaspäin halvaantunut brittityttö tuli tunnetuksi Lontoon maratonin jälkeen. Häneltä kesti seitsemäntoista päivää, mutta hän teki sen! Tämä saavutus oli mahdollista israelilaisen ReWalkin luurankon ansiosta.

2. Claire Lomas ReWalk-eksoskeleton päällä

Clairen saavutus on nimetty yhdeksi vuoden 2012 suurimmista teknologisista tapahtumista. Seuraavana vuonna hän aloitti uuden kilpailun heikkouksineen. Tällä kertaa hän päätti ajaa 400 mailia tai yli 600 km käsikäyttöisellä pyörällä.

Matkan varrella hän yritti vierailla mahdollisimman monissa kaupungeissa. Lomautusten aikana hän perusti ReWalkin ja vieraili kouluissa ja eri laitoksissa, kertoi itsestään ja keräsi varoja selkävammoista kärsivien ihmisten auttamiseksi.

Eksoskeletonit vaihtoon asti pyörätuolit. Esimerkiksi ne ovat liian hitaita halvaantuneelle henkilölle ylittääkseen tien turvallisesti. Näitä rakenteita on kuitenkin testattu vasta äskettäin, ja niistä voi jo olla monia etuja.

Esteiden ylittämisen ja psykologisen mukavuuden lisäksi luuranko antaa pyörätuolin käyttäjälle mahdollisuuden aktiiviseen kuntoutukseen. Pystyasento vahvistaa sydäntä, lihaksia, verenkiertoa ja muita päivittäisen istumisen heikentämiä kehon osia.

Luuranko joystickillä

Berkeley Bionics, joka tunnetaan HULC-sotilaallisen eksoskeletonprojektistaan, ehdotettiin viisi vuotta sitten exoskeleton vammaisille kutsutaan - eLEGS (3). Se on helppokäyttöinen malli, joka on suunniteltu halvaantuneille ihmisille. Se painaa 20 kg ja antaa sinun kävellä jopa 3,2 km/h nopeudella. kello kuudeksi.

Laite on suunniteltu niin, että pyörätuolissa oleva käyttäjä voi pukea sen ja olla matkalla muutamassa minuutissa. Niitä käytetään vaatteissa ja kengissä, kiinnitetään tarranauhalla ja soljeilla, jotka ovat samanlaisia ​​kuin repuissa.

Hallinta suoritetaan tulkittujen eleiden avulla Eksoskeleton lennonohjain. Kävely tapahtuu kainalosauvojen avulla tasapainon säilyttämiseksi. ReWalk ja vastaavat amerikkalaiset eLEGS-laitteet ovat suhteellisen kevyitä. On myönnettävä, että ne eivät tarjoa täydellistä vakautta, mistä johtuu mainittu tarve turvautua kainalosauvoihin. Uusiseelantilainen yritys REX Bionics on valinnut toisenlaisen polun.

4. Rex Bionicsin eksoskeleton

Hänen rakentamansa REX painaa huimat 38 kg, mutta on erittäin vakaa (4). Hän pystyy selviytymään jopa suuresta poikkeamasta pystysuorasta ja seisomaan yhdellä jalalla. Sitä myös käsitellään eri tavalla. Kehon tasapainottamisen sijaan käyttäjä käyttää pientä ohjaussauvaa. Robotti-eksoskeleton tai lyhyesti REX-kehitys kesti yli neljä vuotta, ja se esiteltiin ensimmäisen kerran 14. heinäkuuta 2010.

Se perustuu ajatukseen eksoskeletonista ja koostuu parista robottijaloista, joiden avulla voit nousta seisomaan, kävellä, liikkua sivuttain, kääntyä, nojata ja lopuksi kävellä. Tämä tarjous on ihmisille, jotka käyttävät perinteisiä tuotteita päivittäin. invavaunu.

Laite on saanut kaikki tarvittavat paikalliset standardit, ja se on luotu useiden kuntoutusasiantuntijoiden ehdotukset huomioiden. Robottijaloilla kävelemisen oppiminen kestää kaksi viikkoa. Valmistaja tarjoaa koulutusta REX-keskuksessa Aucklandissa, Uudessa-Seelannissa.

Aivot tulevat peliin

Äskettäin Houstonin yliopiston insinööri José Contreras-Vidal integroi BCI-aivorajapinnan Uuden-Seelannin eksoskeletoniin. Joten kepin sijaan REX:ää voidaan ohjata myös käyttäjän mielellä. Ja tietenkään tämä ei ole ainoa eksoskeleton tyyppi, joka sallii sen "hallinnan aivoilla".

Ryhmä korealaisia ​​ja saksalaisia ​​tutkijoita on kehittänyt pätevän eksoskeleton ohjausjärjestelmä alaraajojen liikkeet käyttämällä aivorajapintaa, joka perustuu elektroenkefalografiseen laitteeseen ja LEDeihin.

Tietoa tästä ratkaisusta - erittäin lupaavaa esimerkiksi pyörätuolin käyttäjien näkökulmasta - ilmestyi muutama kuukausi sitten "Journal of Neural Engineering" -erikoislehdessä.

Järjestelmän avulla voit liikkua eteenpäin, kääntyä vasemmalle ja oikealle ja pysyä vakaasti paikallaan. Käyttäjä laittaa tyypilliset EEG-"kuulokkeet" päähänsä ja lähettää asianmukaiset pulssit tarkentaessaan ja katsoessaan viiden LEDin sarjaa.

Jokainen LED vilkkuu tietyllä taajuudella, ja eksoskeletonia käyttävä henkilö keskittyy valittuun LEDiin tietyllä taajuudella, mikä johtaa vastaavaan aivoimpulssien EEG-lukemaan.

Kuten arvata saattaa, tämä järjestelmä vaatii jonkin verran valmistelua, mutta, kuten kehittäjät vakuuttavat, se vangitsee tehokkaasti tarvittavat impulssit kaikesta aivomelusta. Koehenkilöillä kesti yleensä noin viisi minuuttia oppia hallitsemaan tehokkaasti heidän jalkojaan liikuttavaa eksoskelettia.

Paitsi eksoskeletonit.

Sen sijaan eksoskeletonit pyörätuolit - Tämä tekniikka ei todellakaan kukoistanut, ja vielä enemmän uusia konsepteja syntyy. Jos on mahdollista hallita inerttejä mekaanisia elementtejä mielellä exoskeletonniin miksi et käyttäisi BCI:n kaltaista käyttöliittymää halvaantuneen ihmisen inerteille lihaksille?

5. Halvautunut henkilö kävelee BCI:n kanssa ilman eksoskeletonia.

Tätä ratkaisua kuvattiin syyskuun 2015 lopussa lehdessä NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists Kalifornian yliopistosta Irvinessä, johtamassa tohtori An Do:ssa 26-vuotiaan halvaantuneen miehen viiden vuoden ajan EEG-pilotilla. päähän ja elektrodeihin, jotka poimivat sähköimpulsseja liikkumattomia polvia ympäröivistä lihaksista (5).

Ennen kuin hän pystyi käyttämään jalkojaan uudelleen vuosien liikkumattomuuden jälkeen, hänen täytyi ilmeisesti käydä läpi tavanomaiset BCI-rajapintoja käyttävien ihmisten koulutukset. Hän opiskeli virtuaalitodellisuudessa. Hän joutui myös vahvistamaan jalkalihaksiaan tukemaan kehonsa painoa.

Hän onnistui kävelemään kävelijällä 3,66 metriä, minkä ansiosta hän säilytti tasapainonsa ja siirsi osan kehon painostaan. Riippumatta siitä, kuinka yllättävältä ja paradoksaalliselta se saattaa kuulostaa - hän sai raajojensa hallinnan!

Näitä kokeita suorittaneiden tutkijoiden mukaan tämä tekniikka yhdessä mekaanisen avun ja proteesien kanssa voi palauttaa huomattavan osan vammaisten ja jopa halvaantuneiden ihmisten liikkuvuudesta ja tarjota enemmän psyykkistä tyydytystä kuin eksoskeletonit. Joka tapauksessa suuri vaunujen kapina näyttää olevan välitön.