Mehr Unabhängigkeit für Menschen mit Querschnittlähmung mit der erweiterten Exoskelett

Der Traum von der Wiedererlangung der Fähigkeit , aufzustehen und zu Fuß ist näher an der Realität für die Menschen unterhalb der Taille , die sie nie einen anderen Schritt zu tun dachte gelähmt kommen .

Ein Team von Ingenieuren bei Zentrum für Intelligente Mechatronik Vanderbilt University hat einen aktiven Exoskelett, das Menschen mit schweren Rückenmarksverletzungen ermöglicht, stehen, gehen , sitzen und Treppen steigen entwickelt. Sein geringes Gewicht , kompakte Größe und das modulare Design Versprechen an Benutzer mit einem beispiellosen Maß an Unabhängigkeit bieten .

Die Universität verfügt über mehrere Patente für das Design und die Parker Hannifin Corporation - ein weltweit führendes Unternehmen der Antriebs- und Steuerungstechnologie - hat einen exklusiven Lizenzvertrag , eine kommerzielle Version des Geräts , die es bei der Einführung im Jahr 2014 plant die Entwicklung unterzeichnet.



Nach Angaben des National Spinal Cord Injury Statistische Center, sind irgendwo zwischen 236.000 bis 327.000 Menschen in den USA mit schweren Rückenmarksverletzungen leben . Über 155.000 haben Querschnittslähmung . Das durchschnittliche Alter bei Verletzung ist 41 und die geschätzte Lebenszeitkosten , wenn es passiert , eine Person von 50 reicht von $ 1.100.000 auf $ 2.500.000 .

Bis vor kurzem "tragbare Roboter" waren der Stoff, aus dem Science-Fiction. In den letzten 10 Jahren , aber die Fortschritte in der Robotertechnik, der Mikroelektronik, der Batterie und Elektromotor -Technologien bis zu dem Punkt , wo es hat sich praktisch exoskeletons entwickeln, um Menschen mit Behinderungen zu helfen vorangetrieben. In der Tat, zwei Firmen - Argo Medical Technologies Ltd. in Israel und Ekso Bionics in Berkeley, Calif. - Haben Produkte dieser Art entwickelt und werden in den USA Vermarktung

Diese Geräte wirken wie ein Außenskelett . Sie schnallen in fest um den Oberkörper. Starre Stützen sind auf die Beine geschnallt und erstrecken sich von der Hüfte bis zum Knie und vom Knie bis zum Fuß . Die Hüft- und Kniegelenke werden durch computergesteuerte Elektromotoren angetrieben durch fortschrittliche Batterien angetrieben. Patienten mit dem angetriebenen Gerät bei Wanderern oder Unterarmgehstützen , ihre Balance zu halten .

" Sie können unserer Exoskelett als Segway mit Beinen denken", sagte Michael Goldfarb , die H. Fort Blumen Lehrstuhl für Maschinenbau und Professor für physikalische Medizin und Rehabilitation . " Wenn die Person, die ihn trägt vorne lehnt , bewegt er sich vorwärts. Wenn er sich zurücklehnt und hält diese Position für einige Sekunden , setzt er sich . Als er sich setzte , wenn er beugt sich vor und hält diese Position für einige Sekunden , dann er steht auf. "

Goldfarb entwickelte das System mit Mitteln des National Institutes of Health und mit der Unterstützung von Forschungsingenieur Don Truex , Doktoranden Hugo Quintero, Spencer Murray und Kevin Ha , und Ryan Farris , ein ehemaliger Schüler , der jetzt für die Parker Hannifin .

" Meine Kinder haben begonnen, nannte mich ' Ironman '", sagte Brian Shaffer, die völlig von der Hüfte bei einem Autounfall in der Weihnachtsnacht 2010 Er hat die Prüfung der Vanderbilt Gerät an der Nashville - Bereich Satelliten- Anlage des Hirten war gelähmt herunter Center. Mit Sitz in Atlanta, ist Shepherd Center eine der führenden Kliniken für Rückenmark und Gehirn Verletzungen Rehabilitation in den USA und hat die Vanderbilt -Ingenieure mit der klinischen Feedback, das sie brauchen, um das Gerät zu entwickeln ist.

"Es ist unglaublich , wieder aufzustehen Es braucht Konzentration , um es auf den ersten zu verwenden, aber , sobald Sie auf zu fangen , ist es gar nicht so schwer : . . Das Gerät hat die ganze Arbeit erwarte ich nicht , dass es vollständig den Rollstuhl zu ersetzen , aber es in einigen Situationen , wie das Gehen Ihre Tochter zum Altar bei ihrer Hochzeit oder sitzen auf der Tribüne , deinen Sohn Fußball spielen , wo es von unschätzbarem Wert sein ", sagte Shaffer , der zwei Söhne und zwei Töchter hat .

" Dies ist eine äußerst spannende neue Technologie", sagte Clare Hartigan , ein Physiotherapeut in Shepherd Center , die mit den Argo, Ekso und Vanderbilt Geräten gearbeitet hat . " Alle drei Modelle die Menschen und Wandern, und das ist fantastisch . "

Nach Hartigan , nur immer Menschen aus ihren Rollstühlen und bekommen ihren Körper aufrecht regelmäßig können große gesundheitliche Dividenden zu zahlen . Menschen, die auf einen Rollstuhl angewiesen sind , sich zu bewegen können ernsthafte Probleme mit ihrer Harnwege , der Atemwege , Herz-Kreislauf -und Verdauungssystem , als auch immer entwickeln Osteoporose , Druckgeschwüre, Blutgerinnseln und anderen Beschwerden mit Mangel an Mobilität verbunden. Das Risiko für die Entwicklung dieser Bedingungen kann durch regelmäßig stehen , Bewegen und die Ausübung ihrer Beine reduziert werden.

Die Vanderbilt -Design hat einige einzigartige Eigenschaften, Hartigan und ihre Kollegen von Shepherd Center führten zu dem Schluss, dass es die meisten Versprechen als eine rehabilitative und Heimgerät hat .

Keiner der exoskeletons noch für den privaten Gebrauch zugelassen. Aber der Vanderbilt -Design hat einige wesentliche Vorteile . Es ist modular aufgebaut und ist leichter und schlanker als die Konkurrenz. Dadurch kann es seinen Nutzern mit einem beispiellosen Maß an Unabhängigkeit bieten . Benutzer werden die Möglichkeit des kompakten Gerätes auf der Rückseite ihrer Rollstuhl transportieren. Wenn sie einen Ort, wo sie zu Fuß gehen wollen, zu erreichen , werden sie in der Lage, auf dem Exoskelett von selbst , ohne sich aus dem Rollstuhl setzen . Wenn sie fertig sind, gehen sie wieder nach unten in der gleichen Stuhl sitzen und nehmen Sie das Gerät aus oder halten Sie es auf und treiben Sie den Rollstuhl zu ihrem nächsten Ziel .

Die Vanderbilt Exoskelett wiegt etwa 27 Pfund, fast halb so schwer wie die anderen Modelle , die etwa 45 Pfund wiegen . Die anderen Modelle sind auch sperriger so die meisten Benutzer tragen sie nicht in ein Standardformat für Rollstuhlfahrer geeignet .

Aus Sicht der Rehabilitation Vanderbilt -Design hat auch zwei mögliche Vorteile , Hartigan wies darauf hin:
• Die Höhe der Roboter- Unterstützung stellt sich automatisch für Benutzer, die eine Steuerung der Muskulatur in den Beinen haben . Dies ermöglicht ihnen, ihre eigenen Muskeln verwenden beim Gehen. Wenn ein Benutzer völlig gelähmt ist , funktioniert das Gerät die ganze Arbeit. Die anderen Designs bieten die ganze Macht die ganze Zeit .
• Es ist das einzige tragbare Roboter , die eine nachgewiesene Rehatechnik genannte funktionelle elektrische Stimulation beinhaltet . FES gilt kleine elektrische Impulse an gelähmten Muskeln , wodurch sie zusammenziehen und entspannen. FES Festigkeit in den Schenkeln des Menschen mit Lücken Paraplegie verbessern. Für eine vollständige Querschnittsgelähmte können FES Durchblutung zu verbessern , ändern Sie die Knochendichte und reduzieren Muskelschwund .
Es besteht auch die Frage der Kosten. Die Preisschilder anderer Rehabilitationsmodellexoskeletons berichtet worden, so hoch wie $ 140.000 pro Stück , zuzüglich einer saftigen jährliche Servicegebühr sein. Parker Hannifin hat nicht einen Preis für die Vanderbilt Exoskelett gesetzt , aber Goldfarb ist zuversichtlich, dass seine minimalistische Design in Verbindung mit von Parker Hannifin Fertigungsmöglichkeiten werden in einem erschwinglichen Produkt zu übersetzen. " Es wäre schön, wenn wir den Preis auf ein Niveau, wo Menschen sie sich leisten konnten und Versicherungsunternehmen würde sie zu decken ", sagte er.

Inzwischen hat Hartigan Beratung für potenzielle Nutzer : . "Diese neuen Geräte zum Wandern sind hier und sie werden immer besser und besser , hat aber eine Person körperlich fit , sie zu benutzen Sie haben , um ihr Gewicht unter 220 £ zu halten zu sein , entwickeln ausreichend. Kraft im Oberkörper , ein Wanderer oder Unterarmgehstützen bedienen und zu warten Flexibilität bei der Schulter , Hüfte, Knie und Sprunggelenk ... das ist nicht so einfach , wenn eine Person auf einen Rollstuhl für Monate oder sogar Jahre verlassen . "