شورش بزرگ - پایان ویلچر؟

کسی که هرگز از ویلچر استفاده نکرده است ممکن است فکر کند که تفاوت کمی بین آن و اسکلت بیرونی وجود دارد، یا حتی این ویلچر است که تحرک، حرکت سریعتر و کارآمدتر را فراهم می کند. با این حال، کارشناسان و خود معلولان تاکید می کنند که برای افراد فلج نه تنها حرکت، بلکه بلند شدن از روی ویلچر و قرار گرفتن در وضعیت عمودی بسیار مهم است.

12 ژوئن 2014، کمی قبل از ساعت 17 بعد از ظهر به وقت محلی در آرنا کورینتیانس در سائوپائولو، جوان برزیلی به جای کالسکه معلولجایی که معمولا راه می رود با پا وارد زمین شد و اولین پاس خود را در جام جهانی انجام داد. او یک اسکلت بیرونی کنترل شده توسط ذهن پوشیده بود (1). 

1. اولین ضربه توپ در جام جهانی برزیل

ساختار ارائه شده حاصل سال ها کار یک تیم بین المللی از دانشمندان متمرکز بر پروژه Go Again است. تنها اسکلت خارجی ساخت فرانسه. این کار توسط گوردون چنگ از دانشگاه فنی مونیخ هماهنگ شد و فناوری خواندن امواج مغزی عمدتاً در ایالات متحده و در همان مکان در دانشگاه دوک توسعه یافت.

این اولین ارائه انبوه کنترل ذهن در دستگاه های مکانیکی بود. قبل از این، اسکلت‌های بیرونی در کنفرانس‌ها ارائه می‌شد یا در آزمایشگاه‌ها فیلم‌برداری می‌شد و ضبط‌ها اغلب در اینترنت یافت می‌شد.

اسکلت خارجی توسط دکتر میگل نیکوللیس و تیمی متشکل از 156 دانشمند ساخته شد. نام رسمی آن BRA-Santos-Dumont به نام آلبرت سانتوس-دومونت، پیشگام برزیلی است. علاوه بر این، به لطف بازخورد، بیمار باید آنچه را که انجام می دهد از طریق سیستم های حسگرهای الکترونیکی واقع در تجهیزات "احساس" کند.

با پای خود وارد تاریخ شوید

داستان کلر لوماس 32 ساله (2) نشان می دهد که اسکلت خارجی می تواند راه را برای یک فرد معلول به سوی یک زندگی جدید باز کند. در سال 2012، یک دختر بریتانیایی که از کمر به پایین فلج شده بود، پس از پایان ماراتن لندن به شهرت رسید. هفده روز طول کشید، اما او این کار را کرد! این شاهکار به لطف اسکلت اسرائیلی ReWalk امکان پذیر شد.

2. کلر لوماس با پوشیدن اسکلت بیرونی ReWalk

دستاورد خانم کلر یکی از بزرگترین رویدادهای فناوری سال 2012 نامیده شده است. سال بعد، او با نقاط ضعف خود مسابقه جدیدی را آغاز کرد. این بار، او تصمیم گرفت 400 مایل یا بیش از 600 کیلومتر را با یک دوچرخه دستی رکاب بزند.

در طول راه، او سعی کرد تا آنجا که ممکن است از شهرها دیدن کند. در طول تعطیلات، او ReWalk را تأسیس کرد و از مدارس و مؤسسات مختلف بازدید کرد و در مورد خودش صحبت کرد و برای کمک به افراد آسیب نخاعی کمک جمع آوری کرد.

اسکلت های بیرونی تا تعویض ویلچر. به عنوان مثال، سرعت آنها برای یک فرد فلج بسیار کند است که نمی تواند به سلامت از جاده عبور کند. با این حال، این ساختارها به تازگی مورد آزمایش قرار گرفته اند و می توانند مزایای زیادی را به همراه داشته باشند.

علاوه بر توانایی غلبه بر موانع و راحتی روانی، اسکلت به کاربر ویلچر فرصتی برای توانبخشی فعال می دهد. وضعیت عمودی باعث تقویت قلب، ماهیچه ها، گردش خون و سایر قسمت های بدن می شود که با نشستن روزانه ضعیف شده اند.

اسکلت با جوی استیک

برکلی بایونیکس که به خاطر پروژه اسکلت بیرونی نظامی HULC شناخته شده است، پنج سال پیش پیشنهاد شد اسکلت خارجی برای افراد دارای معلولیت - eLEGS (3) نامیده می شود. این یک طراحی آسان برای استفاده است که برای افراد فلج طراحی شده است. وزن آن 20 کیلوگرم است و به شما اجازه می دهد تا سرعت 3,2 کیلومتر در ساعت راه بروید. برای ساعت شش

این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که کاربر ویلچری می تواند آن را بپوشد و تنها در چند دقیقه در راه باشد. آنها را روی لباس ها و کفش ها می پوشند، با نوار چسب و سگک هایی مانند آنچه در کوله پشتی استفاده می شود، بسته می شوند.

مدیریت با استفاده از حرکات تفسیر شده انجام می شود کنترل کننده پرواز اسکلت بیرونی. پیاده روی با استفاده از عصا انجام می شود تا به شما کمک کند تعادل خود را حفظ کنید. ReWalk و eLEG های مشابه آمریکایی نسبتا سبک هستند. باید پذیرفت که پایداری کامل را ایجاد نمی کنند، از این رو نیاز ذکر شده به اتکا به عصا است. شرکت نیوزلندی REX Bionics مسیر متفاوتی را در پیش گرفته است.

4. اسکلت بیرونی Rex Bionics

REX ساخته شده توسط او 38 کیلوگرم وزن دارد اما بسیار پایدار است (4). او می تواند حتی با یک انحراف زیاد از عمودی و ایستادن روی یک پا کنار بیاید. همچنین به صورت متفاوتی با آن برخورد می شود. کاربر به جای متعادل کردن بدن، از یک جوی استیک کوچک استفاده می کند. اسکلت بیرونی روباتیک یا به اختصار REX، بیش از چهار سال طول کشید تا توسعه یابد و اولین بار در 14 جولای 2010 به نمایش گذاشته شد.

این بر اساس ایده یک اسکلت بیرونی است و از یک جفت پا رباتیک تشکیل شده است که به شما امکان می دهد بایستید، راه بروید، به طرفین حرکت کنید، بچرخید، تکیه دهید و در نهایت راه بروید. این پیشنهاد برای افرادی است که به صورت روزانه از محصولات سنتی استفاده می کنند. کالسکه معلول.

این دستگاه تمام استانداردهای لازم محلی را دریافت کرده و با در نظر گرفتن پیشنهادات تعدادی از متخصصان توانبخشی ایجاد شده است. یادگیری راه رفتن با پاهای رباتیک دو هفته طول می کشد. سازنده در مرکز REX در اوکلند، نیوزیلند آموزش می دهد.

مغز وارد بازی می شود

اخیراً، José Contreras-Vidal، مهندس دانشگاه هیوستون، یک رابط مغزی BCI را در یک اسکلت خارجی نیوزیلند ادغام کرد. بنابراین به جای یک چوب، REX نیز می تواند توسط ذهن کاربر کنترل شود. و البته، این تنها نوع اسکلت بیرونی نیست که به آن اجازه می دهد «توسط مغز کنترل شود».

گروهی از دانشمندان کره ای و آلمانی یک معتبر ایجاد کرده اند سیستم کنترل اسکلت بیرونی حرکات اندام تحتانی با استفاده از رابط مغزی مبتنی بر دستگاه الکتروانسفالوگرافی و LED.

اطلاعاتی در مورد این راه حل - از دیدگاه، به عنوان مثال، کاربران ویلچر بسیار امیدوارکننده - چند ماه پیش در مجله تخصصی "Journal of Neural Engineering" ظاهر شد.

این سیستم به شما امکان می دهد به جلو حرکت کنید، به چپ و راست بپیچید و در جای خود ثابت بمانید. کاربر "هدفون" معمولی EEG را روی سر خود قرار می دهد و همزمان با تمرکز و نگاه کردن به مجموعه ای از پنج LED، پالس های مناسب را ارسال می کند.

هر LED با فرکانس خاصی چشمک می زند و شخصی که از اسکلت بیرونی استفاده می کند روی LED انتخابی با فرکانس خاصی تمرکز می کند که منجر به خواندن EEG متناظر از تکانه های مغزی می شود.

همانطور که ممکن است حدس بزنید، این سیستم نیاز به آماده سازی دارد، اما، همانطور که توسعه دهندگان اطمینان می دهند، به طور موثر انگیزه های لازم را از تمام سر و صدای مغز جذب می کند. معمولاً آزمودنی‌ها حدود پنج دقیقه طول می‌کشید تا یاد بگیرند چگونه اسکلت بیرونی را که پاهایشان را حرکت می‌دهد کنترل کنند.

به جز اسکلت بیرونی

در عوض اسکلت های بیرونی ویلچر - این فناوری واقعاً شکوفا نشد و حتی مفاهیم جدید بیشتری در حال ظهور هستند. اگر بتوان عناصر مکانیکی بی اثر را با ذهن کنترل کرد اسکلت خارجیپس چرا از رابطی مانند BCI برای عضلات بی اثر یک فرد فلج استفاده نکنید؟

5. یک فرد فلج با BCI بدون اسکلت بیرونی راه می رود.

این راه حل در پایان سپتامبر 2015 در ژورنال NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists از دانشگاه کالیفرنیا در ایروین، به رهبری دکتر An Do، یک مرد فلج 26 ساله را به مدت پنج سال به یک خلبان EEG مجهز کرد. روی سر او و به الکترودهایی که تکانه های الکتریکی را در عضلات اطراف زانوهای بی حرکت او می گیرند (5).

قبل از اینکه بتواند بعد از سال‌ها بی‌حرکتی دوباره از پاهایش استفاده کند، ظاهراً باید آموزش‌های معمول افرادی را که از رابط‌های BCI استفاده می‌کنند، می‌گذراند. او در واقعیت مجازی تحصیل کرد. او همچنین مجبور بود برای تحمل وزن بدنش عضلات پای خود را تقویت کند.

او توانست 3,66 متر را با واکر راه برود که به لطف آن تعادل خود را حفظ کرد و مقداری از وزن بدن خود را انتقال داد. مهم نیست که چقدر تعجب آور و متناقض به نظر می رسد - او کنترل بر اندام های خود را به دست آورد!

به گفته دانشمندانی که این آزمایش‌ها را انجام داده‌اند، این تکنیک همراه با کمک مکانیکی و پروتز می‌تواند بخش قابل توجهی از تحرک را به افراد ناتوان و حتی فلج بازگرداند و رضایت روانی بیشتری نسبت به اسکلت‌های بیرونی ایجاد کند. در هر صورت، یک شورش بزرگ واگن قریب الوقوع به نظر می رسد.