De Grote Opstand - het einde van rolstoelen?

Iemand die nog nooit een rolstoel heeft gebruikt, denkt misschien dat er weinig verschil is tussen een exoskelet en een exoskelet, of zelfs dat een rolstoel mobiliteit, snellere en efficiëntere bewegingen biedt. Deskundigen en gehandicapten benadrukken echter zelf dat het voor verlamde mensen niet alleen erg belangrijk is om te bewegen, maar ook om uit een rolstoel te stappen en rechtop te gaan zitten.

Op 12 juni 2014, kort voor 17 uur lokale tijd in de Arena Corinthians in Sao Paulo, werd een jonge Braziliaan gehandicapte wagenwaar hij gewoonlijk gaat, betrad hij het veld met zijn voeten en maakte zijn eerste pass op het WK. Hij droeg een geestgestuurd exoskelet (1). 

1. Eerste trap op het WK in Brazilië

De gepresenteerde structuur is het resultaat van jarenlang werk door een internationale groep wetenschappers gericht op het Walk Again-project. Alleen exoskelet Gemaakt in Frankrijk. Het werk werd gecoördineerd door Gordon Cheng van de Technische Universiteit van München, en de technologie voor het lezen van hersengolven werd voornamelijk in de VS ontwikkeld, ook aan de Duke University.

Dit was de eerste massapresentatie van mindcontrol in mechanische apparaten. Voordien werden exoskeletten gepresenteerd op conferenties of gefilmd in laboratoria, en opnames werden meestal online gevonden.

exoskelet werd gebouwd door Dr. Miguel Nicolelis en een team van 156 wetenschappers. De officiële naam is BRA-Santos-Dumont, ter ere van Albert Santos-Dumont, een Braziliaanse pionier. Bovendien moet de patiënt dankzij feedback ‘voelen’ wat hij doet via elektronische sensorsystemen in de apparatuur.

Betreed de geschiedenis met je eigen voeten

Dat blijkt uit het verhaal van de 32-jarige Claire Lomas (2). exoskelet het kan voor een gehandicapte de weg openen naar een nieuw leven. In 2012 verwierf een Brits meisje, verlamd vanaf haar middel, bekendheid door de marathon van Londen te lopen. Het kostte haar zeventien dagen, maar het is haar gelukt! Deze prestatie werd mogelijk gemaakt dankzij het Israëlische skelet ReWalk.

2. Claire Lomas in het ReWalk-exoskelet

De prestatie van mevrouw Clare werd uitgeroepen tot een van de grootste technologie-evenementen van 2012. Het jaar daarop begon ze met haar zwakke punten aan een nieuwe race. Deze keer besloot ze 400 mijl of meer dan 600 km op een handgeschakelde fiets te rijden.

Onderweg probeerde ze zoveel mogelijk steden te bezoeken. Tijdens de sluitingen richtte ze ReWalk op en bezocht ze scholen en verschillende instellingen, waar ze de boodschap verspreidde en geld inzamelde om mensen met ruggenmergletsels te helpen.

Exoskeletten zal hem nog niet vervangen rolstoelen. Ze zijn bijvoorbeeld te langzaam voor een verlamd persoon om veilig de weg over te steken. Deze structuren zijn echter pas onlangs getest en kunnen al veel voordelen opleveren.

Naast het vermogen om barrières te overwinnen en psychologisch comfort, geeft het skelet een rolstoelgebruiker een kans op actieve revalidatie. Een rechtopstaande positie versterkt het hart, de spieren, de bloedsomloop en andere delen van het lichaam die verzwakt zijn door het dagelijks zitten.

Skelet met joystick

Berkeley Bionics, bekend om zijn HULC militair exoskeletproject, stelde vijf jaar geleden voor exoskelet voor mensen met een handicap heet - eLEGS (3). Het is een eenvoudig te gebruiken ontwerp dat is ontworpen voor verlamde mensen. Hij weegt 20 kg en stelt je in staat om te lopen met snelheden tot 3,2 km/u. voor zes uur.

Het apparaat is zo ontworpen dat een gebruiker die in een rolstoel zit, het binnen enkele minuten kan omdoen en onderweg kan zijn. Ze worden op kleding en schoenen aangetrokken, vastgemaakt met klittenband en gespen zoals die in rugzakken worden gebruikt.

De controle wordt uitgevoerd met behulp van gebaren, geïnterpreteerd exoskelet boordcomputer. Bij het lopen wordt gebruik gemaakt van krukken, zodat u uw evenwicht kunt bewaren. ReWalk en soortgelijke Amerikaanse eLEGS zijn relatief licht van gewicht. Toegegeven moet worden dat ze geen volledige stabiliteit bieden, vandaar de genoemde behoefte aan ondersteuning op krukken. Het Nieuw-Zeelandse bedrijf REX Bionics sloeg een andere weg in.

4. Exoskelet van Rex Bionics

De door haar gebouwde REX weegt maar liefst 38 kg, maar is zeer stabiel (4). Hij kan zelfs omgaan met grote afwijkingen van de verticaal en op één been staan. Het wordt ook anders verwerkt. In plaats van het lichaam in evenwicht te brengen, gebruikt de gebruiker een kleine joystick. De ontwikkeling van het Robotic Exoskeleton, kortweg REX, duurde vier jaar en werd voor het eerst gedemonstreerd op 14 juli 2010.

Het is gebaseerd op het idee van een exoskelet en bestaat uit een paar robotpoten waarmee je kunt opstaan, lopen, zijwaarts bewegen, draaien, buigen en uiteindelijk lopen. Deze aanbieding is voor mensen die dagelijks traditionele producten gebruiken. gehandicapte wagen.

Het apparaat heeft alle noodzakelijke lokale normen ontvangen en is gemaakt met inachtneming van de suggesties van een aantal revalidatiespecialisten. Leren lopen met robotbenen duurt twee weken. De fabrikant geeft trainingen in het REX Centre in Auckland, Nieuw-Zeeland.

De hersenen komen in actie

Onlangs heeft ingenieur Jose Contreras-Vidal van de Universiteit van Houston een BCI-herseninterface geïntegreerd in een exoskelet uit Nieuw-Zeeland. In plaats van een stick kan REX dus ook door de geest van de gebruiker worden bestuurd. En dit is natuurlijk niet het enige type exoskelet waarmee hij ‘door de hersenen kan worden bestuurd’.

Een groep Koreaanse en Duitse wetenschappers heeft een werking ontwikkeld exoskelet controlesysteem bewegingen van de onderste ledematen met behulp van een herseninterface op basis van een elektro-encefalografisch apparaat en LED's.

Informatie over deze oplossing - uiterst veelbelovend vanuit het oogpunt van bijvoorbeeld rolstoelgebruikers - verscheen enkele maanden geleden in het gespecialiseerde tijdschrift "Journal of Neural Engineering".

Met het systeem kunt u vooruit bewegen, naar links en rechts draaien en stabiel op uw plaats blijven. De gebruiker plaatst een typische EEG-headset op zijn hoofd en zendt de juiste pulsen uit terwijl hij zich concentreert en naar een reeks van vijf LED's kijkt.

Elke LED knippert op een specifieke frequentie en de persoon die het exoskelet gebruikt, concentreert zich op de geselecteerde LED op een specifieke frequentie, wat resulteert in een overeenkomstige lezing van de hersenimpulsen op het EEG.

Zoals je misschien wel kunt raden, vereist dit systeem enige voorbereiding, maar zoals de ontwikkelaars verzekeren, vangt het effectief de noodzakelijke impulsen op uit al het hersengeluid. Het kostte proefpersonen doorgaans ongeveer vijf minuten om te leren hoe ze het exoskelet, dat hun benen beweegt, effectief kunnen besturen.

Behalve exoskeletten.

Exoskeletten in plaats daarvan rolstoelen - deze technologie floreerde niet echt en er ontstaan ​​​​nog meer nieuwe concepten. Als het mogelijk is om inerte mechanische elementen met de geest te beheersen exoskeletWaarom zou je dan niet een interface zoals de BCI gebruiken voor de inerte spieren van een verlamd persoon?

5. Een verlamd persoon loopt met een BCI zonder exoskelet.

Deze oplossing werd eind september 2015 beschreven in het tijdschrift NeuroEngineering and Rehabilitation Experts van de University of California, Irvine, onder leiding van Dr. An Do, en rustte een 26-jarige die vijf jaar lang verlamd was uit met een EEG-piloot. op zijn hoofd en in elektroden die elektrische impulsen opvangen in de spieren rond zijn geïmmobiliseerde knieën (5).

Voordat hij na jaren van immobiliteit zijn benen weer kon gebruiken, moest hij kennelijk de gebruikelijke training volgen voor mensen die BCI-interfaces gebruiken. Hij studeerde in virtuele realiteit. Hij moest ook zijn beenspieren versterken om zijn lichaamsgewicht te ondersteunen.

Hij slaagde erin om 3,66 meter te lopen met een rollator, waardoor hij zijn evenwicht bewaarde en een deel van zijn lichaamsgewicht verplaatste. Hoe verrassend en paradoxaal het ook mag klinken - hij kreeg controle over zijn ledematen!

Volgens de wetenschappers die deze experimenten hebben uitgevoerd, kan deze techniek, samen met mechanische ondersteuning en protheses, een aanzienlijke mate van mobiliteit herstellen bij gehandicapte en zelfs verlamde mensen en meer psychologische voldoening bieden dan exoskeletten. Op de een of andere manier lijkt een grote karrenopstand onvermijdelijk.