Благодаря экзоскелету парализованные люди получают большую свободу движений

Группа инженеров из Центра разумной мехатроники Университета Вандербильта разработала экзоскелет, который позволяет людям с тяжелым поражением спинного мозга стоять, ходить, садиться и подниматься по лестнице. Его малый вес, компактные размеры и модульный дизайн обещают предоставить пользователям беспрецедентный уровень независимости.

Университет имеет несколько патентов на дизайн, а корпорация Parker Hannifin — мировой лидер в изготовлении оборудования систем контроля и управления движением — подписала уникальное лицензионное соглашение для разработки коммерческой версии прибора, который планируется выпустить в 2014 году.

Согласно данным Национального центра статистики поражений спинного мозга, от 236 до 327 тысяч человек в США живут с серьезными поражениями спинного мозга. Примерно в 155 000 парализовано нижние конечности. Средний возраст пораженных — 41 год, а приблизительные экономические потери для человека, получившего такую инвалидность в возрасте 50 лет варьируются от 1,1 до 2,5 миллионов долларов США.

До недавнего времени «работы, пригодные к ношению» были чем-то из научной фантастики. Однако за последние десять лет достижения в робототехнике, микроэлектронике, технологиях аккумуляторов и электрических моторов достигли той границы, где появилась практическая возможность создавать экзоскелеты, которые смогут помочь частично недееспособным людям. Фактически, две компании — израильская Argo Medical Technologies Ltd. и американская Ekso Bionics из Беркли — уже разработали продукцию такого типа и реализуют ее в США.

Подобные приборы действуют по принципу внешнего скелета. Верхняя часть плотно прилегает к торсу. Крепкие поддерживающие элементы окутывают ноги от бедра до колена и от колена до щиколотки. Соединение на бедре и колене приводятся в движение управляемыми компьютером электрическими моторами и питаются от новейших аккумуляторов. Пациенты используют такие приборы в сочетании с костылями или ходунками, чтобы поддерживать равновесие.

«О нашем экзоскелете можно сказать, что это как бы« Сегвей »для ног, — говорит Майкл Голдфарб, занимающий пост имени Форт Флауэрса в инженерной механике и является профессором физической медицины и реабилитации. — Если человек, надел наш экзоскелет, наклоняется вперед, то она шагает вперед. Если отклоняется назад и останется в таком положении на несколько секунд, то она сядет. Из положения сидя, если наклонится вперед и застынет на несколько секунд в таком положении, то встанет на ноги ».

Голдфарб разработал свою систему благодаря финансовой поддержке от Национального института здоровья США. В этой работе также были привлечены инженер-исследователь Дон Труекс, аспиранты Хьюго Квинтеро, Спенсер Мюррей и Кевин Ха, а также Райан Фаррис, который сейчас работает на компанию Parker Hannifin.

«Дети уже называют меня« Железный человек », — говорит Брайан Шаффер, которого полностью парализовало ниже пояса после автомобильной аварии в Рождественскую ночь в 2010 году. Он тестировал Вандербилтський прибор в филиале Центра Шепарда, которое находится в Нашвилле. Центр Шепарда — одна из главных медицинских учреждений США по реабилитации пациентов с поражениями головного и спинного мозга и предоставляет инженерам Вандербилта клинические данные, которые были им нужны для разработки прибора.

«Это просто невероятно — снова стоять на своих ногах. Сначала требуется некоторая концентрация внимания, но это не так трудно: прибор сам все делает. Я не ожидаю, что он полностью заменит инвалидное кресло, однако в некоторых ситуациях, например, когда нужно подвести дочь к алтарю во время брачной церемонии, или сидеть на галерке и смотреть, как твой сын играет в футбол — это бесценная вещь », — говорит Шеффер, отец двух дочерей и двух сыновей.

«Эта технология поражает, — говорит Клер Хартиган, терапевт из Центра Шепарда, которая работала с приборами Argo, Ekso и Vanderbilt. — Все три модели позволяют людям становиться на ноги и ходить, это фантастика».

Если верить Хартиган, то даже просто вынуть людей из их инвалидных кресел и регулярно ставить их тела вертикально даст значительную выгоду для здоровья. У людей, которым приходится постоянно пользоваться креслом, могут развиться серьезные проблемы с мочевыводящей, дыхательной, пищеварительной системами, а еще — остеопороз, пролежни, сгустки крови и другие неприятности, связанные с малой подвижностью. Риск развития таких состояний можно значительно снизить регулярным стоянием, движением и другими упражнениями для нижних конечностей.

Дизайн Вандербилтского аппарата имеет некоторые уникальные характеристики, которые позволили Хартиган и ее коллегам из Центра Шепарда сделать вывод, что это — самый многообещающее устройство для реабилитации и домашнего использования.

До сих пор ни один экзоскелет не был утвержден для домашнего потребления. Однако прибор от Вандербилта имеет некоторые характерные преимущества. Он модульный (то есть состоит из отдельных частей), а еще — легче и тоньше своих конкурентов. В результате, он может предоставить пользователям беспрецедентный уровень независимости. Пользователи смогут транспортировать его в карман своего инвалидного кресла. Когда они приедут к месту, где захотят походить, то смогут сами надеть его, не вставая с кресла. Когда прогулка дойдет конца, они смогут сесть обратно в кресло и снять прибор или остаться в нем, чтобы переехать к следующему пункту назначения.

Вандербилтский экзоскелет весит примерно 27 фунтов (чуть более 12 килограммов), что почти вдвое легче других моделей, которые весят в среднем 45 килограммов. Кроме того, другие модели объемные, поэтому большинство пользователей, которые захотят их надеть, не смогут транспортировать их в стандартном кресле.

29.04.2015

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий