Robotika.lt

AlterG bioninės kojos ir naujas požiūris į reabilitaciją

Robotika.lt rugsėjo 5, 2013 Robotai medicinoje
Vėl pradėti vaikščioti po sudėtingo kojos lūžio, insulto ar kitų traumų, kurių metu buvo pažeistas stuburas ar nervai – nėra lengva užduotis. Tokiu atveju dažniausiai laukia ilga ir varginanti reabilitacija, neišsiverčiama be ramentų ar neįgaliesiems skirto vežimėlio. Panašu, kad netrukus visai tai gali kardinaliai pasikeisti. Vilties greičiau pasveikti suteikia naujasis išradimas – mokslinės fantastikos kūrinį primenančios AlterG bioninės kojos.

Mažai kam žinoma kompanija AlterG stebina pasaulį nebe pirmąjį kartą. Praeitais metais įmonė pristatė antigravitacinį bėgimo takelį, o šiemet – bioninę koją. AlterG skelbia, jog jų gaminys yra pirmasis pasaulyje dėvimas judrus apatinės galūnės išorinis skeletas, skirtas fizioterapijai. Naudodami jį, pacientai gali judinti sužeistą koją ne prasčiau nei prieš traumą. Bioninė galūnė sustiprina pažeistą kelį, todėl pacientui lengviau koją ištiesti, o tai svarbu vaikštant, stojantis iš sėdimos padėties, lipant laiptais. Prietaisas taip pat padeda koją sulenkti per kelį bandant atsisėsti, lipant laiptais žemyn, tupiantis. Bioninė galūnė palengvina paciento judėjimą, todėl apsaugo nuo traumuotos kojos pertempimo, sutrumpina reabilitacijos laiką.

Žmogus, kurio viena koja sužeista, lipdamas laiptais į viršų pirmą žingsnį žengia sveikąja koja, o tuomet prie jos pritraukia sužeistąją, dėl to sveikajai galūnei tenka didesnis krūvis. Tuo tarpu naudojant AlterG prietaisą, krūvis paskirstomas vienodai, pažeista koja išlieka funkciškai aktyvi, tačiau jai reikia atlikti kur kas lengvesnį darbą.

AlterG bioninės kojos 1

AlterG bioninės kojos veikimo principas

Pacientui atsisėdus, gydytojas pritvirtina prietaisą prie kojos. Bioninė galūnė iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti griozdiška ir nepatogi, tačiau ji yra pagaminta iš anglies pluošto, todėl sveria vos 3,6 kg (naujausios versijos svoris bus dar 0.5 kg mažesnis). Gaminys tinka bet kokio dydžio kojai, jo pritvirtinimas trunka vos 3 minutes.

AlterG bioninės kojos 2

Į įprastą paciento avimą batą įklojamas vidpadis su keturiais spaudimo jutikliais. Jis sujungiamas su likusia bioninės kojos dalimi. Jutikliai leidžia prietaisui būti aktyviu judėjimo pagalbininku, nes fiksuoja informaciją apie žmogaus kūno padėties pokyčius. Kitaip tariant, spaudimas, kurį užfiksuoja šie jutikliai, nurodo bioninei kojai kada pacientas bando stotis, eiti į priekį ar sėstis. Sistema taip greitai apdoroja gaunamą informaciją, jog atrodo, kad prietaisas sugeba skaityti žmogaus mintis.

Viršutinėje prietaiso dalyje yra įtaisytas LCD ekranas ir keli mygtukai. Prieš pacientui pradedant naudotis aparatu, būtina įvesti jo kūno svorį bei nustatyti 4 papildomus parametrus:

1. Slenkstis. Tai procentinė kūno svorio dalis, reikalinga variklių aktyvacijai. Jis gali varijuoti tarp 5-50%. Pavyzdžiui, nustačius 25% slenkstį, 80 kg sveriančio žmogaus bioninė koja sureaguos į ne mažesnį nei 20 kg svorio spaudimą. Žmogui sveikstant, slenkstis yra didinamas ir koja palaipsniui turi atlikti vis didesnį fizinį krūvį.

2. Pagalba. Keičiant šį parametrą gali būti sumažinama ar padidinama bioninės kojos ištiesimo jėga. Paciento kojai stiprėjant, vis mažiau darbo turi atlikti aparatas.

3. Pasipriešinimas kojos lenkimui. Jis gali būti mažas, vidutinis ar didelis, priklausomai nuo sužeistos galūnės fizinės būklės. Esant itin silpnai kojai, bioninės galūnės pasipriešinimas lenkimui neleidžia pacientui nugriūti. Jis svarbus bandant atsisėsti, lipant laiptais žemyn.

4. Ištiesimo ribojimas. Ši funkcija yra aktuali pacientams, patyrusiems tiesioginę kojos traumą. Pavyzdžiui, jeigu žmogui neseniai buvo atlikta kelio operacija ir dėl saugumo turi būti apribota ištiesimo amplitudė.

AlterG bioninės kojos 3

Deja, AlterG bioninė galūnė nėra tinkama pacientams, kurių koja yra visiškai suparalyžiuota, nes prietaisą suaktyvina kojos judesiai ir pėdos spaudimas. AlterG privalumas – jo valdymas nereikalauja jokio rankų darbo, todėl sukuriami judesiai panašesni į natūralius. Prietaiso energijos šaltinis – viduje įtaisyta baterija, taigi jokie laidai nevaržo judesių laisvės. AlterG bioninė galūnė netgi netrukdo vairuoti automobilio.

Rašytojas, apžvalgos apie AlterG bioninę koją autorius Brent Rose, išbandęs naująjį įmonės gaminį teigia likęs sužavėtas jo reakcijos greičiu – mechaninė galūnė į judesį sureaguoja beveik taip pat greitai, kaip sveikoji koja. Jis teigia, jog naudojantis prietaisu buvo daug lengviau lipti laiptais, atsisėsti bei atsistoti. Vienas iš prietaiso trūkumų – variklių skleidžiamas garsas. Tiesa, AlterG tikslingai pagamino triukšmingesnius variklius, nes to pageidavo gydytojai ir pacientai. Prietaisų skleidžiamas garsas leidžia spręsti apie tai, kokiu pajėgumu dirba mechaninė ir kokiu, žmogaus koja. Maksimalus judėjimo greitis, kurį galima pasiekti dėvint bioninę galūnę yra vos 3,5 km/h.

Dabartis ir ateitis

Su AlterG bioninėmis kojomis buvo atlikti du gana nedidelės apimties tyrimai, kuriuose dalyvavo insulto ištikti pacientai (Kalifornijos (San Franciske) ir Kolumbijos universitetuose). Rezultatai parodė žymius teigiamus bionines galūnes dėvėjusių žmonių judėjimo pokyčius. Prietaisas pagerino jų eiseną, pusiausvyrą, padidino ėjimo greitį. Be to, reabilitacijai pasibaigus, bionines galūnes dėvėję pacientai jautė teigiamus pokyčius daug ilgiau nei tradiciniu būdu gydyti žmonės.

Šiuo metu JAV rinkoje yra 80 tokių bioninių galūnių. Naujojo AlterG gaminio nuomos kaina mėnesiui svyruoja nuo 1000 iki 1200 dolerių (ji priklauso nuo nuomos trukmės). Tiesa, įmonė ketina smarkiai padidinti prietaisų gamybą, todėl ateityje jie turėtų būti vis dažniau naudojami reabilitacijoje.

Parengta pagal: I Wore a Bionic Leg, And I Never Wanted To Take It Off Again

Šaltinis: http://gizmodo.com/i-wore-a-bionic-leg-and-i-never-wanted-to-take-it-off-726536822



Facebook komentarai


Komentarai (0)


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *