Pemberontakan Besar - akhir dari kursi roda?

Seseorang yang belum pernah menggunakan kursi roda mungkin berpikir bahwa ada sedikit perbedaan antara itu dan kerangka luar, atau bahkan kursi rodalah yang memberikan mobilitas, gerakan yang lebih cepat dan lebih efisien. Namun, para ahli dan penyandang cacat sendiri menekankan bahwa sangat penting bagi para lumpuh tidak hanya untuk bergerak, tetapi juga untuk bangkit dari kursi roda dan mengambil posisi tegak.

12 Juni 2014, sesaat sebelum jam 17 sore waktu setempat di Arena Corinthians di Sao Paulo, pemain muda Brasil bukannya kursi rodadi mana dia biasanya berjalan, dia memasuki lapangan dengan kakinya dan melakukan operan pertamanya di Piala Dunia. Dia mengenakan kerangka luar yang dikendalikan pikiran (1). 

1. Tendangan bola pertama di Piala Dunia di Brasil

Struktur yang disajikan adalah hasil kerja bertahun-tahun oleh tim ilmuwan internasional yang berfokus pada proyek Go Again. Kesepian kerangka luar Dibuat di Perancis. Pekerjaan itu dikoordinasikan oleh Gordon Cheng dari Technical University of Munich, dan teknologi untuk membaca gelombang otak dikembangkan terutama di Amerika Serikat, di tempat yang sama di Duke University.

Ini adalah presentasi massal pertama pengendalian pikiran dalam perangkat mekanis. Sebelum ini, eksoskeleton dipresentasikan di konferensi atau difilmkan di laboratorium, dan rekamannya paling sering ditemukan di Internet.

kerangka luar dibangun oleh Dr. Miguel Nicolelis dan tim yang terdiri dari 156 ilmuwan. Nama resminya adalah BRA-Santos-Dumont, diambil dari nama Albert Santos-Dumont, seorang perintis Brasil. Selain itu, berkat umpan balik, pasien harus "merasakan" apa yang dia lakukan melalui sistem sensor elektronik yang terletak di peralatan.

Masuki sejarah dengan kaki Anda sendiri

Kisah Claire Lomas yang berusia 32 tahun (2) menunjukkan bahwa kerangka luar itu dapat membuka jalan bagi orang cacat menuju kehidupan baru. Pada 2012, seorang gadis Inggris, lumpuh dari pinggang ke bawah, menjadi terkenal setelah menyelesaikan London Marathon. Butuh tujuh belas hari, tapi dia berhasil! Prestasi itu dimungkinkan berkat kerangka ReWalk Israel.

2. Claire Lomas mengenakan kerangka luar ReWalk

Prestasi Ms. Claire dinobatkan sebagai salah satu peristiwa teknologi terbesar tahun 2012. Tahun berikutnya, dia memulai balapan baru dengan kelemahannya. Kali ini, dia memutuskan untuk bersepeda sejauh 400 mil atau lebih dari 600 km dengan sepeda yang dioperasikan dengan tangan.

Sepanjang jalan, dia mencoba mengunjungi sebanyak mungkin kota. Selama singgah, dia mendirikan ReWalk dan mengunjungi sekolah-sekolah dan berbagai institusi, berbicara tentang dirinya sendiri dan mengumpulkan dana untuk membantu orang-orang dengan cedera tulang belakang.

kerangka luar sampai diganti kursi roda. Misalnya, mereka terlalu lambat bagi orang lumpuh untuk menyeberang jalan dengan aman. Namun, struktur ini baru saja diuji, dan mereka sudah dapat membawa banyak manfaat.

Selain kemampuan untuk mengatasi hambatan dan kenyamanan psikologis, kerangka memberikan pengguna kursi roda kesempatan untuk rehabilitasi aktif. Posisi tegak memperkuat jantung, otot, sirkulasi dan bagian tubuh lainnya yang melemah karena duduk setiap hari.

Kerangka dengan joystick

Berkeley Bionics, yang dikenal dengan proyek exoskeleton militer HULC-nya, diusulkan lima tahun lalu kerangka luar untuk penyandang disabilitas disebut - eLEGS (3). Ini adalah desain yang mudah digunakan yang dirancang untuk orang lumpuh. Beratnya 20 kg dan memungkinkan Anda berjalan dengan kecepatan hingga 3,2 km/jam. untuk jam enam.

Perangkat ini telah dirancang agar pengguna yang menggunakan kursi roda dapat memakainya dan berada di jalan hanya dalam beberapa menit. Mereka dikenakan pada pakaian dan sepatu, diikat dengan Velcro dan gesper, mirip dengan yang digunakan di ransel.

Manajemen dilakukan dengan menggunakan isyarat yang ditafsirkan Pengendali penerbangan exoskeleton. Berjalan dilakukan dengan menggunakan kruk untuk membantu Anda menjaga keseimbangan. ReWalk dan eLEGS Amerika yang serupa relatif ringan. Harus diakui bahwa mereka tidak memberikan stabilitas penuh, oleh karena itu perlunya ketergantungan pada kruk. Perusahaan Selandia Baru REX Bionics telah mengambil jalan yang berbeda.

4. Eksoskeleton Rex Bionics

REX yang dia buat memiliki berat 38kg tetapi sangat stabil (4). Dia dapat mengatasi bahkan dengan penyimpangan besar dari vertikal dan berdiri dengan satu kaki. Penanganannya juga berbeda. Alih-alih menyeimbangkan tubuh, pengguna menggunakan joystick kecil. Eksoskeleton robot, atau disingkat REX, membutuhkan waktu lebih dari empat tahun untuk dikembangkan dan pertama kali didemonstrasikan pada 14 Juli 2010.

Ini didasarkan pada gagasan kerangka luar dan terdiri dari sepasang kaki robot yang memungkinkan Anda untuk berdiri, berjalan, bergerak ke samping, berbalik, bersandar, dan akhirnya berjalan. Penawaran ini untuk orang-orang yang menggunakan produk tradisional setiap hari. kursi roda.

Perangkat telah menerima semua standar lokal yang diperlukan dan dibuat dengan mempertimbangkan saran dari sejumlah spesialis rehabilitasi. Belajar berjalan dengan kaki robot membutuhkan waktu dua minggu. Pabrikan melakukan pelatihan di REX Center di Auckland, Selandia Baru.

Otak ikut bermain

Baru-baru ini, insinyur Universitas Houston José Contreras-Vidal mengintegrasikan antarmuka otak BCI ke dalam kerangka luar Selandia Baru. Jadi selain tongkat, REX juga bisa dikendalikan oleh pikiran pengguna. Dan, tentu saja, ini bukan satu-satunya jenis kerangka luar yang memungkinkannya "dikendalikan oleh otak".

Sekelompok ilmuwan Korea dan Jerman telah mengembangkan valid sistem kontrol kerangka luar gerakan ekstremitas bawah menggunakan antarmuka otak berdasarkan perangkat elektroensefalografik dan LED.

Informasi tentang solusi ini - sangat menjanjikan dari sudut pandang, misalnya, pengguna kursi roda - muncul beberapa bulan yang lalu di jurnal khusus "Journal of Neural Engineering".

Sistem ini memungkinkan Anda untuk bergerak maju, belok kiri dan kanan, dan tetap stabil di tempat. Pengguna menempatkan "headphone" EEG khas di kepala mereka dan mengirimkan pulsa yang sesuai sambil memfokuskan dan melihat serangkaian lima LED.

Setiap LED berkedip pada frekuensi tertentu, dan orang yang menggunakan kerangka luar berfokus pada LED yang dipilih pada frekuensi tertentu, yang menghasilkan pembacaan EEG terkait impuls otak.

Seperti yang Anda duga, sistem ini memerlukan beberapa persiapan, tetapi, seperti yang dipastikan oleh pengembang, sistem ini secara efektif menangkap impuls yang diperlukan dari semua gangguan otak. Biasanya subjek uji membutuhkan waktu sekitar lima menit untuk mempelajari cara mengontrol kerangka luar yang menggerakkan kaki mereka secara efektif.

Kecuali eksoskeleton.

Exoskeleton sebagai gantinya kursi roda - teknologi ini tidak terlalu berkembang, dan bahkan lebih banyak konsep baru bermunculan. Jika memungkinkan untuk mengontrol elemen mekanis inert dengan pikiran kerangka luarlalu mengapa tidak menggunakan antarmuka seperti BCI untuk otot lembam orang lumpuh?

5. Orang lumpuh berjalan dengan BCI tanpa kerangka luar.

Solusi ini dijelaskan pada akhir September 2015 dalam jurnal NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists dari University of California di Irvine, yang dipimpin oleh Dr. An Do, melengkapi seorang pria lumpuh berusia 26 tahun selama lima tahun dengan pilot EEG. di kepalanya dan ke elektroda yang mengambil impuls listrik di otot-otot di sekitar lututnya yang tidak bergerak (5).

Sebelum dia bisa menggunakan kakinya lagi setelah bertahun-tahun tidak bergerak, dia tampaknya harus melalui pelatihan biasa untuk orang-orang yang menggunakan antarmuka BCI. Dia belajar di virtual reality. Ia pun harus memperkuat otot-otot kakinya untuk menopang berat tubuhnya.

Dia berhasil berjalan 3,66 meter dengan alat bantu jalan, berkat itu dia menjaga keseimbangan dan memindahkan sebagian dari berat tubuhnya. Betapapun mengejutkan dan paradoksnya kedengarannya - dia mendapatkan kendali atas anggota tubuhnya!

Menurut para ilmuwan yang melakukan eksperimen ini, teknik ini, bersama dengan bantuan mekanis dan prostetik, dapat mengembalikan sebagian besar mobilitas kepada orang cacat dan bahkan orang lumpuh dan memberikan kepuasan psikologis lebih banyak daripada eksoskeleton. Either way, pemberontakan gerobak besar tampaknya sudah dekat.