La Grande Rivolta: la fine delle sedie a rotelle?

Qualcuno che non ha mai usato una sedia a rotelle potrebbe pensare che ci sia poca differenza tra essa e un esoscheletro, o addirittura che sia la sedia a rotelle a fornire mobilità, movimenti più rapidi ed efficienti. Tuttavia, gli esperti e gli stessi disabili sottolineano che è molto importante per i paralizzati non solo muoversi, ma anche alzarsi dalla sedia a rotelle e assumere una posizione eretta.

12 giugno 2014, poco prima delle 17 locali all'Arena Corinthians di San Paolo, il giovane brasiliano al posto di carrozza per disabilidove di solito cammina, è entrato in campo con i piedi e ha fatto il suo primo passaggio in Coppa del Mondo. Indossava un esoscheletro controllato dalla mente (1). 

1. Il primo calcio di palla ai Mondiali in Brasile

La struttura presentata è stata il risultato di molti anni di lavoro da parte di un team internazionale di scienziati focalizzati sul progetto Go Again. Solo esoscheletro Fatto in Francia. Il lavoro è stato coordinato da Gordon Cheng dell'Università Tecnica di Monaco e la tecnologia per la lettura delle onde cerebrali è stata sviluppata principalmente negli Stati Uniti, nello stesso luogo della Duke University.

Questa è stata la prima presentazione di massa del controllo mentale nei dispositivi meccanici. In precedenza, gli esoscheletri venivano presentati a conferenze o filmati in laboratori e le registrazioni venivano spesso trovate su Internet.

esoscheletro è stato costruito dal Dr. Miguel Nicolelis e da un team di 156 scienziati. Il suo nome ufficiale è BRA-Santos-Dumont, da Albert Santos-Dumont, un pioniere brasiliano. Inoltre, grazie al feedback, il paziente deve “sentire” quello che sta facendo attraverso i sistemi di sensori elettronici posti nell'apparecchiatura.

Entra nella storia con i tuoi piedi

La storia della 32enne Claire Lomas (2) lo dimostra esoscheletro può aprire la strada a una nuova vita per una persona disabile. Nel 2012 una ragazza britannica, paralizzata dalla vita in giù, è diventata famosa dopo aver completato la maratona di Londra. Le ci sono voluti diciassette giorni, ma ce l'ha fatta! L'impresa è stata resa possibile grazie allo scheletro israeliano ReWalk.

2. Claire Lomas indossa l'esoscheletro ReWalk

Il successo della signora Claire è stato nominato uno dei più grandi eventi tecnologici del 2012. L'anno successivo, ha iniziato una nuova corsa con le sue debolezze. Questa volta, ha deciso di percorrere 400 miglia o oltre 600 km su una bicicletta manuale.

Lungo la strada, ha cercato di visitare quante più città possibile. Durante le soste, ha fondato ReWalk e ha visitato scuole e varie istituzioni, parlando di sé e raccogliendo fondi per aiutare le persone con lesioni spinali.

Esoscheletri fino alla sostituzione sedie a rotelle. Ad esempio, sono troppo lenti perché una persona paralizzata possa attraversare la strada in sicurezza. Tuttavia, queste strutture sono state testate solo di recente e possono già apportare molti vantaggi.

Oltre alla capacità di superare le barriere e al comfort psicologico, lo scheletro offre all'utente su sedia a rotelle la possibilità di una riabilitazione attiva. La posizione eretta rafforza il cuore, i muscoli, la circolazione e altre parti del corpo indebolite dalla seduta quotidiana.

Scheletro con joystick

Berkeley Bionics, nota per il suo progetto di esoscheletro militare HULC, proposto cinque anni fa esoscheletro per le persone con disabilità si chiama - eLEGS (3). È un design facile da usare progettato per le persone paralizzate. Pesa 20 kg e ti permette di camminare a velocità fino a 3,2 km/h. per le sei.

Il dispositivo è stato progettato in modo che un utente in sedia a rotelle possa indossarlo e mettersi in viaggio in pochi minuti. Si indossano su vestiti e scarpe, fissati con velcro e fibbie, simili a quelli usati negli zaini.

La gestione avviene tramite gesti interpretati computer pokładowy egzoszkieletu. La camminata viene eseguita usando le stampelle per aiutarti a mantenere l'equilibrio. ReWalk e simili eLEGS americani sono relativamente leggeri. Bisogna ammettere che non forniscono una stabilità completa, da qui la menzionata necessità di fare affidamento sulle stampelle. L'azienda neozelandese REX Bionics ha intrapreso una strada diversa.

4. Rex Bionics Università di Scienze Applicate

Il REX che ha costruito pesa ben 38 kg ma è molto stabile (4). Può far fronte anche a una grande deviazione dalla verticale e stare in piedi su una gamba. È anche gestito in modo diverso. Invece di bilanciare il corpo, l'utente utilizza un piccolo joystick. L'esoscheletro robotico, o REX in breve, ha richiesto più di quattro anni per svilupparsi ed è stato dimostrato per la prima volta il 14 luglio 2010.

Si basa sull'idea di un esoscheletro e consiste in un paio di gambe robotiche che consentono di alzarsi, camminare, spostarsi di lato, girare, sporgersi e infine camminare. Questa offerta è per le persone che utilizzano quotidianamente prodotti tradizionali. carrozza per disabili.

Il dispositivo ha ricevuto tutti gli standard locali necessari ed è stato creato tenendo conto dei suggerimenti di numerosi specialisti della riabilitazione. Imparare a camminare con le gambe robotiche richiede due settimane. Il produttore fornisce formazione presso il REX Center di Auckland, in Nuova Zelanda.

Il cervello entra in gioco

Di recente, l'ingegnere José Contreras-Vidal dell'Università di Houston ha integrato un'interfaccia cerebrale BCI in un esoscheletro della Nuova Zelanda. Quindi, invece di uno stick, REX può anche essere controllato dalla mente dell'utente. E, naturalmente, questo non è l'unico tipo di esoscheletro che gli consente di essere "controllato dal cervello".

Un gruppo di scienziati coreani e tedeschi ha sviluppato un valido sistema di controllo dell'esoscheletro movimenti degli arti inferiori utilizzando un'interfaccia cerebrale basata su un dispositivo elettroencefalografico e LED.

Informazioni su questa soluzione - estremamente promettenti dal punto di vista, ad esempio, degli utenti su sedia a rotelle - sono apparse alcuni mesi fa sulla rivista specializzata "Journal of Neural Engineering".

Il sistema ti consente di andare avanti, girare a sinistra ea destra e rimanere fermo sul posto. L'utente mette le tipiche "cuffie" EEG sulla testa e invia gli impulsi appropriati mentre si concentra e osserva una serie di cinque LED.

Ogni LED lampeggia a una frequenza specifica e la persona che utilizza l'esoscheletro si concentra sul LED selezionato a una frequenza specifica, il che si traduce in una lettura EEG corrispondente degli impulsi cerebrali.

Come puoi immaginare, questo sistema richiede una certa preparazione, ma, come assicurano gli sviluppatori, cattura efficacemente gli impulsi necessari da tutto il rumore del cervello. Di solito i soggetti del test impiegavano circa cinque minuti per imparare a controllare efficacemente l'esoscheletro che muove le gambe.

Tranne gli esoscheletri.

Esoscheletri invece sedie a rotelle - questa tecnologia non è davvero fiorita e stanno emergendo ancora più nuovi concetti. Se è possibile controllare con la mente elementi meccanici inerti esoscheletroallora perché non utilizzare un'interfaccia come BCI per i muscoli inerti di una persona paralizzata?

5. Una persona paralizzata cammina con un BCI senza esoscheletro.

Questa soluzione è stata descritta alla fine di settembre 2015 sulla rivista NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists dell'Università della California a Irvine, guidata dal Dr. An Do, che ha dotato per cinque anni un uomo paralizzato di 26 anni di un pilota EEG. sulla testa e negli elettrodi che raccolgono impulsi elettrici nei muscoli che circondano le ginocchia immobilizzate (5).

Prima di poter usare di nuovo le gambe dopo anni di immobilità, a quanto pare ha dovuto sottoporsi al consueto allenamento per le persone che utilizzano le interfacce BCI. Ha studiato in realtà virtuale. Ha anche dovuto rafforzare i muscoli delle gambe per sostenere il peso del suo corpo.

Riuscì a percorrere 3,66 metri con un deambulatore, grazie al quale mantenne l'equilibrio e trasferì parte del suo peso corporeo. Non importa quanto possa sembrare sorprendente e paradossale: ha acquisito il controllo delle sue membra!

Secondo gli scienziati che hanno condotto questi esperimenti, questa tecnica, insieme all'assistenza meccanica e alle protesi, può ripristinare una parte significativa della mobilità a persone disabili e persino paralizzate e fornire più soddisfazione psicologica rispetto agli esoscheletri. Ad ogni modo, una grande rivolta dei carri sembra imminente.