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L'esoscheletro Alimentato fornisce più indipendenza alla gente le lesioni severe del midollo spinale

Il sogno di riacquisto la capacità di stare su e della passeggiata è venuto più vicino alla realtà per la gente paralizzata sotto la vita che ha pensato che non intraprendessero mai un'altra azione.

Un gruppo degli ingegneri al Centro dell'Università di Vanderbilt per la Meccatronica Intelligente ha sviluppato un esoscheletro alimentato che permette alla gente con le lesioni severe del midollo spinale di stare, camminare, sedersi e scalare le scale. La Sue dimensione leggera e compatta e progettazione modulare promettono di fornire agli utenti una laurea senza precedenti di indipendenza.

L'università ha parecchi brevetti in registrazione sulla progettazione e Parker Hannifin Corporation - una guida globale nelle tecnologie di controllo e di moto - ha firmato un accordo di licenza esclusivo sviluppare una versione commerciale dell'unità, che pianificazione sulla presentazione nel 2014.

Secondo il Centro Statistico di Lesione Nazionale del Midollo Spinale, Da qualche parte fra 236.000 a 327,000 persone negli Stati Uniti stanno vivendo con le lesioni serie del midollo spinale. Circa 155.000 hanno paraplegia. L'età media alla lesione è 41 e la vita stimata ha costato quando accade ad una persona di 50 varia da $1,1 milione - $2,5 milioni.

Fino ad oggi “i robot portabili„ erano la roba della fantascienza. Durante i 10 anni ultimi, tuttavia, gli avanzamenti nelle tecnologie di robotica, della microelettronica, della batteria e del motore elettrico hanno avanzato al punto in cui è diventato pratica per sviluppare gli esoscheletri per aiutare la gente con le inabilità. Infatti, due società - Tecnologie Mediche Srl nell'Israele e Bionica di Argo di Ekso in Berkeley, California - hanno sviluppato i prodotti di questo tipo e stanno commercializzandoli negli STATI UNITI.

Queste unità agiscono come uno scheletro esterno. Attaccano strettamente dentro intorno al torso. I supporti Rigidi sono attaccati ai lati e si estendono dal cinorrodo fino il ginocchio e dal ginocchio fino il piede. Le giunture di ginocchio e del cinorrodo sono guidate dai motori elettrici controllati da computer alimentati dalle batterie avanzate. I Pazienti utilizzano l'apparato autoalimentato con i camminatori o le grucce dell'avambraccio per mantenere il loro bilanciamento.

“Potete pensare al nostro esoscheletro come un Segway con i lati,„ ha detto Michael Goldfarb, la Presidenza di H. Fort Flowers in Ingegneria Meccanica ed il professor della medicina fisica e del ripristino. “Se la persona che la indossa pende in avanti, si muove in avanti. Se pende indietro e tiene quella posizione per alcuni secondi, si siede. Quando sta sedendosi, se pende in avanti e tiene quella posizione per alcuni secondi, quindi sta su.„

Goldfarb ha messo a punto il sistema con il finanziamento dagli Istituti di Salubrità Nazionali e con l'assistenza dell'ingegnere Don Truex, dottorandi Hugo Quintero, Spencer Murray e Kevin Ha e Ryan Farris, un ex studente della ricerca che ora lavora per Parker Hannifin.

“I Miei capretti hanno cominciato chiamarmi “Ironman, “„ ha detto Brian Shaffer, che completamente è stato paralizzato dalla vita giù in un incidente di automobile sulla notte di Natale 2010. Sta collaudando l'apparecchiatura di Vanderbilt alla funzione satellite di Nashville-Area del Centro del Pastore. Basato a Atlanta, il Centro del Pastore è uno gli ospedali principali per midollo spinale e ripristino del trauma cranico negli Stati Uniti ed ha fornito agli ingegneri di Vanderbilt il feedback che clinico devono sviluppare l'unità.

“È incredibile stare ancora su. Cattura la concentrazione per usarlo inizialmente ma, una volta che prendete, non è che duro: L'unità fa tutto il lavoro. Non prevedo che completamente sostituisca la sedia a rotelle, ma ci sono alcune situazioni, come la camminata vostra figlia giù la navata laterale alle sue nozze o la seduta nella gradinata che guarda vostro figlio giochi a calcio, dove sarà senza prezzo,„ ha detto Shaffer, che ha i due figli e due figlie.

“Questa è una nuova tecnologia estremamente emozionante,„ ha detto Clare Hartigan, un terapista fisico al Centro del Pastore che ha lavorato con le unità di Argo, di Ekso e di Vanderbilt. “Tutti E tre i modelli ottengono la gente alta e camminando, che è fantastica.„

Secondo Hartigan, appena ottenere la gente dalle loro sedie a rotelle ed ottenere ai loro organismi il montante possono pagare regolarmente i dividendi importanti di salubrità. La Gente che deve contare su una sedia a rotelle per muoversi intorno può sviluppare i problemi gravi con il loro urinario, respiratorio, cardiovascolare e gli apparati digerente come pure ottenere l'osteoporosi, le ferite di pressione, i coaguli di sangue ed altre afflizioni connessi con mancanza di mobilità. Il rischio per sviluppare queste circostanze può essere diminuito considerevolmente regolarmente stando, muovendo ed esercitando i loro arti inferiori.

La progettazione di Vanderbilt ha alcune caratteristiche uniche che piombo Hartigan ed i suoi colleghi al Pastore Concentrano per concludere che ha la maggior parte della promessa come unità rieducativa e domestica.

Nessuno degli esoscheletri sono stati approvati eppure per uso domestico. Ma la progettazione di Vanderbilt presenta alcuni vantaggi intrinsechi. Ha una progettazione modulare ed è più leggera e più esile della concorrenza. Di conseguenza, può fornire ai sui utenti un grado senza precedenti di indipendenza. Gli Utenti potranno trasportare l'unità compatta sul retro della loro sedia a rotelle. Quando raggiungono una posizione dove vogliono camminare, potranno mettere sopra l'esoscheletro da soli senza uscire della sedia a rotelle. Quando sono camminata fatta, possono sedersi recedono nella stessa presidenza ed eliminano l'unità o la tengono sopra ed azionano la sedia a rotelle alla loro destinazione seguente.

L'esoscheletro di Vanderbilt pesa circa 27 libbre, quasi metà del peso degli altri modelli che pesano intorno 45 libbre. Gli altri modelli sono anche più ingombranti così la maggior parte dei utenti che le indossano non possono inserire in una sedia a rotelle di formato standard.

Da una prospettiva che di ripristino la progettazione di Vanderbilt egualmente presenta due vantaggi potenziali, Hartigan ha precisato:

•La quantità di assistenza robot registra automaticamente per ottenere gli utenti che hanno certo controllo di muscolo in loro lati. Ciò li permette di utilizzare i loro propri muscoli mentre cammina. Quando un utente completamente è paralizzato, l'unità fa tutto il lavoro. Le altre progettazioni forniscono tutta la potenza tutto tempo.
•È il solo robot portabile che comprende uno stimolo elettrico funzionale chiamato la tecnologia provato di ripristino. FES si applica i piccoli impulsi elettrici ai muscoli paralizzati, inducendoli a contrarrsi e rilassarsi. FES può migliorare la concentrazione nei lati della gente con paraplegia incompleta. Per i paraplegici completi, FES può migliorare la circolazione, cambiare la densità ossea e diminuire l'atrofia del muscolo.

C'è egualmente la materia di costo. I prezzi da pagare di altri esoscheletri del modello di ripristino sono stati riferiti per essere alti quanto $140.000 per uno, più una tassa di servizio annuale vigorosa. Parker Hannifin non ha fissato un prezzo per l'esoscheletro di Vanderbilt, ma Goldfarb è promettente che la sua progettazione minimalista combinata con la capacità di fabbricazione di Parker Hannifin tradurrà in prodotto più accessibile. “Sarebbe meraviglioso se potessimo ridurre il prezzo ad un livello in cui le persone potrebbero permetterle e società di assicurazioni li avrebbe coperti,„ lui dicessimo.

Nel Frattempo, Hartigan ha consiglio per gli utenti potenziali: “Queste nuove unità per la camminata sono qui e sono migliorare e migliori. Tuttavia, una persona deve essere misura fisicamente per usarle. Devono tenere il loro peso inferiore a 220 libbre, sviluppare la concentrazione adeguata dell'ente superiore per utilizzare un camminatore o le grucce dell'avambraccio e mantenere la flessibilità nella loro spalla, cinorrodo, ginocchio e articolazioni della caviglia… che non è che facile quando una persona ha contato su una sedia a rotelle per i mesi o persino gli anni.„

La ricerca è stata costituita un fondo per da una concessione dall'Istituto della Salute dei bambini Nazionale e lo Sviluppo Umano ha numerato R01HD059832.

Vanderbilt University di Sorgente