Медицинские экзоскелеты - обзор, видео

2019. Корейский экзоскелет весит всего 5 кг и не стесняет движений



Легкий экзокостюм, созданный в лаборатории Университета Чунан, снимает нагрузку с бедер и позволяет снизить скорость обмена веществ на 9,3% при ходьбе со скоростью 5,4 км/ч, и на 4% при беге со скоростью 9 км/ч, по сравнению с движением без вспомогательных устройств. Вся конструкция, включая аккумулятор, моторы, матерчатый жилет, пояс и ремни, весит всего 5 кг. Разработчики надеются, что такое экзоскелет будет широко применяться в реабилитационной медицине и для пожилых пациентов.


2019. Видео: парализованный человек ходит с помощью экзоскелета и нейроинтерфейса


Группе исследователей и врачей из Франции удалось научить полностью парализованного ниже шеи человека мысленно управлять движениями экзоскелета. Ему в мозг имплантировали два датчика поверх областей, ответственных за движения. Двигательные сигналы из мозга обрабатываются в режиме реального времени с помощью адаптивного алгоритма, который декодирует направление желаемого движения. Перед использованием экзоскелета 28-летний француз по имени Тибо в течении 2 лет тренировался двигать руками и ногами в виртуальной реальности. В результате, Тибо смог пройти более 100 метров и выполнить простые движения руками. Тибо признал, что «не сможет завтра пойти домой в своем экзоскелете». Однако, сделав первые шаги в костюме, он почувствовал себя как «первый человек на Луне».

2017. Superflex - экзоскелет для пожилых людей



До сих пор экзоскелеты в медицине использовались для восстановления после травм и при параличах. Калифорнийский стартап Superflex придумал создать экзоскелет для пожилых людей, которым трудно совершать прогулки просто из-за старости. Он помогает не только ходить, но и совершать различные действия - вставать, поднимать руки и ноги и так далее. Экзоскелет оборудован набором сенсоров, которые улавливают положение и движения тела и предугадывают, что именно хочет сделать владелец. Поставки экзоскелетов Superflex начнутся не раньше 2018 года.


2016. Первый в мире экзоскелет для помощи парализованным детям


Испанский стартап Marsi Bionics представил первый в мире экзоскелет для помощи детям со спинальной мышечной атрофией. Экзоскелет предназначен для детей в возрасте от трех до 14 лет. Его планируется использовать как для возвращения мобильности в повседневной жизни, так и для реабилитации пациентов в стационаре. Конструкция массой 12 килограммов сделана из титана и алюминия. Она состоит из закрепляемых на ногах и туловище стержней (ортозов), подвижно соединенных в области суставов, электромоторов (по пять на каждую ногу), датчиков положения и движения, рассчитанного на пять часов работы аккумулятора и управляющего контроллера. Прибор способен самостоятельно настраивать свою жесткость в соответствии с состоянием пациента.


2015. ЭкзоАтлет - российский экзоскелет



Экзоскелет, созданный в Сколково - ЭкзоАтлет - предназначен для вертикализации и ходьбы пациентов с нарушением опорно-двигательных функций нижних конечностей (например, с повреждениями спинного мозга, ДЦП и другими неврологическими нарушениями). Система управления экзоскелетом построена на сигналах силомоментных датчиков, данных электромиограммы и головного мозга. Также используется голосовое управление. С помощью ЭкзоАтлета пациенты получают возможность ходить, подниматься и спускаться по лестницам, садиться и вставать без посторонней помощи. В результате вертикализации и ходьбы у пациентов нормализуется артериальное давление, улучшается вентиляция легких, предотвращается дегенерация мышечных и костных тканей, повышается подвижность суставов, уходят инфекции мочевых путей. Сейчас уже начинаются клинические испытания ЭкзоАтлета на базе РНИМУ имени Н.И. Пирогова.


2015. Экзоскелет, который работает без батареек и моторов


Экзоскелеты, которые начинают использоваться в медицине для реабилитации после инсульта, травм позвоночника и других серьезных повреждений, обычно имеют в своем устройстве источник энергии и несколько моторов, которые помогают человеку двигаться, затрачивая меньше усилий. Однако, сам источник энергии и моторы значительно утяжеляют конструкцию. Команда разработчиков из университета Северной Каролины придумала экзоскелет для голени, который работает без батареек и без моторов. Они обнаружили, что мышцы голени работают не как моторы, а как пружины, и создали аналог костно-мышечного корсета голени, который одевается на ногу и снижает нагрузку примерно на 7%. Насколько это значительно? Представьте, что вы несете 5-киллограмовый рюкзак, а одев экзоскелет - как будто снимаете его и идете на легке.


2014. Экзоскелет Ekso помогает восстанавливаться после инсульта


Американская компания Ekso Bionics начала производить экзоскелеты еще в 2011 году, и уже добилась большого прогресса в развитии своих технологий. Экзоскелеты Ekso могут легко подстраиваться под конкретного человека и программироваться под его потребности/проблемы. Более того, экзоскелет может динамически определять необходимые усилия для поддержки, причем они могут отличаться для правой и левой ноги. Пока Ekso успешно используется в больницах для восстановления от инсульта и других нервных болезней и травм. Согласно недавнему исследованию, он почти в 2 раза ускоряет темпы восстановления подвижности пациентов. А в недалеком будущем ***


2014. Экзоскелет ReWalk позволяет ходить ... снова


Израильская компания ReWalk Robotics получила сертификацию американского регулятора FDA на выпуск и продажу своего экзоскелета ReWalk. ReWalk состоит из моторизированного каркаса, который носится поверх одежды, компьютерной системы управления и датчиков движения. Вся эта система позволяет парализованному человеку сидеть, стоять, ходить и даже подниматься по лестнице. Экзоскелет можно адаптировать под нужный размер и вес пациента и некоторые другие параметры. Впервые модель была доработана ещё в 2012 году Великобритании и внедрена в клиническую практику по всей Европе. Получение разрешение от американского FDA — огромный успех для компании, означающий выход на широкий рынок.


2014. Видео: Парализованный человек в экзоскелете сделал первый удар на Чемпионате мира 2014


Как мы и анонсировали ранее, (парализованный) бразильский паренек Пинто открыл Чемпионат мира по футболу, сделав первый удар по мячу. А помог ему в этом экзоскелет, созданный в Duke University (США). Управление экзоскелетом осуществляется при помощи ***


2014. Чемпионат мира по футболу откроет парализованный парень в экзоскелете


Возможно, уже скоро инвалидные коляски станут пережитком прошлого. На их место придут экзоскелеты, которые позволят парализованным людям ходить, управляя своими ногами силой мозга. Планируется, на чемпионате мира по футболу, который пройдет этим летом в Бразилии, первый удар по мячу сделает парень с роботизированными ногами. Экзоскелет для этого мероприятия готовят в Duke University (США). Управление экзоскелетом осуществляется при помощи шлема, считывающего сигналы головного мозга. Для участия в открытии отобрано девять человек: всех научат ***


2014. Видео: Экзоскелет, имитирующий работу мышц ноги



Экзоскелеты могут использоваться не только для увеличения силы человека (как в фантастических фильмах), но и для реабилитации пациентов, ослабленных травмой или болезнью. Мы уже рассказывали о экзоскелетах Honda, которые напоминают ноги робота. А вот команда разработчиков из американского института Carnegie Mellon решила сделать экзоскелет похожим не на робота, а на естественную мышечную систему человека. Основой их экзоскелета являются четыре искусственных пневматических мышцы (такие же, как в голени человека) и носок, который надевается на ступню. В поверхность пластиковых мышц встроены тензометрические датчики, измеряющие их растяжение/положение. И микропроцессор на основании сигналов этих датчиков управляя микронасосами, сокращает искусственные мышцы и помогает человеку сгибать ногу. Как это работает - смотрите на видео:


2013. Honda производит экзоскелеты и гаджеты для облегчения ходьбы



После многих травм и болезней человеку важно побыстрее начать ходить, т.к. организму для восстановления необходима тренировка. Обычно для помощи в ходьбе используют костыли и ходунки, но это не очень-то удобно и полезно. Автомобилестроительный гигант Honda разработал для этой цели более современные приспособления. Недавно он выпустил (для японских госпиталей) первую партию гаджетов Walking Assist Device, которые помогают ходить людям с ослабевшими мышцами ног. Гаджет весит всего 2.5 кг. Он цепляется на пояс и с помощью ремней подтягивает бедра вверх и задает оптимальный ритм ходьбы. Причем, это не первое изобретение Honda для помощи в ходьбе. Четыре года назад компания представила экзоскелет, который не только помогает ногам двигаться, но и поддерживает на себе вес тела. Посмотрите это потрясающее видео: