Egy mindössze 2,5 kilogrammos, hordozható eszközt tesztelnek a hemiparézissel élők segítésére. Rengeteget javíthat a páciensek életminőségén agyvérzés után.
A stroke-on átesett emberek jelentős részénél alakul ki hemiparézis, amely a test egyik oldalán izomgyengeséget, mozgáskoordinációs zavart és izommerevséget okoz. Ez az állapot érezhetően megemeli a járáshoz szükséges energiát, ami hosszú távon a mindennapi mozgást is megnehezíti. A Utah-i Egyetem John és Marcia Price Mérnöki Karának kutatói egy hordozható, csípőre rögzíthető exoszkeleton fejlesztésével reagálnak a gyakori állapotra.
A tudósok a Nature Communicationsben megjelent tanulmányban azt állítják, hogy a készülék közel 20 százalékkal csökkenti a járás energiaigényét az egyik oldali izomgyengeséggel élőknél.
A 2,5 kilogrammos, akkumulátoros eszköz a derékhoz és a combokhoz kapcsolódik. Beépített motorjai segítik a láb mozgását és javítják a járás hatékonyságát. A motoros rásegítés mértékét mindkét oldalon egyénre szabva állítják be. Az intelligens vezérlőrendszer valós időben igazodik a használó mozgásához, és akkor ad rásegítést, amikor a csípő emel vagy éppen elrugaszkodik.
„A stroke utáni életminőség javítása ma az egészségügy egyik legnagyobb, megoldásra váró kihívása. Most azt mutatjuk be, hogy a robotika itt mérhető eredményt hozhat” – mondta Tommaso Lenzi, a gépészmérnöki tanszék docense. A korábbi fejlesztések a lógó lábfejre és a csökkent bokából történő elrugaszkodásra koncentráltak. A kutatók motoros alsó lábszár-exoszkeletonokat készítettek, mert akkor a boka működésének helyreállítását tartották a járás javításának kulcsának.
Kai Pruyn (képünkön), a Lenzi HGN Bionikus Mérnöki Labor doktorandusza szerint azért választottak új megközelítést, mert a hordozható boka-exoszkeleton nem csökkentette a stroke-betegek járásához szükséges energiát, mivel „a bokagyengeséggel élők gyakran a csípőízületükkel kompenzálnak, ami többletenergiát igényel”.
„A csípő-exoszkeleton rendkívül könnyű lehet, mert közelebb helyezkedik el a test súlypontjához, és kisebb forgatónyomatékra van szüksége, mint a boka-exoszkeletonnak. Azt találtuk, hogy a csípő rásegítése hatékonyan ellensúlyozza a csökkent bokából történő elrugaszkodást” – mutatott rá videóközleményben a tudós.
A csípő tehát nemcsak kompenzálja a boka gyengeségét, hanem célzott rásegítéssel mérhetően csökkenti a szervezet terhelését is.
A kutatók hét hemiparézissel élő beteg járását elemezték. A résztvevők műszerekkel felszerelt futópadon sétáltak, exoszkeleton segítségével, illetve anélkül. Pontos mozgásrögzítési technikákat alkalmaztak, a résztvevők pedig olyan eszközöket viseltek, amelyek megbecsülték a kalóriafelhasználásukat.
Az adatok alapján kiszámolták a járás anyagcsere-költségét mindkét helyzetben. Az eredmények szerint az exoszkeleton a csípőízületek munkájának közel 30 százalékát átvállalta.
Ez összességében 18 százalékkal csökkentette a járás teljes anyagcsere-költségét.
„Egy egészséges járású embernél ez olyan lenne, mintha levenne a hátáról egy körülbelül 14 kilogrammos hátizsákot. Egy hemiparézissel élő embernél ez alapjaiban változtatja meg az életminőséget” – mondta Bo Foreman, a gyógytorna és sportrehabilitáció professzora.
A kutatócsoport következő célja, hogy az egészségügyi eszköz otthoni és mindennapi környezetben is biztonságosan és hatékonyan működjön. Ehhez továbbfejlesztik a mechanikát és a vezérlőrendszert, hogy a járáson túl más tevékenységeket is támogasson. A labor vezető protézis- és ortéziskészítő szakemberekkel működik együtt, hogy a technológiából széles körben elérhető termék készüljön.
A HIPA támogatásával megvalósuló 1,9 millió eurós beruházás révén az amerikai NI egyebek mellett új generációs tesztelési megoldásokat fejleszt.
Elkezdődött a 6. blokki munkagödör tervezési szintig történő kiemelése, a munkakezdésre harminc egységből álló géppark vonult fel.