الثورة الكبرى - نهاية الكراسي المتحركة؟

قد يعتقد الشخص الذي لم يستخدم كرسيًا متحركًا مطلقًا أن هناك فرقًا بسيطًا بينه وبين الهيكل الخارجي ، أو حتى أن الكرسي المتحرك هو الذي يوفر التنقل ، وحركة أسرع وأكثر كفاءة. ومع ذلك ، يؤكد الخبراء والمعاقون أنفسهم أنه من المهم جدًا للمصابين بالشلل ليس فقط التحرك ، ولكن أيضًا النهوض من الكرسي المتحرك والقيام بوضع رأسي.

12 يونيو 2014 ، قبل الساعة 17 مساءً بقليل بالتوقيت المحلي في أرينا كورينثيانز في ساو باولو ، الشاب البرازيلي بدلاً من عربة المعوقينحيث يمشي عادة ، دخل الملعب بقدميه وقام بأول تمريرة له في كأس العالم. كان يرتدي هيكلًا خارجيًا يتحكم فيه العقل (1). 

1. ركلة الكرة الأولى في مونديال البرازيل

كان الهيكل المقدم نتيجة سنوات عديدة من العمل من قبل فريق دولي من العلماء يركز على مشروع Go Again. وحيد الهيكل الخارجي صنع في فرنسا. تم تنسيق العمل بواسطة Gordon Cheng من جامعة ميونيخ التقنية ، وتم تطوير تقنية قراءة موجات الدماغ بشكل أساسي في الولايات المتحدة ، في نفس المكان في جامعة ديوك.

كان هذا أول عرض جماعي للتحكم بالعقل في الأجهزة الميكانيكية. قبل ذلك ، تم تقديم الهياكل الخارجية في المؤتمرات أو تم تصويرها في المختبرات ، وغالبًا ما تم العثور على التسجيلات على الإنترنت.

الهيكل الخارجي ميجيل نيكوليليس وفريق من 156 عالمًا. اسمها الرسمي هو BRA-Santos-Dumont ، على اسم رائد برازيلي ألبرت سانتوس دومون. بالإضافة إلى ذلك ، وبفضل الملاحظات ، يجب أن "يشعر" المريض بما يفعله من خلال أنظمة الحساسات الإلكترونية الموجودة في الجهاز.

أدخل التاريخ بقدميك

تظهر قصة كلير لوماس البالغة من العمر 32 عامًا (2) ذلك الهيكل الخارجي يمكن أن يفتح الطريق أمام شخص معاق لحياة جديدة. في عام 2012 ، أصبحت فتاة بريطانية مشلولة من الخصر إلى الأسفل ، مشهورة بعد إكمال ماراثون لندن. استغرق الأمر سبعة عشر يومًا ، لكنها فعلت ذلك! تم تحقيق هذا الإنجاز بفضل الهيكل العظمي الإسرائيلي ReWalk.

2. كلير لوماس ترتدي الهيكل الخارجي من ReWalk

تم تصنيف إنجاز السيدة كلير كواحد من أعظم الأحداث التكنولوجية لعام 2012. في العام التالي ، بدأت سباقًا جديدًا مع نقاط ضعفها. هذه المرة ، قررت ركوب 400 ميل أو أكثر من 600 كيلومتر على دراجة يتم تشغيلها يدويًا.

على طول الطريق ، حاولت زيارة أكبر عدد ممكن من المدن. خلال فترات التوقف المؤقت ، أسست ReWalk وزارت المدارس والمؤسسات المختلفة ، وتحدثت عن نفسها وجمعت الأموال لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من إصابات في العمود الفقري.

الهياكل الخارجية حتى يتم استبداله الكراسي المتحركة. على سبيل المثال ، فهي بطيئة جدًا بحيث يتعذر على شخص مشلول عبور الطريق بأمان. ومع ذلك ، لم يتم اختبار هذه الهياكل إلا مؤخرًا ، ويمكن أن تحقق بالفعل العديد من الفوائد.

بالإضافة إلى القدرة على التغلب على الحواجز والراحة النفسية ، يمنح الهيكل العظمي مستخدم الكرسي المتحرك فرصة لإعادة التأهيل النشط. يقوي الوضع المستقيم القلب والعضلات والدورة الدموية وأجزاء أخرى من الجسم يضعفها الجلوس اليومي.

هيكل عظمي مع عصا التحكم

Berkeley Bionics ، المعروفة بمشروع الهيكل الخارجي العسكري HULC ، الذي تم اقتراحه قبل خمس سنوات الهيكل الخارجي للأشخاص ذوي الإعاقة يسمى - eLEGS (3). إنه تصميم سهل الاستخدام مصمم للأشخاص المشلولين. يزن 20 كجم ويسمح لك بالمشي بسرعات تصل إلى 3,2 كم / ساعة. الساعة السادسة.

تم تصميم الجهاز بحيث يمكن لمستخدم الكرسي المتحرك وضعه على كرسي متحرك والانطلاق في طريقه في غضون دقائق قليلة. يتم ارتداؤها على الملابس والأحذية ، ويتم تثبيتها باستخدام الفيلكرو والأبازيم ، على غرار تلك المستخدمة في حقائب الظهر.

تتم الإدارة باستخدام تفسير الإيماءات الكمبيوتر على متن الهيكل الخارجي. يتم المشي باستخدام العكازات لمساعدتك في الحفاظ على توازنك. ReWalk و eLEGS الأمريكية المماثلة خفيفة نسبيًا. ولا بد من الاعتراف بأنها لا توفر الاستقرار الكامل ، ومن هنا جاءت الحاجة المذكورة للاعتماد على العكازات. اتخذت شركة REX Bionics النيوزيلندية مسارًا مختلفًا.

4. الهيكل الخارجي ريكس بيونيكس

يزن ريكس الذي صنعته 38 كجم ولكنه مستقر للغاية (4). يمكنه التعامل حتى مع انحراف كبير عن الوضع الرأسي والوقوف على ساق واحدة. كما يتم التعامل معها بشكل مختلف. بدلاً من موازنة الجسم ، يستخدم المستخدم عصا تحكم صغيرة. استغرق تطوير الهيكل الخارجي الروبوتي ، أو اختصارًا REX ، أكثر من أربع سنوات وتم عرضه لأول مرة في 14 يوليو 2010.

يعتمد على فكرة الهيكل الخارجي ويتكون من زوج من الأرجل الآلية التي تسمح لك بالوقوف ، والمشي ، والتحرك جانبًا ، والدوران ، والميل ، وأخيراً المشي. هذا العرض مخصص للأشخاص الذين يستخدمون المنتجات التقليدية بشكل يومي. عربة المعوقين.

حصل الجهاز على جميع المعايير المحلية اللازمة وتم إنشاؤه مع مراعاة اقتراحات عدد من المتخصصين في إعادة التأهيل. يستغرق تعلم المشي بأرجل آلية أسبوعين. توفر الشركة المصنعة التدريب في مركز REX في أوكلاند ، نيوزيلندا.

يلعب الدماغ دوره

في الآونة الأخيرة ، قام المهندس خوسيه كونتريراس فيدال من جامعة هيوستن بدمج واجهة الدماغ BCI في الهيكل الخارجي لنيوزيلندا. لذلك بدلاً من العصا ، يمكن أيضًا التحكم في REX بواسطة عقل المستخدم. وبالطبع ، هذا ليس النوع الوحيد من الهيكل الخارجي الذي يسمح "للسيطرة عليه من قبل الدماغ".

قامت مجموعة من العلماء الكوريين والألمان بتطوير ملف صالح نظام التحكم في الهيكل الخارجي حركات الأطراف السفلية باستخدام واجهة دماغية تعتمد على جهاز تخطيط كهربية الدماغ ومصابيح LED.

المعلومات حول هذا الحل - واعدة للغاية من وجهة نظر مستخدمي الكراسي المتحركة على سبيل المثال - ظهرت قبل بضعة أشهر في المجلة المتخصصة "Journal of Neural Engineering".

يتيح لك النظام التحرك للأمام ، والانعطاف إلى اليسار واليمين ، والبقاء ثابتًا في مكانه. يضع المستخدم "سماعات رأس" نموذجية لـ EEG على رأسه ويرسل النبضات المناسبة أثناء التركيز والنظر إلى مجموعة من خمسة مصابيح LED.

يومض كل مصباح LED بتردد معين ، ويركز الشخص الذي يستخدم الهيكل الخارجي على مؤشر LED المحدد بتردد معين ، مما ينتج عنه قراءة EEG المقابلة لنبضات الدماغ.

كما قد تتخيل ، يتطلب هذا النظام بعض التحضير ، ولكن كما يؤكد المطورون ، فإنه يلتقط بشكل فعال النبضات اللازمة من كل ضوضاء الدماغ. عادة ما يستغرق الأشخاص الذين خضعوا للاختبار حوالي خمس دقائق لتعلم كيفية التحكم الفعال في الهيكل الخارجي الذي يحرك أرجلهم.

باستثناء الهياكل الخارجية.

الهياكل الخارجية بدلا من ذلك الكراسي المتحركة - لم تزدهر هذه التكنولوجيا حقًا ، بل إن المزيد من المفاهيم الجديدة آخذة في الظهور. إذا كان من الممكن التحكم في العناصر الميكانيكية الخاملة بالعقل الهيكل الخارجيفلماذا لا تستخدم واجهة مثل BCI للعضلات الخاملة لشخص مشلول؟

5. شخص مشلول يمشي مع BCI بدون هيكل خارجي.

تم وصف هذا الحل في نهاية سبتمبر 2015 في مجلة NeuroEngineering and Reification Specialists من جامعة كاليفورنيا في Irvine ، بقيادة الدكتور An Do ، قام بتجهيز رجل مشلول يبلغ من العمر 26 عامًا لمدة خمس سنوات مع رائد EEG. على رأسه وفي الأقطاب الكهربائية التي تلتقط النبضات الكهربائية في العضلات المحيطة بركبتيه المعطلتين (5).

قبل أن يتمكن من استخدام ساقيه مرة أخرى بعد سنوات من الجمود ، كان عليه على ما يبدو أن يخضع للتدريب المعتاد للأشخاص الذين يستخدمون واجهات BCI. درس في الواقع الافتراضي. كما كان عليه أن يقوي عضلات ساقه لدعم وزن جسده.

تمكن من المشي 3,66 متر بجهاز المشي ، وبفضله حافظ على توازنه ونقل بعض وزن جسمه. بغض النظر عن مدى الدهشة والتناقض الذي قد يبدو - فقد تمكن من السيطرة على أطرافه!

وفقًا للعلماء الذين أجروا هذه التجارب ، يمكن لهذه التقنية ، جنبًا إلى جنب مع المساعدة الميكانيكية والأطراف الصناعية ، استعادة جزء كبير من القدرة على الحركة للأشخاص المعاقين وحتى المشلولين وتوفير المزيد من الرضا النفسي أكثر من الهياكل الخارجية. في كلتا الحالتين ، يبدو أن تمردًا كبيرًا للعربة بات وشيكًا.