سجل الآن

تسجيل دخول

فقدت كلمة المرور

فقدت كلمة المرور الخاصة بك؟ الرجاء إدخال عنوان البريد الإلكتروني الخاص بك. ستتلقى رابطا وستنشئ كلمة مرور جديدة عبر البريد الإلكتروني.

أضف مقالة جديدة

‎يجب تسجيل الدخول لتستطيع أضافة مقالة .

أضف سؤال جديد

يجب عليك تسجيل الدخول لطرح سؤال.

تسجيل دخول

سجل الآن

مرحبا بكم في Scholarsark.com! سوف تسجيلك تمنح لك الوصول إلى استخدام المزيد من الميزات من هذا المنبر. يمكنك طرح الأسئلة, تقديم مساهمات أو تقديم إجابات, عرض لمحات من المستخدمين الآخرين، وغيرها الكثير. سجل الان!

ناعم, خفيفة الوزن مساعدة للمشي بيونيك يمكن أن يكون فرصة ثانية للأشخاص الذين لديهم سكتة دماغية

مدعوم من بدلة روبوتية مكتنزة, الحديد يمكن للإنسان أن قفز من المباني وترتفع في الفضاء. بطل من الذهب والتيتانيوم جيتوب قد تبدو كبيرة عند اتخاذ أسفل الأشرار, لكنها تريد ان تكون مبالغة لقضاء الصباح مع الأحفاد. بالنسبة للأشخاص الذين يتماثلون للشفاء من السكتة الدماغية ونريد أن نعود إلى الاستمتاع بالأنشطة المفضلة لديهم, هناك شيء أفضل: ناعم, وزن خفيف, المساعدات الكترونية المشي أن الأشرطة في الساق ويمكن أن ترتديه في أي مكان.

لو عوض وتيري إليس, أساتذة العلاج الطبيعي في جامعة بوسطن كلية الصحة & علوم التأهيل: كلية سارجنت, هي جزء من فريق وراء exosuit الطبية, الروبوت يمكن ارتداؤها التي يمكن أن تساعد الناس الذين لديهم سكتة دماغية المشي بشكل أسرع, أبعد, وأكثر أمانا. بدلا من التيتانيوم الرجل الحديدي, فقد يلف تنفس مصنوعة من مواد الملكية, الكابلات رقيقة, وسلسلة من المحركات الصغيرة التي تساعد على أنه تقليد العضلات والأوتار الإنسان.

وقد تم بالفعل ترخيص التكنولوجيا ودعوى يمكن أن تكون متاحة تجاريا لاستخدامها في العيادات في غضون السنوات القليلة المقبلة. ومن شأن ذلك أن تكون الحياة المتغيرة لآلاف. كل عام, 795,000 الأميركيين لديهم السكتة الدماغية, الذي يتوقف تدفق الدم إلى أجزاء من المخ ويمكن أن تترك الناجين مع ضعف مزمن أو الشلل, تحول المشي إلى محبط، بل وخطيرة-روتيني. إلى عن على 15 إلى 35 في المئة من الناجين, يمكن تعلم المشي بشكل مستقل يستغرق أكثر من ستة أشهر. العديد من أولئك الذين لا تعلم المشي مرة أخرى لن تستعيد سرعتها السابقة أو الاستقرار; بالنسبة الى اتصال السكتة الدماغية مجلة, حول 40 في المئة من جميع الناجين لديها سقوط خطير في غضون عام من السكتة الدماغية الخاصة.

تعادل الطبيعة

للروبوت, وقللت من شأن exosuit, المزيد من التكنولوجيا الفائقة هدفين الرياضية من سايبورغ الخيال العلمي; ويزن فقط 10 جنيه أو رطل للوزن. تعلق جهاز استشعار-علبة الثقاب الحجم إلى طوق الخارجي للحذاء بالقرب من الكاحل, بينما تغطي اثنين يلف السوداء أكثر من أسفل الساق والخصر. الكابلات, مماثلة لتلك المستخدمة للسيطرة على الفرامل دراجة, تشغيل من داخل الحذاء وحينها إلى العجل ومن لسان الحذاء لشين بها. محركات البالية حول الخصر والتي تنظمها وحدة كمبيوتر محملة خوارزميات تطبيق القوات من خلال كابلات للمساعدة في حينها المشي

وقال "الناس الذين لديهم السكتة الدماغية صعوبة مع عطف ظهري, أو التخليص القدم,"يقول إليس; لديهم انخفاض القدرة على ثني الكاحل ورفع أقدامهم. عندما يحاولون زرع كعب على أرض الواقع على المشي, أنها بدلا من ذلك "سحب أصابع قدميه ويحصل اشتعلت أقدامهم". وexosuit يصد هذه المسألة من قبل التراجع كابل تعلق على لسان الحذاء, تطبيق كمية صغيرة من القوة لجعل أصابع يصل. عندما يحتاج حينها إلى اتخاذ خطوة إلى الأمام, العقود كابل الخلفية لضمان أقدامهم يدفع بعيدا عن الارض, حركة تدعى ثني أخمصي.

وexosuit تعود جذورها إلى الروبوت لينة مصممة للجيش من قبل فريق في هارفارد Biodesign مختبر في ال معهد ويس للبيولوجيا هندسة مستوحاة في جامعة هارفارد. أن دعوى, وضعت بالتعاون مع كينيث هولت سارجنت, استاذ مساعد العلاج الطبيعي والتدريب الرياضي, ويهدف لمساعدة الجنود وتحمل موظفي الطوارئ الأحمال الثقيلة مع الحد الأدنى من الجهد. مع برقية تهنئة مماثلة, لف, والجمع بين السيارات, يعمل في وئام مع الجسم للمساعدة في تقليل الإجهاد المرتبطة السحب حزم ضخمة. من خلال تطبيق القوات المساعدة إلى الكاحل والفخذ, الدعوى والتي لا تزال في التنمية يقلل من كمية الطاقة اللازمة لحمل ما يعادل حمولة ل 30 في المئة من وزن جسم حينها بنحو 7 نسبه مئويه, وفقا ل دراسة نشرت في شهر مايو 2016 مجلة NeuroEngineering وإعادة التأهيل.

سارجنت أساتذة العلاج الطبيعي تيري إليس (اليسار) ولو عوض على تطوير exosuit الطبية لمساعدة الناس تتعلم المشي بعد السكتة الدماغية. الصورة من قبل دانا سميث

للتكيف الدعوى لأغراض طبية, دعوة فيس إليس وعوض للانضمام إلى فريق من المهندسين, علماء الكمبيوتر, ومطوري الأعمال. انهم بحاجة "الباحثين الذين جزءا لا يتجزأ من العالم السريري والعمل مع المرضى,"يقول إليس, مدير مركز BU لNeurorehabilitation. وكان التحدي الرئيسي الأول واحدة العملي. تم تصميم بدلة عسكرية ل "الأفراد مناسبا الذين يمكن التعامل مع كمية عالية من القوة" لexosuit تنطبق على الجسم, يقول عوض.

لدعوى للعمل, وحينها يجب أن يكون قادرا على تحمل القوات نموذجية عضلاتنا, الأوتار, وتمتص العظام كل يوم, وكذلك يضيف exosuit. هذا هو أقل من قضية لجندي الرياضي مما هو عليه لأحد كبار الذي أصيب بجلطة دماغية.

عند وضع الصيغة الطبي, بدأ فريق من خلال استكشاف المنسوجات أقل صرامة من تلك المستخدمة في الدعوى العسكرية. "استخدمت النماذج الأولى حزام حزام الأمان,"يقول عوض, مدير مختبر BU حركي الانتعاش; في المقابل, يرصد الدعوى الطبية من "المواد المركبة التي تخلق أمنا, تنفس, وشكل تركيب واجهة مع ساق حينها. واضاف "انهم إجراء تغييرات أخرى, جدا. على الرغم من أن الأصل هو تلبس على ساقيه مقابل دعوى الطبية في ساق واحدة, انها تساعد فقط مع دفع خارج لايوجد الجيش للقلق حول الجنود وهم يجرون أقدامهم. "الهدف مع الدعوى العسكرية للتغلب على الطبيعة, كسر هذا الحاجز أن الطبيعة قدمت,"يقول عوض. "مع exosuit الطبية, والهدف هو جلب الناس إلى حيث كانوا ".

كلا الإصدارين من الدعوى وأجهزة الاستشعار التي تخبر السيطرة على جهاز الكمبيوتر وحدة عوض تصفه الدماغ، حيث يكون الشخص في خطواتهم, لذلك يمكن تقديم كمية مناسبة من القوة لكل فرد. الدماغ هو التكيف, يقول عوض, "حتى إذا كان الشخص فجأة يبدأ المشي أسرع أو تغيير الايقاع بهم, أنها تعترف بأن ويستجيب وفقا لذلك. "وينبغي أن يسمح في نهاية المطاف مرتديها للتنقل المناطق الوعرة, على الرغم من أن الاختبار كان حتى الآن يقتصر على المختبر.

يقول عوض الدعوى على ذبابة على التفكير هي واحدة من الميزات التي يميزه عن الآخرين في التنمية واحدة من مساهمات كبيرة للفريق سارجنت. مثل الأقمشة أقل صرامة, خوارزميات موصول وحدة التحكم في exosuit الطبية سيساعد أيضا التأكد من أنه لا يضع الكثير من الضغط على جسم مرتديها.

واضاف "انها نتاج فهم عميق لكيفية انتقال الناس وكيف يذهب حركة منحرف بعد ما يشبه السكتة الدماغية," هو يقول. "وجاء ذلك من مناقشاتنا مع الفريق الميكانيكا الحيوية, المهندسين, علمتهم كيف يمكن للناس مع تحرك السكتة الدماغية; لم يكن لديهم تلك التجربة ".

"يا الهي! يا الهي! يا الهي!"

وexosuit الطبي قبل سنة ضوئية من البديل الحالي لإعادة التأهيل بعد السكتة الدماغية: وتقويم الكاحل القدم, وغريبة صعب المراس من البلاستيك مصبوب وهذا ما كان في الاستخدام منذ أوائل 1980s. يعمل التمهيد شديدة أسفل الساق وتحت كعب, عقد الساق والقدم في زاوية 90 درجة. عن طريق الحفاظ على الكاحل مقفل, والتقويمية يمنع مرتديها من الإستئصال أصابع قدميه والتعثر, "ولكن لأن لديك زاوية 90 درجة جامدة, لا يمكنك دفع قبالة, لذلك أنت نوع من رفع الساق وتفقد بعض من السمات الرئيسية من مشية عادية,"يقول إليس. الحذاء يتيح للناس للحصول على درجة من الاستقلال, لكنها لا تحصل على اعادتهم الى الأنشطة التي تحب. و, ويضيف عوض, قد يجلب المضاعفات الخاصة. واضاف "اذا كان لديك السكتة الدماغية في سن مبكرة," هو يقول, "العضلات التي قد لا تأثرت مباشرة من قبل السكتة الدماغية وسوف تعاني."

في اختبار, وكان بعض المشاركين يرتدون exosuit الطبية قادرة على استعادة ما يقرب من سرعاتهم المشي قبل السكتة الدماغية. في جلسة الاختبار exosuit واحد, بدأ المستخدم يفوق العلاج الطبيعي رصد التقدم المحرز له. في آخر, شاهدت عوض حيث بدأ أحد المشاركين الصياح, "يا الهي! يا الهي! يا الهي!"في السعادة. "هي اخبرتني, "كنت أفكر في بلدي قائمة البقالة; أنا أبدا قادرا على التفكير في أي شيء ما عدا المشي, الخطوة التالية أمامي, خلاف ذلك انا ذاهب الى الانخفاض. "

أحد الأهداف المستقبلية للمطورين exosuit هو تحسين أجهزة الاستشعار المساعدات الكترونية المشي لمساعدتها على التكيف بشكل أفضل مع الأنشطة المختلفة. تصوير رولكس / فريد ميرز

في سلسلة من العروض والمقالات الصحفية, وكميا الباحثون تأثير الدعوى ل. ووجد الباحثون دفعت المشاركين الخروج من الأرض أكثر فعالية وتستخدم طاقة أقل, وأنهم ساروا أسرع لمسافات أطول. البحث, والتي بدأت مع التمويل العسكري من خلال مشروع DARPA المحارب الويب وقد تم دعمه أيضًا من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم, معهد ويس, مدرسة هارفارد بولسون, و ال جمعية القلب الأمريكية, نشرت في يوليو 26, 2017, طبعة علوم الطب بالحركة. الباحث الرئيسي هو كونور والش, وهو أستاذ مشارك في العلوم الهندسية والتطبيقية في جامعة هارفارد وعضو هيئة التدريس الأساسية في معهد ويس.

إليس لا تنوي للدعوى ليحل محل العلاج الطبيعي في إعادة تأهيل السكتة الدماغية. في حين أن, أنها يمكن أن تستخدم لمساعدة الناس تتعلم المشي في أعقاب السكتة الدماغية، وتمكينهم من ممارسة المشي في المنزل بعد خروجه.

"في هذا البلد, مرة واحدة كنت قد السكتة الدماغية, بعد حوالي ثلاثة أشهر, الانتهاء من ذلك مع كل اعادة التأهيل,"وتقول:. واضاف "انها العائق الحقيقي لأن هناك الكثير من الدراسات التي تبين أن اعادة التأهيل في المراحل المزمنة هي فعالة جدا ويمكن أن تعزز وظيفة. وقال الطبيب المعالج يمكن أن يصف exosuit مع المعلمات مفيدة لكل فرد ".

اتقان العلوم

فريق ينتهج التمويل لتحقيق أفضل السبل لاستخدام exosuit خارج المختبر ومؤخرا فاز المعاهد الوطنية للصحة منحة, منحت خلال المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية, الاستمرار في تطوير التكنولوجيا. وتخطط الشركة لاستكشاف التطبيقات الأخرى, مثل تخصيص الدعوى لمساعدة الناس مع مرض باركنسون, التصلب المتعدد, والشلل الدماغي. الى الان, على أية حال, الهدف الأساسي هو الحصول على بدلة جاهزة بالنسبة للأشخاص الذين لديهم سكتة دماغية. وexosuit الطبية حاليا تقوي فقط الكاحل, ولكن مشروع جديد مع هارفارد ستركز على نظام يدمج الدعم للركبة والورك.

في مشروع منفصلة, بتمويل من BU السريرية & معهد العلوم بالحركة منح الطيار, عوض تدرس سبل لتحسين كيفية يمكن ارتداؤها الأجهزة مثل الحس exosuits ومساعدة حركة ضعاف. يقول المستشعرات الحالية جيدة في بيانات تتبع مثل زاوية المشتركة ومشتركة السرعة مدى سرعة الساق يتحرك، ولكن لم تكن ناجحة كما في تحديد النشاط المرتبطة بتلك الحركة: هو المشي المستخدم أو يسيرون في مكان, هم تحول أو المشي في خط مستقيم? مع روبرتو ترون, وهو أستاذ مساعد في كلية BU الهندسة, انه النظم التي يمكن حساب كل من استكشاف.

بالنسبة الى من ReWalk الروبوتات, الشركة التي رخصت التكنولوجيا, الإصدار الحالي من exosuit الطبية يمكن انتظار موافقة FDA-تكون على استعداد لشحن في أقرب وقت 2018. وسوف لن يساعد أي شخص انقضاض في الستراتوسفير مثل الرجل الحديدي, ولكن يمكن أن تعطي الكثير من الأجداد على فرصة للعب الأبطال الخارقين مرة أخرى.


مصدر: HTTP://www.bu.edu, بواسطة

عن ماري

‎إضافة تعليق