BIO ROBOTICKÉ ZARIADENIE môže pomôcť pri rehabilitácii členkov na nohe

Mäkké, nositeľné zariadenie, ktoré napodobňuje svaly, šľachy a väzy na dolných končatinách, by mohlo pomôcť pri rehabilitácii pacientov s poruchami členkov na nohách – ako je napr. pokles chodidla , povedal Yong – Lae Park , asistent profesor  robotiky na Carnegie Mellon univerzite .

Park, pracujúci so svojimi spolupracovníkmi na  Harvard univerzite (Univerzita Južnej Kalifornie), oddelenie MIT a BioSensics , vyvinul  aktívne ortopedické zariadenie využívajúce  mäkké  plasty a kompozitné materiály namiesto pevnej vonkajšej konštrukcie . Mäkké materiály, v kombinácii s pneumatickými umelými svalmi,  ľahkými senzormi a pokrokovým ovládacím softvérom, umožňujú bio robotickému zariadeniu dosiahnuť  v členku prirodzené pohyby.

O tejto novinke informovali výskumní pracovníci v odbornom časopise Bioinspiration & biomimetiky .

Park, ktorý robil svoju prácu počas postdoktorandského štúdia na  Harvardskom Wyss Inštitúte pre inžiniering inšpirovaný biológiou,  povedal , že rovnaký prístup by mohol byť použitý na vytvorenie rehabilitačných zariadení aj pre iné kĺby v našom tele alebo dokonca pre vytvorenie mäkkej vonkajšej konštrukcie, ktorá by zvyšovala aj pevnosť nositeľa.

Robotické zariadenie by bolo vhodné na pomoc ľuďom s neuromuskulárnymi  poruchami na dolných končatinách (členok, chodidlo)  spojenými s chorobami ako je mozgová obrna, amyotrofická laterálna skleróza, roztrúsená skleróza alebo mŕtvica. Tieto poruchy zahŕňajú napr. pokles chodidla,, pri ktorom predná časť chodidla klesá z dôvodu slabosti alebo ochrnutia, ako aj  poruchu zvanú Pes equinovarus , pri ktorej vzostupné ohýbanie členku je obmedzené . Konvenčné pasívne členkové ortézy síce pomôžu chôdzu zlepšiť , ale ich dlhodobé užívanie môže viesť k svalovej atrofii v dôsledku nepoužívania  potrebných svalov.

Aktívny, elektricky napájaný prístroj môže zlepšiť funkčnosť a tiež pomôcť znova vycvičiť neuromuskulárny systém, povedal Park . ” Nedostatkom tradičnej vonkajšej konštrukcie  je, že obmedzuje prirodzenú voľnosť  tela,” dodal Park. Členok je prirodzene schopný zložitého trojrozmerného pohybu, ale väčšina pevných vonkajších konštrukcií umožňuje vykonať iba jednoduchý otočný pohyb.

Naopak, mäkké ortopedické  zariadenie  umožnilo výskumníkom napodobniť  biologickú štruktúru predkolenia. Umelé šľachy zariadenia boli pripojené ku štyrom pneumatickým umelým svalom, zhodujúcim  sa s tromi svalmi na predkolení  a jedným svalom  na zadnej strane predkolenia , ktoré ovládajú pohyb členku . Prototyp bol schopný generovať rozsah pohybu členku až na 27 stupňov – čo je dostatočný rozsah pre normálnu pešiu chôdzu .

Avšak, toto robotické zariadenie je oveľa zložitejšie na kontrolu ako je to pri pevnej vonkajšej konštrukcii. Vyžaduje oveľa sofistikovanejšie snímanie pre sledovanie polohy členku a chodidla  a oveľa inteligentnejší systém pre kontrolu  pohybu chodidla, povedal Park .

Medzi inovácie  v tomto zariadení patria senzory  vyrobené z umelej kože citlivej na dotyk  a  tenké gumové pásy , ktoré obsahujú dlhé mikrokanáliky  naplnené  kovovou  zliatinou v tekutej forme. Ak sú tieto gumové pásy natiahnuté alebo stlačené , tvar  mikrokanálikov sa zmení , čo spôsobuje zmeny v elektrickom odpore zliatiny . Tieto senzory boli umiestnené na hornej a bočnej strane členku .

Park povedal, že bude potrebné vykonať ďalší výskum zameraný na zlepšenie nositeľnosti tohto zariadenia.  To zahŕňa umelé svaly , ktoré sú menej objemné ako komerčne vyrábané pneumatické umelé svaly  používané  v tomto projekte . Park povedal, že ďalší projekt, ktorý bude prezentovaný počas najbližšej  odbornej konferencie , bude používať ploché , ako pruhy vyzerajúce aktivátory  namiesto valcových pneumatických umelých svalov.

Zariadenie sa už testuje na pacientoch, aby sa určilo jeho používanie ako rehabilitačnej jednotky.

Zdroj: Medical News Today,  preklad: ARTEP

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *