Helfen Sie einem 8-jährigen Kind mit Zerebralparese, den ersten Schritt zu machen! Der erste Exoskelett-Rehabilitationsroboter für Kinder, der die Gelenkflexibilität kontrolliert

​David Zabala ist ein Kind aus einer gewöhnlichen Familie im Süden von Mexiko-Stadt.

Dieser 8-Jährige braucht noch einen Rollstuhl, um sich relativ frei bewegen zu können, da er an Zerebralparese leidet.

Doch kürzlich hat er mit Hilfe eines exo-mechanischen Skeletts endlich den ersten Schritt mit seinen Beinen gemacht:

"Zuerst wird ihm dieses Ding Angst machen, seine Hände „Ich zitterte sehr nervös“, sagte Davids Mutter, der 41-jährige Guadalupe Cardoso. „Aber dann sah ich, dass seine Füße stärker wurden und sein Gehen sich verbesserte. Er ist jetzt sehr daran interessiert, schneller zu gehen.“ Schritt. Das ist eine Freude für ihn.

Es versteht sich, dass es sich bei dem von David verwendeten Exoskelettgerät um das neue Atlas 2030 handelt, das speziell für Kinder im Alter von 3 bis 14 Jahren entwickelt wurde.

Während er Atlas 2030 trägt, kann David nun einige Aktivitäten selbstständig ausführen, wie zum Beispiel Ball spielen und Zeichnen. Das waren Dinge, die er sich noch nie zuvor vorgestellt hatte.

Dieses Gerät ist auch im Rahmen eines Behandlungsansatzes zum Einsatz gekommen. Untersuchungen zeigen, dass die Möglichkeit zum Gehen gelähmter Kinder nicht nur ihre Lebenserwartung verlängert und ihre körperliche Gesundheit verbessert, sondern auch ihr Selbstwertgefühl verbessert.

Der Direktor der mexikanischen Vereinigung von Patienten mit Zerebralparese sagte, dass das Gerät „Rehabilitationsziele in Rekordzeit erreichen“ könne, was im Vergleich zum Zeit- und Kostenaufwand einer herkömmlichen Therapie, die oft mehrere Monate dauert, eine große Verbesserung darstellt.

Atlas 2030 wurde von Elena García Armada entworfen, wofür sie auch den Europäischen Erfinderpreis 2022 gewann.

Das weltweit erste kindbasierte adaptive Roboter-Exoskelett

Weltweit leben etwa 17 Millionen Kinder in der gleichen Situation wie David.

Kinder, die aufgrund einer Zerebralparese und aus anderen Gründen auf Rollstühle angewiesen sind, leiden in der Regel an einer Degeneration der Rumpfmuskulatur und einer Deformation der Wirbelsäule. Diese Probleme wirken sich zusätzlich auf ihre Lunge und ihr Herz aus und verringern dadurch ihre Langlebigkeit und Lebensqualität.

Während Exoskelette für Erwachsene seit den 1960er Jahren entwickelt werden, müssen leichte adaptive Geräte für heranwachsende Kinder immer noch entwickelt und perfektioniert werden.

Nachdem die Robotikerin Elena García Armada vom spanischen Nationalen Forschungsrat (CSIC) in Madrid ein gelähmtes Kind kennengelernt hatte, verlagerte sie ihren Forschungsschwerpunkt von schweren industriellen Exoskeletten auf pädiatrische Exoskelette.

In 10 Jahren hat Armada ein batteriebetriebenes tragbares Gerät entwickelt, das 2,5 Stunden lang Strom liefern kann und sich unterschiedlich stark anpassen kann, wenn sich der Gesundheitszustand verschiedener Träger ändert.

Es versteht sich, dass das Gerät in 8 Minuten installiert werden kann, wobei die „Gelenke“ hauptsächlich um die Beine und die Taille der Kinder gewickelt werden und je nach Bedarf mit der Struktur auf den Rädern verbunden werden, um zusätzlichen Halt zu bieten Die Verschleißsteifigkeit wird durch die Muskelkraft des Patienten angepasst. Gleichzeitig kann dieses robotische Exoskelett-Gerät verzögerte Situationen unterstützen und manchmal sogar medizinische Komplikationen verhindern, die durch eingeschränkte Mobilität verursacht werden.

Nach Angaben des Europäischen Patentamts handelt es sich um „das weltweit erste kindbasierte adaptive Roboter-Exoskelett“.

Atlas-unterstützte Verbesserungswirkung ist offensichtlich

In einem Artikel mit dem Titel „Auswirkungen des ATLAS 2030-Gang-Exoskeletts auf Kraft und Bewegungsumfang bei Kindern mit spinaler Muskelatrophie II: eine Fallserie“ können wir sehen Weitere Designdetails zu Atlas 2030.

Link zum Papier:

https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12984-022-01055-x

Atlas 2030 verfügt über zwei Arbeitsmodi. Im automatischen Modus folgt das Gerät dem kinematischen Gangmuster des Trägers und unterstützt das Gehen mit einer festgelegten Geschwindigkeit. Im aktiven Unterstützungsmodus hilft das Gerät dabei, die verbleibende Kraft für die erforderliche Aktion aufzufüllen, indem es die Bewegungsabsicht des Patienten erkennt. Diese Handlungsmotivation wird durch Kraftsensoren erfasst, die an den Motoren der Maschine angebracht sind. Darüber hinaus kann das Exoskelett den Träger auch beim Wechsel von der sitzenden in die stehende Position unterstützen.

Alle diese Funktionen werden über eine App gesteuert, die auf dem Tablet läuft, das mit der Wi-Fi-Verbindung des Exoskeletts selbst verbunden ist.

Die Steuerungsstruktur des Geräts ist in zwei miteinander verbundene Systeme unterteilt. Der Master-Controller generiert aus den vom Benutzer erhaltenen Informationen eine synthetische Flugbahn. Der High-Level-Controller basiert auf einem Echtzeitprozessor, der die inverse Kinematik basierend auf in der Anwendung konfigurierten Parametern berechnet und dann die Winkelbahn jedes Gelenks an den Low-Level-Motorcontroller sendet. Das Low-Level-Steuerungssystem empfängt die gewünschte Position und schließt den Kreis mit der gemessenen Position jedes Gelenks.

Bei dem an drei Benutzern durchgeführten Exoskelett-Trageexperiment waren am Ende des Experiments alle Messwerte im Vergleich zum Ausgangszustand verbessert, darunter auch die Hüfte Die bedeutendsten Verbesserungen wurden bei den Gelenkbeugungs- und -streckungsbewegungen sowie der Kniebeugung und -streckung festgestellt, während die bedeutendsten Verbesserungen bei der Kniestreckung und der Knöcheldorsalflexion während der ersten fünf Exoskelettübungen beobachtet wurden.

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Der Papierumfrage zufolge hat das Exoskelettgerät Atals 2030 eine gute therapeutische Wirkung auf die Verbesserung der Kraft der unteren Gliedmaßen von Kindern. Diese Forschung kann auch als Teil des zukünftigen Atlas 2030 verwendet werden für die Rehabilitation von Kindern. Erste Unterstützung für die klinische Integration.

Ich glaube, dass mit der kontinuierlichen Weiterverfolgung und Weiterentwicklung nachfolgender Technologien immer mehr Kinder in der Lage sein werden, wieder aufzustehen und die Welt neu zu verstehen.

Verwandte Berichte:

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-11342177/Boy-8-stricken -zerebralparese-macht-schritte-dank-neuem-exoskelett.html

https://www.france24.com/de/live-news/20221020-roboteranzug-gibt-gelähmt- Kinder-Geschenk-des-Gehens

https://futurism.com/the-byte/cerebral-palsy-walks-robotic-exoskeleton

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonHelfen Sie einem 8-jährigen Kind mit Zerebralparese, den ersten Schritt zu machen! Der erste Exoskelett-Rehabilitationsroboter für Kinder, der die Gelenkflexibilität kontrolliert. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!