Ο τετραπληγικός άνθρωπος χρησιμοποιεί το Exoskeleton για να περπατήσει, να μετακινήσει τα όπλα ξανά

Όταν ήμουν παιδί, τα κατάλληλα για την ηλικία επιστημονικά περιοδικά που το σχολείο διέθετε μερικές φορές είχε ιστορίες για τις επερχόμενες ιατρικές εξελίξεις. Εκεί συνάντησα για πρώτη φορά την ιδέα ότι οι επιστήμονες μια μέρα θα μπορούσαν να κατασκευάσουν ένα ρομποτικό εξωσκελετό που θα μπορούσε να βοηθήσει έναν άνδρα να περπατήσει. Έχουμε καλύψει καινοτομίες στον τομέα πριν στο ET, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης άκρων τηλεχειριστηρίου. Τώρα, οι επιστήμονες έχουν δοκιμάσει μια νέα λύση που αποδείχθηκε ικανή να βοηθήσει έναν τετραπληγικό άνθρωπο να περπατήσει ξανά, με έλεγχο και των τεσσάρων μηχανικών άκρων.

Η εργασία που πραγματοποιήθηκε στο ερευνητικό κέντρο Clinatec στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας επικεντρώθηκε σε δύο ασθενείς. Κάποιος εγκατέλειψε τη μελέτη λόγω τεχνικού προβλήματος με τα εν λόγω εμφυτεύματα. Το υπόλοιπο άτομο είχε έναν τραυματισμό του νωτιαίου μυελού C4-C5 και ως εκ τούτου υπέφερε από τετραπληγία / τετραπληγία. Δύο εμφυτεύματα με 64 ηλεκτρόδια το καθένα εμφυτεύθηκαν στις περιοχές αισθητήρα-κινητήρα του άνω άκρου του εγκεφάλου.



Μοντέλο Clinatec-Brain

Πιστωτική εικόνα: Clinatec



Τα επισκληρίδια ηλεκτροκορτικογραφικά σήματα (ECoG) υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με έναν αλγόριθμο αποκωδικοποίησης και μεταδόθηκαν στους τεχνητούς μύες του εξωσκελετού για να τους επιτρέψουν να ανταποκριθούν στις σκέψεις του ανθρώπου. Το μοντέλο που χρησιμοποιείται για την αποκωδικοποίηση των νευρικών παλμών του άνδρα έπρεπε μόνο να βαθμονομηθεί κάθε επτά εβδομάδες. Αυτό είναι ένα σημαντικό επίτευγμα, αν και μπορεί να μην ακούγεται σαν ένα με την πρώτη ματιά. Μία από τις προκλήσεις της ανάπτυξης μιας διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή είναι ότι η βαθμονόμηση της διεπαφής μπορεί να διαρκέσει σημαντικό χρόνο - 20-30 λεπτά ανά συνεδρία. Τα συστήματα μπορεί επίσης να χρειαστεί να βαθμονομηθούν εκ νέου εάν έχουν περάσει σημαντικοί χρόνοι από την προηγούμενη βαθμονόμηση. Το μόνο που χρειάζεται βαθμονόμηση κάθε επτά εβδομάδες είναι ένα επίτευγμα από μόνο του.

Σύμφωνα με το BBC, ο εν λόγω ασθενής, ο Thibault (χωρίς επώνυμο) πέρασε δύο χρόνια σε μια δοκιμή χρησιμοποιώντας τη συσκευή Clinatec. Πρώτα, χρησιμοποίησε τα εμφυτεύματα για να ελέγξει ένα είδωλο στο παιχνίδι πριν προχωρήσει στο κοστούμι που φαίνεται παρακάτω:



Πιστωτική εικόνα: Clinatec

Ο έλεγχος των βραχιόνων ήταν προφανώς πολύ πιο δύσκολος από τα πόδια και το ρομπότ των 65 κιλών προφανώς δεν επαναφέρει πλήρως τη λειτουργία του. Επί του παρόντος, το σύστημα χρησιμοποιεί μόνο 32 ηλεκτρόδια σε κάθε τσιπ 64 ηλεκτροδίων, επειδή έχουν μόνο παράθυρο 350 χιλιοστών του δευτερολέπτου για τη λήψη σημάτων, την αποκωδικοποίηση αυτών των σημάτων και την αποστολή των σωστών παλμών κίνησης πίσω στον εξωσκελετό για κίνηση. Το σύστημα όπως υπάρχει σήμερα δεν επιτρέπει ακόμη την πλήρη αυτόνομη κίνηση - το Thibault είναι προσαρτημένο στο πλαίσιο σε μια ανάρτηση οροφής για επιπλέον ασφάλεια και προστασία. Αλλά αυτό έχει νόημα μόνο όταν ασχολείται με έναν τετραπληγικό ασθενή που δεν έχει την ικανότητα να στηρίζει ή να προστατεύει τον εαυτό του εάν η εξέδρα πρέπει να πέσει.

Οι δοκιμές που διεξήγαγε η ομάδα δεν ήταν εντελώς επιτυχημένες, αλλά ο Thibault μπορεί να εκτελέσει δοκιμές που απαιτούν να αγγίξει έναν συγκεκριμένο στόχο μετακινώντας το χέρι του και περιστρέφοντας τον καρπό του 71 τοις εκατό του χρόνου. Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να συνεχίσει να αναπτύσσει τη διεπαφή, με μακροπρόθεσμο στόχο να χρησιμοποιεί τα άλλα 64 ηλεκτρόδια στο εμφύτευμα και να χρησιμοποιεί AI για να προβλέψει τις μυϊκές κινήσεις πιο γρήγορα. Το επόμενο βήμα είναι να αναπτύξετε χειριστήρια δακτύλων έτσι ώστε ο Thibault να μπορεί να ανυψώσει και να χειριστεί αντικείμενα και έχει επίσης χρησιμοποιήσει τη διεπαφή για τον έλεγχο μιας αναπηρικής πολυθρόνας.



Δεν κάνω συχνά ποιητικό για την τεχνολογία, αλλά η ικανότητα μιας τέτοιας ιατρικής έρευνας να βελτιώσει τη ζωή των ατόμων είναι πραγματικά επαναστατική. Προφανώς, απέχουμε ακόμη μερικά χρόνια από τους εξωσκελετούς ή τα είδη διεπαφών εγκεφάλου-υπολογιστή που επιτρέπουν σε ένα παραπληγικό ή τετραπληγικό άτομο να ελέγχει ένα εξώφυλλο με τον τρόπο που ο James Rhodey το κάνει στις μεταγενέστερες ταινίες του Marvel. Όμως, οι εξελίξεις όπως αυτό δείχνουν ότι αυτές οι εφαρμογές επιστημονικής φαντασίας δεν είναι τόσο απρόσιτες όσο φαινόταν κάποτε. Οι μπότες και τα λέιζερ του Tony Stark είναι επιστημονικής φαντασίας. Η υποκείμενη ιδέα πίσω από τα εξώφυλά του αποτελεί όλο και περισσότερο μέρος της επιστημονικής μας πραγματικότητας.

Εικόνα χαρακτηριστικών από Clinatec

Copyright © Ολα Τα Δικαιώματα Διατηρούνται | 2007es.com