اسکلت بیرونی Wandercraft به افراد پاراپلژیک کمک میکند دوباره راه بروند!

بنیانگذاران استارت‌آپ Wandercraft در تلاشند نوعی اسکلت بیرونی کاملاً خودکار توسعه دهند که فرد برای راه رفتن با آن نیازی به عصا نداشته باشد. اما یکپارچه‌سازی ربات‌ها با انسان کار ساده‌ای نیست. در ادامه با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

بنیانگذاران استارت‌آپ Wandercraft واقع در پاریس قصد دارند کاری منحصر به فرد انجام دهند. آنها متخصصان رباتیک هستند که در تلاشند نوعی اسکلت بیرونی کاملاً خودکار و بدون نیاز به عصا برای کاربران صندلی چرخدار توسعه دهند. پس از سال‌ها توسعه، آنها تقریباً آماده‌اند تا نتیجه تلاش‌ها خود را به عموم مردم نشان دهند.

Wandercraft آخرین نمونه اسکلت بیرونی خود به نام «Atalante»، را با موفقیت آزمایش کرد. مدیر عامل این شرکت، Matthieu Masselin گفت: «پاسخ احساسی قوی از سوی افراد شرکت کننده در آزمایش‌ها دریافت کردیم. برای بسیاری از آنها، این نخستین بار بود که توانستند پس از حادثه‌ای که برایشان اتفاق افتاده بود، دوباره راه بروند».

بسیاری از شرکت‌ها سعی کرده‌اند برای افراد پاراپلژی اسکلت بیرونی توسعه دهند اما مدل‌هایی همچون Ekso Bionics، ReWalk و دیگران نیازمند عصا است که به شدت به عضلات شانه بیماران فشار می‌آورد. این موضوع تمرینات توانبخشی و آموزش‌ها را محدود می‌کند، زیرا بیماران اغلب برای بهبود خستگی عضلانی نیاز به روزها استراحت دارند.

افراد پاراپلژی به دستگاهی نیاز دارند که به آنها اجازه دهد بایستند و راه بروند. این امر به آنها کمک می‌کند تا با مشکلاتی از قبیل مشکلات قلبی عروقی، زخم‌های فشاری، بی‌اختیاری، از دست دادن توانایی عضلات و افسردگی مواجه نشوند. توانایی ایستادن و راه رفتن بدون عصا، نه تنها موجب بهبود روحی روانی شدیدی می‌شود بلکه موجب کاهش یا حذف بسیاری از این علائم می‌شود. Masselin گفت: «دوستان ما که از صندلی چرخدار استفاده می‌کنند به ما گفتند اگر دستگاهی بود که می‌توانست ما را قادر به راه رفتن دوباره کند، هر هزینه‌ای برای آن می‌پرداختیم».

اسکلت‌های بیرونی کمک کننده بدون عصا چندین مرتبه پیچیده‌تر هستند. جدیدترین دستگاه Wandercraft، مدل نسل چهارم، وزنی حدود 130 پوند (60 کیلوگرم) دارد. این اسکلت بیرونی باید تعادل کاملی شبیه انسان داشته باشد تا بیمار نیفتند و آسیب نبیند. Masselin گفت: «ما متوجه شدیم که سخت‌ترین مشکل ما در رباتیک، ثبات راه رفتن انسان است».

بر خلاف بسیاری از اسکلت‌های بیرونی فعلی، که بیشتر شبیه بریس‌های موتوری هستند، Wandercraft یک ساختار سفت و سخت دارد. این اسکلت بیرونی موتورهای چندگانه قدرتمند و جمع و جوری بر روی مفصل ران، زانو و مچ پا دارد. باتری بزرگ همراه با میکرو رایانه مجهز به پردازنده Intel Core i7 که محاسبات پیچیده مورد نیاز برای اطمینان از حفظ تعادل و راه رفتن را انجام می‌دهد، پشت نصب می‌شود. ساخت یک ربات به اندازه کافی سخت است، اما اتصال انسان به آن، میزان دشواری را افزایش می‌دهد. Masselin اشاره کرد: «اگر اسکلت بیرونی زانو را خم می‌کند، قطعاً باید پیش از اینکه زانوی فرد را بشکند، متوقف شود».

این شرکت برای ساخت چنین دستگاه پیچیده‌ای متخصصان برتر رباتیک، مهندسان مکانیک و برنامه‌نویسان را استخدام کرده است. همچنین باید افرادی در زمینه بیومدیکال، پزشکی، بیومکانیک و دیگر زمینه‌های مختلف فراخواند و آنها را برای کار با گروه آموزش داد. اسکلت بیرونی و کدها باید با پروتکل‌های پزشکی مطابقت داشته باشند و Wandercraft باید پیش از اینکه بیمار بتواند از آن استفاده کند، جزئیات را دقیقاً بررسی کنند. پس از گذشت پنج سال از مقابله با این چالش‌ها، این شرکت در نهایت اسکلت بیرونی Atalante را با بیماران آزمایش کرد.

بیماران ابتدا به وسیله تسمه‌هایی که به طور خاص برای توزیع فشار به طور مساوی در کمر، ران، زانو و مچ پا طراحی شده‌اند، به دستگاه متصل می‌شوند. این تسمه‌ها می‌توانند به طور کامل از وزن کاربران پشتیبانی کنند.

شما با نشستن در دستگاه آغاز می‌کنید و سپس یک ژست ایستادن با خم کردن کمر ایجاد می‌کنید. این حالت موتورها را فعال می‌کند که به صورت خودکار کاربر را به حالت ایستاده هدایت کند. سپس راه رفتن به وسیله حرکات بیمار و یا برنامه‌های خودکار توسط درمانگر آغاز می‌شود. راه رفتن آشکارا آهسته است اما بیماران می‌توانند بدون عصا و یا کمک خارجی اقدامات متعددی انجام دهند.

علیرغم محدودیت‌ها، Wandercraft و به ویژه بیماران این آزمایش‌ها را موفقیت‌آمیز دانستند. Masselin گفت: «این برای گروه بسیار عالی بود، زیرا ما سال‌ها کار سختی روی این دستگاه انجام دادیم. اما برای این افراد، کاربران واقعی، حتی قوی‌تر و احساسی‌تر بود، زیرا آنها واقعاً توانایی دستگاه را دیدند و بسیاری از آنها به ما گفتند ناراحت هستند که باید آزمایش را متوقف کنند».

به رغم شور و شوق آشکار، Wandercraft به سرعت انتظارات را پایین آورد. Masselin گفت: «نمایش چشم اندازهای بزرگ از کاری که میتوانید انجام دهیدبه مردم و سپس دست نیافتن به آنها بسیار مأیوس کننده است. ما نمی‌خواهیم مردم را با دادن امیدهای واهی تحت فشار قرار دهیم». به همین دلیل آنها قصد دارند پس از تأیید پزشکان و متخصصین فیزیوتراپی، ویدئویی از عملکرد دستگاه را به نمایش بگذارند.

این شرکت تنها مبلغ 15 میلیون یورو (17.6 میلیون دلار) کمک مالی دریافت کرده است و برنامه‌ای دقیق برای ارائه اسکلت بیرونی به بازار دارد. طراحی و توسعه اکنون به پایان رسیده است، بنابراین Wandercraft وارد فاز مشخصات می‌شود تا دقیقاً مشخص کند بیماران و پرسنل پزشکی چگونه می‌توانند از آن استفاده کنند. در پایان سال، Wandercraft با استفاده از یک ویدئو اسکلت بیرونی خود را به عموم مردم معرفی خواهد کرد.

گام بعدی به اصطلاح CE Marking یا معادل اروپایی گواهینامه FDA است. این شرکت امیدوار است که در سال 2018 آن را دریافت کند. پس از آن، می‌تواند اسکلت بیرونی را در اروپا برای استفاده در تسهیلات پزشکی تحت نظارت دقیق متخصصان آموزش دیده بفروشد. این شرکت قصد دارد تا سال 2018 نخستین اسکلت بیرونی خود را در اختیار عموم مردم قرار دهد. و در نهایت به دنبال تأییدیه FDA خواهد بود تا بتواند دستگاه را در ایالات متحده به فروش برساند.

Wandercraft رؤیا‌های بزرگتری دارد. این شرکت قصد دارد در آینده یک نسخه سبک‌تر و کاملاً مستقل را برای استفاده شخصی افراد پاراپلژی بسازد. هنگامی که کاربران آنها را تهیه کنند، می‌توانند از خانه‌ها بیرون بیایند و در پارک یا دیگر مکان‌ها حرکت کنند. این به فناوری پیشرفته‌تری نیاز دارد، زیرا اسکلت بیرونی باید بتواند موانعی همچون پله‌ها را کنترل کند. در حال حاضر این اسکلت بیرونی میتواند بایستد اما حتی یک سنگ ریزه می‌تواند تعادل این دستگاه‌ها را از بین ببرد.

منبع : مجله فناوری های توان افزا و پوشیدنی