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穿着半机械人设备全身瘫痪的她步行参加了女儿婚礼-【资讯】无氧铜线

2021-07-29 20:08:55  顶兴机械网

穿着“半机械人”设备,全身瘫痪的她步行参加了女儿婚礼

摘要:真正令人兴奋的是:病人用他们的脑电波操控全身“机械肌肉”。

克里斯汀·索伦森去年因罹患疾病导致颈部以下全身瘫痪之后,她做梦也没想到,仅仅隔了2个月,她就能步行参加女儿的婚礼。为她带来福音的是一项独特的复健技术——混合辅助肢体(hal)。它是一种可穿戴的半机械设备,更神奇的是,病人可通过脑电波控制全套设备,从而增强神经和肌肉机能。美国有线电视新闻网(cnn)近日关注了这一技术的应用前景,及其给病患带来的改变。

“我的心要炸开了”

55岁的克里斯汀·索伦森去年颈部以下瘫痪。“不知疾病是怎么来的,”她说,“我之前一直都很好,每天锻炼。但有一天我的指尖开始刺痛,病情随之恶化。”

去年10月,她被诊断出患有格林巴利综合征,这是一种影响身体神经系统的罕见疾病。幸运的是,就在去年早些时候,位于佛罗里达州杰克逊维尔的布鲁克斯医疗中心成为美国首家使用日本研发的独特康复技术hal的机构。

hal本质上是一种可穿戴的半机械人,帮助脊髓受损和肌肉萎缩的患者恢复活动,增强神经和肌肉机能。它们又被称为“外骨骼”,一种由小型电动马达驱动的轻便可穿戴设备。真正令人兴奋的是:病人用他们的脑电波操控全身“机械肌肉”。这与以前的辅助活动机械完全不同,以前的辅助活动机械主要还是通过病患的肢体活动来驱动。

当索伦森听说由日本机器人学家山海嘉之研发的hal时,她知道自己必须一试。因为她决定步行参加2个月后女儿的婚礼。

当索伦森第一次尝试使用hal时,她连在平地上移动都无法做到。

布鲁克斯医疗中心一名训练有素的理疗师帮她把hal穿戴在腰间和裤腿上,再接上传感器。传感器能接收皮肤表面微弱的生物电信号,从而传达出病人的移动意图。收到信号的hal会利用动力系统帮助支持穿戴者做出相应动作。这一功能可以帮助穿戴者产生比自身感觉更强大的力量。

当然,你不能指望拥有hal后能即刻“脱胎换骨,健步如飞”。而是需要进行长达数月的复健治疗,必须拥有持之以恒的决心和理疗师的帮助。此外,当患者在跑步机上使用hal时,还需辅之以体重控制装置,确保其保持直立姿势。

在训练过程中,理疗师会记录下每位患者的运动设置——从步行到慢跑模式。他们会监控患者的动作,并相应调整设置,使患者的动作更自然。

索伦森说,最初感觉是,hal在引导她的小腿肌肉做出模仿自然行走的动作,但后来她发现自己越来越多地“坐上驾驶位”开始控制hal。“头几次训练过后,我的大脑连接到hal,可以看到我在移动自己的腿。太不可思议了!我的心都要炸开了。”

最终,经过近40次、每次持续一个半小时的训练,这位坚强的母亲和hal一起克服了瘫痪,如期参加了女儿的婚礼。

市场潜力巨大

如果hal得到普及,那么受益的不仅仅是那些残疾或受伤的人。世界卫生组织数据显示,到2050年,60岁以上老年人将超过20亿,外骨骼系统可以为世界人口老龄化提供一个解决方案。

想象一下,在不久的未来,随着人类身体随年龄增长而衰竭,由活跃的大脑提供动力的外骨骼可以帮助人们保持站立,其市场应用前景可谓非常巨大。研究公司markets and markets预计,到2023年全球医疗外骨骼市场估值将达到28亿美元。

目前,山海嘉之的外骨骼系统正在帮助日本、菲律宾、德国和波兰的患者恢复肌肉运动。尽管这位亿万富翁的公司名字赛博达因(cyberdyne)可能会让人想起美国科幻大片《终结者》中制造邪恶机器人的赛博达因技术,但这位日本机器人专家希望创造的技术不是为了战争,而是为了和平与复兴。

山海从小就喜欢机械。上世纪60年代,读小学三年级的他因为一本书与机器人结缘。这本书就是美国科幻作家艾萨克·阿西莫夫的代表作《我,机器人》。书中所反映的科技的积极应用,让年幼的山海为之着迷。“我当时就下定决心,要成为制造机器人的科学家。”

成年后的山海决定在日本筑波大学攻读工程学。1998年,山海制作了他的第一台hal原型机(这也成为世界首创),并在接下来的几十年里将这个产品改进成今天时髦、轻便的版本。2004年,他成立了公司赛博达因,重点关注如何通过科技解决日本老龄化问题。

山海说,老龄人口不断增加,医疗和老年照护成本不断攀升。这些问题不可能只通过公共政策解决,需要依靠市场的力量。他的愿景是创造这些“可穿戴的机械产品”“将人类、机器和信息融合在一起”。

cnn指出,以前的机器人援助技术主要用于军事用途。但如今,hal代表了机器人援助技术在非军事领域的研究成果,并形成一股风潮。例如,哈佛大学的研究人员在2014年推出了一款柔软的外装,可以增强病人的力量,功能类似于hal。在比如,福特等汽车制造商正在工厂里使用外骨骼技术,以减轻工人的疲劳。此外,类似hal那样的技术还有超越医疗领域的潜力,从救援和支持、劳动密集型工作到娱乐和老年护理,无所不包。

需要从零开始确立规范

眼下碰到的一个问题是,当新技术被创造出来时,几乎没有社会和法律规则来规范它们。面对这一崭新的市场,赛博达因公司需要从零开始确立市场规范。

山海说,这些措施必须事先进行讨论,以便所有涉及外骨骼等技术的制造和使用的各方都能保持对发展方向的控制。

目前,赛博达因公司有两个道德委员会。一个致力于促进研究;一个在创造和发展新设备和技术时坚持和平的理念。接下来,山海和他的团队将收集治疗数据,更好地改进现有医疗设备。

山海的目标是研制出能够更长时间维持和增进人类健康的医疗设备。现在,他很高兴看到老年人、严重残疾人士都能重新获得独立。这也是索伦森的想法。

“不仅我使用hal,来自全国各地的人也前来使用这些设备,”她说,“我希望这种技术更容易获得。”

(编辑邮箱:ylq@jfdaily)

栏目主编:杨立群文字编辑:廖勤题图来源:ic photo

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