ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Egzoskeleton uzvraća udarac

“Trči, Forreste, trči!” Ove su riječi bile poticaj mladom Forrestu, glavnom junaku sada već kultnog filma Roberta Zemeckisa, Forrest Gump, da potrči iz sve snage, što je dovelo do slamanja egzoskeletona kojeg je mladi Forrest nosio da bi mu se popravio hod, ali koji ga je sputavao u trčanju.

Tko god se, u današnje vrijeme, imao prilike susresti sa egzoskeletonima i/ili ortozama, zna da su ovi uređaji, i po pitanju dizajna i po pitanju mogućnosti, miljama daleko on onoga što se moglo vidjeti u spomenutom filmu. To je posljedica novih tehnologija koje stoje u pozadini razvoja umjetnih udova – robotika, senzorika, elektronika, nanotehnologija, materijali, programiranje itd., a koje su značajno napredovale posljednjih nekoliko desetljeća, o čemu smo već i pisali u nekoliko navrata.

S druge pak strane, mnogi aspekti ovih uređaja imaju podosta prostora za daljnji napredak i usavršavanje te uvođenje novih mogućnosti. No, da stvari i ovdje idu na bolje, pokazalo je, među ostalim, i svjetsko nogometno prvenstvo koje je upravo završilo u Brazilu.

Kako je poznato, početak svjetskog nogometnog prvenstva obilježio je paralizirani mladić koji je, uz pomoć egzoskeletona kontroliranog umom, nogom udario loptu i time službeno otvorio prvenstvo. Iako simboličan, ovaj je udarac 29-godišnjeg mladića, čiji su donji udovi potpuno paralizirani, bio vrlo važan trenutak za za sve one koji su vezani uz egzoskeletone – bilo one koji ih razvijaju, bilo one koji ih koriste.

Doktor Miguel Nicoleis, vodeći znanstvenik skupine od više od 150 istraživača koji su razvili spomenuti egzoskeleton, nakon uspješno izvedenog udarca, na društvenoj mreži oduševljeno je izjavio “Uspjeli smo!”.

“Juliano [29-godišnji mladić, op.a.] je taj koji je nosio egzoskeleton, no svi mi koji smo radili na projektu smo izveli taj udarac. Bio je to veliki pogodak za sve nas, ali i za znanost”, dodao je doktor Nicoleis, koji je još 2003. godine objavio rezultate istraživanja kojim je pokazao kako majmuni mogu kontrolirati virtualne ruke korištenjem isključivo moždane aktivnosti.

Prema riječima znanstvenika koji sudjeluju u ovom projektu, nazvanom “Ponovno hodaj” (eng. Walk Again), demonstracija izvedena na svjetskom nogometnom prvenstvu je “tek početak” budućnosti  u kojoj “paralizirani ljudi mogu zaboraviti na invalidska kolica i doslovno ponovno hodati”.

“Ovo je prvi puta da je egzoskeleton kontroliran umom i posjeduje mogućnost slanja povratne informacije pacijentu,” rekao je Nicoleis, koji u svom laboratoriju uči osam pacijenata korištenju ovog egzoskeletona. Svi pacijenti su između 20 i 35 godina starosti. 

No, valja imati na umu da je demonstracija izvedena na stadionu bila utoliko teža što se nije izvodila u laboratorijskim, strogo kontroliranim uvjetima. “Izvoditi demonstracije na stadionu je nešto potpuno drugačije od onoga što mi u robotici radimo. Nikad prije nešto tako nije izvedeno,” rekao je Nicoleis. 

Da bi upravljao egzoskeletonom, pacijent mora nositi posebnu kapu koja snima signale iz mozga te ih šalje računalu koje se, zajedno s baterijom, nalazi u ruksaku na leđima. Računalo interpretira taj signal i šalje ga, putem hidrauličkih aktuatora, do nogu, što dovodi do kontroliranog kretanja egzoskeletona. 

No, da ne bi sve ostalo na mehaničkoj razini, brine se umjetna koža, koja u sebi sadrži senzore tlaka, temperature i brzine. Ova se koža nalazi na petama pacijenata te omogućuje pacijentu da “osjeti” kako zapravo ponovno hoda. Naime, signali prikupljeni ovim senzorima tijekom hodanja šalju se vibracijskom uređaju na ruci pacijenta te tako pacijent, nakon određenog broja sati testiranja, počinje poistovjećivati pokrete nogama s vibracijskim signalom na ruci. Na ovaj se način pacijente nastoji osvijestiti kako ponovno hodaju. 

Nedavno je FDA [Food and Drug Association, op. a.] organizacija iz SAD-a, nakon niza kliničkih  testiranja, dala zeleno svjetlo korištenju ReWalk egzoskeletona kod kuće i time je, po prvi puta otkako je egzoskeletona, dala dozvolu korištenja ovih uređaja izvan kontroliranih laboratorijskih i rehabilitacijskih uvjeta. Iako ReWalk egzoskeleton nije pokretan umom, važan je to korak naprijed na području razvoja ovih uređaja i njihova približavanja svakodnevici krajnjem korisniku. 

Stoga je i ovaj udarac, kojeg je izveo paralizirani mladić na otvaranju svjetskog nogometnog prvenstva, iako naoko beznačajan, veliki korak prema boljoj budućnosti za sve one koji su, na ovaj ili onaj način, nažalost ostali prikovani za invalidska kolica.

Izvor: BBC

Podijeli.