Ein Roboter-Ellbogen für Schlaganfall-Überlebende

Eine Roboter-Ellbogenorthese, die die Absicht ihres Trägers erkennt und die Bewegung unterstützt, soll bald verfügbar sein, um Schlaganfallpatienten bei alltäglichen Aufgaben wie dem Ausschalten von Lichtschaltern zu unterstützen. Darüber hinaus deuten frühe Studien darauf hin, dass das Gerät als therapeutisches Hilfsmittel fungiert und die Bewegungsfähigkeit des Patienten auch ohne das Gerät deutlich verbessert.

Die Roboterhilfe wird die Reha einfacher und viel effektiver machen, sagt Rutledge Ellis-Behnke, Neurowissenschaftlerin am MIT. Darüber hinaus wird es den Patienten ermöglichen, so viel zu arbeiten, wie sie möchten, und so lange sie möchten. Es ermöglicht eine zusätzliche Reha außerhalb des Reha-Krankenhauses.

Mira Sahney, Präsidentin und eine der Gründerinnen von Myomo, dem in Boston ansässigen Unternehmen, das das Korsett entwickelt hat, erwartet, dass sie innerhalb von sechs Wochen die FDA-Zulassung erhalten, die eine Zertifizierung der Sicherheit des Geräts erfordert. In der Zwischenzeit wird die robotische Orthese in einigen Kliniken in Neuengland zur Verfügung stehen. Bis Ende dieses Jahres oder Anfang 2007 sollen die 6.000 US-Dollar teuren Maschinen je nach Finanzierung für den allgemeinen Kauf und den Heimgebrauch verfügbar sein, sagt sie. Zu den nächsten Schritten des Unternehmens gehört die Anpassung des Geräts zur Bewegungsunterstützung des Handgelenks und der Hand sowie des Ellenbogens.



Die aktive Orthese wurde 2003 am MIT von Studenten der Ingenieurwissenschaften in einer Gruppe unter der Leitung von Woodie Flowers, Professor für Maschinenbau am MIT, erfunden. John McBean und Kailas Narendran, ebenfalls Gründer von Myomo, verwendeten myoelektrische Sensoren auf der Haut, um schwache Spannungsänderungen in den darunter liegenden Muskeln zu erkennen, wenn Benutzer versuchten, ihre Arme zu bewegen. Da die Signale von jemandem, der im Wesentlichen gelähmt ist, sehr, sehr klein sind, sagt Sahney, werden Software und Elektronik benötigt, um Hintergrundgeräusche herauszufiltern und das Signal zu verstärken, um einen Elektromotor zum Beugen oder Strecken des Arms anzuleiten. Oftmals können Patienten ihre Arme selbstständig bis zu einem bestimmten Punkt bewegen, aber nicht weiter – an dieser Stelle wird das Signal der Muskulatur unterbrochen. Um dieses Problem zu beheben, haben die Ingenieure eine Software geschrieben, die hilft, das Signal zu glätten, diese Signalunterbrechungen auszufüllen und es dem Motor ermöglicht, den Arm des Patienten weiter zu bewegen. Oft haben sie tote Bereiche, und deshalb versuchen wir, ihnen zu helfen, über diese Bereiche hinwegzukommen, sagt sie.

Physiotherapeuten können die Roboterorthese so einstellen, dass sie den Patienten gerade genug Unterstützung bietet, damit sie ihre eigenen Muskeln so oft wie möglich nutzen und Atrophie verhindern. Die aktive Beteiligung des Patienten hat noch einen weiteren Vorteil: Sie kann das Wachstum von Nervenzellen fördern, durch einen Schlaganfall beschädigte Verbindungen wieder herstellen und den Patienten helfen, sich selbstständiger zu bewegen.

In einem Pilotversuch mit dem Gerät verbesserten sich sechs Schlaganfall-Überlebende, die mindestens sechs Monate lang keine Verbesserung ihrer Bewegungsfähigkeit gezeigt hatten, um durchschnittlich 30 Prozent auf einer Physiotherapie-Skala der Armfunktion. Zum Beispiel ziehen sich die Muskeln bei einem Schlaganfall oft unfreiwillig an, wodurch sich der Arm eines Patienten kräuselt und schwer zu strecken ist. Alle Patienten konnten ihren Arm nach dem Training mit dem Roboter stärker ausstrecken. Es überstieg unsere Träume von dem, was wir erreichen könnten, sagt Sahney. Zukünftige Studien werden mehr Patienten und strenge Kontrollen umfassen.

Weitere Robotergeräte zur Unterstützung von Schlaganfallpatienten werden entwickelt und getestet, darunter ein Gehassistent von Chicago PT of Evanston, IL, und eine Reihe von Rehabilitationsrobotern zum Trainieren von Armen, Handgelenken und Beinen durch Interaktive Bewegungstechnologien von Cambridge, MA.

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