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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

2019-11-13 07:28:03 来源:网络

克里斯汀·索伦森去年因病颈部以下瘫痪。她做梦也没想到两个月后她能步行去参加女儿的婚礼。给她带来好消息的是一种独特的康复技术——混合辅助肢体(hal)。这是一种可穿戴的半机械设备。更令人惊奇的是,病人可以通过脑电波控制整套设备,从而增强神经和肌肉功能。Cnn最近关注这项技术的应用前景及其给病人带来的变化。

“我的心要爆炸了。”

55岁的克里斯汀·索伦森去年颈部瘫痪。“我不知道这种疾病是如何产生的,”她说。“我一直很好,每天都在锻炼。但是有一天我的指尖开始刺痛,我的病情恶化了。”

去年10月,她被诊断患有格林-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,佛罗里达州杰克逊维尔的布鲁克斯医疗中心成为美国第一个使用日本研发的独特康复技术hal的机构。

Hal本质上是一个可穿戴的半机器人,它帮助脊髓损伤和肌肉萎缩的患者恢复活动,增强神经和肌肉功能。它们也被称为“外骨骼”,一种由小电机驱动的便携式可穿戴设备。真正令人兴奋的是,病人用他们的脑电波来控制全身的“机械肌肉”。这与以前主要由病人肢体运动驱动的辅助运动机器完全不同。

当索伦森听说日本机器人专家山海佳开发的哈尔时,她知道她必须试一试。因为两个月后她决定步行去参加女儿的婚礼。

当索伦森第一次尝试使用哈尔时,她甚至不能在平坦的地面上移动。

布鲁克斯医疗中心的一名训练有素的理疗师帮助她把哈尔放在腰上和裤腿上,然后装上传感器。传感器可以接收皮肤表面微弱的生物电信号,从而传达患者的运动意图。接收信号的hal将使用电力系统来帮助支持佩戴者做出相应的动作。这个功能可以帮助佩戴者产生比他感觉到的更多的能量。

当然,你不能指望哈尔会立刻“重生并适合飞行”。它需要几个月的康复治疗,必须有一个持续的决心和物理治疗师的支持。此外,当患者在跑步机上使用hal时,他或她需要补充体重控制装置,以确保他或她保持直立姿势。

在训练期间,理疗师将记录每个病人的运动设置——从步行到慢跑模式。他们将监控病人的运动,并相应地调整设置,使病人的运动更加自然。

索伦森说,最初的感觉是哈尔在引导她的小腿肌肉模仿自然行走,但后来她发现自己越来越“坐在驾驶座上”,并开始控制哈尔。“在最初的几次训练后,我的大脑与哈尔相连,我可以看到我在移动我的腿。这太不可思议了!我的心要爆炸了。”

最后,经过近40次每次持续一个半小时的训练,强壮的母亲和哈尔克服了瘫痪,如期参加了女儿的婚礼。

市场潜力巨大

如果哈尔普及,它不仅会造福残疾人。根据世卫组织的数据,到2050年,60岁以上的人口将超过20亿。外骨骼系统可以为世界人口老龄化提供解决方案。

想象一下,在不久的将来,当人体随着年龄的增长而衰竭时,由活跃大脑驱动的外骨骼可以帮助人们保持站立,其市场应用前景非常广阔。研究公司市场和市场预计,到2023年,全球医疗外骨骼市场的价值将达到28亿美元。

目前,山海佳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。虽然这位亿万富翁的公司名称赛博达因可能会让人想起美国科幻大片《终结者》中用来创造邪恶机器人的赛博达因技术,但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。20世纪60年代,当他上小学三年级时,他因为一本书而爱上了机器人。这本书是美国科幻作家艾萨克·阿西莫夫的代表作《我,机器人》。书中所反映的科学技术的积极应用令年轻的山海着迷。"那时我下定决心要成为一名制造机器人的科学家。"

成年后,山海决定在日本筑波大学学习工程学。1998年,山海制造了他的第一个hal原型(也成为世界上的第一个),并在接下来的几十年里将产品改进为今天的时尚和轻量级版本。2004年,他创办了赛博达因公司,专注于如何通过科学技术解决日本的老龄化问题。

山海说,人口老龄化正在加剧,医疗保健和老年护理的成本也在上升。这些问题不能仅靠公共政策来解决,而是依靠市场力量。他的愿景是创造这些“可穿戴的机械产品”,将人、机器和信息融为一体

Cnn指出,以前的机器人辅助技术主要用于军事目的。但现在hal代表了机器人辅助技术在非军事领域的研究成果,并已形成一种趋势。例如,哈佛大学的研究人员在2014年引入了一种柔软的外表,它可以增强患者的力量,并具有类似hal的功能。例如,像福特这样的汽车制造商正在他们的工厂里使用外骨骼技术来减轻工人的疲劳。此外,像哈尔这样的技术有潜力超越医疗领域,从救援和支持、劳动密集型工作到娱乐和老年人护理。

需要从头开始建立规范。

现在的问题之一是,当新技术被创造出来时,很少有社会和法律规则来规范它们。面对这个全新的市场,赛博达因需要从头开始建立市场规则。

山海说,这些措施必须事先讨论,以便所有参与外骨骼和其他技术制造和使用的各方能够保持对发展方向的控制。

目前,赛博达因有两个道德委员会。一个是致力于促进研究;创造和发展新设备和技术的和平理念。接下来,山海和他的团队将收集治疗数据,以更好地改善现有医疗设备。

山海的目标是开发能够长期维持和改善人类健康的医疗设备。现在,他很高兴看到老年人和严重残疾者能够重新获得独立。这也是索伦森的想法。

“我不仅使用hal,全国各地的人也来使用这些设备,”她说。"我希望这项技术更容易获得。"

(编辑信箱:ylq@jfdaily.com)

总编辑:杨立群文字编辑:廖琴专题地图来源:ic照片照片编辑:朱琳


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