Oficjalna premiera urządzenia, które pozwala chodzić osobom sparaliżowanym, będzie miała miejsce podczas otwarcia piłkarskich mistrzostw świata Mundial 2014 na stadionie w São Paulo.

Młody mężczyzna „ubrany” w egzoszkielet wstanie z wózka i spróbuje przy użyciu własnych myśli kopnąć piłkę. Jeśli mu się uda, będzie to przełomowy moment w historii medycyny. Ten supernowoczesny sprzęt jest od niedawna dostępny także w Polsce.

Egzoszkielet skonstruowany został przez międzynarodowy zespół naukowców uczestniczących w projekcie Walk Again (Znów chodzę). Zespół pod kierunkiem dr. Miguela Nicolelisa, brazylijskiego neurologa z Duke University, pracował nad konstrukcją przez ponad dekadę. Kilka lat temu uczony wykazał, że małpy są w stanie kontrolować ruchy sztucznych ramion komputerowego awatara, korzystając jedynie z aktywności własnego mózgu. Po tym odkryciu neurolog rozpoczął badania na ludziach.

Cuda technologii 3D

Od listopada ubiegłego roku dziewięcioro pacjentów w wieku od 20 do 40 lat trenuje w laboratorium w Sčo Paulo, wykorzystując egzoszkielet. Troje zostanie wyznaczonych do udziału w ceremonii otwarcia mistrzostw. Po treningach w symulatorze czterej pacjenci otrzymali egzoszkielety, by wykonać swój pierwszy krok. Jeden z nich ma dodatkowy trening — musi siłą myśli kopnąć piłkę. Nie wiadomo, czy uda się zrealizować ten pomysł, bo może zabraknąć czasu na doszlifowanie umiejętności, a raczej nikt nie zdecyduje się ryzykować porażki, na którą będzie patrzeć cały świat.

W odczytywaniu myśli pacjenta pomaga specjalny czepek zawierający elektrody odbierające impulsy elektryczne, które powstają dzięki aktywności mózgu. Czepek zbiera fale mózgowe i tłumaczy je na język komputerowy. Komputer jest umieszczony w plecaku egzoszkieletu (bateria pozwala na dwie godziny użytkowania), odczytane sygnały z mózgu komputer przesyła do nóg „robota”, każąc im się poruszać. „Kluczem są czujniki wbudowane w robota, które umożliwiają wyczuwanie przez niego powierzchni” — tłumaczył BBC dr Gordon Cheng z Politechniki w Monachium. Czujniki sprawdzają mnóstwo danych, w tym temperaturę oraz wibracje, i przesyłają je do komputera na plecach — centrum zarządzania szkieletem.

„Kiedy egzoszkielet zaczyna się poruszać, sygnał jest transmitowany do elektronicznego wibratora na ramieniu pacjenta. Przy dłuższym ćwiczeniu z egzoszkieletem mózg zaczyna wiązać ze sobą poruszanie nogami i wibrację na ramieniu. Pacjent odnosi wrażenie, że czuje swoje nogi. Mózg bardzo łatwo daje się oszukać, bo lubi czymś wypełniać pustkę” — wyjaśnia dr Nicolelis.

Poszczególne elementy szkieletu zostały stworzone przez różne firmy. Do jego budowy użyto wielu części wydrukowanych w technologii 3D, wykorzystując materiały przypominające bardzo mocny plastik; niektóre są twardsze niż metal i bardzo lekkie, inne są wykonane z aluminium.

Pomysł zaprezentowania egzo-szkieletu podczas mundialu ma przeciwników, którzy twierdzą, że dokonanie tego na oczach świata może dać mylne wrażenie, że „robot” będzie już niedługo powszechnie dostępny. A tak nie jest — to dopiero początek rozwoju na razie kosmicznie drogiej technologii.

Testowany przez polskich pacjentów

Egzoszkielet można stosować w leczeniu urazów powypadkowych, niedowładów, przy stwardnieniu rozsianym i u pacjentów po udarze. Mocowana na zewnątrz ciała powłoka wzmacnia siłę mięśni. Urządzenie pozwala także osobom z przerwanym rdzeniem kręgowym ćwiczyć w oczekiwaniu na moment, w którym będzie możliwe zrekonstruowanie uszkodzonego kręgosłupa.

Od niedawna ten nowoczesny sprzęt mogą testować też polscy pacjenci. „Dla kogoś, kto od kilkunastu lat porusza się na wózku i według dotychczasowej wiedzy medycznej nie ma najmniejszych szans ponownie chodzić na własnych nogach, to cud. Kilkuletni syn jednego z pacjentów, kiedy zobaczył pierwszy raz w życiu swojego tatę stojącego na nogach, krzyknął: „Tato, jaki ty jesteś wysoki!” — opowiada o zastosowaniu urządzenia Krzysztof Cygoń z firmy Technomex, która jako pierwsza w Polsce wprowadziła do swojej oferty egzoszkielet.

Pacjenci, którzy w Gliwicach testują pancerz wspomagany EKSO, podkreślają płynność ruchów i uczucie naturalnego, odruchowego stawiania kroków. „Osobie poruszającej się długo na wózku trening w egzoszkielecie dostarcza bardzo wielu doznań: poprawia krążenie, pionizuje, polepsza kondycję psychiczną. Po godzinie chodzenia pacjenci odczuwają zmęczenie” — mówi Krzysztof Cygoń.

Urządzenie jest bardzo drogie (pełna wersja egzoszkieletu to koszt ok. 580 tys. zł), jednak możliwości, jakie oferuje: niesymetryczne wspomaganie kończyn, łatwość dopasowania do osoby rehabilitowanej, cztery różne tryby pracy i możliwość pracy z pacjentami po przerwaniu rdzenia do wysokości C4 włącznie, sprawiły, że zainteresowanie nim jest ogromne. Egzoszkielet jest dostępny jedynie w szpitalach, ośrodkach rehabilitacyjnych i terapeutycznych. Producent zaleca zresztą, by ze względu na bezpieczeństwo używać go wyłącznie pod nadzorem, ale w różnych krajach zdarzają się już pojedyncze przypadki indywidualnych zakupów egzoszkieletu i używania go na co dzień pod kontrolą np. kogoś z rodziny.

W Polsce obecnie są dostępne dwa egzoszkielety EKSO: testowali je pacjenci w Reptach, obecnie w Dąbkach. Od 29 maja rozpoczyna się bezpłatny dla szpitali projekt EKSO, w ramach którego egzo-szkielet będzie „wędrował” po wiodących placówkach neurologicznych w Polsce. W każdej spędzi tydzień.

2

Zobacz galerię

Zakres wspomagania
Tryby pracy unikatowego urządzenia

Egzoszkielet umożliwia:
- niesymetryczne wspomaganie kończyn (tryb Variable Assist) — w zależności od potrzeb pacjenta urządzenie może z różną siłą wspomagać nogi (np. lewa — 50 proc. mocy, prawa 10 proc. mocy) i może to być dobierane jako wartość stała lub korygowana;
- łatwe dopasowanie do pacjenta — w czasie poniżej 5 minut można dopasować go do kolejnego pacjenta;
- cztery różne tryby pracy, w zależności od możliwości pacjenta;
- pracę z pacjentami po przerwaniu rdzenia do wysokości C4 włącznie.

 

Pochodzi z USA
Inspirujące zlecenia dla wojska

Egzoszkielet EKSO GT został zaprojektowany przez amerykańską firmę EKSO Bionics w roku 2005. Urządzenie powstało w wyniku prac prowadzonych dla wojska. W 2008 roku stworzono system HULC (Human Universal Load Carrier) będący rozwinięciem konstrukcji znanej wcześniej jako ExoHiker — egzoszkieletu pozwalającego przenosić ciężary do ok. 100 kg po różnego rodzaju terenie.

W 2010 roku powstał system eLEGS, tj. egzoszkielet rehabilitacyjny przeznaczony dla pacjentów wózkowych. W lutym 2012 roku do Hospital Craig w Englewood w stanie Kolorado dostarczono pierwszy komercyjny produkt EKSO.
Do końca 2012 roku wszystkie egzoszkielety pokonały w sumie ponad 1 mln kroków, do dzisiaj „przeszły” już ponad 6 mln kroków.

Oficjalna premiera urządzenia, które pozwala chodzić osobom sparaliżowanym, będzie miała miejsce podczas otwarcia piłkarskich mistrzostw świata Mundial 2014 na stadionie w São Paulo.

Młody mężczyzna „ubrany” w egzoszkielet wstanie z wózka i spróbuje przy użyciu własnych myśli kopnąć piłkę. Jeśli mu się uda, będzie to przełomowy moment w historii medycyny. Ten supernowoczesny sprzęt jest od niedawna dostępny także w Polsce. Egzoszkielet skonstruowany został przez międzynarodowy zespół naukowców uczestniczących w projekcie Walk Again (Znów chodzę). Zespół pod kierunkiem dr. Miguela Nicolelisa, brazylijskiego neurologa z Duke University, pracował nad konstrukcją przez ponad dekadę. Kilka lat temu uczony wykazał, że małpy są w stanie kontrolować ruchy sztucznych ramion komputerowego awatara, korzystając jedynie z aktywności własnego mózgu. Po tym odkryciu neurolog rozpoczął badania na ludziach.Cuda technologii 3DOd listopada ubiegłego roku dziewięcioro pacjentów w wieku od 20 do 40 lat trenuje w laboratorium w Sčo Paulo, wykorzystując egzoszkielet. Troje zostanie wyznaczonych do udziału w ceremonii otwarcia mistrzostw. Po treningach w symulatorze czterej pacjenci otrzymali egzoszkielety, by wykonać swój pierwszy krok. Jeden z nich ma dodatkowy trening — musi siłą myśli kopnąć piłkę. Nie wiadomo, czy uda się zrealizować ten pomysł, bo może zabraknąć czasu na doszlifowanie umiejętności, a raczej nikt nie zdecyduje się ryzykować porażki, na którą będzie patrzeć cały świat.W odczytywaniu myśli pacjenta pomaga specjalny czepek zawierający elektrody odbierające impulsy elektryczne, które powstają dzięki aktywności mózgu. Czepek zbiera fale mózgowe i tłumaczy je na język komputerowy. Komputer jest umieszczony w plecaku egzoszkieletu (bateria pozwala na dwie godziny użytkowania), odczytane sygnały z mózgu komputer przesyła do nóg „robota”, każąc im się poruszać. „Kluczem są czujniki wbudowane w robota, które umożliwiają wyczuwanie przez niego powierzchni” — tłumaczył BBC dr Gordon Cheng z Politechniki w Monachium. Czujniki sprawdzają mnóstwo danych, w tym temperaturę oraz wibracje, i przesyłają je do komputera na plecach — centrum zarządzania szkieletem.„Kiedy egzoszkielet zaczyna się poruszać, sygnał jest transmitowany do elektronicznego wibratora na ramieniu pacjenta. Przy dłuższym ćwiczeniu z egzoszkieletem mózg zaczyna wiązać ze sobą poruszanie nogami i wibrację na ramieniu. Pacjent odnosi wrażenie, że czuje swoje nogi. Mózg bardzo łatwo daje się oszukać, bo lubi czymś wypełniać pustkę” — wyjaśnia dr Nicolelis.Poszczególne elementy szkieletu zostały stworzone przez różne firmy. Do jego budowy użyto wielu części wydrukowanych w technologii 3D, wykorzystując materiały przypominające bardzo mocny plastik; niektóre są twardsze niż metal i bardzo lekkie, inne są wykonane z aluminium.Pomysł zaprezentowania egzo-szkieletu podczas mundialu ma przeciwników, którzy twierdzą, że dokonanie tego na oczach świata może dać mylne wrażenie, że „robot” będzie już niedługo powszechnie dostępny. A tak nie jest — to dopiero początek rozwoju na razie kosmicznie drogiej technologii.Testowany przez polskich pacjentówEgzoszkielet można stosować w leczeniu urazów powypadkowych, niedowładów, przy stwardnieniu rozsianym i u pacjentów po udarze. Mocowana na zewnątrz ciała powłoka wzmacnia siłę mięśni. Urządzenie pozwala także osobom z przerwanym rdzeniem kręgowym ćwiczyć w oczekiwaniu na moment, w którym będzie możliwe zrekonstruowanie uszkodzonego kręgosłupa.Od niedawna ten nowoczesny sprzęt mogą testować też polscy pacjenci. „Dla kogoś, kto od kilkunastu lat porusza się na wózku i według dotychczasowej wiedzy medycznej nie ma najmniejszych szans ponownie chodzić na własnych nogach, to cud. Kilkuletni syn jednego z pacjentów, kiedy zobaczył pierwszy raz w życiu swojego tatę stojącego na nogach, krzyknął: „Tato, jaki ty jesteś wysoki!” — opowiada o zastosowaniu urządzenia Krzysztof Cygoń z firmy Technomex, która jako pierwsza w Polsce wprowadziła do swojej oferty egzoszkielet. Pacjenci, którzy w Gliwicach testują pancerz wspomagany EKSO, podkreślają płynność ruchów i uczucie naturalnego, odruchowego stawiania kroków. „Osobie poruszającej się długo na wózku trening w egzoszkielecie dostarcza bardzo wielu doznań: poprawia krążenie, pionizuje, polepsza kondycję psychiczną. Po godzinie chodzenia pacjenci odczuwają zmęczenie” — mówi Krzysztof Cygoń. Urządzenie jest bardzo drogie (pełna wersja egzoszkieletu to koszt ok. 580 tys. zł), jednak możliwości, jakie oferuje: niesymetryczne wspomaganie kończyn, łatwość dopasowania do osoby rehabilitowanej, cztery różne tryby pracy i możliwość pracy z pacjentami po przerwaniu rdzenia do wysokości C4 włącznie, sprawiły, że zainteresowanie nim jest ogromne. Egzoszkielet jest dostępny jedynie w szpitalach, ośrodkach rehabilitacyjnych i terapeutycznych. Producent zaleca zresztą, by ze względu na bezpieczeństwo używać go wyłącznie pod nadzorem, ale w różnych krajach zdarzają się już pojedyncze przypadki indywidualnych zakupów egzoszkieletu i używania go na co dzień pod kontrolą np. kogoś z rodziny.W Polsce obecnie są dostępne dwa egzoszkielety EKSO: testowali je pacjenci w Reptach, obecnie w Dąbkach. Od 29 maja rozpoczyna się bezpłatny dla szpitali projekt EKSO, w ramach którego egzo-szkielet będzie „wędrował” po wiodących placówkach neurologicznych w Polsce. W każdej spędzi tydzień.