e-NABLE prezentuje Frog Arm – egzoszkielet dla sparaliżowanych

e-NABLE prezentuje Frog Arm – egzoszkielet dla sparaliżowanych

Rozwijany od 2012 roku przez organizacje z całego świata open-source’owy projekt e-NABLE ma za zadanie pomagania niepełnosprawnym – szczególnie dzieciom i młodzieży potrzebujących protez kończyn. W jego ramach wolontariusze projektują i produkują z wykorzystaniem technologii FFF proste i tanie w wykonaniu protezy mechaniczne dla dzieci w ponad 100 krajach.

Dodatkowe informacje
Do tej pory produkowane przez e-NABLE pomoce medyczne ograniczały się do protez mechanicznych, przydatnych w sytuacji braku ręki, czy ramienia – najczęściej z powodu wad wrodzonych. Takie protezy są pozbawione elektroniki i silników, a ruch na przykład chwytania dokonuje się przez odpowiednie zgięcie w nadgarstku lub stawie łokciowym. Zakres ruchów jest ograniczony w porównaniu do znacznie pod tym względem lepszych protez elektronicznych, nie wspominając o protezach bionicznych – jest to jednak niejednokrotnie jedyna szansa na względnie normalne życie dla wielu dzieci. Protezy wykonywane przez wolontariuszy współpracujących z e-NABLE są dopasowane do upodobań użytkownika, niejednokrotnie imitując ręce superbohaterów.

Peter Binkley – jeden z czołowych projektantów działających dla e-NABLE – pracuje teraz nad nową koncepcją. Tym razem chodzi o pomoc kierowaną do dzieci, które kończyny górne posiadają, jednak nie są w stanie nimi poruszać.

Dodatkowe informacje
Taki stan może wystąpić na przykład po próbie leczenia niektórych przypadków niereagującej na standardowe leczenie farmakologiczne padaczki przez hemisferektomię. Zabieg usunięcia półkuli mózgu – w całości lub większej jej części – chociaż bywa okaleczający, ratuje życie dzieci z lekooporną padaczką z częstymi, niebezpiecznymi napadami. Z hemisferektomią wiąże się czasem (choć nie zawsze – plastyczność mózgu dzieci jest zadziwiająca, a w większości przypadków nie ma konieczności usunięcia części mózgu odpowiedzialnych za ruch i czucie) paraliż przeciwnej do usuniętej półkuli strony ciała wraz z utratą czucia. Paraliż może być też skutkiem samej padaczki, jak i wielu innych zaburzeń i chorób.

Jak wyjaśnia Peter, w 2016 roku o pomoc zwróciły się do niego osoby tworzące Brain Recovery Project chcące, by kontynuował rozpoczęty przez Elizabeth Jackson projekt Airy Arm kierowany właśnie do dzieci z jednostronnym niedowładem po hemisferektomii. Binkley rozpoczął więc prace nad Frog Arm, przeprowadzając testy prototypów na Cameron, która zabieg hemisferektomii przeszła w dzieciństwie, a obecnie nie jest w stanie wykonywać ruchów nadgarstkiem i palcami.

Budowa prototypu w wersji 0.2

Mechaniczny egzoszkielet Frog Arm wykorzystuje zachowaną możliwość wykonywania ruchów w stawie łokciowym do poruszania palcami podobnie, jak ma to miejsce w protezach mechanicznych e-NABLE. W wersji 0.2 Binkley wykorzystał fakt, że w sparaliżowanej kończynie zginanie nadgarstka prostuje palce, a prostowanie nadgarstka – powoduje ich zgięcie. W ten sposób drugi prototyp przekładał prostowanie stawu łokciowego na zgięcie nadgarstka. Kolejne iteracje wymagały dalszej analizy biomechanicznych właściwości stawów Cameron i eksperymentów z odpowiednią pozycją bloczków, zawiasów, śrub i mocowań. W najnowszej jak na razie wersji 0.5 kciuk pozostaje nieruchomy, a wyprostowanie łokcia ma prostować tylko palce od wskazującego do środkowego. Wersja 0.5 została udostępniona na zasadach open source na platformie Thingiverse razem z instrukcjami dotyczącymi prawidłowego dopasowania rozmiaru. Elementy zostały przystosowane do wydrukowania w 3D z PLA.

Wersja 0.4 Frog Arm

W kończynie przez długi czas objętej paraliżem dochodzi do rozwinięcia się przykurczów mięśniowych. Wykonywanie biernych ruchów wymaga wówczas znacznie większej siły. Tak też było w wypadku Cameron – prostowanie palców z wykorzystaniem egzoszkieletu było na tyle utrudnione, że Peter zaczął obawiać się, że dziewczyna zrobi sobie krzywdę ze względu na zaburzone czucie bólu. Frog Arm okazało się w jej przypadku zbyt mało przydatne, by uzasadniać regularne używanie, a Binkley ma zamiar rozpocząć pracę z nowym testerem, u którego nie doszło jeszcze do rozwinięcia się przykurczów.

Wersja 0.5 Frog Arm

Peter zauważa, że Frog Arm może znaleźć zastosowanie również w innych grupach pacjentów – nie tylko wśród dzieci z padaczką. Na myśl przychodzą tutaj również między innymi osoby po udarach, czy uszkodzeniach nerwów. Podkreśla też, że potrzebne są dalsze testy sprawdzające przydatność egzoszkieletu w różnych grupach i zachęca fizjoterapeutów i lekarzy, by sami wykonali Frog Arm na podstawie plików i instrukcji z Thingiverse i dzielili się z nim opiniami. Oczywiście, należy pamiętać, że jest to projekt eksperymentalny i używać go wyłącznie pod nadzorem specjalisty.

Źródło: enablingthefuture.org

KOMENTARZE

Przetwarzamy dane osobowe użytkowników witryny, zobacz szczegóły...

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close