Всяка година над 12 милиона души по света преживяват инсулт. Последиците от това често са трайни – отново се налага да се усвояват най-простите движения и дори базови неща като хващането на предмети. Загубата на тази способност не само усложнява ежедневието, но променя и качеството на живота. Именно тук се появяват екзоскелетите – външни устройства, които компенсират изгубени функции, подпомагат движенията на ръката и насърчават възстановяването.

До момента екзоскелетите за ръка се отличават с комплексността си – тежки конструкции, множество механични части и неудобство при носене. Натали Танчзак, докторант в Лабораторията по рехабилитационно инженерство (RELab) към ETH Zurich, представя радикално по-различно решение.

Прототипът няма хидравлични или пневматични системи. Два мотора, разположени на предмишницата, задвижват механизма, а конструкцията е сведена до елегантна простота. Устройството тежи едва 270 грама – колкото смартфон – и безпроблемно се носи благодарение на 3D-принтираната му найлонова повърхност, пише MyScience.

„Нашият екзоскелет позволява интензивна, индивидуална тренировка след претърпян инсулт. Пациентите могат да възстановят движенията си, като просто извършват ежедневните си задачи“, обяснява Танчзак.

Stefan Schneller / ETH Zurich

„Това е най-елегантният и компактен дизайн, който може да осъществи толкова сложни движения“, допълва професор Роджър Гасерт, съръководител на RELab заедно с Оливие Ламберси. По думите на Ламберси „красотата на новите екзоскелетни пръсти е в простотата им. Вече съществуващите модели се състоят от безброй части, а нашият – само от две.“

Те са разработени от учени от БАН. Демонстрираният робот за социална подкрепа, който е шведска разработка, струва близо 30 000 долара

Представиха български прототипи на роботи за рехабилитация на пациенти с инсулт

Една от най-важните иновации е в „подобната на акордеон“ външна структура, която позволява на стоманената пружина да трансформира линейното движение в перпендикулярна сила на захващане. Танчзак признава, че идеята идва именно от музикалния инструмент: „Търсех подходяща форма, която да поддържа движението на пръстите, както го прави и човешката ръка.“

В сътрудничество с инженера Джей Сонг тя създава 3D-принтиран компонент, през който пружината се плъзга. Така екзоскелетът може да бъде персонализиран според размера на ръката и дължината на пръстите на пациента, което повишава ефективността и комфорта.

Разработката отнема три години – започва в лабораторията Future Health Technologies в Сингапур, а по-късно се пренася в Цюрих. Там Танчзак тества устройството с осем пациенти, претърпели инсулт, за период от 12 седмици. „Като инженер за мен беше изключително удовлетворяващо да видя реалното въздействие на технологията върху хората. То беше огромно, а тяхната благодарност – безценна,“ споделя тя.

При навременна превенция, дори хора с генетичен риск от инсулт и деменция, биха могли да намалят вероятността за подобни заболявания

Лошите навици са пагубни за мозъка - нов тест показва как може да промените това

Потенциалът обаче не се изчерпва само с ръката. По думите ѝ същата конструкция може да бъде адаптирана за лакът, коляно, както и други стави – и то по елегантен начин.

„Новият дизайн е едновременно опростен, здрав и лек, а това са качества, които липсват при повечето вече съществуващи решения“, обобщава Ламберси. Идеята е да се осигури ежедневна подкрепа, която да не изисква специални условия, а да помага на пациентите да възвърнат нормалния си начин на живот чрез обикновени дейности.

С други думи – една „акордеонна“ структура може да промени живота на милиони хора, като им върне едно от най-важните умения: способността да протегнат ръка и да хванат това, което им е нужно.