Was wäre wenn ein Wearable könnte Behinderten mehr Kraft und Stabilität bieten? Forscher der ETH Zürich haben eine tragbare Textilweste entwickelt, die als zusätzliche Muskelschicht für diejenigen fungiert, die sie am dringendsten benötigen, laut Pressemitteilung von der an diesem Donnerstag veröffentlichten Institution.
Ein nützliches technisches Hilfsmittel
„Krankenhäuser haben zwar viele gute Therapiegeräte, aber diese sind oft sehr teuer und unhandlich. Und es gibt wenige technische Hilfsmittel, die Patienten direkt im Alltag nutzen und auf die sie bei der Durchführung von Übungen zu Hause zurückgreifen können. Das wollen wir schließenLücke“, sagt Marie Georgarakis, ehemalige Doktorandin am Sensory Motor Systems Lab der ETH Zürich.
Das neue Wearable heißt Myoshirt und wird wie folgt beschrieben: „Es ist eine Art Weste mit Manschetten für die Oberarme, begleitet von einer kleinen Box, die die gesamte Technologie enthält, die nicht direkt am Körper verwendet wird. Funktioniert über eingebettete Sensorenim stoff erkennt ein smarter algorithmus die gewollten bewegungen des trägers und den erforderlichen kraftaufwand, ein motor verkürzt daraufhin ein parallel zur muskulatur verlaufendes seil im stoff – eine art künstliche sehne – und unterstützt so die gewünschte bewegung."
Das Gerät soll außerdem eine Unterstützung bieten, die sich immer an die Bewegungen des Benutzers anpasst und an seine individuellen Vorlieben angepasst werden kann. Beim Tragen der Weste behält der Benutzer jederzeit die Kontrolle und kann das Gerät bei Bedarf jederzeit übersteuern.
Die Forscher führten eine Studie des neuen Geräts mit 12 Probanden durch: zehn Personen ohne körperliche Beeinträchtigungen, eine Person mit Muskeldystrophie und eine Person mit einer Rückenmarksverletzung. Sie fanden heraus, dass alle Teilnehmer ihre Arme heben und/oder Gegenstände viel länger mit der Weste.
Erhöhung der Ausdauer
Die Daten zeigten auch, dass die Ausdauer bei den gesunden Probanden um etwa ein Drittel und bei dem Teilnehmer mit Muskeldystrophie um etwa 60 % zunahm. Der Teilnehmer mit einer Querschnittlähmung hingegen konnte die Übungen der Studie dreimal so lange durchführen.Die Teilnehmer berichteten auch, dass das Gerät intuitiv zu bedienen war.
Nun möchte das Team das Gerät unter alltäglicheren Bedingungen testen. „In der nächsten Phase wollen wir unseren Prototypen außerhalb des Labors in der natürlichen Umgebung zukünftiger Träger testen und die Ergebnisse nutzen, um ihn weiter zu verbessern“, sagte MicheleXiloyannis, der auch am Sensory Motor Systems Lab der ETH Zürich arbeitet.
Der Prototyp ist noch lange nicht marktreif. Aktuator und Steuerbox wiegen derzeit 4 kg, was ihn umständlich und unpraktisch macht. Aber für Menschen mit Behinderungen ist das Gerät ein großartiger erster Schritt in eine Zukunft, die ihnen möglicherweise mehr Kontrolle gibtÜber ihre Bewegungen.
Die Forschungwurde veröffentlicht ein Magazin Natur.
Studienzusammenfassung:
Die mühelose Durchführung von Aktivitäten des täglichen Lebens ist ein Eckpfeiler unserer persönlichen Unabhängigkeit. Natürlich können verschiedene Formen von Beeinträchtigungen der oberen Extremitäten einen erheblichen Einfluss auf die Lebensqualität haben. Wir haben das Myoshirt entwickelt, einen textilbasierten, weichen, tragbaren Roboter oder Exomuskel,das autonom den Bewegungen des Benutzers folgt und dadurch die Schulter gegen die Schwerkraft unterstützt.Mit dem Myoshirt erlebten Teilnehmer ohne Beeinträchtigungen n = 10, 5 männlich einen um 51,1 s verzögerten Beginn der Muskelermüdung 36,1 %, P < 0,001.einer funktionellen Aufgabe verringerte sich ihre Muskelaktivität um 49,1 % P < 0,001. Analog kam es bei zwei Teilnehmern mit Beeinträchtigungen der oberen Extremitäten aufgrund einer Muskeldystrophie und einer Rückenmarksverletzung zu einem um 256,4 s 61,5%.das Potenzial, die persönliche Unabhängigkeit von Menschen mit Beeinträchtigungen der oberen Extremitäten zu erhöhen.