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Twin, das neue Roboter-Exoskelett für die unteren Gliedmaßen

Mailand (Italien), 23. Februar 2024 – TWIN ist der Name des neuen robotischen Exoskeletts für die unteren Gliedmaßen, das von Rehab Technologies IIT – INAIL, dem gemeinsamen Labor des Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Italienisches Institut für Technologie) und dem Prothetikzentrum des INAIL (der Protheseneinheit des Nationalen Instituts für die Versicherung gegen Arbeitsunfälle) entworfen und entwickelt wurde. was es den Patienten ermöglicht, es leichter zu tragen. TWIN wurde heute in Mailand auf einer Pressekonferenz im Museum für Wissenschaft und Technologie vorgestellt und von zwei Patienten demonstriert, die während der Entwicklung des Systems an der Erprobung beteiligt waren. TWIN ist derzeit ein Prototyp, aber die Forscher hoffen, ihn bald in die Industrialisierung zu bringen.

Das Exoskelett finden Sie hier: TWIN

Ein neues robotisches Exoskelett könnte es Menschen, die ihre Beine nicht mehr benutzen können, ermöglichen, aufzustehen und sogar zu gehen. Es kann auch dazu beitragen, dass sie wieder ohne Hilfe gehen können, indem es ihre Bewegungen leitet und sie aufrecht hält, während sie an einer rehabilitativen Therapie teilnehmen.

Er wurde für Patienten mit eingeschränkter oder nicht vorhandener motorischer Leistungsfähigkeit im Unterkörper entwickelt und bewegt ihre Beine über Motoren, die sich an den Knie- und Hüftgelenken befinden. Diese Motoren werden von einem Bordakku gespeist, der Berichten zufolge für etwa vier Stunden Nutzung pro einstündiger Ladung reichen soll.

Twin kann in drei verschiedenen Betriebsmodi eingesetzt werden.

Im Walk-Modus, der für Menschen gedacht ist, die ihre Beine überhaupt nicht benutzen können, bewegt das Exoskelett die Beine des Benutzers für sie und hilft ihm, sich hinzusetzen und aufzustehen. Die Person muss immer noch Krücken verwenden, um das Gleichgewicht zu halten, wie es bei anderen unterstützenden Exoskeletten der Fall ist, wie sie von ReWalk hergestellt werden.

Der Retrain-Modus ist für Patienten gedacht, die noch über eine gewisse motorische Funktion der unteren Gliedmaßen verfügen, da er es ihnen ermöglicht, so viel wie möglich selbstständig zu gehen, aber bei Bedarf mit einem einstellbaren Maß an Unterstützung eingreift. Während des gesamten Prozesses führt das Exoskelett sie zu einer vorgegebenen optimalen Beinbewegungsbahn.

Zu guter Letzt gibt es noch den TwinCare-Modus, der für Personen gedacht ist, die ein Bein voll nutzen können, das andere jedoch nicht. In diesem Fall verstärkt das Exoskelett die Bewegung des betroffenen Beins, so dass es der Bewegung des gesunden Beins entspricht. In allen drei Modi kann ein Physiotherapeut oder der Benutzer selbst Gangparameter wie Schrittlänge/-typ und Gehgeschwindigkeit über ein drahtlos verbundenes Android-Tablet einstellen.

Zwei Dinge, die Twin von ähnlichen Exoskeletten unterscheiden, sind laut seinen Designern die Tatsache, dass es aus leichten Materialien besteht – zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung anstelle von Stahl – und dass es über ein modulares Design verfügt, das es ermöglicht, Komponenten für den Transport oder die Aufrüstung zu entfernen.

Das Gerät befindet sich seit Ende 2013 in der Entwicklung und soll hoffentlich bald in Produktion gehen. Es ist im folgenden Video im Einsatz zu sehen.

Das Exoskelett der unteren Gliedmaßen, das es querschnittgelähmten Patienten ermöglicht, selbstständig zu gehen. Die Stärken dieses Robotergeräts sind seine Benutzerfreundlichkeit, seine Tragbarkeit und seine Tragbarkeit.

In kurzer Zeit wird TWIN zu einem Instrument für den klinischen und Rehabilitationseinsatz werden, mit der Möglichkeit, Rückmeldung über den Gesundheitszustand des behandelten Patienten zu geben, die wichtigsten physiologischen Parameter zu überwachen, auch aus Sicherheitsgründen, spezifische Berichte über Fortschritte und Ergebnisse zu erstellen und die Route anzupassen.

Das Exoskelett TWIN stammt aus dem Rehab Technologies Lab des IIT, dem gemeinsamen Labor zwischen dem IIT in Genua und dem Prothetischen Zentrum des INAIL in Budrio (Bologna), das von Matteo Laffranchi koordiniert wird. Die Zusammenarbeit begann Ende 2013 mit dem Ziel, innovative, hochtechnologische und kostengünstige Lösungen für Patienten mit körperlichen Beeinträchtigungen zu entwickeln.

Einer der Patienten, die heute TWIN trugen, ist Alex Santucci, der Techniker und Forscher während der gesamten Entwicklungsphase des Geräts begleitete und als Tester an klinischen Experimenten teilnahm. Die klinischen Experimente fanden nicht nur im Prothetikzentrum des INAIL in Vigorso di Budrio statt, sondern auch im Montecatone Rehabilitationsinstitut in Imola und in der Villa Beretta in Costa Masnaga (LC).

Das motorisierte Exoskelett TWIN ist eine äußere Struktur, die in der Lage ist, die körperlichen Fähigkeiten des Trägers zu verbessern. Es wurde entwickelt, um es Personen mit eingeschränkten oder sogar fehlenden motorischen Fähigkeiten in den unteren Gliedmaßen, wie z. B. bei vollständigen Rückenmarksverletzungen, zu ermöglichen, eine aufrechte Position beizubehalten, mit Hilfe von Krücken oder Rollatoren zu gehen (da das Exoskelett nicht selbstbalancierend ist) und aufzustehen und sich hinzusetzen.

Zwei Merkmale machen TWIN weltweit einzigartig: Es besteht aus leichten Materialien wie einer Aluminiumlegierung und besteht aus modularen Komponenten, die die Benutzerfreundlichkeit und den Transport erleichtern. Darüber hinaus ist die Struktur durch Teleskopverbindungen, die auf Höhe des Oberschenkelknochens und des Schienbeins platziert werden, an die körperlichen Eigenschaften des Patienten anpassbar. Knöchel- und Fußstützen sind in verschiedenen Größen erhältlich, um sich an die Ergonomie des Benutzers anzupassen, egal ob weiblich oder männlich, jung oder erwachsen. Die Betriebsmodi von TWIN sind auch an den Patienten anpassbar und bewerten den Grad des motorischen Defizits der Person, die es trägt, insbesondere seine Fähigkeit, autonom zu gehen.

TWIN kann von einem Bediener, z. B. einem Physiotherapeuten, über eine spezielle Android-Anwendung gesteuert werden, die auf dem mitgelieferten Tablet installiert ist. Die grafische Benutzeroberfläche ermöglicht die Steuerung des Exoskeletts bei der Ausführung verschiedener programmierter Aktivitäten, die Einstellung der kinematischen Bewegungsparameter und die Wahl zwischen verschiedenen Schrittausführungsmodi.

Das Exoskelett arbeitet in drei Betriebsmodi: „Walk-Modus“, der für Patienten mit fehlender motorischer Funktion entwickelt wurde und bei dem das Exoskelett ein Gehmuster gemäß programmierten Parametern vorgibt; „Retrain-Modus“, der für Patienten mit teilweiser Beeinträchtigung der motorischen Funktion der unteren Gliedmaßen verwendet wird, die in der Lage sind, eine mehr oder weniger autonome Bewegung auszuführen, aber in einigen Phasen des Schritts Schwierigkeiten haben – in diesem Fall unterstützt das Exoskelett die Bewegung des Patienten mit mehr oder weniger Intensität und lenkt ihn auf eine optimale Referenztrajektorie; „TwinCare-Modus“ für Patienten mit partieller und differenzierter motorischer Beeinträchtigung zwischen den beiden Gliedmaßen, bei denen ein Bein gesund ist und sich autonom bewegen kann, während das andere in einigen Phasen des Schritts mehr oder weniger ausgeprägte Unterstützung erfordert.

Die TWIN-Motoren aktivieren die Knie- und Hüftgelenke und zwingen den Gliedmaßen des Patienten ein vollständig konfigurierbares Bewegungsmuster in Bezug auf Schrittlänge und -art sowie Gehgeschwindigkeit auf. Der Akku hat eine Lebensdauer von etwa vier Stunden und benötigt eine Stunde zum Aufladen.

Zusätzlich zu den Rehabilitationskliniken während der Physiotherapie kann TWIN täglich, auch nur für wenige Stunden, getragen werden, da die aufrechte Position für Rollstuhlfahrer erhebliche Vorteile in Bezug auf die Funktionalität des Bewegungsapparates, des Kreislaufs, der Psyche und des Verdauungssystems mit sich bringt.

Das nächste Ziel von TWIN ist die CE-Kennzeichnung, die in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner erfolgen wird, gefolgt von der Industrialisierung. Sobald TWIN auf dem Markt ist, kann es von bedürftigen Patienten genutzt werden, um schwer verletzte Arbeitnehmer wieder in das soziale und berufliche Umfeld zu integrieren.

Functions und Zertifizierungen

  • Tragbarer Roboter, autonom, mit integrierter Batterie
     
  • Gerät zur neuromotorischen Rehabilitation von Patienten mit Bewegungs- und Gleichgewichtsstörungen nach Wirbelsäulenverletzungen oder Schlaganfällen
     
  • Patientenversorgung nach Bedarf
     
  • Demontage der Struktur, um die Portabilität und Passform des Systems zu erleichtern
     
  • Pitch-Kinematik komplett vom Anwender konfigurierbar
     
  • Ease of use

Tom Illauer

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