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Was sind Exoskelette und wie funktionieren sie?

Wenn Sie dies lesen, fragen Sie sich wahrscheinlich: Was ist ein menschliches Exoskelett? Nun, Sie sind nicht allein. Im Laufe des letzten Jahrhunderts hat das Konzept der humanoiden Roboter die Fantasie von Science-Fiction-Autoren, der Öffentlichkeit und Wissenschaftlern gleichermaßen beflügelt.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Robotik und ihrer menschlichen Erfahrung mit Technologie, und hier kommen menschliche Exoskelette ins Spiel.

Exoskelette zielen darauf ab, menschliche Fähigkeiten zu ergänzen und zu verbessern, anstatt als vollständig autonome Maschine zu dienen. In diesem Artikel gehen wir darauf ein, was genau ein Exoskelett ist und wie es funktioniert.

Lassen Sie uns eintauchen!

Was ist ein menschliches Exoskelett?

Per Definition ist ein menschliches Exoskelett ein tragbarer Anzug, der dazu beiträgt, die Dinge zu unterstützen und zu fördern, die unser Körper tun kann. Es handelt sich um Geräte, die Menschen unterstützen und sie stärker machen oder ihnen helfen, ihre Bewegung zu verbessern.

Die ersten Bilder, die mir in den Sinn kommen, wenn man den Begriff „Exoskelett“ hört, sind vielleicht die Roboteranzüge, die in beliebten Science-Fiction-Filmen getragen werden. Im Film handelte es sich bei diesen Geräten um sperrige Militärmaschinen, die die Kraft des Trägers erhöhten, um seine Zerstörungskraft zu erhöhen.

Während die Bilder ziemlich beängstigend sind, wurde mir in der Praxis klar, dass Exoskelette das genaue Gegenteil sind und uns produktiver als zerstörerisch machen.

Diese Geräte werden über dem Körper getragen, um Unterstützung zu bieten, ohne dem Träger im Weg zu sein.

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Wer trägt menschliche Exoskelette?

Mit einem Exoskelett können Bauarbeiter schwerere Gegenstände heben. Krankenschwestern, die sich um Gebrechliche kümmern, haben sie verwendet, um ihren unteren Rücken vor Verletzungen zu schützen. Und das Faszinierendste: Exoskelette werden auch von Gelähmten getragen.

Ja, es gibt medizinische Versionen von menschlichen Exoskeletten, die verwendet werden, um gelähmte Personen zu mobilisieren und ihnen zu helfen, in dem Gerät zu stehen und sogar zu gehen.  

Stehen und Gehen mag trivial klingen, aber als ich anfing, mit diesen Menschen zusammenzuarbeiten, wurde mir sofort klar, welchen Einfluss diese medizinischen Exoskelette auf das Leben der Patienten haben können.

Viele Menschen sind auch von Erkrankungen betroffen, die ihre Mobilität einschränken, wie Rückenmarksverletzungen, Schlaganfall, Parkinson, Multiple Sklerose und sogar ALS.

Es gibt viele verschiedene Arten von menschlichen Exoskeletten, aber nur eines hilft den Menschen, diese Bedingungen zu verbessern. Das humanmedizinische Exoskelett HAL (Hybrid Assistive Limb) ist die einzige von der FDA zugelassene Technologie, die die Mobilität tatsächlich verbessert.

Wie funktionieren Exoskelette?

Exoskelette bestimmen mithilfe verschiedener Sensoren, wo sich der Träger im Raum befindet und in welcher Haltung oder Position er sich befindet.

Oft haben sie vorprogrammierte Bewegungen, so dass das Exoskelett bei einer bestimmten Bewegung des Trägers weiß, welche Motoren in der Nähe seiner Gelenke aktiviert werden müssen, um ihm zu helfen, diese Bewegung auszuführen.

Mit dem technologischen Fortschritt werden künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen integriert, um die Entscheidung des Geräts zu treffen, sich genauer zu bewegen. Auch andere Sensoren können eine Rolle dabei spielen, wie sich das Exoskelett bewegt. So können beispielsweise Bodenreaktionssensoren an den Füßen feststellen, wo der Schwerpunkt des Gleichgewichts liegt.

Wie funktioniert das HAL Exoskelett?

Im Falle des menschlichen Exoskeletts HAL werden Oberflächenelektroden verwendet, um bioelektrische Signale zu erfassen, die der Träger auf natürliche Weise erzeugt, wenn er versucht, sich zu bewegen.

Anstelle von vorprogrammierten Bewegungen entscheiden diese bioelektrischen Signale, wann und wie viel sich das Exoskelett bewegt, so dass es sich mit Ihnen bewegt, anstatt sich für Sie zu bewegen.

Als medizinisches Exoskelett bietet HAL nicht nur Bewegung für gelähmte Patienten, wenn sie es tragen, sondern zielt auch darauf ab, neurologische Veränderungen im Körper des Patienten zu bewirken, damit er sich auch dann besser bewegen kann, wenn er das Gerät abnimmt.

Exoskelette können unsere Fähigkeiten verbessern, auch wenn sie nicht benutzt werden!

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Die Rolle der FDA-Zulassung des HAL-Exoskeletts

Es ist wichtig zu bedenken, dass all dieses Potenzial auch mit Risiken verbunden ist. Aus diesem Grund hat das Team der RISE Healthcare Group jahrelang daran gearbeitet, der FDA gründlich zu erklären, was HAL tut.

Dies stellte sicher, dass wir alles in unserer Macht Stehende taten, um das Risiko zu minimieren und sicherzustellen, dass sich der Nutzen der Verwendung von HAL für unsere Patienten lohnt.

Wir haben auch viele klinische Studien durchgeführt, um zu zeigen, dass HAL die Gehfähigkeit des Patienten verbessert, auch wenn das Gerät abgenommen wird. Tatsächlich ist HAL das einzige menschliche Exoskelett, dessen Zweck darin besteht, „die Gehfähigkeit zu verbessern“ und nicht nur „die Gehfähigkeit zu ermöglichen“, wie es in den FDA-Zulassungsdokumenten heißt.

Seien Sie also versichert, dass HAL sicher in der Anwendung und effektiv ist! Ich bin unglaublich stolz darauf, mit einer so erstaunlichen Technologie zu arbeiten und sie in die Vereinigten Staaten bringen zu können. Ich hoffe, dass es die Veränderung im Leben der Patienten sein kann, die ich im Ausland gesehen habe, und ich freue mich auf die neuen Wege, mit denen Exoskelette unser Leben in Zukunft verbessern werden.

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Source : Was sind Exoskelette und wie funktionieren sie? – RISE Healthcare Gruppe (risehealthcaregroup.com)

Tom Illauer

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