Orteza reciprokalna ze wspomaganiem mechatronicznym

Istota wynalazku

Orteza rozwiązuje problemy poruszania się osób z trwałą ciężką niepełnosprawnością, wspomagając chód osób z porażeniem nóg, będących następstwem uszkodzeń kręgosłupa, schorzeń nabytych i wad wrodzonych rdzenia kręgowego. Pacjenci z wiotkim porażeniem kończyn dolnych, zgodnie z wymogami kompleksowej rehabilitacji, muszą być przystosowani do samodzielnego życia, w tym przyjęcia pozycji pionowej ciała i kompensacyjnego przemieszczania się. Stymulowana mechatronicznie orteza to nowatorskie urządzenie wspomagające chód dzieci z porażeniem wiotkim nóg, rodzaj egzoszkieletu pozwalającego osobom z porażaniem, stale korzystającym z wózka inwalidzkiego, przyjmować pozycję pionową i samodzielnie się przemieszczać. System wspomagania w ortezie do chodu wykorzystuje siły grawitacji i wychyleń tułowia.

Orteza reciprokalna ze wspomaganiem mechatronicznym składa się z pasa biodrowego połączonego z elementami ruchomymi mocowanymi na nogach pacjenta. Konstrukcja przypomina mechaniczne spodnie, które zakłada się pacjentowi, a istota wynalazku polega na wyposażeniu ortezy w siłowniki elektryczne wraz ze sterownikiem, którego zadaniem jest wspomaganie wykonywania wykroku przez pacjenta znajdującego w pozycji pionowej. Dzięki zastosowaniu kontaktronów (czujników) w łuskach stopowych lub obuwiu, działanie sterownika jest intuicyjne pod wpływem decyzji mózgu, bez wymuszania jego działania za pomocą manualnego użycia przycisków. Postawienie na podłożu jednej kończyny, natychmiast wzbudza impuls, dzięki któremu pracę rozpoczyna silnik wspomagający stawianie kroku przez drugą nogę.

Źródłem zasilania sterownika i układów wykonawczych jest wysoko wydajna bateria w technologii litowo-polimerowej o dużej pojemności, zapewniająca dwugodzinną pracę urządzenia bez konieczności dodatkowego zasilania. Jednocześnie akumulator można łatwo wymienić lub doładować. Unikatowy system ułatwiający stawianie kroków zminiaturyzowano - tak, aby jak najmniej przeszkadzał pacjentom.

Korzyści

Orteza jest tanim w produkcji egzoszkieletem, pozwalającym dzieciom z wiotkim porażeniem kończyn dolnych, przyjmować pozycję pionową i przemieszczać się przy wykorzystaniu elektronicznego wspomagania chodu naprzemiennego. Mechaniczno-elektryczny układ wspomagania jest konstrukcją prostą i lekką, sposób sterowania oparty na czujnikach nacisku zapewnia w pełni automatyczną pracę urządzenia, a więc pacjent będzie mógł w niej korzystać samodzielnie. Zastosowana bateria litowo-polimerowa zapewnia jego kilkugodzinne działanie bez konieczności zasilania zewnętrznego. Zakres pracy i szybkość poruszania się osoby niepełnosprawnej mogą być łatwo dostosowane do jej potrzeb i możliwości.

Potencjał komercjalizacji

W Polsce przynajmniej kilka tysięcy dzieci czeka ma podobny aparat - łatwy w obsłudze i przystępny cenowo, wielokrotnie tańszy od urządzeń produkowanych zagranicą. Przystępna cena i innowacyjna konstrukcja dają szansę na zaistnienie produktu także na rynkach europejskich. Po ujawnieniu pierwszych informacji o skonstruowaniu nowatorskiego urządzenia autorzy otrzymują stale zamówienia od osób zainteresowanych kupnem ortezy - rodziców, ośrodków rehabilitacyjnych, szpitali, a także organizacji pozarządowych wspierających środowiska osób niepełnosprawnych. Prototyp urządzenia wykorzystuje już niepełnosprawny student Politechniki Krakowskiej. Konstrukcja ortezy daje możliwości rozszerzenia zastosowań rozwiązania także na potrzeby dorosłych pacjentów, co zwiększa potencjał komercjalizacyjny. Dalsza modernizacja i uruchomienie produkcji oraz komercjalizacja wymagały relatywnie niewielkiego wsparcia finansowego.