Revoluční exoskeletony: Medicína se ulevuje díky inovativní technologii!

Revoluční exoskeletony: Medicína se ulevuje díky inovativní technologii!

Dne 23. dubna 2025 se profesura Adaptroniky a funkčního lehkého designu TU Chemnitz byly oznámeny významné pokroky ve vývoji biomechatronických systémů. Cílem těchto systémů je znatelně odlehčit zdravotnickému personálu při chirurgických zákrocích. Dlouhé operace jsou nejen vyčerpávající, ale také zatěžují svaly a klouby chirurga a zvyšují tak riziko opotřebení.

V rámci projektu „BiSOP – Biomechatronické systémy pro zvýšení ergonomie na operačním sále“ poskytuje Sächsische Aufbaubank finanční prostředky do července 2027. Hlavní pozornost je věnována vývoji exoskeletu ruky, který by měl umožnit přesné řízení pohybu a efektivní absorpci síly. Kinematika tohoto systému je založena na přirozených pohybech rukou, což podporuje intuitivní používání.

Inovativní technologie pro ergonomii

Ústředním rysem vývoje jsou nové senzory, které umožňují intuitivní ovládání exoskeletonů. Kromě toho výzkum zahrnuje modul, který umožňuje držení definovaných pozic uchopení bez energie, což může snížit spotřebu energie a velikost systému. Chirurgové se aktivně zapojují do výzkumu tím, že se účastní průzkumů a ergonomických studií a vyhodnocují prototypy. Lékaři, kteří mají zájem, mají možnost kontaktovat výzkumný tým.

Rozhodujícím prvkem pro funkčnost a přijetí exoskeletonů jsou fyzické rozhraní člověk-stroj (pHMI). Tato rozhraní mají významný vliv na komfort nošení a biomechanickou účinnost systémů. Senzory měří interakční síly mezi lidmi a exoskelety, aby identifikovaly tlakové body a nerovnoměrné zatížení a vyhnuly se jim, popisuje exoskeletons.com.

Pokroky v měřicí technice

Současné metody měření však mají svá omezení, protože často zaznamenávají pouze normální tlaky a neberou v úvahu boční síly. Budoucí řešení by mohla být umožněna integrací blízké infračervené spektroskopie (NIRS) a kinetických měření. NIRS je neinvazivní metoda, která zjišťuje lokální změny v saturaci kyslíkem a objemu krve v tkáni, čímž otevírá nové analytické přístupy. Kinetická měření pomáhají přesně zaznamenat rozložení sil a tlaku v kontaktních bodech mezi lidmi a exoskelety.

Lepší návrhy lze realizovat pomocí podrobné analýzy napětí a deformace tkáně. Vyhýbání se tlakovým bodům je zásadní pro zvýšení pohodlí a bezpečnosti pro uživatele. Celkově je úsilí ve fázi, kdy by to vše mohlo vést k efektivnějšímu systému exoskeletu zaměřeného na uživatele. exoskeletons.com shrnuje.