Medizinische Cybernics Technologie
Wenn eine Person versucht sich zu bewegen, werden neuronale Signale vom Gehirn über das Rückenmark an den zu bewegenden Muskel gesendet. Diese können, als bioelektrische Signale auf der Hautoberfläche, vom HAL erkannt und verarbeitet werden, um die beabsichtige Bewegung zu vollenden. Als Ergebnis wird die neurologische Schleife von afferenten und efferenten Neuronen zwischen Gehirn und Muskel durch den HAL vollendet.
Wie HAL funktioniert
Unsere Absicht, uns zu bewegen, löst bioelektrische Signale (BES) in unserem Gehirn aus, die mit den für die Bewegung nötigen Muskeln kommunizieren und die Fortbewegung ermöglichen.
Bei gelähmten Patienten können diese Signale zu schwach sein, um eine richtige Bewegung auszulösen. HAL kann jedoch schwache BES, die durch die Haut gelangen, sensorisch erfassen, verarbeiten und gleichzeitig mit Motoren, die sich an jedem Hüft- und Kniegelenk befinden, die gewünschte Bewegung unterstützen.
Noch wichtiger ist, dass das Gehirn über das sensorische System eine Rückmeldung vom Zielmuskel erhält und lernt, wie man die Beine nach einem wiederholtem, speziellen HAL-Gangtrainings richtig bewegt.
- Unterstützen, Helfen, Verbessern, Regenerieren
- Etablierung der interaktiven Biofeedback-Schleife
- Durch die Intention des Trägers neurologisch kontrolliert
1
Senden
Das Gehirn sendet Befehlssignale. Wenn eine Person versucht, ihren Körper zu bewegen, sendet das Gehirn die erforderlichen Signale über die Nerven an die Muskeln.
2
Empfangen
Die Muskeln empfangen die Befehlssignale. Jeder Muskel, der ein entsprechendes Befehlssignal über die Nerven vom Gehirn erhält, kontrahiert, um das entsprechende Gelenk zu bewegen. Bei einem Schlaganfall oder einer Rückenmarksverletzung ist dieser Weg beeinträchtigt und das Signal ist zu schwach, um eine ausreichende Kraft zu erzeugen.
3
Lesen
HAL liest die Signale. Die vom Gehirn an die Muskeln gesendeten Signale gelangen als sehr schwache bioelektrische Signale (BES) auf die Hautoberfläche. HAL ist in der Lage, diese Signale zu erkennen und diese Informationen mit anderen vom Gerät gesammelten Informationen zusammenzuführen. Die beabsichtigte Bewegung des Patienten wird erkannt und vervollständigt.
4
Bewegen
HAL bewegt sich so, wie es der Träger beabsichtigt. HAL steuert die Antriebseinheiten an jedem Gelenk unabhängig voneinander auf der Grundlage dieses BES und ermöglicht es dem Träger, die gewünschten Bewegungen mit seinen freiwilligen Befehlen auszuführen.
5
Feedback-Schleife
Die Informationen über die Bewegung werden an das Gehirn zurückgesendet. Wenn der HAL die beabsichtigte Bewegung angemessen unterstützt hat, sendet der bewegte Muskel ein Feedback über das sensorische System zurück an das Gehirn. Auf diese Weise entsteht durch HAL eine neurologische Schleife aus afferenten und efferenten Neuronen zwischen dem Gehirn und den Muskeln. Die Nutzung dieses Netzwerks von Signalen zur Induzierung von Neuroplastizität nennen wir "interaktives Biofeedback". Die aktive Nutzung dieser neuronalen Bahnen für willkürliche Bewegungen mit physischem Feedback an das Gehirn führt zu einer verbesserten Fähigkeit des Trägers, selbständig zu gehen.
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