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Dieser bionische Anzug könnte die Zukunft der Prothetik sein

Die Ärzte sagten Amanda Boxtel, dass sie nie wieder gehen würde, nachdem ein tragischer Skiunfall sie von der Hüfte abwärts gelähmt hätte. Doch 22 Jahre nach dem Verlust ihrer Beine kann Boxtel nun mit Hilfe eines Roboter-Exoskeletts stehen und gehen.

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Um den Anzug zu benutzen, verlagert sie ihr Gewicht, wodurch Sensoren im Roboter aktiviert werden, die batteriebetriebene Motoren auslösen, um ihre Beine zu bewegen. Das in Kalifornien ansässige Unternehmen Ekso Bionics arbeitete mit Scott Summit, Design Director bei 3D Systems, zusammen, um sicherzustellen, dass der Anzug mehr als ein klobiger Roboter ist, der unbeholfen an ihrem Körper befestigt ist.

Der bionische Anzug von Ekso mit 3D-gedruckten Stücken von Summit war Anfang dieses Jahres im Smithsonian Design Museum zu sehen. (AJ Wilhelm) Der bionische Anzug von Ekso mit 3D-gedruckten Stücken von Summit war Anfang dieses Jahres im Smithsonian Design Museum zu sehen. (AJ Wilhelm)

Summit hält mehr als 20 Patente in Bezug auf Medizinprodukte, von Beinprothesen bis zu Spangen für Mädchen mit Skoliose, die die Form der Person annehmen, die sie trägt, wodurch sie bequemer und natürlicher werden. Mit Hilfe von 3D-Scannen und -Drucken nahmen er und sein Team exakte Maße von Boxtels Körper und gedruckten Stücken, alles ziemlich schnell und billig, um den Ekso Bionic-Anzug mit ihrem Körper zu verbinden. Das passgenaue Ekso-Exoskelett wurde im Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum, in einer Ausstellung über benutzerzentriertes Design mit dem Titel „Beautiful Users“ ausgestellt.

Wann hast du angefangen zu erfinden?

Ich fing wahrscheinlich an zu erfinden, bevor ich laufen konnte. Ich denke, das ist der Instinkt eines jeden Kindes, einfach zu erfinden. Zum Glück hatten wir keinen Fernseher. Ich hatte viele Werkzeuge im Laden, die von meinem Großvater stammten, der Erfinder und Patentanwalt war. Ich hatte diese schönen Werkzeuge aus der Jahrhundertwende. Es war großartig, eine Werkstatt voller Werkzeugmaschinen und Holzwerkzeuge zu haben. Und so habe ich es zum Spaß gemacht - mit Metall zu spielen, mit Holz zu spielen, mit irgendwelchen Materialien zu spielen und einfach zu sehen, was ich schaffen könnte.

Warum sind Sie vom traditionellen Industriedesign abgewichen?

Ich habe vor Jahren das Interesse an Massenproduktion verloren, weil ich fand, dass es ein bisschen unpersönlich ist. Ich habe nicht für eine Person entworfen. Ich habe für Menschen einer bestimmten Art oder eines bestimmten Einkaufsprofils entworfen. Ich fand das ein bisschen entmutigend, weil ich nicht deshalb ins Design gegangen bin. Ich habe mich mit Design beschäftigt, um etwas für eine Person zu entwerfen.

Was sind einige der Vorteile des 3D-Drucks im Designprozess?

Sobald Sie 3D-Druck in Ihrem Prozess haben, stellen Sie fest, dass Sie ständig drucken können. Jede Idee, die in Ihrem Kopf auftaucht, können Sie sehr schnell ausdrucken. Unsere Maschinen sind rund um die Uhr in Betrieb und wir haben ständig neue Produkte auf unseren Tischen. Dies wird zu einem wirklich wertvollen Teil des iterativen Zyklus, da Sie ständig entwerfen, kleine Änderungen vornehmen, erneut Prototypen erstellen und weitere Änderungen vornehmen. Es ist ein ständiger Fluss. Es ist aufregend.

Summit-Patent-3.jpg Summit erhielt 2011 ein Patent für sein Verfahren zur Herstellung von individuellen Zahnspangen und Gipsverbänden. (USPTO)

Was hat Sie an der Idee interessiert, Medizintechnik persönlich zu machen?

Die Medizin hat mich wirklich angezogen, weil sie voller Herausforderungen ist. Es ist so voller menschlicher Bedürfnisse, dass ich mich nie dafür interessiert habe, eine andere Uhr oder ein anderes Handy zu entwerfen. Wenn Sie in der Medizin sind, helfen Sie Menschen, wenn sie am verwundbarsten sind und wenn der Unterschied zwischen einem gut gestalteten Produkt und einem schlecht gestalteten Produkt die Lebensqualität eines Menschen wirklich verändern kann. Sie haben die Möglichkeit, ihnen einen besseren Ausblick oder eine bessere Qualität für jede Minute ihres Tages zu geben, wenn Sie das Produkt gut gestalten. Ich mag es, Design als Vehikel zu nutzen, um Menschen auf diese Weise zu beeinflussen.

Wie ist es, den Ekso-Bionic-Anzug in Aktion zu sehen?

Es ist ziemlich erstaunlich, denn man sieht jemanden, der seit Jahren keinen Rollstuhl mehr hat, aufstehen und dann loslaufen. Manchmal konkurrieren sie darum, wie viele Schritte sie unternehmen können. Amanda Boxtel, mit der wir zusammenarbeiten, hat über 100.000 Schritte unternommen, und das macht sie sehr stolz. Es spricht wirklich für die Freiheit, die es ihr gewährt hat. Wenn Sie sich den Exoskeletroboter ansehen, werden Sie feststellen, dass dies nur der Anfang von etwas ist, das sehr aufregend werden wird. Gegenwärtig ist seine Leistungsfähigkeit begrenzt, aber zehn Jahre später wird es eine ziemlich mächtige Sache. Es wird vielleicht eines Tages den Rollstuhl als Bewegungsquelle für eine gelähmte Person ersetzen.

Als Summit ein Band in sein Handgelenk riss, druckte er seine eigene postoperative Orthese. (Jon Betz) Als Summit ein Band in sein Handgelenk riss, druckte er seine eigene postoperative Orthese. (Jon Betz)

Haben Sie jemals persönlich die Vorteile der von Ihnen entwickelten kundenspezifischen Medizinprodukte erlebt?

Ich hatte letzten Oktober eine glückliche Pause. Ich habe das TFC-Band in meinem Handgelenk gerissen. Ich musste mich einer elektiven Operation unterziehen, und dies war die ideale Gelegenheit zum Experimentieren, da es sehr schwierig ist, mit jemand anderem zu experimentieren. Sie möchten niemanden einem Risiko aussetzen, aber es macht mir nichts aus, es mir selbst anzutun. Deshalb haben wir meinen Arm in 3D gescannt und die postoperative Zahnspange, die ich nach der Operation hätte, in 3D gedruckt. Mein Arzt war anfangs sehr zweifelhaft, weil er so etwas noch nie gesehen hatte. Er war vorsichtig, so wie Sie es von Ihrem Arzt erwarten, aber ich trug es sofort nach der Operation. Da die Besetzung auf einem Scan meines Arms beruhte, passte sie perfekt und war bequem. Was dazu führte, war eine viel, viel bessere Lebensqualität, während ich mich erholte.

Warum erfindest du?

Ich denke, jedes Projekt und jede Aktivität scheint zu einem Gesamtabenteuer beizutragen. Ich erfinde, weil es Spaß macht, es ein Abenteuer ist, es aufregend ist, es ist ein Ansturm. Ich liebe es, zu Beginn eines Projekts nicht zu wissen, was ich Tage, Wochen oder Monate später bekomme. Auf diese Weise bleibt Ihr interner Fünfjähriger immer aktiv.

Dieser bionische Anzug könnte die Zukunft der Prothetik sein