Chcesz odpocząć? — Nie — odpowiada, choć na jego twarzy widać zmęczenie. Chodzą po pomieszczeniu już od kilku minut. W tę i z powrotem, od ściany do ściany. Rehabilitant, a przed nim Łukasz Bednarski ze Stowarzyszenia Przyjaciół Integracja. W 1996 r. pływał na Śniardwach z kolegami. Wyskoczył z łódki na główkę. Trafił na mieliznę. Od tego czasu nie chodził. Do niedawna. Dziś, podczas prezentacji egzoszkieletu Ekso GT, stawia kroki prawie samodzielnie. Ciężar ciała częściowo opiera na balkonie. Zmęczył się, bo próbował wymusić ruch jak na parapodium. Rehabilitant poprawił go — w egzoszkielecie wystarczy delikatny ruch bioder, by zacząć krok. Urządzenie samo dostosowuje siłę mechaniczną do możliwości konkretnej osoby, by pomóc tylko tyle, ile to konieczne. Łukasz Bednarski przez kilka dni zrobił w egzoszkielecie 300 kroków.
— To coś między stanem nieważkości a lataniem, nierealne do osiągnięcia wcześniej. I jedna z największych frajd od 18 lat, od kiedy jeżdżę na wózku. Można narzekać, że to za krótko. Ale już to, że można samodzielnie przejść kawałek, że coś takiego istnieje i działa, jest niesamowite. Może za 20 lat jako dziadek będę miał egzoszkielet pod łóżkiem i pójdę sobie gdzieś na spacer — zastanawia się Łukasz Bednarski.
Techniczne kopnięcie
Przez lata technika pomagała niepełnosprawnym częściowo wrócić tam, gdzie los zamknął im furtkę. Już od lat niektórzy mogą jeździć przystosowanymi autami, stworzono też rowery, a nawet narty, ale samodzielne chodzenie długo było niemożliwe. Teraz o egzoszkieletach słychać coraz częściej i głośniej. Niedawno 29-letni sparaliżowany Juliano Pinto ubrany w egzoszkielet symbolicznie kopnął piłkę na otwarciu brazylijskiego mundialu. Potężne urządzenie Walk Again Project (inicjatywa kilku zagranicznych uczelni) umożliwiło kopnięcie dzięki rejestracji fal mózgowych Brazylijczyka. Nad własnym egzoszkieletem od 2005 r. pracowała firma Ekso Bionics (dawniej Berkley Bionics i Berkley ExoWorks), producent Ekso GT, w którym chodził Łukasz Bednarski. W Polsce dystrybuuje je firma Technomex. Na razie są w kraju trzy egzemplarze. Jeden jeździ po ośrodkach rehabilitacyjnych i organizacjach pomagających niepełnosprawnym, by mogli wypróbować nową technologię. Inny posłuży do badań na dwóch grupach pacjentów. Pozwoli określić korzyści, jakie przynosi rehabilitowanym egzoszkielet w porównaniu do innych metod.
Nieznane efekty
Projektem badawczym będzie kierowała dr hab. Anna Mika z Instytutu Kultury Fizycznej Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Nowym Sączu. Podkreśla, że chociaż pacjenci mówią, iż trudno porównać egzoszkielet do innych metod rehabilitacji, to jeszcze nie zbadano dokładnie efektów.
Drogo, ale do czasu.
Do upowszechnienia egzoszkieletów jeszcze długa droga. Do ograniczeń technicznch dochodzą finansowe. Można jednak liczyć, że tak jak w przypadku innych zaawansowanych technologii uda się zmniejszyć także koszt produkcji egzoszkieletów. Firma Ekso Bionics planuje, by z ceną Ekso GT zejść do kosztu wysokiej klasy motocykla, czyli od kilkudziesięciu do około 100 tys. zł.
— Mamy nadzieję, że nasze badania rzucą na to więcej światła. Na razie mamy sygnały od lekarzy, którzy badali korzystających z egzoszkieletu, że dzięki urządzeniu poprawiło się działanie układu wegetatywnego pacjentów, np. praca jelit lub pęcherza. Jeden z włoskich ośrodków, który ma Ekso GT od półtora roku, sprawdził również, że mogą z niego korzystać także sparaliżowani powyżej kręgu C7, czyli limitu wskazanego przez producenta — mówi Anna Mika.
Pierwszą grupą badanych będą osoby do 30 doby po udarze niedokrwiennym mózgu. Przejdą czterotygodniową rehabilitację egzoszkieletem. Druga grupa obejmie pacjentów z urazem rdzenia kręgowego, których rehabilitacja potrwa około trzech miesięcy. Później badana będzie grupa kontrolna rehabilitowana w tradycyjny sposób, co pozwoli porównać egzoszkielet z innymi metodami. Anna Mika podkreśla, że urządzenie przynosi jeszcze jedną ważną korzyść.
— Dla sparaliżowanego pacjenta sam fakt, że wstał, przeszedł kilka kroków prawie bez pomocy rehabilitanta, jest bardzo mobilizujący. U przechodzących rehabilitację egzoszkieletem widać duże postępy, z sesji na sesję chodzą coraz dłużej — opowiada Anna Mika.
Szkielet na później
Na rynku są inne egzoszkielety, ale mają mniejszą funkcjonalność, czyli działają tylko w jednej płaszczyźnie ruchu albo są przeznaczone dla ograniczonej grupy pacjentów.
— Znamy niektóre polskie rozwiązania, ale przed naszymi naukowcami jeszcze sporo pracy. Nadal istotnym ograniczeniem są koszty takich przedsięwzięć — ocenia Anna Mika. Przykładowo: Ekso GT kosztuje około pół miliona zł.
Jeden z polskich projektów egzoszkieletu prowadzi Michał Mikulski z Zakładu Sterowania i Robotyki Politechniki Śląskiej. Na razie jednak skupił się na czym innym. — Pracujemy nad projektem robota rehabilitacyjnego. Prace nad egzoszkieletem na razie wstrzymaliśmy. Wrócimy do tego przedsięwzięcia prawdopodobnie w przyszłym roku. To zbyt droga technologia w tworzeniu i w sprzedaży. Robot rehabilitacyjny opiera się na podobnych rozwiązaniach, ale jest urządzeniem stacjonarnym. Pozwala odciążyć rehabilitantów. Przy egzoszkielecie na jedno urządzenie przypada jeden rehabilitant. Dlatego zdecydowaliśmy się najpierw skupić na projekcie robota rehabilitacyjnego. Moim zdaniem, na dzisiejszym rynku to bardziej potrzebna i dostępna cenowo technologia — tłumaczy Michał Mikulski. Ale rehabilitacja to tylko jedno z możliwych zastosowań egzoszkieletów. Zainteresowane jest też wojsko. Amerykanie pracują nad kombinezonem bojowym Talos, ale i Ekso Bionics z grantu Departamentu Obrony USA opracowało szkielet, który wspierał żołnierzy przy noszeniu ciężkich plecaków i sprzętu. Licencja na ich egzoszkielet HULC (Human Universal Load Carrier) trafiła do firmy Lockheed Martin, która rozwija technologie militarne.
Wesprzeć żołnierza
Projekt egzoszkieletu związany z programem żołnierza przyszłości Tytan realizuje kilka polskich firm. Ma odciążać żołnierza przy noszeniu ciężkich ładunków podczas działań wojskowych. Koordynatorem jest firma Maskpol, a jednym z jej partnerów Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów (PIAP).
— To rozwiązanie nie ma na celu zrobienia z żołnierza nadczłowieka i dodania mu siły lub szybkości, a tylko odciążenie go od nadmiernego wysiłku, by mógł wykonywać działania operacyjne tak długo, jak robiłby to bez dodatkowego obciążenia. Projekt jest realizowany od podstaw, chociaż nie bez wcześniejszych doświadczeń. Każda instytucja w konsorcjum ma unikalne kompetencje w swojej dziedzinie i każda prowadziła wcześniej badania koncepcyjne. Jednym z głównych założeń było przeprowadzenie własnych szeroko zakrojonych analiz na wczesnym etapie projektu i niesugerowanie się doświadczeniami innych badaczy. Nie oznacza to, że zupełnie je pominęliśmy, ale nie chcieliśmy powtarzać błędów leżących u podstaw innych projektów — mówi mgr inż. Mariusz Zboiński z PIAP. Tłumaczy, że wielu badaczy na świecie bazowało na wcześniej zrealizowanych i opisanych w literaturze projektach. Efekty większości były niezadowalające. Polskie przedsięwzięcie jest na wczesnym etapie. Przeprowadzono badania modelowe i symulacyjne nad strukturą egzoszkieletu. Maskpol opracowuje model 3D CAD pierwszej wersji demonstratora tej technologii, który będzie poddany badaniom nad algorytmami sterowania. Wartość projektu sięgnie prawie 13 mln zł, z czego ponad 10 mln zł to dofinansowanie.
Jak technologia pozwoli
Egzoszkielety nie są wolne od ograniczeń. Ekso GT może być na razie wykorzystywane tylko w ośrodkach rehabilitacyjnych. Powód jest prosty — bezpieczeństwo. — Jeśli niepełnosprawny przewróciłby się w egzoszkielecie, to bez rehabilitanta nie byłby w stanie się podnieść. Poza tym rehabilitant musi ustawić parametry urządzenia i ewentualnie korygować pracę pacjenta. Innym problemem jest chodzenie po schodach — nadal nie wiadomo, jak miałoby się to odbywać — zaznacza Anna Mika.
Ale uważa, że to tylko sprawa czasu, kiedy technologia pozwoli przeskoczyć te bariery i stanie się bardziej przystępna cenowo, zwłaszcza, że jeszcze pięć lat temu takiego działającego urządzenia nie było. Mariusz Zboiński zwraca uwagę na inny problem. Tłumaczy, że dużym ograniczeniem — i to nie tylko w tej dziedzinie — jest przenośne źródło energii.
— Jeżeli zostanie rozwiązany ten problem, to egzoszkielety staną się naszą codziennością. Pojawienie się pierwszych komercyjnych rozwiązań nie jest przełomem, ale zbliża się czas, kiedy ta technologia osiągnie dojrzałość. Zastosowania egzoszkieletów w przyszłości można się spodziewać wszędzie tam, gdzie człowiek pracuje pod dużym obciążeniem. Trudno wskazać konkretne przykłady, może to być np. przemysł — sumuje Mariusz Zboiński. &