Smart ankelprotese fjerner frygt ud af ujævnt terræn, trappe

Det er praktisk talt umuligt at vide, at Mike Sassers venstre ben er en protese - efter et årti med praksis, han bevæger sig sikkert og hurtigt gennem sine travle dage som konsulent og far.

Men når Sasser støder på ujævnt underlag eller en trappe, han fokuserer meget hårdt på balance, fordi det er når det at bruge en protese kan betyde at man tumler. Årevis, han har besøgt et maskinteknisk laboratorium på Vanderbilt University, gøre en forskel ved at teste en ny "smart" ankelprotese, der bevæger sig med brugeren.

Ankelproteser, der er tilgængelige nu, er statiske, hvilket betyder, at brugere ikke kan justere deres fødder til forskellige terræner. Mange svinger benprotesen en smule udad under almindelig gang for at kompensere for fødder, der ikke naturligt ruller gennem gangbevægelsen.

"Jeg har prøvet hydrauliske ankler, der ikke havde nogen form for mikroprocessorer, og de har været klodsede, tung og nådesløs for en aktiv person, " sagde Sasser. "Det her er ikke det. Det løfter faktisk tåen for dig. Der er et klart marked for dette."

Enheden er fra laboratoriet af Michael Goldfarb, H. Fort Flowers professor i maskinteknik; professor i elektroteknik og fysisk medicin og rehabilitering; og meddirektør for Center for Rehabiliteringsteknik og Hjælpemidler. Han er måske bedst kendt for at arbejde på et bionisk ben med hajangrebsofferet Craig Hutto og senere udvikle verdens første let bærbare, bærbar robot - Indego exoskelettet.

Anklen har en lille motor, aktuator, sensorer og chip, der arbejder sammen for enten at tilpasse sig den overflade, foden kommer i kontakt med, eller forblive stationære, alt efter hvad brugeren har brug for.

Goldfarb sagde, at problemet med at finde brugbare anklerproteser er så udbredt, at mange amputerede kun bærer én type sko - den, der fungerer bedst med deres protese.

"Vores ankelprotese er intelligent, så du kan bære en dress sko, en løbesko, en flad - hvad end du vil have - og anklen tilpasser sig, " sagde Goldfarb. "Du kan gå op ad skråninger, ned ad skråninger, op ad trapper og ned ad trapper, og enheden finder ud af, hvad du laver og fungerer, som den skal."

Harrison Bartlett, en ph.d. studerende i Goldfarbs laboratorium, arbejder med Sasser, indsamle feedback fra sensorerne og foretage justeringer baseret på både data og Sassers brugeroplevelse.

Som deltager i National Science Foundations I-Corps-program for spirende iværksættere, Bartlett interviewede også næsten 100 potentielle brugere for at forstå, hvad der ville gøre anklen til en succes. Hans hold håber at kommercialisere anklen inden for de næste par år.

"Jeg talte med en person, hvis yndlingsrestaurant lå øverst på en lang trappe, så de har ikke spist der i 10 år, " sagde han. "En anden sad på bænke i en forlystelsespark, mens deres familie nød forlystelserne, fordi de ikke kunne være sikre på at navigere i det med deres protese. Vi ønsker at bringe folk tilbage til enhver af de livsaktiviteter, de ønsker at gøre."