עצמאות וניידות באמצעות רובוטיקה - כיצד חליפות חוץ יכולות לעזור לסובלים ממחלת פרקינסון

שלדים חיצוניים צנועים אך משנים חיים

מאז פרסום הקלאסיקה של היינליין ספינת הכוכבים טרופר בשנת 1959, המדע הבדיוני תמיד היה להוט לחזות את השימוש בשריון נייד הנקרא 'חליפות חוץ' או 'שלדים חיצוניים'. בחיים האמיתיים, אנחנו די רחוקים ממערכת כזו שתתפרס באופן שגרתי על ידי חיילי חלל בעלי מראה מגניב.

אבל צורות מציאותיות יותר של רובוטית שלדים חיצוניים מפותחים כעת כדי לעזור לאנשים הסובלים מתנועתיות מוגבלת או לעזור לעובדים במפעלים ובמחסנים.

דוגמה כזו היא חליפה רובוטית חדשה שתוכננה על ידי הרווארד ג'ון א. פולסון בית הספר להנדסה ומדעים יישומיים. זה עוזר לחולים הסובלים ממחלת פרקינסון להחזיר את הניידות.

ליתר דיוק, זה עוזר לפתור את בעיית "הקפאת ההליכה", כלומר כאשר צעד נקטע לפתע על ידי מחלה ניוונית עצבית. זה יכול להפחית את הניידות, לגרום לנפילות, ואפילו לחסום חולי פרקינסון מללכת לחלוטין.

"הבגד הרובוטי, הנלבש סביב הירכיים והירכיים, נותן דחיפה עדינה לירכיים כשהרגל מתנדנדת, ועוזר למטופל להגיע לצעד ארוך יותר. ”

עזרה מכנית זו יכולה לגרום למטופלים ללכת רחוק יותר, מהר יותר וקלה יותר. זוהי האיטרציה האחרונה של הטכנולוגיה הרובוטית של מעבדת הביו-עיצוב של קונור וולש לסיוע בניידות.

מקור: הרווארד

מערכות קודמות הוכחו כמסייעות לאנשים לאחר שבץ מוחי, לחולי ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis) ומחלות אחרות המשפיעות על ניידות.

למה עכשיו?

בעוד שאבות טיפוס של סיוע רובוטי כזה תוכננו כבר יותר מעשור, שלב המסחור והשימוש הנרחב הוא הרבה יותר קרוב היום.

גורם מפתח היה פיתוח של סוללות הרבה יותר חזקות. זה עוזר לשמור על הפעלת החליפות הרובוטיות זמן רב יותר, בנוסף להיותן קלות יותר ופחות מגושמות.

היו גם התקדמות עם חומרים מתקדמים שיכולים להתכווץ ולהתכווץ כמו שריר ביולוגי יותר מאשר גישות ראשוניות שהשתמשו בבוכנות וגלגלי שיניים פרימיטיביים. זהו חלק מרכזי בחליפת הרווארד, עם עיצוב "רך" המאפשר תנועות חלקות יותר ומשקל קל יותר.

וכמובן, האימוץ הנרחב של סמארטפונים מאפשר גם אפליקציות נוחות לנטר את חליפת החוץ.

שוק בהתהוות

שוק השלד החיצוני מוערך ב-523 מיליון דולר ב-2022 ויכול לגדול ל-2.2 מיליארד דולר עד 2032, או CAGR של 15.5%. לעת עתה, הוא מונע על ידי שימושים רפואיים - בעיקר שיקום - יחד עם בעיות נוירולוגיות. הגנה על עמוד השדרה מפציעה בעת הרמת משקל כבד היא עוד שוק צומח. עד סוף שנות ה-2020, השימוש הזה בשלדים חיצוניים עשוי להיות נפוץ הרבה יותר.

שלדים חיצוניים מופעלים המספקים כוח באופן פעיל הם כנראה השלב הבא אחריו, כאשר שימוש רחב יותר לא סביר שיקרה לפני 2030-2040 ועלול להוביל ליישומים תעשייתיים וצבאיים מגוונים.

חדשנות נטענת בכוח

שלב נוסף של חדשנות exosuit יגיע כנראה משילוב חידושים אחרים בעיצובים הקיימים.

בינה מלאכותית (AI)

עם ההתקדמות בלמידת מכונה, בינה מלאכותית תהיה צעד חשוב לקראת הפיכת חליפות אקזואציה ליותר תגובתיות ושימושיות. אם בוסטון דינמיקס (כיום חלק מיונדאי - HYMTF) יכול לגרום לרובוט אטלס שלו לרקוד ולעשות סיבוב לאחור, חליפת אקסוסוד דומה המופעלת על ידי בינה מלאכותית יכולה לעזור ללובש אותה להישאר יציב ולנוע בנוחות.

מקור: בוסטון דיינמיקס

ברגע שהטכנולוגיה בשלה לחלוטין, חלקם אפילו רואים פתרונות כמו אטלס להיות מסוגל ללכת עבור משותקים או קטועי גפיים, להחליף לחלוטין כיסאות גלגלים. חליפות חוץ מוגבלות, למשל, המחליפות רק רגל אחת, יכולות לשמש באופן דומה מבלי להגיע לרמה של שתל ביוני מלא.

ייצור תוספות

טכנולוגיה מועילה נוספת תהיה הדפסת תלת מימד / ייצור תוסף. זה יכול לשמש תחילה לתכנון חלקים מורכבים בעלות נמוכה יותר ולעיתים עיצוב חלקים שיהיה בלתי אפשרי לחלוטין לייצר בשיטות מסורתיות. זה גם יעזור לייצר חלקי חילוף ולתקן אותם אחד אחד במקום להסתמך על ייצור אצווה ומלאי.

לבסוף, הדפסה תלת מימדית תאפשר חליפות אקסוסודות הרבה יותר ניתנות להתאמה אישית, עם גדלים משתנים, פרזול, חוזק וכו', כאשר כל אחת מהן מותאמת לדרישה המדויקת של כל משתמש.

Exoskeleton & Exosuits חברות

חליפות חוץ רפואיות

1. אקסו BIONICS

Ekso Bionics Holdings, Inc. (EKSO +% 3.13)

Ekso BIONICS היא מובילה בטכנולוגיית שלד חיצוני, עם השלד החיצוני המסחרי השיקום הרפואי הראשון שהושק בשנת 2012. מאז, היא קיבלה אישור לחליפות ה-ABI וה-EVO שלה.

בזמן שזה כן מתרחב בגזרת עבודה/עבודה כבדה, החברה עדיין מתמקדת בעיקר בטיפולים ובניידות רפואית.

הכנסות החברה צמחו במהירות (+38% משנה לשנה ב-2023).

מקור: פארקר

זה לאחרונה רכש את ה- Human Motion and Control (HMC) יחידה עסקית מ-Parker Hannifin Corporation להוסיף את שלה שלדים חיצוניים מונעים לאנשים עם שיתוק להצעתה. זה יכול להצביע על כך שלEkso יש פוטנציאל טוב להפוך לרוכש סדרתי בתחום השלד החיצוני, להגדיל את ההיצע שלה באמצעות שילוב של מו"פ פנימי ורכישות אסטרטגיות.

2. ReWalk Robotics

ReWalk רובוטיקה בע"מ (RWLK +% 0.53)

ReWalk מציעה פתרונות שלד חיצוני לשיקום שבץ ולאנשים שסבלו מפגיעה בחוט השדרה. החברה מכרה יותר מ-600 יחידות עד כה, עם התמקדות בגרמניה ובארה"ב.

ReWalk ראה את זה כיסוי רפואי ראשון בתחילת 2024, פתיחת אפשרות לשוק גדול בהרבה הודות לכיסוי הביטוחי.  ReWalk רכשה את AlterG באוגוסט 2023 תמורת 19 מיליון דולר, יצרנית הליכונים המתמחה בטיפולי שיקום, הצעה משלימה לשלדים חיצוניים של ReWalk.

מקור: Rewalk

הסינרגיה בין שתי החברות, המכוונת לאותם מרכזי שיקום ומטפלים, אמורה לסייע לשתי החברות לצמוח על ידי שילוב מאמצי המכירה שלהן. הכיסוי המתרחב של טיפולי שלד חיצוני ומוצרי AlterG מוערך על ידי החברה ליצור TAM (Total Addressable Market) של יותר מ-2.255B רק בגרמניה + ארה"ב.

3. סייברדין

Cyberdyne ידוע בעיקר בייצור שלד חיצוני HAL (Hybrid Assistive Limb). זהו פתרון שנועד לזהות ולהגביר דחפים עצביים קטנים כדי לסייע בתנועות הרצויות של המטופל.

מלבד HAL, ל- Cyberdyne יש שלד חיצוני עבור הגפיים העליונות והברכיים, תמיכה במפרק בודד. המערכת משמשת כיום למטרות רפואיות, אבל עיצוב זה עשוי להיות העתיד של שלדים חיצוניים חזקים יותר, המסוגלים להגדיל באופן מלא בעזרת רובוטיקה את התנועות הפיזיות של עובדים, קרוב הרבה יותר לחליפה בסגנון איש הברזל.

זיהוי דחפים עצביים זעירים יכול לשמש גם כדי לעזור למטופלים לתקשר, אפילו עם יכולות דיבור לקויות, באמצעות CYIN טכנולוגיה.

מקור: סייברדין

החברה גם ממנפת את המומחיות שלה ברובוטיקה וחיישנים כדי למכור ניקוי רובוטים, בנוסף ל רובוטים לתחבורה, ומערכת של הדמיה פוטו-אקוסטית.

4. טרקסו רובוטיקה

טרקסו מתמחה בתכנון סיוע רובוטי לילדים הסובלים ממוגבלות כמו למשל שיתוק מוחין.

זהו תפקיד נישה אך חשוב, שכן לילדים לא יהיו אותם צרכים ויכולות כמו מבוגרים בשיקום. זוהי גם יכולת משנה חיים עבור ילד סוף סוף להיות מסוגל לנוע יותר בחופשיות.

מקור: טרקסו

זהו גם כלי טיפולי ואיכות חיים רב עוצמה עבור מחלות נדירות שאולי אין להן טיפולים פונקציונליים במשך שנים או עשורים.

חליפות חוץ מסחריות

1. SUITX מאת Ottobock

SUITX הוא עוד שלד חיצוני שאינו מופעל עם התמקדות בתעשיות כמו רכב ולוגיסטיקה כדי לעזור לעובדים להרים משקלים כבדים ולהפחית את הסיכונים לפציעות בעמוד השדרה. לחברה יש כבר 2000+ חברות המשתמשות במוצרים שלה.

לרוע המזל עבור משקיעים שאינם מוסמכים, הוא עדיין לא נסחר בבורסה.

מקור: SuitX

חליפות חוץ צבאיות

SABER (Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply) היא חליפה במשקל 3 פאונד שפותחה על ידי צבא ארה"ב בשיתוף עם אוניברסיטת ונדרבילט. לאכזבתם של מעריצי המדע הבדיוני או איירון מן, לא סביר שהחליפה תראה קרב והיא תוכננה למטרה הרבה יותר ארצית (אך חשובה לא פחות): לוגיסטיקה.

מקור: Herowear

אנשי צבא צריכים להרים הרבה משקל כבד, מה שמעמיד אותם בסיכון גדול לפציעות גב. זהו "כלי לביש קל, בעל פרופיל נמוך, ללא הפעלה".

בעבר, אוניברסיטת ונדרבילט עבדה על שלד חיצוני דומה עם HeroWear, יצרן חליפות אקסוסו מוביל; ו עיצוב שזורים, משרד מוביל לעיצוב הלבשה ומוצר. Herowear מוכרת עיצוב משלה של חליפה חיצונית אזרחית להרמה, האייפקס 2, עבור קצת יותר מ-$1,000 לחליפה.

מקור: Herowear