Egzoszkielet medyczny oparty na technologii Intel pomaga pacjentom stanąć na nogi

Osoby z urazami kończyn dolnych, które nie są w stanie stać ani chodzić, często wymagają intensywnej rehabilitacji klinicznej oraz fizjoterapii prowadzonej pod okiem specjalisty. Taka opieka medyczna polega na ponownym wytrenowaniu kończyn i wspieraniu zdolności mózgu do ponownego przyswojenia ruchów, a jej celem jest przywrócenie większej sprawności ruchowej i, ostatecznie, pomoc pacjentowi w ponownym nauce chodzenia.

Jednak tradycyjne metody rehabilitacji mają obecnie swoje ograniczenia – są męczące, niedokładne i wymagają fachowego, bezpośredniego nadzoru przez cały czas trwania sesji rehabilitacyjnej, która może trwać wiele godzin.

Założona w 2010 roku firma Onyx Healthcare – wiodący producent urządzeń medycznych z siedzibą na Tajwanie – nawiązała współpracę z firmami Intel i FREE Bionics w celu zaprojektowania robota egzoszkieletowego opartego na sztucznej inteligencji, którego celem jest poprawa jakości rehabilitacji klinicznej.

Od lewej: Carl Chou, kierownik ds. obsługi klientów, Intel Taiwan; Peter Chen, wiceprezes, Onyx Healthcare; Bing Chen, dyrektor, Intel Taiwan; Michael Hurley, starszy wiceprezes ds. inżynierii krzemu i platform, Intel; Andy Liao, specjalista ds. sprzedaży, FREE Bionics; Eason Lin, dyrektor ds. sprzedaży, Onyx Healthcare (z uprzężą), Alex Katouzian, wiceprezes wykonawczy i dyrektor generalny działu Client Computing and Physical AI Group w firmie Intel, oraz John Chuang, prezes firmy Onyx Healthcare | źródło: Intel Corporation

FREE Walk to oparte na robotyce rozwiązanie wykorzystujące sztuczną inteligencję, które łączy dwa komponenty sprzętowe i programowe firmy Intel – procesory z rodziny Intel® Core™ Ultra oraz pakiet oprogramowania Intel® OpenVINO™ – w lekki, noszony na ciele egzoszkielet przeznaczony dla pacjentów.

Połączenie tych technologii pomaga przyspieszyć proces rehabilitacji, prowadząc pacjenta przez bezpieczne, spójne i powtarzalne ruchy skupione na kończynach, co ma na celu reaktywację ścieżek neuronowych w mózgu i wspieranie neuroplastyczności.

– W ciągu ostatnich 16 lat udało nam się wykorzystać technologię firmy Intel do zmiany oblicza opieki opartej na urządzeniach medycznych, co naprawdę toruje drogę do powszechnego wdrożenia sztucznej inteligencji w tej dziedzinie – powiedział John Chuang.

Onyx Healthcare, procesory Intel® Core™ Ultra oraz Intel® OpenVINO™ wspomagają działanie egzoszkieletów Free Bionics opartych na AI

Algorytmy oparte na sztucznej inteligencji działają na procesorze Intel® Core™ Ultra umieszczonym w egzoszkielecie, wykorzystując architekturę procesora (CPU), zintegrowanego procesora graficznego (GPU) i procesora neuronowego (NPU) w celu optymalizacji działania w różnych obciążeniach i konfiguracjach oprogramowania. Współpracują również z czujnikami ciśnienia, czujnikami siły opartymi na elektromiografii (EMG) oraz czujnikami inercyjnymi, zapewniając stabilność chodu i szybko przekształcając bioelektryczne sygnały mięśniowe w czasie rzeczywistym w prognozy dotyczące kolejnego ruchu.

Onyx wykorzystuje również platformę OpenVINO, do oceny i wdrażania odpowiednich modeli sztucznej inteligencji z wykorzystaniem zasobów procesora (CPU), procesora NPU i procesora graficznego (GPU). Bardziej wydajne wnioskowanie AI na urządzeniach brzegowych minimalizuje opóźnienia, maksymalizuje wydajność i umożliwia zespołowi łatwe skalowanie platformy.

Podczas targów Computex Taiwan 2026 Eason Lin, dyrektor ds. sprzedaży w firmie Onyx Healthcare (w kombinezonie), prezentuje egzoszkielet wyposażony w procesory z rodziny Intel® Core™ Ultra oraz oprogramowanie Intel® OpenVINO™ | źródło: Intel Corporation

Od fazy pilotażowej do praktycznego zastosowania – inteligentna rehabilitacja

– Wydajny i energooszczędny procesor NPU [jednostka przetwarzania sieci neuronowych] firmy Intel oraz pakiet oprogramowania OpenVINO naprawdę przekształcają inteligentną rehabilitację z koncepcyjnego projektu na papierze w medyczne rozwiązanie oparte na sztucznej inteligencji, które jest obecnie stosowane na całym świecie – podkreślił John Chuang.

Platforma oparta na technologii Intel obsługuje lokalne przetwarzanie AI na urządzeniach brzegowych podczas sesji szkoleniowych, natomiast OpenVINO pomaga zoptymalizować wnioskowanie AI na potrzeby analizy ruchowej oraz interakcji człowiek–maszyna.

– Dzięki przeniesieniu przetwarzania AI blisko urządzenia, a następnie wykorzystaniu zgromadzonych danych szkoleniowych do analizy w chmurze i ulepszania produktu, rozwiązanie to pozwala lepiej zrównoważyć niezbędną reaktywność w czasie rzeczywistym z długoterminowym uczeniem się i skalowaniem produktu – wyjaśnił John Chuang.

40 tysięcy zapisów na trening

Obecnie egzoszkielety FREE Walk – oparte na autorskich rozwiązaniach firmy Onyx Healthcare oraz sprzęcie i oprogramowaniu firmy Intel – są wykorzystywane przez około jedną trzecią szpitali na poziomie centrów medycznych na Tajwanie.

W tradycyjnej rehabilitacji kończyn dolnych jedna sesja może wymagać zaangażowania nawet czterech terapeutów do pomocy jednemu pacjentowi. Dzięki egzoszkieletowi opartemu na sztucznej inteligencji liczbę terapeutów można zmniejszyć o co najmniej dwie osoby, poprawiając efektywność wykorzystania personelu o około 50% na sesję.

Zgromadzono również ponad 40 000 zapisów treningowych pacjentów w 22 innych krajach.