Разработан российский экзоскелет для реабилитации мелкой моторики после инсульта
Сергей Анисимов, студент 6 курса медико-биологического факультета Сибирского государственного медицинского университета Минздрава России (СибГМУ) по направлению «медицинская кибернетика», представил свою разработку — экзоскелет для восстановления подвижности пальцев рук после инсульта.
Разработка велась в научно-технологическом центре «Цифровая медицина и киберфизика» СибГМУ, созданном в рамках программы «Приоритет-2030» нацпроекта «Молодежь и дети». Устройство основано на роботизированной механотерапии — доказано эффективном методе лечения постинсультных нарушений моторики, усиленном роботизированным подходом.
Ключевые особенности и технология:
-
Управление: Используется принцип зеркальной терапии, реализованный через систему «Нейро-kinesis» (разработка НТЦ «Цифровая медицина и киберфизика» совместно с кафедрой неврологии и нейрохирургии СибГМУ). Камера фиксирует движения здоровой руки, вычисляет углы между фалангами пальцев и передает данные экзоскелету на больной руке для их точного повторения.
-
Конструкция: Экзоскелет состоит из пяти отдельных модулей (по одному на палец), надеваемых на пальцы. Каждый модуль обеспечивает три степени свободы: сгибание/разгибание в суставах, а также движение пальца влево/вправо у основания. Это дает в сумме 15 степеней свободы, что превышает возможности большинства аналогов (до 11 степеней) и необходимо для воссоздания полноценной функции руки.
-
Механика: Движение передается через тонкие тросики от вынесенных сервоприводов. Угол сгиба каждого сустава контролируется встроенными датчиками. Материалы устройства биосовместимы и изготовлены методом 3D-печати.
Актуальность проблемы: Мотивацией для создания экзоскелета послужила высокая распространенность постинсультных нарушений мелкой моторики. Как отмечает Анисимов, лишь 43% перенесших инсульт в России возвращаются к полноценной трудовой деятельности, а 44% полностью ее прекращают, во многом из-за двигательных ограничений. Личный опыт разработчика (инсульт у бабушки в 2020 году) также повлиял на выбор темы.
Текущий статус и перспективы: Созданы рабочие прототипы для одного пальца; ведется разработка модулей для остальных, включая сложный большой палец. Испытания запланированы после изготовления полноценного образца для всей кисти. Первоначально экзоскелеты будут изготавливаться индивидуально для взрослых пациентов с постинсультными нарушениями.
После регистрации в качестве медицинского изделия планируется массовое производство для поставок в государственные и частные клиники. Дальнейшие исследования оценят эффективность устройства при различных двигательных нарушениях рук, не только постинсультных.
Вариации применения:
-
Для домашнего использования: максимально упрощенная и удобная версия, не требующая медицинских знаний.
-
Для медучреждений: профессиональная версия с расширенным ПО для тонкой настройки и контроля реабилитации врачами.
На фото: Сергей Анисимов (6 курс, СибГМУ) — автор нового экзоскелета для восстановления подвижности пальцев рук после инсульта.
