Український телекомунікаційний портал

Міжнародна команда дослідників представила нову носиму нейророботизовану систему, яка може стати важливим кроком у реабілітації людей після травм головного або спинного мозку. Розробка поєднує роботизований екзоскелет для кисті з технологіями електричної нейростимуляції, допомагаючи пацієнтам не лише рухати пальцями, а й частково відновлювати тактильні відчуття.Над проєктом працювали фахівці з Медичного університету Відня, Федеральної політехнічної школи Цюриха (ЕТН Zurісh), Технічного університету Мюнхена та Медичного факультету Белграда. Результати дослідження були опубліковані в авторитетному науковому журналі Sсіеnсе Аdvаnсеs.

Як працює система SеnsоЕхо

Нова технологія отримала назву SеnsоЕхо. Її головна особливість полягає в тому, що вона поєднує механічну підтримку рухів руки з електричною стимуляцією нервів і м’язів.Система здатна адаптуватися до потреб конкретного пацієнта. Якщо людина має проблеми з рухливістю, пристрій допомагає відкривати долоню та підсилює силу захоплення предметів. Якщо ж основною проблемою є втрата чутливості, нейростимуляція забезпечує штучний тактильний зворотний зв’язок, дозволяючи краще відчувати контакт із предметами.

Випробування на пацієнтах

Ефективність SеnsоЕхо перевірили за участю 14 людей із неврологічними порушеннями функцій кисті. Усі учасники мали певний рівень втрати чутливості, тому отримували тактильний зворотний зв’язок через черезшкірну електростимуляцію нервів.Для семи пацієнтів із найважчими порушеннями рухливості додатково застосовувалася функціональна електростимуляція м’язів. Вона допомагала розкривати кисть і збільшувала силу хвату.Дослідники порівняли три сценарії використання:

без будь-якої допомоги;тільки екзоскелет;екзоскелет у поєднанні з нейростимуляцією.

Результати показали, що комбінований підхід виявився найефективнішим.

Краща рухливість і більше контролю

У пацієнтів із серйозними руховими порушеннями система забезпечила значно кращу рухливість пальців порівняно з використанням лише екзоскелета. Не менш важливими виявилися зміни у сфері чутливості. Завдяки штучному тактильному зворотному зв’язку збільшилася площа долоні, на якій пацієнти могли відчувати дотики.Автор дослідження Андреа Чимолато зазначає, що рухова підтримка та сенсорний зворотний зв’язок повинні працювати разом, оскільки саме така комбінація забезпечує найкращі результати для відновлення функцій руки.

Випробування в реальних завданнях

Окрім лабораторних тестів, вісім учасників виконували практичні завдання із захоплення та перенесення різних предметів.При роботі з великими об’єктами стимуляція м’язів допомагала сильніше утримувати предмети в руці. Під час взаємодії з крихкими речами тактильний зворотний зв’язок дозволяв точніше контролювати силу натискання та уникати пошкодження предметів. У всіх подібних тестах користувачі SеnsоЕхо демонстрували найвищі показники успішності.

Поки що це лише прототип

Попри багатообіцяючі результати, розробники наголошують, що SеnsоЕхо ще не є готовим медичним виробом для повсякденного використання. Наразі система перебуває на стадії прототипу.Втім, отримані результати стали одним із перших клінічних підтверджень того, що поєднання неінвазивної нейростимуляції та носимої робототехніки може стати основою для створення персоналізованих систем допомоги людям із неврологічними порушеннями.Наступним етапом стануть масштабніші дослідження за участю більшої кількості пацієнтів із різними типами та ступенями уражень нервової системи. Науковці планують оцінити, наскільки стабільними є позитивні ефекти та чи можна інтегрувати подібні технології в довготривалу реабілітацію.Якщо подальші випробування підтвердять нинішні результати, у майбутньому такі системи можуть допомогти тисячам людей після інсультів, травм спинного мозку та інших неврологічних захворювань повернути собі незалежність у повсякденному житті.