В МФТИ создали экзоскелет для реабилитации пациентов после инсульта

Студенты и молодые ученые МФТИ создали экзоскелет руки, который может помочь медицинской реабилитации людей, которым требуется нейросетевой алгоритм стимуляции мышц, в частности, пациентам, перенесшим инсульт.

Как рассказал студент Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики МФТИ Герман Карнуп, устройство полностью собрано из отечественных комплектующих и позволяет ускорить восстановление двигательных функций руки и не допустить атрофии мышц.

- Экзаскелет не ограничивает пациента в движениях — он сможет совершать махи и вращения рукой любой траектории, - уточнил Герман Карнуп. -  Проходить реабилитацию человек может без постоянного сопровождения врачей и ассистентов. Это поможет выстроить им персональный график физической активности для конкретного пациента.

Аппарат называется «Программно-аппаратный комплекс для медицинской реабилитации после инсульта». И состоит из трех частей: каркас, который надевается на верхнюю конечность и оказывает пассивную поддержку руки, не давая той упасть и облегчая ее движения; система регистрации - она фиксирует активность мышц, что в последующем используется для их стимуляции; а также система адаптивной функциональной миостимуляции, которая по считанным сигналам и с помощью алгоритма нейросетей формирует сигнал, идентичный биологическим импульсам мышц человека.

«Управлять» экзоскелетом будет специально обученная нейросеть, способная считывать параметры конкретного человека и генерировать частоту передаваемого мышцам импульса.

- Эффективность реабилитации пациента существенно возрастает именно за счет того, что сигналы в виде электроимпульсов попадают напрямую в поврежденные мышцы, - объяснил Герман Карнуп. - Обученная нейросеть по этим данным будет предсказывать, какой сигнал наиболее вероятен в промежуток 0,2 – 0,3 миллисекунды. Таким образом, мы получим активное естественное усиление движения, быстро и точно предсказывая биопотенциал ключевых мышц с учетом индивидуальных физических особенностей пользователя.

Экзоскелет, разработанный студентами МФТИ, уже стал победителем конкурса УМНИК и получил грант в размере 500 тысяч рублей.

Справка «МП»

Инсульт — это острое нарушение мозгового кровообращения, которое приводит к потере двигательных функций, речи и может вызывать другие когнитивные и физические нарушения. Это состояние требует немедленного лечения и последующей реабилитации для восстановления утраченных функций. Ежегодно в России регистрируется около 450 тысяч случаев инсульта.

Мона Платонова.