Фото: кадр из демонстрационного видеоролика EPFL
Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали легкий портативный экзоскелет руки, управлять которым можно несколькими способами, в том числе и за счет считывания мозговой активности, сообщается на сайте учебного заведения. Устройство адаптируется для пациентов с различными заболеваниями и может использоваться как для реабилитации, так и в повседневной жизни.
Конструкция экзоскелета довольна проста, но в то же время надежна. Он фиксируется на руке с помощью липучек всего за несколько минут. Тонкие металлические кабели выступают в роли искусственных сухожилий, они приводятся в движения электродвигателями, сгибая и разгибая пальцы. Эти «сухожилия» расположены на тыльной стороне пальцев, оставляя ладонь свободной, чтобы не нарушать чувствительность.
Интерфейс управления экзоскелетом очень разнообразен: отслеживание движения глаз, фиксация остаточной мышечной активности, голосовой интерфейс с использованием смартфона, считывание мозговой активности. Любой из вариантов управления может быть использован в зависимости от заболевания и уровня физической активности пациента. Используемая в устройстве технология «мозг-компьютер» не требует вживления электродов, сигналы с головного мозга считываются с помощью нейрогарнитуры – датчиков, установленных в легкий шлем, напоминающий шапочку для купания.
При испытаниях устройства ученые обнаружили интересную особенность работы интерфейса «мозг-компьютер»: при пассивных движениях в руке пациента, вызванных экзоскелетом, активировались участки мозга, ответственные за активные движения в другой руке. Другими словами, когда пациента просили представить движение в руке с экзоскелетом, активировались также участки мозга, отвечающие за движения в другой руке. По мнению разработчиков, это свойство нервной системы человека, направленное на контрлатеральный контроль, можно использовать для улучшения управления экзоскелетом.
Экзоскелет руки уже прошел серию клинических испытаний с участием пациентов, перенесших инсульт и травму спинного мозга. Разработчики считают, что это устройство может быть использовано людьми с инвалидностью, пациентами с различными неврологическими заболеваниями как в повседневной жизни, так и в качестве инструмента реабилитации.
Ранее мы сообщали, что технопарк «Сколково» представил результаты тестирования первой российской модели экзоскелета «ЭкзоАтлет», предназначенного для реабилитации людей с поражением опорно-двигательного аппарата. В настоящее время «ЭкзоАтлет» активно используется в клиниках Москвы и других городов России.
О том, что представляют собой современные экзоскелеты, какие из них предназначены для людей с инвалидностью, сколько они стоят, читайте в материале «Экзоскелет: от фантастики к реальности».