Уникальный экзоскелет позволяет парализованным людям снова ходить — Роботех

Уникальный экзоскелет позволяет парализованным людям снова ходить

Роботизированная система с четырьмя конечностями, управляемая мозговыми сигналами, помогла полностью парализованному человеку двигать руками и ходить, используя подвесной ремень для баланса. 

Ранние результаты являются многообещающими, а создатели экзоскелета отмечают, что система далека от клинического применения и потребует улучшений, прежде чем она станет широко доступной, сообщается в пресс-релизе.

Согласно результатам двухлетнего исследования, опубликованного в журнале The Lancet Neurology, экзоскелет для всего тела, управляемый специальной системой, записывающей и декодирующей мозговые сигналы, помог пациенту с тетраплегией переместить все четыре парализованных конечности .

«Мы создали первую полуинвазивную беспроводную компьютерно-мозговую систему, разработанную для долгосрочного использования для активации всех четырех конечностей. В предыдущих исследованиях мозг-компьютер использовались более инвазивные записывающие устройства, имплантированные под крайнюю мембрану мозга, где они в конечном итоге перестали работать. Они также были подключены к проводам, ограничиваясь созданием движения только в одной конечности, или были сосредоточены на восстановлении движения для собственных мышц пациентов»- говорит профессор Алим-Луи Бенабид, президент правления Clinatec, лаборатории CEA, и заслуженный профессор университета Гренобль, Франция. 

При травме шейного отдела спинного мозга около 20% пациентов остаются тетраплегическими, причем все четыре конечности частично или полностью парализованы. 28-летний пациент в новом испытании был парализован от плеч вниз, с лишь небольшим движением в бицепсе и левом запястье. Он мог управлять инвалидной коляской, используя джойстик, управляемый левой рукой.

Два регистрирующих устройства были имплантированы, по обе стороны от головы между мозгом и кожей, чтобы охватить сенсомоторную кору (область мозга, которая контролирует чувствительность и двигательную функцию). Каждый регистратор содержал сетку из 64 электродов, которые собирали сигналы мозга и затем передавали их алгоритму декодирования. Эта система переводила сигналы мозга в движения, о которых думал пациент, и посылала команды экзоскелету для их завершения.

Ранее в исследование был включен другой пациент, но он был исключен из-за технической проблемы с имплантатами головного мозга (имплантаты перестали взаимодействовать с алгоритмом и были удалены).

В течение 24 месяцев исследования оставшийся пациент выполнял различные умственные задания, чтобы обучить алгоритм понимать свои мысли и постепенно увеличивать количество движений, которые он мог совершать. Это включало управление виртуальным аватаром, чтобы играть в видеоигру (он играл в игру, похожую на понг), достигать целей с аватаром и в экзоскелете и ходить.

Прогресс пациента измерялся с точки зрения того, сколько степеней свободы он мог достичь во время выполнения задач: от использования переключателя с питанием от мозга до начала ходьбы. Экзоскелет имел 14 суставов и 14 степеней свободы (он мог двигаться 14 различными способами). В общей сложности он провел 45 дней, управляя экзоскелетом в лаборатории, и приобретенные навыки были подкреплены 95 днями, проведенными дома, с исследователем, использующим аватар и видеоигру.

Самыми простыми задачами были включение мозгового переключателя, чтобы начать прогулку в видеоигре и заставить экзоскелет начать ходить, будучи привязанным к подвесному жгуту. Его успех измерялся тем, сколько раз ему удавалось активировать переключатель. Через два месяца после операции он добился успеха в 73% случаев в течение шести сеансов с использованием экзоскелета. Используя аватар, видеоигру и экзоскелет, он преодолел 145 метров и сделал 480 шагов за 39 сессий.

«Наш пациент уже считает, что его быстро растущая подвижность протеза является полезным, но его прогресс не изменил его клинический статус», — говорит профессор Бенабид.

Еще три пациента были завербованы, и исследование продолжается. Следующая цель исследователей состоит в том, чтобы решить проблему, позволяющую пациенту самостоятельно ходить и балансировать без использования подвесной системы.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *