Управляя каждым пальцем

Платформа NEMO Sensitive представляет собой систему из протеза, имплантируемого генератора электрических микроимпульсов (нейростимулятора) и электродов, которые имплантируются на периферическую и центральную нервную систему. Платформа позволяет транслировать сигналы с протеза в электростимуляцию, которая стимулирует нервную систему и дает возможность очувствить протез.

«На данном этапе разработанная система с помощью комплексного подхода решает проблему фантомных болей в утраченной конечности, а также возвращает ощущения проприоцепции фантомной руки, — рассказал “Стимулу” руководитель инвазивных исследований компании “Моторика” Юрий Матвиенко. — Сегодня наши пилоты-испытатели могут различать размер и жесткость предмета в кисти протеза, им помогает в этом электростимуляция периферических нервов. В будущем пользователь получит возможность ощущать протез, как свою собственную руку. Очувствление позволит улучшить пользовательский опыт пилота протеза. Кроме того, это положительно повлияет на процесс реабилитации пациентов и увеличит время использования бионического протеза в повседневной жизни».

Фантомные боли — это болевые ощущения в ампутированной части тела, возникающие в оставшейся части конечности. Боль индивидуальна, она может носить стреляющий, жгущий или сжимающий характер.

Как рассказывает Юрий Матвиенко, один из пациентов описывал свою фантомную боль так: «Каждый раз едет по ноге танк, гусеничный трактор, острые дергающие боли при непогоде. Стреляет вверх в паховую область. Обезболивание только слегка притупляет ощущения. Боли могут быть в течение дня или суток, без причины. И так же неожиданно проходят. При фантомных болях на протезе ходить невозможно».

Причины возникновения фантомной боли до конца не исследованы. Риск развития и интенсивность болевых ощущений зависят от множества факторов, в том числе уровня ампутации, наличия хронического болевого синдрома.

Руководитель инвазивных исследований компании “Моторика” Юрий Матвиенко и руководитель отдела маркетинга компании “Моторика” Алексей Ахметшин

«Моторика»

Вернуть к полноценной жизни

В 2021 году «Моторика» совместно с Медицинским центром Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Центром нейробиологии и нейрореабилитации имени В. Зельмана Сколтеха провели успешные операции по вживлению электродов в периферический нерв пациентов. Благодаря этому у людей с ампутированными кистями рук установилась обратная сенситивная связь протезов рук с их нервной системой, появилась способность чувствовать при помощи протеза, исчезли фантомные боли.

Затем российские ученые и инженеры приступили к разработке чувствующих протезов ноги. На данный момент они ведут исследования, которые уже дают хорошие результаты. Это будет первый в мире коммерческий чувствующий протез.

В ходе эксперимента медики имплантировали электроды в оставшуюся после ампутации часть ноги пациента. Их соединили с датчиком на протезе стопы. Он создает электрический сигнал, который поступает в нервную систему человека и преобразуется в ощущения.

«Наша разработка решает сразу две ключевые проблемы людей с ампутациями: купирует фантомные боли, которые сложно убрать фармакологически, а также возвращает утраченные ощущения, — поясняет Юрий Матвиенко. — Наша гипотеза состоит в том, что очувствление протезов ног избавит человека от избыточных усилий при ходьбе, позволит в дальнейшем разработать управляемую бионическую стопу, защитить спину от повреждений и асимметричной нагрузки, а также повысит психологический комфорт, так как протез ноги перестает восприниматься как средство реабилитации или гаджет и ощущается как своя собственная конечность».

И изготовление протезов, и реабилитация

«Моторика» — единственная в мире компания, которая протезирует детей активными и бионическими протезами с двух лет. Одно из основных достижений — разработка самой широкой в мире линейки изделий. Компания продвигает свою продукцию на рынках Юго-Восточной Азии, Индии, в этом году добавился регион Ближнего Востока. А в прошлом году важными событиями стали начало работы офиса и рост продаж в Индии, прохождение сертификационных процедур на право продаж в Малайзии, начало процедуры в Индонезии. Одновременно продолжаются продажи в Казахстан, Беларусь, были разовые продажи в Южную Африку и Ливан.

«Наша продукция делится на несколько частей, — поясняет Юрий Матвиенко. — Одна часть — продукты, которые применяются при сохранных суставных частях пациентов, к примеру лучезапястного или локтевого суставов. Это позволяет приводить в действие механизм под названием тяговый протез. Эти протезы чисто механические, и они приводятся в движение за счет сгибания того или иного сустава».

Второй тип — бионические протезы, которые управляются при помощи снятия миографического сигнала с оставшихся функционирующих мышц. Протезы считывают эти сигналы, тем самым позволяя управлять сжиманием и разжиманием кисти. Бионические протезы делятся на несколько типов. Односхватовые — это протезы с действием открытия и закрытия, одна степень свободы. Есть бионические протезы с управлением каждым пальцем кисти, такие как протезы Manifesto. Версию для кисти делают всего несколько компаний в мире. При помощи специального мобильного приложения, разработанного специалистами «Моторики», в них можно программировать различные действия, жесты, и это дает для управления протезом большие возможности.

Еще одна разработка — протезы с оптомиографическими датчиками и искусственным интеллектом. Такая комбинация позволяет считывать команды на уровне каждого отдельного пальца и быстро их выполнять.

«В сфере инвазивных технологий и методов по очувствлению в мире есть только несколько проектов, аналогичных тем, которыми занимается Юрий Матвиенко, — рассказал “Стимулу” руководитель отдела маркетинга компании “Моторика” Алексей Ахметшин. — И свои исследования “Моторика” проводит в шесть-семь раз быстрее, чем европейские или американские команды. Если сравнивать с технологическими институтами, которые ведут исследования на Западе, то им потребовалось десять лет, а “Моторике” — полтора-два года».

«Моторика» также реализует проект удаленной реабилитации ATTILAN, через телеметрию и облачные решения компании-партнера «Билайн» платформа позволит подключать технические средства реабилитации разных производителей и сделает более доступной реабилитацию для пользователей из удаленных регионов.

Помимо удаленной реабилитации в работе находится проект по разработке цифровой реабилитационной платформы виртуальной реальности ATTILAN VR, которая предназначена для вовлечения пользователя в процесс восстановления после протезирования. ATTILAN VR — международная космическая станция на орбите Марса, перед ней стоит задача подготовки к колонизации. Каждый пользователь выступает в качестве сотрудника станции: инженера, ученого, пилота и так далее. Внутри платформы пользователь имеет долговременные цели на 3, 6, 12 месяцев, представленные в виде достижений в игровом процессе, что дает необходимую мотивацию к тренировкам при необходимости длительного восстановления.

Это первый в мире проект по удаленному мониторингу высокотехнологичных ассистивных устройств. Объединение существующих «умных» бионических протезов с технологиями мобильного оператора «Билайн» позволит создать функциональное цифровое пространство для людей с ограниченными возможностями. Проект позволит осуществлять удаленную реабилитацию пациентов за счет сбора информации для врача-реабилитолога и искусственного интеллекта ATTILAN, которые на основании анализа данных дают рекомендации пациентам.

«Система телеметрии считывает реабилитационную информацию с технических средств реабилитации. — поясняет Алексей Ахметшин. — То есть, если наш чип сим-карты установить на протез руки, мы можем забирать с него информацию о том, когда человек пользуется протезом, какое количество раз, какие у протеза поломки, сколько раз он сделал схват и прочее. Этот проект мы бы хотели дальше развивать и для других технических средств реабилитации, таких как инвалидные коляски, протезы ног, экзоскелеты и другие ассистивные устройства».