Российская компания – разработчик и производитель функциональных протезов «Моторика» (резидент «Сколково») – поделилась промежуточными результатами исследований киберпротезов, оснащенных системой очувствления и функцией купирования фантомных болей, которые проводятся совместно с Дальневосточным федеральным университетом и Сколковским институтом науки и технологий. На данный момент завершился четвертый этап, рассказали GxP News в пресс-службе компании.
Цель данного этапа – проверить протез с новой системой очувствления, который отличается от предыдущих прототипов тем, что двигается свободно, без фиксации (до этого протез руки был зафиксирован и позволял совершать действия исключительно сидя). В ходе эксперимента пилоты-испытатели брали хрупкие предметы киберрукой и перемещали их. В процессе регулярно измерялась скорость выполнения задач. К последнему измерению одному из испытуемых удалось выполнить задания быстрее более чем в полтора раза.
«На этом этапе мы впервые в полной мере реализовали систему двунаправленного нейропротеза. Этот протез управляется через электромиографический интерфейс и позволяет получать сенсорную обратную связь в виде электростимуляции, которая вызывает ощущения в утраченной конечности. Пациент выполнял задания по перемещению объектов при помощи протеза руки в движении. Он ощущал их кончиками пальцев. Пациент смог даже перенести стакан, полный хрупких шариков, и не рассыпать их. Кроме того, одному пациенту удалось почувствовать пятку протеза при помощи умной стельки», – приводятся в сообщении слова Гургена Согояна, аспиранта Центра нейробиологии и нейрореабилитации им. Владимира Зельмана в Сколтехе и научного координатора проекта.
Еще одно новшество четвертого этапа испытаний – использование айтрекинга – технологии отслеживания положения глаз. При помощи алгоритмов искусственного интеллекта и системы слежения за взглядом пациентов измерялись разные показатели: фиксация пациентом на своем протезе, на перемещаемом предмете и на других объектах среды. Такая система позволяет определить увеличение когнитивной нагрузки пациента при выполнении заданий при помощи протеза.
Результаты свидетельствуют о том, что благодаря увеличению естественной чувствительности в протезе паттерн наблюдения за протезом у пациента поменялся – зрительная фиксация на протезе снизилась. Успешность схватов протеза стала оцениваться больше за счет ощущений, а не зрения.
Также исследовали корреляцию между активностью мозга и интенсивностью тактильных ощущений. Исследователи учатся в режиме реального времени извлекать данные об ощущениях человека из электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Подобные эксперименты проводились на животных около 20 лет назад под руководством нейробиолога Михаила Лебедева, научного лидера и вдохновителя проекта. Теперь же аналогичные результаты, полученные в исследованиях на людях, представляют собой значительный шаг в развитии науки, подчеркивают в «Моторике».
«Мы вживили электрод в периферический нерв и спинной мозг и провели ряд исследований, чтобы создать протез, идеально соответствующий индивидуальным параметрам пациента», – рассказал нейрохирург Медицинского комплекса ДВФУ Артур Биктимиров. Он отметил, что в России только в ДВФУ проводятся операции по очувствлению протезов и купированию фантомных болей. Работа ведется в рамках программы «Приоритет-2030».
Он рассказал об одном из испытуемых, потерявшем кисть и испытывавшем сильные фантомные боли. С помощью электростимуляции исследователям удалось снизить их на 70-80% – даже без использования протеза. «С протезом мы полностью избавили пациента от фантомных болей. Этот этап очень значим для нас, так как мы рассчитываем на долгосрочный результат», – добавил Биктимиров. Дело в том, что электроды не сразу «приживаются» и принимают неподвижное положение.
«Моторика» продолжает инвазивные исследования по очувствлению протезов и купированию фантомных болей. Команда ищет добровольцев с ампутациями и фантомными болями для исследования – подать заявку на участие можно, обратившись к представителям компании.
В 2024 году планируется открытие Центра кибернетической медицины и нейропротезирования при поддержке Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России. Одной из главных задач центра будет создание и применение новых типов протезов с обратной связью.
«Нейротехнологии – одно из важнейших научных и высокотехнологичных направлений развития современной медицины. Их разработка и внедрение требуют объединенных усилий большого числа разнопрофильных медицинских специалистов (неврологов, нейрохирургов и реабилитологов), нейрофизиологов, физиков, инженеров. <…> Благодаря союзу ФМБА России и компании „Моторика“ мы можем выйти на качественно новый уровень», – говорила ранее, комментируя эту информацию, глава ФМБА Вероника Скворцова.
