Прототип перчатки для восстановления моторики рук после инсульта и травм создали специалисты Сеченовского Университета Минздрава России. Устройство позволяет сгибать пальцы пациента в автоматическом режиме, чтобы вернуть им подвижность. В отличие от иностранных аналогов, которые изготавливаются из жестких материалов, отечественная разработка выполнена из мягких полимеров, поэтому она не причинит боли или дискомфорта при использовании. Кроме того, мягкость полимеров открывает возможность более тонкой настройки воздействия.
Инсульт и другие неврологические заболевания, а также травмы могут привести к ослаблению и нарушению подвижности пальцев и кистей рук. Восстановить моторику можно с помощью физиотерапии, однако не всегда у пациента есть возможность заниматься со специалистом. Самостоятельные упражнения могут быть невозможны при тяжелых поражениях, кроме того, порой пациенты пренебрегают занятиями. Повысить шансы на восстановление можно, автоматизировав процесс с помощью специальных устройств.
Разработанное специалистами лаборатории управляемых бионических систем устройство представляет собой перчатку с пятью силиконовыми актуаторами, которые располагаются поверх пальцев пациента и под воздействием сжатого воздуха меняют форму, помогая сгибать пальцы. Создание перчатки ученые начали с математического моделирования актуаторов. Исследователям удалось найти способ отливать силиконовые «пальцы» целиком, чтобы избежать необходимости склеивать элементы: швы могли бы со временем начать пропускать воздух, что сделало бы устройство непригодным к использованию.
«Пораженная рука у пациента находится в расслабленном состоянии. На нее надевается перчатка, подключенная к компрессору. Благодаря особой форме актуатора, под давлением воздуха он сгибается, сгибая и пальцы — как если бы кто-то положил свою руку поверх руки пациента. Когда подача воздуха прекращается, давление ослабевает. Давление и частоту сгибания можно регулировать в зависимости от рекомендаций врача. Например, если пациент уже частично может двигать рукой сам, давление лучше снизить, чтобы перчатка не делала всю работу за пациента. Если поражены отдельные пальцы, можно сгибать только их, а для остальных отключить подачу воздуха», — рассказал заведующий лабораторией управляемых бионических систем Сеченовского Университета, кандидат физико-математических наук Алексей Максимкин.
Сейчас устройство предназначено для стационарного использования и работает от сети. Однако в перспективе на него можно будет установить аккумулятор, чтобы пациент мог пользоваться перчаткой в любом удобном месте — например, во время прогулки на улице.
Перчатка может пригодиться и здоровым людям, считают исследователи. Так, в комбинации с ранее разработанной этой же группой ученых технологией, направленной на разгибание пальцев при спастике, можно создать тренажер для обучения каким-либо действиям, например игре на пианино. Специалисты предполагают, что такое устройство поможет пользователю выработать мышечную память за счет многократного повторения заданного набора движений.
Работа велась в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).
