Московский Политех (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) представил разработку, которая может изменить подход к реабилитации после инсульта. Речь идет о системе управления экзоскелетом нижних конечностей, способной распознавать момент, когда пациент действительно хочет начать движение, и подстраивать работу устройства под этот сигнал.

Традиционные экзоскелеты действуют по жесткому алгоритму, не учитывая текущее состояние человека, из-за чего ассистирующая помощь часто запаздывает или опережает его реальные попытки. Все это снижает восстановительный эффект. Новая методика, предложенная заведующей кафедрой «СМАРТ-технологии» Еленой Петруниной, решает эту проблему через мультимодальный анализ биосигналов.

В основе системы лежит одновременная регистрация трех физиологических параметров — электроэнцефалограммы (активность мозга), электромиограммы мышц ног и электродермального ответа (изменение проводимости кожи). Все три сигнала снимаются с помощью электродов и поступают на компьютер в реальном времени.

Пациенту на экране показывают стимул — визуальную подсказку о предстоящем движении, после чего он либо выполняет его, либо воображает. Программа анализирует совокупность сигналов и выделяет момент, когда амплитуда мышечного напряжения и электродермальный ответ одновременно превышают заданные пороги. Это и есть маркер «намерения движения». В зависимости от того, удается ли распознать мозговую активность и мышечные сигналы у конкретного пациента, система автоматически переключается на один из четырех режимов ассистирования, от полностью автоматического (подстройка под реальные сигналы) до ручного (параметры задает оператор).

Чтобы проверить эффективность, исследователи провели испытание с участием 40 пациентов, перенесших ишемический инсульт. На протяжении трех месяцев в курском медицинском центре половина группы проходила стандартную реабилитацию, а другая половина дополнительно занималась с новой системой управления экзоскелетом. Результаты оценивали по шкале баланса Берга, это набор из 14 тестов на устойчивость и равновесие (максимальный балл — 56). К концу курса экспериментальная группа улучшила свои показатели в среднем на 22 балла, тогда как контрольная только на 12. Статистический анализ подтвердил, что разница неслучайна и значима.

В дальнейшем разработчики намерены повысить точность распознавания мозговых и мышечных сигналов, а также сократить время отклика экзоскелета. Успешные испытания открывают путь к более персонализированной и эффективной нейрореабилитации, где техника понимает человека без слов и команд просто по его намерению.