Мягкий робот восстанавливает функцию руки при склерозе

Только в США около 30 тыс. человек страдают боковым амиотрофическим склерозом (БАС), также известным как болезнь Лу Герига. Это нейродегенеративное заболевание, при котором повреждаются клетки головного и спинного мозга, необходимые для движения.


И вот команда исследователей из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) и Массачусетской больницы общего профиля (MGH) разработала мягкого носимого робота. Изобретение способно значительно облегчить движение предплечья и плеча у людей с БАС. Один из авторов исследования Томмазо Пройетти пояснил, что по сути это рубашка с надувными приводами под мышками. Баллон под давлением помогает владельцу двигать рукой.

Чтобы помочь пациентам с БАС, учёные разработала сенсорную систему, которая обнаруживает остаточное движение руки и настраивает давление в приводе баллона, чтобы рука человека двигалась плавно и естественно. Исследователи набрали десять человек с БАС, чтобы оценить, насколько хорошо устройство может восстановить их подвижность и качество жизни.

Команда обнаружила, что мягкие носимые роботы после 30-секундной настройки улучшили диапазон движений участников исследования, уменьшили мышечную усталость и повысили способность дотягиваться до предметов и удерживать их. Испытуемым потребовалось менее 15 минут, чтобы научиться пользоваться устройством.

Автор научной статьи — Конор Уолш, профессор инженерных и прикладных наук Пола А. Мейдера в SEAS, где он возглавляет лабораторию биодизайна в Гарварде. Профессор подчеркнул, что мягкие носимые устройства — лёгкие и ощущаются пациентами как одежда.

Исследователи стремятся, чтобы их разработка начала улучшать жизнь людей. Управление по развитию технологий Гарварда уже защитило интеллектуальную собственность на результаты экспериментов и изучает возможности выхода на рынок. Однако учёные предупреждают, что технология всё ещё на стадии исследований, и до внедрения коммерческого продукта осталось несколько лет.

К тому же созданный прототип для лечения БАС работает только на тех, у кого сохранилась подвижность в плече. Однако БАС, как правило, прогрессирует в течение двух-пяти лет, делая пациентов неспособными двигаться и, в конечном итоге, говорить и даже глотать. Вот почему команда изучает возможные версии вспомогательных устройств, которыми можно будет управлять сигналами мозга. Работа идёт в партнёрстве с неврологом MGH Ли Хохбергом, главным исследователем системы нейронного интерфейса BrainGate. Учёные надеются, что такие аппараты когда-нибудь помогут пациентам, у которых уже не осталось остаточной мышечной активности.

Команда Конора Уолша также сотрудничает с неврологом Дэвидом Лином, директором клиники нейрореабилитации MGH. Они разрабатывают приложения для перенёсших инсульт. То есть учёные видит более широкое применение технологии, в том числе для людей с повреждениями спинного мозга или мышечной дистрофией.