Студенты Иркутского технического университетаИван Коломин и Никита Сабуров разрабатывают компактный тренажер для лечения парезов и параличей верхних конечностей. Разработка является усовершенствованной версией проекта, начатого «политеховцами» три года назад под руководством иркутских медиков и инженеров. Новая модель устройства подразумевает фиксацию больной руки на тренажере. Это расширяет показания к его применению, а значит, ускорит и облегчит процесс восстановления пациентов, перенесших заболевания опорно-двигательного аппарата и нервной системы.
Как сообщалось ранее https://www.istu.edu/news/24704/, идея создать тренажер принадлежит иркутскому нейрохирургу и молодому исследователю Баиру Дамдинову. Суть замысла заключалась в разработке перчатки-протеза, надеваемого на здоровую руку и при сжимании передающего сигналы в мозг. Таким образом, пациент, получивший черепно-мозговую травму или перенесший инсульт, смог бы научиться двигать больной рукой заново. В 2015 году доктор пригласил в проект первокурсника ИРНИТУ Ивана Коломина, планирующего стать специалистом в области инфокоммуникационных технологий и систем связи. Студент откликнулся на инициативу: предложил аппаратную часть изобретения, составил схему и написал компьютерную программу для того, чтобы двигался каждый палец кисти - первой версии тренажера. Тогда же научную и консультационную поддержку разработчикам оказал главный внештатный детский нейрохирург Иркутской области, д.м.н. Сергей Ларионов. А к продвижению разработки присоединился молодой иркутянин Евгений Чумаков. Более десяти лет он назад оказался в инвалидном кресле из-за ДТП, а теперь планирует принять участие в клинических испытаниях тренажера.
Проект получил название «EngiNeuro», а его авторы стали победителями программы «УМНИК» и получили в 2017 году грант Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям) в размере 500 тысяч рублей.
По словам доктора Баира Дамдинова, в ходе экспериментов авторы пришли к выводу, что нужна универсальная и более удобная для транспортировки и, вместе с тем, надежная конструкция. Поэтому было принято решение перейти от идеи разработки зеркальной перчатки к изготовлению «полустационарного» переносного прибора, позволяющего фиксировать руку в нужном положении. Так появилась новая концепция проекта под названием «EngiNeuro» (смена прежнего названия «NeuroCybernetic miracle systems» связана с тем, что оно оказалось сложным для восприятия). На тренажере устанавливают датчики положения для здоровой руки с одной стороны и сервоприводы с системой обратной связи для больной в другой части. Эти элементы устройства способны двигаться на расстояние до 10 см, т.е. на столько, насколько разгибается палец человека.
На данном этапе разработчики завершают сборку экспериментального макета. Часть комплектующих они приобретают на грантовые средства, а некоторые детали изготавливают самостоятельно из дерева или пластика. Например, шкив для привода, распечатали на 3d-принтере. Для этого молодые изобретатели обратились к руководителю Центра молодежного инновационного творчества ИРНИТУ (ЦМИТ) «Байкал» Роману Кононенко. Он помог участникам проекта с составлением трехмерной модели детали и посоветовал наиболее подходящие модели моторов для испытаний. В составлении 3d-модели также принимает участие воспитанница ЦМИТ «Байкал» Анастасия Бородич (Лицей ИГУ).«Тренажер работает следующим образом: фиксируем на пальцах здоровой конечности особые кольцеобразные крепления («наперстки»), попеременно сгибая и разгибая кисть руки. В это время микроконтроллер регистрирует, обрабатывает и передает сигналы на моторы, которые начнут двигать пальцами больной руки. Задача пациента – наблюдать за синхронными движениями обеих рук и постепенно пытаться повторить их самостоятельно.Новая конструкция позволяет расширить сферу применения устройства. Это означает, что теперь мы сможем помочь людям с монопарезом (парез – частичное обездвиживание) проксимального отдела руки и парезом средней степени тяжести. Изобретение сыграет большую роль в лечении последствий травм головного мозга, инсультов, восстановлении больных с группой мио и нейродистрофических синдромов, а также поражениями нервно-мышечной ткани. В дальнейшем планируем оснастить тренажер электронейромиографом. Это прибор, который во время тренировки можно будет подключить к микроконтроллеру и диагностировать, каким образом сокращается нервно-мышечная ткань. График, отображающийся на мониторе компьютера, покажет, насколько эффективен восстановительный процесс», - рассказывает Баир Дамдинов.
Отметим, что полгода назад к исследователям присоединился одногруппник Ивана Коломина Никита Сабуров. Именно он предложил инженерам способ увеличения мощности мотора тренажера. Молодой человек признался, что кроме желания получить практический инженерный опыт, в этот проект его привела и личная мотивация. Несколько лет назад дедушка Никиты перенес инсульт, поэтому столкнувшись с болезнью близкого человека, студент решил отыскать способ помочь реабилитироваться и другим людям, оказавшимся в сложной ситуации.
Как добавил студент третьего курса Иван Коломин, группа исследователей трудится над тренажером каждые выходные. Все участники вносят свою лепту в реализацию проекта. Например, Баир выпиливает детали и руководит процессом, Иван с Никитой разрабатывают схемы для устройства, дорабатывают сайт и канал на YouTube, чтобы желающие смогли получить представление о разработке, а может и предложить консультационную помощь:«Я надеюсь, что в перспективе нам удастся открыть малое инновационное предприятие. Выпускникам современных вузов очень сложно не только открыть бизнес «с нуля», но и сразу найти высокооплачиваемую работу. А проект «EngiNeuro» - это уже сплоченная развивающаяся команда, вызывающая интерес, как у общества, так и у инвестиционных фондов. Я верю в пользу и успех нашего замысла, поэтому готов постоянно нарабатывать опыт», - подчеркнул Никита Сабуров.
Разработчики планируют в ближайшие полгода изготовить опытную модель, а уже в следующем году перейти к клиническим испытаниям, а затем и к продаже медицинских аппаратов. Стоимость одного экземпляра, который, кстати, подходит для использования, как дома, так и в реабилитационном центре, составит около 100 тысяч рублей. Это намного выгоднее применения зарубежных стационарных аналогов, цена которых нередко превышает 100 тысяч евро. Вырученные средства авторы проекта планируют использовать для проведения инженерных и медицинских исследований, направленных на проектирование и создание нейропротезов.«Я понимаю, что проще было бы потратить свободное от занятий в университете время на отдых, но мы находимся в возрасте, когда надо успевать учиться новому. Потом такой возможности не будет. Эту мысль я и мои коллеги хотим донести и до других студентов ИРНИТУ, готовых развиваться и приглашаем их испытать свои силы в нашем проекте. Так, для изготовления чертежей и создания трехмерных моделей «EngiNeuro» нужна помощь инженера-конструктора, умеющего работать в программе «AutoCAD». Возможно, такой человек отыщется в Институте авиамашиностроения и транспорта».
Как пояснил Баир Дамдинов, глобальная цель проекта – создать компанию, объединяющую медиков и инженеров для производства продукции, необходимой для социализации и возвращения к труду людей, утративших возможность передвигаться. В будущем проект может развиваться с «уклоном» в неврологию: появится возможность заняться нейропротезированием и перейти на восстановление функций позвоночника и парализованных нижних конечностей.
Ссылка на видео на YouTube канале «EngiNeuro» https://www.youtube.com/channel/UC8WFah7Fft61oOnIKtnRp1A
Ольга Балабанова
