Моторика: Биоэлектрические протезы рук

Основная статья: Бионические протезы

Моторика: биоэлектрические протезы рук - биоэлектрические протезы рук со встроенной функцией бесконтактной оплаты.

2024: Завершение 4-го этапа исследований российских ученых по очувствлению протезов и купированию фантомных болей

Завершился 4-й этап исследований «Моторики», ДВФУ и Сколтеха по очувствлению протезов и купированию фантомных болей. Цель этапа — проверить протез с системой очувствления. Отличие этого прототипа от предыдущих заключается в том, что кибер-рука двигается свободно, без фиксации. Пилоты-испытатели брали хрупкие предметы кибер-рукой и перемещали их. Исследования ведутся с 2021 года. Одно из ключевых достижений — разработка прототипа серийной модели протеза, главная отличительная особенность которого — сенсорная обратная связь. Об этом 8 август 2024 года сообщили представители «Моторики».

𝓲

Моторика

Управление бионическим протезом всё ещё существенно отличается от использования естественной руки. Мы работаем над тем, чтобы сделать киберпротезы с очувствлением. В 2024 году планируется открытие Центра кибернетической медицины и нейропротезирования, где одной из главных задач будет создание и применение различных типов протезов с обратной связью». рассказал Андрей Давидюк, генеральный директор "Моторики"

Мы вживили электрод в периферический нерв и спинной мозг и провели ряд исследований, чтобы создать протез, соответствующий индивидуальным параметрам пациента. рассказал Артур Биктимиров, нейрохирург Медицинского комплекса ДВФУ

Он отметил, что в России только в ДВФУ проводятся операции по очувствлению протезов и купированию фантомных болей. Работа ведётся в рамках программы «Приоритет-2030».

Пациент потерял кисть в результате взрыва и испытывал сильные боли. Нам удалось снизить их на 70–80% с помощью электростимуляции, даже без протеза. С протезом мы полностью избавили пациента от фантомных болей. Этот этап очень значим для нас, так как мы рассчитываем на долгосрочный результат. Специалисты продолжат отслеживать и корректировать лечение, когда электрод полностью приживется к нерву. Если предыдущие этапы были направлены на мгновенный результат, то мы хотим оценить, как будут меняться показатели с течением времени. Для этого нужно делать акцент на послеоперационном состоянии. добавил Биктимиров

Мы проработали протокол исследований, чтобы сказать, что эффект стимуляции сохраняется в течение длительного периода после стабилизации на нерве и будет таким же эффективным, как и на первоначальном этапе. Мы подтвердили наши гипотезы, однако для продолжения исследования нам все еще необходима большая выборка пациентов. На август 2024 года мы ищем пациентов с травмой верхней конечности и фантомными болями, для участия нужно обратиться в "Моторику". рассказал Юрий Матвиенко, руководитель департамента нейротехнологий "Моторики"

В отличие от предыдущих этапов, на этот раз исследование проводилось в два раунда, с расширенным периодом реабилитации после вживления электродов. Второй раунд, который прошел спустя несколько месяцев после операции, позволил специалистам проверить протокол реабилитации пациентов. Также были получены ценные сведения о снижении подвижности электродов в ткани с течением времени. Дело в том, что электроды не сразу «приживаются» и принимают неподвижное положение.Витрина данных НОТА ВИЗОР для налогового мониторинга

В ходе исследования также регулярно измерялась скорость выполнения задания пациентом. К последнему измерению испытуемому удалось выполнить задания быстрее более чем в полтора раза.

𝓲

Моторика

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. поведал Гурген Согоян, аспирант Центра нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана в Сколтехе и научный координатор проекта

Еще одно изменение четвертого этапа — 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 4-го этапа показали, 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 деятеля и вдохновителя проекта. Теперь же аналогичные результаты, полученные в исследованиях на людях, представляют собой значительный шаг в развитии науки.

«Моторика» продолжает инвазивные исследования по очувствлению протезов и купированию фантомных болей.

2023: Операция по очувствлению бионических протезов ног и купированию фантомных болей

В медицинском центре Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) провели операцию по очувствлению бионических протезов ног и купированию фантомных болей. Об этом пресс-служба вуза сообщила 22 февраля 2023 года.

Речь идет о совместном проекте Центра НТИ по VR/AR ДВФУ, компании «Моторика» и центра нейробиологии Сколтех. Как сообщили в ДВФУ, команда во во главе с функциональным нейрохирургом Медцентра и экспертом Центра НТИ ДВФУ Артуром Биктимировым имплантировала электроды в ноги пациента. Электростимуляция имплантатов возвращает утраченные ощущения и избавляют от фантомной боли.

Проведение операции

Прошлые операции по очувствлению протезов рук продемонстрировали положительные результаты, поэтому мы решили двигаться дальше и работать с нижними конечностями. Сейчас мы установили три электрода на периферические нервы и спинной мозг. Таким образом мы создаем систему по очувствлению протезов, которая будет работать с последствиями ампутации как верхних, так и нижних конечностей, — рассказал Артур Биктимиров.

Помимо избавления от фантомных болей, очувствление протезов ног может избавить человека от избыточных усилий при ходьбе, помогает защитить спину от повреждений и искривления, а также повышает психологический комфорт, так как нога перестает восприниматься как инородный предмет.

Работа по очувствлению протезов и купированию фантомных болей ведется в рамках программы «Приоритет 2030». Компания «Моторика» занимается технической разработкой, ДВФУ методами имплантации электродов, а Сколтех изучением мозговой активности.

Аналогов таких изделий нет — в мире не существует протезов, которые возвращали бы чувствительность. Разработчики, ученые и хирурги объединились первые в России для проведения операций с инвазивной микроэлектроникой, которая обеспечивает взаимодействие бионики с организмом человека. Сейчас нашей технологией интересуются специалисты по всей России, — заявил ректор ДВФУ Борис Коробец в феврале 2023 года.[1]

2022

Завершение второго этапа исследования по очувствлению

Компания «Моторика» 13 мая 2022 года сообщила о проведении во Владивостоке второго этапа исследования по очувствлению бионических протезов рук и купированию фантомных болей. После успешной операции по имплантации электродов «Моторика» совместно с Медицинским центром ДВФУ и Центром нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана Сколтеха приступила к проведению электростимуляций. Разработки «Моторики» в области инвазивных технологий позволят улучшить протезы посредством восстановления осязания у людей с ампутацией.

Направление, которым занимается на май 2022 года «Моторика», связано с очувствлением бионических протезов. Протез руки с обратной связью будет способен передавать сигналы со своих сенсоров на периферические нервы, в которые имплантированы стимулирующие электроды.

Первый этап исследования в декабре 2021 года подтвердил возможность проведения инвазивного нейрофизиологического тестирования на базе отечественной инфраструктуры с положительным результатом. С помощью электростимуляции периферических нервов специалисты «Моторики», Сколтеха и ДВФУ смогли добиться у первых пилотов появления ощущений (давления, температуры, покалываний) и устойчивого подавления фантомных болей. При использовании протеза с обратной связью пациенты испытывали естественные ощущения, просто прикасаясь кончиками напальчников протеза к предметам. Один из пациентов впервые смог разжать фантомную руку.

В апреле 2022 года «Моторика» собрала во Владивостоке вторую группу пациентов с разными типами травм плеча и предплечья. Операции по имплантации электродов провела команда под руководством Артура Биктимирова, функционального нейрохирурга Медцентра ДВФУ.

После операции команда «Моторики», Сколтеха и ДВФУ приступила к подбору параметров электростимуляции для купирования фантомных болей, а после получения эффекта подбор параметров, обеспечивающих тактильные ощущения. В исследовании используется инженерный образец бионического протеза Manifesto с расширенными возможностями в плане управления и программирования.

Несколько лет назад совместно с Медицинским центром ДВФУ мы запустили проект «Остров киборгов». Наша цель — создать на базе ИНТЦ «Русский» кибер-медицинский кластер для объединения проектов и компаний, которые также как и мы занимаются инвазивными исследованиями, технологиями и высокотехнологичными средствами реабилитации, — прокомментировал Илья Чех, сооснователь и генеральный директор компании «Моторика».

Совместно с «Моторикой» и Сколтехом мы проанализировали результаты первого этапа, и исходя из этого произвели коррекцию тактики нашего исследования. Дополнили активизацию периферических нервов стимуляцией спинного мозга, расширили экспериментальные и нейромодуляционные парадигмы, а также расширили группу пациентов. Теперь мы берем пациентов с более высоким уровнем ампутации — до плеча. Таким образом, мы планируем собрать еще больше данных для достижения конечной цели — создания технологии очувствления протеза, — отметил Артур Биктимиров.

Одна из наших целей — разработка нейростимуляторов для купирования фантомных болей и очувствления бионических протезов. Второй этап позволит проверить результаты предыдущего этапа и получить новые параметры стимуляции для очувствления, — прокомментировал Юрий Матвиенко, руководитель проекта инвазивных исследований «Моторики».

Мы также сделали первые шаги в изучении паттернов активности мозга специфичных для болевого синдрома. Анализ электроэнцефалографии (ЭЭГ) пациентов позволил найти компоненты указывающие на наличие болевой фазы. Тем не менее, данный результат нужно подтвердить на большей группе пациентов, что и планируется сделать во второй фазе исследования, — прокомментировал Михаил Лебедев, профессор и руководитель Центра нейробиологии и нейрореабилитации Сколтеха имени Владимира Зельмана.

Исследование финансируется на средства раунда инвестиций, который «Моторика» привлекла от Дальневосточного фонда высоких технологий и Российского фонда прямых инвестиций в январе 2021 года.

«Моторика» планирует проводить следующий этап исследований, а так же готова расширять направление группы пилотов с фантомными болями не только с травмой верхних конечностей, но и так же планируется участие пилотов с травмой нижних конечностей.

План встраивать IoT-чипы билайн для удаленного мониторинга

Билайн и «Моторика», резидент «Сколково», продолжат сотрудничество и реализацию проекта в области содействия развитию направления телереабилитации и удаленной медицины. В 2022 году в бионические протезы «Моторики» будут серийно встраиваться IoT-чипы билайн для удаленного мониторинга. Об этом 8 апреля 2022 года сообщила компания «Моторика».

В 2018 году билайн и «Моторика» запустили проект по удаленному мониторингу высокотехнологичных средств реабилитации. Задача была очень амбициозной: объединить бионические протезы с технологиями мобильного оператора и создать цифровое пространство, в котором люди с особенностями развития смогут проходить реабилитацию. билайн и «Моторика» помогают «киберлюдям» пользоваться протезами рук эффективнее и быстрее привыкать к их функционалу. Протезами от «Моторики» пользуется более 1700 человек в 12 странах мира, компания выпускает 7 видов бионических и тяговых протезов: кисти, предплечья и плеча. Телеметрия в протезах позволяет анализировать и подбирать процесс реабилитации индивидуально под каждого пользователя. Базу данных в будущем можно будет использовать для разработки новых устройств с искусственным интеллектом.

Адаптироваться к бионическим протезам (работают за счёт электрического потенциала мышц) нелегко: люди ходят к реабилитологам на протяжении долгого времени, чтобы быстрее научиться пользоваться новым гаджетом. «Умные» бионические протезы оснащены IOT-чипами билайн. Это позволяет удаленно контролировать процесс реабилитации и развивать направление в медицине – удаленный мониторинг «умных» устройств, которые встроены в тело человека. Для передачи пользовательских активностей в протезах «Моторики» были установлены модули eSIM и Bluetooth, также осуществляется поддержка GSM и LTE. Пациенту не нужно ездить в реабилитационный центр — вся информация с протеза попадет в его личный кабинет врача в "облаке". Врач через личный кабинет видит показания пациента и может при необходимости корректировать процесс обучения, что позволяет ему быть непрерывным, сокращает количество визитов к врачу и время на привыкание.

Кроме этого, кибер-руку уже можно тренировать в виртуальной реальности, созданной «Моторикой». Это позволяет киберлюдям быстрее научиться работать с предметами, управлять протезами и адаптироваться к пользованию новым гаджетом. Конечно, этот способ очень популярен, особенно у детей, ведь через игры обучаться всегда интереснее.

У проекта большие перспективы: разработчики считают, в ближайшем будущем протез будет восприниматься скорее как технологическое преимущество, а не как недостаток или отклонение. С помощью встроенных в протез руки модулей можно будет управлять «умным» домом, работать с соцсетями, играть и многое другое.

«Моторика» стал первым крупным партнером, позволившим билайн стать полноценным игроком в сегменте телемедицины за счет особой синергии технологий оператора и платформы телереабилитации Attilan. В планах на 2022 год – обеспечить «умными» протезами порядка 800 человек с ампутацией и врожденными особенностями и подключить их с помощью технологий билайн к системе удаленной реабилитации.

билайн в рамках стратегии устойчивого развития создает и внедряет технологии, которые помогают обществу системно решать серьезные социальные задачи, поддерживает инновационные цифровые решения, способные значительно повысить качество жизни людей с инвалидностью.

2021: Проведение первой операции по очувствлению протезов рук в РФ

В конце ноября 2021 года стало известно о проведении первой в России операции по очувствлению протезов рук. Компания «Моторика», занимающаяся разработкой и производством протезов рук, совместно с медицинским центром ДВФУ и центром нейробиологии и нейрореабилитации имени Зельмана Сколтеха осуществили инвазивное вживление электродов в периферический нерв для установления обратной сенситивной связи протезов рук с нервной системой человека.

Добровольцами эксперимента стали два человека — пациент из города Ломоносов с двумя ампутированными руками рассчитывает после операции получить возможность чувствовать протезами хрупкие предметы, а пациент из Рославля намерен решить проблему фантомных болей. Оба добровольца в ходе проведенной операции получили установленные на нервы специальные электроды для электрической стимуляции. Две недели отведены на обучение работе с бионическими протезами рук по новой системе, а затем специалисты настроят для каждого из пациентов индивидуальные параметры стимуляции нервов для восприятия давления, боли, тепла и холода протезами.

Резидент «Сколково», компания «Моторика», провела первую в России операцию по вживлению электродов, передающих тактильные ощущения от протезов

Целью проекта является исследование технологии очувствления бионических протезов, позволяющей обеспечивать максимальное взаимодействие с организмом человека, а также проверка возможности купирования фантомных болей. Подобные операции в мире проводили всего несколько международных команд.

Исследование нацелено на контроль одного из наиболее мучительных состояний - хронической фантомной боли, а также будет способствовать возвращению нормальной тактильной чувствительности, улучшению функциональных возможностей протезированных конечностей. В случае успешного эксперимента возможно дальнейшее масштабирование технологии, которая в значительной степени улучшит качество жизни людей после ампутации, — отметила вице-президент, исполнительный директор Кластера биологических и медицинских технологий «Сколково» Наталья Полушкина, слова которой приводятся в сообщении. [2]

2017: Анонс протезов со встроенной функцией бесконтактной оплаты

18 октября 2017 года Альфа-Банк, компания «Моторика» и Mastercard представили протезы со встроенной функцией бесконтактной оплаты.

Согласно заявлению партнеров, люди с ограниченными возможностями теперь не будут испытывать сложности при оплате товаров и услуг – надо прикоснуться протезом к терминалу оплаты и платеж выполнен.

Биоэлектрический протез со встроенной функцией бесконтактной оплаты, (2017)

Как это работает

• В протез «Страдивари» от компании Моторика добавлена возможность размещения карты (минитаг)
• Минитаг приобретается в Альфа-Банке, как обычная банковская карта
• Минитаг вставляется в протез (в протезе имеется технологическое отверстие для размещения карты)
• При оплате к терминалу оплаты нужно поднести на близкое расстояние протез
• Подтвердить оплату ПИН-кодом, если сумма больше 1000 руб.

Основная причина организации такого функционала в том, что людям с протезами трудно совершать покупки привычным для других людей способом, т.е. достать купюры или банковскую карту из кошелька или кармана, взять сдачу у продавца, особенно монетами.

Примечания