Ученые Сеченовского Университета разработали перчатку для борьбы со спастикой кистей рук
Перчатку для реабилитации пациентов со спастикой кистей рук разработали специалисты Сеченовского Университета. Сейчас для качественной физиотерапии при спастичности мышц необходима помощь специалиста, устройство же даст возможность проводить манипуляции в автоматическом режиме. Работа велась в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Спастичность — это стойкое повышение тонуса мышц, вызванное нарушениями сигналов, идущих от головного или спинного мозга. Причиной нарушений могут стать последствия инсульта, ДЦП и других неврологических заболеваний. В результате мышцы остаются в сокращенном состоянии, что лишает пациента возможности нормально пользоваться пораженной конечностью и нередко приносит постоянную боль.
Спастика может возникнуть в том числе и в кистях рук. Один из способов борьбы с ней — физиотерапия, направленная на постепенное разгибание кисти и пальцев. В большинстве случаев для этого необходим врач или инструктор по ЛФК. Однако в реабилитационных отделениях больниц не всегда найдется достаточное количество специалистов, чтобы уделить должное внимание всем пациентам, а организация помощи в частном порядке может оказаться для пациента слишком дорогой.
Специалисты лаборатории управляемых бионических систем Сеченовского Университета Минздрава России разработали специальную перчатку для реабилитации пациентов со спастикой и изготовили первый прототип. В отличие от большинства схожих устройств, которые применяются сегодня, конструкция перчатки основана на принципах биосовместимой мягкой робототехники. В ней используются полимерные «пневмомышцы», которые работают под воздействием сжатого воздуха. Каркас перчатки, специально разработанный ООО «Протезно-ортопедическое малое предприятие «ОРТЕЗ», фиксирует руку в необходимом положении, а пневматические актуаторы разгибают пальцы на протяжении заданного времени.
«Устройства, которые сегодня используются для реабилитации пациентов со спастикой — это в основном полужесткие перчатки, которые позволяют просто выпрямить пальцы и зафиксировать их в нужном положении с помощью резинок. Есть более продвинутые варианты на традиционных электроприводах, которые дают возможность сгибать и разгибать руку. Мы же использовали полимерные актуаторы, поведение которых приближено к поведению человеческих мышц: они сокращаются и растягиваются, сам материал мягкий и легкий, его гораздо проще контролировать, чем жесткие конструкции. «Мышцы» активируются сжатым воздухом с помощью компрессора. Регулируя скорость подачи воздуха, мы регулируем давление внутри актуаторов и, соответственно, усилие, с которым будут разгибаться пальцы», — рассказал заведующий лабораторией, кандидат физико-математических наук Алексей Максимкин.
Кроме того, существующие модели применяют одинаковую нагрузку ко всей кисти. Разработка ученых Сеченовского Университета же позволяет контролировать нагрузку отдельно для каждого пальца, в зависимости от того, насколько сильно они поражены. В перспективе исследователи планируют добиться контроля над каждой фалангой, чтобы иметь возможность максимально точной настройки.
Перчатка предназначена в первую очередь для использования в стационарах. Однако потенциально можно сделать ее более мобильной с помощью портативных аккумуляторов.
