Понедельник, Июль 13Научный портал

Проекты ФЦП

Название проекта: Разработка комплекса экзоскелета кисти с внешним программным управлением и биологической обратной связью для процедуры реабилитации детей с синдромом ДЦП
(идентификатор RFMEFI60519X0186)

Научный руководитель проекта: Павленко В.Б., д.б.н., профессор

Долгие годы остается актуальной проблема реабилитации детей с детским церебральным параличем (ДЦП). Нарушение моторных функций у таких детей приводит к существенным ограничениям освоения бытовых навыков, необходимых в повседневной жизни. Социальная жизнь детей с данной патологией резко ограничена из-за трудностей взаимодействия, связанных с речевыми и когнитивными нарушениями, что приводит к высокому уровню социальной инвалидизации.

Несмотря на то, что в последние годы отмечается тенденция к стабилизации показателя заболеваемости ДЦП, он остается достаточно высоким, и распространенность ДЦП в Российской Федерации составляла в 2000 году от 5,0 до 6,0 на 1000 новорожденных, в 2017 году – от 6,0 до 8,0 на 1000 новорожденных. Учитывая широкую распространенность данной проблемы, несмотря на развитие высоких технологий, остается актуальным вопрос создания адаптированной, доступной, легкоприменимой методики, сочетающей в себе несколько инновационных подходов.

Интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК) — одна из самых многообещающих технологий в области лечения неврологических заболеваний и травм. В его основу положен принцип создания связей между неповрежденными участками мозга и вспомогательными устройствами. Благодаря высокой нейропластичности детского мозга, которая позволяет реорганизовать нейронные сети и восстанавливать повреждения головного мозга, в результате проведения тренингов с его использованием возможно длительное сохранение способности к восстановлению движений верхних конечностей. Этим определяется актуальность данного исследования.

Объект исследования – новые методы реабилитации детей с синдромом ДЦП.

Предмет исследования – разработка и апробация комплекса экзоскелета кисти с внешним программным управлением и биологической обратной связью для процедуры реабилитации детей с синдромом ДЦП.

Проект направлен на создание комплекса экзоскелета кисти с внешним программным управлением и биологической обратной связью для процедуры реабилитации детей с синдромом детский церебральный паралич (ДЦП). Проведенный анализ данных литературы показывает, что экспериментальные работы по использованию экзоскелетов, управляемых сигналом электроэнцефалограммы (ЭЭГ), в реабилитации детей с синдромом ДЦП в настоящее время отсутствуют. Все это делает актуальной разработку комплекса экзоскелета кисти с управлением от ИМК и применением элементов методики биологической обратной связи для процедуры реабилитации детей с синдромом ДЦП.

Исследование было проведено на базе ЦКП научным оборудованием «Экспериментальная физиология и биофизика» ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского». Разработана методика одновременной регистрации активности мышц и ЭЭГ у детей. Определены параметры регистрации и характеристики сигналов. Для уточнения понимания роли сенсомоторной системы в обеспечении всестороннего, в том числе, когнитивного развития ребенка проведена регистрация сенсомоторных ритмов ЭЭГ у 39 здоровых детей. Результаты работы свидетельствуют, что уровень развития сенсомоторной системы (отражающийся в уровне десинхронизации мю-ритма при наблюдении за действием) определяет уровень когнитивного, в частности речевого, развития ребенка.

Апробация медицинской технологии «неинвазивный интерфейс мозг-компьютер – экзоскелет кисти» у детей старшего школьного возраста с ДЦП (основная группа – 30 пациентов, группа сравнения – 20) показала, что указанная технология повышает эффективность реабилитационных мероприятий на санаторно-курортном этапе. В результате лечения снижается спастичность мышц кисти, увеличивается мышечная сила и объем движений кисти. Комплексное санаторно-курортное лечение с применением ИМК «Экзокисть 2» увеличивает объем бытовых навыков и способствует социализации пациентов с ДЦП.