Студенты НовГУ работают над созданием тактильного протеза
Инновационный проект «Разработка программно-аппаратного комплекса передачи тактильных ощущений в сфере протезирования» появился не на пустом месте. Два с половиной года назад сотрудники лаборатории мехатроники и робототехники вуза представили концепцию создания программно-аппаратного комплекса, печатающего культеприёмные гильзы для протезов, — «Культесканер». Идея заключалась в том, чтобы сканировать и создавать 3D-модели ампутационной или врождённой культи, учитывая все её малейшие особенности. Таким образом, культеприёмная гильза, сделанная на основе полученной модели, оптимально соответствовала бы конечности человека, не натирала и не создавала гематомы. Ношение протеза стало бы максимально комфортным и удобным.
Впрочем, главная цель разработки была в том, чтобы люди с ограниченными возможностями смогли не только жить полноценной жизнью, но и в полной мере её чувствовать. Молодой исследователь Егор Саволюк предложил технологию, позволяющую передавать импульсы от протеза к головному мозгу неинвазивно. Между протезом и культеприёмной гильзой устанавливается небольшая силиконовая матрица со встроенными электромагнитными датчиками, которые с помощью электромагнитного излучения соединяют протез с мозгом человека. Чем сильнее сжатие протеза, тем больше излучателей посылают сигнал. Со временем мозг начинает ощущать протез как часть тела. Удалось даже сделать прототип устройства.
Продолжить проект и усовершенствовать разработку решилась команда первокурсников Института электронных и информационных систем НовГУ.
— К нескольким людям в мире был применён инвазивный способ передачи тактильных ощущений. Для него требуется хирургическая операция, которую может провести только высококвалифицированный специалист. К тому же этот способ дорог для реализации: предположительная стоимость исчисляется миллионами рублей. Кроме того, не исключена потеря чувствительности через полгода-год, — говорит лидер команды Артём ВАСИЛЬЕВ. — Наша разработка предусматривает передачу тактильных ощущений путём установки в протез датчиков, определяющих давление на каждом пальце, и передачи соответствующих импульсов в культю. При должном развитии этой технологии люди смогут вести практически полноценный образ жизни, не теряя из-за травм свои рабочие места.
Артём уверен, что этот метод работоспособен. Например, эксперимент с инвертоскопом — оптическим прибором, которым на сетчатке глаза человека по законам оптики формируется перевёрнутое изображение, — показал, что со временем испытуемый научился ориентироваться в непривычном для себя пространстве. Этому способствует образование новых нервных связей, и, как результат, появляются новые сенсомоторные навыки.
Ещё одно очевидное преимущество данного способа перед методом вживления в тело системы электродов — цена. Артём Васильев говорит, что стоимость конечного продукта не будет превышать 200 тысяч рублей.
Впрочем, чтобы оценить технологию, необходимо проверить её на практике, а для этого в свою очередь нужен прототип комплекса. Студенты надеются получить финансирование по программе «УМНИК» Фонда содействия инновациям. На региональном отборочном этапе их проект уже получил одобрение экспертов. Если Фонд окажет поддержку, то в Великом Новгороде может появиться первая версия тактильного протеза, где не требуется хирургическое вмешательство.
Теги: НовГУ, инновации, наука, технологии
