Разработка технологии улучшения двигательных и когнитивных функций у пациентов с детским церебральным параличом с помощью экзоскелета, управляемого интерфейсом мозг-компьютер, основанным на воображении движений

Cоглашение о предоставлении из федерального бюджета грантов в форме субсидий № 075-15-2019-1703

Руководитель: Фролов Александр Алексеевич

Срок выполнения: 2019–2020

Выполнение первого этапа ПНИЭР

В ходе выполнения проекта по теме «Разработка технологии улучшения двигательных и когнитивных функций у пациентов с детским церебральным параличом с помощью экзоскелета, управляемого интерфейсом мозг-компьютер, основанным на воображении движений» по Cоглашению о предоставлении из федерального бюджета грантов в форме субсидий в соответствии с пунктом 4 статьи 78.1 Бюджетного кодекса Российской Федерации № 075-15-2019-1703 26 ноября 2019 года на этапе №1 в период с 26 ноября 2019 года по 31 декабря 2019 года выполнялись следующие работы:

  • Выбор методов и подходов к решению задач проекта с учетом современного состояния в области исследований.
  • Проведение патентных исследований.
  • Анализ технических решений, обеспечивающих реализацию активных внешних воздействий на верхние конечности пациента, при нейрореабилитации.
  • Разработка общей концепции прототипа экзоскелетного комплекса с возможностью подключения виртуальной реальности.
  • Разработка структурной и функциональной схемы применения системы силомоментных датчиков движения экзоскелета верхних конечностей.
  • Разработка требований к эргономике и габаритным характеристикам портативного экзоскелетного комплекса, включая средства быстрой фиксации на рабочем месте.
  • Анализ возможностей реализации прототипа экзоскелетного комплекса на отечественной элементной базе.
  • Выбор и обоснование вариантов реализации структурных и функциональных схем прототипа экзоскелетного комплекса.

Получены следующие результаты:

  • За отчетный период на основе анализа литературы, патентного поиска и собственного опыта по разработке и созданию процедуры восстановления ДФ у постинсультных и посттравматических больных выбран и обоснован состав и технические характеристики РК для восстановления двигательных и когнитивных функций у пациентов с ДЦП.
  • Выбраны методы оценки показателей ЭЭГ и фМРТ для прогнозирования эффективности восстановления ДФ у пациентов с серьезными нарушениями работы мозга.
  • Выбраны состав аппаратуры и классификатор ИМК, необходимые для распознавания выполняемой пациентом ментальной задачи.
  • Разработана схема представления результатов классификации по биологической обратной связи с учетом использования игровых ситуаций и виртуальной реальности.
  • Разработана схема построения и управления движением экзоскелета по биологически адекватным принципам.
  • Создана динамическая компьютерная модель контроллеров РК верхнего и нижнего уровня, учитывающая механические характеристики кисти руки с прикрепленным экзоскелетом, а также характеристики электромоторов и редукторов.