Цель проекта: разработка мобильной роботизированной системы для реабилитации пациентов с нарушением двигательных функций верхних конечностей.

Название проекта: ArmTech - мобильное реабилитационное устройство

В настоящее время наблюдается неуклонный рост количества больных с поражением двигательных функций конечностей, возникающих вследствие инсультов и инфарктов головного мозга, спинальных травм, поражения периферических двигательных нервов, а также переломов и других травматических повреждений.

Основным методом реабилитации больных с нарушениями движений верхних конечностей является лечебная физкультура (кинезотерапия), в задачи которой входит восстановление (полное или частичное) объема движений, силы и ловкости в пораженных конечностях. Однако больные сталкиваются с проблемой поиска грамотного специалиста (массажиста, врача восстановительной медицины, реабилитолога) и оплатой его услуг, что усложняет процесс реабилитации. Задача же родных и близких, которые ухаживают за человеком, перенесшим инсульт, строго следовать предписаниям врача и выполнять заданные процедуры каждый день, что зачастую оказывается совсем непросто. Поэтому, на сегодняшний день мировая практическая медицина направлена на коррекцию биомеханики пациента аппаратными методами, в том числе, с применением автоматизированных и роботизированных систем с биологической обратной связью.

 Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:

-        подбор легкого и прочного материала для создания каркаса устройства;

-        проектирование и сборка электромеханической части реабилитационного устройства;

-        создание программного обеспечения для взаимодействия между приводами и манипулятором;

-        разработка специальных методик (комплексов упражнений) для реабилитации при помощи создаваемой системы;

-        создание функции обратной связи в виде визуализации перемещений виртуальной руки на экране монитора;

-        добавление функции определения вектора движения для реализации оценки двигательных способностей частично восстановившейся руки с последующей коррекцией программы реабилитации с применением сервоприводов;

-        оценка эффективности применения реабилитационного устройства  в восстановлении функций головного и спинного мозга, двигательных функций верхних конечностей с помощью привлечения медицинских специалистов соответствующего профиля.

Основная идея проекта состоит в том, чтобы соединить такие направления в терапии, как зеркальную и двигательную, и реализовать их в роботизированном устройстве для достижения наилучшего эффекта в процедурах реабилитации.

Разрабатываемая мобильная роботизированная система представляет собой комплекс программно-аппаратных средств и позволяет значительно повысить эффективность реабилитационного процесса, в том числе, за счет реализации принципа «зеркальной терапии». Суть зеркальной терапии основана на воздействии на пораженные участки двигательных зон коры головного мозга за счет движения здоровой конечностью, одновременно пассивно двигая поврежденной.

На текущий момент были изучены масса-длинотные характеристики верхних конечностей, при помощи анализатора состава тела TANITA 417 (Япония) у 573 испытуемых были зафиксированы максимальная и минимальная массы рук для подбора и закупки сервоприводов. Создан рабочий прототип системы, имеющий 3 степени свободы и позволяющий осуществлять воздействия на лучезапястный, локтевой и плечевой суставы. В качестве материалов были использованы: металлические элементы для создания каркаса, пластик PolyMorph.

При помощи данного прототипа можно осуществлять двигательную активизацию поврежденной руки в трех режимах:

  1. Автоматический – выбирается одна из стандартных программ, и в соответствии с заложенным алгоритмом автоматически выполняются двигательные действия.
  2. Полуавтоматический – управление движением механизма в реальном времени при помощи пульта управления.
  3. Манипулятор (самостоятельная тренировка) - управление движением механизма здоровой рукой при помощи манипулятора, за счет чего достигается эффект зеркальной терапии. Режим позволяет тренироваться пациенту без помощи ассистента.
ArmTech - Мобильное реабилитационное устройство  
ArmTech - Манипулятор для здоровой руки  

Потенциальные потребители роботизированного устройства, это люди, перенесшие инсульт, больницы, клиники, отделения врачей общей практики, отделения восстановительной реабилитации, неврологии, ЛФК, гериатрические отделения, частные медицинские кабинеты.

Себестоимость материалов готового прототипа не превышает 40000 руб.

Для продвижения продукта на рынок будет использована схема прямых продаж B2B, участие в тендерах, а также проведение маркетинговых акций, реклама в сети интернет и СМИ, участие в тематических выставках и специализированных научно-практических конференциях.

Создаваемая система направлена на комплексную реабилитацию всех суставов верхних конечностей, которую можно осуществлять в 3 режимах. Отличие разрабатываемого прибора также заключается в совместном использовании как двигательной терапии при помощи моторов, так и зеркальной терапии с применением манипулятора, повторяющего движения руки. Устройство также пригодно для домашнего использования, оказывает значимый вклад в терапевтическое лечение на этапе пассивной реабилитации. Исходя из этого, прогнозируется высокий спрос на разрабатываемую систему.

Разрабатываемый роботизированный комплекс может быть в дальнейшем преобразован для использования по таким направлениям как промышленный экзоскелет c управлением при помощи манипулятора, роботы на объектах атомной отрасли и биомеханический протез руки.


Таким образом, разрабатываемое устройство представляет собой моторизованный аппарат, предназначенный для реабилитации функций плечевого пояса и верхних конечностей путем осуществления непрерывных пассивных движений с элементами зеркальной терапии. С помощью этого прибора можно пройти эффективный курс реабилитации как в больнице, так и в домашних условиях. Эффективность метода заключается в том, что ритмичные пассивные движения не только быстро восстанавливают подвижность, но и уменьшают отек, боль и улучшают кровообращение. Однако не стоит полностью полагаться на приборы, так как для наилучшего выздоровления необходим весь комплекс реабилитационных мер.