Студенты МИФИ разрабатывают медицинский экзоскелет

Среди высокотехнологичных проектов, команды которых обучаются в рамках Технологического акселератора МИФИ и «Росатома», есть и студенческий проект «ReFlex». Его инициаторы, студенты МИФИ, разрабатывают медицинский экзоскелет-тренажер для реабилитации пациентов после травм нижних конечностей.

Как рассказал лидер проекта, студент 3 курса Института физико-технических интеллектуальных систем Антон Москалюк, задача команды – создать прототип роботизированного экзоскелета, помогающего реабилитации пациентов после травм нижних конечностей.

Запланировано три стадии реализации проекта, в ходе которых последовательно будут появляться все более сложные версии изделия.

Стадия первая – «ReFlex mini», предусматривающий наличие одного миодатчика, который подключается к телефону и выводит на приложение в реальном времени данные об уровене мышечной активности.

Вторая стадия «ReFlex.control» — это система из нескольких таких датчиков, к которым добавляются гироскопы и датчики давления. Все они объединены в общую сеть и одновременно собирают информацию с разных мест. Эта версия нужна для оценки осевых нагрузок во время реабилитации и занятий спортом, для предотвращения травм и для предугадывания некоторых патологий, таких как асимметрия нижних конечностей или саблевидная деформация голени.

На третьей стадии реализуется система электромоторов, действующих в согласовании с системой датчиков.

Антон Москалюк на демо-дне Акселератора МИФИ и "Росатома"

Зачем нужен такой экзоскелет?

После травмы нижних конечностей таких, как разрывы суставов или связок колена, переломы большой берцовой кости или голени, человек какое-то время ходит в гипсе или в ортезе, не двигает ногой, и за период заживления у него частично атрофируются мышцы и суставы. Их надо разрабатывать, мышцы должны обрести снова ту же силу, что была у них до травмы.

Экзоскелет «ReFlex» будет помогать движению ослабленной ноги за счет системы электромоторов и корректировать процесс восстановления, то есть следить за тем, чтобы осевые нагрузки соответствовали указаниям лечащих врачей, чтобы человек не наступал на больную ногу сильнее, чем нужно, и чтобы наступал на ногу правильно.

Из-за невыполнения указаний врачей часто бывает так, что спустя полгода-год после реабилитации человек снова приходит к врачу с новыми проблемами, например, у него наблюдается разновеликость ног, осевая ассиметрия, либо тело при ходьбе перекашивается из-за того, что на одну ногу пациент наступает слабее. Именно эту проблему теоретически призван решить «ReFlex».

Оборудованный датчиками экзоскелет будет давать обратную связь и пациенту, и доктору, чтобы врач также мог быстрее обнаружить проблему. Сейчас асимметрии и проблемы неправильных нагрузок на ноги часто обнаруживаются на позднем этапе реабилитации, когда уже невооруженным глазом становится заметно, что, скажем, одна нога на 5 сантиметров длиннее другой.

На вопрос, сколько студентов участвуют в разработке экзоскелета, Антон Москалюк ответил: «Тяжело сказать точно. Инженерной частью занимается пять человек, трое из которых учатся в МИФИ, помимо меня это Поздеев Александр и Алещенко Олег. Но у нас большое комьюнити, в котором несколько проектов, мы пересекаемся, и люди из разных проектов помогают друг другу».

Инициаторы «ReFlex» в настоящее время ведут переговоры с кафедрой спортивной реабилитации и реабилитологии Сеченовского университета для получения экспертно-консультативной поддержки проекта с точки зрения медицины.  Также получены одобрения врачей-реабилитологов сети клиник и медицинских центров МЕДСИ,

Ранее инициаторы «ReFlex» уже прошли обучение в Академии инноваторов – акселераторе, созданном правительством Москвы.