Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка комплекса научно-технических решений, направленных на создание роботизированных реабилитационных систем с функциями интеллектуального ассистирования движениям пациентов с неврологическими патологиями

Номер контракта: 14.578.21.0107

Руководитель: Скворцов Дмитрий Владимирович

Должность: профессор кафедры

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"
Организация докладчика: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
нейрореабилитация, биологическая обратная связь, функциональная электростимуляция мышц, антропоморфный робот, биомехатронный комплекс.

Цель проекта:
Цель проекта - создание реабилитационного программно-аппаратного комплекса роботизированной системы интеллектуального ассистирования (ПАК РСИА), обеспечивающего восстановление нарушенного движения или формирование нового двигательного навыка, оптимально компенсирующего имеющийся двигательный дефект

Основные планируемые результаты проекта:
Из планируемых результатов проекта можно выделить несколько ключевых:
Алгоритм работы многозвенной системы, состоящей из коленных и тазобедренных суставов, аппроксимирующей динамику РСИА при совершении базовых локомоторных паттернов. Позволит разработать модель, имитирующую походку человека, и апробировать на ней методики корректировки локомоторного паттерна.
Алгоритмы работы системы управления функциональными блоками ПАК РСИА и системы многоканальной электрической стимуляции мышц. Необходим для скоординированного задействования испонительных механизмов и системы функциональной электростимуляции в процессе выполнения шагательных движений.
Экспериментальный образец ПАК РСИА, содержащий реализацию конструкторских и программных решений.
Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера.
Проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка программно-аппаратного комплекса роботизированных реабилитационных систем с функциями интеллектуального ассистирования движениям пациентов с неврологическими патологиями».

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В рамках данного проекта планируется разработка адаптивной роботизированной системы реабилитации, учитывающей индивидуальные особенности пилота и степень нарушения его двигательной активности. Разрабатываемые алгоритмы, которые сформируют основу системы управления будущего комплекса, позволят рассчитывать управляющие воздействия, принимая во внимание степень активации мышечной системы пользователя, а это, в свою очередь, дает возможность реализовать методику дозированной помощи (интеллектуального ассистирования). Это обстоятельство позволяет преодолеть ограничения, присущие существующим экзоскелетным решениям и отойти от концепции фиксированного двигательного стереотипа. Кроме того уникальность предлагаемого к разработке устройства обусловлена возможностью совмещения методики функциональной электростимуляции мышц в отсутствии фиксированного двигательного паттерна.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
В России заболеваемость сосудистой патологией мозга по данным обращаемости населения в лечебно-профилактические учреждения оценивается как 450 человек на 100 тыс. населения в год (что составляет порядка 600 000 случаев инсульта ежегодно) и существенно превышает средний показатель в европейских странах (200 на 100 тыс. населения) [Танашян М.М. с соавт. 2006.; Путилина М.В. с соавт. 2009]. Более того, ОНМК является лидирующей причиной стойкой утраты трудоспособности: лишь каждый пятый, перенесший инсульт, может вернуться к трудовой деятельности, в то время как у остальных больных существенно снижается трудоспособность, а 20% из них становятся тяжелыми инвалидами [Гусев Е.И. с соавт. 2007]. Этот факт накладывает особые обязательства на членов семьи больного, значительно снижая их трудовой потенциал, а также оказывает существенное влияние на социально-экономическую обстановку в обществе в целом [Верткин А.Л. 2007]. Кроме того, наблюдается тенденция к «омолаживанию» инсульта, то есть все более частому его развитию у лиц трудоспособного возраста. Согласно статистическим данным более трети больных, перенесших инсульт, составляют люди трудоспособного возраста. Это обстоятельство также вносит существенный вклад в рост непрямых расходов государства, оцениваемые по потере ВВП страны из-за инвалидности и временной нетрудоспособности населения (по уходу за больным). В России объем непрямых расходов составляют около 304 млрд. рублей в год [Гусев Е.И. с соавт. 2007]. Таким образом, создание высокоэффективных реабилитационно-восстановительных технологий, позволяющих вернуть пациентов с неврологическими патологиями к трудовой деятельности, является актуальной государственной задачей, важность решения которой неуклонно растёт.
Успешная реализация проекта внесет вклад в снижение зависимости государства от импорта высокотехнологичных медицинских изделий (который на сегодняшний день превышает 80%, согласно Перечню Минпромторга РФ: п.2. «Производство медицинских изделий, включая хирургическое оборудование, и ортопедических приспособлений (33.1)»).
Кроме того, выход разрабатываемого устройства на стадию серийного производства будет стимулировать производственный сектор российской экономики и, в конечном счете, приведет к созданию новых рабочих мест, и улучшению социально-экономической ситуации.

Текущие результаты проекта:
Результаты проекта в соответствии с календарным планом:
1. Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР.
2. Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.Выполнен выбор и обоснование направления ПНИЭР.
3. Исследованы кинематические, динамические и электромиографические характеристики базовых локомоторных паттернов у здоровых людей и пациентов с нарушениями двигательных функций.
4. Разработаны требования к исполнительным механизмам блоков ассистирования движениям в коленном и тазобедренном суставах.
5. Разработаны требования к испытательному стенду для проведения экспериментальных исследований ЭО ПАК РСИА.
Ctrl+Enter
Esc
?

Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий, необходимо войти в систему или зарегистрироваться.