Разработка нейроинтерфейсной перчатки с тактильной обратной связью

Проект 2018 - 2020

Инсульт продолжает оставаться одной из важнейших медико-социальных проблем, что обусловлено его высокой долей в структуре заболеваемости и смертности населения. В России ежегодно регистрируется более 400 000 инсультов, летальность при которых достигает 35%, а 95% из выживших вынуждены реабилитироваться своими силами (см.Рис.1), что не очень эффективно.

В последнее время научное сообщество ведет активные исследования по исследованию применения в нейрореабилитации технологии интерфейсов мозг-компьютер, на основе которой создаются тренажеры, управляемые непосредственно самим пациентом. В связи с этим представляется очень перспективной разработка наиболее оптимальных тренажеров на базе технологии интерфейсов мозг-компьютер.

Цель проекта:
Cоздание автоматизированного тренажерного комплекса в виде нейроуправляемой перчатки с тактильной обратной связью.
Задачи проекта:
  1. поиск и анализ литературных данных по проблематике;
  2. ознакомление с регистрацией ЭЭГ и технологией интерфейс мозг-компьютер;
  3. ознакомление с методами 3D печати;
  4. написание управляющего тренажером программного кода для платы «Arduino»;
  5. проектирование и сборку прототипа тренажера.
Результаты проекта
По результатам прошлого года у нас были собраны два прототипа.
Один из них - опытный, пилотный. На нём мы тестировали технологию сборки, как лучше поступать с клеем, какую тканевую перчатку лучше выбирать в качестве основы, как проще подключить провода (см. Рис. вверху).
Второй – окончательный (см. рис. ниже).
В течение этого года мы собирали DataSet из ЭЭГ данных.
Мы провели offline классификацию состояний, что позволило нам определить с какой точностью можно управлять одной из функций тренажера. Например, с помощью представлений движений можно управлять сервомоторами, а с помощью p300 - вибромоторами.
Совмещение этих двух технологий будет наиболее эффективным методом, так как каждая из них будет особенно полезна в определенной ситуации. В будущем есть множество различных путей для дальнейшего развития нашего проекта. Например, можно сделать online классификацию, то есть распознавать намерения пациента в режиме реального времени.
Руководители проекта
Участники проекта
  • Косарева Регина Сергеевна
  • Лапчинская Мария Владимировна
  • Пискунова Ольга Сергеевна
  • Петухова Елизавета Владимировна
  •  Маршин Артём Владимирович