Инновации в медицине

Главная \ ЗДОРОВЬЕ И РЕАБИЛИТАЦИЯ \ Инновации в медицине

1.Сверхчувствительная перчатка возвращает голос жертвам инсульта

73-летний Билл Броад из Шеффилда в 2010 году пережил инсульт. В результате мужчина потерял способность говорить. Но теперь его жизнь может измениться с созданием уникальной перчатки, переводящей движения руки в слова, рассказывает The Telegraph. В кожаную перчатку вмонтированы сенсоры, улавливающие движения вроде сгибания пальца. То есть система проще языка жестов. Ее авторами выступили ученые из Университета Шеффилда - Винот Гурасами, Калхана Коломбаге и Хуссейн Моханна. Перчатка позволяет отказаться от стандартных систем, использующих алфавит.

За несколько месяцев мужчина освоил примерно 20 фраз, которых, по крайней мере, хватает, чтобы общаться на базовом уровне. Если Билл Броад выучит больше слов, в будущем он сможет поддерживать полноценный разговор. На данный момент в перчатке предусмотрена функция заучивания более 1000 слов.

Также ученые планируют использовать более естественный голос, дабы вербализовать выученные слова. Пока они проговариваются компьютеризированным голосом. Перчатка стоит примерно 700 фунтов (где-то 35000 рублей) и оснащена батарейкой, которую хватает на неделю. Есть семь разных режимов - "на улице", "дома" и другие (подбираются соответствующие слова). Пока перчатка не готова к массовому производству. Ей предстоит доработка.

Источник: meddaily.ru

2.Разработана новая методика лечения и реабилитации пациентов со спинальной травмой

 

Бобу всего 25 лет, и у него полно времени научиться ходить, вопреки тем прогнозам, которые сделали медики пять лет назад. На ноги его поставила экспериментальная методика, сочетающая в себе электростимуляцию спинного мозга посредством имплантированного аппарата и интенсивную реаблитацию. В рамках исследовательского проекта Университета Луисвилля Боб на протяжении 26 месяцев проходил терапию — перед вживлением импланта медики помогали ему снова научиться двигать ногами. 

Затем Саммерс перенес операцию по установке импланта с 16 электродами, идущими к ключевым участкам спинного мозга. За счет этого нейрона спинного мозга получают и реагируют на сенсорную информацию, передаваемую ногами, без вмешательства головного мозга. 

Благодаря электрической стимуляции Боб может сам встать с кровати, опираясь на трость и задействуя мышцы ног. Правда, долго стоять он не может — всего четыре минуты без поддержки, зато молодой человек освоил беговую дорожку, и, держась за поручень, делает по нескольку шажков за "сеанс" с посторонней помощью. Кроме того, Боб восстановил контроль над кишечником и мочевым пузырем, и, что, наверное, обрадовало его больше всего — его половая функция также пришла в норму. 

"Я не мог пошевелить ни единым пальцем на протяжении четырех лет, — рассказывает Боб. — После того, как мне установили имплант, я встал на третий день. То, что я почувствовал — не передать". 

Полностью способность ходить еще не восстановилась, и эксперты, работающие с Бобом, пока осторожничают с прогнозами, поскольку пока это единственный подобный случай в мире. Тем не менее, результаты эксперимента специалисты называют ошеломительными. 

Утверждать, что разработанная медиками реабилитационная программа окажется действенной и в случае с другими пациентами, пока слишком рано. Также неизвестно, будет ли заметен эффект у пациентов с полностью разорванным спинным мозгом, чего Саммерсу, к счастью, удалось избежать. Сейчас на очереди стоят еще четыре человека с диагнозом "параплегия", которым предстоит пройти тот же курс лечения, что и Бобу. 

До того, как стали известны результаты эксперимента, парализованные могли надеяться разве что на приобретение eLEGS — роботизированного экзоскелета. Технология, разработанная Berkeley Bionics, ориентирована на шесть миллионов американцев, которые не могут самостоятельно ходить и вынуждены передвигаться на инвалидных колясках. 

Для многих из тех, кто стал параплегиком, возможность снова перемещаться на своих двоих, пусть эти двое и протезы, ознаменует, без преувеличений, начало новой жизни. "Больше всего меня восхищает то, что eLEGS вернул меня в реальный мир, — говорит Аманда Бокстел, ставшая паралитиком после того, как разбилась на лыжах в 1993 году. — Я не хочу ездить в инвалидной коляске — хочу ходить во весь свой рост". 

Аманда добавляет, что eLEGS будет особенно полезен тем, кто потерял способность двигаться совсем недавно, поскольку мышцы еще не успели атрофироваться, и мышечная память еще сохранилась. Чем раньше человек начнет пользоваться экзоскелетом, тем заметнее он облегчит свою жизнь, поскольку сможет избежать целого ряда неприятностей — образования пролежней, плохого кровообращения и проблем с пищеварением. 

При создании eLEGS инженеры взяли за основу другую разработку под названием HULC (Human Universal Load Carrier) — систему, сделанную специально под военных, помогающую солдатам переносить тяжелые грузы без риска повредить позвоночник. Состоит eLEGS из рюкзака, в котором находится аккумулятор, и металлической ноги, крепящейся к "родной" ноге липучками. Скорость перемещения при использовании eLEGS составляет 2 километра в час, что не так уж и плохо — здоровые пешеходы за час проходят примерно 5 километров, идя в своем обычном темпе. 

Работает экзоскелет от батареек, а специальные датчики считывают жесты и движения человека, чтобы определить его намерения, подстроиться под них и помощь хозяину выполнить необходимое действие.

Источник: www.medpulse.ru

 

3.Минпромторг выделит 1 млрд рублей на проект создания экзоскелета

Министерство промышленности и торговли планирует выделить порядка 1 млрд рублей на новые проекты по созданию экзоскелета. 

Проект будет финансироваться в рамках ФЦП "Развитие фармацевтической и медицинской промышленности на период до 2020 года и дальнейшую перспективу". Собеседник "Известий" в ведомстве знает, что принципиальное решение по нему принято, готовы проекты технических заданий, тендер должен быть объявлен в декабре этого года.

Проект должен консолидировать три разработки, чтобы они могли дополнить друг друга и использовать общую компонентную базу. Во-первых, должна получится мощная, но чувствительная, дополняющая человека механическая оболочка, аналогов которой не существует в мире. У этого устройства будет два варианта применения - гражданское и военное. И в мирных, и в военных целях изделие поможет человеку носить тяжести, многократно увеличивая прилагаемые им усилия. Кроме того, экзоскелет пригодится при ответственных работах, требующих физического напряжения, например в добывающей промышленности. А сухопутные войска, приняв костюмы будущего на вооружение, станут гораздо мобильнее.

Вторая цель - это тренажеры и протезы, которые решат проблемы передвижения инвалидов с ДЦП, помогут восстановится пациентам после инсульта, сообщили "Известиям" в ведомстве. Этот проект основан на предложении двух нижегородских институтов - НИИ травматологии и ортопедии и Государственного университета имени Лобачевского. Ученые рассчитывают, что благодаря высокочувствительным датчикам и специальным механизмам инвалиды, у которых не полностью отсутствует мышечная активность, не только обретут возможность передвигаться, но и постепенно восстановят функции.

Третий проект, создание управляемых мозгом экзоскелетов для коленных и локтевых суставов человека, уже реализуется в МГУ имени Ломоносова, лаборатория которого выиграла весной первый конкурс на 500 млн рублей.

Разработчики эксзоскелетов знают о предстоящем конкурсе и готовятся к нему. Так, в МГТУ имени Баумана говорят, что их технология превосходит все известные (включая зарубежные), так как обеспечивает не только кратное, но и пропорциональное увеличение усилий - человек в высокотехнологичной оболочке сможет контролировать свою силу, чувствуя отдачу. На факультете биомедицинской техники университета уже разработаны проекты экзоскелетов для верхних и нижних конечностей, плечевого и тазобедренного поясов. Проведены лабораторные испытания некоторых узлов.

"Пока не решили, будем ли мы участвовать в конкурсе, но в самом проекте в любом случае примем участие", - заявил "Известиям" руководитель лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов МГУ имени Ломоносова профессор Александр Каплан, который уже создает по конкурсу Минпромторга управляемые мозгом экзоскелеты для коленных и локтевых суставов человека.

Принять участие в проекте намерен и Научно производственный центр "Салют". Это предприятие уже представляло проект своего экзоскелета форуме "Инженеры будущего 2012", но, не дождавшись бюджетного финансирования, снизило объемы инвестиций в работы. Руководитель отдела развития производственной системы Илья Гаранкин говорит, что при проектировании экзоскелета учтены и пропорциональность движения, и возможности промышленного и военного применения.

и-Маш. Ресурс Машиностроения.

4.Швейцарские ученые разработали методику восстановления функций спинного мозга после его повреждения

В последние годы все большее число научных исследований направлено на изучение методов восстановления функций спинного мозга, частично или полностью утерянных вследствие травм и различных заболеваний. Используются различные биомедицинские технологии, стволовые клетки, компьютеризировано-мозговые интерфейсы и т.п. Однако многие ученые считают, что в лечении травм и заболеваний спинного далеко не полностью задействованы естественные механизмы восстановления спинного мозга, наглядным примером тому служит исследование швейцарских ученых из Федерального технологического института в Лозанне, результаты которого опубликованы в журнале «Science». 

Команда швейцарских исследователей под руководством Грегуара Куртина занимается проблемами восстановления функций спинного мозга уже около 5 лет. В 2009 году ученые обнаружили, что изолированные фрагменты спинного мозга у подопытных крыс восстанавливаются, однако животные не могут управлять движением своих мышц. К примеру, на движущейся дорожке крыса рефлекторно переставляла свои конечности, но при ее отключении самостоятельно передвигаться не могла. 

Эти движения возникали за счет работы двигательных нейронов спинного мозга, однако связь с корой головного мозга была нарушена и управлять движениями животное не могло. Чтобы закрепить этот рефлекс, исследователи создали устройство, поддерживающее животное и удерживающее его в определенном положении. Т.е. создавалась иллюзия того, что крыса самостоятельно выполняет эти движения. 
spinmozg.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такая тренировка позволяла вырабатывать импульсы в головном мозге, направленные к неповрежденным клеткам спинного мозга и создание новых корково-спинальных путей проведения нервного импульса. Для усиления этого процесса и восстановления нейронных связей использовались также электростимуляция спинного мозга и «коктейль» из нейромедиаторов – допамина, серотонина, адреналина.   


spinmozg1.jpg 
Электрохимическая стимуляция в комплексе с физическими упражнениями позволили крысам восстановить управление своим телом, они заново научились бегать, взбираться по лестницам, преодолевать различные препятствия. «Это было похоже на чемпионат мира по нейрореабилитации», – говорит Куртин, – «наши крысы буквально стали атлетами, несмотря на то что еще несколько недель назад они были парализованы. А это значит, что наша команда добилась их 100% выздоровления». 

Публикация результатов этого исследования в «Science» вызвала широкий резонанс среди специалистов: 

Элизабет Бредбери, член Медицинского исследовательского совета Королевского колледжа Лондона: 

«Это новаторское исследование дает большие надежды на будущее в восстановлении функций спинного мозга, однако остаются некоторые вопросы, прежде чем мы узнаем, насколько полезным этот подход может быть у человека». 

Марк Бэкон, Научно-исследовательский центр по изучению спинного мозга: 

«Это дает огромные надежды. В недалеком прошлом сама мысль о восстановлении функций поврежденного спинного мозга была бы расценена как глупость, но это исследование показало, что это все-таки возможно. В последние годы наблюдается повышенное внимание к лечению стволовыми клетками, чтобы помочь парализованным пациентам, но они пока что не принесли никаких значимых результатов. Швейцарская команда предложила использовать дополнительный импульс в этом направлении и достигла успеха». 

Дэн Барден, Ассоциация травм спинного мозга: 

«Это захватывающее развитие новых направлений исследования этой проблемы, но мы хотели бы высказать предостережение о том, что организм крыс существенно отличается от нашего и методы лечения значительно отличаются, но это первый шаг, который может привести к разработке новых методов лечения, которые могут сделать будущее людей с травмами спинного мозга намного перспективнее». 

Норман Сандерс, Университет Мельбурна: 

Возможность использования такого метода лечения у человека нуждается во всестороннем изучении, однако на данном этапе го результаты выглядят более обнадеживающими, чем предложенные ранее методы лечения повреждений спинного мозга». 

Брюс Виссел, Исследовательская лаборатория Гарвардского университета: 

«Это исследование позволяет предположить, что мы находимся на пороге действительно великого события в современной медицине: возможности восстановить спинной мозг после его повреждения». 

Многие специалисты отмечают, что еще рано утверждать, что методика, успешно сработавшая у крыс, будет столь же эффективной и у человека, кроме того, неизвестно, сможет ли электрохимическая стимуляция в комплексе с физическими упражнениями быть эффективной при давних повреждениях спинного мозга, рубцовых изменениях в нем, кистах, значительном числе погибших или дегенерировавших клеток. Тем не менее исследования группы ученых под руководством Грегуара Куртина подтвердила высокую нейропластичность тканей спинного мозга и их способность к восстановлению, а это означает, что клетки спинного мозга можно «разбудить» даже после достаточно серьезных повреждений. 

Куртин предполагает начать исследование с участием людей в следующем году в Центре по изучению повреждений спинного мозга университетской клиники Балгрист в Цюрихе. Для него уже предоставлен грант в размере 7 млн фунтов стерлингов. 

Использованы материалы журнала «Science», Daily Mail и The Washington Post 

Источник: http://www.dislife.ru/

5.Разработана технология, позволяющая восстановить движения в руках при высоком уровне поражения спинного мозга

Разработана технология, позволяющая восстановить движения в руках при высоком уровне поражения спинного мозга
<p>Поражение верхних отделов спинного мозга (чаще всего при травме шейного отела позвоночника) и связанное с ним нарушение движений в руках значительно ограничивает жизнедеятельность человека. Решение этой проблемы, похоже, удалось найти специалистам медицинской школы Фейнберга Северо-западного университета (Чикаго, США). Ими была разработана технология, которая позволяет обойти пораженные участки спинного мозга с помощью имплантируемых нейропротезов и восстановить движения в руках. Результаты исследования были опубликованы 18 апреля в журнале «Nature». </p>
<p>В настоящее время уже существуют методики, позволяющие пациентам с тетраплегией выполнять некоторые движения руками с помощью элеткростимуляции мышц верхних конечностей. Однако объем таких движений очень ограничен (как правило, одним-двумя движениями) и для практического применения эти методики малопригодны. </p>
<p>Специалисты медицинской школы Фейнберга Северо-западного университета пошли другим путем. Они разработали технологию, основанную на внедрении в моторную кору головного мозга нейропротеза, который «считывает» информацию с нее и с помощью использования метода функциональной электростимуляции (ФЭС) передает ее непосредственно на мышцы, минуя спинной мозг. При этом работа системы ФЭС контролируется импульсами, передаваемыми из моторной коры головного мозга имплантированными в нее микроэлектродами. «Мы подслушали электрические сигналы из головного мозга, которые передаются к мышцам верхних конечностей и приводят к их сокращению, тем самым позволяя выполнять те или иные движения», – говорит Ли Миллер, профессор физиологии, физиотерапии и реабилитации Северо-западного университета и руководитель данного исследования, – «это соединение от головного мозга к мышцам однажды можно будет использовать для того, чтобы помочь пациентам, парализованным вследствие травмы спинного мозга, восстановить движение в руках и добиться большей независимости». </p>
<p>Исследование проводилось на обезьянах, которым в головной мозг были имплантирован массив микроэлектродов, с помощью которых записывались сигналы около 100 нейронов моторной коры головного мозга, ответственных за те или иные движения в верхней конечности. Эти электроды фактически выполняли роль интерфейса между головным мозгом и компьютером. Сделанные записи позволили исследователям с помощью специального программного обеспечения разработать алгоритм для обработки нервных импульсов из головного мозга и предсказать закономерности возникновения мышечной активности, т.е. был создан своеобразный декодер для обработки нервных импульсов из головного мозга.</p>

<div style="width: 450px;">
<img src="/upload/medialibrary/798/798a2a3f270a0219623e79abd3dd2199.jpg" title="mozgspin.jpg" width="450"  />
</div> 

<p>Обработанные сигналы передавались очень быстро – менее чем за 40 миллисекунд. «Мы можем извлечь информацию только из 100 нейронов, хотя существуют миллионы нейронов, участвующих в создании этого движения», – объясняет Миллер, – «одной из причин является то, что это именно те нейроны, которые обычно посылают сигналы к мышцам. Множество других нейронов делает расчеты, в которых мозг нуждается для того, чтобы контролировать движение. Мы фактически использовали конечный результат всех этих расчетов». </p>
<p>Затем у подопытных животных были смоделированы последствия паралича, вызванного травмой спинного мозга на уровне пятого или шестого шейных позвонков с применением местной анестезии, с помощью которой была заблокирована иннервация срединного и локтевого нервов в области локтевого сустава. Используя эти записи, удалось вернуть контроль над парализованными мышцами и обезьяны выполняли те же движения, что и до моделирования паралича.</p>
<p>Движения, конечно же, были не идеальными, т.к. некоторые сигналы были потеряны при декодировании, однако ученые считают, что точность этих движений со временем улучшится как, например, оттачивается точность при обучении танцам, профессиональной деятельности, занятиях спортом и т.п. «Движения в руках не было идеальным», – говорит Миллер, – «но существует процесс обучения, позволяющий улучшать их точность и координированность, когда, например, вы учитесь пользоваться компьютерной мышью или играть в теннис. Вариантов движений в руках очень много и человек не знаком с ними изначально, а обучается некоторым из них в процессе своей жизнедеятельности». </p>
<p>Конечно же, о практическом использовании этой технологии речь еще не идет, этому должны предшествовать серьезные клинические испытания, однако сам факт подтверждения возможности обойти пораженные участки спинного мозга и передать сигнал от головного мозга непосредственно к мышцам имеет огромное значение. Это достижение является важным шагом вперед на пути к восстановлению функций верхних конечностей с помощью контролируемой функциональной электростимуляции при травмах и заболеваниях верхних отделов спинного мозга.</p>

<p>Источник: <a href="dislife.ru" >dislife.ru</a> </p>