Инженеры работают над 3D-печатной перчаткой, способной распознавать ДЦП

Церебральный паралич – заболевание, вызванное пороком развития или повреждением области мозга, отвечающей за осанку, равновесие и движения тела. Он встречается у одного из 500 новорожденных. Врачи всеми силами пытаются найти лекарство, но пока безуспешно. Сегодня можно лишь подкорректировать его последствия, используя различные терапевтические методики. Как и в случае с любым другим заболеванием, при церебральном параличе чем раньше будет поставлен правильный диагноз, тем больше шансов на то, что ребенок вырастет здоровым. Вот почему исследователи из Политехнического университета Виргинии и детской больницы Nationwide Children's Hospital в Огайо работают над тактильной сенсорной перчаткой, которая умеет распознавать ДЦП на раннем этапе развития.

Сейчас исследователи уже приступили к проведению испытаний на взрослых людях. В случае успеха масштаб перчатки будет уменьшен до размера ручки новорожденного. Принцип ее работы заключается в передаче тактильной обратной связи через датчики, помещенные в перчатку и электроэнцефалограф, которые находят несоответствия в мозговых волнах пациента.

Доцент факультета машиностроения Пинхас Бен-Цви уже несколько лет работает над роботизированными экзоскелетами. Не так давно ему предложили превратить уже разработанную для экзоскелетов перчатку с функцией силовой обратной связи в приспособление для обнаружения детского церебрального паралича на ранней стадии развития. Если коротко, когда датчики перчатки посылают сигнал мозгу для получения реакции от пациента, датчики, подключенные к мозгу, производят ответный сигнал, который может стать первым звоночком в случае, если ребенок болен.Бен-Цви с радостью согласился, когда врач детской больницы Nationwide Children's Hospital Натали Мэтр предложила ему «перенастроить перчатку, чтобы она умела посылать соматосенсорные сигналы для оценки реакции коры головного мозга с целью выявления детского церебрального паралича на ранней стадии развития». Он понимал, что перчатку нужно будет не просто перенастроить, а полностью изменить, ведь «ее масштаб было необходимо уменьшить в несколько раз. Плюс ее следовало сделать более симпатичной для детей, чтобы не отпугнуть их».

На данном этапе перчатка больше понравится киборгу, чем ребенку. Команда исследователей работает над вариантами дизайна, которые вызовут у малышей 12-36 месяцев желание надеть ее. Также они планируют сделать версию для дошкольников, которая будет уметь считывать показания электроэнцефалографа и сопоставлять различия в моторике здоровых детей и детей, больных церебральным параличом.

Само собой, Бен-Цви взволнован перспективами, которыми может открыть этот проект. Изначально эта технология задумывалась как средство реабилитации жертв инсульта, теперь же она обрела совершенно новое применение. Он говорит: «Мне кажется, всякий раз, когда ваша работа помогает быстрее поставить точный диагноз, она становится еще более ценной для пациентов и врачей. Я счастлив, что нам удалось сделать устройство, которое выявляет такое страшное заболевание на ранней стадии развития».Аддитивные технологии сыграли не последнюю роль в этом проекте. Разве смогли бы исследователи так быстро вносить правки в дизайн, если бы не 3D-принтер под рукой? Рука 12-месячного малыша гораздо меньше руки 3-летнего ребенка, так что использование 3D-печати – лучший и самый выгодный вариант в данном контексте. С помощью этой технологии можно быстро изготавливать перчатки разных размеров, которые, кроме того, будут достаточно прочными и привлекательными для детей.

Технология 3D-печати уже хорошо зарекомендовала себя в разных областях медицины, в том числе в производстве недорогих протезов. Тот факт, что она нашла применение в сфере раннего выявления опасных заболеваний, – еще одна ее победа и далеко не последняя.

Источник