Технология интерфейс-мозг-компьютер (ИМК) экзоскелет кисти с зрительной и проприоцептивной обратной связью предназначена для реабилитации пациентов после мозгового инсульта, черепно-мозговой травмы (ЧМТ), включая высокоскоростные ранения головы и детского церебрального паралича (ДЦП). Социальной предпосылкой для разработки и внедрения в реабилитационную практику явилось осознание возможностей технологии и потребности в ней больных с серьезными двигательными нарушениями.
Интерфейс мозг-компьютер экзоскелет кисти — это программно-аппаратный комплекс, позволяющий управлять непосредственно сигналами мозга внешними техническими устройствами, минуя традиционную для этого мышечную активность.
Общая схема ИМК экзоскелет кисти включает систему для регистрации сигналов активности мозга, введение их в компьютер; средства фильтрации данных и выбора показателей активности, в нашей системе таким показателем является сенсомоторный ритм двигательной зоны коры головного мозга, генерируемый самим пациентом путем ментального двигательного представления; классификатор активности и средство сопряжения классификатора с внешним техническим устройством – экзоскелетом руки. Важно, что при управлении ИМК, пациент имеет обратную связь от экзоскелета руки, позволяющую сравнить его отклик со своим двигательным представлением. Это обеспечивает концентрацию внимания пациента на управлении ИМК и подкрепление успешного выполнения команды. В качестве обратной связи используется зрительная (с экрана монитора) и проприоцептивная информация (раскрытие кисти экзоскелетом в ответ на двигательное представление раскрытия кисти пациентом).
Технология ИМК экзоскелет кисти неинвазивна, абсолютна безопасна в использовании. Имеет минимальное количество ограничений при планировании реабилитации с применением данной технологии. Показана пациентам с нарушениями функции руки вследствие очагового повреждения головного мозга (инсульт, ЧМТ, включая ранения головы) от легкой степени до тяжелой на любом этапе реабилитации: специализированное отделение стационара, в условиях реабилитационных центров, в отделениях медицинской реабилитации поликлиник; в любом периоде заболевания: ранний, поздний, резидуальный восстановительные периоды. Данная технология успешно встраивается в саногенетические механизмы спонтанного восстановления утраченных пациентами функций (до 3-6 месяцев от начала заболевания), а также стимулирует нейропластические процессы, ответственные за эффективность реабилитации и в индуцированном восстановлении (спустя 6 месяцев от начала болезни). Целью неврологической реабилитации является реорганизация коры головного мозга, стимуляция эффекта нейропластичности, которая лежит в основе теоретического обоснования технологии ИМК экзоскелет кисти (ООО Экзопласт, Россия).
В процессе двигательного переобучения пациента в рамках применения технологии ИМК экзоскелет кисти происходит реорганизаци/перестройкая его мозговых функций, что в итоге приводит к восстановлению или компенсации нарушенных функций. Главной целью неврологической реабилитации является достижение истинного восстановления или становление компенсации утраченной функции, исходя из тяжести двигательного дефицита. Восстановление утраченных функций большей частью происходит за счет перестройки сохранных функциональных систем. Развитие методики активации двигательной зоны коры головного мозга, специфичной конкретному движению, а именно технологии ИМК экзоскелет кисти, качественно улучшило реабилитацию в этом направлении, что подтверждено многолетними исследованиями.