Реабилитация кисти с нейроинтерфейсом

Движение начинает пациент. Перчатка помогает его завершить.

Браслет на предплечье считывает электрическую активность мышц, программа распознаёт попытку сжать или разжать кисть, и пневматическая перчатка выполняет движение вместе с человеком.

Как это работает Стать пилотной клиникой

8 каналовсигналы мышц по окружности предплечья

Без проводовбраслет, компьютер и перчатка связаны по радио

Несколько минутна обучение под конкретного человека

Пневматическая перчатка и электроды браслета на руке

96,8 %попыток распознано верно на независимых тестах

0,35 сот попытки до решения

Задача

Вернуть руке движение после инсульта или травмы

Чтобы восстановить кисть, нужны тысячи повторений, и каждое должно начинаться с собственной попытки человека: так мозг заново связывает намерение и движение. Сегодня между дешёвыми тренажёрами и дорогими роботами почти нет промежуточного решения.

Перчатка-тренажёр

несколько тысяч рублей

двигает пальцы по таймеру
пациент лишь наблюдает за движением
нет записи хода занятий

Биомоторика

Движение по попытке пациента

доступно отделению реабилитации

движение запускается сигналами мышц пациента
обучение под человека за несколько минут
запись каждого занятия, видна динамика
беспроводная работа и встроенная защита

Роботизированный комплекс

миллионы рублей

может управляться сигналами пациента
есть лишь в немногих крупных центрах
одно рабочее место на всё отделение

Отделения реабилитации

Стационарные отделения медицинской реабилитации больниц, число которых в России быстро растёт.

Реабилитационные центры

Государственные и частные центры, санатории с реабилитационным профилем.

Госпитали ветеранов

Восстановление функции руки после ранений, в том числе у участников СВО.

Занятия дома

В перспективе — аренда комплекта для продолжения занятий после выписки.

Как работает

Попытка → распознавание → движение

Попытка

Пациент пытается сжать или разжать кисть, даже если пальцы почти не двигаются.

Сигнал мышц

Восемь электродов браслета регистрируют электрическую активность мышц предплечья.

Распознавание

Программа каждые 50 мс определяет задуманное движение и подтверждает, что попытка не случайна.

Движение

Перчатка сгибает или разгибает пальцы, удерживает положение и расслабляет руку.

≈ 0,35 с

проходит от начала попытки до решения программы — человек ощущает движение перчатки как продолжение собственного усилия.

Продукт

Три части одной системы

Браслет, перчатка и программа разработаны как единый комплекс: электроника, встроенное программное обеспечение и алгоритмы распознавания — собственные.

01 · Считывает

ЭМГ-браслет

Улавливает слабые сигналы мышц предплечья и передаёт их по радио.

8 каналов электромиограммы, 24-разрядный преобразователь;
500 измерений в секунду на канал;
датчик положения руки — акселерометр и гироскоп;
беспроводная передача без потерь данных, питание от аккумулятора.

02 · Двигает

Пневматическая перчатка

Сгибает и разгибает пальцы по команде, полученной от браслета.

два воздушных насоса и клапан: сжатие и разжатие кисти;
блок управления собственной разработки;
режимы «циклы» и «чередование», время движений настраивается;
защита работает в самом блоке, независимо от компьютера.

03 · Понимает

Программа EMG Gesture Studio

Обучается на сигналах конкретного человека и управляет перчаткой.

показывает сигнал и качество контакта каждого электрода;
обучение под пациента за несколько минут по подсказкам на экране;
автоматическая разметка обучения по веб-камере;
сохраняет записи занятий; подана заявка на регистрацию программы для ЭВМ.

Опытный образец

Собран и работает

Электроника браслета размещена на плате собственной разработки в корпусе, изготовленном 3D-печатью. Перчатка подключена к блоку управления, связь между всеми частями — беспроводная.

Занятие

Как проходит занятие

Подготовка

На предплечье наклеиваются электроды и закрепляется браслет, на кисть надевается перчатка. Программа подсвечивает электроды с плохим контактом.

Обучение — несколько минут

По подсказкам на экране пациент несколько раз пытается сжать и разжать кисть и отдыхает. Программа запоминает его сигналы.

Тренировка

Пациент пытается выполнить движение — перчатка отвечает, удерживает положение и расслабляет руку. Врач задаёт длительность движений и число повторений.

Запись и динамика

Записи занятий сохраняются: по ним видно, как от занятия к занятию меняются сила и чёткость мышечных сигналов.

Обучение программы под пациента: подсказки на экране и сигнал в реальном времени

Результаты

Что показали испытания опытного образца

Распознавание проверено на четырёх добровольцах: 13 сеансов, 156 проверочных попыток, которые не использовались при обучении.

96,8 %попыток сжать или разжать кисть распознано верно

0,35 сот начала попытки до решения (медиана)

в 5 разниже шум сигнала благодаря собственному алгоритму очистки

91,6 %точность у нового человека после короткой калибровки

Шум сигнала в покое

меньше — лучше

исходный

34,6 мкВ

после очистки

5,5 мкВ

Контраст «жест / покой»

больше — лучше

исходный

1,2 раза

после очистки

3,4 раза

Новый пользователь

точность распознавания

без калибровки

69,9 %

с калибровкой

91,6 %

Демонстрация прибора на добровольце — ветеране СВО

Демонстрация на добровольце

Браслет регистрировал попытки движения, программа распознавала жесты, перчатка сжимала и разжимала кисть. Работа с прибором оказалась понятной с первого занятия.

Прибор находится на стадии опытного образца и не является медицинским изделием. Перед применением у пациентов необходимы клинические испытания и регистрация.

Характеристики и безопасность

Технические данные

Каналы ЭМГ	8
Частота регистрации	500 измерений в секунду на канал
Разрядность преобразователя	24 бит
Датчик положения руки	акселерометр и гироскоп
Распознаваемые движения	сжатие и разжатие кисти
Доля верных распознаваний	96,8 %
Время до решения	0,35 с (медиана)
Привод перчатки	пневматический: два насоса и клапан
Связь	беспроводная, браслет — компьютер — перчатка
Стадия	опытный образец, TRL 4

Потеря связи

Если команды не приходят больше секунды, перчатка сама расслабляется.

Ограничение времени

Насосы не работают дольше заданного времени, перчатка не удерживает руку дольше предела.

Кнопка остановки

Мгновенно останавливает и блокирует перчатку.

Подтверждение попытки

Движение запускается, только если программа уверенно распознаёт попытку заданное время.

Планы

Путь к пациентам

Декабрь 2025

Компания

Зарегистрировано ООО «Биомоторика».

2026

Опытный образец

Браслет, перчатка, программа; испытания распознавания, заявка на регистрацию программы.

2027

Носимая версия

Корпус браслета, опытная партия, пилотная работа в реабилитационных центрах.

2027–2028

Клинические испытания

Испытания и регистрация медицинского изделия.

2028

Начало поставок

Продажа и аренда комплектов клиникам и центрам.

Команда

Кто делает проект

Артём Рыльцев

Руководитель проекта, основатель ООО «Биомоторика»

Аспирант Донского государственного технического университета. Разработал электронику браслета и блока управления перчаткой, встроенное программное обеспечение, программу EMG Gesture Studio и алгоритмы распознавания.

соавтор трёх научных статей по теме проекта;
автор программы EMG Gesture Studio (подана заявка на регистрацию);
проект поддержан Фондом содействия инновациям.

Рабочее место разработчика: перчатка, браслет и программа — Рабочее место: перчатка в руках, на экранах — сигналы мышц и трёхмерная модель кисти

Распознавание жестов

Сравнение алгоритмов распознавания жестов кисти по восьмиканальной поверхностной ЭМГ.

Разметка по видео

Автоматическая разметка обучающих данных по изображению кисти с веб-камеры.

Подавление помех

Снижение шума сигнала и повышение контраста «жест / покой» в ЭМГ-браслете.

Статьи направлены в журнал «Биомедицинская радиоэлектроника».

Вопросы

Частые вопросы

Можно ли уже применять прибор у пациентов?

Пока нет. Прибор — опытный образец и не является медицинским изделием. Следующий этап — пилотная работа в реабилитационных центрах, клинические испытания и регистрация.

Кому подходит прибор?

Людям, у которых после инсульта или травмы ослабло управление кистью, но сохранилась хотя бы слабая активность мышц предплечья, — её и считывает браслет. Показания и противопоказания будут определены по результатам клинических испытаний.

Нужно ли долго настраивать прибор под пациента?

Нет. Программа обучается на сигналах конкретного человека за несколько минут по подсказкам на экране, без участия инженера.

Сколько будет стоить комплект?

Ориентировочная цена комплекта после регистрации — около 100 тыс. рублей, в десятки раз ниже роботизированных комплексов. Планируется также аренда.

Как стать пилотной клиникой?

Напишите нам на почту: расскажем о приборе, проведём демонстрацию и обсудим условия пилотной работы.

Контакты

Ищем пилотные клиники и партнёров

Приглашаем к сотрудничеству реабилитационные центры, отделения медицинской реабилитации, госпитали и исследовательские группы. Проведём демонстрацию прибора.

Написать нам

ООО «Биомоторика»
ИНН 6167210912
ОГРН 1256100030273
Почта: artem12345609@mail.ru