Группа российских ученых создала систему искусственного интеллекта, способную обучаться распознавать сокращения мышц в предплечье и использовать эти сигналы для управления движениями протезированной конечности, даже отдельными пальцами, сообщает сайт Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ).
По словам Анны Макаровой, одного из разработчиков системы, существующие протезы для кистей рук далеки от совершенства. В большинстве случаев они позволяют пациентам контролировать движение всей кисти в целом, но не отдельных пальцев, хотя техническая возможность для этого есть. Ученые создали модель, которая позволяет протезам кисти более точно восстанавливать движения пальцев. Эта конструкция основана на декодировании движений, производимых пальцами, и позволяет не только захватывать предметы, но и выполнять ими жесты.
У большинства современных биоэлектрических протезов кисти используются простые системы управления, основанные на двух крупных мышцах предплечья. Протезы определяют, как напрягаются или расслабляются эти мышцы, и преобразуют сигналы в команды для движения протеза. Люди с ограниченной подвижностью получают навыки работы с такой системой управления аналогично изучению программирования, пояснила Макарова.
Специалист отметила, что использование систем машинного обучения может упростить и улучшить функционирование подобных протезов. Ученые разработали нейросеть, которая может отслеживать активность мышц с помощью электромиографов и использовать эти сигналы для управления подвижностью протезов.
Алгоритм был протестирован на данных, собранных при измерении активности мышц двух добровольцев. Один из них родился без кисти, а другому была сделана ампутация, когда он был взрослым. Первые тесты показали, что нейросеть корректно распознала их намерения в 50% и 71% случаев соответственно. Ученые надеются, что дальнейшее усовершенствование алгоритма приведет к большей точности работы системы, что поможет людям с инвалидностью быстрее освоить протезы и более эффективно ими пользоваться.
В марте этого года компания «Моторика» — российский разработчик и производитель протезов рук представила свою новую нейромодуляционную платформу NEMO Sensitive. В этом году Роспатент назвал протез кисти руки, который умеет взаимодействовать с сенсорным экраном, разработанным Ильей Чехом, один из основателей «Моторики», в числе десяти лучших изобретений медицинской отрасли.
