Ученые из Гонконга и материкового Китая испытали носимый нейропротез, который не использует батарею и получает энергию от шагов человека. В эксперименте с пациентами после инсульта устройство помогло увеличить скорость ходьбы на 43,5%, а пройденную дистанцию — на 67,3%. О разработке сообщает South China Morning Post.
Нейропротез рассчитан на людей со свисающей стопой, которая может возникать после инсульта из-за слабости мышц. В таком состоянии передняя часть стопы недостаточно поднимается, пальцы задевают поверхность, а походка становится менее устойчивой. Это также повышает вероятность падений.
Система включает генератор, установленный в пятке здоровой ноги, блок управления и стимулятор с электродами, закрепленный ниже колена. При опоре на здоровую ногу механизм вырабатывает энергию, которая во время следующего шага превращается в электрический импульс. Он активирует мышцы пораженной конечности и помогает поднять стопу.
Устройству не нужны внешние датчики, отдельная батарея или постоянная ручная настройка. Каждый шаг запускает один цикл стимуляции. Генератор весит 56 граммов, а после установки системы и удаления части материала подошвы масса обуви увеличивается менее чем на 20 граммов. Надеть нейропротез, по оценке разработчиков, можно примерно за 2 минуты.
В испытаниях на беговой дорожке участвовали 8 человек, перенесших инсульт. Исследователи оценивали движения суставов, активность мышц и высоту подъема стопы. Еще 9 добровольцев прошли тест на улице: за 6 минут с включенным устройством они преодолевали в среднем 378 метров против 226 метров без поддержки, а скорость увеличилась с 0,62 до 0,89 метра в секунду.
Длина шага выросла с 0,78 до 1,13 метра, а различия между шагами сократились на 71,9%, что свидетельствует о большей устойчивости походки. При подъеме по лестнице число случаев задевания ступени носком снизилось с 55,3 до 27,3%. Ученые отмечают, что исследование было проведено на небольших группах, поэтому для оценки долгосрочного эффекта и сравнения с другими методами реабилитации нужны дополнительные испытания.