ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Разработка нейроустройства с биологической обратной связью для восполнения утраченных двигательных функций
1 Химико-биологический институт,Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, Калининград
2 Кафедра госпитальной хирургии № 1, лечебный факультет,Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва
3 Кафедра патологии человека, Институт профессионального образования,Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова, Москва
Для корреспонденции: Богданов Евгений Анатольевич
ул. А. Невского, д. 14, г. Калининград, 236041; moc.liamg@vonadgobue
Финансирование: работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Соглашение о предоставлении субсидии от 27.10.2015 № RFMEFI57815X0140).
Благодарности: авторы благодарят Александра Романова из Центра реабилитации Управления делами Президента РФ (Москва), Рафаэля Оганова из Государственного научно-исследовательского центра профилактической медицины (Москва), Даниила Борчевкина, Алексей Белоусова, Владимира Савинова, Сергея Соколова и Алексея Медведева за плодотворное научное сотрудничество и вклад в работу
Одновременное использование электрофизиологических сигналов нескольких типов (данных электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электромиограммы (ЭМГ), электроокулограммы (ЭОГ) и др.) обеспечивает более высокую эффективность систем управления внешними устройствами — нейропротезами, экзоскелетами, роботизированными инвалидными креслами и телеуправляемыми роботами. В статье представлены результаты первых испытаний многофункционального нейроустройства, способного распознавать одновременно ЭЭГ-, ЭМГ- и ЭОГ-сигналы (последние — с подключением модулей фотоплетизмограммы, SpO2 и температуры). Результаты измерений сигналов с помощью разработки сравнивали с данными прибора KARDi3 («Медицинские компьютерные системы», Россия) и мультиметра Fluke 17b с подключаемым термистором (Fluke Corporation, США). По информативности и точности данные были сопоставимы. Также исследовали эффективность гибридизации ЭЭГ- и ЭМГ-сигналов с помощью нейроустройства: она позволила увеличить точность классификации у всех испытуемых в среднем на 12,5 % — до среднего значения 86,8 % (от 75 до 97 %).
Ключевые слова: интерфейс мозг–компьютер, электроэнцефалограмма, экзоскелет, нейроустройство, электромиограмма, электроокулограмма, биологическая обратная связь