Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Бюро научно-технической информации. Январь 2020 №1

Новый комплекс для восстановления моторики рук предполагает активное участие пациента в реабилитационной процедуре: пациент представляет себе движения, которые он хотел бы совершить. Воображение движений активизирует механизмы нейропластичности — свойства человеческого мозга изменяться под действием опыта и восстанавливать утраченные связи. Фото: НПО «Андроидная техника».
Схема устройства для снижения уровня излучения, действующего на абонента сотовой связи.
Примеры изображений, получаемых с помощью симулятора заболеваний глаз. Фото: Лаборатория «Сенсор-Тех».

Воображение, превращённое в движение

Сотрудники Российского национального исследовательского медицинского университета (РНИМУ) им. Н. И. Пирогова, Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН и НПО «Андроидная техника» разработали медицинский комплекс для восстановления моторики рук у пациентов, перенёсших инсульт и страдающих ДЦП.

Речь идёт о реабилитации пациентов с параличом верхних конечностей. Медицинский комплекс «Экзокисть» управляется интерфейсом «мозг — компьютер» и состоит из искусственных кистей рук, кресла, регулируемого по высоте и наклону спинки от 90 до 180°, энцефалографа с системой электродов для считывания мозговых импульсов, компьютера и монитора. Закрепив энцефалограф на голове и экзокисти на руках, пациент даёт себе мысленную команду, например сжать кулак или пошевелить пальцами. Комплекс считывает сигнал с энцефалографа и отправляет его на компьютер. Там с помощью специального программного обеспечения сигнал преобразуется в механическое действие.

Таким образом, постепенно — от сеанса к сеансу — восстанавливается связь между мозгом и мышцами. Клинические исследования с участием 300 пациентов с различной степенью тяжести заболевания показали, что после 10—12 процедур скорость восстановления двигательных функций увеличивается до 30% по сравнению с традиционной терапией.

Разработчики утверждают, что при сохранном интеллекте пациент имеет шансы на восстановление даже после тяжёлого инсульта, когда рука полностью обездвижена. Главное, чтобы мозг пациента был способен принимать и отдавать команды. В классических же системах реабилитации необходима хотя бы минимальная подвижность.

В России это первая система, управляемая интерфейсом «мозг — компьютер», успешно прошедшая испытания в ряде клиник, в том числе в Московском областном научно-исследовательском клиническом институте им. М. Ф. Владимирского и Российской детской клинической больнице. При этом она стóит в два-три раза дешевле зарубежных аналогов.

Медицинский комплекс «Экзокисть» впервые был представлен на выставке «Medica 2019» в Дюссельдорфе в ноябре 2019 года.

Спастись от излучения

Споры о вреде излучения сотового телефона не прекращаются: в одних исследованиях приводятся доказательства его безопасности, в других, напротив, возможного негативного влияния на здоровье живого организма. Пока идут дискуссии, специалисты ищут способы снижения воздействия излучения на абонента сотовой связи.

Сотрудник Научно-производственного объединения «Спецтехника и связь» Алексей Баранов разработал устройство, минимизирующее излучение сотового телефона. В основу устройства заложен прин-цип уменьшения излучаемой мощности передатчика аппарата при сохранении необходимого уровня сигнала на входе приёмника базовой станции, и, по сути, оно представляет собой ретранслятор сигнала. Система состоит из приёмной антенны, блока усиления-переизлучения и узконаправленной передающей антенны. Приёмная антенна устанавливается внутри помещения, передающая — вне его.

«Разработанную систему можно сравнить с системой оповещения на вокзале: внутри помещения располагаются диктор с микрофоном и блок усиления, снаружи — громкоговоритель. Только вместо речевой полосы частот транслируется высокочастотный сигнал сотового телефона. Для этого вместо микрофона используется внутренняя антенна, вместо блока звукоусиления — блок высокочастотного переизлучения, а громкоговоритель заменяется внешней направленной антенной», — пояснил автор изобретения.

По словам разработчика, система позволяет снижать мощность передатчика сотового телефона с 1000 мВт (максимальная мощность передатчика современных смартфонов) до 1 мВт. При этом у оборудования низкое потребление энергии. Никаких дополнительных приложений и настроек не требуется. Абонент пользуется телефоном как прежде, система же, попадая в зону действия устройства, начинает работать автоматически, независимо от того, в каком режиме находится телефон. Обслуживаемой зоной могут быть отдельный кабинет, квартира и целое здание.

Синтез-газ из плазмотрона

В ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» разработали простой и дешёвый способ получения синтез-газа.

Синтез-газ (смесь водорода и окиси углерода) используется как эффективное топливо вместо природного газа, что выгодно регионам, где много дешёвого угля. Кроме того, синтез-газ — ценное сырьё для химической промышленности; в этом случае его получают в основном паровой конверсией или окислением метана. Это сложные и недешёвые процессы с использованием катализаторов.

Специалисты «Центра Келдыша» значительно упростили процесс: они предложили вести его в камере плазмотрона (генератора плазмы). Напомним, что плазмотроны позволяют получать сверхвысокие температуры — до 150 000оC, их легко запускать и останавливать, можно регулировать их мощность; кроме того, они компактны и надёжны. Исходным сырьём для нового способа получения синтез-газа служит водоугольная суспензия — смесь воды с частицами угля и специальными добавками. Отличительная особенность процесса состоит в том, что водоугольная суспензия подаётся непосредственно в камеру, где она смешивается с плазмообразующим газом — воздухом или углекислым газом. Необходимая температура процесса достигается регулировкой расходов реагентов. При этом температура плазмообразующего газа может достигать 4000 К. Далее полученный синтез-газ охлаждают и очищают от примесей, содержащихся в водоугольной суспензии.

Установка для получения синтез-газа, основу которой составляет мощный электродуговой плазмотрон переменного тока «Звезда», уже прошла успешные испытания. Электрическая мощность плазмотрона составляла 700 кВт, расход водоугольной суспензии — 80 г/с, а тепловая мощность при дальнейшем сгорании синтез-газа может достигать при этом 5 МВт.

Симулятор плохого зрения

Врачи-офтальмологи и инженеры московской лаборатории «Сенсор-Тех» создали первую в мире программу, которая позволяет в реальном времени увидеть мир глазами человека с нарушениями зрения.

Симулятор работает по принципу дополненной реальности. На изображение, получаемое в онлайн-режиме с камеры смартфона или компьютера, накладывается дефект, соответствующий какому-либо глазному заболеванию. Пользователю нужно всего лишь выбрать нужный режим, после чего на экране появятся характерные симптомы, и понять, что и как видит пациент.

Симулятор разработан на основе реальных данных клинических исследований и различных клинических проявлений болезней глаз: катаракты, глаукомы, отслойки сетчатки, макулярной дегенерации и т. д.

Программу можно использовать как в мобильной версии, так и в ПК. В первом варианте достаточно скачать на смартфон приложение «SMW Pro». В этом случае через камеру гаджета в приложении будет создаваться имитация заболевания. При использовании персонального компьютера потребуются соответствующая программа и шлем виртуальной реальности.

По мнению разработчиков, такой симулятор упростит работу врачей-офтальмологов. Также программа очень пригодится педагогам, которые работают с детьми или взрослыми, имеющими проблемы со зрением. Да и близкие людей с заболеваниями глаз смогут лучше понять, с какими ограничениями их родные сталкиваются в повседневной жизни.

Инженеры и врачи трудились над проектом с 2017 года. В настоящий момент симулятор «SeeMyWorld» может имитировать 80% всех существующих нарушений зрения.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «БНТИ (Бюро научно - технической информации)»