2518-1092Научный результат. Информационные технологии2518-109210.18413/2518-1092-2021-6-1-0-12370ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИАППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РЕАБИЛИТАЦИИ ПОСТИНСУЛЬТНЫХ БОЛЬНЫХHARDWARE AND SOFTWARE TECHNOLOGIES IN REHABILITATION OF POST-STROKE PATIENTSУшаковДмитрий ИгоревичUshakovDmitry Igorevichushakov_d@bsu.edu.ruКамышниковаЛюдмила АлександровнаKamyshnikovaLyudmila A.kamyshnikova@bsu.edu.ruАлейниковАндрей ЮрьевичAleinikovAndrey Yurievichaleinikov@bsu.edu.ruПавловаЮлия СтаниславовнаPavlovaYulia Stanislavovnapavlova_yus@bsu.edu.ruРачинскийСергей АндреевичRachinskySergey Andreevich677110@bsu.edu.ruХудасоваОльга ГеннадьевнаKhudasovaOlga Gennad'yevnahudasova_og@bsu.edu.ru20216100

Использование аппаратно-программных технологий в медицине получила значительное развитие за последние два десятилетия благодаря таким достижениям, как экзоскелет и биоинженерия. Одним из методов восстановления функции верхних конечностей постинсультных пациентов является двигательная реабилитация при помощи роботизированных устройств, которые стали существенным дополнением к традиционной постинсультной реабилитации. В данном обзоре мы проанализировали современную литературу, посвященную аппаратно-программным комплексам с учетом их конструктивных особенностей для реабилитации верхних конечностей, чтобы в дальнейшем помочь разработчикам сделать верный выбор среди аппаратных компонентов и способствовать разработке и усовершенствованию робототехники для реабилитации рук у пациентов, перенесших инсульт. По нашему мнению, роботизированная реабилитация является одним из самых перспективных направлений реабилитации.

The use of hardware and software technologies in medicine has developed significantly over the past two decades thanks to such advances as the exoskeleton and bioengineering. One of the methods for restoring the function of the upper extremities of post-stroke patients is motor rehabilitation with the help of robotic devices, which have become an essential addition to the traditional post-stroke rehabilitation. In this review, we examined the modern literature on hardware and software systems, taking into account their design features for upper limb rehabilitation, in order to further help developers make the right choice among hardware components and contribute to the development and improvement of robotics for hand rehabilitation in patients with stroke. In our opinion, robotic rehabilitation is one of the most promising areas of rehabilitation.

аппаратно-программный комплексэкзоскелетроботизированные устройствареабилитацияинсультhardware and software complexexoskeletonrobotic devicesrehabilitationstrokeСписок литературыЗдравоохранение в России. 2019: Статистический сборник. – М., 2019; URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Zdravoohran-2019.pdf. (дата обращения:12.01.2021).Ситникова М.А., Афонин А.Н., Алейников А.Ю., Гладышев А.Р., Попова А.В. Использование мобильного робота для интерактивного обучения счету с помощью числовой линии // Фундаментальные исследования. – 2017. – № 5; URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=41510 (дата обращения: 13.06.2017).Фролов А.А., Козловская И.Б., Бирюкова Е.В., Бобров П.Д. Роботизированные устройства в реабилитации после инсульта // Журнал высшей нервной деятельности им.И.П.Павлова. 2017. – № 4. – С. 394-413. doi:10.7868/s004446771704-0017.Ушаков Д.И. О возможности повышения устойчивости сигналов с OFDM на воздействие джиттера несущей частоты // Информационные системы и технологии. – 2014. – № 4(84). – С. 118-125.Barsotti M., Leonardis D., Loconsole C., Solazzi M. A full upper limb robotic exoskeleton for reaching and grasping rehabilitation triggered by MI-BCI // International Conference on Rehabilitation Robotics, Singapore, Singapore, August 2015.Ben-Tzvi P., Ma Z. Sensing and force-feedback exoskeleton (SAFE) robotic glove // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. – 2015. – Vol. 23. – № 6. – P. 992-1002.Bos R.A., Haarman C.J.W., Stortelder T. A structured overview of trends and technologies used in dynamic hand orthoses // Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. – 2016. – Vol. 13. – № 1. – P. 1-25.Chiri A., Giovacchini F., Vitiello N. et al. HANDEXOS: towards an exoskeleton device for the rehabilitation of the hand // IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. – 2009. – P. 1106-1111.Dovat L., O. Lambercy, R. Gassert et al. HandСare: a cable-actuated rehabilitation system to train hand function after stroke // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. – 2008. – Vol. 16. – № 6. – P. 582.Hu X.L., Tong K.Y., Wei X.J., Rong W., Susanto E.A., Ho S.K. Coordinated upper limb training assisted with an electromyography (EMG)-driven hand robot after stroke // Conference Proceedings: Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. – 2013. – Vol. 2013 – P. 5903-5906.In H.К, Cho K.J., Kim K., Lee B. Jointless structure and under-actuation mechanism for compact hand exoskeleton // IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics. 2011. – Vol. 2011. – Аrticle 5975394.In H.K., Cho K.J. Evaluation of the antagonistic tendon driven system for SNU Exo-Glove // International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence. – 2013. – Vol. 60. – P. 507-509.Kinetic Muscles Inc. Hand physical therapy with the HandMentorTM. – 2017. URL: http://www.kineticmuscles.com/hand-physicaltherapy-hand-mentor.html (date of access:12.01.2021).Koumpouros Y. A systematic review on existing measures for the subjective assessment of rehabilitation and assistive robot devices // Journal of Healthcare Engineering. – 2016. –Vol. 2016. – №. 4. – P. 171.Narayan J., Kalita B., Dwivedy S.K. Development of Robot-Based Upper Limb Devices for Rehabilitation Purposes: a Systematic Review // Augment Hum Res. 6. – 2021. – 4. URL: https://doi.org/10.1007/s41133-020-00043-x (date of access:12.01.2021).Pinter D., Pegritz S., Pargfrieder C. et al. Exploratory study on the effects of a robotic hand rehabilitation device on changes in grip strength and brain activity after stroke // Topics in Stroke Rehabilitation. – 2013. –Vol. 20. – №. 4. – P. 308.Polygerinos P., Wang Z., Galloway K.C., Wood R.J., Walsh C.J. Soft robotic glove for combined assistance and at-home rehabilitation // Robotics and Autonomous Systems. – 2014. – Vol. 73. – Р. 135-143.Rahman A., Al-Jumaily A. Design and development of a bilateral therapeutic hand device for stroke rehabilitation // International Journal of Advanced Robotic Systems. – 2013. – Vol. 10. – № 12. – P. 405.Rong W., Tong K.Y., Hu X.L., Ho N.S.K. Combined electromyography (EMG)-driven robotic system with functional electrical stimulation (FES) for rehabilitation // Northeast Bioengineering Conference. – 2012. – Vol. 10. –P. 313-314.Sasaki D., Noritsugu T., Takaiwa M. Development of active support splint driven by pneumatic soft actuator (ASSIST) // IEEE International Conference on Robotics and Automation. – 2006. – P. 520–525.Tang Z.J., Sugano S., Iwata H. Design of an MRI compatible robot for finger rehabilitation // International Conference on Mechatronics and Automation. – 2012. – P. 611-616.Ushakov D.I., Starovoit I.A. On a method of formation of signals with high spectral efficiency for cognitive radio communication system // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. – 2015. – Vol. 80. – № 3. – P. 409-418.Wege A., Zimmermann A. Electromyography sensor based control for a hand exoskeleton // IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics. – 2007. – P. 1470-1475.Whitney J.P., Glisson M.F., Brockmeyer E.L., Hodgins J.K. A low-friction passive fluid transmission and fluid-tendon soft actuator // IEEE/rsj International Conference on Intelligent Robots and Systems. – 2014. – P. 2801-2808.Yue Z., Zhang X., Wang J. Hand Rehabilitation Robotics on Poststroke Motor Recovery // Behavioural Neurology. – 2017. – Vol. 2017. URL. https://doi.org/10.1155/2017/3908135 (date of access:12.01.2021).