Параллельный порт: российские импланты заменят органы чувств

Разрабатываемые в РФ нейроимпланты позволят вернуть зрение, слух, а также скорректировать серьезные заболевания мозга у ряда пациентов. Публичный анонс трех устройств ожидается 17 июня в рамках ПМЭФ-2022. По заявлению создателей технологий, с их помощью можно будет облегчить болезнь Паркинсона, синдром Туретта и другие неврологические расстройства. Вживляемые внутрь черепной коробки или под кожу головы чипы должны воздействовать на разные зоны мозга, «включая» у пациента сенсорные ощущения. Первые испытания на добровольцах начнутся уже в 2024–2025 годах, сейчас идут эксперименты на животных. Проект может сорваться — из-за потенциальных проблем с компонентной базой и новизны технологии, предупреждают эксперты.

Действовать через мозг

Фонд поддержки слепоглухих «Со-единение» и некоммерческая Лаборатория «Сенсор-Тех» разработали технологию воздействия на разные зоны головного мозга, которая вызывает у человека те или иные сенсорные ощущения. Такие устройства, восстанавливающие утраченные для человека функции восприятия мира, создаются в России впервые.

В линейку будут входить три нейроимпланта (микрочипы, которые непосредственно контактируют с корой головного мозга. — «Известия») для возвращения зрения слепым, восстановления слуха и лечения неврологических нарушений.

Все манипуляции будут проходить под общим наркозом, пояснили разработчики. При установке первого из них нейрохирурги должны будут создать миниатюрное отверстие в черепе и установить имплант в мозг.

— Имплант для зрения уже проходит финальную стадию испытаний на животных, в январе этого года мы установили его обезьяне, тесты прошли успешно, — рассказала исполнительный директор «Со-единения» Наталья Соколова. — В 2024 году электронное зрение получат первые незрячие добровольцы. Мы рассчитываем, что операция по установке такой технологии станет широко доступна в России в 2027 году.

Гаджет устроен следующим образом. Обруч с двумя камерами, одна из которых ведет съемку, а другая измеряет расстояние до объекта, располагается на голове пациента. Информация с первой камеры идет на микрокомпьютер размером с обычный смартфон. Он выделяет контуры важных объектов, и передает обработанные кадры прямо на имплант в мозг с помощью радиосигнала.

Разработка предназначена для полностью слепых людей, но имеющих прежний зрительный опыт и не имеющих повреждений мозга.

Вернуть утраченное

Нейроимплант для восстановления слуха позволяет передавать звуки с микрофона напрямую в улитку внутреннего уха, где находятся нервные окончания. Такая система состоит из двух частей.

— Первая представляет собой небольшое устройство, так называемый речевой процессор, похожее на гарнитуру для разговора по телефону и крепящееся на ухе пациента, — объяснил руководитель проекта ELVIS, директор Лаборатории «Сенсор-Тех» Денис Кулешов. — В него встроены микрофоны, которые улавливают звуки, в том числе речь. Электроника же беспроводным методом передает эту информацию на вторую часть, которая имплантируется под кожу.

Сегодня пациентам ставят только импланты зарубежных производителей (Австралия, США, Китай). Сейчас разработчики начинают испытания электроники на грызунах, через два года планируются исследования на добровольцах.

Третье устройство, как пояснили его создатели, поможет людям, страдающим от болезни Паркинсона, хронических болевых синдромов, тремора, синдрома Туретта и других неврологических расстройств.

— Уже во время операции нейростимулятор программируется под каждого пациента врачом и позволяет задавать параметры стимуляции мозга в зависимости от заболевания, — пояснил Денис Кулешов. — Задача этого устройства — отправлять нужные сигналы на электроды, чтобы, например, гасить лишние электрические импульсы в мозге. Прошивку можно менять при изменении состояния пациента. Устройство также позволит отправлять данные о состоянии человека удаленно, что повысит качество и эффективность лечения.

Уже идет разработка прототипа, испытания на добровольцах планируются в 2025 году.

Надежно и безопасно

Имплант для возвращения зрения вместе операцией обойдется примерно в 5 млн рублей, слуха — 1 млн, а для лечения неврологических нарушений — 1,2 млн рублей. Разработчики рассчитывают на бесплатное предоставление устройств пациентам за счет государства.

Таких технологий, внедренных в клиническую практику, пока в мире нет, отметил Директор института Институт бионических технологий и инжиниринга Сеченовского университета Дмитрий Телышев.

— Разумеется, у проекта есть некоторые риски, которые невозможно предсказать. Они связаны с тем, что технология новая. Несмотря на научный задел и эксперименты на животных, всегда есть вероятность того, что запланированный результат не будет достигнут, — рассказал он.

Есть еще риск, связанный с компонентной базой для микроэлектроники. Дело в том, что не вся она делается в России, поэтому существует вероятность как минимум удлинения сроков проекта.

Ограничения для пациентов будут примерно такими же, как и для обладателей кардиостимуляторов, — не взаимодействовать лишний раз с электромагнитными полями, пояснил Телышев.

Положительный момент производства таких имплантов в России еще и в сокращении сроков ремонта внешних частей гаджета, добавил директор национальной ассоциации участников рынка ассистивных технологий «АУРА-Тех» (ассоциация, которая объединяет всех российских производителей средств реабилитации) Иван Бирюков.