Движение сверх: ходьбу после инсульта простимулируют электричеством
В России создан новый прибор для медицинской реабилитации, позволяющий людям заново научиться ходить после инсульта, травм позвоночника и при ДЦП. В основе разработки — воздействие особых токов, с помощью которых в спинной мозг передаются сигналы необходимой силы прямо через кожу, не вызывая боли у пациента. Устройство планируют использовать вместе с подвесной системой, способной удерживать человека в необходимом для занятий положении. Такой комплект обойдется вдвое дешевле применяемых сейчас экзоскелетов, которые в России к тому же массово не производят. Прибор уже был протестирован на животных и добровольцах, его клинические испытания намечены на этот год. Ожидается, что промышленный образец появится в 2021 году.
Электроды на спине
Реабилитация после инсульта подразумевает восстановление двигательных функций тела, утраченных из-за разрушения нейронов мозга. Сейчас ее проводят с помощью специальных экзоскелетов с электромоторами, которые помогают пациентам выполнять необходимые движения. Однако это дорогое оборудование есть далеко не во всех больницах. И уж тем более оно малодоступно пациентам, выписавшимся из стационара домой. Упростить процесс реабилитации предложили российские ученые, которые разрабатывают принципиально новое устройство для стимуляции движений.
— В основу нашей методики положено воздействие электрических импульсов на сегменты спинного мозга, отвечающие за движения, которые необходимо выполнять пациенту, — рассказал генеральный директор компании «Косима» Сергей Черноуцан. — Для ее реализации мы используем прибор, электроды которого закрепляются на спине человека.
Прибор начинает действовать, когда больной двигает здоровыми частями тела в последовательности, характерной для процесса ходьбы. Для этой цели на них будут закреплены специальные датчики.
Сигналы, которые устройство посылает в мозг, доходят до него в виде особых «заполненных» токов, которые имеют как высокочастотную, так и низкочастотную составляющие. Воздействие токами этого типа позволит врачам влиять на нейронные цепочки через кожу без болевых ощущений и отказаться от инвазивной процедуры вживления электродов в тело.
— На экспериментальном этапе точная установка нескольких электродов на спину пациента осуществляется по одному, исходя из анатомических особенностей человека — например, расстояния между фрагментами костей и позвонками, — отметил заведующий лабораторией физиологии движения Института физиологии им. И.П. Павлова РАН Юрий Герасименко. — Однако в будущем процесс планируется упростить, создав несколько накладных матриц, стимулирующие элементы в которых будут заранее распределены.
Это сделает использование прибора максимально удобным для врачей и пациентов.
Как по рельсам
По словам разработчиков, с помощью устройства и поддерживающей системы можно будет не только помогать пациентам, пережившим инсульт, но и восстанавливать подвижность после травм позвоночника, а также при ДЦП. При этом устройство будет существенно дешевле медицинских экзоскелетов за счет более простой конструкции и отсутствия в ней электродвигателей.
— Прибор можно использовать как в паре с экзоскелетом, так и с более простой и дешевой механической поддерживающей системой. В этом случае на первом этапе пациент сможет научиться самостоятельно стоять, контролируя вес своего тела в условиях электрической стимуляции спинного мозга, — отметил Юрий Герасименко. — После отработки навыка можно учить пациента ходить.
По словам ученого, для таких занятий идеально подойдут рельсовые подвесные системы, которые обычно располагают вдоль стен в реабилитационных центрах, — как правило, они позволяют преодолевать достаточно большие расстояния, тренируя опорно-двигательный аппарат.
Состоятельность разработки «Известиям» подтвердили в Первом Московском государственном медицинском университете им. И.М. Сеченова.
— Стоимость современного экзоскелета составляет около 3 млн рублей. Если новая разработка с соответствующим поддерживающим устройством обойдется, как говорят, вдвое дешевле, это действительно может сделать реабилитацию доступнее для пациентов, — считает заведующий отделением медицинской реабилитации клинического центра Сеченовки Константин Терновой. — Аналогичные методы инвазивного стимулирования спинного мозга уже показали свою эффективность, и использование нового, не травмирующего варианта, на мой взгляд, способно упростить восстановление двигательных функций.
По словам эксперта, появление инновационной техники может стать значимым событием для отечественных реабилитационных центров, поскольку в России аналоги экзоскелетов в массовом порядке пока не производят.
Новая медицинская система уже была протестирована на животных и добровольцах. Ее клинические испытания должны пройти в 2020 году на базе городской больницы № 40 (Санкт-Петербург), после чего в 2021-м планируется создать промышленный образец прибора. Проект получил необходимую финансовую поддержку от фонда «Сколково» и Национальной технологической инициативы (НТИ).
Как ранее писали «Известия», в России также создают робота-логопеда, который позволит пациентам эффективнее восстанавливать речевые навыки после инсульта.
