Экзоскелеты помогут больным после инсульта

Инсульт: как предупредить, лечить, восстанавливаться...

Инсульт расцветает в... детстве

Усы помогают пережить инсульт

Ежегодно в России отмечается около 400 тысяч случаев инсультов. 80% выживших обычно получают инвалидность разных групп, причем четверть — нуждаются в постоянном постороннем уходе, что соответствует первой группе инвалидности. По этому показателю острые нарушения мозгового кровообращения прочно занимают первое место.

Можно ли помочь людям, оказавшимся прикованным, если не к постели, то к инвалидной коляске? Одним из существенных прорывов в этом направлении может стать разработка ученых из австралийского Университета Мельбурна, названная ими "бионический спинной мозг".

Исследования с весьма впечатляющими практическими результатами по попытке передать сознательные приказы на те или иные "эффекторы" — живые конечности, или "экзоскелет", минуя разрушенные болезнью центры головного мозга и проводящие нервные пути, велись уже давно.

Общим подходом являлось считывание биоэлектрической активности коры головного мозга, интерпретация этой информации с помощью микро-ЭВМ, и выдача последней квази-нервных сигналов для осуществления конкретных движений в парализованных конечностях больного. То ли путем электростимуляции имеющихся мышц, то ли приведением в действие электромоторчиков, помогающих сгибать кости человеческого скелета.

Звездные войны об этом уже рассказали

Общее представление о последнем можно получить, например, из финального эпизода "Звездных войн-2", где главному герою, храброму джедаю Люку Скайукеру, вместо отрубленной в бою Дартом Вейдером кисти руки, врачи вживляют искусственный бимеханический протез. Только в экзоскелете такие моторчики, их каркас, тяги и прочая "начинка" находятся не вместо, а вместе с живыми конечностями, помогая им работать на манер рук ухаживающих за такими больными людей.

Как приблизить электроды к мозгу

К сожалению, для корректной интерпретации мозговой деятельности, электроды надо было не просто приклеивать к черепу, а каким-то образом приближать их непосредственно к мозгу. Что обычно достигалось с помощью нейрохирургических операций. Которые, как любая операция, особенно под общим наркозом, мягко говоря, не безразлична организму в плане возможных осложнений. Особенно, если больной и так уже перенес "катастрофу" в головном мозге — именно так буквально переводится термин "инсульт".

Ввели датчик в сосуд мозга

Заслугой австралийцев как раз и является то, что они смогли найти минимальный по травматичности способ приближения датчиков к мозговой ткани путем введения специального электрода в один крупных сосудов мозга. Разумеется, не вслепую — а под контролем рентгена. После чего указанный датчик, после обработки чипом полученной им информации, и мог адекватно интерпретировать волевые намерения парализованного человека.

Дальнейшее уже зависит от конкретного выбора самого больного — и ведущих его специалистов. Если инсульт произошел недавно, и мышцы парализованных конечностей еще не успели атрофироваться (или же им не позволил сделать это регулярный массаж - о необходимости которого, увы, нередко забывают родственники таких больных) — импульсы от вышеуказанной системы можно вывести напрямую на упомянутые мышцы. Особенно такой вариант подойдет тем пациентам, которые потеряли лишь возможность двигать руками-ногами, но сохранили в них чувствительность. В таком случае восстановление движений, фактически, подарит человеку восстановление почти полноценной работоспособности.

Когда пригодятся конечности экоскелета

Правда, если вместе с двигательной поражена и чувствительная сфера, тогда ситуация осложняется. Ведь если человек не чувствует ни "почвы под ногами", ни того, что он щупает руками — адекватная ходьба и работа становятся почти невозможными. В таком случае, на помощь, как раз и могут придти "искусственные конечности" экзоскелета.

К сожалению, ученые еще не научились оснащать их датчиками чувствительности с передачей информации в головной мозг с адекватной степенью точности. Но ведь экзоскелет сам по себе может "обладать умом", благодаря электронной "начинке" обеспечивая своему обладателю и равновесие при ходьбе, и точность мелких движений, за которые в "живых" конечностях отвечает экстрапирамидная система, при разладах которой начинается паркинсонизм.

Здесь же роль последней будут играть высокоуровневые пррограммы для чипа экзоскелета. Больному останется давать ему лишь обще-"стратегические" задачи на осуществление тех или иных действий. Сделать шаг, что-то схватить и т. д. А для "электронной чувствительности", достаточной для сносной работы механизмов, хватит и чисто механо-электрических сенсоров.

Сколько будет стоить система

Конечно, стоимость таких систем будет, мягко говоря, не дешевой. В тоже время, к примеру, цена разработанного в России экзоскелета, выход которого на рынок ожидается уже в этом году, ориентировочно составит около 1,5 млн рублей. Причем, в планах разработчиков из робототехнического центра "Сколково" снизить его стоимость до 700 тысяч, что сравнимо уже с ценой достаточно "бюджетного" автомобиля. Для одинокой старушки, без сомнения, это тоже неподъемно. Но при наличии у перенесшего инсульт любящих родственников, такая покупка вполне возможна.

Без сомнения, даже при самом идеальном стечении обстоятельств, о полноценном восстановлении утраченных после инсульта функций парализованных конечностей речь пока не идет. Но даже простая возможность прежде прикованному к постели человеку хотя бы частично почувствовать себя уже не полным инвалидом — это тоже крупная победа медицины. Впрочем, о ней пока лучше говорить, все же, в будущем, пусть и скором, времени. Вышеописанные методики по большей части все еще находятся в статусе "лабораторных разработок" и "клинических испытаний" — но о массовом их внедрении в практику говорить несколько рановато.