Экзоскелеты в медицинской реабилитации

2025-05-27 10:10

Инвалидность — крайне неприятное состояние, которое сильно влияет на качество жизни пациента, лишает его радостей и удовольствий, доступных другим людям, сильно обременяет. Врачи, реабилитологи и специалисты разных профилей годами ищут идеальные способы реабилитации таких пациентов, чтобы возвращать им возможность передвигаться, обслуживать себя и жить более полной жизнью.

Насколько проблема распространена?

Количество случаев неинфекционных заболеваний и травм продолжает расти, люди получают инвалидность и теряют трудоспособность. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 7 из 10 главных причин смертности в мире связаны с неинфекционными заболеваниями. Многие из них приводят к инвалидизации, например инсульт. Травмы, особенно получаемые в результате ДТП, являются ведущей причиной инвалидности в молодом трудоспособном возрасте. В Африканском регионе, согласно также данным Всемирной организации здравоохранения, смертность от ДТП выросла на 50% с 2000 года. Она сопровождается сопоставимым ростом инвалидности.

Всего в мире, согласно оценкам ВОЗ, значительными ограничениями возможностей здоровья страдают 1,3 миллиарда человек, или 16% мирового населения. Огромная цифра. Большинство этих людей не получают достаточной реабилитации из-за мирового экономического неравенства.

Как дела обстоят в России?

По разным данным, в России от 460 тыс. до 1.5 млн человек страдают нарушениями ходьбы из-за неврологических патологий. Главной и них является нарушение в работе спинного мозга. Люди теряют возможность нормально передвигаться всвязи с парапарезами, которые они получают вследствие повреждений спинного мозга различной этиологии (аутоиммунной, травматической, сосудистой). Также многие люди теряют возможность ходить из-за патологий головного мозга, таких, как инсульт.

Способы реабилитации для восстановления двигательной активности

Существует множество разных способов помочь человеку улучшить качество жизни и восстановить двигательную активность. Кратко затронем эффективность каждого из них.

Физическая реабилитация

Общая физическая реабилитация включает в себя разные способы развития мускулатуры, координации движений и установления и упрочнения связи мышц с нервной системой человека.

Лечебная физкультура (ЛФК) — включает упражнения для восстановления силы, координации и баланса. Применение специальных тренажеров для людей с ДЦП и пациентов, перенесших инсульт и столкнувшихся с иными патологиями нервной системы

Ортопедические методы — использование ортезов, мануальной терапии и массажа

Психологическая реабилитация

Психологическое здоровье людей с такими тяжелыми симптомами часто также требует реабилитации, поскольку они сталкиваются с депрессией. Специалисты применяют когнитивно-поведенческую терапию.

Также для реабилитации используются современные технологии — VR. Согласно имеющимся данным, у 65% пациентов с фантомными болями зеркальная терапия в сочетании с VR уменьшает болевой синдром на 40%

Нейро реабилитация

Функциональная электростимуляция (ФЭС) — активирует мышцы при парезах (ослаблениях способности мышц сокращаться из-за нарушений в нервной системе). Например, совместное использование ФЭС с экзоскелетами снижает спастичность (повышение тонуса, приводящее к спазмам) на 21–34%.

Биологическая обратная связь (БОС) — тренирует контроль над движениями. При травмах спинного мозга БОС повышает самостоятельность в быту на 55%. У пациентов с инсультом комбинация БОС и применении лечебной физкультуры увеличивает скорость ходьбы на 30%.

Экзоскелеты

Экзоскелет — это роботизированное устройство, предназначенное для расширения физических возможностей человека, снижения нагрузки на опорно-двигательную систему и восстановления утраченных двигательных функций. Он представляет собой внешний каркас, который крепится к телу, повторяет биомеханику движений и усиливает мышечную активность за счет приводов, датчиков и систем управления. Основные задачи включают реабилитацию пациентов, повышение выносливости в промышленности и военном деле. О конкретных российских и иностранных экзоскелетов мы писали ранее в материале. Сегодня поговорим непосредственно о реабилитации при помощи экзоскелетов и ее эффективности, основываясь на научных данных.

Виды экзоскелетов

Экзоскелеты бывают двух типов: активные и пассивные.

Пассивные экзоскелеты

Механические системы без источников энергии (пружины, рычаги), которые перераспределяют нагрузку на тело. Например, снижают давление на спину при подъеме грузов. Легкие, не требуют подзарядки.

Активные экзоскелеты

Механические системы без источников энергии (пружины, рычаги), которые перераспределяют нагрузку на тело. Например, снижают давление на спину при подъеме грузов. Военные модели могут увеличивать физическую силу пользователя до 20 раз. Именно активные экзоскелеты используются для реабилитации пациентов с нарушениями возможности ходьбы.

Особенности

Российские исследователи решили изучить совместное использование экзоскелетов и функциональной электростимуляции людей в позднем периоде позвоночно-спинномозговой травмы на уровне грудного отдела позвоночника. В исследовании принимали участия 112 пациентов (79 мужчин и 33 женщины) от 18 до 50 лет. Результаты исследования говорят об улучшении у пациентов основной группы контроля за мышцами спины и мышцами-разгибателями тазобедренного сустава. А это значит, что вскоре будут разработаны системы, где электростимуляция интегрирована в конструкцию самого экзоскелета, для совместного использования двух методов лечения в одном устройстве.

Эффективность экзоскелетов

Для того, чтобы сделать вывод об эффективности применения экзоскелетов в реабилитации пациентов, необходимо изучить научные статьи, исследования, обзоры и мета анализы.

Исследование проводилось на 42 пациентах с последствиями инсульта и спастичностью. Часть из них использовала экзоскелеты в реабилитации, в то время как другая часть ограничивалась только лечебной физкультурой. Результаты исследования показали, что экзоскелеты обладают высокой степенью доказанной эффективности, позволяют ускорить динамику восстановления, улучшают баланс.

Другое исследование показало, что у испытуемых, применявших экзоскелеты, был более быстрый прогресс, чем у тех, кто использовал роботизированный комплекс. Наилучшие результаты достигались при совместном применении двух методик.

Насколько развито в России?

В России есть несколько компаний, которые занимаются медицинскими экзоскелетами. Одна из главных — резидент Сколково — ExoAtlet.

ExoAtlet — российская компания, основанная в 2013 году, специализирующаяся на разработке и производстве экзоскелетов для медицинской реабилитации и промышленного применения. Основная миссия — помочь людям с нарушениями опорно-двигательного аппарата вернуть мобильность и улучшить качество жизни. Экзоскелеты ExoAtlet применяются при реабилитации пациентов с травмами спинного мозга, инсультами, ДЦП, рассеянным склерозом и другими заболеваниями.

Источник

Компания использует для реабилитации не только активные, но и пассивные экзоскелеты. Например ExoBelt: пассивный экзоскелет для снижения нагрузки на спину на 40%. Тестируется в Сбербанке для сотрудников, переносящих тяжести. Стоимость — $2000, что вдвое дешевле зарубежных аналогов.

Перспективы экзоскелетов в России

Существует большая обзорная статья, автор которой проанализировал более 100 научных источников на тему использования медицинских экзоскелетов. Автор в 2015 году, более 10 лет назад, постарался проанализировать будущее данного направления.

Согласно его наблюдениям, наиболее перспективными являются пассивные экзоскелеты, так как они меньше, менее тяжелые, дешевле и имеют более простую конструкцию, что делает их более подходящими для массового использования.

Он подчеркивает, что активные экзоскелеты приоритетнее для использования в вооруженных силах, а их конструкции являются засекреченными. 10 лет спустя мы видим, что автор исследования был прав не во всем. В России активно развивают стартапы, которые производят и продают активные экзоскелеты, применяют их для реабилитации пациентов с самыми разными патологиями нервной системы, а работа в этом направлении только продолжает набирать обороты.

Вывод

Экзоскелеты становятся революционным инструментом в медицинской реабилитации, предлагая решение для миллионов людей с нарушениями опорно-двигательных функций. Рост неинфекционных заболеваний, травм и демографическое старение усиливают потребность в инновационных подходах. Традиционные методы, такие как ЛФК, нейро реабилитация и психологическая поддержка, остаются важными, но их эффективность ограничена.

Экзоскелеты решают множество важных задач:

Ускорение восстановления двигательных функций (например, увеличение скорости ходьбы на 40% после инсульта).

Снижение спастичности на 21–34% при комбинации с функциональной электростимуляцией.

Возможность вертикализации и социальной адаптации для пациентов с полным параличом.

Экзоскелеты — это не только инструмент восстановления, но и шаг к инклюзивному обществу, где инвалидность — не приговор.