Роботы и VR-технологии — базовые атрибуты современной индустрии развлечений. При этом они успешно применяются и в такой далекой от игр сфере как медицинская реабилитация. Роботы помогают людям справиться с последствиями инсультов и черепно-мозговых травм, встать на ноги и заново научиться ходить.
О том, как это происходит, Здоровью Mail рассказал врач-реабилитолог ФГАУ «НМИЦ ЛРЦ» Минздрава России Глеб Нырков.
Кому помогут роботы
Может ли лежачий больной почувствовать, как он идет по лесной тропинке, как это было когда-то, когда он мог ходить? Не просто увидеть лес, но и ощутить его ногами. Роботизированные технологии, которые активно используются в современных реабилитационных программах, творят настоящие чудеса.
Это много больше, чем красивая картинка виртуальной реальности.
Серьезные тренажеры помогают обездвиженному человеку вспомнить саму механику движения, перезапустить ее на нейронном и мышечном уровне.
Такие аппараты помогают людям с врожденными или приобретенными травмами. Речь может идти о лечении последствий заболеваний скелетной, мышечной или центральной нервной системы, обездвиживающих пациентов. Это могут быть очаговые поражения головного мозга, инсульты, черепно-мозговые или спинальные травмы, неврологические патологии, демиелинизирующие заболевания, такие как рассеянный склероз.
Как это работает
У мозга, как это и положено суперкомпьютеру, есть функция резервного копирования. Задачи выбывших из строя нервных клеток (например, при инсульте) возьмут на себя их «соседи». Они будут стремиться выстроить новые связи и восстановить утраченные функции.
Роботизированные тренажеры могут оказать в этом процессе неоценимую помощь. Они воздействуют на нервные окончания и мышцы пораженных конечностей, заставляют их передавать импульсы в мозг и таким образом перезапускают прерванную коммуникацию.
Максимальный эффект в восстановлении достигается при комплексном подходе. Он включает в себя непосредственную работу физического терапевта, физиотерапию, тренажеры с эффектом биологической обратной связи (БОС-тренировки), электростимуляцию спинного мозга и игровые технологии с элементами виртуальной реальности.
Смена техник реабилитации меньше утомляет пациента, а игровой процесс включает азарт и повышает мотивацию к восстановлению.
Тренировки при постельном режиме
Самый первый этап реабилитации пациентов, утративших способность двигаться, связан с их вертикализацией. То есть тело пациента буквально должно заново привыкнуть к тому, что оно может функционировать в вертикальной плоскости. Понять, насколько это сложно, отчасти можно, вспомнив, что младенцы учатся ходить в среднем в течение первого года жизни. Но реабилитологам нужно провести пациента по этому пути намного быстрее, чтобы максимально полно восстановить утраченные функции.
Вертикализацией пациентов обычно занимается физический терапевт, с помощью функциональной кровати, присаживая пациента в кровати или помогая пациенту сесть. Это создает для пациента достаточно серьезные нагрузки, у него может падать артериальное давление и в этот момент тренировки приходится прерывать. Те же манипуляции, выполняемые при помощи роботов, могут быть менее утомительны и более эффективны.
На самом раннем этапе восстановления лежачих больных используется вертикализатор с симуляцией ходьбы Erigo. Этот аппарат — что-то вроде роботизированной кровати. Он переводит пациента из горизонтального в вертикальное положение, меняя угол наклона, восстанавливает чувствительность за счет нервно-мышечной стимуляции опорных зон стопы, и помогает осуществлять циклические движения ногами, которые максимально приближены к физиологическому паттерну ходьбы.
На самом раннем этапе робот двигает ногами за пациента. В процессе сгибания суставов у больного включается мышечно-венозная помпа, благодаря которой происходит более выраженный отток крови от нижних конечностей, что тоже положительно влияет на процесс восстановления.
Биологическая обратная связь
Совсем иначе работает другой тренажер — BioKin. Производитель описывает его как аппаратный комплекс электростимуляции и механотерапии для нейрореабилитации. Он также позволяет работать с биологической обратной связью. Аппарат подстраивает пациента под правильный цикл шага и позволяет работать как в пассивном режиме, так и задавать определенную нагрузку. Сам пациент при этом находится в полусидячем положении и физически никуда не перемещается.
Эти функции дополнены возможностью использовать неинвазивную электрическую стимуляцию спинного мозга, что также дает хорошие результаты.
В основе эффективности таких тренажеров — принцип биологической обратной связи, налаживания взаимодействия разума и тела при помощи внешних импульсов. Такие аппараты используются и для восстановления функции верхних конечностей, например, Pablo или Armeo Spring, и для восстановления походки — Lokomat, улучшения устойчивости — Huber и Technobody. Подобная терапия очень эффективна при реабилитации неврологических пациентов.
Игровые технологии
Многие тренажеры, восстанавливающие двигательные функции человека, дополнены элементами виртуальной реальности. Та самая лесная тропинка на экране мотивирует к восстановлению, как минимум ярче, чем это могут сделать призывы специалиста по двигательной реабилитации к корректному выполнению сложных упражнений.
Роботизированные аналоги, дополненные виртуальной реальностью, позволяют пациенту самостоятельно выбирать желаемую скорость — среда на экране подстраивается под его запрос. Существуют тренажеры с игровыми технологиями: где-то нужно закатить в лунку мячик или вращать штурвал. Программа вознаграждает любые усилия. Таким образом роботы поддерживают в пациентах не только азарт, но и волю к восстановлению.
