Куда идет экзоскелет

Начались клинические испытания первого российского медицинского экзоскелета - "ЭкзоАтлета". Может ли инвалид стать пилотом-испытателем? Как робот помогает человеку встать на ноги? Зачем нужны "умные" костыли с кнопками и экраном? Обо всем этом корреспондент "РГ" узнал в Национальном медико-хирургическом Центре им. Н.И. Пирогова.

Даже в коридоре медицинского центра слышен звук работающих моторчиков. Врачи признаются: к этому "жужжанию" уже привыкли. Но реальность для журналиста оказывается почти фантастикой: навстречу выходит... "терминатор" в роботизированной "броне". К ногам и спине прикреплен сложный механизм из аккумулятора, тросов, электроприводов, стального каркаса... Этот пациент не может самостоятельно ходить. Но он идет! Основные движения делает робот, а человек пытается двигаться вместе с ним: учиться держать координацию, пытается напрягать мышцы.

Шесть лет назад молодой человек попал в аварию, повредил позвоночник: надежды на восстановление ног не было. Но не отчаялся, стал паралимпийцем: занялся керлингом и даже попал в сборную Московской области. Он освоил экзоскелет быстро, и уже на втором занятии пошел практически свободно.

Для испытаний уникальной аппаратуры отобрали восемь добровольцев из 700 кандидатов. Ими стали пациенты с параличом обеих ног и крепкой сердечно-сосудистой системой. Под каждого экзоскелет приходится настраивать: он рассчитан на рост от 160 до 190 см и выдерживает вес до 100 кг.

...Перед тренировкой Сергей долго готовится. Сначала надевает специальный костюм-штаны, сшитые из материалов и по технологиям, которые применяются в одежде для космонавтов. Здесь много "липучек", чтобы к телу можно было подсоединить датчики, есть уплотнения по бокам, чтобы не натирали крепежи. Каждый роботизированный блок должен прилегать к бедру и голени и соответствовать размеру костей, суставов. На спинке экзоскелета - рюкзак с аккумулятором. Общий вес конструкции - 20 килограммов, а ходить в ней можно без подзарядки 7-8 часов.

Больной идет медленно, скорость примерно километр в час. Его страхуют спереди и сзади. Дошел до поворота - развернулся - обратно. И так несколько раз.

- Занимаюсь по часу-полтора в день, - делится Сергей. - Сначала было чувство борьбы с роботом, сейчас научился синхронизировать руки и ноги, ходить с костылями.

В "ЭкзоАтлете" есть несколько режимов: "шаги на месте", "идти вперед", "встать", "сесть", "ступеньки". Скорость можно регулировать. Испытания планируется проводить не только внутри центра, но и на улице. Как роботом управлять? Есть варианты. Если речь идет о медицинской реабилитации, врачи могут отдавать команды через планшет и даже мобильный телефон. А для домашнего использования разработчики придумали специальный "умный" костыль. Он, как и сам экзоскелет, подзаряжается от розетки. В него встроен маленький монитор, на котором отображается выбранный режим и уровень "зарядки". Есть несколько кнопок, каждая отвечает за свой режим.

Разрабатывать экзоскелет робототехники из МГУ начали два года назад. Проект получил статус участника "Сколково". В России аналогов нет. Пока в наших реабилитационных центрах стоят роботизированные стационарные установки, имитирующие ходьбу на беговых дорожках или в подвешенном состоянии.

- Мы смогли вывести "ЭкзоАтлет" на стадию клинических испытаний. Цель - наладить массовый выпуск в 2016 году. Цена аппарата может составить около 1,5 млн рублей. Это в несколько раз дешевле, чем у западных конкурентов, - рассказала основатель проекта Екатерина Березий.

В дальнейшем экзоскелет планируется испытывать не только на парализованных больных, но и с инсультом, рассеянным склерозом, миопатией, рассматривается даже ДЦП. Правда, для детей прототип только разрабатывается: нужна более гибкая и легкая конструкция. А вот вариант для реабилитации "инсультников" почти готов. Он весит меньше первоначального прототипа - 14 кг. И батареи там располагаются в бедренной части, а не в спинке. При этом собрать и надеть его пациент сможет самостоятельно, так как экзоскелет разделен на модули. Будет отличаться и система управления.

Кстати

В Волгограде проходит испытание экзоскелет для рук. Он создан под руководством завкафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии Волгоградского медуниверситета Александра Воробьева. У пятилетней Илоны - редкое неврологическое заболевание, вызвавшее паралич рук. Благодаря экзоскелету девочка теперь может умыться, расчесать волосы, надеть шапку.

Вадим Даминов, главный специалист по медицинской реабилитации Национального медико-хирургического Центра имени Н.И. Пирогова, доктор медицинских наук:

- Роботизированная механотерапия - одно из ведущих направлений реабилитации. Во время исследований медицинского экзоскелета мы фиксируем у пациентов определенные показатели. Технические - скорость передвижения, длина шага, скорость сгибания ног. Биологические - артериальное давление, пульс, миографию, содержание кислорода. Этот список будет расширен.

Мы были первыми, кто начал применять в российской медицинской практике стационарные ассистирующие локомоторные роботы - тренажеры. Экзоскелеты делятся на два типа. Первый - функциональные ортезы, которые мы сейчас испытываем. Они позволяют передвигаться пациентам, которые никогда не будут ходить. Второй - экзоскелеты реабилитационные, они учат человека, например, с инсультом, передвигаться самостоятельно. Во время тренировок в головном мозге запускаются процессы нейропластичности, в нем формируются новые двигательные зоны взамен поврежденных инсультом. И таким образом движение восстанавливается.