×
Его парализовало, а он встал и пошел: экзоскелет на практике

Как подарить надежду? Людям с полностью парализованными ногами теперь не нужно искать ответ. Их ноги могут двигаться благодаря новому экзоскелету со стимуляцией спинного нерва. Осталось только распределить технологию по нуждающимся в помощи, и мир станет немного прекраснее и справедливее.

 

Работая с командой ученых из Калифорнийского университета (UCLA), один человек с полностью парализованными нижними конечностями уже получил возможность увидеть, как его ноги двигаются. Для этого он поверил в новые технологии, надел экзосклет и с помощью него сделал не менее тысячи шагов на данный момент. А затем смог сделать нечто большее.

 

Полностью бионический экзоскелет взял на себя роль нейростимулятора. Используя неинвазивную стимуляцию (что значит без фактического проникновения внутрь тела человека или любого хирургического вмешательства) позвоночника, система смогла достучаться до нервных импульсов с помощью одних только датчиков. Ограниченный в дееспособности человек получил возможность восстановить свою подвижность и стать более коммуникабельным с таким устройством.

 

экзоскелет 2

 

Первым пациентом и добровольцем по разработке нового типа медицинского экзоскелета с нейростимуляцией стал Марк Поллок (Mark Pollak). Научно-исследовательская команда UCLA подобрала его из сотен добровольцев как человека с полностью парализованными ногами, у которого не было шансов вернуть им подвижность. Официальная медицина поставила на нем крест… Медицина, но не наука.

 

Марк решил, что хуже быть не может, и в течение двух недель ощущал, испытывал на себе, что может быть только лучше. Костюм заставлял его ходить, воздействуя на спинной нерв, а затем пациент впервые пошевелил ногой без механического участия экзосклета. Это хорошо видно на видео в самом конце.

 

А теперь немного предыстории. Марк Поллок был полностью парализован от талии до кончиков пальцев в течение четырех лет до этого исследования. Сам экзоскелет подгоняли под него в течение 5 дней. А когда система была настроена, две недели Марк проводил тест-драйв экзоскелета вместе с помощником, который ходил за ним, контролируя процесс и степень влияния нейростимуляции устройства на каждый шаг пациента.

 

С каждым днем результаты показывали, что ноги Марка начинают лучше слушаться. Мышцы нарастали, движения становились быстрее, осознаннее. Экзоскелет как таковой стал прилагать меньше усилий для движения пользователя. Это наглядно показывал уровень заряда батареи, которого оставалось все больше и больше.

 

К тому же сама тренировка привела к укреплению сердечно-сосудистой системы пациента. Это показали результаты ЭКГ. Сам Марк отметил, что стал крепче спать и больше есть.

 

экзоскелет           

Новая система экзоскелета была создана как объединение привода, приводимого в движение батареей (который двигал и поддерживал пациента), и неинвазионного внешнего стимулятора, который был закреплен в районе между поясницей и грудным отделом (который ответственен за движение ног по большей части).

 

За Марка ходил не сам экзоскелет. Каждое его движение ног он делал сам при нажатии на кнопку стимуляции нервного узла помощником. Экзоскелет лишь поддерживал пациента и реагировал на изменение положения тела, фиксируя результат или добавляя тяги на ранних стадиях, если, например, шаг был недостаточно большим. Как заботливая нянька, экзоскелет учил Марка ходить заново, показывая сразу, как надо. А затем Марк делал, как получается, и постепенно эти два показателя сравнялись. Всего за две недели.

 

После нескольких часов занятий в день с экзоскелетом Марк проводил еще час лишь со стимуляцией позвоночника, закрепляя результат без механических действий аппарата. Первые дни результата не давали. На 14-й день беспристрастный видеодневник  зафиксировал, как Марк сам поднял ногу. Уже без помощи экзосклетеа.

 

«В последние несколько недель исследования мой пульс достиг 138 ударов в минуту, – говорит Поллок. – Эта аэробная тренировка заставляет меня чувствовать себя самовосстанавливающимся. Мое тело сначала очень уставало, а затем я почувствовал, что очень хочу дальнейших тренировок. Я перестроился. Я чувствую, что момент, когда я начну ходить без помощи робота, уже близок. Это очень интересный опыт. Прежде всего, эмоциональный. Я полон надежд и надеюсь на полное свое восстановление».

 

Поллок был парализован в 2010 году, когда упал из окна второго этажа и получил травму спинного мозга. До этого, после того как он потерял зрение в 1998 году, он участвовал в гонках на выносливость по пустыням, горам и северным территориям. Он даже выиграл медали на Играх Содружества по гребле. В общем, вел активную спортивную жизнь, и эта воля к победе была его очевидным фактором помощи при взаимодействии с экзосклетом.

 

Что же это за экзоскелет? Его произвела компания Ekso Bionics. У самого устройства пока нет названия, так как оно создано в единственном экземпляре. Но это лишь дело времени, когда запустят линию.

 

«Если робот делает всю работу за пациента, человек становится пассивным, привыкает к этому, и его нервная система выключается, – говорит В. Регги Эджертон (V. Reggie Edgerton), профессор нейробиологии и нейрохирургии и эксперт в Калифорнийском университете, а также ведущий автор исследования. – В этом же случае данные показали, что Поллок на самом деле сам согнул левое колено, подняв левую ногу добровольно. Результат был достигнут после электрической стимуляции, тем самым было доказано, что человек был в состоянии активно помогать работе экзоскелета при ходьбе, а не заставлять устройство делать всю работу за него. То есть для людей, которые серьезно ранены, но не полностью парализованы, есть все основания полагать, что они будут иметь возможность снова ходить. А мы со своей стороны сделаем все, чтобы данные системы вскоре стали помогать и полностью парализованным людям. Разрабатываются системы, которым достаточно движения глаз для начала. Так что надежда есть практически у всех».

 

Результаты этого исследования были недавно опубликованы и представлены на 37-й ежегодной международной конференции  IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.

 

А теперь давайте посмотрим видео экзоскелета и этот самый момент:

 

 

Автор: Степан Мазур

 

Оригинал фото: Gizmag