В Волгограде ученые изобрели аппарат, не имеющий аналогов в России и Европе. Он дарит надежду тысячам людей с ограниченными физическими возможностями двигаться. ЭКЗАР (как назвали свое детище, изобретатели) уже подарил «крылья» четырехлетней Илоне, которая из-за врожденного заболевания не могла даже поднять свои руки над головой.
9 апреля создатели ЭКЗАРа впервые продемонстрировали возможности уникального экзоскелета детским неврологам и ортопедам Волгоградской области.
Уколов не будет
Илона с рождения страдает заболеванием, которое стало причиной парапареза рук. Она не может их поднять, как легко это делают здоровые дети. Для Илоны это тяжелое испытание, чтобы дотянуться до предмета, расположенного на уровне груди, ей приходится помогать себе всем телом — сначала встать на носочки, а затем выгнуть мостиком спину. Но даже после этого ей не удается самой причесаться, поесть, попить.
Четырехлетняя девочка стала первым пациентом, который испытал на себе чудо современной техники – ЭКЗАР (экзоскелет абилитирующий и реабилитирующий).
«Нам предложили участие в этом проекте врачи-неврологи, — рассказывает мама Илоны Екатерина. – Я согласилась, как только узнала, что уколов, которых моя девочка пережила множество, не будет».
Над экзоскелетом два года работали волгоградские изобретатели и ученые: профессор, заведующий кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии ВолгГМУ Александр Воробьев, доцент кафедры САПР И ПК ВлогГТУ Алексей Петрухин, к.м.н. старший преподаватель кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии ВолгГМУ Ольга Засыпкина и ассистент кафедры детских болезней педиатрического факультета ВолгГМУ Полина Кривоножкина.
Военные технологии
Экзоскелет в переводе с греческого означает «внешний скелет». Идее создания устройства, которое позволяет в разы увеличить мышечную силу человека, уже несколько десятков лет. Родоначальниками этого направления стали американские военные. На создание сверхсильного, быстрого, выносливого «механического» воина были нацелены интеллектуальные силы заокеанских изобретателей.
Были зафиксированы победные достижения биоинженеров: с помощью «механической руки» с минимальным усилием человек мог поднять груз весом до 340 кг. Но при этом основным недостатком «руки» была ее собственная масса – без малого 750 кг. Когда экзоскелеты стали достоянием гласности, гражданские специалисты принялись за разработку аналогичных устройств для реабилитации инвалидов.
Сегодня экзоскелет – это квинтэссенция достижений медицины, микроэлектроники, робототехники и компьютерных технологий. Но практически у всех экзоскелетов есть и недостатки. Как правило, аппарат – это громоздкая, тяжелая конструкция, какими бы миниатюрными не были электромоторы, сенсоры, гидравлические клапаны и прочие составляющие техники. Кроме того, экзоскелеты работают от источника питания, и отказаться от кабеля, обеспечивающего аппарат электричеством, инженерам не удавалось. Пока не удавалось…
«Экзоскелеты – замечательная идея, но из-за большой массы конструкции, зависимости от источников внешнего питания, и их фантастической стоимости они сегодня не могут найти массовое применение для реабилитации инвалидов, – говорит профессор Александр Воробьев. – Нашей задачей было создать принципиально новую модель для верхней конечности человека: легкую и вместе с тем прочную, не громоздкую, независимую от источников питания, и доступную по цене массовому потребителю».
«Крылышки ангела»
«Мы с Илоной много раз ездили на примерки и обследования в морфокорпус медуниверситета и с нетерпением ждали первого испытания нашего «корсета», которые Илона назвала «крылышки ангела», - рассказывает Екатерина. - Это случилось под новый год. Когда девочке надели «новогодний подарок» и попросили дотронуться пальчиком до носа, она по привычке стала выгибать спинку и подталкивать одну руку другой. «Нет, просто дотронься». И она спокойно сделала то, о чем ее попросили. Я едва сдерживалась, чтоб не заплакать от счастья.
«Мой ребенок теперь может все, что по силам здоровым детям, - продолжает Екатерина. - Ручки, которые раньше не слушались, Илона без усилий может поднимать на любую высоту. Стоит надеть корсет, и она самостоятельно причесывается, ест, пьет, рисует, может висеть на руках на шведской стенке, поднимает маленькие гантели и многое другое, что для нас еще несколько месяцев назад казалось не возможным. Что это, если не чудо…»
Сейчас главная мечта маленькой Илоны, чтобы корсет с крылышками был всегда рядом с ней. Пока модель дорабатывалась, девочке его давали на период испытаний, постоянно совершенствуя и адаптируя. Мама Илоны, по ее просьбе, украсила корсет, красивой вышивкой. По словам профессора Александра Воробьева мечта принцессы (так называют Илону изобретатели) осуществиться к ее дню рождения. 23 апреля девочка получит долгожданный подарок в постоянное пользование. Правда, профессор уверен, что со временем благодаря экзоскелету утраченные функции рук полностью вернутся к Илоне.
«Создавая модель экзоскелета для ребенка, мы предусмотрели возможность замены элементов конструкции по мере его роста, – говорит Александр Александрович. – Мы видим, как легко с помощью нашего ЭКЗАРа девочка без усилий выполняет все упражнения на уровне возможностей абсолютно здорового ребенка. И это первичный эффект. А есть еще и отсроченный. Он связан с тем, что принцип работы экзоскелета способствует активизации подвижности суставов и стимуляции работы мышц. А это позволяет надеяться на то, что такие пациенты, как Илона, смогут рассчитывать на полную реабилитацию. Уже сейчас за три месяца пользования экзоскелетом можно с уверенностью говорить, что амплитуда движений рук Илоны даже без аппарата значительно увеличилась, почти на треть».
Сейчас авторы изобретения работает над усовершенствованием модели и расширением ее функциональных возможностей, а также планирует набрать новую группу испытуемых.
«Мы не сомневаемся в том, что наше изобретение будет востребовано, – говорит профессор Воробьев. – Сегодня сотни тысяч людей вследствие различных заболеваний с нарушениями двигательных функций страдают от того, что не могут сами себя обслуживать. Мы можем им помочь решить эту проблему. Наш экзоскелет, который, без ложной скромности, не имеет аналогов ни в России, ни в Европе, эффективен, безопасен, легок (весит чуть больше килограмма), эстетичен и при этом малобюджетен – он будет «по карману» нашим гражданам в отличие от зарубежных фантастически дорогих моделей. Мы надеемся, что наше изобретение сможет сделать мечту многих людей с ограниченными физическими возможностями реальной».