Восстановление подвижности конечностей после травм и операций — один из самых сложных этапов. Это практически невозможно сделать без костылей и курса физиотерапии. Ножной протез AlterG как будто сошел со страниц научно-фантастического романа. И это то, о чем мечтали больные после сложных операций, инсультов, повреждений спинного мозга.
Компания AlterG во второй раз поражает наши умы своими инновационными разработками. Первое изобретение — антигравитационная беговая дорожка, на которой можно почувствовать себя в невесомости. И второе — «первый мобильный робототехнический экзоскелет, предназначенный для физиотерапии нижних конечностей», как в самой компании называет его. С этим протезом пациенты могут передвигаться так же свободно, как до травмы.
Биоэлектронный протез помогает сгибать и разгибать колено при приседаниях, ходьбе и подъеме по лестнице. Это позволяет пациентам перемещаться без других приспособлений, которые замедлили бы реабилитацию или, возможно, привели бы к другим осложнениям.
Как это работает
Вы садитесь и врач пристегивает устройство к вашей ноге с помощью ремней. Эта конструкция выглядит пугающей, но весит всего 3.6 кг (следующая модель будет весить еще меньше — 3.1 кг). Протез регулируется практически под любой размер ноги, весь процесс надевания протеза занимает около 3 минут.
В составе протеза — тонкая стелька с четырьмя датчиками давления, которая вкладывается в вашу обувь и прикрепляется к остальной части протеза. Именно эти датчики помогают ноге передвигаться согласно вашим желаниям. Другими словами, давление стопы на датчики, в тандеме с усилием, оказываемым на колено, сообщает протезу, пытаетесь ли вы встать, идти вперед, подняться на ступеньку, или сесть. Он обрабатывает эту информацию очень быстро, выдавая мгновенную реакцию, как если бы протез читал ваши мысли.
В верхней части протеза — дисплей с кнопками. Через него необходимо ввести ваш вес и четыре других параметра:
- Пороговый процент веса тела, необходимого для активации двигателя (5–50%). Это число может быть скорректировано по мере выздоровления пациента.
- Процентное выражение помощи, которое протез может оказать ноге (0–80%). Чем больше число, тем легче пациенту ходить.
- Сила сопротивления протеза при сгибании колена. Она может быть низкой, средней или высокой.
- Ограничитель разгибания колена, необходимый после операций на колене, когда оно еще не восстановило полную амплитуду движения.
Биоэлектронный протез не подходит для полностью парализованной ноги. Поскольку срабатывание происходит после движения стопы и давления на ногу, вы должны иметь хоть какой-то контроль над своей конечностью. Плюсом в данном случае можно назвать то, что такой протез не требует ручного управления и более точно имитирует естественные движения.
Посмотрев видео о протезе, вы обязательно отметите скрежет, которым сопровождаются движения в протезе. С ним связана интересная история. Изначально разработчики AlterG собирались сделать шум мотора более тихим, но физиотерапевты и пациенты настояли на том, чтобы он был громче. Дело в том, что он помогает отслеживать обратную связь в реальном времени и наблюдать, как работают ноги пациента.
Ходьбу в биоэлектронном протезе нельзя назвать быстрой, и тем более в нем нельзя бегать и заниматься спортом. Учитывая, что он предназначен для низкоинтенсивной послеоперационной реабилитации, это не является его минусом, но в будущем, возможно, появятся и «спортивные» модели.
Колумбийский и Калифорнийский университеты провели 2 исследования с применением нового протеза. Оба исследования показали, что пациенты, использовавшие такой протез, добились значительных улучшений в ходьбе, балансировке, скорости. Кроме того, они, скорее всего, сохранят эти улучшения в течение длительного времени после прекращения терапии по сравнению с пациентами, которые использовали более традиционные формы реабилитации.
В настоящее время в США используются 80 биоэлектронных протезов AlterG. Они с большим успехом применяются в лечении и реабилитации пациентов с различными заболеваниями, от травматических повреждений коленного сустава до инсультов и многого другого. Протез стоит около 40 000 долларов, но он может быть арендован за 700–1000 долларов в месяц, в зависимости от того, насколько протез будет использоваться. В данный момент AlterG находится в процессе наращивания производства, так что, скорее всего, эти устройства будут все более и более доступными пациентам во всем мире.
Приспособление AlterG получило в 2013 году премию IERA (Invention and Entrepreneurship Award in Robotics and Automation) на конференции ICRA в Германии. Ее присуждают за достижения в области робототехники и автоматики.
