Чтобы человек мог двигаться, нужно, чтобы его мышцы работали согласованно, отвечая на сигналы из «центра управления», то есть головного мозга. Если нарушены «линии связи» — нервы, или перестают функционировать как надо центры мозга, отвечающие за движения, развивается паралич, или плегия. Восстановление двигательных функций после паралича различной природы —важная задача, не всегда поддающаяся решению. Но ученые и врачи продолжают работать, создавая все новые, более эффективные способы реабилитации. О некоторых новых разработках читайте в статье MedAboutMe.
Паралич, его причины и типы
Существуют разные виды паралича. Например, в результате поражения центральной нервной системы (ЦНС) развивается центральный паралич, повреждение периферической нервной системы может вызвать паралич периферический. В первом случае мышцы находятся в гипертонусе, поэтому говорят о спастическом параличе. Во втором тонус мышц, наоборот, ослаблен, поэтому его еще называют вялым параличом.
По степени распространения и локализации различают четыре вида плегий:
- гемиплегия поражает правую или левую стороны тела, может распространяться на лицо, руку, ногу;
- параплегия означает дисфункцию только верхней или только нижней частей тела;
- при моноплегии наблюдается парализация только одной какой-либо конечности;
- тетраплегия — это парализация всех четырех конечностей.
Паралич может быть постоянным или временным, преходящим..
Сам по себе паралич не является заболеванием: это состояние развивается как следствие различных других патологий. К наиболее распространенным причинам паралича врачи относят следующие факторы:
- травмы спинного и головного мозга;
- инфекции, способные поражать и нервную систему: полиомиелит, менингит, сифилис, ботулизм и др.;
- онкологические заболевания;
- отравления;
- серьезные нарушения метаболизма;
- наследственные патологии;
- сосудистые заболевания, вызывающие нарушение кровоснабжения, включая ишемические атаки, инсульт;
- воспалительные процессы в спинном и головном мозге;
- аутоиммунные болезни (например, синдром Гийена-Барре);
- демиелинизацию, то есть разрушение миелиновой оболочки нейронов в результате развития различных заболеваний (например, рассеянного или бокового амиотрофического склероза);
- миопатию;
- эпилепсию.
Паралич может также быть следствием невротического или психического расстройства, в этом случае требуется специфический подход к лечению, не рассматриваемый в рамках этой статьи.
В парализованных частях тела может исчезать чувствительность, возникать нетипичные рефлексы в мышцах или отсутствовать все рефлексы. Глубокий паралич может лишить больного не только способности к самостоятельному передвижению, но также возможности контролировать функции мочеиспускания и дефекации, говорить, а иногда и дышать — как это происходит в случае развития синдрома «запертого человека».
Классические и новые методы лечения паралича
Поскольку паралич является следствием других заболеваний, лечение подразумевает устранение первопричин парализации, если это возможно. В некоторых случаях может проводиться хирургическая операция, применяться медикаментозная терапия. Основной упор делается на лечебную физкультуру, массаж, физиотерапевтические процедуры.
Именно в области физкультуры и физиотерапии и разрабатываются новые методы реабилитации.
Эпидуральная электростимуляция спинного мозга помогает быстрее вернуть способность к ходьбе у больных, получивших травму спинного мозга. Об этом сообщают в своей статье, опубликованной в начале 2022 года швейцарские ученые. Для максимальной эффективности лечения они разработали специальную программу, позволяющую вычислить наилучшее расположение электродов, а также настраивать несколько различных программ стимуляции. В испытании участвовали три пациента с полным сенсомоторным параличом. В результате лечения с применением новой разработки все трое смогли вернуть себе возможность не только ходить, но и ездить на велосипеде, плавать, и в целом контролировать движения тела и конечностей.
По словам Грегуара Куртина, одного из руководителей проекта, у всех троих участников до начала лечения были полностью неподвижны ноги. После начала стимуляции по разработанной методике всего через день все трое смогли стоять (хотя и с вспомогательными опорными приспособлениями), делать шаги.
Один из участников испытаний потерял способность ходить после автоаварии, в результате которой его спинной мозг был перебит. Имплантированные электроды помогают передавать сигналы от головного мозга ногам, заменяя «сломанный проводник» — травмированный спинной мозг. Правда, это возможно только тогда, когда включен стимулятор, вживленный в организм больного.
Пока изобретением пользуются всего 9 человек, причем никто из них уже не включает импланты для совершения обычных движений, и использует нейростимуляцию только во время тренировок и упражнений.
Похожие разработки есть и в России. Но российский способ электростимуляции спинного мозга более щадящий, не требующий операции для установления электродов в непосредственной близости к спинному мозгу. Вместо этого электроды закрепляются на спине пациента. В дополнение к электростимуляции тело пациента будет поддерживать в нужном положении специальная подвесная система. По словам С. Черноуцана, генерального директора компании, разработавшей устройство, новая разработка поможет вернуть подвижность пациентам, перенесшим инсульт, травмы позвоночника, ДЦП.
При этом данная система реабилитации, как ожидается, будет существенно дешевле, чем применяемые в настоящее время экзоскелеты, о которых ниже.
Экзоскелеты: как они работают
Французские ученые создали экзоскелет, который помог вернуть относительную подвижность мужчине с полностью парализованными конечностями.
Для этого ему в мозг было имплантировано два датчика, считывающих сигналы, возникающие в двигательных центрах, и передающие их специальному компьютеру. Задача компьютера — преобразовать команды мозга в управление экзоскелетом, благодаря которому человек сможет совершать движения. То есть, работать все должно примерно так же, как у здорового человека: в ответ на мысль будет происходить движение.
В начале испытаний пациенту понадобилось время, чтобы научиться управлять движениями, причем сначала для этого использовался виртуальный персонаж, и только потом — экзоскелет. Освоить движения ног оказалось проще, чем двигать руками, но, после нескольких лет неподвижности участником исследования все воспринималось как счастливое избавление. Несмотря на то, что пока экзоскелет может применяться только в лаборатории, и даже там обеспечивает лишь довольно медленные и неточные движения.
Существуют и более «легкие» варианты экзоскелетов. Например, в 2019 году FDA одобрила к применению мягкий экзоскелет, предназначенный для восстановления двигательных функций после перенесенного инсульта. Он представляет собой закрепляемый на талии пояс и манжету, расположенную на голени, соединенные механическими кабелями. Экзоскелет поддерживает естественные движения тела пациента, помогая ему восстановить утраченные навыки ходьбы. Устройство прошло испытания в пяти крупных американских центрах реабилитации и было высоко оценено экспертами.
А что в России?
В области экзоскелетостроения «мы впереди планеты всей». Все началось еще в самом начале космической эры, когда первые экзоскелеты разрабатывались для использования в космической медицине. С 90-х годов ХХ века экзокостюм «Адель» применяется в лечении ДЦП. Затем был создан экзокостюм «Регент» для взрослых, чтобы помочь в восстановлении двигательных функций после инсультов и травм.
Сегодня на рынок выведено новое устройство: ЭкзоАтлет, уже успевшее помочь не одному человеку. В комплект входит каркас — скелет, закрепляемый на спине и ногах пациента. На спину надевается ранец, набитый электроникой, управляющей всей конструкцией. Предусмотрены и специальные ручки, с помощью которых инструктор может поддерживать пациента во время занятий, подстраховывая его от неверных движений и падения.
Конструкция весит более 20 кг, но устроено все так, что костюм сам несет и свой вес, и вес пациента. Устройством могут пользоваться люди, чей вес не превышает 100 кг, а рост составляет от 150 до 190 см.
Важность экзоскелета не только в том, что с его помощью люди могут вновь встать с постели и двигаться. Исследование, результаты которого были опубликованы в 2015 году, показали: упражнения с помощью экзоскелета оказываются очень эффективными для реабилитации парализованных пациентов. Поддержка экзокостюма позволяет тренировать те мышцы, которые иначе оказываются незадействованными, что запускает процессы восстановления.
Устройствами ЭкзоАтлет обладают в России более 25 клиник. Там, где они есть, курс реабилитации можно проходить бесплатно по ОМС. Направление могут получить пациенты после перенесенного инсульта, травм головного и спинного мозга, больные с диагнозами «рассеянный склероз», «миопатия», с различными формами ДЦП. После прохождения курса улучшается работа сердечно-сосудистой системы, укрепляются корсетные мышцы тела. При относительно свежей травме применение экзоскелета может помочь избежать инвалидизации.
Однако, существуют ограничения к применению устройства. Необходимо, чтобы у человека была сохранена способность управлять мышцами плечевого пояса, а также не было остеопороза и контрактур нижних конечностей. Очень важно также следить, чтобы не возникало тромбоза сосудов ног.
Не лишним будет упоминание о том, что отечественные экзоскелеты по стоимости как минимум вдвое дешевле подобных зарубежных систем.
Восстановление речи
Не только способность двигаться помогают восстановить роботизированные системы. В России создан робот-логопед, задача которого — помогать вернуть речь людям, перенесшим инсульт. Робот способен распознавать даже невнятную речь, выделять проблемные моменты, и корректировать программу занятий так, чтобы устранять ошибки. При этом программа реабилитации составляется индивидуально и корректируется по мере достижения результатов. Устройство может работать без присутствия логопеда-врача, что особенно важно для тех медицинских центров, которые не располагают специалистами.
Разработчики отметили также еще один момент, замеченный во время прохождения роботом испытаний: антропоморфного робота пациенты меньше стесняются, свободно проговаривают трудные в воспроизведении слова, работая над своими ошибками в условиях меньшего стресса. Логопед Е. Усенкова отмечает, что это может быть особенно важно при работе с детьми, которые при наличии речевых проблем особенно сильно стесняются общаться. Это открывает новые возможности для использования робота-логопеда и в детской практике тоже.
Будущее уже почти наступило. Во всяком случае, современная медицина располагает сегодня гораздо более широкими возможностями, чем даже в начале 21 века. То ли еще будет...
