Ученый из Волгограда создает экзоскелет для паралимпийской чемпионки

Как передает РИА Новости, чемпионка мира и России по паралимпийскому плаванию Александра Агафонова из Москвы имеет редкое врожденное заболевание артрогрипоз, которое поражает суставы и мышцы конечностей, девушка совсем не может работать руками. Недавно она узнала об экзоскелете, разработанном волгоградскими учеными, который буквально заставляет поднимать руки. За своими "крыльями", так называют пациенты экзоскелет, Александра поехала в Волгоград к их создателю - заведующему кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии местного медуниверситета Александру Воробьеву.

Поставить цель

"Мечтать неправильно, нужно ставить цели. Мечты могут не сбыться, а цели достижимы", - считает 25-летняя Александра Агафонова, у которой за плечами победы в большом спорте, обучение в двух вузах – сейчас девушка заканчивает магистратуру журфака МГУ и еще получает специальность режиссера монтажа.

В Волгоград она приехала, чтобы достичь еще одной, возможно, самой главной цели в жизни – побороть свою немощь. С рождения Александра страдает артрогрипозом верхних и нижних конечностей – редкое заболевание скелетно-мышечной системы. Если ноги ей удалось восстановить (она ходит на носочках), благодаря стараниям родителей и врачей, то руками девушка не может работать совсем. Ей постоянно нужна помощь других людей.

"Моя цель поднять руки самостоятельно, потом будет цель научиться водить машину самой. Идея сделать "экзар" пришла совсем недавно, я еще не сжилась с этой мыслью, поэтому цели все впереди", - говорит Александра.

"Экзар", вернее "ЭКЗАР-34", это экзоскелет, разработанный волгоградскими учеными в 2013 году для абилитации и реабилитации пациентов с болезнью верхних конечностей. Именно на него спортсменка возлагает большие надежды.

"Несколько лет назад в интернете нашли информацию об "экзаре", написали в компанию, на сайте которой прочли про устройство, контакты взяли, но так и не перезвонили. А совсем недавно знакомая, ребенку которой сделали экзоскелет и он активно использует его в своей жизни, рассказала, об этом устройстве и дала прямые контакты Александра Александровича Воробьева (одного из создателей экзоскелета – ред.). Он быстро ответил", - сообщила Агафонова.

Как работают "крылья"

"Крыльями" устройство волгоградских ученых начали называть с легкой подачи журналистов. Действительно, глядя на развешанные в кабинете Александра Воробьева фотографии детей и взрослых в экзоскелете с поднятыми руками понимаешь, что у них действительно, как будто выросли крылья, которые позволяют им делать то, на что раньше они не были способны.

По словам Воробьева, экзоскелет повторяет строение отдельных сегментов человеческого тела и восполняет утраченные функции либо усиливает мышечную силу человека за счет различных приспособлений – рычагов и специальных тяг.

"У нас есть патент на экзоскелет для верхних конечностей. В каждом отдельном случае он модифицируется согласно патологии конкретного человека. Получается единая биомеханическая система, если нарушится механическая часть системы, то и биологическая не будет работать", - сообщил Воробьев.

Главный секрет работы "ЭКЗАРА-34" в том, что устройство заставляет мозг отдавать сигналы рукам, которые никогда не двигались.

"Дело в том, что ручка не поднималась с детства, головной мозг уже не отдает сигнала к мышцам, а тут вдруг ручка начинает сама подниматься, сама по себе, без использования электромоторчиков, и головной мозг начинает понимать, что, да, она работает, нужно отдавать сигналы к мышцам. И начинает отдавать сигналы к мышце, которая понимает, что раз мне отдается сигнал, значит нужно на него реагировать", - добавляет Александр Александрович.

Со временем, по словам Воробьева, тело пациента привыкает к таким сигналам и уже может работать без помощи экзоскелета, тому пример одна из первых пациенток – девочка самостоятельно поднимает руки, сама себя не только обслуживает, но и учится в обычной волгоградской школе.

Первая примерка

В Волгоград Александра приехала не просто познакомиться с создателями "экзара", а уже примерить на себя будущий экзоскелет. Ее встретила швея, которая подогнала по размерам что-то похожее на жилет, в которой и "зашьют" всю конструкцию. Вместе с мастерицей делал замеры еще один создатель устройства - старший научный сотрудник лаборатории моделирования патологии Волгоградского медицинского научного центра Федор Андрющенко. Он попутно объяснял девушке из чего состоит "ЭКЗАР-34". Оказывается, в нем 70 подшипников, и много очень сложных высокоточных деталей, которые производятся на станке с числовым программным управлением (ЧПУ).

"Экзоскелет состоит из трех видов материалов: ортопедических, тканевых и специализированный материал - магниево-алюминиевый сплав, применяемый для авиастроения", - сообщил Андрющенко.

По его словам, вес устройства составит 2-3 килограмма и его можно будет носить под одеждой.

"Я буду сверху носить, так интереснее людей пугать", - смеется Саша.

Как отметил Александр Воробьев, их экзоскелет не должен вызвать болезненных ощущений.

"Он может вызывать болезненные ощущения, если заниматься в нем без ограничений. Мы будем просить Сашу, чтобы она выполняла ограничения, дадим установки. Если начинаются боли, в спорте принято через боль достигать целей, но тут при первом же проявлении боли нужно остановиться", - говорит Воробьев.

Александре Агафоновой предстоит еще не раз приехать в Волгоград, сначала для контрольной примерки "экзара", а затем на несколько дней, чтобы научиться с ним жить. После этого за Сашей все равно будет наблюдение.

"С пациентами связь есть, на тот случай, если он (эксзоскелет - ред.) выйдет из строя. Я показывал девочку, которая 5 лет назад первая надела экзоскелет, как она научилась ручками работать. Никто никого не бросает, и нам это интересно", - сообщил Воробьев.

Помочь другим

Экзоскелет для рук не единственная разработка волгоградских ученых. По словам Воробьева, у него есть экзоскелет для нижней челюсти, правда этот проект под названием "экзочел", пока еще не дошел до широкого выпуска, недавно получили патент на экзоскелет для эндохирурга. А еще разработали экзоскелет шеи, который ученый называет антигравитационным подголовником, он помогает держать шею больным с миопатией.

"Сейчас мы его отдали для апробации в областную больницу, чтобы посмотреть, сможет ли он помочь при цервикалгии (головной боли, вызванной заболеванием шеи – ред.)", - отметил Воробьев. И добавляет: "Как и у всех, у нас могут быть удачи и неудачи, но, в любом случае, каждому хочется помочь, это закон".

В Волгоград за "ЭКЗАР-34" приезжают пациенты со всей России и из-за рубежа, даже есть небольшая очередь, потому что это штучное производство. О стоимости экзоскелета Воробьев не говорит, сказал, что цена зависит от модификации, но иногда для пациентов приходится искать благотворителей, ведь устройство не входит в индивидуальную программу реабилитации инвалидов, а значит, больные не получат компенсаций от государства. Удешевить устройство может только производство, пущенное на поток.

"В чем я вижу участие бизнес-структур в этом проекте? Мы уже разработали технологию и можем ее передать, мы научим людей, и они в плановом порядке будут принимать пациентов. Не будет очереди, а чтобы каждый раз не привлекать спонсоров, эти проблемы могло бы взять на себя государство", - считает Воробьев. 


Фото:    pixabay.com