Рисунок 14. Роботизированный комплекс «Lokomat»
Благодаря занятиям на роботизированной системе увеличивается сила, мышечная выносливость на нижних конечностях, тренируется кардио-респираторная система, разрабатывается контрактура, восстанавливается чувствительность на ногах, улучшается кровообращение и лимфообращение. Целью задействования системы является улучшение двигательной способности больных, имеющих неврологические патологии, нарушения движений, с использованием концепции нейропластичности. В занятиях на «Lokomat» скомбинированы функциональное локомоторное лечение и мотивация, выполнение оценки состояния больного, для чего используются обратная связь, виртуальная реальность. В экспериментальных работах Remple M.S. с соавтр. (2001), Luke L.M., Allred R.P., Jones T.A. (2004) выявлено, что после 400 повторений движений, отмечаются изменения в synapse density в первичной двигательной коре. В тоже время в исследованиях C.E. Lang et al. (2007), показано, что в течение 35-минутного традиционного занятия ЛФК больной в среднем совершает 39 активных, 34 пассивных и 12 целенаправленных движений конечности, которые, однако, не будут абсолютно одинаковы, одноамплитудны, симметричны и в своем функциональном плане максимально приближены к физиологическим. Это создает сложности в эффективности реабилитации пациентов с тяжелым и грубым неврологическим дефицитом, так как такая тренировка оказывается недостаточным стимулом для активизации процессов нейропластичности. Нейропластичность это совокупность различных процессов ремоделирования синаптических связей, направленных на оптимизацию функционирования нейрональных сетей, и играющая решающую роль в процессах филогенеза и онтогенеза (при установлении новых синаптических связей, возникающих при обучении, а также при поддержании функционирования уже сформированных нейрональных сетей первичная (естественная) нейропластичность, а также после повреждения структур нервной системы, в ходе восстановления утраченных функций посттравматическая нейропластичность. В многочисленных экспериментальных и клинических исследованиях показано, что в активизации механизмов нейропластичности ЦНС важную роль играют различные методы медицинской реабилитации. Как видно из данных исследований роботизированная техника создает возможность выполнения гораздо большего количества физиологических эргономичных движений нежили классическая активно-пассивная гимнастика. Более массивное активизирующее воздействие на процессы нейропластичности, в том числе осуществляемое через механизм БОС и стимуляцию сенсорных систем, главный тезис патогенетического обоснования эффективности роботизированных реабилитационных комплексов.
Сегодня направление роботизированных технологий в реабилитации и хирургии превратилось в интенсивно развивающуюся отрасль. Новое поколение роботизированных систем представляет собой уже не только статичные стационарные комплексы, но и динамические мобильные аппараты с возможностью максимально динамичной тренировки в сочетании с электронейромиографической-стимуляцией. Такой системой является к примеру аппарат «Walk trainer» (рис.15).
Рисунок 15. Роботизированный комплекс «Walk trainer»
Еще одним инновационным направлением современной нейрореабилитологии является бионическое протезирование. Бионическое протезирование становится процветающей областью науки, являясь примером современнейших высокотехнологичных реабилитационных технологий, связанных с разработкой устройств имитирующих работу «живых органов» конечностей, слухового, зрительного и иных анализаторов. Проблема протезирования стала особенно острой после драматических событий Первой и Второй Мировой войн, когда большое количество ампутантов, пострадавших в боевых действиях нуждалось в помощи специалистов по протезированию и реабилитации. В наше время данная проблема не теряет своей актуальности. Одним из достижений последних лет в области бионического протезирования можно считать разработку протеза для верхней конечности кисть «Michelangelo» (рис.16). Искусственная конечность состоит из твердых и мягких элементов, которые играют роль костей, суставов, соединительной ткани и сухожилий. Возможности данного протеза позволяют научиться регулировать скорость движения пальцев и силу сжатия. «Michelangelo» это миоэлектрический протез, так как управление происходит с помощью импульсов, которые генерируют мышцы пользователя и передаются двумя подкожными электродами. Каждый палец оборудован собственными двигательными осями. Рука имеет 3 автоматических режима и 7 функций, рассчитанных на различные действия. Запястье протеза это уникальная разработка, которая называется «Axonwrist» и является очень гибким и многофункциональным. В частности, можно согнуть руку, повернуть ее вверх или вниз. В начале запястье имеет овальный элемент, похожий на настоящий человеческий сустав. В него встроили блок управления с емкой батареей, которой хватает на целый день работы. Размеры руки позволяют ее подбирать индивидуального для каждого пациента.
Рисунок 16. Протез для верхней конечности «Michelangelo»
Современные реабилитационные технологии в настоящее время активно внедряются, как в клиническую практику, так и в спортивную деятельность, что особенно востребовано в паралимпийском движении. Активное внедрение в спорте высших достижений современных и инновационных реабилитационных технологий способствует скорейшему восстановлению после травм, использованию на практике уникальных возможностей и скрытых резервов нашего организма. Спорт превращается в соревнование реабилитационных технологий.
Одним из примеров того как реабилитационные технологии позволяют реализовать спортсмену данный ему от природы потенциал может служить спортивная карьера южноафриканского бегуна Оскара Писториуса. Оскар лишился ног в 11 месяцев, однако это не смогло сломить его, он учился в самой обычной школе, затем поступил в университет Претории. Оскар Писториус занимался многими видами спорта: регби, большим теннисом, водным поло и борьбой, но его истинная страсть бег.
Карбоновые протезы Оскара стали причиной скандала, так как Международная федерация легкой атлетики (МФЛА), ссылаясь на мнение профессора Герт-Петера Брюггемана, заключила, что карбоновые протезы, в силу своих особенностей, дают спортсмену ряд преимуществ. Из-за данного конфликта Оскара долгое время не допускали к соревнованиям, боясь создать опасный прецедент в спортивной индустрии. Оскар Писториус оспорил решение МФЛА в суде, в результате чего суд разрешил ему участвовать на олимпиаде в Пекине. Однако Писториус не смог пройти на них отбор. На Паралимпийских играх в Афинах в 2004 году Писториус получил бронзовую медаль на дистанции в 100 метров и золотую на дистанции в 200 м. На чемпионате мира 2006 года среди лиц с ограниченными возможностями он победил сразу на трёх дистанциях 100, 200 и 400 м. Но по-настоящему известен Писториус стал, когда начал соревноваться с обычными бегунами.
Оскар Писториус использует для бега углепластиковые протезы, разработанные по специальному заказу исландской фирмой «Össur», названной именем изобретателя протезов Эссюра Кристинссона (исл. Össur Kristinsson), являющегося также ампутантом.
На современном этапе развития реабилитационных технологий медицинская реабилитация, как самостоятельная дисциплина приобретает все более четкие формулировки, патогенетические механизмы обоснования в том числе с позиций доказательной медицины. Так например, в Европе в 2007 г. по поручению Международного общества реабилитационной и физической медицины (ISPRM) ведущими европейскими специалистами в данной области К. Гуттенбрунером, А. Вардом и А. Чемберлен была сформулирована стратегия развития реабилитационной и физической медицины, которая получила название «Белая книга физической и реабилитационной медицины». Она была представлена на конгрессе ISPRM и опубликована в официальном издании ISPRM Journal of Rehabilitation Medicine.
Сегодня многие положения Европейской хартии и ICF представляют интерес для отечественных врачей лечебной физкультуры и спортивной медицины, физиотерапевтов, рефлексотерапевтов, мануальных терапевтов, психологов и специалистов по профильным патологиям.
Среди разделов «Физической и реабилитационной медицины» (PRM), согласно версии 2008 г.:
1. Основные принципы PRM.
2. Физиология и патофизиология.
3. Клиническая и функциональная оценка в PRM.
4. Лечебные методы в PRM:
физиотерапия использование физических факторов и двигательного режима (электролечение, механическая вибрация, БОС, термо- и бальнеотерапия);
профессиональная терапия, эрготерапия;
оборудование и технические средства реабилитации (протезирование);
мануальная (ручная) терапия;
перевоспитание речи, принципы, оборудование и технология терапии нарушений речи;
реинтеграция людей с физическими недостатками в общество.
5. Неподвижный пациент (предотвращение и лечение расстройств сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, эндокринной, мочевыделительной, скелетно-мышечной, нейропсихологической систем и кожи).
6. Заболевания опорно-двигательной системы у взрослых в PRM.
7. PRM и спорт.
8. PRM и патология нервной системы.
9. PRM и дыхательная патология.
10. PRM и сердечно-сосудистая патология.
11. PRM в педиатрии.
12. PRM при урологических и сексуальных проблемах.
13. PRM у пожилых лиц.