Экзоскелеты в медицине: мировой опыт и клиническая практика Пироговского центра
Автор: Даминов В.Д., Ткаченко П.В.
Журнал: Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова @vestnik-pirogov-center
Рубрика: Редакционные статьи
Статья в выпуске: 4-2 т.12, 2017 года.
Бесплатный доступ
Анализируя мировой опыт применения экзоскелетов и собственные результаты применения технологии в ФГБУ «НМХЦ им Н.И. Пирогова Минздрава РФ» (далее - Пироговский Центр) в течение 2015-2017 годов, отмечено, что приоритетными областями использования экзоскелетов являются военная промышленность и медицина. Изучая применение экзоскелетов в медицинской реабилитации больных с позвоночно-спинномозговой травмой, следует отметить, что данные, приведенные в анализируемых работах, различаются между собой по длительности курса, числу и типу тренировок, характеристикам и количеству больных. Несмотря на это, в большинстве исследований была подтверждена положительная роль использования экзоскелетов в улучшении двигательного контроля - мышечной активации и координации движений. Немаловажными положительными результатами использования экзоскелета стали: уменьшение вторичных осложнений гиподинамии, боли, снижение спастичности, увеличение плотности костной ткани, укрепление мышц туловища и конечностей, повышение толерантности к физической нагрузке, а иногда и самостоятельная независимая ходьба. Преимуществом тренировки в экзоскелете явилась ходьба по недвижущейся поверхности с осуществлением физиологической схемы (pattern), а также значительное облегчение работы кинезотерапевтов с тяжелыми больными. Проанализирован опыт применения экзоскелетов в медицинской реабилитации и в Пироговском Центре, в целом совпадающий с данными ведущих реабилитационных центров. Целью нашего исследования была оценка безопасности и эффективности синхронизированного применения экзоскелета ExoAtlet и ФЭС в комплексной реабилитации больных с последствиями травмы спинного мозга. По его результатам, у пациентов существенные изменения в неврологическом статусе отсутствовали. Показатели АД менялись не более чем на 15%, ЧСС были в пределах допустимых значений. Мониторинг ЭКГ позволил исключить нарушения сердечного ритма и ишемию миокарда во время ходьбы на роботизированных устройствах. Отмечено повышение толерантности к физическим нагрузкам, уменьшение энергозатрат в вертикальном направлении при ходьбе, увеличение амплитуды угловых перемещений в суставах нижних конечностей. Объективно у пациентов группы ExoAtlet отмечалось улучшение управления мышцами дорсальной поверхности спины и их максимальной электрической активности, ходьба стала более устойчивой в продольном и поперечном направлениях. Проведенный анализ позволяет сделать вывод о целесообразности применения экзоскелета в реабилитации пациентов с позвоночно-спинномозговой травмой.
Экзоскелет, ходьба, физиологическая схема, паттерн, реабилитация, позвоночно-спинномозговая травма, парез, нижние конечности, спастичность, мышечная активация, энергозатраты
Короткий адрес: https://sciup.org/140225804
IDR: 140225804
Список литературы Экзоскелеты в медицине: мировой опыт и клиническая практика Пироговского центра
- Карпов О.Э. Автоматизация процессов, цифровые и информационные технологии в управлении и клинической практике лечебного учреждения: научные труды; Деловой экспресс, 2016. -388 с.
- Карпов О.Э., Ветшев П.С., Махнев Д. А., Епифанов С. А., Даминов В. Д., Зуев А. А., Кузьмин П. Д. Цифровые технологии в хирургической практике и реабилитации; Автоматизация процессов, цифровые и информационные технологии в управлении и клинической практике лечебного учреждения: научные труды/Под ред. О.Э. Карпова. -М.: Деловой экспресс, 2016: 238-254.
- Карпов О.Э., Ветшев П.С. Роботассистированная хирургия -воплощение инновационных технологий в клиническую практику; Автоматизация процессов, цифровые и информационные технологии в управлении и клинической практике лечебного учреждения: научные труды; Под ред. О.Э. Карпова. -М.: Деловой экспресс, 2016: 254-262.
- Экзоскелет -военное и мирное применение; Главный механик; 2011; № 11; 50-54.
- Щербаков В. Технологии: железные солдаты; Журнал для спецназа; 2011; № 1
- Binkiewicz-Glinska A., Sobierajska-Rek A., Bakula S.,Wierzba J., Drewek K., Kowalski I. M., Zaborowska-Sapeta K. Arthrogryposis in infancy, multidisciplinary approach: casereport//Proc Natl Acad Sci U S A. 2013, Mar 19;110(12).
- Raytheon XOS 2 Exoskeleton, Second-Generation Robotics Suit, United States of America; 2014.
- Бедняк С.Г., Еремина О.С. Роботизированные экзоскелеты HAL (почувствуй себя HAL’ra); Сборник научных трудов Sworld, 2014; № 1; 49-51.
- «HULC». Lockheed Martin/Retrieved, 2011-08-02.
- Леонтьев М.А., Овчинников О.Д. Изучение показаний к восстановлению локомоторных функций у пациентов с ТБСМ и препятствующих локомоции факторов; Вестник Кузбасского научного Центра СО РАМН; 2005; № 1; 131-136.
- Дашко И.А. Автореферат кандидатской диссертации «Дифференцированный подход к комплексной терапии и реабилитации больных в зависимости от степени и уровня травматического повреждения спинного мозга»; Москва; 2010 г.; 46 с.
- Зимина Е.В. Автореферат кандидатской диссертации «Медицинская реабилитация больных с применением роботизированной реконструкции ходьбы в первые месяцы после травмы спинного мозга»; Москва; 2010 г.; 23 с.
- Dobkin В.Н. International Randomized Clinical Trial, Stroke Inpatient Rehabilitation With Reinforcement of Walking Speed (SIRROWS), Improves Outcomes/Neurorehabilitation and Neural Repair; 2010; Vol. 24; No 3; 235-242.
- Даминов В.Д. Автореферат докторской диссертации «Совершенствование системы технологий роботизированной механотерапии в реабилитации больных с поражением центральной нервной системы»; Москва; 2013 г.
- Даминов В.Д., Горохова И.Г., Ткаченко П.В. Антигравитационные технологии восстановления ходьбы в клинической реабилитации; ВВМ; 2015; №4; 33-36.
- Клочков А.С. Автореферат кандидатской диссертации «Роботизированные системы в восстановлении навыка ходьбы у пациентов, перенесших инсульт»; Москва; 2012 г.; 26 с.
- Ткаченко П.В., Даминов В.Д. «Необходимость реабилитации пациентов с рассеянным склерозом после трансплантации стволовых кроветворных клеток»; ВВМ; 2015; №4; 9-12.
- Черникова Л.А., Курортные ведомости №5; 2015; 92.
- Mehrholz J, Elsner B, Werner C, Kugler J, Pohl M. Electromechanical-assisted training for walking after stroke; Cochrane Database Syst Rev; 2013 Jul 25;7:CD006185).
- Rewalk’ bionic legs get FDA approval; News.com.au.; 2011. Retrieved 13 May 2012; 22.
- Asselin P, Knezevic S, Kornfeld S, Cirnigliaro C, Agranova-Breyter I, Bauman WA, Spungen AM//Heart rate and oxygen demand of powered exoskeleton-assisted walking in persons with paraplegia; J Rehabil Res Dev. 2015;52(2):147-58.
- Raab K, Krakow K, Tripp F, Jung M Effects of training with the ReWalk exoskeleton on quality of life in incomplete spinal cord injury: a single case study; Spinal Cord Ser Cases. 2016 Jan 7; 2:15025.
- Kasai R., Takeda S., The effect of a hybrid assistive limb(®) on sit-to-stand and standing patterns of stroke patients; J Phys Ther Sci. 2016 Jun;28(6):1786-90.
- Cruciger O, Schildhauer TA, Meindl RC, Tegenthoff M, Schwenkreis P, Citak M, Aach M Disabil Rehabil Assist Technol./Impact of locomotion training with a neurologic controlled hybrid assistive limb (HAL) exoskeleton on neuropathic pain and health related quality of life (HRQoL) in chronic SCI: a case study//2016 Aug; 11(6): 529-34.
- Tsukahara A, Hasegawa Y, Eguchi K, Sankai Y Restoration of gait for spinal cord injury patients using HAL with intention estimator for preferable swing speed; IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2015 Mar;23(2):308-18.
- Hartigan C, Kandilakis C, Dalley S, Clausen M, Wilson E, Morrison S, Etheridge S, Farris R.; Mobility Outcomes Following Five Training Sessions with a Powered Exoskeleton; 2015; Spring; 21(2):93-9.
- Evans N., C. Hartigan, C. Kandilakis, E. Pharo, and I. Clesson Acute Cardiorespiratory and Metabolic Responses During Exoskeleton-Assisted Walking Overground Among Persons with Chronic Spinal Cord Injury Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation; American Spinal Injury Association; 2015; Vol:21 No.2
- Nissen UV, Baunsgaard CB, Frotzler A, Brust AK, Ribeill C, Kalke Y-B, Leon N, G, Samuelsson K, Antepohl W, Holmström U, Marklund N, Glott T, Opheim A, Benito J, Murillo N, Nachtegaal J, Faber W, Gobets D, BieringS0rensen F. Gait training in the Ekso™ robotic-exoskeleton after spinal cord injury; Poster presentation; ISCoS Meeting; September 15, 2016.
- Stampacchia G, Rustici A, Bigazzi S, D’Avino C, Gerini A, Battini E, Franchini A, Tombini T, Mazzoleni S. Effects of exoskeleton gait training in SCI persons: pain, spasticity and endurance. Poster presentation. ISCoS Meeting; September 15, 2016.
- Raed Alamro, Amanda Chisholm,Tania Lam Trunk Muscle Activation Patterns During Walking With Robotic Exoskeletons in People with High Thoracic Motor Complete SCI; University of British Columbia, Vancouver, Canada; ASNR Meeting; 2016.