В России жертвами инсульта каждый год становятся около полумиллиона человек, из которых 31% впоследствии не может самостоятельно ухаживать за собой, а 20% теряют способность ходить. При этом грозная болезнь «молодеет»: если ранее инсульт в основном поражал пожилых людей, то сейчас почти в трети случаев от него страдают пациенты моложе 45 лет. Но наука не стоит на месте: отечественные ученые разрабатывают все новые способы восстановления людей после инсультов.
Взобраться на «Нейролимп»
Острая проблема, с которой сталкиваются многие пациенты после инсульта, — нарушение когнитивных функций, в том числе памяти. Помочь больным «вспомнить все» вызвались эксперты Сибирского научно-исследовательского и испытательного центра медицинской техники, разработавшие аппарат «Нейролимп».
Устройство состоит из очков, наушников и шапочки с комплексом электромагнитов. Когда пациент надевает их, прибор влияет на кору головного мозга слабыми магнитными полями, одновременно воздействуя на рецепторы импульсами звука и света. Это помогает активизировать альфа-, бета-, дельта- и тета-ритмы головного мозга пострадавшего, постепенно возвращая к норме работу памяти и мышления.
Сложные механизмы работы памяти могут быть существенно нарушены инсультом. Источник изображения: macrovector_official / фотобанк Freepik
Технология индивидуальна: каждому пациенту для успешного лечения нужно особое воздействие. Поэтому перед применением «Нейролимп» настраивают на основе энцефалограммы конкретного человека. Управляется прибор при помощи микроконтроллера.
Инновационное устройство уже успешно протестировали в Новосибирском государственном медицинском университете — пока на здоровых испытуемых. Несмотря на значительную длительность процедуры (30 мин), большая часть добровольцев хорошо перенесли ее воздействие. Проведенные после эксперимента тесты подтвердили, что после работы с «Нейролимпом» когнитивные способности людей действительно улучшились. В скором времени устройство планируется испытать на реальных больных, перенесших инсульт. «Нейролимп» также будет полезен для пожилых пациентов и людей, переболевших коронавирусом, у которых нарушаются когнитивные функции.
Робототехника и виртуальная реальность: синтез будущего
В борьбе с последствиями инсульта часто используются роботы и виртуальная реальность. Объединить два метода решили специалисты Тюменского государственного медицинского университета, создав роботизированный велотренажер с очками виртуальной реальности, который помогает больным восстанавливать чувствительность ног. Программа получила название «Нейро-ВИАР.Р.100» и уже помогла ускорить реабилитацию первых пациентов.
В ходе терапии робот помогает двигать ноги человека, а виртуальная реальность, транслируемая через очки, позволяет воспроизвести забытые ощущения, утраченные из-за потери сигнала между мозгом и конечностями.
«Пациент видит, что он едет на велосипеде, у него возникает ощущение движения. Это помогает восстановить нейронные связи, задействовать спинной мозг, периферическую нервную систему», — объяснила автор проекта, заведующая кафедрой медицинской профилактики и реабилитации Тюменского ГМУ Елена Фаридовна Туровинина.
Новый метод уникален тем, что медики впервые решили применить виртуальную реальность на ранних этапах восстановления после инсульта: через три-пять дней после размещения в стационаре. Это достижение повышает шансы больных на более быстрое и полноценное выздоровление.
В современном мире на защиту мозга встают высокие технологии под контролем опытных специалистов. Источник изображения: DCStudio / фотобанк Freepik
«Охладитель» для мозга
Во время инсульта мозг человека, подобно сломанному компьютеру, перегревается: в месте повреждения температура нервных клеток может повыситься на 1,5 °C и даже выше. Идея охлаждать кору головного мозга, чтобы остановить гибель нейронов после инсульта, пришла на ум еще советским исследователям: именно в СССР были созданы первые аппараты для терапевтической гипотермии «Холод-2Ф» и «Флюидкраниотерм». Понижение температуры помогает затормозить метаболизм клеток мозга и снизить их потребность в кислороде, что повышает жизнеспособность нейронов.
Аппарат терапевтической гипотермии VIRSAR АТГ-01. Фотография предоставлена пресс-службой концерна «Калашников»
Идеи предшественников развили современные российские специалисты в аппарате VIRSAR АТГ-01, который производится на Ижевском механическом заводе группы компаний «Калашников». Новый прибор представляет собой шлем, внутри которого по каналам циркулирует хладоноситель. Всего за час технология способна снизить температуру головного мозга пострадавшего на 1,2–2 °C, а за восемь и более часов — на 4–6 °C. Переохладить мозг не получится: за температурой тела пациента чутко следит современная электронная система.
VIRSAR АТГ-01 успешно испытали на 620 пациентах с патологиями головного мозга в Федеральном научно-клиническом центре реаниматологии и реабилитологии. Технология помогла на 48% уменьшить число смертельных случаев в группе крайне тяжелых пациентов с ишемическим инсультом. 18% больных после применения инновации вернулись к полноценной жизни.
Исцелить на расстоянии
Технологии, о которых мы рассказали, применяются в больничных условиях. Однако область фантастики уверенно покинуло и восстановление пациентов в режиме онлайн. Свою технологию удаленной реабилитации человека после инсульта предложили эксперты Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ) и Федерального центра мозга и нейротехнологий.
Применение технологий виртуальной реальности — перспективный метод борьбы с последствиями инсульта. Фото: freepik / фотобанк Freepik
Самостоятельно пройти курс восстановления пациентам поможет «виртуальный тренер» — программа на основе искусственного интеллекта. Система дает больному комплекс упражнений, наблюдает за ним посредством «технического зрения» и оценивает, насколько правильно человек выполняет задания. Разработчики отмечают, что система придает пациентам уверенность в себе и мотивирует ответственно относиться к занятиям. Все, что нужно больному, чтобы войти в контакт с «виртуальным тренером», — это обычный компьютер с выходом в интернет. Предполагается, что данные из системы будут передаваться в информационную систему клиники, чтобы врачи могли следить за процессом выздоровления каждого пациента.
Технология имеет особую ценность для регионов страны, где больные вынуждены долго добираться до специализированных центров реабилитации, да и в целом способна значительно повысить комфорт людей, проходящих восстановление.
Взглядом на развитие разработок в области удаленной реабилитации больных после инсульта поделился с «Научной Россией» председатель совета директоров НПО «Национальное телемедицинское агентство», член совета Российского телемедицинского консорциума, старший научный сотрудник РАН Михаил Яковлевич Натензон.
«Это очень перспективные технологии. Сейчас они еще недостаточно используются, потому что применение виртуальной реальности — это совершенно новое направление в реабилитации. Очевидно, что далеко не все пациенты могут находиться в стационарах длительное время, а реабилитационные мероприятия заведомо превышают время пребывания в больнице. Поэтому врач может начать реабилитацию в стационаре, снять наиболее острые симптомы, научить пациента выполнению требуемых реабилитационных процедур, а реальное восстановление продолжается довольно долго, и оно может и должно проводиться дистанционно, — подчеркнул эксперт. — Домашняя телемедицина и персональная телемедицина используются для реабилитации пациентов после многих тяжелых состояний. Сюда относятся не только инсульты, но и, например, послеоперационные реабилитации, когда люди восстанавливаются минимум в течение года. В этих ситуациях пациенты нуждаются в постоянной коррекции их реабилитации со стороны специалиста и самостоятельной реабилитации — и физически не существует других способов это реализовать, кроме как дистанционно».
Михаил Яковлевич Натензон. Фото: личный архив М.Я. Натензона / «КоммерсантЪ»
М.Я. Натензон отметил, что развитие цифровой медицины в России активно поддерживается и финансируется государством: «Есть известный указ Президента РФ №490 от 10.10.2019 о принятии “Национальной стратегии развития искусственного интеллекта на период до 2030 г.”, где на первой позиции стоят разработка и внедрение ИИ для здравоохранения и решения демографических проблем». Эксперт объяснил, что разработкой и применением реабилитационных технологий в стране сейчас занимается «целая система прекрасно оснащенных федеральных и региональных реабилитационных центров с высококвалифицированным медицинским персоналом, а созданием реабилитационного оборудования заняты высокотехнологичные компании».
В заключение М.Я. Натензон обратил внимание на то, что развитие технологий дистанционной реабилитации больных может быть реализовано только в тесном сотрудничестве медицинских специалистов с представителями IT-сферы.
«Программисты, конечно, очень талантливы, но для успеха их разработок важно не просто написать программы, а верно понять задачу, данную врачами, осознать, какие проблемы нужно решить в процедуре реабилитации, правильно это сформулировать и вести разработку под контролем медиков. Потому что самодеятельность в области написания программ без тесного взаимодействия с врачами приводит к тяжелым неудачам», — подчеркнул ученый.
Источники
ТАСС. В России разработали технологию реабилитации пациентов после инсульта с применением ИИ
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации. Встать на ноги после инсульта поможет разработка тюменских ученых
Госкорпорация «Ростех». Сдержать удар: оборонные технологии против инсульта
«Российская газета». Алексей Хадаев. Российские ученые разработали прибор, позволяющий вернуть память после инсульта
Московский клинический научный центр. Инсульт
Источник изображения на главной странице: vecstock / фотобанк Freepik
Источник изображения на превью: kjpargeter / фотобанк Freepik
Источники изображений в тексте: macrovector_official / фотобанк Freepik, DCStudio / фотобанк Freepik, пресс-служба концерна «Калашников», freepik / фотобанк Freepik, личный архив М.Я. Натензона / «КоммерсантЪ».