Современные технологии в реабилитации: как наука ускоряет восстановление

Реабилитация направлена на решение конкретных функциональных проблем. Её цель — улучшить навыки и функции, необходимые пациентам для повседневной жизни. Изначально в реабилитации использовали только методы, основанные на физическом взаимодействии специалиста и пациента — физическую терапию, массаж, эрготерапию. С развитием технологий реабилитация стала многокомпонентной дисциплиной, в которой используются инновационные разработки.

В Италии провели исследование среди врачей, зарегистрированных в национальном обществе физической и реабилитационной медицины (SIMFER), чтобы выяснить, какие технологии они используют в реабилитации. Из 186 респондентов 128 (69%) сообщили, что применяют разные технологии, среди которых виртуальная реальность, баланс-борды, экзоскелеты и телереабилитация.

Баланс-борды. Тренажёры с нестабильной платформой. Используются в реабилитации для восстановления равновесия, координации и ощущения положения тела. Упражнения на баланс-борде в сочетании с традиционной физиотерапией безопасны и эффективны для восстановления равновесия у пациентов с гемиплегией после ишемического инсульта. Баланс-борды улучшают статическое и динамическое равновесие у людей после инсульта и с черепно-мозговой травмой.

Роботизированные тренажеры и электромеханические системы для реабилитации конечностей. Это разные виды экзоскелетов, которые помогают людям с двигательными и функциональными нарушениями вставать, ходить, тренировать силу, точность и координацию движений. Роботизированные тренажеры дают небольшой положительный эффект в комплексе с традиционной программой реабилитации. Подробнее об экзоскелетах мы рассказали в отдельной статье.

Виртуальная реальность и когнитивные тренажёры. Пациенты в виртуальной среде тренируют память, внимание, исполнительные и пространственные навыки, выполняя интерактивные задачи. Когнитивные тренажёры, например VR‑эксергейминг, сочетают физическую активность и задачи для мозга. Такие методы улучшают работу когнитивных функций и память у пациентов после инсульта.

Функциональная электростимуляция. Это метод, при котором на мышцы и нервы подаются небольшие электрические импульсы, вызывающие сокращения нужных мышц. Благодаря этому человек может имитировать движение — например, шагнуть или сжать руку — даже при нарушениях связи между мозгом и мышцей. ФЭС помогает восстановить двигательные функции после травмы спинного мозга, инсульта, черепно-мозговой травмы, операции на мозге или позвоночнике, а также при ДЦП и рассеянном склерозе.

Платформы для телереабилитации. Сервисы, с помощью которых пациенты могут выполнять упражнения удаленно через интернет под контролем специалистов. Телереабилитация используюется как дополнение к традиционной реабилитации. Часто пациенты при неврологических нарушениях, травмах и после операций нуждаются в очной помощи специалиста, поэтому телереабилитация подходит не всем. Она может быть полезна ​​для людей из отдалённых от столиц регионов, где не хватает необходимых для реабилитации специалистов. Также этот метод могут использовать люди, которые уже были на реабилитации в клинике и после выписки хотят продолжать занятия онлайн. Если же пациент живёт недалеко от реабилитационной клиники и после выписки хочет продолжать занятия, лучше рассмотреть формат домашней реабилитации.

Экзергейминг — упражнения в формате игры. Для этого используют игры с контроллерами движения, VR-платформы и баланс-борды с геймификацией заданий. Например, группа исследователей из Университета Миссури использовала видеоигру Recovery Rapids с датчиком движения для пациентов после инсульта. Такая терапия помогла улучшить двигательные навыки.

Неинвазивная стимуляция мозга. Метод работает с помощью электрического или магнитного воздействия через кожу головы. Существует два основных метода нейростимуляции:

• транскраниальная магнитная стимуляция — создаёт электромагнитное поле, которое индуцирует ток в коре головного мозга;
• транскраниальная стимуляция постоянным током — подаёт слабый электрический ток через электроды на голове.

Электростимуляция применяется для лечения спастичности, депрессии, эпилепсии, болевого синдрома, а также для восстановления движения в ногах при неврологических заболеваниях. Технология ещё требует изучения, применяется в экспериментальных программах и не входит в клинические протоколы реабилитации.

Виртуальная реальность и игровые платформы активнее вовлекают пациентов в процесс реабилитации, что особенно важно для детей, людей с когнитивными нарушениями и пожилых людей, которым бывает сложно найти мотивацию к занятиям. Кроме того, упражнения с использованием виртуальной реальности поднимают пожилым людям настроение и снижают чувство изоляции.

Преимущество экзоскелетов и автоматизированных тренажёров — в том, что они позволяют безопасно и регулярно выполнять упражнения с большим количеством повторений, что необходимо для восстановления двигательных функций.

Наиболее часто реабилитационные технологии применяются для восстановления движения рук и пальцев, которые обычно нарушаются при неврологических заболеваниях. Для этой цели использовались роботизированные системы, виртуальная реальность, платформы для экзергейминга, телереабилитации и когнитивной реабилитации. Роботизированные системы (например, экзоскелеты и манипуляторы для рук) обеспечивают точные, повторяемые и контролируемые движения, стимулируя нейропластичность. Они могут как пассивно двигать рукой, так и помогать пациенту совершать движения.

Роботизированные системы обычно применяются в реабилитации после инсульта, травм спинного и головного мозга. Они дополняют традиционную терапию: увеличивают объём и интенсивность упражнений, обеспечивают высокую точность и повторяемость движений с сенсомоторной обратной связью и контролем параметров.

Использование роботов увеличивает вероятность восстановления самостоятельной ходьбы, особенно у тех, кто не мог ходить до начала терапии или перенес инсульт менее трёх месяцев назад. Однако в скорости и выносливости без традиционной реабилитации улучшений не было. Кроме того, в одном из исследований сравнили две группы пациентов после инсульта, которые восстанавливали скорость походки и устойчивость в пораженной ноге с физическим терапевтом, и тех, кто занимался с роботизированным ассистентом. Лучшие результаты были у тех, у кого были тренировки с реальным специалистом.

Чуть лучше ситуация с роботизированной тренировкой рук. Одно исследование показало улучшение двигательной функции в группах, в которых использовали роботов, в другом исследовании тренировка кисти и запястья привела к активации сенсомоторной коры в поражённой области. Считается, что роботизированная тренировка рук не уступает по эффективности интенсивной терапии, а эффект сохраняется до шести месяцев.

Кроме того, для тренировки равновесия, стояния, ходьбы и укрепления ног используют новое поколение устройств с электроприводом — экзоскелеты. К их эффективности пока есть вопросы: они могут быть полезны, но без традиционной реабилитации не дают значимого результата. Кроме того, существует множество ограничений по росту и весу пациента, состоянию здоровья, а ещё такие установки увеличивают стоимость занятий.

Виртуальная реальность в реабилитации (VR) — это технология, с помощью которой создаётся имитация реального или вымышленного пространства, где пациент может выполнять упражнения. Пациент управляет действиями с помощью специальных устройств — перчаток, контроллёров или экзоскелетов. VR делает тренировки интереснее и помогает развивать движение, равновесие и когнитивные функции. Такая стимуляция активирует работу мозга и способствует восстановлению после травм и заболеваний.

VR применяется для реабилитации пациентов после инсульта, при рассеянном склерозе и болезни Паркинсона, при травме спинного мозга. Виртуальная реальность помогает восстановить функции рук и равновесие, улучшить способность к ходьбе.