Волгоградские ученые разработали экзоскелет для врачей. Сейчас это направление становится все более востребованным. Так, например, в нынешнем году ростовские хирурги провели операцию, пользуясь аналогичным устройством.
Слово «экзоскелет» еще в новинку. Но ничего заумного здесь нет. Мы ходим, потому что у нас есть твердая костная основа. А вот, например, у насекомых костей нет. Как они бегают? А у них скелет снаружи – в виде твердой хитиновой оболочки. В общем-то, это в чистом виде экзоскелет, созданный самой природой. Ученые взяли этот принцип за основу приспособлений, которые помогают людям с нарушениями опорно-двигательного аппарата.
Первым испытателем волгоградского аппарата «Экзар» стала маленькая Илона, страдающая верхним вялым парапарезом конечностей. С использованием внешнего каркаса ребенок теперь самостоятельно причесывается, пользуется столовыми приборами, рисует. Илона даже ходит в обычную школу.
Первая модель 2013 года оказалась неудачной. Но за год изобретатели из медицинского и политехнического университетов усовершенствовали свое детище. Теперь за ним стоит очередь от нуждающихся из России и зарубежья. Но ученые пошли дальше. Они постарались облегчить труд хирургов.
Операция может длиться очень долго: до 10 часов. А вот попробуйте просто подержите руки на весу. Сколько минут вы выдержите? А ведь движения хирурга должны быть предельно точными, никакой дрожи. Согласно исследованию в США, у 90 процентов эндохирургов (они оперируют без обширных полостных разрезов, используя электронно-телевизионную технику) есть проблемы с опорно-двигательным аппаратом. 28 процентов были вынуждены обратиться к врачу. И для каждого шестого потребовалась операция.
- Тут такой принцип: светя другим, сгораю сам. Статическое напряжение отдельных групп мышц без возможности расслабиться приводит к снижению производительности труда и ухудшению результатов операции, - считает один из разработчиков, профессор Александр Воробьев. – У среднего человека руки весят 14-15 килограммов. Благодаря экзоскелету мы можем исключить этот вес из давления, оказываемого на поясничный отдел позвоночника. Со спины вес переносится на бедра. Принцип действия таков: руки тянут вниз, но эластичные тяги возвращают их в исходное положение. Ограничены только те движения, которые не нужны во время операции. То есть лампочку закрутить не получится, но в рабочем диапазоне все свободно.
Разумеется, облегчить профессиональную деятельность медиков пытаются в разных странах. Решения предлагаются разные: и регулируемые операционные столы, и амортизирующие коврики под ногами. Один корейский хирург тейпировал перед многочасовыми операциями мышцы спины, ягодиц и заднюю поверхность бедер и голеней. Есть хорошо себя зарекомендовавший американский роботизированный комплекс «да Винчи»: благодаря ему хирург может управлять операцией, сидя в удобной опорной позе. Но стоит это чудо техники несколько миллионов долларов. В России таких едва ли пять штук наберется. Для большинства клиник вообще несбыточная мечта. Экзоскелет будет стоить в разбросе от 50 до 150 тысяч рублей, что в российских реалиях уже приемлемо. Хотя в коммерческом секторе накрутка продавцов может быть четырехкратной.
- Нужны еще дополнительные испытания – год, может, полтора. Но разработку уже можно переводить в промышленное производство, - говорит старший научный сотрудник лаборатории моделирования патологии Федор Андрющенко. – При визуальной простоте каждая деталь – высокой сложности. Любое отверстие здесь высокоточное. Весит экзоскелет чуть больше трех килограммов. Тут больше 50 подшипников, свыше ста отверстий. То не китайский вариант, когда шуруп вгоняют молотком. Использованы термопластмасса, ткань и специальный магниево-алюминиевый сплав.
На изобретение получен патент. Интерес к разработке со стороны бизнеса уже есть. Авторы заявили, что приоритет будет у волгоградских компаний: так проще контролировать качество. Пока же опытный образец только один. Его «пилотом-испытателем» стала акушер-гинеколог Виктория Сейкина. Сначала она попробовала в нем помыть посуду. Только после этого использовала в профессиональной деятельности.
- Первая операция прошла в конце марта, она длилась около 70 минут: от наркоза до наложения последнего шва. Это было очень волнующе, но удобно. Пока что пользоваться экзоскелетом могу только я, так как он подгонялся под мои размеры, - объяснила Виктория.
Для промышленного использования возможен вариант, когда размеры снаряжения будут регулироваться, чтобы любой врач мог им воспользоваться. Однако разработчики полагают, что это может сказаться как на массе аппарата, так и на его прочности. Поэтому предпочтение отдают все-таки индивидуальной мерке.