«Т&М»: Как экзоскелет «ExoCord» помогает восстановить ходьбу и изменить жизнь людей

Продолжаю серию интервью «Т&М – Технологии и мотивация». Сегодня встреча с практикующим врачом Глебом Макшаковым, который разрабатывает экзоскелет «ExoCord», возвращающий навык ходьбы людям с самыми тяжелыми диагнозами.

Идея серии очень проста. Во вселенной очень– очень много контента про тренды, венчурные сделки и историй успеха. Авторы проходят мимо интересных технологических и инновационных историй, которые, или только разрабатываются, или на низком старте продаж. Думаю, это не совсем справедливо и решил компенсировать перекос и рассказывать о таких стартапах в формате интервью с акцентом на технологическую составляющую и мотивах основателей на создание проектов.

Я Лёша Калачников – сооснователь компании по разработке ПО для стоматологии и советник в нескольких технологических компаниях и российском стартап акселераторе. Зачем мне это – исключтельно держать себя в тонусе и сближаться с прекрасными людьми.

Меня зовут Глеб Макшаков, я врач-невролог, врач по физической и реабилитационной медицине, заведующий отделением реабилитации.

Работая в неврологии, я постоянно сталкивался с проблемой частичной эффективности имеющихся лекарств для большинства неврологических заболеваний. Многим пациентам требовалось не просто облегчение симптомов, а возможность восстановить движение и вернуться к активной жизни.

Этот проект вырос не из инженерной задачи, а из клинической практики и опыта работы с пациентами. Меня всегда волновал вопрос:

«Почему нам, кто каждый день работает с движением, не хватает простых, удобных инструментов, которые действительно помогают пациенту двигаться – а не просто лежать в каталоге оборудования?»

Меня интересовало не просто восстановление походки, а сам процесс адаптации. Это и есть суть нейрореабилитации: работать не только с силой, но и с координацией, балансом, контролем, уверенностью в теле. «Можно ли создать устройство, которое будет частью процесса, понятным и врачу, и пациенту?» – спрашивал я сам у себя.

Сложность реализации была не столько в конструкции, сколько в том, чтобы соединить физиологию шага и нейропластичность мозга в одном устройстве. Это не просто тренажёр, а инструмент для обучения движения – мягкий, лёгкий, но при этом работающий там, где важно: в фазе переноса, в балансе, в ритме. Когда человек ходит в экзокостюме, он интуитивно включает те мышцы, которые должны работать, но не работают из-за травмы или заболевания.

Так появился «ExoCord» – именно, как попытка перевести клиническую логику и биомеханику в реальный физический объект, которым можно пользоваться не в лаборатории, а в жизни. Для меня – это не просто разработка – это продолжение моей врачебной практики в инном форме.

Нейропластичность требует постоянной практики. При заболеваниях или травмах нервной системы мозг прекращает получать сенсомоторную обратную связь (не понимает работу мышц) от пораженной конечности, снижается активация двигательных зон, нарушается регуляция тонуса. Это запускает нейропластические изменения не в пользу восстановления, появляются неправильные компенсации телом или рукой, требуется опора. В неврологии мы говорим – проще говоря, "используй или потеряешь", то есть многие функции отпадают из-зи отсутствия практики.

Поэтому даже пассивное включение в движение – через экзокостюм или терапию – очень важно для поддержания и восстановления нейронных связей. Но при правильной активации, – даже пассивной, но через движение с поддержкой, – мозг снова начинает учиться, перестраивает связи, формирует новые маршруты. Это фундамент восстановления.

У ходьбы 2 фазы: фаза опоры и фаза переноса. Мы целились именно в фазу переноса, так как мышцы, противодействующие гравитации, страдают чаще всего. Не хватает сил вытолкнуть ногу, поставить ее дальше. Когда эта сила ослабевает, человек компенсирует за счёт наклона туловища, круговых движений таза, чрезмерного подъёма бедра, нога «не уходит вперёд», шаг становится коротким, возможны спотыкания, – что делает походку неэффективной и опасной. Именно поэтому мы сделали акцент на этой зоне.

Кроме того, мы добавили возможность подъема и удержания носка, чтобы человек не запнулся. Эта проблема также встречается очень часто. А также, есть дополнительные стабилизаторы, чтобы улучшить позу стоя.

Пациенты с различными нарушениями походки могут использовать экзокостюм, как часть своей реабилитации, даже при длительном хроническом течении заболевания. Среди них – рассеянный склероз, инсульт, полиневропатии, болезнь Паркинсона, миопатии, а также травмы спинного мозга и другие состояния, при которых страдают сила, баланс и координация движений.

Скорее, нет. «ExoCord» – это внешний биомеханический рычаг, который работает по принципу пассивного сопротивления и направленной помощи. Он не заменяет работу мышц, а встраивается в цепь движения как вспомогательная силовая структура, передающая усилие через ремни и тяги.

«ExoCord», как рычаг, уменьшает требуемый момент силы в тазобедренном суставе в начале фазы переноса, тем самым снижает утомляемость, стабилизирует направление движения бедра, даёт возможность активировать мышцу в упрощённых условиях.

Это не аналог мышцы, а функциональный внешний ассистент, который позволяет мозгу и телу «перенастроить» движение в более управляемом режиме.

Это действительно выглядит просто – и в этом его сила. Сейчас многим при слове «экзоскелет» представляется костюм Железного человека. На деле, могут быть использованы и более простые внешние элементы, без электроники и роботов. «ExoCord» – не про внешние эффекты, а про внутреннюю работу тела. Это мягкий экзокостюм, который не двигается вместо человека, а помогает настроить правильное движение. При этом он воздействует точно на те механизмы, которые критичны для восстановления шага. Он создаёт сопротивление и поддержку, чтобы активировать те мышечные цепи, которые часто «выключаются» при нарушениях функции нервной системы. Внешняя лаконичность конструкции была продуманным выбором. Она делает костюм лёгким, гибким и понятным в использовании пациенту.

Самое интересное, что мне пациенты пишут, что у них эффект от использования остаётся до 3-х дней. То есть, тело запоминает такое воздействие и применяет при обычной ходьбе.

Сначала – удивление, а потом – облегчение.

Для многих это приятно: не нужно заряжать, не страшно сломать, легко надеть самому, можно носить даже зимой.. И когда человек начинает двигаться лучше – приходит понимание, что не всегда нужны технологии из фантастики, чтобы реально помогать телу.

К сожалению, на данный момент, медицинские экзоскелеты крайне сложны в использовании: человек не может сам надеть его (особенно если у него есть слабость всей половины тела), для ходьбы нем требуется работа ассистентов и медицинских специалистов. Еще, банально тяжелые – до 30 кг. Таким образом, применение роботизированных экзоскелетов возможно только в клинике. И мы не говорим о цене данного устройства, которая не дает возможности использовать его в домашних условиях. Возможно, через какое-то время появятся нужные повседневные решения, но не сейчас. Доводом в пользу этой точки зрения, является бум исследований по мягким экзоскелетам, устроенным с помощью разных надувных модулей, кабелей или прочих устройств. Но, опять же, в клинической практике они почти не используются.

Главная ценность нашего продукта, как раз в его простоте и возможности самостоятельно надеть и снять его, либо сделать это с помощью родственника или ухаживающего. Необязательно ехать в клинику, чтобы ходить в нем. Мы закрываем глобальную потребность пациентов в том, чтобы не прерывать процесс восстановления при выписке из больницы. Некоторые мои пациенты носят его под одеждой, когда выходят на улицу или идут на работу. Особенно если они не хотят делать публичным свои проблемы.

От копирования нас в данный момент защищают наши знания по возможности применения данной технологии. Так или иначе, даже наш экзоскелет требует настройки, и именно мы знаем, как его правильно применять. Это наша медицинская технология и мы сейчас работаем над патентной защитой.

Важно, что мы предлагаем сервисную модель продаж, в которой вместе с утройством клиент может приобрести подписку на онлайн сопровождение реабилитации. Компетенции и есть лучшая защита от копирования в нашем случае.

Скорее всего, они войдут в повседневную реабилитационную практику, а затем и в быт – особенно у пожилых людей и пациентов с хроническими неврологическими нарушениями. Главное – сделать их доступными, понятными и персонализированными.

Да, у нас в планах есть варианты развития в этом направлении. Сам процесс восстановления может быть более интересным, если экзокостюм сам ведет учет шагов, анализирует изменение угла подъема бедра и так далее. Главное здесь - сохранить философию проекта, где движение и простота первичны.

Кроме того, мы сейчас внедряем наш принцип работы в ряд других проблемных зон, в частности, кисть и пальцы, которые также страдают при неврологических заболеваниях. Есть также планы шагнуть из медицинской сферы в другую область, например, помощь людям, часто переносящим тяжелые грузы (например, курьерам).

У человека примерно 86 миллиардов нейронов в головном мозге. С возрастом их количество снижается: в среднем – от 50 000 до 100 000 нейронов ежедневно (это естественный процесс старения). Но гораздо важнее не количество, а способность мозга выстраивать новые связи – нейропластичность.

Когда мы учимся заново ходить, не обязательно «регенерировать» утраченные участки. Мозг ищет обходные пути, вовлекает смежные зоны, создаёт новые синаптические цепи. Это возможно в любом возрасте, но требует регулярных повторяющихся стимулов (тренировка), сенсомоторной обратной связи (тело должно ощущать движение), и эмоционального вовлечения (мотивации).

Пример: у пациента после инсульта восстановление активного шага может начаться через 3 недели, а у другого – только через 3 месяца. Это не «медленно» или «быстро», это в индивидуальном темпе, с учётом запаса нейронных ресурсов, возраста и практики.

Да. «ExoCord», противопоказан при тяжёлых контрактурах, нестабильности суставов, выраженной атрофии мышц бедра или когда человек не в состоянии безопасно стоять. Также мы всегда подчеркиваем, что мы работаем с имеющейся походкой. Если человек совсем не может ходить или стоять, ему мягкий экзоскелет не подойдет.

Также мы с осторожностью подходим к пациентам с выраженной спастикой, нарушением равновесия без контроля корпуса, болями в спине (нестабильностью позвонков) или тяжёлым когнитивным дефицитом.

Теоретически – да. Он создаёт нагрузку на сгибатели бедра и стабилизаторы таза, что может быть полезно для бега, лыж, танцев. Часто у пациентов с возрастом снижается мышечная сила, и им становится тяжело ходить далеко. В таких ситуациях также можно использовать продукт, например, при занятиях скандинавской ходьбой. Это отличный способ тренировки сердечно–сосудистой системы. Также он может подойти пожилым людям, стремящимся вести активный образ жизни: например, для занятий скандинавской ходьбой. При такой помощи пройти можно большее расстояние, лучше тренировка сердечно–сосудистой системы.

Мы не возвращаемся к прошлому состоянию. Мы учимся работать с тем, что есть – и адаптироваться к изменениям в реальной жизни.

Именно это делает процесс восстановления осознанным и устойчивым.

Не всё будет, как раньше. Но может быть иначе – и тоже эффективно. Дело не в возвращении утраченного, а в поиске нового способа двигаться, жить, управлять своим телом.

Спасибо, Глеб, за занимательную историю, успехов тебе и твоему стартапу!