Зарядка от папы

Девять лет назад промышленный альпинист Арсений упал с дерева, сломал позвоночник и сел в инвалидное кресло. Три года назад ему установили нейроимплант, способный восстанавливать движения в ногах. Что это изменило?

История в фотографиях

— У нас дома есть зарядка от телефона, зарядка от ноутбука, зарядка от папы, — шутит одиннадцатилетний сын Арсения Тимофей.

— Да, я говорю, что я киборг, — кивает Арсений Беляев. Раз в два месяца он подзаряжает имплант, который находится внутри его тела. С ним он может делать то, что не может без него.

Арсений задирает футболку, чтобы показать имплант. На пояснице под кожей выпирает круглая штука, похожая на хоккейную шайбу, — это он. Левее шайбы — широкий шрам, он с операцией не связан, это ожог. Как-то Арсений поставил в инвалидное кресло стакан с очень горячим кофе, облокотился на него боком, проехал так минуты полторы, не подумав, что может что-то пойти не так. Кожу ниже перелома — ниже груди — он тоже не чувствует. В фильме «1 + 1» о дружбе парализованного аристократа с его помощником — парнем с улицы — он поливает ноги босса кипятком из чайника, удивляясь тому, что тот ничего не ощущает. В жизни такой эксперимент не прошел бы даром. С ожогом от стакана с кофе Арсений пролежал в больнице три недели.

Арсению тридцать два года. На нем оранжевая шапка и разнопарные носки. Он предприниматель и совладелец клуба с играми в виртуальной реальности в Казани. Осенью 2013 года Арсений сломал позвоночник. В 2019 году он стал первым участником клинического исследования в сотрудничестве Научно-клинического центра при Казанском федеральном университете, Дальневосточного федерального университета и Mayo Clinic в США. Арсению установили нейроимплант в спинной мозг.

 

— Когда я отошел от наркоза, ко мне пришли врачи нашего отделения. Эльвира Ришатовна приложила ко мне антенну, что-то нажала на компьютере и сказала: «Арсений, попробуй потянуть стопу на себя». Я попробовал и увидел, что она тянется. Это было удивительно! Шесть лет ты не можешь пошевелить ногой… При этом никаких ощущений не было. Я видел, что двигаю стопой, но не чувствовал этого. 

Нейростимуляция для восстановления движений у парализованных людей — прорывная область в медицине. Научные группы в разных странах ведут эту работу в статусе клинических исследований. Сначала испытывают методики на лабораторных животных, потом берут в долгосрочные программы пациентов с полным разрывом спинного мозга, как у Арсения. 

По сути нейростимулятор — это гаджет с электродами. Когда он включен с пульта, пациент может делать то, что не может делать из-за травмы, например двигать ногами. В самом успешном случае — вставать и ходить с опорой. Как это работает? И тот ли это прогресс, которого ждут люди, парализованные после несчастных случаев?

«К сожалению, я не могу выйти вам помочь»

До травмы Арсений работал промышленным альпинистом в Казани. В тот день он пилил верхушку 23-метровой сосны. По технологии, верхушка привязывается к стволу веревками, перепиливается, повисает на этих веревках, затем альпинист спускает ее на землю. Выглядит это так. Арсений отпилил метров шесть, дерево не выдержало веса повисшей макушки, его вырвало с корнем. Арсений упал вместе с ним вниз.

— В больнице, куда меня привезли, я провел больше двух месяцев, — рассказывает он, — то на лекарствах, то после наркоза, то переваривая, что со мной произошло. У меня был осколочный перелом в грудном отделе. Мне сделали три операции. Первую — при поступлении: зафиксировали позвоночник пластинами. Через два дня — вторую: попробовали освободить зажатый спинной мозг. Через две недели пытались растянуть позвоночник, чтобы все это было зафиксировано под большим углом. Перед Новым годом меня выписали домой в печальном состоянии — с регулярной температурой под тридцать восемь. 

Травмы позвоночника люди чаще всего получают в ДТП, ныряя или из-за падений с высоты. Это приводит к повреждению спинного мозга на разных уровнях. Пациенты с травмой в поясничном отделе прекрасно держат спину, могут балансировать сидя, но у них не двигаются ноги и нарушена работа органов таза. При травме на уровне шеи может исчезнуть контроль над руками. При травме на грудном уровне руки работают, но частично «выключены» спина и ноги. 

Арсений после перелома потерял способность двигать ногами и туловищем ниже груди.

— Первый месяц я лежал и не мог сам ничего — не мог сам сидеть, не мог сам перевернуться. Дома были жена и наш трехлетний сын, ее отец и сестра. Мы жили в хрущевке без лифта на четвертом этаже. Коляску мне дал знакомый тещи, но я не мог в нее сам пересесть. Передвигаться по квартире можно было лишь на пару метров вперед и назад, дальше не пускали габариты пространства и коляски. Вызывали врача на дом, потому что непонятно было, что делать дальше — и с температурой, и какие анализы сдавать, чтобы понять, что со мной, и как регистрировать травму. Пришел дежурный врач, сказал, что под Новый год специалистов нет, на праздниках лаборатории не будут работать, обращайтесь после праздников. Жена пошла в поликлинику, отстояв огромную очередь к терапевту, тот, не посмотрев историю, снимки, спросил у нее: «Что случилось, с высоты упал? Через полгода встанет». 

Беляевы нашли врача-реабилитолога из частной клиники. В январе начали первый курс реабилитации, он длился двадцать восемь дней и стоил девяносто тысяч рублей. Каждый день Арсения в эту клинику носили на руках вверх и вниз друзья из промышленного альпинизма, знакомые и соседи. Месяц занятий дал то, что он научился переворачиваться на бок. 

— Кажется, что это невероятная мелочь. Непонятно, стоят ли того вложения, — на реабилитацию Арсений потратил все сбережения. Когда они закончились, ему собирали деньги в казанских пабликах во «ВКонтакте», часть трат обеспечили пожертвования от московского Храма Пресвятой Богородицы. — На самом деле это суперважно. Если лежать неподвижно, то через три-четыре часа у тебя начинают развиваться пролежни. Кто-то должен тебя переворачивать. На один бок — два часа полежал, на спину — два часа полежал… Если ты сам это умеешь делать, это сильно разгружает твое окружение. 

Мы едим пирожные на кухне дома у Арсения. В эту квартиру на первом этаже пятиэтажки он с семьей переехал через два года после травмы. Внутри расширили проходы, чтобы он мог передвигаться на коляске. В доме есть отдельный вход с пандусом. После травмы у Арсения было много разных видов реабилитации — он хватался за любую возможность. Спустя два года его день выглядел так: утром он сам выезжал из дома, перебирался из коляски за руль «Ларгуса», отвозил жену на работу, а сына — в школу, потом работал таксистом десятичасовую смену. 

— Моя самая частая фраза, когда я работал в такси: «Вещи положите на сиденье или в багажник, к сожалению, я не могу выйти вам помочь, но вы можете это сделать сами», — вспоминает Арсений. — Я работал в «Яндексе» и в местном такси «Везет» самым обычным образом, никаких пометок или чего-то подобного в приложении не было. Коляска со мной ездила в багажнике. Далеко не все пассажиры обращали внимание на то, что я управляю руками. Кто обращал внимание, с интересом расспрашивали. Я с удовольствием рассказывал об особенностях управления автомобилем. Работал в такси я примерно полгода, но это не было выгодно. За смену выходило чистыми от 300 до 800 рублей. Надо было переводить автомобиль на газ и работать от двенадцати часов в день. А я на тот момент не мог сидеть за рулем больше десяти часов, да и сейчас сложновато.

Несмотря на то что такие результаты выглядят впечатляющими, какая-то часть жизни для Арсения была закрыта. 

— Я не мог сам положить коляску в машину. Всегда нужен был помощник. Не мог проехать на коляске три двора, чтобы отвести сына в школу, потому что умел передвигаться только по ровной поверхности.

В 2018 году Арсений полетел в реабилитационный центр в Евпаторию, где учат ездить на активной коляске — такой, что позволяет запрыгивать на поребрики, съезжать или подниматься по ступенькам, держась за поручень. 

— Это то, что разделило мою жизнь на до и после, — вспоминает он. — Я вернулся домой, посмотрел из окна на улицу и понял, что знаю, как там передвигаться. До этого я смотрел туда и видел одни препятствия. Доезжаешь до поребрика — все, дальше можно только упасть лицом вниз. А после курса я видел, что туда можно запрыгнуть, разогнавшись, спрыгнуть и ехать дальше. Я начал водить ребенка в школу самостоятельно. В то же время занялся баскетболом. Я мог сидеть в коляске, немного пошатываясь, но этого хватало, чтобы играть в команде у нас в Казани. 

Арсений из людей, про которых говорят: живчик, шустрый, с кипучей энергией. У него подвижная мимика, жестикуляция. Рассказывая что-то, он активно наклоняется телом вперед, влево, вправо. Когда мы познакомились в клинике, он сидел не в коляске, а на кушетке. Я уже знала от врачей, что он парализован ниже грудной клетки. Но если бы не знала, то могла не обратить внимание на то, что его ноги не двигаются. Впечатление со стороны, будто он чувствует тело больше, чем это есть. Но Арсений как не чувствовал ничего ниже перелома, так и не стал чувствовать после курсов — обычная реабилитация не дает такого эффекта. Чтобы получить больше, нужно что-то другое. 

В 2018 году Арсения нашли врачи из Научно-клинического центра при Казанском федеральном университете (НКЦ при КФУ). Им нужен был первый участник долгосрочного клинического исследования. Когда Арсению предложили получить нейроимплант, он согласился.

Как работает нейроимплант?

— Сгибаем колено, ручки напрягаем, начали. Закончили. Теперь стараемся колено согнуть к груди. Готовы?

Это комната для диагностики. На кушетке Айнур. У него перелом в шейном отделе — он не чувствует тело ниже плеч. То, что происходит в комнате, называется регистрацией миограммы — это запись электрических сигналов, полученных в результате сокращений мышц. Если врач увидит то, что ему нужно, Айнура включат в исследование.

Сейчас в казанском НКЦ, кроме Арсения, еще семь участников исследований получили нейроимпланты. Больше двадцати человек проходят реабилитацию, часть из них готовится к установке нейростимулятора в этом году.

Айнур лежит неподвижно во время команд врача Алены Дмитриевны. Она смотрит на экран компьютера. Там много тонких линий. Когда Айнур хочет согнуть колено, большинство линий остаются прямыми. Но какие-то линии начинают мелко дрожать, а какие-то искривляются — это значит, некоторые мышцы пытаются откликнуться. На ногах Айнура датчики, они передают эту информацию. 

— Представьте: спинной мозг как канат, — говорит Эльвира Мухаметова, невролог, руководитель отделения двигательной нейрореабилитации НКЦ и один из руководителей нейролаборатории. — Полный разрыв спинного мозга — это когда канат перерубили. Но можно перерубить его полностью и разъединить на две части. А могут остаться ниточки — нервные волокна — в том месте, где его перерубили. Эти ниточки будут продолжать связывать две части. Почти всегда нервные волокна остаются. Для этих клинических исследований мы обследуем пациентов с полным разрывом спинного мозга по медицинской классификации. Но пока видели один случай, когда ниточек не осталось совсем и ни одна мышца не давала отклика. 

У Айнура полный разрыв спинного мозга по медицинской классификации, но есть признаки того, что отдельные волокна остались после травмы. Как и у Арсения. 

— В 1980-х годах исследователи поняли, что с помощью анализа миограммы у таких пациентов часто можно увидеть остаточную активность мышц, — рассказывает Эльвира Мухаметова. — Нервных волокон в этом случае слишком мало, чтобы они могли активировать движения ног. Но если они есть, нейростимуляция даст результаты.

Когда здоровый человек хочет пошевелить ногой, головной мозг дает команду, посылая по телу сигналы — электрические импульсы. Импульсы проходят по спинному мозгу, спускаются в мышцы, заставляют их сокращаться — это основа для движения.

Из-за травмы связь мозга с мышцами нарушена. Импульсы доходят не полностью. Нейростимулятор в некотором смысле восстанавливает эту связь. К «шайбе», как та, что прощупывается на пояснице Арсения, прикреплены электроды. Их устанавливают там, где находятся генераторы шагательных движений, — в поясничном отделе спинного мозга. Электрические разряды от импланта активируют генераторы. Благодаря этому спинной мозг ниже травмы различает команды от головного мозга — это позволяет пациенту делать движение. 

На что способны нейроимпланты?

Если нейростимулятор может дать то, что в теле пропало после травмы, значит ли это, что парализованный человек может пойти? 

Сейчас лучший результат у нескольких пациентов из клиник в США. В одной из них работает руководитель клинических исследований, проводимых в том числе в Казани, Игорь Лавров. В его клинике тридцатилетний мужчина после шести лет в инвалидном кресле при включенном стимуляторе научился вставать и ходить с ходунками. Большинство участников таких исследований не начинают ходить самостоятельно. Арсений на тренировках ходит, держась за брусья, когда его подвешивают в специальной системе разгрузки. За время после травмы у него образовались остеофиты — наросты на костях, это мешает ему стоять и ходить с опорой самому.

— Мужчина с лучшим результатом не оставил инвалидное кресло, — говорит Эльвира Мухаметова. — И те пациенты, которые после травмы могут ходить с ходунками, все равно передвигаются на коляске — так удобнее и быстрее. Нейростимулятор — это не история про «встань и пойди». Что он дает? С нейростимулятором пациент начинает чувствовать участки тела ниже травмы — бока, спину, это позволяет устойчивее держать баланс. В прошлом декабре Арсений стал чувствовать свой кишечник. Со стороны кажется, что пойти важнее, чем почувствовать кишечник. Но почувствовать кишечник также важно для качества жизни. Мы стараемся подготовить пациентов к тому, чтобы они могли подняться на ноги во время тренировки с имплантом. Вертикальная нагрузка — это профилактика многих осложнений при травмах спинного мозга: остеопороза, тромбозов. 

Имплант включается с пульта. Пульт есть у пациента. Он может включать стимулятор, когда надо, и вне больницы, переключать заданные режимы. Врачи программируют каждое устройство под конкретного человека в зависимости от того, какую проблему хотят решить в первую очередь. Пример: у некоторых пациентов сильная и частая спастика — это когда ноги непроизвольно трясутся. В этом случае настраивается режим, при котором стимулятор гасит ненужное напряжение и уменьшает спастику.

Почему то, что происходит здесь, — прорыв в медицине?

Имплантация электродов в мозг человека, головной или спинной, не что-то новое. В середине XX века ученые в России и Европе экспериментировали с вживлением электродов в головной мозг для последующей стимуляции. 

— В России одну из первых операций по стимуляции головного мозга провели в 1960-х в Санкт-Петербурге под руководством Натальи Петровны Бехтеревой, — рассказывает Игорь Лавров, врач-невролог, кандидат медицинских наук, руководитель лаборатории по изучению травмы спинного мозга в клинике Мэйо (США) и научно-исследовательской лаборатории НКЦ при КФУ. — Врачи пробовали активировать конкретную зону в стволе головного мозга, чтобы облегчить симптомы, вызванные паркинсонизмом и дистонией, — тремор и тонические сокращения мышц. В то время проводить такие операции было крайне трудно: у врачей не было компьютерного томографа, они не могли получить снимок мозга и спланировать навигацию для правильной имплантации, для этого они опирались на сложные расчеты. Несмотря на это, первые результаты показали, что метод работает. У пациентов с выраженными симптомами снижался тремор и сокращения мышц во время стимуляции через нейроимплант сразу после операции.

Из-за несовершенства технологий, в частности отсутствия компьютерного томографа, последовал перерыв, когда такие операции почти не проводились. Но в 1970—1980-х профессор Алим Бенабид из Гренобля усовершенствовал методику имплантации и нейростимуляции головного мозга, она стала доступна для многих центров. К этому моменту уже появились томографы и использовались стимуляторы для сердца. Производители сердечных стимуляторов стали делать на их базе нейроимпланты, добавив туда больше контактов и параметров стимуляции.

Сейчас нейростимуляция головного мозга массово применяется в мире при следующих нарушениях:

• эссенциальный тремор — это заболевание, при котором трясущиеся конечности — основное проявление. В ряде случаев пациент не может взять в руки зубную щетку, побриться. Медикаменты при треморе, как правило, неэффективны;
  
• болезнь Паркинсона, связанная с постепенной гибелью двигательных нервных клеток — нейронов, вырабатывающих дофамин. Тремор рук часто первое, что заметно у больного и с чем ассоциируется паркинсонизм. Нейроимплант порой единственная возможность убрать дрожь. Полного выздоровления это не дает, потому что тремор и нарушение движений не единственная проблема при болезни Паркинсона. У пациента в целом нарушен мышечный тонус, что ведет к общей скованности и нарушениям позы и движений. Во многих случаях стимуляция головного мозга сильно облегчает жизнь такому больному;
  
• дистония — нарушение, когда у больного возникают сильные непроизвольные спазмы разных мышц. Тело скручивается в повторяющихся движениях в патологические позы. Нейростимуляция помогает снизить тонус и восстановить движения;
• эпилепсия — хроническое неврологическое заболевание, когда у больного внезапно возникают судорожные припадки. Стимуляция отдельных зон головного мозга позволяет снизить их интенсивность и частоту.

— В России начинают ставить импланты при эпилепсии. Имплантация при паркинсонизме и треморе ведется во многих крупных клиниках и в отдельных случаях при дистонии, которая требует более длительного подбора параметров стимуляции для каждого пациента, — рассказывает Игорь Лавров.

Это хорошо опробованные операции. А есть направления, которые требуют изучения и проводятся в статусе клинических исследований. То, чем занимаются в клинике в Казани, — нейростимуляция для восстановления движений у парализованных так, чтобы больные могли самостоятельно или с поддержкой стоять и ходить, — как раз такой передовой метод. Раньше нейроимпланты для парализованных пациентов применяли при хронической боли, а позже — чтобы уменьшить спастику.

Из других новых направлений — нейростимуляция головного мозга при хронической боли, которая не снимается медикаментами и стимуляцией спинного мозга. Такая научная программа есть и в НКЦ при КФУ. 

 

Еще одно новое направление — это нейростимуляция в психиатрии. В конце прошлого года с помощью нейроимпланта у 36-летней пациентки стимуляция снизила симптомы депрессии, с которыми не справлялись лекарства. Операций по вживлению имплантов пациентам с психиатрическими заболеваниями в мире проводится мало, но результаты говорят об эффективности. Нейростимуляция также помогает пациентам с синдромом Туретта, у которых возникают тики, непроизвольные звуки.

Развивается нейроимплантация для пациентов, зависимых от аппарата искусственного дыхания после шейной травмы спинного мозга. Первые результаты показали, что установка импланта на уровне грудного отдела — там, где находятся генераторы, отвечающие за работу межреберных мышц, — позволяет перевести пациентов с аппарата ИВЛ на более щадящие методы поддержки жизни.

Нейроимпланты и программное обеспечение в российских клиниках в основном американских производителей: Medtronic, Abbott, Boston Scientific. Некоторые научные лаборатории работают в международном сотрудничестве. Как это происходит и в Казани. После 24 февраля многие научные связи между Россией и другими странами были разорваны. 

— Программа в Казани пока осталась. К сожалению, многое из оборудования уже не закупить, и для большинства групп это, конечно, проблема. Что касается имплантов, для исследований их не требуется много. Главное, чтобы сохранились текущие поставки, — говорит Игорь Лавров.

Он оценивает количество устанавливаемых в России нейроимплантов в несколько сотен в год. Речь обо всех стимуляторах — и для массово проводимых операций, и для клинических исследований. Для сравнения, операции по установке кардиостимуляторов исчисляются сотнями только в каком-либо регионе. В 2021 году на Урале поставили 650 имплантов для сердца.

Что будет, если сотрудничество в будущем все же прекратят? Вернемся к тому, что нейроимплант — это гаджет. Он не навсегда. Срок его действия зависит от батареи. Как правило, ее хватает на пять-десять лет работы в зависимости от параметров стимуляции. По прошествии этого времени устройство нужно менять. Чтобы имплант работал как надо, нужно программное обеспечение и техническая поддержка производителя. В начале 2022 года в США производитель бионических глазных имплантов — такие ставят слепым людям, чтобы те могли различать день и ночь, движущиеся предметы, — отказался от поддержки своей технологии. Компания находится на грани банкротства. Ее импланты вживили 350 незрячим. Здесь пациентка рассказывает о том, как ее имплант неожиданно отключился, когда она шла в метро. 

Нейроимплант, установленный парализованному пациенту, устроен иначе, он автономен, может выйти из строя или из-за срока действия батареи, или при повреждении, что бывает крайне редко. 

— Программа привязана к версии устройства, — объясняет Игорь Лавров. — Все, что уже имплантировано пациентам, будет работать, как и ожидается.

Операции по установке нейростимуляторов проводят в государственных и частных неврологических клиниках или больницах с большими отделениями неврологии. Получить сам имплант можно бесплатно по полису ОМС, если для этого есть показания. Или платно в частной клинике. Но если процедуры проводятся в статусе клинических исследований, это можно сделать только там, где работают лаборатории такого профиля. Научные группы, которые занимаются нейростимуляцией для восстановления движений у парализованных, есть в клиниках в Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Владивостоке. Реабилитация — тренировки с врачом несколько раз в неделю — платная. Иногда при начале клинического исследования можно попасть в числе первых пациентов и на бесплатную реабилитацию, но это не правило. 

«Если включать стимуляцию и ничего не делать, начинаешь потеть»

— Обычно я чувствую положение ног, как будто бы сильно отсидел их, — объясняет Арсений свои ощущения. — С включенным имплантом чувствую напряжение в них. Но это очень отличается от того, как чувствуете вы. Я не чувствую кожу, прикосновения. И напряжение в мышцах, знаю, сильно сниженное. Тренировка с имплантом — тяжелая нагрузка. Если включать стимуляцию и ничего не делать, начинаешь потеть. У здорового человека от такой нагрузки начнут болеть ноги, а я не ощущаю боли. 

Имплант нужно включать только для конкретного дела. Первое — чтобы снять спастику. Второе — для пассивной тренировки, когда двигаться не нужно, но стимулятор работает и приводит в общий тонус нервные волокна. Третье — для активной тренировки — это когда пациент лежит на кушетке и делает заданные движения ногами или ходит с опорой. Четвертое — в быту, например в ванной, чтобы зафиксировать спину. 

В быту Арсений не включает имплант. Ситуации, где он мог бы пригодиться, как в ванной, непродолжительны, а включить и выключить стимуляцию — дополнительное время. В повседневной жизни Арсений хорошо обходится без импланта. Утром мы приезжаем к нему, чтобы поехать в его клуб виртуальной реальности — это место, где люди надевают шлем виртуальной реальности и проходят квесты в других, вымышленных мирах или гоняют на машинах, стреляют по врагам. Этот бизнес он открыл с другом год назад, прибыли он пока не приносит и сейчас занимает Арсения больше всего.

Арсений выезжает из дома, пересаживается с коляски на переднее сиденье машины, сам перетаскивая ее с улицы. Аналогичным способом выбирается из машины: раскладывает кресло, пересаживается. Нам не нужно придерживать ему двери или как-то иначе участвовать. Сейчас он продолжает ездить в клинику три раза в неделю. 

— У меня появляются новые ощущения, — рассказывает Арсений. — За последние два-три месяца я стал чувствовать некоторые участки по бокам. Проблема тренировок для инвалидов — придумать, как задействовать мышцы, которые не шевелятся. Обычно реабилитологи придумывают упражнения на группы мышц, часть из которых работает, а часть — нет. Нейроимплант дает возможность выполнять упражнения, в которых все задействованные мышцы не работают.

Арсений не питает лишних иллюзий по поводу нейроимпланта. Но то, что он чувствует тело ниже перелома несколько раз в неделю, позволяет ему выполнять новые действия и без включения импланта.

— Благодаря этой реабилитации я научился подниматься по довольно крутому пандусу у меня в подъезде, держась за один поручень. Раньше я не мог это делать и просил кого-то подтолкнуть меня. Чтобы мне самому это делать, нужна хорошая включенность спины — при подъеме я должен скруглять спину и выталкивать таз вперед. Я стал сам открывать и закрывать окна дома. Мне нужно привстать на руках, пересесть на колесо коляски или подлокотник, вытянуть руку вверх и в сторону, чтобы дотянутся до ручки окна. Раньше я терял равновесие и мог упасть из такого положения. Это действие и сейчас небезопасно, но в ходе тренировок у меня улучшилось ощущение баланса тела, поэтому я могу держать равновесие. 

• Теги:
• люди с ограниченными возможностями
• медицинская помощь