«Наш трамвай» із штучним інтелектом: як у Харкові повертають ходу ветеранам та цивільним після надскладних травм

У відділенні реабілітації Харківського інституту патології хребта та суглобів імені професора Миколи Ситенка пацієнтів навчають ходити за допомогою штучного інтелекту. Спеціальна система аналізує параметри руху, моделює різні умови пересування та допомагає відновлювати ходу після поранень, травм і складних операцій.

Щодня тут займаються десятки ветеранів і цивільних. Через великий потік пацієнтів медики жартома називають своє відділення «трамваєм» або «вуликом». Попри ремонт частини приміщень, робота не зупиняється: фахівці одночасно розвивають сучасні методики реабілітації та працюють з обладнанням на основі штучного інтелекту, аналогів якому, за їхніми словами, в Україні майже немає.

«Раніше не міг встати від болю»: історії з коридорів «вулика»

55-річний ветеран Віталій Романенко прийшов на заняття уже вдесяте. У березні 2022 року він добровільно мобілізувався. Розповідає, потрапив до піхоти 127-ї бригади, звільнився зі служби за рік.

Прямих поранень чоловік не мав, проте важкі умови окопного життя дали про себе знати — розвинувся коксартроз 4-ї стадії*, через який кожен крок перетворився на катування.

«Вирішили ендопротезувати, тому що рухатись було неможливо, боляче і дуже складно», — говорить Віталій Романенко.

Тепер чоловік вчиться ходити заново. Позаду майже два тижні щоденних занять і кроки доріжкою більш впевнені, каже ветеран. На екрані перед ним з’являються колоди, каміння та спеціальні мітки для кроків, а система зі штучним інтелектом аналізує кожен рух і коригує навантаження.

«У перший день я сюди зайшов і сильно кульгав на один бік. Потім почалася реабілітація, вирівнювання ходи на спеціальному апараті. Крім занять на стенді, виконую фізичні вправи з інструктором, щоб закріпити м’язи. Результати вже зараз бачу чудові», — ділиться колишній військовий.

Віталій Романенко отримує повний комплекс реабілітації, говорить керівник відділення реабілітації Володимир Стауде:

«Для відновлення функцій ходи важлива функція не просто м’язів, які рухають кульшовий суглоб, але і м’язів вертикального положення тіла, постави. Тому весь комплекс реабілітації, який ми проводимо при ендопротезуванні і які отримують пацієнти, тим більше при двобічному ендопротезуванні — це з’єднання всіх напрямків. Тому що, зробивши одне, ти все одно отримуєш проблеми. А зробивши все — отримуєш нормальну ходу».

Бігова доріжка, яка аналізує кожен крок

У центрі однієї з реабілітаційних зал стоїть тренажер, який є одним із найсучасніших в Україні, кажуть у відділенні. 

Це бігова доріжка з датчиками, камерами, елементами віртуальної реальності та штучним інтелектом. Обладнання надала Академія наук України.

Керівник відділення реабілітації Володимир Стауде пояснює: система аналізує довжину та ширину кроку, положення стопи, час опори на кінцівку, симетрію рухів і навіть співвідносить ці показники зі станом хребта.

«Наша комплектація є унікальною для України, тому що дозволяє коригувати параметри ходи з фронтальним контуром хребта. Це дуже важливо для пацієнтів після ендопротезування суглобів, операцій на хребті чи важких травм нижніх кінцівок», — говорить Стауде.

Після аналізу система самостійно підбирає навантаження для конкретного пацієнта.

На екрані людина бачить завдання: переступити колоду, пройти між камінням або рухатися лісовою стежкою. Усі рухи фіксуються, а програма допомагає лікарям коригувати подальшу реабілітацію.

«За рахунок точного вимірювання параметрів ми можемо значно прискорити відновлення після складних операцій», — каже Стауде.

Фізіотерапевт Дмитро Задорожний пояснює, що система дозволяє побачити навіть дрібні порушення ходи.

«Ми аналізуємо розворот стопи, довжину та ширину кроку. На доріжці з’являються спеціальні квадрати, на які людина має ставити ногу. Це допомагає стабілізувати ходу та повернути правильний руховий стереотип, — розповідає він.

Від фронту до реабілітації

Ще один пацієнт відділення — Ярослав Яковець. Ветеран приїхав до Харкова з Івано-Франківська. Розповідає, має другу групу інвалідності. Ярослав служив у роті оперативного призначення 50-го полку Нацгвардії:

«Здебільшого штурмовими діями займались. З початку війни, з 2022-го — це Мар’їнка, Волноваха, потім Серебрянський ліс. І там отримав поранення так, що вціліла тільки одна ліва нога. Протезів у мене немає. Все інше було порізане, поламане. 18 місяців стаціонару, 9 операцій. А тепер реабілітації».

Протягом двох років шукав місце, де можна отримати кваліфіковану допомогу, каже Ярослав:

«Хлопці з “Кракена” підказали, що саме в Харкові є дуже хороші спеціалісти. Я тут трохи більше тижня. Раніше ходив вкрай погано, зранку важко було встати, треба було довго розходитися через біль. Зараз займаюся на тренажерах з реабілітологами, допомагає механотерапія. Зміни пішли хороші: зранку встаю без болю і вже проходжу півтора кілометра без зупинки за 20 хвилин».

Власні методики та наукові розробки

Великий наплив пацієнтів змушує відділення працювати у максимально інтенсивному режимі, переважно в першу половину дня. Нині у частині приміщень створюють сучасні, комфортні та інклюзивні умови для пацієнтів, які пересуваються на кріслах колісних чи милицях.

За словами Володимира Стауде, за минулий рік системну реабілітаційну допомогу тут отримали 580 пацієнтів, з яких близько 85 — це кадрові військові та ветерани.

Харківські фахівці не лише працюють із новим обладнанням, а й розробляють власні методики реабілітації.

«Насправді, робіт з використання штучного інтелекту в ортопедії і травматології дуже мало. І зараз ми, можливо, вперше в Україні отримуємо досвід використання цього обладнання. Більш того, ми вже підготували декілька наукових статей у журнали з високим рівнем цитування у науково-методичних базах, де ми ділимось цим досвідом. На теперішній час ми розробили і підготували методику для відновлення параметрів ходи для пацієнтів, які прооперовані на хребті, для пацієнтів з дегенеративними захворюваннями хребта та для пацієнтів після ендопротезування колінного та кульшового суглобів», — говорить Володимир Стауде.

Напрацювання інституту були представлені на міжнародних конференціях і конгресах. Цьогоріч їх презентували на Європейському конгресі з реабілітаційної медицини у Кракові.

«І багато медичних реабілітаційних центрів ЄС також представляли доповіді з приводу використання якщо не такого, то подібного обладнання. І, до речі, мені дуже приємно було побачити, що наші розробки і наші наукові роботи викликали зацікавленість. Зокрема, ортопедична клініка Ягеллонського університету, ортопедична клініка під Варшавою проявили зацікавленість у співробітництві і напрацюванні спільних наукових розробок», — розповідає Стауде.

x

Перші пацієнти з остеоінтегративними протезами

Ще один напрямок роботи відділення — реабілітація людей після остеоінтегративного протезування. Такі операції вперше на сході України провели в інституті цього року. Під час такого втручання у кістку імплантують спеціальний металевий стрижень, до якого потім кріпиться зовнішній протез. Першими пацієнтами стали четверо людей. Один із них після операції вже повернувся до служби, говорить керівник відділення:

«У нього операція була 19 лютого, а вже у березні почались навантаження на цей ендопротез. І на початку квітня він став на екзопротез. Він приходив до нас на контрольний огляд з приводу реабілітації і діагностики на цьому обладнанні параметрів ходи і наприкінці квітня вже повернувся на службу. І, безумовно, це таке революційне направлення».

За словами Стауде, до операції ці пацієнти роками не могли нормально пересуватися навіть зі звичайними протезами через біль та постійні ускладнення.

Окрім сучасних тренажерів, є басейн, лікувальні ванни, обладнання для механотерапії та тракційного лікування хребта. Фахівці відділення реабілітації передають свій досвід студентам медичних факультетів.

«Для роботи з цим обладнанням необхідний високий рівень фахівців, що на превеликий жаль, на теперішній час також є проблемою. На мій погляд, у всіх закладах», — підсумовує Володимир Стауде.

*Коксартроз 4-стадії — деформуючий артроз кульшового суглоба, крайня, найважча фаза захворювання, при якій суглобовий хрящ повністю руйнується, суглобова щілина відсутня, а кістки деформуються і можуть зростатися між собою. Ефективним методом є хірургічна операція – ендопротезування, тобто заміна суглоба на штучний імплантат.