Любое повреждение спинного мозга, позвонков и межпозвоночных дисков, вне зависимости от степени его тяжести, считается достаточно серьезным заболеванием. Последствия травм позвоночника могут быть совершенно непредсказуемыми, так как это сложная структура, состоящая из большого числа мышечных тканей и соединительных элементов, чрезвычайно значима для нормального функционирования не только опорного и двигательного аппарата, но и для деятельности центральной, периферической и вегетативной нервных систем, а также внутренних органов, нередко подвергающихся компрессии и трансформации, произошедших ввиду травмирования и дегенерации позвоночного столба [7].
Повреждения позвоночника составляют до 4 % от всех травм опорно-двигательного аппарата. Травма позвоночника, спинного мозга и его корешков среди всех травм позвоночника составляет 20 %. Наличие парезов и параличей затрудняет уход, раннюю активизацию и реабилитацию пострадавших, приводит к стойкой утрате трудоспособности, которая и составляет, по мнению различных авторов, до 80 % [3]. При этом исход зависит от своевременного оказания и выбора хирургической тактики лечения. На современном этапе существуют различные способы хирургического лечения: одно- и двухэтапные операции [2–8, 17].
Хирургическое лечение осложненных переломов позвоночника требует от хирургов на современном этапе выполнения следующих принципов: полной декомпрессии спинного мозга, корешков и сосудов и надежной стабилизации поврежденного сегмента, что позволяет проводить раннюю активизацию, вертикализацию и реабилитацию больных и сокращает сроки пребывания больных в стационаре [4–8, 16].
Экзоскелет (от греч. έξω — внешний и σκελετος — скелет) — устройство, предназначенное для увеличения силы человека за счет внешнего каркаса [1]. По мнению разработчиков, аппарат ExoAtlet P — это решение проблемы симбиоза человека и машины на уровне механо-тактильного взаимодействия. Это интеграция человека и робота [8].
В зарубежной литературе нам встретились следующие описания пассивных экзоскелетов. Мягкий пневматический экзоскелет, созданный группой исследователей из университета Карнеги Меллон, Гарвардского университета, университета Южной Калифорнии, Массачусетского технологического института и разработчиком носимых датчиков BioScience [9]. Он включает в себя гибкие искусственные мышцы, легкие сенсорные датчики и управляющее программное обеспечение. Изготовлен аппарат из мягкого эластичного полимера. В настоящее время его можно носить лишь на голени, биологическая структура которой кропотливо воспроизведена в устройстве. В новом устройстве три цилиндрические искусственные мышцы соответствуют мышцам передней части голени и одна — задней. Искусственные сухожилия (стальные кабели) протянуты от концов этих мышц вниз к стопе и служат для перемещения лодыжки. Обратная связь обеспечивается с помощью гиперупругих тензометрических датчиков, расположенных на верхней и боковой части лодыжки. Каждый датчик состоит из резинового пласта, содержащего микроканалы, заполненные жидким проводником из металлического сплава. Форма этих каналов изменяется, когда эластичный материал растягивается или сжимается, тем самым изменяя электрическое сопротивление металла. Когда изменение сопротивления зарегистрируется, программное обеспечение может установить положение голеностопного сустава. Подвижность обеспечивается благодаря гибким материалам, но гибкость создает и определенную проблему: такое устройство гораздо тяжелее контролировать, чем экзоскелет из привычных жестких материалов, поэтому и датчики здесь должны быть чувствительнее, и способы контроля более точные. Лабораторные тесты показали, что устройство в состоянии передвигать лодыжками испытуемых в достаточном для нормальной ходьбы 27‑градусном диапазоне движения [9]. Но это только опытный образец. В настоящее время ученые пытаются усовершенствовать конструкцию так, чтобы пациентам с реальными проблемами подвижности было удобнее носить аппарат [9, 12].