Многие технологии, которые сегодня можно встретить в передовых медицинских клиниках, пришли к нам с космических станций. Так зародились лечение и постановка диагнозов «на удаленке», возможность «обмануть» мозг человека, уникальные психологические практики и костюмы для лечения инсульта и ДЦП. Чем еще мы обязаны ученым, создающим разработки для космонавтов, читайте в статье наука.рф.
Врач с другой планеты
Сейчас в России, да и во всем мире активно развивается «телемедицина» — дистанционное оказание медицинских услуг. Закон, разрешающий такое лечение, был принят в нашей стране еще в 2017 году, но особенно популярным и востребованным это направление стало в период пандемии Covid-19. В основном в онлайн-режиме специалисты ставили диагнозы и контролировали состояние пациентов. Например, по данным BusinesStat, в 2021 году российские врачи провели около 4,95 млн телемедицинских консультаций, что на 9,7% больше, чем годом ранее.
А ведь идея телемедицины появилась намного раньше — она пришла в нашу жизнь из космоса. В 1963 году в СССР был создан Институт медико-биологических проблем (ИМБП РАН). В его стенах ученые в том числе решали, как контролировать показатели здоровья космонавтов. Дело в том, что невесомость и космические нагрузки довольно опасны для человека.
Как объяснил врач-кибернетик, испытатель, руководитель пресс-службы ИМБП РАН Олег Волошин, невесомость серьезно влияет на вестибулярный аппарат: у космонавта могут появиться головокружение и тошнота — так называемая болезнь движения. Есть также риски, связанные с сердечно-сосудистой системой — нахождение в невесомости сказывается на частоте пульса и артериальном давлении. Но самые серьезные изменения могут произойти в костно-мышечной ткани. Поэтому многие разработки направлены на уменьшение именно этих проблем.
Специалисты, приглашенные в ИМБП РАН в 1960-х, уже имели опыт дистанционного медицинского сопровождения, близкий к космическому — они следили за здоровьем работников атомных подводных лодок, поэтому работа продвигалась быстро.
Уже в октябре 1964 года в космос впервые отправился врач — Борис Егоров на космическом корабле «Восход». Это была и первая в мире космическая лаборатория. Протестировать телемедицинские технологии удалось в 1965-м, когда Алексей Леонов вышел в открытый космос. Он был связан с кораблем специальным кабелем, по которому передавалась вся информация о состоянии его здоровья.
Сегодня в земной телемедицине все проще — врач и пациент связываются с помощью Интернета. Проводятся даже дистанционные операции. Например, в 2019 году в России в онлайн-режиме были сделаны две операции с удаленной консультацией консилиума хирургов. Тогда удалось успешно удалить раковую опухоль, а также извлечь NFC-чип, вживленный в руку человека.
Опора и поддержка
Сейчас ИМБП РАН работает над созданием различных тренажеров для космонавтов, которые помогают им укреплять опорно-двигательную систему во время полета. Очень важно, чтобы мышцы не успели привыкнуть к невесомости и не атрофировались.
Несмотря на то, что люди на Земле не знакомы с невесомостью, многие космические аппараты и силовые тренажеры им тоже полезны, в первую очередь миостимуляторы. Их можно купить уже практически во всех медицинских магазинах. Но это не такие интересные «потомки» космоса, как, например, костюм Регент — модификация нагрузочного костюма для космонавтов «Пингвин». Мышцы человека в нем постоянно в напряжении. «Регент» применяется для сопровождения людей с детским церебральным параличом (ДЦП), а также для реабилитации пациентов после перенесенного ишемического инсульта и тяжелых черепно-мозговых травм. Костюм помогает выработать навыки правильной ходьбы и закрепить правильный моторный стереотип — восстановить функциональные связи в головном мозге.
Другая разработка института — подошвенный стимулятор «Корвит». По своим задачам он аналогичен прибору «КОР», который помогает космонавтам избежать атрофии мышц в условиях невесомости. «Корвит» также используется для реабилитации лежачих больных.
«Наш организм постоянно воспринимает информацию — тактильную, осязательную, звуковую. И когда мы ходим, мы получаем соответствующие стимулы в двигательные центры. Когда человек лежит неподвижно, этого не происходит, поэтому ухудшается состояние больного и нарушаются нейронные связи. А такие специальные ботинки создают эффект того, что человек ходит. И даже в бессознательном состоянии мозг будет получать информацию об этом, тем самым помогая организму восстанавливаться. Конечно, это не панацея, но хорошее дополнение к терапевтическим восстановительным методам, повышающее их эффективность», — рассказал Олег Волошин.
Земля уходит из-под ног
Другая разработка «с орбиты», уже прижившаяся во многих санаториях и лечебных центрах России, — иммерсионные ванны. Дело в том, что невесомость может быть и «другом», если найти к ней правильный подход.
«В наших научных исследованиях иммерсионные стенды используются, чтобы смоделировать тот самый неблагоприятный фактор космического полета — невесомость. Конечно, мы не создаем невесомость как таковую, а оставляем человека без опоры. Он лежит в ванне, в толще воды, окутанный специальной пленкой, вследствие чего костно-мышечному аппарату не нужно трудиться, чтобы удерживать вес», — объяснил Олег Волошин.
Он рассказал, что сухую иммерсию врачи используют в лечении детей с ДЦП. Такие ванны позволяют без медикаментов добиться выраженного мышечного расслабления.
Есть и технологии, которые пока в разработке, но в будущем могут появиться и на космических станциях, и на Земле — например, центрифуга короткого радиуса (ЦКР). На первый взгляд, центрифугой сложно кого-то удивить — она остается одним из обязательных тренажеров в центрах подготовки космонавтов. Аппарат показывает, как человек справляется с перегрузками, возникающими при старте и приземлении космического аппарата. В России первый такой тренажер был создан еще в 1975 году. Но задача ЦКР совсем другая. Она предназначается для профилактики негативных последствий длительной невесомости.
Именно такую центрифугу планируют в будущем отправить на орбиту в составе российской орбитальной станции (РОС) — на ней такой специальный компактный аппарат позволит создавать небольшую нагрузку, равную той, что испытывает человек, стоя на земле. В медицине технология будет полезна для лечения нарушений периферического кровообращения нижних конечностей. В том числе она поможет быстрее залечивать переломы.
«Кости срастаются сами по себе, но у них есть внутренняя силовая структура. Если кость срастается без нагрузки, то этой структуры не возникает. Поэтому важно, чтобы человек с переломом упражнялся. И с помощью центрифуги есть возможность сделать это, не заставляя его ходить», — обратил внимание врач-кибернетик.
Сто недель одиночества
Пандемия, длившаяся почти два года, оставила свой отпечаток и подняла самые неожиданные проблемы. Например, в период изоляции люди жили буквально в четырех стенах и не могли общаться друг с другом лично. Кто бы мог подумать, что нельзя будет выйти за порог собственной квартиры? Можно сказать, что практически каждый человек в тот период смог понять, как чувствуют себя покорители космоса во время полета.
Ученые же сталкивались с проблемой изоляции и прежде. Они уже многие годы исследуют, что испытывает человек, временно изолированный от общества, например в небольшом пространстве космического корабля.
«ИМБП РАН изучает проблемы изоляции с 1967 года. Поэтому неудивительно, что в период локдауна в наш институт поступало много запросов с просьбами поделиться наработками по исследованию изоляции и советами, как правильно вести себя в таких условиях. Собственно, чтобы такие наработки можно было использовать и в земных условиях, одно из подразделений ИМБП РАН — Центр изучения и профилактики эффектов долговременной изоляции — входит в состав Павловскогого центра, научного центра мирового уровня», — поделился Олег Волошин.
Для изучения влияния изоляции на человека был запущен и международный проект SIRIUS. Он включает серию из нескольких научных экспериментов продолжительностью 17, 120, 240 и 365 суток. Последний этап — SIRIUS-23 –стартует уже этой осенью. В эксперименте моделируется работа экспедиции из шести человек на орбите Луны. Участники выполняют задачи космического экипажа: проводят исследования, тренируются, отрабатывают нештатные ситуации, «спускаются» на поверхность естественного спутника Земли.
«После начала эксперимента испытатели живут в условиях ограничения как ресурсов, так и социальных контактов. Они не могут, к примеру, прогуляться в магазин, не могут позвонить по телефону кому-либо или выйти в Интернет. При этом всегда находятся под наблюдением ученых. Таким образом, мы изучаем, как изоляция влияет на организм, на поведение и взаимоотношение людей в малых группах. И эти знания способны помочь людям, находящимся в схожих условиях изоляции на Земле», — рассказал врач-кибернетик.
Одна из разработок предлагает использовать для помощи изолированным людям VR-технологии. «Сейчас мы отрабатываем эти методики. Сама по себе виртуальная реальность существует и без нашего участия, но мы пытаемся определить оптимальные режимы ее использования в качестве психологической поддержки», — добавил эксперт.
Так, разработки с орбиты позволяют вводить в медицину новые технологии и переосмысливать уже существующие. Космос же, в свою очередь, не только передает привет с экранов телевизоров и кинотеатров, но и постепенно становится неотъемлемой частью нашей жизни.
Полина Казакова
