ReWalk

ReWalk — это коммерчески доступная система роботизированного экзоскелета, предназначенная для обеспечения вертикальной ходьбы людям с параличом нижних конечностей (параплегией). Разработана израильской компанией ReWalk Robotics Ltd. (основана в 2001 году, штаб-квартира в Йокнеаме, Израиль). Система позволяет пользователям с травмами спинного мозга (на уровне от T4 до L5) стоять, ходить по прямой поверхности и подниматься по лестнице с помощью костылей и поддержки оператора.

История создания

Разработка и первые прототипы

Идея создания экзоскелета для реабилитации парализованных пациентов возникла у израильского инженера Амита Гоффера (Amit Goffer) в 1990-х годах. После травмы спинного мозга в результате автомобильной аварии Гоффер сам стал парализованным и решил разработать устройство, которое могло бы помочь ему и другим людям с аналогичными нарушениями. Первый прототип ReWalk был создан в 2001 году при поддержке израильского Министерства промышленности, торговли и труда. Устройство представляло собой внешний каркас с электроприводами в коленных и тазобедренных суставах, управляемый через пульт на запястье.

Коммерциализация и клинические испытания

В 2009 году компания ReWalk Robotics Ltd. начала клинические испытания системы в реабилитационных центрах Израиля, США и Европы. В 2012 году ReWalk получил одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для использования в клинических условиях (реабилитационные центры). В 2014 году FDA расширило разрешение на использование ReWalk в домашних условиях для пациентов с травмами спинного мозга на уровне T4–T12. В 2016 году система была одобрена для пациентов с травмами на уровне T4–L5.

Распространение и версии

На 2025 год ReWalk представлен в нескольких модификациях:

• ReWalk Personal — для домашнего использования, рассчитан на одного пользователя.
• ReWalk ReStore — облегчённая версия для реабилитации пациентов с инсультом (одобрена FDA в 2020 году).
• ReWalk Exoskeleton — клиническая версия для реабилитационных центров.

Устройство и принцип работы

Конструкция

ReWalk состоит из следующих основных компонентов:

• Внешний каркас (экзоскелет) из алюминиевого сплава и углеродного волокна, крепящийся к ногам пользователя с помощью ремней и фиксаторов. Каркас включает тазобедренный модуль, бедренные и голенные сегменты, соединённые шарнирами.
• Электроприводы (сервомоторы) в коленных и тазобедренных суставах, обеспечивающие сгибание и разгибание ног. Мощность каждого привода — до 200 Вт, напряжение питания — 24 В.
• Аккумуляторная батарея (литий-ионная, ёмкостью 2,5 А·ч), размещённая в рюкзаке на спине пользователя. Время работы от одной зарядки — до 3–4 часов непрерывной ходьбы.
• Контроллер (микропроцессор) в рюкзаке, обрабатывающий данные с датчиков и управляющий приводами.
• Датчики — акселерометры и гироскопы, определяющие наклон корпуса пользователя. Основной датчик расположен в рюкзаке и фиксирует изменение угла наклона туловища вперёд или назад.
• Пульт управления (на запястье) с кнопками для выбора режима: «Стояние», «Ходьба», «Подъём по лестнице», «Спуск по лестнице», «Сидеть».

Принцип работы

Пользователь надевает экзоскелет, фиксируя его на ногах и талии, и берёт в руки костыли (обычно канадские или локтевые). Управление движением осуществляется наклоном корпуса:

• Наклон вперёд (на 5–10 градусов) инициирует шаг: контроллер подаёт сигнал на приводы, которые сгибают колено и бедро одной ноги, перенося её вперёд. Затем вес переносится на эту ногу, и цикл повторяется для другой ноги.
• Наклон назад (на 5–10 градусов) останавливает ходьбу и переводит систему в режим стояния.
• Для подъёма по лестнице пользователь наклоняется вперёд и нажимает кнопку на пульте; система автоматически выполняет шаг на ступеньку. Спуск требует аналогичного наклона и нажатия кнопки.

Система не требует от пользователя активных мышечных усилий в ногах — все движения обеспечиваются приводами. Однако для удержания равновесия необходимы костыли и развитые мышцы плечевого пояса и рук.

Классификация и характеристики

Виды экзоскелетов ReWalk

Технические характеристики (общие для всех моделей)

• Диапазон движений: сгибание бедра — до 45 градусов, сгибание колена — до 90 градусов.
• Время зарядки аккумулятора: 2–3 часа.
• Рабочая температура: от 0 до 40 °C.
• Класс защиты: IP22 (защита от капель воды и пыли).
• Срок службы: до 5 лет при регулярном использовании (по данным производителя).

Применение

Медицинская реабилитация

ReWalk используется в реабилитационных центрах для пациентов с травмами спинного мозга, инсультом, рассеянным склерозом и другими заболеваниями, вызывающими паралич нижних конечностей. Основные цели применения:

• Восстановление навыков вертикальной ходьбы.
• Профилактика мышечной атрофии и контрактур суставов.
• Улучшение кровообращения и лимфооттока в нижних конечностях.
• Снижение риска пролежней и остеопороза.
• Психологическая реабилитация (повышение самооценки и социальной адаптации).

Домашнее использование

ReWalk Personal позволяет пользователям самостоятельно передвигаться в пределах дома или на ровной поверхности на улице. По данным производителя, более 1000 человек в мире (на 2025 год) используют ReWalk в домашних условиях. Система требует предварительного обучения в реабилитационном центре (обычно 2–4 недели) и регулярных медицинских осмотров.

Ограничения

ReWalk не предназначен для:

• Передвижения по неровным поверхностям (гравий, песок, трава).
• Бега или быстрой ходьбы (максимальная скорость — 1 км/ч).
• Использования без костылей (необходима поддержка рук).
• Пациентов с полным параличом рук (травмы на уровне C6 и выше).
• Пациентов с массой тела более 100 кг или ростом более 195 см.

Критика и ограничения

Недостатки

• Высокая стоимость: цена ReWalk Personal составляет около 70 000–80 000 долларов США (на 2025 год), что делает его недоступным для большинства пациентов без страховки или государственной поддержки.
• Ограниченная функциональность: система работает только на ровных поверхностях и требует постоянного использования костылей, что не заменяет полноценную ходьбу.
• Вес и габариты: масса 23–25 кг делает устройство громоздким, а его надевание требует посторонней помощи (в среднем 5–10 минут).
• Энергозатраты: пользователь тратит значительные усилия на удержание равновесия, что приводит к быстрой утомляемости (обычно 30–60 минут непрерывной ходьбы).
• Риск падений: при неправильном наклоне корпуса или сбое датчиков возможны падения, что может привести к травмам.

Сравнение с аналогами

ReWalk конкурирует с другими экзоскелетами, такими как Ekso GT (США), Indego (США) и HAL (Япония). Основные отличия:

• ReWalk — один из первых коммерческих экзоскелетов, одобренных FDA для домашнего использования.
• Indego (Parker Hannifin) легче (около 12 кг) и быстрее надевается, но имеет меньшую автономность.
• HAL (Cyberdyne) использует биопотенциалы мышц для управления, но требует сохранной нервной проводимости.
• Ekso GT (Ekso Bionics) ориентирован на клиническое использование и не предназначен для дома.

Правовой статус и регулирование

В России ReWalk не зарегистрирован как медицинское изделие (на 2025 год). Ввоз и использование устройства возможны только по индивидуальным разрешениям Росздравнадзора. В странах Европейского союза ReWalk сертифицирован по стандарту CE (класс IIa). В США одобрение FDA (класс II) действует с 2014 года.

Интересные факты

• Первый публичный показ ReWalk состоялся в 2011 году на выставке «ReWalk Day» в Тель-Авиве, где парализованный пациент прошёл 100 метров.
• В 2012 году ReWalk получил премию «Изобретение года» от журнала Time.
• В 2016 году ReWalk Robotics Ltd. заключила контракт с Министерством обороны Израиля на поставку экзоскелетов для реабилитации военнослужащих с травмами спинного мозга.
• В 2023 году компания объявила о разработке версии ReWalk для детей (вес до 15 кг, рост до 140 см).

Источники

• ReWalk Robotics Ltd. — официальный сайт (www.rewalk.com).
• FDA — одобрение ReWalk Personal (2014), ReWalk ReStore (2020).
• Журнал Time — «Best Inventions of 2012».
• Клинические исследования: «Safety and Feasibility of ReWalk Exoskeleton for Individuals with Spinal Cord Injury» (Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2015).
• Отчёты Министерства обороны Израиля (2016).