В ЮУрГУ разработали устройство для реабилитации пациентов с травмами ног
Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) создали и запатентовали уникальное реабилитационное мехатронное устройство для людей с нарушением работы ног, которое позволяет им восстановиться после травмы и научиться ходить, сообщили РИА Новости в пресс-службе вуза.
В отличие от аналогов, устройство, разработанное в ЮУрГУ, позволяет задействовать в процессе восстановления все суставы нижних конечностей. Ноу-хау применимо не только для реабилитации после серьезных травм и обучения ходьбе детей с диагнозом ДЦП, но и для оптимизации техники спортсменов.
Работа над проектом велась более четырех лет, прежде чем в 2017 году был получен патент на полезную модель. Сегодня команда ученых из Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ и Института спорта, туризма и сервиса ЮУрГУ готовится к финальному этапу его реализации - созданию опытного образца и тестированию, сообщил автор проекта, преподаватель кафедры электронно-вычислительных машин Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ Алексей Петров.
"Реабилитационное устройство, основанное на технологии Continuous Passive Motion, позволяет пациенту восстановиться после травмы и научиться ходить. Как известно, в послеоперационный период в организме человека происходят различные процессы, препятствующие этому. Наша цель - совершая действия над конечностью человека, придать ей подвижность и снова мобилизовать ее", - рассказал он РИА Новости.
Ученый отметил, что ранее аналогичные устройства применялись только при реабилитации после травм коленного и тазобедренного суставов. Отличие нового устройства в том, что оно также воздействует на голеностопный сустав. Таким образом, в восстановительном процессе задействованы все суставы нижней конечности.
Кроме того, разработка ЮУрГУ обладает дополнительной функцией - возможностью имитации ходьбы, что очень важно для формирования правильного двигательного стереотипа. Эта возможность позволяет сохранять навык ходьбы при наличии серьезных травм. Устройство также планируется применять при реабилитации детей с диагнозом ДЦП, чтобы обучать их ходить правильно.
Реабилитация должна начинаться на второй день после операции. Нога пациента закрепляется в устройстве, после чего совершается поступательное движение, при этом производится воздействие на голеностоп в двух плоскостях. Управление конечностью осуществляется с помощью вращения двигателей, которые передают крутящий момент к элементам системы и приводят к изменению положения этих элементов. Нога человека фиксируется в мехатронном устройстве с помощью гибких подвесов. За счет перемещения элементов системы изменяется положение ноги человека.
"Оригинальная конструкция дает устройству ряд преимуществ перед аналогами, например, это простота фиксации на конечности. Кроме того, одна из главных особенностей конструкции - совмещение осей вращения сустава и шарниров устройства, чего нет в других устройствах. За счет этого мы можем точно задавать траекторию движения, обучать пациента ходьбе. Аналогичные устройства в этом плане менее точны, и они не предоставляют возможности максимально корректного управления", - рассказал Алексей Петров.
Ученые ЮУрГУ подготовили к публикации научную статью для журнала "Человек. Спорт. Медицина", где рассматривают процесс разработки устройства для реабилитации пациентов после инсультов за счет применения "зеркальной" технологии, т. е. стимуляции пораженной половины тела с помощью здоровой половины путем создания искусственной зрительной обратной связи.
Кроме того, в марте 2018 они опубликовали еще одну научную статью, где рассмотрели использование устройства для обучения людей сложным координационным движениям, которые необходимы в спорте, и для тренировки спортсменов-лыжников. По данным исследователей, применение устройства способствует оптимизации техники лыжного хода и, как следствие, улучшению спортивных результатов.
Ученые планируют в будущем выпустить серию устройств для реабилитации пациентов после тяжелых травм.
