Специалисты Донского государственного технического университета (ДГТУ) в сотрудничестве с исследователями из Ирака разработали инновационное устройство для реабилитации нижних конечностей после травм голеностопного сустава. Эта разработка способна помочь избежать ампутации даже при крайне тяжелых повреждениях. Отличительной особенностью устройства является возможность его точной настройки под индивидуальные параметры каждого пациента. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Sensors.
Поясняя значимость разработки, эксперты ДГТУ отметили, что традиционные ортезы – приспособления, фиксируемые на ноге – играют важную роль, позволяя пациентам сохранять подвижность в период лечения и восстановления. Современные ортезы часто оснащаются датчиками для измерения нагрузки на ногу во время ходьбы.
Однако, как подчеркнул Андрей Изюмов, заведующий кафедрой «Робототехника и мехатроника» ДГТУ, при создании многих роботизированных реабилитационных устройств разработчики не всегда в полной мере учитывают обратную связь от пациентов и влияние аппаратов на формирование правильной походки. Например, стандартные поддерживающие конструкции могут не снижать напряжение и ударные воздействия на стопу и лодыжку.
Созданный ростовскими и иракскими учеными ортез голеностопного сустава использует систему датчиков, которая позволяет отслеживать и анализировать силы и напряжения, возникающие как при лечебной гимнастике, так и при обычной ходьбе. Разработанная математическая модель устройства от ДГТУ обеспечивает согласованную работу его механических элементов и электродвигателя, учитывая при этом уникальные анатомические и физиологические особенности пациента.
«С помощью разработанного нами экзоскелетного устройства пациент, которому угрожала ампутация конечности, успешно прошел курс реабилитации и сохранил ногу. Безусловно, из-за сложности травмы в некоторых местах конечность осталась деформированной, но самое главное – она была спасена», – рассказал ученый.
Заведующий кафедрой также добавил, что часть научно-исследовательских работ и испытаний проводилась на базе Аль-Нахрейнского университета в Багдаде, Ирак. Там выполнялись измерения давления и сил, действующих между стопой и ортезом, с использованием специально разработанного электромеханического датчика. По итогам этих исследований и дальнейших доработок, проведенных в ДГТУ, на кафедре «Робототехника и мехатроника» были получены два патента РФ.
Дополнительные кинематические анализы, включая определение углов в суставах, анализ цикла ходьбы, распределения давления, положения центра давления и длины шага, были выполнены в Вавилонском университете в Ираке с применением специализированного программного обеспечения для отслеживания движений.
В ближайших планах ученых ДГТУ – внедрение созданного устройства в ведущих российских реабилитационных центрах и клиниках. Также предстоят дополнительные экспериментальные исследования на более широкой группе пациентов для получения точных количественных данных об эффективности разработанного ортеза.
