Ученые СПбГУПТД научились проводить научную оценку паттерна ходьбы человека
В лаборатории научной биомеханики движения ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна начали проводить исследования по оценке и коррекции биомеханического паттерна ходьбы с помощью систем захвата движения. Исследования проводятся вузом в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»). Университетская лаборатория оснащена 3Д сканером стопы, системой девяти оптических инфракрасных камер, двумя динамометрическими платформами и комплексом электромиографии. Данные, полученные учеными, позволяют подбирать индивидуальную обувь и обувь для реабилитации. Сейчас совместно со специалистами медицинских клиник ученые СПбГУПТД проводят исследования биомеханики ходьбы пациентов с ДЦП и несовершенным остеогенезом.
Результаты исследований ученые представили на научной конференции «Ортотерапия. Межведомственное и междисциплинарное взаимодействие в ортопедии, неврологии, реабилитации и ортезировании» в Санкт-Петербурге при участии НМИЦ ТО им. акад. Г.А. Илизарова, КВМТ имени Н.И. Пирогова, федерального научного центра реабилитации инвалидов им. Г.А. Альбрехта.
Оборудование Лаборатории научной биомеханики движения СПбГУПТД позволяет реконструировать движения суставов и скелета человека по светоотражающим маркерам. Они устанавливаются на определенные анатомические точки тела пациента и отражают инфракрасное излучение, после чего осуществляется реконструкция скелета, анализ и интерпретация данных.
В процессе исследования впервые в России учеными СПбГУПТД была использована Оксфордская модель стопы.
«Стопа представляет собой сложную структуру с множеством суставов, которые позволяют человеку двигаться. Используя Оксфордскую модель, мы можем оценивать четыре отдела стопы и рассчитать истинный угол голеностопа, то есть движения пяточной кости относительно большеберцовой. Это единственная методика, которая позволяет оценить высоту свода стопы и в динамике, и в статике» – объясняет руководитель научной лаборатории биомеханики движения СПбГУПТД Андрей Аксенов.
По словам ученых СПбГУПТД, исследования паттерна ходьбы для подбора обуви для реабилитации осложняется тем, что для проверки гипотезы об индивидуальной обувной конструкции для конкретного пациента необходимо длительное время на изготовление обуви. Ведь оценить, как изменились биомеханические показатели походки пациента возможно только после изготовления обуви на основании полученных в ходе исследования данных.
«Любая следующая итерация по изменению гипотезы снова бы занимала длительное время. Для решения этой задачи мы разрабатываем систему – конструктор низа обуви, позволяющую в процессе биомеханического исследования менять конфигурацию подошвы обуви, изменяя высоту приподнятости пяточной части, формы и линии переката, высоту подошвы, угол положения стопы», – комментирует специалист лаборатории Екатерина Некрасова.
В настоящий момент ученые изготавливают образец системы, тестирование которого будет проходить в СПбГУПТД при участии врачей-ортопедов. Полученная технология впервые позволит ортопедам видеть изменения биомеханических показателей ходьбы, кинематики сегментов тела и кинетики работы суставов в зависимости от изменения конструкции подошвы, высоты приподнятости, линий переката и других факторов.
