Сучасна система дистанційної реабілітації з використанням багатофункціонального тренажера "Основа" зі зворотним біологічним зв'язком дає змогу професійно реабілітувати пацієнтів у зручному для них місці та комплексно розвивати м'язову моторику в дітей з ДЦП, постінсультних хворих, людей з травмами спинного та головного мозку, в постраждалих від війни.
Успішний проєкт. Фіналістом міжнародного фестивалю інноваційних проєктів "Sikorsky Challenge 2023" стала розробка аспіранта кафедри біобезпеки і здоров'я людини Олександра Кривякіна. Він створив пристрій для оздоровлення й реабілітації, який на мінімальній площі дозволяє виконувати максимальну кількість фізичних вправ. Це був уже другий, вдосконалений проєкт молодого дослідника. Попередній, простішої форми і комплектації, він виконав під науковим керівництвом завідувача кафедри професора Ігоря Юліановича Худецького в магістратурі, де здобував знання з фізичної реабілітації, фізичної терапії та ерготерапії. Тоді, в 2019-му, робота виконувалася як складова освітньої програми і теж стала фіналістом фестивалю.
Задум і втілення. Зазвичай кажуть, що людина вигадує щось нове через лінощі, щоб не виконувати рутинну чи важку роботу. Але це не про Олександра. Він задумався про створення доступного реабілітаційного тренажера для відновлення втрачених локомоторних функцій пацієнтів, коли як молодий фахівець з психолого-фізичної реабілітації працював з постінсультними хворими, але не мав необхідних засобів для ефективної роботи. Тоді ж спробував відстежувати і показники життєдіяльності пацієнтів, щоб оцінити їхні реакції на проведені реабілітаційні заходи. У пригоді став "розумний годинник". Згодом, коли набув досвіду і кількість пацієнтів збільшилася, для економії часу почав працювати дистанційно, за допомогою відеозв'язку, використовуючи планшет з вебкамерою та відповідні програми. "Так з'явилася моя перша система телереабілітації постінсультних хворих", – чи то замріяно, чи з ностальгією згадує Олександр.
Та повністю втілити свою задумку в життя дослідник зміг лише під науковим керівництвом доцентки Юлії Валеріївни Антонової-Рафі після вступу в магістратуру. Проєкт набував довершеності, винахідник отримав патент на корисну модель для базового тренажера "Основа". Над його модифікацією "Основа-М" працювали разом з ветераном кафедри доктором педагогічних наук професором Юрієм Миколайовичем Вихляєвим, який багато років займається розробкою технологій корекції фізичної підготовленості та працездатності молоді з обмеженими можливостями. Наступний патент (сподіваємося, далеко не останній) отримали вже удвох.
Конструкція та можливості. Отож перед винахідником стояло завдання: створити тренажер із розширеними функціональними можливостями для реабілітації осіб, які мають порушення опорно-рухового апарату. В ідеалі агрегат мав забезпечити виконання максимальної кількості вправ лікувальної гімнастики для верхніх, нижніх кінцівок і тулуба, займати мінімальну площу, бути безпечним і дозволяти використовувати додаткові фізіотерапевтичні засоби.
У пригоді став пристрій "Основа". Конструкція проста і зрозуміла: маємо двометрову прямокутну раму з вертикальними направляючими усередині. По направляючих вгору-вниз рухаються (за допомогою м'язових зусиль рук чи ніг) змінні навантажувачі (2,5-10 кг). Дослідник швидко уявив, як можна вдосконалити цей безвідмовний і корисний апарат. Тож незабаром раму оснастили невеликим за розмірами і привабливим на вигляд блоком велотренажера з педалями. Його можна зафіксувати на необхідній висоті залежно від зросту користувача та його позиції (стоячи або сидячи) у верхньому (для обертання педалей руками) та нижньому (для обертання ногами) положеннях. А невдовзі пристрій устаткували ще й генератором електроімпульсів та електродами з можливістю фіксувати їх на м'язах пацієнта для проведення електростимулювання.
Нині такий гібрид дозволяє на площі 1 кв. м виконувати широкий набір лікувальних/оздоровчих вправ – стоячи, сидячи або на приставному сидінні. Не повірите, перелік вправ на координацію, витривалість, силу та відновлення амплітуди руху займає понад сторінку тексту. Таке враження (і небезпідставне!), що подібна "іграшка" має стояти в кожній квартирі. Ні, "тренажерки" не відімруть (треба ж молоді десь "накачувати" свої м'язи та вдосконалювати статуру), але люди немолодого віку, а тим паче особи з особливими потребами повинні мати вільний доступ до таких апаратів.
Як розповіли на кафедрі біобезпеки і здоров'я людини, пристрій простий у використанні, має відносно низьку собівартість, може використовуватись в амбулаторних чи домашніх умовах. Застосування електростимулятора, разом із відповідними до хвороби або травми пацієнта лікарськими засобами й методами, покращує роботу м'язів. Загалом, за функціоналом – це компактний реабілітаційний центр, якому немає аналогів в Україні, та ще й дешевший за подібні закордонні системи. "Унікальний реабілітаційний центр за ціною айфона від аспіранта ФБМІ", – з усмішкою каже Олександр Кривякін.
Коли знайомишся з конструкцією та особливостями цього багатофункціонального "умільця", наче відкриваєш скриньку з секретом: відчинив дверцята, а за ними ще одні, потім ще і ще. Судіть самі: взяли базову конструкцію, розширили її можливості, оснастили додатковими спроможностями, але й це ще не все. "Особливістю використання представленої системи реабілітації, – розповідає її розробник, – є застосування зворотного біологічного зв'язку. Тобто під час виконання фізичних вправ за допомогою цифрового пристрою (в даному випадку "розумний годинник") фахівець з фізичної реабілітації в реальному часі отримує показники життєдіяльності пацієнта (частота серцевих скорочень, артеріальний тиск, рівень оксигенації крові тощо)". І пояснює: "Це надзвичайно важливо при роботі з постінсультними пацієнтами, бо фізичні навантаження призводять до підвищення артеріального тиску, а неконтрольовані його скачки можуть спричинити порушення мозкового кровообігу, навіть з летальними наслідками. Та якщо серце працює з недостатнім навантаженням, то фізичні показники організму поліпшуються неістотно, а якщо його перевантажити, то можливі негативні наслідки. Отже абсолютно необхідно отримувати точні дані в реальному часі і в потрібний момент корегувати реабілітаційні заходи".
На додачу. Відеозв'язок для дистанційної реабілітації використовується давно. Логопеди, дефектологи, психологи встановлюють візуальний контакт з пацієнтами для контролю і корекції виконання прав (завдань), або коли потрібно підбадьорити та надихнути людину. На ринку представлено багато схожих відеосистем, адже сфера телереабілітації та телемедицини стрімко розвивається.
"Наша система дистанційної реабілітації дійсно вийшла вдалою, – ділиться дослідник, – вона має свої відмінності, особливості та переваги. По-перше, більшість розробників роблять акцент на програмному забезпеченні, привабливому інтерфейсі, штучному інтелекті та виключають втручання кваліфікованого фахівця з реабілітації (на нашу ж думку, людський фактор має особливе значення і не може бути замінений на штучний інтелект). Використання цих та інших засобів у системі дистанційної реабілітації підвищує її вартість та обмежує доступність для пацієнтів. По-друге, ми робимо акцент саме на функціональності та доступності. Основним засобом фізичної реабілітації в нашій системі є тренажер "Основа" – простий, нічого зайвого. Він не має штучного інтелекту, не потребує електроенергії, не боїться атмосферних факторів і механічних пошкоджень. Але це "залізо" спроєктовано з урахуванням анатомії й біомеханіки та на всі 110% відповідає своєму призначенню – надавати дозоване навантаження на певну групу м'язів, тренуючи їх і формуючи "нову м'язову пам'ять". По-третє, у нашій системі задіяно сучасні цифрові пристрої з чутливими датчиками та сенсорами, яких багато на ринку. Та ми не прив'язуємося до конкретного виробника: обладнання має відповідати певним критеріям, бути доступним, мати своє програмне забезпечення. Для відеозв'язку можна використовувати будь-який пристрій, оснащений вебкамерою. Як бачите, просто і надійно".
У планах розробників – створення власного центру, де дослідники і студенти вдосконалюватимуть систему реабілітації та надаватимуть послуги з відновлення здоров'я українців. А в майбутньому – виробництво простих і доступних пристроїв реабілітації та їхнє поширення.
З унікальною системою реабілітації, що її розробив аспірант ФБМІ Олександр Кривякін, можна професійно реабілітувати пацієнта в зручному для нього місці.
Апарат дає змогу комплексно розвивати мʼязову моторику в дітей з ДЦП, хворих з постінсультними станами й людей з травмами спинного та головного мозку.