Современная система дистанционной реабилитации с использованием многофункционального тренажера "Основа" с обратной биологической связью позволяет профессионально реабилитировать пациентов в удобном для них месте и комплексно развивать мышечную моторику у детей с ДЦП, постинсультных больных, людей с травмами спинного и головного мозга, у пострадавших от войны. .
Успешный проект. Финалистом международного фестиваля инновационных проектов "Sikorsky Challenge 2023" стала разработка аспиранта кафедры биобезопасности и здоровья человека Александра Кривякина. Он создал устройство для оздоровления и реабилитации, которое на минимальной площади позволяет выполнять максимальное количество физических упражнений. Это был уже второй, усовершенствованный проект молодого исследователя. Предварительное, более простой формы и комплектации, он выполнил под научным руководством заведующего кафедрой профессора Игоря Юлиановича Худецкого в магистратуре, где получал знания по физической реабилитации, физической терапии и эрготерапии. Тогда, в 2019-м, работа выполнялась как составляющая образовательной программы и тоже стала финалистом фестиваля.
Замысел и воплощение. Обычно говорят, что человек придумывает что-то новое из-за лености, чтобы не выполнять рутинную или тяжелую работу. Но это не об Александре. Он задумался о создании доступного реабилитационного тренажера для восстановления утраченных локомоторных функций пациентов, когда как молодой специалист по психолого-физической реабилитации работал с постинсультными больными, но не имел необходимых средств для эффективной работы. Тогда же попытался отслеживать и показатели жизнедеятельности пациентов, чтобы оценить их реакции на проведенные реабилитационные мероприятия. Пригодились "умные часы". Впоследствии, когда приобрел опыт и количество пациентов увеличилось, для экономии времени начал работать дистанционно, с помощью видеосвязи, используя планшет с вебкамерой и соответствующие программы. "Так появилась моя первая система телереабилитации постинсультных больных", – то ли мечтательно, то ли с ностальгией вспоминает Александр.
Но полностью воплотить свою задумку в жизнь исследователь смог только под научным руководством доцента Юлии Валерьевны Антоновой-Рафи после поступления в магистратуру. Проект приобретал совершенство, изобретатель получил патент на полезную модель для базового тренажера "Основа". Над его модификацией "Основа-М" работали вместе с ветераном кафедры, доктором педагогических наук профессором Юрием Николаевичем Выхляевым, много лет занимающимся разработкой технологий коррекции физической подготовленности и работоспособности молодежи с ограниченными возможностями. Следующий патент (надеемся, далеко не последний) получили уже вдвоем.
Конструкция и возможности. Итак, перед изобретателем стояла задача: создать тренажер с расширенными функциональными возможностями для реабилитации лиц, имеющих нарушение опорно-двигательного аппарата. В идеале агрегат должен был обеспечить выполнение максимального количества упражнений лечебной гимнастики для верхних, нижних конечностей и туловища, занимать минимальную площадь, быть безопасным и позволять использовать дополнительные физиотерапевтические средства.
Пригодилось устройство "Основа". Конструкция проста и ясна: имеем двухметровую прямоугольную раму с вертикальными направляющими внутри. По направляющим вверх-вниз двигаются (с помощью мышечных усилий рук или ног) сменные грузы (2,5-10 кг). Исследователь быстро представил, как можно усовершенствовать этот безотказный и полезный аппарат. Так что вскоре раму оснастили небольшим по размерам и привлекательным с виду блоком велотренажера с педалями. Его можно зафиксировать на необходимой высоте в зависимости от роста пользователя и его позиции (стоя или сидя) в верхнем (для вращения педалей руками) и в нижнем (для вращения ногами) положениях. А вскоре устройство оборудовали также генератором электроимпульсов и электродами с возможностью фиксировать их на мышцах пациента для проведения электростимулирования.
Сейчас такой гибрид разрешает на площади 1 кв. м выполнять широкий набор лечебных/оздоровительных упражнений – стоя, сидя или на приставном сиденье. Не поверите, список упражнений на координацию, выносливость, силу и восстановление амплитуды движения занимает более страницы текста. Такое впечатление (и небезосновательное!), что подобная "игрушка" должна стоять в каждой квартире. Нет, "тренажерки" не отомрут (надо же молодежи где-то "накачивать" свои мышцы и совершенствовать телосложение), но люди пожилого возраста, а тем более лица с особыми потребностями должны иметь свободный доступ к таким аппаратам.
Как рассказали на кафедре биобезопасности и здоровья человека, устройство простое в использовании, имеет относительно низкую себестоимость, может использоваться в амбулаторных или домашних условиях. Применение электростимулятора вместе с соответствующими болезнью или травмой пациента лекарственными средствами и методами улучшает работу мышц. В общем, за функционалом – это компактный реабилитационный центр, которому нет аналогов в Украине, да еще дешевле подобных зарубежных систем. "Уникальный реабилитационный центр по цене айфона от аспиранта ФБМИ", – с улыбкой говорит Александр Кривякин.
Когда знакомишься с конструкцией и особенностями этого многофункционального "умельца", словно открываешь ящик с секретом: открыл дверцу, а за ней еще одну, потом еще и еще. Судите сами: взяли базовую конструкцию, расширили ее возможности, оснастили дополнительными возможностями, но это еще не все. "Особенностью использования представленной системы реабилитации, – рассказывает ее разработчик, – является применение обратной биологической связи. То есть во время выполнения физических упражнений с помощью цифрового устройства (в данном случае "умные часы" специалист по физической реабилитации в реальном времени получает показатели жизнедеятельности пациента (частота сердечных сокращений, артериальное давление, уровень оксигенации крови и т.п.)). И объясняет: "Это чрезвычайно важно при работе с постинсультными пациентами, ибо физические нагрузки приводят к повышению артериального давления, а неконтролируемые его скачки могут повлечь нарушение мозгового кровообращения, даже с летальным исходом. Но если сердце работает с недостаточной нагрузкой, то физические показатели организма улучшаются несущественно, а если его перегрузить, возможны негативные последствия. Следовательно, абсолютно необходимо получать точные данные в реальном времени и в нужный момент корректировать реабилитационные мероприятия".
В дополнение. Видеосвязь для дистанционной реабилитации используется давно. Логопеды, дефектологи, психологи устанавливают визуальный контакт с пациентами для контроля и коррекции исполнения упражнений (заданий) или когда нужно взбодрить и вдохновить человека. На рынке представлено много схожих видеосистем, ведь сфера телереабилитации и телемедицины стремительно развивается.
"Наша система дистанционной реабилитации действительно получилась удачной, – делится исследователь, – она имеет свои отличия, особенности и преимущества. Во-первых, большинство разработчиков делают акцент на программном обеспечении, привлекательном интерфейсе, искусственном интеллекте и исключают вмешательство квалифицированного специалиста по реабилитации (по нашему мнению, человеческий фактор имеет особое значение и не может быть заменен искусственным интеллектом). Использование этих и других средств в дистанционной реабилитации повышает ее стоимость и ограничивает доступность для пациентов. Во-вторых, мы делаем акцент именно на функциональности и доступности. Основным средством физической реабилитации в нашей системе является тренажер "Основа" – простой, ничего лишнего. Он не имеет искусственного интеллекта, не нуждается в электроэнергии, не боится атмосферных факторов и механических повреждений. Но это "железо" спроектировано с учетом анатомии и биомеханики и на все 110% отвечает своему назначению – предоставлять дозированную нагрузку на определенную группу мышц, тренируя их и формируя "новую мышечную память".В третьих, в нашей системе задействованы современные цифровые устройства с чувствительными датчиками и сенсорами, которых много на рынке. Но мы не привязываемся к конкретному производителю: оборудование должно отвечать определенным критериям, быть доступным, иметь свое программное обеспечение. Для видеосвязи можно использовать любое устройство, снабженное вебкамерой. Как видите, просто и надежно".
В планах разработчиков – создание собственного центра, где исследователи и студенты будут совершенствовать систему реабилитации и будут предоставлять услуги по восстановлению здоровья украинцев. А в будущем – производство простых и доступных устройств реабилитации и их распространение.
С уникальной системой реабилитации, разработанной аспирантом ФБМИ Александром Кривякиным, можно профессионально реабилитировать пациента в удобном для него месте.
Аппарат позволяет комплексно развивать мышечную моторику у детей с ДЦП, больных постинсультными состояниями и людей с травмами спинного и головного мозга.