Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) впервые разработали лабораторную обувь, с помощью которой стало возможно исследование и подбор средств реабилитации с помощью технологии захвата движения. Аналогов изделия в мире нет. Разработанная конструкция обуви делает возможным проведение исследований по оценке и коррекции биомеханического паттерна ходьбы пациентов с ДЦП и несовершенным остеогенезом. По словам ученых, эта методика позволила впервые оценить высоту свода стопы и в динамике, и в статике, что необходимо для ускоренной реабилитации пациентов.
В целях сравнительного анализа ортопедических стелек 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.
Исследования по оценке и коррекции биомеханического паттерна ходьбы с помощью систем захвата движения проводятся в Лаборатории научной биомеханики движения СПбГУПТД. Ее оборудование 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.
«Сконструированная нами лабораторная обувь позволяет закрепить маркеры на стопе в нужных местах и не нарушает их позиционирование при ходьбе по платформе, при этом ее можно снять и вновь обуть, не касаясь маркеров», — комментирует специалист лаборатории Екатерина Некрасова.
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 также 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», — добавила 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.
Исследования проводятся вузом в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»).
