В ЛЭТИ разработали первый в России протез стопы, созданный с использованием инфракрасных камер и светоотражающих точек (маркеров). Разработка, в том числе, будет актуальна для военных, которые потеряли стопы в ходе боевых действий. Об этом «Газете.Ru» рассказали в ЛЭТИ, проект был поддержан программой «Приоритет 2030».
В России ежегодно около 1,5 млн граждан с инвалидностью обеспечиваются за счет федерального бюджета техническими средствами реабилитации (ТСР). В том числе, около половины участников специальной военной операции, которые проходят медико-социальную экспертизу, имеют ампутации ног и нуждаются в протезах.
Самая важная часть протезов ног — стопа. От нее зависит качество ходьбы человека и правильный выбор протезистом схемы сбора конструкции. Однако в России из-за уменьшения поставок ТСР из-за рубежа и увеличения сроков их доставки перед разработчиками стоит задача создания протезов стоп.
Существует несколько видов протезов стоп, которые подбираются человеку под его уровень физической активности — от I до IV (от простой ходьбы по дому до бега). Как правило, протез, например, для пожилых людей не такой гибкий в связи с отсутствием необходимости в энергоотдаче. А для людей, ведущих активный образ жизни, желательно присутствие элементов амортизации (смягчения силы толчка и тряски во время движения). Кроме того, после удара пяткой искусственной стопы о землю, должен происходить плавный перекат с пятки на носок для продвижения вперед. Если в протезе имеются элементы с эффектом накопления и отдачи энергии, то это заметно улучшает качество походки пациента и способствует разгрузке передней группы мышц.
«Я разработала полностью отечественный узел протеза ноги – стопу для пациентов II уровня активности с ампутацией голени. При его изготовлении использовался метод послойного наложения (технология FDM). Подбирая материалы, заполняемость и паттерны печати, а также проводя исследования механических свойств, мне удалось создать изделие весом до 500 грамм. Тестирование протезов на пациенте проводилось с применением маркерного видеоанализа, в результате чего было подтверждено увеличение мощности опорного толчка и улучшение индекса ходьбы у пациента», — рассказала «Газете.Ru» автор разработки, специалист научно-исследовательской лаборатории «Системы захвата и моделирования движения» («СЗМД») СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Олеся Мальцева.
Маркерный видеоанализ предполагает использование камер и светоотражающих точек. Предварительно к важным для исследования анатомическим областям тела (такие как остистые отростки) были закреплены пассивные светоотражающие маркеры для идентификации системой ключевых точек. Перемещение сегментов конечностей при ходьбе фиксировали высокочастотные инфракрасные камеры, расположенные по периметру лаборатории «СЗМД».
В дальнейшем планируется тестирование протеза на большем количестве пациентов с разным уровнем ампутации. С помощью предложенной технологии, каждый протез можно делать с учетом индивидуальных особенностей и пожеланий заказчика. Протез содержит модульные компоненты, что позволит заменять их после износа.