Система Valedo Motion з біологічним зворотним зв'язком в превентивній фізичній реабілітації пошкоджень і захворювань хребта

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (м. Київ)

Анотації

У статті розглянуто особливості застосування системи ValedoMotionдля забезпечення технологій превентивної реабілітації пошкоджень і захворювань хребта. Мета роботи - аналіз функціональних та конструктивних особливостей системи ValedoMotionіз біологічним зворотним зв'язком для превентивної фізичної реабілітації пошкоджень і захворювань хребта.

Ключові слова: превентивна фізична реабілітація, пошкодження, захворювання хребта, технічні засоби, біологічний зворотний зв 'язок.

Юрий Попадюха, Жанна Полтавец. Система Valedo Motion с биологической обратной связью в превентивной физической реабилитации повреждений и заболеваний позвоночника. В статье рассматриваются особенности применения системы Valedo Motion для обеспечения технологий превентивной реабилитации повреждений и заболеваний позвоночника. Цель работы - анализ функциональных и конструктивных особенностей системы Valedo Motion для превентивной физической реабилитации повреждений и заболеваний позвоночника.

Ключевые слова: превентивная физическая реабилитация, повреждения, заболевания позвоночника, технические средства, биологическая обратная связь.

YuriyPopadiukha, ZhannaPoltavets. ValedoMotion System with Biological Feedback in Preventive Physical

Rehabilitation of Injuries and Diseases of the Spine. The article examines peculiarities of application of ValedoMotion system for provision of the technology ofpreventative rehabilitation of injuries and diseases of the spine. The aim of the study is to analyze functional and structural peculiarities of ValedoMotion system for preventive physical rehabilitation of injuries and diseases of the spine.

Key words: preventive physical rehabilitation, injuries, spine diseases, technical means, biological feedback.

превентивна реабілітація пошкодження захворювання хребет

Постановка наукової проблеми та її значення

У фізичній реабілітації (ФР) і профілактиці пошкоджень та захворювань хребта на сьогодні використовують різноманітні технічні діагностичні йреабілітаційні системи та засоби, а застосування сучасних новітніх діагностично-реабілітаційних систем із біологічним зворотним зв'язком (БЗЗ) для підвищення ефективності превентивної ФР пошкоджень і захворювань хребта людини є актуальною науковою та медико-соціальною проблемою.

У реабілітаційних і профілактичних технологіях пошкоджень та захворюваннях хребта застосовують спеціальні фізичні вправи [2, с. 511; 9, с. 206; 10, с. 108], тренажери з нестійкою опорою [5, с. 204], спеціалізовані комп'ютерні системи з БЗЗ: DavidSpineConcept[1, с. 190; 7, с. 103; 8, с. 145], системи технології HUBER[3, с. 95; 4, с. 80; 6, с. 97], Tergumed[11, с. 110], системи IMOOVE[12, с. 55] та ін. Незважаючи на існування програм ФР і профілактики пошкоджень хребта [1, с. 189; 5, с. 205; 7, с. 104; 8, с. 145; 11, с. 113], де використовують комп'ютеризовані системи, ще мало задіяні новітні сучасні діагностично-реабілітаційні системи із застосуванням БЗЗ, що забезпечують діагностичні та реабілітаційні функції.

Постає проблема щодо аналізу функціональних і конструктивних можливостей новітньої системи ValedoMotionіз БЗЗ [13, 14] для забезпечення превентивної фізичної реабілітації пошкоджень та захворювань хребта. Роботу виконано відповідно до плану НДР «Розробка технологій забезпечення психолого-фізичної реабілітації і оздоровлення людини (№ держ. реєстрації 0111U003539) кафедри біобезпеки і здоров'я людини НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського».

Аналіз дослідження цієї проблеми. Відновлення функцій хребтового стовпа, особливо його поперекового відділу після пошкоджень чи захворювань людини - актуальна та важлива проблема. Основними засобами ФР і профілактики є [2, с. 508; 3, с. 66; 4, с. 302; 9, с. 206]: лікувальна гімнастика, лікування положенням, фізіотерапія, масаж, гідрокінезотерапія, механотерапія на базі комп'ютеризованих систем різних типів: DВC (DavidBackConcept) і DSC (DavidSpineConcept) [1, с. 190; 7, c. 103; 8, c. 146], HUBERMotwnLab, HUBERі roBER 360 MD [3, c. 94; 4, c. 79; 6, c. 98], тренажери з нестійкою опорою [5, c. 202], Tergumed [11, c. 112], системи IMOOVE[12, c. 57] тощо.

Формулювання мети й завдання дослідження. Мета статті - проведення аналізу функціональних і конструктивних особливостей сучасної системи ValedoMotion із БЗЗ для застосування в превентивній фізичній реабілітації пошкоджень та захворювань хребта.

Завдання дослідження - розглянути функціональні й конструктивні особливості сучасної системи ValedoMotion із БЗЗ, яка забезпечує заходи для підвищення ефективності превентивної фізичної реабілітації пошкоджень і захворювань хребта.

Виклад основного матеріалу та обґрунтування отриманих результатів дослідження

Найважливішою проблемою превентивної фізичної реабілітації пошкоджень і захворювань хребта, тяжких рухових порушень людини є ефективна діагностика й відновлення осіб із проблемами хребта. Однією із сучасних технологій є система ValedoMotion із використанням БЗЗ, що підвищує ефективність превентивної ФР пошкоджень і захворювань хребта, особливо його поперекового відділу [13].

Система ValedoMotion - це інноваційна розробка компанії «Hocoma» (Швейцарія), унікальна система для терапії болю в поперековому відділі хребта, тренування м'язів спини, поліпшення показників пластичності, координації рухів, формування правильних рухових патернів. Заняття проводять із використанням БЗЗ: за допомогою 2-х дистанційних (бездротових) датчиків рухи тулуба передаються у віртуальне середовище, де пацієнт може в реальному часі відстежувати свій результат. Ефективна функціональна терапія болю в спині здійснюється за допомогою мотиваційного інтерактивного середовища ValedoMotion, яке застосовується після діагностики за допомогою аналізатора ValedoShape (рис. 1).

ValedoShapeявляє собою аналізатор, що забезпечує інноваційну діагностику - швидку, безпечну й безболісну діагностику стану хребтового стовпа та постави. Це неінвазивний, нерентгенівський аналізатор, який точно визначає форму й рухливість хребта в сагітальній та фронтальній площинах. Отримані дані дають змогу розробляти персоналізовані стратегії терапії для всіх категорій пацієнтів і проводити моніторинг ефективності лікування та превентивної фізичної реабілітації.

Датчик, що нагадує мишу комп'ютера, переміщується вздовж хребтового стовпа. Детектор датчика, який вимірює, пересувається за вигинами хребта й за допомогою спеціального алгоритму інтерпретує та аналізує отримані дані.

За допомогою аналізатора ValedoShape можна швидко, безпечно й із високою точністю провести такі дослідження (рис. 2): оцінка функціонального стану хребта; визначити положення та мобільність хребців у сагітальній і фронтальній площинах, геометрію хребта, положення, мобільність кожного хребтового сегменту, положення й рухливості суглобів хребта, функціональні блоки, гіпо- та гіпермобільні суглоби, нормальне положення хребта й відхилення від норми, ефективність лікування за допомогою вимірювань «до» та «після» лікування (фізичної реабілітації); провести аналіз розвитку сколіозу й інших захворювань спини;

Рис. 1. Загальний вигляд аналізатора УаіесіоЗкаре

Рис. 2. Використання аналізатора Уаїв(іо8каре

Незаперечною перевагою дослідження за допомогою Уаіебо є отримання швидкого й точного результату, простота у використанні та комфорт для пацієнта, безпека цього аналізатора, порівняно з іншими приладами, що використовують рентгенівське випромінювання (можливість застосування у вагітних жінок і маленьких дітей).

Застосування аналізатора експрес-діагностики хребта Уа1ебо8Иаре дало змогу підвищити ефективність упроваджуваної технології неінвазивної діагностики хребта за рахунок застосування інноваційних методів збору, обробки й зберігання інформації. За допомогою спеціального програмного забезпечення (ПЗ) отримані дані діагностики використовуються під час функціональної терапії за допомогою УаІебоМобои. Технічні характеристики аналізатора такі: спеціальне ПЗ, живлення: дві батареї типу АА, габарити (ДхШхВ), 140х50х110 мм, вага - 420 г.

Система УаІебоМобои реабілітації та функціональної оцінки стану хребта з БЗЗ (рис. 3) - інновація в мотиваційному тренінгу й функціональній терапії має пристрій для мотиваційної функціональної рухової терапії болю в поперековому відділі хребта; БЗЗ забезпечується мотиваційним віртуальним ігровим середовищем, що гарантує поліпшені результати терапії завдяки високій участі пацієнта й відображенню результатів у реальному часі.

Основними функціональними особливостямиУаІебоМобои є терапія, розширений БЗЗ і документування результатів, проведення функціональних тренувань в усіх стандартних положеннях тіла (стоячи, сидячи, з опорою на коліна, лежачи на спині) (рис. 4); своєчасна корекція стратегії курсу в процесі тренінгу, терапія фокусується на стабілізації (зміцнення м'язового корсета тулуба), мобілізації мускулатури для забезпечення безпечних і плавних рухів, рухової терапії (поліпшення координації рухів, пропріоцепції та володіння своїм тілом), високий ступінь безпеки й зручності застосування для пацієнта та терапевта.

Рис. 3. Загальний вигляд системи УаІейоМоїіоп із БЗЗ для реабілітації та функціональної оцінки стану хребта

Недостатня мотивація пацієнта - велика проблема в терапії болю в спині. Результати клінічних випробувань довели, що терапія за допомогою системи УаІе^Мойоп є одночасно захоплюючою, мотиваційною та ефективною. Завдяки фізичним вправам із терапевтичними (реабілітаційними) цілями й завданнями, пацієнти буквально забувають про час, що призводить до більшої кількості повторень і, як наслідок, кращих показників терапії.

Рис. 4. Проведення функціональних тренувань в усіх положеннях тіла

Приклад мотиваційноготренування за допомогоюсистемиУаІе^Мойоп - функціональнагра «Дайвер» ізвикористанням БЗЗ - наведено на рис. 5.

Рис. 5. Функціональна гра «Дайвер» на системі УакёоМойопіз БЗЗ

На рис. 6 відображено комплектуючі системи ValedoMotion, де:

1) датчики руху, що фіксують навіть найдрібніші рухи верхньої частини тіла в режимі реального часу й у 3Б-форматі з використанням новітньої технології Bluetooth;

2) лікувальна гімнастика, що передбачає необхідність виконувати терапевтичні вправи правильно, граючи весело й мотиваційно за допомогою гри та фізіотерапії, що схвалено експертами;

3) потреба слідкувати за прогресом і дізнатися, як покращити якість свого руху.

Рис. 6. Комплектуючі системи ValedoMotion

Висновки й перспективи подальших досліджень. Важливою проблемою в реабілітації (у тому числі превентивної) є використання сучасної системи ValedoMotionіз БЗЗ для забезпечення фізичної реабілітації пошкоджень і захворювань хребта.

Наведений аналіз функціональних та конструктивних особливостей сучасної системи ValedoMotionіз БЗЗ, який дає підставу зробити висновок про те, що її використання підвищить ефективність превентивної фізичної реабілітації пошкоджень і захворювань хребта.

Перспективи подальших досліджень - це проведення превентивних реабілітаційних заходів задля попередження пошкоджень і захворювань хребта людини, особливо його поперекового відділу.