Ростовские ученые из Донского государственного технического университета (ДГТУ) в сотрудничестве с коллегами из Ирака разработали специализированное устройство, предназначенное для реабилитации ног после травм голеностопного сустава. Эта разработка способна предотвратить ампутацию конечности даже в случае серьезных повреждений. Уникальность устройства заключается в возможности индивидуальной настройки параметров под каждого пациента. Детали исследования опубликованы в журнале Sensors.
Специалисты ДГТУ пояснили, что ортезы — приспособления, фиксируемые на ноге, — играют важную роль в процессе лечения и восстановления после травм, помогая пациентам сохранять двигательную активность. Современные ортезы часто оснащаются датчиками, которые измеряют нагрузку на конечность во время движения.
Андрей Изюмов, заведующий кафедрой “Робототехника и мехатроника” ДГТУ, отметил, что разработчики роботизированных систем не всегда полностью учитывают потребности пациентов и влияние устройств на манеру ходьбы. В качестве примера он привел поддерживающие элементы, которые не всегда эффективно снижают ударные нагрузки и напряжение в области стопы и лодыжки.
В ответ на эти проблемы, ученые ДГТУ разработали собственный ортез для голеностопного сустава. Особенность их разработки — наличие датчиков, регистрирующих приложенные силы и напряжения во время упражнений и ходьбы. Разработанная математическая модель устройства позволяет точно координировать работу механических элементов (шарниров) с управляющим электродвигателем, принимая во внимание физиологические параметры каждого пользователя.
Ученый привел пример успешного применения устройства: пациент, которому угрожала ампутация конечности, благодаря использованию экзоскелетного ортеза смог пройти курс реабилитации и сохранить ногу. Он подчеркнул, что, несмотря на остаточные деформации, вызванные тяжестью первоначальной травмы, удалось избежать главного – потери конечности.
Работа над устройством велась совместно с Аль-Нахрейнским университетом в Багдаде, Ирак. В рамках сотрудничества проводились тесты, включающие измерение давления и силы между стопой и ортезом с помощью специального датчика. Результаты этих и последующих исследований, проведенных в ДГТУ, привели к регистрации двух патентов РФ на новую разработку.
Дополнительные исследования проводились в Вавилонском университете (Ирак). Там был выполнен детальный кинематический анализ походки с применением специализированного программного обеспечения. Изучались углы между сегментами ноги, фазы шага, распределение нагрузки и другие параметры, связанные с движением.
В планах ученых ДГТУ – внедрение разработанного устройства в практику российских реабилитационных центров и клиник. Для получения более точных данных об эффективности ортеза планируется проведение дополнительных экспериментальных исследований с участием расширенной группы пациентов.
Максим Соколов 
Дмитрий Верхов