В СПбГУПТД исследуют биомеханику ходьбы для создания ортопедической обуви

Университетская лаборатория оснащена 3D-сканером стопы, системой девяти оптических инфракрасных камер, двумя динамометрическими платформами и комплексом электромиографии. Данные, полученные учеными, позволяют подбирать индивидуальную обувь и обувь для реабилитации. Сейчас совместно со специалистами медицинских клиник ученые СПбГУПТД проводят исследования биомеханики ходьбы пациентов с ДЦП и несовершенным остеогенезом.

Результаты исследований ученые представили на научной конференции «Ортотерапия. Межведомственное и междисциплинарное взаимодействие в ортопедии, неврологии, реабилитации и ортезировании» в Санкт-Петербурге при участии Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени академика Г. А. Илизарова, Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова, Федерального научного центра реабилитации инвалидов им. Г. А. Альбрехта.

Оборудование Лаборатории научной биомеханики движения СПбГУПТД 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.

В процессе исследования 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 Аксёнов.

По словам ученых СПбГУПТД, исследования паттерна ходьбы для подбора реабилитационной обуви осложняются тем, что для проверки гипотезы об индивидуальной обувной конструкции 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 наблюдений данных.

— Для решения этой задачи мы 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, — говорит специалист лаборатории Екатерина Некрасова.

Сегодня 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 Министерства науки и высшего образования РФ «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»).

Юлия ЕФРЕМОВА

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВЕСТНИК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ. 6 (194) ИЮНЬ 2023