Оценка эффективности системы мониторинга кинематики движений у пациентов нейрохирургического профиля с функциональными нарушениями опорно-двигательного аппарата

Цель исследования — оценить эффективность системы, предназначенной для определения результативности реабилитационных мероприятий у пациентов нейрохирургического профиля с функциональными нарушениями опорно-двигательного аппарата.

Материалы и методы. В 2017–2018 гг. проведен ряд исследований на базе Российского научно-исследовательского нейрохирургического института им. профессора А.Л. Поленова с участием 35 пациентов в возрасте от 30 до 70 лет с различными патологиями ЦНС и опорно-двигательного аппарата (параплегия, гемипарез, тетрапарез) и 15 здоровых добровольцев в возрасте от 20 до 45 лет.

Измерения проводили до начала реабилитации (2–3-й дни после операции) и на 3–4-й реабилитационные дни (5–6-й дни после операции) с помощью разработанной системы мониторинга кинематики движений, построенной на тринадцатиразрядном аналого-цифровом преобразователе с максимальной частотой дискретизации 46 кГц и погрешностью 0,1%. Система имеет два микромеханических датчика, каждый из которых содержит трехосевой акселерометр с диапазоном измерений 6 g. Датчики, соединенные с помощью кабеля с аналого-цифровым преобразователем, закрепляются на обуви — внешней стороне каждого каблука.

Данные, полученные с помощью измерительной системы, обрабатывали программой для ЭВМ («Программа идентификации фаз шага»).

Результаты. Идентифицированы фазы шага, рассчитаны длительности фаз, даны оценка математического ожидания и среднеквадратическое отклонение длительностей фаз. Приведены кинематические портреты пациентов.

По полученным кинематическим портретам сделаны выводы о положительной или отрицательной динамике реабилитации после применения комплекса упражнений.

Установлено, что длительности фаз для здорового человека находятся в пределах 20 мс, при этом прослеживается равномерное распределение разбросов среднеквадратического отклонения относительно фаз шага. Показаны отклонения длительностей и разброса фаз пациентов относительно здорового человека.

Заключение. Предлагаемая система мониторинга позволяет контролировать процесс исправления кинематики движений в ходе реабилитации пациента и дает количественную оценку результативности проводимого лечения.

1. Румянцева Н.А. Комплексная оценка патологи­чес­кого паттерна ходьбы и реабилитационных программ ее восстановления у больных в остром периоде цереб­рального инсульта. Дис. ... канд. мед. наук. М; 2010.
2. Белова А.Н., Прокопенко А.С. Нейрореабилитация. М; 2010.
3. Царёва А.В. Алгоритмы измерительных систем для ис­следования фазовой структуры походки человека. Из­вес­тия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 2018; 2: 61–66.
4. Программа идентификации фаз шага. Свиде­тель­ство о государственной регистрации программ для ЭВМ 2018617996. 2018.
5. Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Ана­лиз походки. Издательство НПЦ — «Стимул»; 1996; 344 с.
6. Kim J.W., Jang H.J., Hwang D.-H., Park C. A step, stride and heading determination for the pedestrian navigation system. Journal of Global Positioning Systems 2004; 3(1&2): 273–279, https://doi.org/10.5081/jgps.3.1.273.
7. Капанджи А.И. Нижняя конечность. Функциональная анатомия. Эксмо; 2010; 352 с.
8. Алексеев В.В., Королев П.Г., Иванова Н.Е. Приме­нение микромеханических датчиков для контроля па­рамет­ров кинематического портрета человека. Прибо­ры 2017; 7: 6–15.

Tsareva А.V., Sokolova F.М., Korolev P.G., Ivanova N.E., Alekseev V.V. Assessment of the Effectiveness of the System for Monitoring Movement Kinematics in Patients of Neurosurgical Profile with Functional Disorders of the Locomotor Apparatus. Sovremennye tehnologii v medicine 2019; 11(3): 81, https://doi.org/10.17691/stm2019.11.3.11