Протез-тренажёр для реабилитации людей с нарушениями мышечной активности

Проект протеза-тренажёра рассчитан на реабилитацию людей с нарушениями мышечной активности: с ограниченными возможностями здоровья, получивших травму или  инсульт. Устройство сможет помочь начать двигаться тем, кому сложно это делать в данный момент.

Участники проекта:

Меинов А.С. P3302

Бабиков А.А. Р3302

Басалаев А.A. Р3302

Мишенёв А.В. Р3302

Румянцева М.Ю. Р3302

Медицинские консультанты:

Кокшина Анна Сергеевна. СЗГМУ им. Мечникова. 3 курс

 Шнитман Наталья Львовна. Инструктор по ЛФК первой категории. Опыт более 20 лет. Автор нескольких программ по реабилитации в области АФК (адаптивной физической культуры) 

 Не все люди могут делать то, что мы считаем обычными действиями, например - быстро ходить, писать, держать что-то в руке. Одна из проблем - нарушение мышечной активности. Такие нарушения могут не привести к инвалидности, если вовремя начать с ними бороться, но, к сожалению, не часто это удается.

Нарушения мышечной активности свойственны людям с ограниченными возможностями здоровья, например, больным детским церебральным параличом (ДЦП).  В течение последних 40 лет во всем мире увеличивается численность детей, родившихся с диагнозом ДЦП. Нужно отметить, что в России эти цифры увеличиваются значительно быстрее, чем в развитых западных странах. Если в США, согласно официальной статистике, на 1000 новорожденных отмечается 1-2 случая заболевания ДЦП, то в Российской Федерации этот показатель может достигать 6-8 случаев и более на 1000 новорожденных. 

Реабилитационные мероприятия для людей с ДЦП должны быть направлены на максимальное восстановление всех функциональных систем организма, нормализацию мышечного тонуса, ортопедическую коррекцию костных деформаций, формирование правильных двигательных стереотипов, тренировку силовых характеристик мышц и физической выносливости.

Неправильная работа мышечной системы ведет к нарушению двигательных функций человека. К нарушению двигательных функций часто приводит и инсульт. Частота  заболеванием инсультом колеблется от 460 до 560 случаев на 100000 человек. В крупнейших городах страны ситуация с данным видом патологии крайне неблагоприятная.

К нарушениям мышечной активности могут привести также серьёзные травмы, после которых конечности находятся в неподвижном состоянии в течение продолжительного времени, что может привести к атрофии мышц. В следствии этого человек не сможет совершать самостоятельно движения. В такой ситуации может оказаться любой человек.

Мы предлагаем в реабилитационном периоде эти задачи решать за счет применения немедикаментозного способа воздействия и максимального интенсифицирования процесса реабилитации. Для каждого пациента необходимо подбирать индивидуальный план реабилитации, который будет корректироваться по мере изменения состояния работы его суставов и мышц на протяжении всего курса.

В XXI веке целесообразно использовать современные возможности в области медицины, программного обеспечения, гибких автоматизированных систем управления и т. д.

Проект протеза-тренажёра (далее устройство) рассчитан на реабилитацию людей с нарушениями мышечной активности:

 - с ограниченными возможностями здоровья,

 - получивших травму,

 - получивших инсульт.

 Устройство сможет помочь начать двигаться тем, кому сложно это делать в данный момент. 

Устройство включает в себя работу с помощью пассивных и активных движений. 

Пассивные движения – это движения, совершаемые за счет работы протеза, без участия работы мышц. 

Назначение работы устройства в этом случае заключается в правильном анатомическом движении крупных, средних и мелких суставов конечностей без самостоятельного сокращения мышц. 

Пассивные движения оказывают благоприятное влияние на восстановление опорно-двигательного аппарата при лечении туго подвижности суставов, сморщивании и укорочений связочного аппарата, при мышечных контрактурах, сращениях и отложениях, которые образуются около сустава и ограничивают его движение.

Под воздействием пассивных движений быстрее всасываются экссудаты, рассасываются кровоизлияния, возбуждается контрактильность (сократительная способность) мышечных волокон, препятствуя образованию патологических изменений, возникающих в мышцах под влиянием продолжительного покоя, восстанавливается утраченная эластичность мышц.

Благодаря своему многообразному влиянию пассивные упражнения стали важным средством лечебной физкультуры и массажа при повреждениях опорно-двигательного аппарата и нервной системы.

Направление и амплитуда пассивных движений определяются формой суставов, в которых производятся движения, а также характером заболевания.

После того, как человек свободно переносит пассивные движения в суставах, можно добавлять и частично активную работу мышц, а далее и самостоятельные движения.

Активные движения задействуют работу мышц для того, чтобы они постепенно окрепли. Это поможет восстановиться опорно – двигательному аппарату (ОДА) человека после инсульта или травмы. Так же устройство может применяться для борьбы со спастикой (непроизвольное болезненное сокращение мышц)  и контрактурой (ограничение амплитуды пассивных движений в суставе, вызывающее атрофию мышц).

Планируется, что устройство будет представлять из себя протез, который будет надеваться на руку и закрепляться на ней. Протез должен иметь минимальные размеры и иметь индивидуальные настройки для каждого пациента для обеспечения максимального комфорта и лечебного воздействия. 

С помощью протеза пациент сможет  выполнять различные движения, такие как сгибание и разгибание руки в локтевом суставе. После этого с помощью устройства можно будет добавлять нагрузку, тем самым помогая укреплять и увеличивать мышечную массу. 

Протез должен воздействовать на различные группы мышц с разным усилием, для того, чтобы мышцы получали необходимую правильную нагрузку. Нагрузка подбирается индивидуально исходя из возраста и  состояния пациента.

Сейчас существуют несколько тренажёров, имеющих схожие функции, но все они имеют сложное устройство и высокую себестоимость.

Дальнейшая перспектива Проекта - создание протезов не только для рук (это начальный этап), но и для ног. В планах Команды разработка устройств от расширения функционала до создания экзоскелета, которым смогут пользоваться как люди с ограниченными возможностями здоровья, так и здоровые люди - костюм сможет поддерживать и укреплять мышцы, позволяя выдерживать большие нагрузки.

Для реализации Проекта Команда активно консультируется со специалистами-медиками.