Метод и телемедицинская система для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Даминова Эмилия Айратовна

• Даминова Эмилия Айратовна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Даминова Эмилия Айратовна

Введение

Глава 1. Проблемы построения систем коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

1.1. Актуальность проблемы коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой в условиях активной жизнедеятельности пациента

1.2. Необходимость совершенствования компонент информационного обеспечения при разработке технических средств коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

1.3. Проблемы совершенствования методов оценки и коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

1.4. Разработка технических средств коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой с использованием новых технологий

1.5. Программно-алгоритмическое обеспечение систем коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

1.6. Стандартизация применения систем для анализа распределения давления под стопами

1.7. Постановка цели и задач диссертационного исследования

Глава 2. Разработка метода и системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

2.1. Анализ уровней обеспечения телемедицинской системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

2.2. Концепция динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой в телемедицинской системе с биологической обратной связью

2.3. Формирование комплекса показателей для управления процессом динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

2.4. Методика динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой на основе комплекса диагностически значимых показателей

2.5. Обобщённая структура телемедицинской системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

2.6. Выводы по главе

Глава 3. Программно-алгоритмическое обеспечение телемедицинской системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

3.1. Особенности регистрации биомедицинских сигналов носимым устройством пациента

3.2. Алгоритм регистрации и обработки биомедицинских сигналов, в условиях динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

3.3. Алгоритм анализа вариабельности показателей характеристик стереотипа взаимодействия стоп с опорой

3.4. Алгоритм построения гистограммы распределения амплитудных параметров стереотипа взаимодействия стоп с опорой

3.5. Алгоритм построения гистограммы временных параметров ходьбы для оценки характеристик стереотипа взаимодействия стоп с опорой

3.6. Алгоритм анализа перемещения центра давления под стопами для оценки стереотипа взаимодействия стоп с опорой

3.7. Информационная биологическая обратная связь в телемедицинской системе динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой

3.8. Выводы по главе

Глава 4. Разработка экспериментального образца телемедицинской системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой и его аппробация

4.1. Техническая реализация телемедицинской системы мониторинга

4.2. Структура программного комплекса

4.3. Экспериментальная апробация телемедицинской системы

4.4. Выводы по главе

Заключение

Список условных обозначений

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод и телемедицинская система для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой»

Актуальность темы исследования

Среди нарушений опорно-двигательного аппарата функциональные нарушения стопы занимают значительное место. Стопа выполняет различные функции, среди которых опорная, рессорная, толчковая, балансировочная и рефлексогенная. При функциональных нарушениях стоп возникает дисбаланс распределения нагрузок, в результате которого нарушается функционирование всей костно-мышечной системы человека, в т.ч. костей таза, позвоночного столба.

Несвоевременное устранение выявленных функциональных нарушений является причиной заболеваний опорно-двигательного аппарата.

По данным Всемирной организации здравоохранения по состоянию на 2021 год примерно 1,71 миллиарда человек в мире страдают от патологий опорно-двигательного аппарата, большинство из которых - это трудоспособное население в возрасте от 30 до 50 лет. В Российской Федерации имеется тенденция увеличения числа лиц с нарушениями в опорно-двигательном аппарате на 30% каждые 10 лет начиная с конца прошлого века [Заболевания опорно-двигательного аппарата [1].

Реабилитация пациентов с функциональными нарушениями стопы начинается после их выявления при посещении пациентом лечебно-профилактического учреждения. Врач-ортопед назначает корректирующие мероприятия, которые проводятся либо при ограниченном посещении лечебного учреждения под наблюдением врача, что за короткий промежуток времени недостаточно, либо вне лечебного учреждения, эффективность которых будет выявлена при следующем посещении врача-ортопеда, как правило через достаточно большой промежуток времени. Следует отметить, что оба варианта имеют недостаток, обусловленный невозможностью наблюдать изменения стереотипа взаимодействия стоп с опорой в динамике и своевременно

корректировать методику реабилитации, учитывая, что опорно-двигательная система, как и организм человека, является динамической системой. Перспективным направлением сегодня является удалённая медицинская реабилитация под наблюдением врача-ортопеда. Однако сегодня вопросы построения таких систем разработаны недостаточно. Существуют системы для домашнего использования, однако они не предполагают удалённое наблюдение, оперативный контроль и управление процессом реабилитации со стороны врача-ортопеда с учётом изменения стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Необходимо отметить, что на сегодняшний день имеет место загруженность лечебно-профилактических учреждений, а также существует проблема, обусловленная необходимостью получения медицинской помощи в городах, расположенных на значительном удалении от лечебно-профилактических учреждений районных центров. Поэтому медицинская реабилитация лиц, имеющих функциональные нарушения опорно-двигательного аппарата, в частности, функциональные нарушения стоп, нуждается во внедрении современных телемедицинских технологий для сохранения активной жизнедеятельности пациента.

Степень разработанности темы

Причины функциональных нарушений стопы, частоты и особенностей проявления этих нарушений, влияния нарушений на здоровье человека изучаются долгие годы многими учёными. Результаты поисков отражены в работах отечественных авторов: Бернштейн Н.А. (1926 г.), Гурфинкель В.С. (1961 г.), Янсон Х.А. (1977 г.) Витензон А.С. (1983 г.), Скворцов Д.В. (2008 г.), Смирнова Л.М. (2010 г.), Гайдук А.А. (2014 г.); в работах зарубежных авторов: Jacquelin Perry (1992 г.), Judith M. Burnfield (1992 г.), Nick Stergiou (2006 г.), Giacomozzi C. (2013 г.).

Исследования в области разработки и применения систем для оценки стереотипа взаимодействия стоп с опорой и выявления нарушений опорно-двигательного аппарата человека основаны на анализе динамики взаимодействия стоп с опорой с применением технических средств. В частности, это разработки

известных в России отечественных компаний ПАК «ДиаСлед-М» (ООО «ВИТ» и ООО «ДиаСервис», г. Санкт-Петербург) и ПАК зарубежных компаний: «Pedar System» (Novel electronics Inc., Мюнхен, Германия), F-Scan (Tekscan Inc, Бостон, США), GT Radix (Springer-Berlin, Берлин, Германия), DIERS pedoscan (DIERS International GmbH, Висбаден, Германия).

Однако системной разработки телемедицинской системы для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой до сих пор не проводилось.

Объектом исследования является телемедицинская система персонифицированной динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой на основе использования биологической обратной связи.

Предметом исследования являются компоненты информационного, методического, инструментального и программно-алгоритмического обеспечения телемедицинской системы персонифицированной динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Цель диссертационного исследования: разработка метода и телемедицинской системы для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой, обеспечивающих проведение медицинской реабилитации пациентов вне лечебно-профилактических учреждений в условиях сохранения активной жизнедеятельности пациента.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработка модели процесса динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой, учитывающей анализ детерминированных и стохастических составляющих сигналов ходьбы, обусловленных влиянием эндогенных и экзогенных факторов.

2. Обоснование и формирование комплекса показателей, характеризующих стереотип взаимодействия стоп с опорой.

3. Разработка метода динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой на основе биологической обратной связи, учитывающей динамику стереотипа ходьбы пациента в процессе реабилитации.

4. Разработка структуры многоуровневой телемедицинской системы

динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой, позволяющей врачу-ортопеду удалённо корректировать целевые показатели ходьбы в процессе реабилитации.

5. Разработка комплекса алгоритмов и программных средств для обработки и анализа биомедицинских сигналов ходьбы, регистрируемых носимым устройством пациента.

6. Проведение экспериментальной апробации разработанного метода и макета системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Научная новизна результатов исследования заключается в том, что:

1. Модель процесса динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой, включающая регистрацию силовых и временных характеристик ходьбы, оценку их детерминированных и стохастических составляющих, обусловленных влиянием эндогенных и экзогенных факторов, сравнительный анализ с физиологически обоснованными показателями и формирование коррекционного воздействия на сенсорную систему человека, отличающаяся тем, что используется информационная обратная связь с локальным и глобальным контуром управления процессом коррекции, в котором локальный контур используется для непрерывного сравнения текущих показателей ходьбы с целевыми показателями и формирования корректирующего воздействия при их рассогласовании более заданных пороговых значений, а глобальный контур управления используется врачом-ортопедом для настройки параметров динамической коррекции с учетом изменяющегося стереотипа взаимодействия стопы с опорой и с использованием статистических показателей ходьбы.

2. Для формирования направленного корректирующего воздействия на пациента используется комплекс показателей распределения давления под стопой и временных характеристики фаз переката стопы в определённых её зонах, отличающийся тем, что учитывает динамику стереотипа взаимодействия стоп с опорой при влиянии различных эндогенных и экзогенных факторов.

3. Метод динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой, отличающийся тем, что он реализуется вне лечебно-профилактического учреждения в условиях повседневной жизнедеятельности пациента с использованием непрерывной информационной биологической обратной связи путём воздействия на сенсорную систему человека, а настройка параметров корректирующего воздействия осуществляется врачом-ортопедом поэтапно для направленного изменения стереотипа ходьбы.

4. Структура многоуровневой телемедицинской системы для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой вне лечебно-профилактического учреждения в условиях повседневной жизнедеятельности пациента, отличающаяся тем, что даёт возможность врачу-ортопеду удалённо корректировать целевые показатели ходьбы для формирования корректирующие воздействия на основе анализа динамики стереотипа взаимодействия стоп с опорой пациента и контролировать эффективность реабилитации.

5. Разработанный комплекс алгоритмов, обеспечивающий реализацию обработки и анализа измерительной информации и формирование корректирующего воздействия и отличающийся тем, что обеспечивает последовательное направленное приведение текущего стереотипа взаимодействия стоп с опорой пациента к стереотипу взаимодействия стоп с опорой, соответствующему физиологической норме.

Теоретическая значимость работы заключается в развитии теоретических основ построения телемедицинских систем динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой с использованием инструментальных методов исследования: в разработке компонент информационного, методического, инструментального и программно-алгоритмического обеспечения для реабилитации пациентов вне лечебно-профилактических учреждений в условиях активной жизнедеятельности пациента.

Практическая значимость работы заключается в разработке методик на основе предложенных моделей и методов, которые реализованы в системе

удалённого мониторинга и продемонстрировали возможность реализации динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой с использованием телемедицинских технологий под наблюдением врача-ортопеда. Практический результат подтвердил корректность полученных научных результатов.

Методы исследования

В работе использованы методы системного подхода, методы обработки и анализа экспериментальных данных, методы математического моделирования, статистического анализа, объектно-ориентированного программирования.

Научные положения, выносимые на защиту

Успешное решение проблемы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой вне лечебно-профилактического учреждения в условиях активной жизнедеятельности пациента при удалённом наблюдении врачом-ортопедом обеспечивается использованием разработанных:

- методов и технических средств удалённой оценки вне лечебно-профилактических учреждений в условиях активной жизнедеятельности пациента комплекса диагностически значимых показателей, характеризующих динамику стереотипа взаимодействия стоп с опорой;

- подоплантографических методов, позволяющих оценить в определённых зонах стопы распределение давления под стопой и временные характеристики различных фаз переката через стопы, отражающих динамику стереотипа ходьбы;

- обработки результатов измерения силовых и временных характеристик ходьбы для определения их детерминированных и стохастических компонент, сравнительного анализа отклонений их текущих значений от медицинских требований с учётом патологии в условиях ходьбы

- информационной биологической обратной связи для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой путём формирования воздействий под наблюдением врача-ортопеда на сенсорную систему пациента при превышении значимых показателей ходьбы критериальных уровней, задаваемых врачом-ортопедом;

- периодической коррекции критериальных уровней, используемых для формирования корректирующих воздействий, врачом-ортопедом для изменения стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Степень достоверности и обоснованность работы

Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается согласованностью результатов экспериментальных исследований с использованием разработанного метода и системы коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой на основе динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп пациента с опорой результатам теоретических исследований, а также результатами исследований.

Апробация результатов исследования

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых учёных и специалистов «Биомедсистемы» (Рязань, 2014 - 2016, 2020, 2021 гг.), на 17-й и 18-й молодёжной школе с международным участием "Материалы и технологии гибкой электроники" (Санкт-Петербург, 2014, 2015 гг.), на IV и V всероссийской научной конференции для молодых учёных, студентов и школьников «Актуальные вопросы биомедицинской инженерии» (Саратов, 2014, 2015 гг.), на международной научно-практической конференции «Наука настоящего и будущего» (Санкт-Петербург, 2015-2017 гг.), на всероссийской молодёжной конференции «Современные проблемы биомедицинской инженерии» (Саратов, 2015 г.), на 2nd International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures (Санкт-Петербург, 2015 г.), на всероссийской научно-технической конференции, посвящённой Дню Радио СПбНТОРЭС им. А.С. Попова (Санкт-Петербург, 2015, 2016 гг.), на VIII всероссийском конгрессе молодых учёных-биологов (Новосибирск, 2015 г.), на XVI международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (Уфа, 2015 г.), на конгрессе молодых учёных ИТМО (Санкт-Петербург, 2017 г.), на II международной молодёжной конференции «Современные материалы и технологии» (Саратов, 2021

г.), IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, EIConRus (Санкт-Петербург, 2021 г.).

Внедрение результатов работы

Основные результаты работы получены в рамках следующих НИР и НИОКТР:

1. НИОКТР «Аппаратно-программный комплекс для удалённой диагностики функционального состояния стопы, мониторинга результативности и коррекции методики лечения врачом-ортопедом» номер госрегистрации в ЕГИСУ 123102400013-5, шифр НИОКТР НР/БТС-148, 2023 г.

2. Грант программы «У.М.Н.И.К» Фонда содействия развитию малых форм предпринимательства в научно-технической сфере. Номер проекта 6380ГУ/2015 (0010826), тема проекта «Разработка устройства для пространственно-временного определения зон стопы».

Результаты диссертационной работы внедрены и используются в СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в учебном процессе при реализации образовательной программы подготовки магистров «Биотехнические системы и технологии в реабилитации и протезировании» по направлению 12.04.04 «Биотехнические системы и технологии», а также в научных исследованиях, проводимых кафедрой Биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 25 научных печатных работ. Из них 5 статей - в изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации, в том числе 4 статьи без соавторства, 1 патент на изобретение РФ, 3 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ, другие 16 работ - в материалах международных и российских научно -технических конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка сокращений и обозначений, списка литературы (102 наименования). Работа изложена на 183 страницах машинописного текста, содержит 75 рисунков, 9 таблиц и 6 приложений.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, сформулированы цель и задачи исследования, рассмотрены объект, предмет и методы исследования, изложены основные научные и практические результаты, выносимые на защиту, приведены сведения о внедрении и об использовании результатов, приведено краткое содержание глав диссертации.

В первой главе диссертации отражены результаты анализа проблем построения телемедицинских систем динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой. Проанализированы проблемы создания информационного, методического, инструментального, программно-алгоритмического и метрологического обеспечения телемедицинских систем динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Анализ патологий опорно-двигательного аппарата в совокупности со статистическими данными их распространённости подтвердил, что проблема динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой является актуальной задачей физической и медицинской реабилитации.

Выявлена необходимость уточнения знаний о процессах, развитии информационного обеспечения для систем диагностики нарушений и функционального состояния опорно-двигательного аппарата.

Учитывая возросшую актуальность проблемы медицинской реабилитации пациентов с патологиями нижних конечностей, переход к автоматическим методам анализа данных (траектории центра давления в опорном контуре стоп, графиков суммарного давления под стопами) с одной стороны облегчил бы врачам процедуру оказания медицинской помощи - выявления нарушений опорно-двигательной функции и постановку диагноза, а с другой стороны помог бы пациентам проходить реабилитацию во вне клинических условий - в условиях активной жизнедеятельности.

Отсутствие на рынке технических средств и конструктивных решений для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой указывает на

необходимость совершенствования и создания новых систем для исследования динамики распределения давления под стопами.

Широкое применение анализа распределения давления под стопами в медицине требует особого внимания к методам обработки данной биомедицинской информации, а также обеспечению воспроизводимости и сопоставимости результатов исследований.

Рассмотрены основные причины, обуславливающие актуальность проблемы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Сформулированы цель и задачи диссертационного исследования.

Во второй главе предложена концепция многоуровневой телемедицинской системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Для повышения эффективности проведения реабилитации пациентов предложена следующая модель процесса динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой. С точки зрения классификации моделей рассматриваемый процесс может быть охарактеризован как процесс, содержащий как детерминированную, так и стохастическую компоненты. Детерминированные процессы однозначно описываются аналитическими соотношениями, а стохастические процессы описываются вероятностными законами.

Поскольку модель характеризуется набором параметров, то необходимо уточнить их для рассматриваемого в настоящем исследовании процесса. Набор параметров и переменных моделирования характеризуют процессы, которые имеют место при проведении реабилитационных мероприятий.

Под детерминированными параметрами будем понимать клинически значимые эффекты, которые проявляются в виде явной патологии ОДА, как приобретённой (переломы, травмы, ампутации), так и врождённой (детский церебральный паралич) и т.д. Эти параметры зависят от стереотипа взаимодействия стоп с опорой и вышележащих отделов опорно-двигательной системы.

Под стохастическими параметрами будем понимать факторы, которые влияют на параметры ходьбы, например, поверхность, по которой идёт человек,

погодные явления, вид обуви, а также психоэмоциональное состояние. Эти параметры, наоборот, характеризуются вероятностными показателями, следовательно, - это множество разнообразных факторов, учесть все из которых достаточно проблематично в рамках предлагаемой телемедицинской системы.

Предложена модель процесса динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой на основе использования биологической обратной связи, включающей в себя два уровня управления -глобальный и локальный.

Локальный уровень управления предполагает оценку показателей ходьбы за счёт использования средств, которые находятся на носимом компьютере пациента. Компонентами локального контура управления являются пациент, средства регистрации, оценки и анализа характеристик ходьбы, а также средство формирования и передачи сигналов воздействия на пациента.

Глобальный уровень предполагает коммуникацию с врачом для выработки корректирующих сигналов, направленных на динамическую коррекцию стереотипа взаимодействия стоп с опорой. Компонентами глобального контура управления являются все компоненты локального контура управления, а также средства хранения данных о характеристиках ходьбы пациента, врач-ортопед.

Предложен комплекс диагностически значимых показателей, состоящий из временных и динамических параметров ходьбы: показатели временных характеристик шага, параметры, характеризующие вертикальную составляющую силы реакции опоры (СРО), перемещение центра нагрузки (суммарного давления) на стопы, миграция в опорном контуре стоп центра давления.

Сущность метода динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой заключается в динамическом управлении уровнем сигналов воздействия на сенсорную систему пациента в зависимости от текущих параметров ходьбы, отражающих функциональное состояние стоп, которая реализуется в телемедицинской системе реабилитации для формирования целевого стереотипа ходьбы пациента под наблюдением врача-ортопеда.

Третья глава посвящена разработке алгоритмического обеспечения телемедицинской системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия

стоп с опорой. Предложен обобщённый алгоритм регистрации и обработки биомедицинских данных. Разработаны алгоритмы анализа вариабельности показателей походки, расчёта данных для построения гистограммы амплитуд, а также для расчёта длительности фаз переката и определения перемещения центра давления под стопами. Предложен способ информационной обратной связи в телемедицинской системе для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

Для реализации информационной обратной связи используется локальный контур управления и разработаны алгоритмы, осуществляющие:

- оценку детерминированных и стохастических характеристик ходьбы и выделение трёх зон - уровня нормы (зелёного уровня), уровня незначительных нарушений (оранжевый уровень) и уровень значимых нарушений (красный уровень);

- построение гистограмм распределения отклонения силы воздействия (давления) на датчик в исследуемых зонах стопы и гистограмм распределения отклонения временных характеристик ходьбы от нормативных значений, которые формируются (задаются) врачом-ортопедом по результатам наблюдения за походкой пациента;

- формирование воздействия на сенсорную систему пациента, мощность которого зависит от попадания текущих характеристик ходьбы в зелёную, оранжевую или красную зону.

Раздражение сенсорной системы пациента при значительных нарушениях будет наибольшим, для незначительных нарушений - слабым, а для зелёного уровня будет отсутствовать. Граничные значения зон зелёного, оранжевого и красного уровней должны периодически корректироваться врачом-ортопедом в зависимости от эффективности реабилитационного процесса.

Четвертая глава посвящена вопросам технической реализации системы, разработке программного комплекса, а также экспериментальной апробации.

Экспериментальный образец включает в себя устройство для контроля нагрузки на стопы, состоящее из носимого устройства пациента, средства воздействия и устройства обработки и анализа сигналов.

Новизна предложенного технического решения была подтверждена патентом на изобретение «Устройство для контроля нагрузки на стопы», пат № 2816055, О Рос. Федерация: МПК А61В 5/11, А61В 5/103, 2024 г.

Таким образом, на практике реализована идея использования информационной обратной связи, заключающаяся в формировании под наблюдением врача-ортопеда раздражающих тактильный анализатор человека импульсов при выявленных несоответствиях медицинским рекомендациям стереотипа взаимодействия стоп с опорой, побуждающих пациента скорректировать стереотип ходьбы для снижения несоответствия стереотипа взаимодействия стоп с опорой медицинским рекомендациям.

Апробация системы осуществлялась на базе кафедры Биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина).

Для оценки параметров стереотипа взаимодействия стоп с опорой и анализа процесса динамической коррекции был разработан программный комплекс, обеспечивающий врачу-ортопеду возможность настройки необходимых параметров анализа стереотипа взаимодействия стоп с опорой, получение расчётных параметров и формировать на основе этой информации план коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

В заключении сформулированы основные результаты работы, представлено обобщение основных научных и практических результатов диссертационной работы. Разработаны компоненты информационного, методического, инструментального и программно-алгоритмического обеспечения телемедицинской системы для динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КОРРЕКЦИИ СТЕРЕОТИПА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТОП С ОПОРОЙ

Стопа человека является важным элементом опорно-двигательного аппарата человека, выполняет своего рода роль опоры, амортизатора, демпфируя толчки при ходьбе и сохраняя позвоночник и скелет от механического разрушения. Оценка функционального состояния стопы и обеспечение мероприятий по медицинской реабилитации пациента с патологией стопы является одним из важных направлений ортопедии. При разработке методов диагностики и медицинской реабилитации пациентов с нарушениями в опорно-двигательном аппарате мы должны помнить, что человек - динамическая система, поэтому одного приёма у врача для функциональной оценки стоп часто бывает недостаточно. Поэтому для оценки стереотипа взаимодействия стоп с опорой считаем целесообразным наблюдение за пациентом в течение некоторого времени для формирования индивидуальной методики динамической коррекции.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Даминова Эмилия Айратовна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Заболевания опорно-двигательного аппарата. - URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/musculoskeletal-conditions (дата обращения 20.03.2022)

2. Олейникова Т.А., Пожидаева Д.Н., Орешко А.Ю. Мониторинг заболеваемости патологиями костно-мышечной системы и соединительной ткани в Российской Федерации // Фармакоэкономика. Современная Фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2019. №1.

3. Фролова С.В. Клинико-психологическая структура дефицитарного развития: дети с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата. - URL: http : //do .rsmu.ru/fileadmin/user_upload/psf/Lekcij a_SPiKRO_30.04.20_distant.pdf (дата обращения 20.03.2022).

4. Белая книга по физической и реабилитационной медицине в Европе Введения, краткий обзор и методология Альянс европейских организаций по физической и реабилитационной медицине // Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. - 2019. - Т. 1, № 1. - С. 10-36. - DOI 10.23736/S1973-9087.18.05143-2.

5. Бейдик, О. В., Казаков, В. Д., Маркелов, А. Г., Левченко, К. К., Любицкий, А. П., Цыплаков, А. Ю. (2004). Плантографическое исследование результатов лечения пациентов с деформациями и травмами костей стопы методом комбинированного наружного чрескостного остеосинтеза. Гений ортопедии, (1), с. 98-104.

6. Скворцов Д.В. Биомеханические методы реабилитации патологии походки и баланса тела. Автореферат. - Москва, 2008.

7. Анатомия опорно-двигательного аппарата: Учеб. пособие / П.Г. Пивченко, Д.В. Ковалева. Мн.: БГМУ, 2003. - 138 с.

8. Смирнова Л.М., Джомардлы Э.И., Кольцов А.А. Межзональное распределение нагрузки на плантарную поверхность стопы при ходьбе пациентов

с ДЦП как объективный критерий тяжести функциональных нарушений. Травматология и ортопедия России, 2020, 26 (3), с. 80-92.

9. Амвросов Д.Э. Травматизм как медико-социальная проблема / Д.Э. Амвросов, Г.Я. Клименко // Прикладные информационные аспекты медицины. -2008. - Т. 11, № 2. - С. 17-21.

10. Губа А.Д. Детский дорожно-транспортный травматизм в г. Тольятти и его профилактика / А.Д. Губа // Анналы травматологи и ортопедии. - 1995. -№ 3. -С. 17-21.

11. Журавлев С.М. Медико-демографические аспекты травматизма, связанного с мототранспортными несчастными случаями / С.М. Журавлев, К.А. Теодоридис, П.Е. Новиков // Вестн. травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова.

- 1996. - № 3. - С. 61-64.

12. Калининская А.А. Организация травматологической помощи в сельской местности и пути ее совершенствования / А.А. Калининская // Информационно-аналитический вестник. Социальные аспекты здоровья населения. - 2009. - Т. 12, № 4. - С. 4.

13. Тихилов Р.М. Динамика основных показателей травматизма и заболеваемости костно-мышечной системы у населения Ленинграда-Санкт-Петербурга (итоги тридцатилетнего мониторинга, проведённого с 1976 по 2008) / Р.М. Тихилов, Т.Н. Воронцова, С. Лучанинов // Травматология и ортопедия России.

- 2008. - Т. 4, № 50. - С. 100-106.

14. Серкова Е.В. Травматизм и инвалидность в Курганской области в результате дорожно-транспортных происшествий / Е.В. Серкова, А.А. Серков // Травматология и ортопедия. - 2008. - № 2. - С. 28-29.

15. Тихилов Р.М. Динамика основных показателей смертности населения Ленинграда-Санкт-Петербурга от травм и воздействия внешних причин (итоги мониторинга, проведенного с 1976 по 2008) / Р.М. Тихилов, Т.Н. Воронцова, С.С. Лучанинов // Травматология и ортопедия России. - 2010. - Т. 1, № 55. - С. 106-114.

16. M. Peden. World report on road traffic injury prevention / M. Peden. -Geneva: World health organization, 2004. - 79 р.

17. Андреева Т.М. Травматизм в Российской федерации в начале нового тысячелетия / Т.М. Андреева, Е.В. Огрызко, И.А. Редько // Вестн. травматологии и ортопедии им. НН Приорова. - 2007. - Т. 2. - С. 59-63.

18. M. Peden. Proceedings of WHO Meeting to Develop a 5-year strategy for road traffic injury prevention / M. Peden. - Geneva: World health organization, 2001. -108 р.

19. WHO. Global status report on road safety: time for action. Geneva: World Health Organization, 2009. - 132 р.

20. Андреева, Т.М. Травматизм в Российской Федерации на основе данных статистики / Т.М. Андреева // Социальные аспекты здоровья населения. -2010. - Т. 4 (16) - С. 11-19.

21. Андреева, Т.М. Травматизм в Российской федерации в начале нового тысячелетия / Т.М. Андреева, Е.В. Огрызко, И.А. Редько // Вестн. травматологии и ортопедии им. НН Приорова. - 2007. - Т. 2. - С. 59-63.

22. Европейское региональное бюро ВОЗ. Европейский доклад о состоянии безопасности дорожного движения. - Копенгаген, 2009 - 98 с.

23. 9 самых распространенных спортивных травм нижних конечностей. Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Ямало-Ненецкого автономного округа «Лабытнангская городская больница» [Электронный ресурс]. URL: https://lgb.yanao.ru/presscenter/news/49524/ (дата обращения 22.02.2022)

24. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия / Д. В. Скворцов. -М. : Т. М. Андреева, 2007. - 640 с.

25. ДиаСервис: Комплексы компьютерной диагностики в ортопедии и протезировании: Комплекс «ДиаСлед-М» [Электронный ресурс] / Сайт ООО «ДиаСервис» - Режим доступа: http://www.diaserv.ru/diasled.html, свободный. -Загл. с экрана, яз. рус. (дата обращения: 07.11.2020).

26. Пат. 2116046 РСФСР, C1: МПК6 А 61 В 5/05, А 61 F 2/76. Система диагностики опорно-двигательной функции человека / Смирнова Л. М., Климов В.

A., Машинистова О. Ю. , Калинина Л. Н., Муленков Б. А., Термосесов А. М., Четвериков Е. Н. (РФ). - №№ 96122725/14; заявл. 04.12.96; опубл. 27.07.98, Бюл. №№21.

27. Свид. 2010613932 Российская Федерация. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Программное обеспечение для регистрации, отображения и обработки информации о динамике распределения давления между стопой и опорной поверхностью ДиаСлед-М / Л. М. Смирнова, С.

B. Барвиненко; правообладатель ООО «ДиаСервис». - № 2010613932; заявл. 01.06.2010; зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 17.06.2010.

28. Novel.de: Pressure measurement systems: Force measurement systems [Электронный ресурс] / Сайт «Novel electronics Inc.» - Режим доступа: https://www.novel.de/products/, свободный. - Загл. с экрана, яз. англ. (дата обращения: 07.11.2020).

29. Tekscan: Pressure Mapping, Force Measurement & Tactile Sensors: Human Gait Analysis: Tekscan's Innovative Gait Analysis Systems [Электронный ресурс] / Сайт «Tekscan Inc.» https://www.tekscan.com/products-solutions/human-gait-analysis, свободный. - Загл. с экрана, яз. англ. (дата обращения: 07.11.2020).

30. Springer: Products: Hightech: lining measeurement [Электронный ресурс] / Сайт «Springer Ltd» - Режим доступа: https://www.springer-berlin.de/en/products/hightech/liningmeasurement.html, свободный. - Загл. с экрана, яз. нем., англ. (дата обращения: 07.11.2020).

31. Пат. 2180517 РФ , С2: МПК7 А61 В5 103 Ортопедический диагностический комплекс / Бакурский С.Н. , Дрейзин В.Э. , Пиккиев В.А. , Мясников А.Д. , Бондарь О.Г. , Усенков В.Н. , Теслюк С.В. - №№ 99101217/14, заявл. 19.01.1999, опубл. 20.03.2002. Бюл. №8

32. Пат. BY 3374U. А 61F 5/00. Механо-компьютерный комплекс для диагностики патологии стоп, опубликован 2007.02.28., Болтрукевич С.И., Свириденок А.И., Точицкий Э.И. и др. - № u 29960437 заявл. 29.06.2006, опубл. 2007.02.28.

33. Пат. (полезн. модель) РФ 70776, U1: МПК А 61 B 5/103. Устройство для измерения распределения давления по опорной поверхности стопы / Егоров А.Г. -№2007134321/22 заявл. 17.09.2007, опубл. 20.02.2008, Бюл. №5.

34. Пат. (полезн. модель) РФ 46165, U1: МПК7 А 61 B 5/103. Устройство для регистрации и анализа распределения нагрузок на нижние конечности / Назаров Е.А., Селезнев А.В., Иванов А.В. - №2005106107/22 от 05.03.2005, опубл. 27.06.2005, Бюл 18.

35. Пат. (полезн. модель) RU РФ № 44818, Устройство для определения давления ступни человека / Липнер Б.С. - №2004131227/22, заявл. 21.10.2014, опубл. 27.03.2005.

36. Ramírez-Bautista, J.A.; Huerta-Ruelas, J.A.; Chaparro-Cárdenas, S.L.; Hernández-Zavala, A. A review in detection and monitoring gait disorders using in-shoe plantar measurement systems. IEEE Rev. Biomed. Eng. 2017, 10, 299-309.

37. Zhang, H.; Zanotto, D.; Agrawal, S.K. Estimating CoP Trajectories and Kinematic Gait Parameters in Walking and Running Using Instrumented Insoles. IEEE Robot. Autom. Lett. 2017, 2, 2159-2165.

38. A Novel Sensorised Insole for Sensing Feet Pressure Distributions. Sorrentino I, Andrade Chavez FJ, Latella C, Fiorio L, Traversaro S, Rapetti L, Tirupachuri Y, Guedelha N, Maggiali M, Dussoni S, Metta G, Pucci D.Sensors (Basel). 2020 Jan 29;20(3):747. doi: 10.3390/s20030747.PMID: 32013226.

39. Novak, D.; Riener, R. A survey of sensor fusion methods in wearable robotics. Rob. Auton. Syst. 2015, 73, 155-170.

40. González, I.; Fontecha, J.; Hervás, R.; Bravo, J. An ambulatory system for gait monitoring based on wireless sensorized insoles. Sensors 2015, 15, 16589-16613.

41. Afzal, M.R.; Oh, M.K.; Lee, C.H.; Park, Y.S.; Yoon, J. A portable gait asymmetry rehabilitation system for individuals with stroke using a vibrotactile feedback. Biomed. Res. Int. 2015, 2015, 375638.

42. Chen, B.; Wang, X.; Huang, Y.; Wei, K.; Wang, Q. A foot-wearable interface for locomotion mode recognition based on discrete contact force distribution. Mechatronics 2015, 32, 12-21.

43. Figueiredo, J.; Moreno, J.C.; Santos, C.P. Assistive locomotion strategies for active lower limb devices. In Proceedings of the ENBENG 2017—5th Portuguese Meeting on Bioengineering, Coimbra, Portugal, 16-18 February 2017.

44. Giacomozzi C. Hardware performance assessment recommendations and tools for baropodometric sensor systems. Ann 1st Super Sanita 2010;46(2):158-67. http://dx.doi.org/10.4415/ANN_10_02_09.

45. Giacomozzi C. Appropriateness of plantar pressure measurement devices: a comparative technical assessment. Gait Posture. 2010;32(1):141-4. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2010.03.014. http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2010.03.014.

46. Giacomozzi, C., Keijsers, N., Pataky, T., & Rosenbaum, D. (2012).) (Giacomozzi, C., Keijsers, N., Pataky, T., & Rosenbaum, D. (2012). International scientific consensus on medical plantar pressure measurement devices: technical requirements and performance. Ann 1st Super Sanita, 3 (48), 259-271.

47. Fang, Q. (2018). Comparisons of Foot Pressure between Teenager Girls and Young Female Adults. Physical Activity and Health, 2(1), pp. 24-28, DOI: https://doi.org/10.5334/paak9.

48. Foot pressure distribution during walking in young and old adults. Mary Josephine Hessert 1, Mitul Vyas, Jason Leach, Kun Hu, Lewis A Lipsitz, Vera Novak. BMC Geriatr, 2005 May 19;5:8. doi: 10.1186/1471-2318-5-8.

49. Hagedorn, T., Dufour, A., Golightly, Y., Riskowski, J., Hillstrom, H., Casey, V., & Hannan, M. (2013). Factors Affecting Center of Pressure in Older Adults: The Framingham Foot Study. Journal of Foot and Ankle Research, 6 (18).

50. Yan Luximon, Yan Cong, Ameersing Luximon, Ming Zhang. Effects of heel base size, walking speed, and slope angle on center of pressure trajectory and plantar pressure when wearing high-heeled shoes. Human Movement Science Volume 41, June 2015, Pages 307-319. https://doi.org/10.1016/.

51. Sung-Min Son, Jun-HoLee, Yong-Jun Cha. Comparison of the Plantar Pressure Distributions at Different Degrees of Tilting: A Preliminary Report. J. Phys. Ther. Sci. Vol. 26, No. 3, 2014, 401-403.

52. Rose, N., Farwell, L., & Cracchiolo, A. (1992). A method for measuring foot pressures using a high resolution, computerized insole sensor: The effect of heel wedges on plantar pressure distribution and center of force. Foot & Ankle, 13, 263-270.

53. Т.И. Долганова, Д.В. Долганов, Т.И. Менщикова, Н.В. Сазонова // Российский журнал биомеханики. 2011. Т. 15, No 2 (52): 91-99.

54. Gatt, A., Spiteri, M., Formosa, C., Chockalingam, N. (2014) Investigation of planar pressures in overweight and non-overweight children with a neutral foot posture. OA Musculoskeletal Medicine 10:2(1).

55. Salazar-Torres, J., McDowell, B., Humphreys, L., Duffy, C. (2014) Plantar pressures in children with congenital talipes equino varus- A comparison between surgical management and the Ponseti technique. Gait & Posture 39 (321-327).

56. Koh, D., Lee, J., & Kim, K. (2015). Plantar pressures in individuals with normal and pronated feet according to static squat depths. Journal of Physical Therapy Science, 2, 2833-2835.

57. Paton, J., & Spooner, K. (2006). Effect of extrinsic rearfoot post design on the lateral-to-medial position and velocity of the center of pressure. Journal of the American Podiatric Medical Association, 96(5), 383-392.

58. Sarnow, M., Veves, A., Giurini, J., Rosenblum, B., Chrzan, J., & Habershaw, G. (1994). In-Shoe foot pressure measurements in diabetic patients with at-risk feet and in healthy subjects. Diabetes Care, 17, 9.

59. Wrobel, J., Connolly, J., & Beach, M. (2004). Associations between static and functional measures of joint function in the foot and ankle. Journal of the American Podiatric Medical Association, 94(6), 535-541.

60. Al-Angari, H., Khandoker, A., Lee, S., Almahmeed, W., Al Safar, H., Jelinek, H., Khalaf, K. (2017) Nover dynamic peak and distribution plantar pressure measures on diabetic patients during walking. Gait & Posture 51(261-267).

61. Гайдук А.А., Потапчук А.А., Физическая реабилитация детей младшего школьного возраста со статическими нарушениями опорно-двигательного аппарата // Гений ортопедии. - 2011, №4, стр. 58-62.

62. Щуров В.А., Новиков К.И., Мурадисинов С.О. Влияние разновысокости нижних конечностей на биомеханические параметры ходьбы // Российский журнал биомеханики. 2011. Т. 15, No 4 (54): 102-107.

63. Коррекция положения таза и позвоночника у пациентов с разной длиной нижних конечностей / Безгодков Ю.А., Куликова О.В., Воронцова Т.Н., Горобец К.А., Константинова Н.С. , Воропаева М.В. // Современные проблемы науки и образования. - 2020, №3, стр. 119-128.

64. Безгодков Ю.А. Применение биомеханических методов в комплексной оценке и мониторинге состояния больных после эндопротезирования тазобедренного сустава / Ю.А. Безгодков, К. Ауди, Т.Н. Воронцова, А.Л. Кудяшев. - СПб.: ЦМТ СПбГПМА, 2012. - 88 с.

65. Franco, P., da Silva, C., da Rocha, E., Carpes, F. (2015) Variability and repeatability of analysis of plantar pressure during gait in older people, Revista Brasileira De Reumatologia.

66. Kang-Ho Bae, Jin-Hyung Shin, Joong-Sook Lee, Jeong-Ok Yang, Bom-Jin Lee,Seung-Bum Park. Analyses of Plantar Foot Pressure and Static Balance According to the Type of Insole in the Elderly. March 2016. Korean Journal of Sport Biomechanics. 26(1): 115-126. DOI:10.5103/KJSB. 2016.26.1.115.

67. Agrawal, V., Gailey, R., O'Toole, C., Gaunaurd, I., & Dowell, T. (2009, June). Symmetry in external work (SEW): A novel method of quantifying gait differences between prosthetic feet. Prosthetics and Orthotics International, 33(2), 148-156.

68. Al-Angari, H., Khandoker, A., Lee, S., Almahmeed, W., Al Safar, H., Jelinek, H., Khalaf, K. (2017) Nover dynamic peak and distribution plantar pressure measures on diabetic patients during walking. Gait & Posture 51(261-267).

69. Пальцев Михаил Александрович, Белушкина Наталья Николаевна, Чабан Екатерина Александровна 4П-медицина как новая модель здравоохранения в Российской Федерации // ОРГЗДРАВ: Новости. Мнения. Обучение. Вестник ВШОУЗ. 2015. №2 (2). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/4p-meditsina-kak-novaya-model-zdravoohraneniya-v-rossiyskoy-federatsii (дата обращения: 21.03.2022).

70. Анисимов А. А., Глазова А. Ю., Пустозеров Е. А., Юлдашев З. М. Системы удаленного мониторинга состояния здоровья людей с хроническими заболеваниями. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2018. 183 с.

71. Биотехнические системы : Теория и проектирование. Учеб. пособие / В. М. Ахутин, Е. П. Попечителев, А. П. Немирко и др.; Под ред. В. М. Ахутина. -Ленинград : Изд-во ЛГУ, 1981. - 220 с. : ил.; 22 см.

72. Смирнова Людмила Михайловна, Шеповальников Александр Николаевич, Юлдашев Зафар Мухамедович Изменение динамобароплантографических параметров ходьбы при моделировании психофизиологических состояний // Биотехносфера. 2015. №4 (40).

73. Perry Jacquelin, Burnfield Judith, Gait Analysis: Normal and Pathological Function, SLACK, 2010, - 551 p.

74. Гаже П.-М., Вебер Б. Постурология. Регуляция и нарушения равновесия тела человека / П.-М. Гаже, Б.Вебер [и др.] : пер. с французского под ред. Б. И. Усачёва - СПб.: Издательский дом СПбМАПО, 2008. - 316 стр., илл.

75. Т.В.Алейникова. ВОЗРАСТНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - Ростов-на-Дону: Издательство ООО «ЦВВР», 2000. 204с.

76. Даминова, Э.А. Устройство для пространственно-временного определения зон стопы / Э. А. Даминова // Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы. Биомедсистемы - 2014 : материалы конференции, Рязань, 07-09 декабря 2014 года / Рязанский государственный радиотехнический университет. - Рязань: Рязанский государственный радиотехнический университет, 2014. - С. 54-57.

77. Даминова, Э. А. Прибор для пространственно-временного определения зон стопы / Э. А. Даминова // Актуальные вопросы биомедицинской инженерии: сборник материалов IV Всероссийской научной конференции для молодых учёных, студентов и школьников, Саратов, 20 октября - 15 декабря 2014 года / Ответственный редактор: В.Н. Лясников. - Саратов: ИЦ "Наука", 2014. - С. 23-26.

78. Даминова, Э. А. Современная компьютерная подография: проблемы и перспективы / Э. А. Даминова // Современные проблемы биомедицинской инженерии: Сборник материалов Всероссийской молодёжной научной конференции, Саратов, 06-08 апреля 2015 года. - Саратов: ПРОНДО, 2015. -С. 372-376.

79. Даминова, Э. А. Проблема выбора первичных измерительных преобразователей при конструировании информационно-измерительных систем медицинского назначения / Э. А. Даминова, Т. В. Мирина // Университетская наука: взгляд в будущее: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 81-летию Курского государственного медицинского университета и 50-летию фармацевтического факультета. В 3-х томах, Курск, 04-06 февраля 2016 года. Том I. - Курск: Курский государственный медицинский университет, 2016. -С. 20-23.

80. Даминова, Э. А. Устройство для пространственно-временного определения зон стопы: перспективы реализации / Э. А. Даминова, Т. В. Мирина // Актуальные вопросы биомедицинской инженерии: сборник материалов V Всероссийской научной конференции для молодых учёных, студентов и школьников, Саратов, 26 октября - 15 2015 года / Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.. - Саратов: Прондо, 2015. - С. 7074.

81. Даминова, Э. А. Обзор оборудования для исследования локомоции / Э. А. Даминова, Т. В. Мирина // Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы. Биомедсистемы - 2016 : материалы конференции, Рязань, 07-09 декабря 2016 года / Рязанский государственный радиотехнический университет. - Рязань: Рязанский государственный радиотехнический университет, 2016. - С. 257-260.

82. Даминова, Э. А. Оборудование для исследования состояния опорно -двигательного аппарата человека / Э. А. Даминова, Т. В. Мирина // . - 2017. - № 1(16). - С. 194-198.

83. Даминова, Э. А. Устройство для пространственно-временного определения зон стопы / Э. А. Даминова, Т. В. Мирина // Молодёжный вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. - 2017. -№ 2(17). - С. 45-51.

84. Даминова Э.А. Разработка алгоритма для системы восстановления навыков ходьбы после оперативных вмешательств на опорно-двигательном аппарате / Ф. О. Дурнев, Э. А. Даминова, И. В. Тихомиров // Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы - Биомедсистемы-2020 : МАТЕРИАЛЫ XXXIII ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ, Рязань, 09-11 декабря 2020 года. -Рязань: ИП Коняхин А.В. (Book Jet), 2020. - С. 365-368.

85. Даминова Э.А. Разработка устройства для восстановления навыков ходьбы после оперативных вмешательств на опорно-двигательном аппарате / И. В. Тихомиров, Ф. О. Дурнев, Э. А. Даминова // Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы - Биомедсистемы-2020 : МАТЕРИАЛЫ XXXIII ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ, Рязань, 09-11 декабря 2020 года. - Рязань: ИП Коняхин А.В. (Book Jet), 2020. - С. 566-568.

86. Даминова Э.А. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021614901 Российская Федерация. Программа визуализации параметров зональной динамоплантометрии : № 2021613872 : заявл. 26.03.2021 : опубл. 31.03.2021 / Э. А. Даминова ; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова.

87. Daminova E.A. The Development of the Algorithm for Locomotor System Post-Operative Rehabilitation Complex / F. O. Durnev, E. A. Daminova, I. V. Tikhomirov // Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers

in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2021, Moscow, 26-28 января 2021 года. - Moscow, 2021. - P. 1732-1734. - DOI 10.1109/ElConRus51938.2021.9396320.

88. Daminova E.A. The Development of the Hardware for Locomotor System Post-Operative Rehabilitation Complex / I. V. Tikhomirov, E. A. Daminova, F. O. Durnev // Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2021, Moscow, 26-28 января 2021 года. - Moscow, 2021. - P. 1857-1859. - DOI 10.1109/ElConRus51938.2021.9396368.

89. Даминова Э. А. К вопросу о модернизации измерительно-информационных систем для зональной динамоплантометрии / Э. А. Даминова // Современные материалы и технологии: Сборник материалов II Международной молодежной конференции, Саратов, 19-20 мая 2021 года / Под общей редакцией А.А. Фомина. - Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., 2021. - С. 68-71.

90. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021680753 Российская Федерация. Программа работы приёмопередающего элемента системы, предназначенной для диагностики нарушений и коррекции опорно-двигательной функции: № 2021669871 : заявл. 07.12.2021 : опубл. 14.12.2021 / Э. А. Даминова; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова.

91. Даминова Э. А. Разработка мобильного приложения для диагностики нарушений и коррекции опорно-двигательной функции / Э. А. Даминова // Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы (Биомедсистемы-2021) : Сборник трудов XXXIV Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых учёных и специалистов, Рязань, 08-10 декабря 2021 года. - Рязань: ИП Коняхин А.В. (BookJet), 2021. - С. 297-300.

92. Даминова Э. А. Разработка мобильной измерительно-информационной системы для диагностики нарушений и коррекции опорно-двигательной функции / Э. А. Даминова, И. В. Тихомиров // Биотехнические, медицинские и экологические

системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы (Биомедсистемы-2021) : Сборник трудов XXXIV Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых учёных и специалистов, Рязань, 0810 декабря 2021 года. - Рязань: ИП Коняхин А.В. (BookJet), 2021. - С. 350-352.

93. Даминова Э.А. Концепция построения системы реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата / Ф. О. Дурнев, Э. А. Даминова // Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы (Биомедсистемы-2021) : Сборник трудов XXXIV Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых учёных и специалистов, Рязань, 08-10 декабря 2021 года. -Рязань: ИП Коняхин А.В. (BookJet), 2021. - С. 353-355.

94. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2 2022661579 Российская Федерация. Программа расчёта показателей распределения давления по опорной поверхности стоп пациента и их визуализации : № 2022660157 : заявл. 06.06.2022 : опубл. 23.06.2022 / Ф. О. Дурнев, Э. А. Даминова ; заявитель федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова.

95. Даминова, Э. А. Метод и система для диагностики нарушений и оценки функционального состояния стопы / Э. А. Даминова // Биотехносфера. - 2022. - № 1(67). - С. 34-38. - DOI 10.25960/bts.2022.1.34.

96. Даминова, Э. А. Метод и алгоритм для диагностики нарушений и оценки функционального состояния стопы / Э. А. Даминова // Биотехносфера. -2022. - № 1(67). - С. 39-43. - DOI 10.25960/bts.2022.1.39.

97. Хриско, Дж. (2020). Силочувствительные резисторы (FSR) в Arduino. Портал производителя. - URL: https://joshua-hrisko.squarespace.com/blog/2020/5/24/force-sensitive-resistors-fsrs-arduino (дата обращения 29.05.2023).

98. Request Datasheets, Integration Guides, & Application Guides. - URL: https://www.interlinkelectronics.com/request-data-sheets (дата обращения 29.05.2023).

99. Даминова Э. А. Анализ вариабельности показателей походки как инструмент для динамической коррекции функциональных нарушений стопы. Биотехносфера. 2024. № 1. С. 10-15. DOI 10.25960/bts.2024.1.10.

100. Даминова Э. А. Программно-алгоритмическое обеспечение многоуровневой системы динамической коррекции функциональных нарушений стопы. Биотехносфера. 2024. № 1. С. 43-49. DOI 10.25960/bts.2024.1.43.

101. Даминова Э. А. Аппаратно-программный комплекс для контроля нагрузки на стопы / З. М. Юлдашев, Л. М. Смирнова, Э. А. Даминова // Биомедицинская радиоэлектроника. - 2024. - Т. 27, № 2. - С. 88-95. - DOI 10.18127/j 15604136-202402-12.

102. Патент № 2816055 C1 Российская Федерация, МПК A61B 5/11, A61B 5/103. Устройство для контроля нагрузки на стопы : № 2023114765 : заявл. 05.06.2023 : опубл. 26.03.2024 / Л. М. Смирнова, Э. А. Даминова, З. М. Юлдашев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научно-образовательный центр медико-социальной экспертизы и реабилитации им. Г.А. Альбрехта" Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова.

^УТВЕРЖДАЮ» I Црорсетор по учебной работе СПбГЭТУ «лэти»

С.Д. Галунин

2(^4

г.

о и медреки и результатов диссертягйЬппои работы Дамивовлй Эншшн Айратовны «Метод и тел«м ед нцнискан система для ЛИНАЧИ'^Ским коррекции стереотипу взанпмдсйшни стол с опарой»

Составлен комиссией в составе:

Председатель: зам - зав. кафед рой по уче(шой работу доцент кл^н, Семенова Е.А. Члены комиссии: доцент к.т.н. Белыююш MR., доцент к.тгн Болсунов К.Н.

Комиссия составила настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Дамн иовпй Эмилии Айратоввы «Метод н теле медицинская еясшн дм динамической коррекции стереотипа вэанмедейсi в ihi стоп е опорой» были использованы при обучении ннистрдо & СПбГЭТУ «ЛЭТИ» но программе «Биотехкическме системы к тек коло гнл реабилитация л протезирования».

В учебном процессе нашли применение модели процесса динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой, .метод динамической коррекции стереотипа взаимодействия ¿тон с опорой под удаленным наблюдением врача-ортопеда на основе биологической обратной еинзи с использованием воздействии на сенсорную систему человека; структура многоуровневой теле медицинской системы динамической коррекции стереотипа взаимодействия стоп с опорой; результаты экспериментальных исследований, предложенные в диссертационной работе.

использование указанных результатов повышает уровень подготовки студентом в области разработки биотехнически?* систем и технологий реабилитации и протезирован ИЯ-

Председатель; Зам. заведующего кафедрой Биотехнических систем к.т.н-* доцент

Члены комиссии: к т.н., доцент

К.Т.Н-, доцент

CL

i Болсуиов

Е Л, Семенова

М.В. БсльтЮКОв

ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА НИОкТР

Статус

Подтверждена

Регистрационный номер ©

123102400013*5 Дата регистрамии

24 октября 2023 г.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ Наименование НИОкТР

Аннотаций

Цель проекта - разработка метода исследования у аппаратно-программного комплекса для удаленной диагностики функционального состояния стопы пациента, мониторинга результативности и коррекции методики лечения врачом-ортопедом. Разрабатываемый аппаратно-программный] комплекс предназначен для диагностики функциональны* нарушений попы людей на различных, в т.ч. ранлих, стадиях развития нарушении, прежде всего детей дошкольного и школьного возраста, а также и взрослых, мониторинга результативности и коррекции методики лечения врачом-ортопедом, находящимся удаленно в диагностическом центре. Диагностика и мониторинг состояния стопы пациента осуществляется вне диагностического центра, в условиях активной его жизнедеятельности при различных уровнях физической нагрузки -ходьбе и беге с заданным темпом

Код (шифр) научной темы, присвоенной учредителем (организацией) НР/ЫС-143

I

Критические технологии Российской Федерации Технологии информационных, управляющих, навигационных систем Еиомедицинские и ветеринарные технологии

Приоритетные направления Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации

в) переход к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных);

Научный задел

Коллектив исполнителей имеет опыт разработки аппаратно-программных комплексов и систем для исследования и оценки функционального состояния опор но-двигательного аппарата человека, разработаны модели, описывающие функциональное состояние стопы с использованием комплекса диагностически значимых показателей, методики оценки функционального состояния стопы, технические средства для проведения исследований. По теме работы опубликованы статьи в ведущих научных зданиях РФ, в научных изданиях, индексируемых в \AtoS и 5со рия получены патенты на изобретения, свидетельства на государственную регистрацию программ для ЭВМ, выполнены диссертационные исследования и успешно защищены докторские и кандидатские диссертации по теме проекта

Приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации

I

Науки о жизн и

Вид исследования (разработки)

Общероссийский Классификатор Продукции по видам экономической Деятельности (ОКПД}4

hl^ps.//lЧ>shd.rLI^nlOk^r/de^allЛWeCG0WJK&CH035CK8TJ7DV60

1/4

Сведения о соисполнителях Тип

Нет данных

РУКОВОДИТЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ Фамилия Семенов

Александр Отчество Анатольевич

РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТЫ Фамилия Юлдашев

Зафар Отчество

Мукамедович Связанные РИД

Связанные ИКРБС

E-mail: rosrid(§citsju Горячая линияс 300 100-57-37 Часы работы: 9:00 - 16:00 Открытые дан ные ФГАНУ ЦИТиС

ОЬрлботаа персональны* дашых осуществляется в соатпетстип с требованияча ф2 о жицитс персональных данным:

ЫЦж/АткгМ. ruJnioklr/ilelail/WeCGOWJKeCHtJiSCKSTJTDVeO