А.В. Алпатов – к.т.н., доцент, кафедра микро- и наноэлектроники, Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина

E-mail: alpatov-alexey@yandex.ru

М.С. Ашапкина –  аспирант, кафедра микро- и наноэлектроники, ассистент, кафедра автоматики и информационной технологии в управлении, Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина

E-mail: mashaashapkina@gmail.com

А.В. Федосеев – д.м.н., профессор, зав. кафедрой общей хирургии, Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова.

E-mail: rmi-62@rambler.ru

А.А. Чекушин – к.м.н., ассистент, кафедра общей хирургии, Рязанский государственный медицинский университет  им. акад. И.П. Павлова

E-mail: rmi-62@rambler.ru

Постановка проблемы. Дистанционное наблюдение за состоянием здоровья пациента очень актуально в области реабилитации. Современный подход к реализации телемедицинских систем в области амбулаторной физической реабилитации требует применение доступных технических средств объективного контроля над процессом восстановления пациента. Однако на сегодняшний день отсутствуют простые в эксплуатации системы удаленной реабилитации, которые были бы доступны, например, как пульсометры, глюкометры, измерители давления, которые с технологической точки зрения являются уже готовыми модулями для построения телемедицинских систем удаленного наблюдения за состоянием пациентов. В этой связи задача построения телемедицинских систем в области амбулаторной физической реабилитации является актуальной. В задачах контроля двигательной активности основными техническими средствами являются две большие группы систем: системы захвата движений по данным видеорегистрации и инерциальные измерительные системы на основе микроэлектромеханической технологии. Преимуществом инерциальных датчиков, в отличие от видеозахвата, является возможность мониторинга двигательной активности в условиях повседневной жизнедеятельности без использования откалиброванных помещений, а также необходимости постоянно находиться в зоне видеосъемки.

Цель – разработка принципов построения системы физической реабилитации на основе инерциальных датчиков носимых устройств или смартфона, включающих комплексы упражнений, адаптированные для мобильного режима.

Результаты. Разработанная система физической реабилитации в мобильный режим включает новые компоненты, которые обеспечивают удаленный контроль и поддержку реабилитационной активности. В рамках данной работы была предложена структура построения системы, включающая четыре основных взаимосвязанных функциональных элемента: 1) носимое устройство осуществляет автономный контроль правильности выполнения восстановительных упражнений; 2) мобильное приложение содержит структурированный набор упражнений для суставов в виде комплекса и режим тестирования на уровень боли;

1. комплекс упражнений;
2. онлайн-кабинет для удаленного сопровождения врачом реабилитационной активности.

Практическая значимость. Использование разрабатываемой мобильной системы может улучшить приверженность пациентов к физической реабилитации и повысить эффективность амбулаторного лечения. На данный момент предоставлен бесплатный доступ к технологиям мобильной реабилитации в виде мобильного приложения “Нефитнес”.

1. Ye M., Yang C., Stankovic V., Stankovic L., Kerr A. A Depth Camera Motion Analysis Framework for Tele-rehabilitation: Motion Capture and Person-Centric Kinematics Analysis // IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing. 2016. V. 10(5). P. 877–887.
2. Kun-Hui Chen, Po-Chao Chen, Kai-Chun Liu, Chia-Tai Chan. Wearable Sensor-Based Rehabilitation Exercise Assessment for Knee Osteoarthritis // Sensors. 2015. V. 15(2). P. 4193–4211.
3. Edmond Mitchell, David Monaghan, Noel E. O'Connor. Classification of Sporting Activities Using Smartphone Accelerometers // Sensors. 2013. V. 13(4). P. 5317–5337.
4. Ашапкина М.С., Алпатов А.В. Чекушин А.А. Система поддержки выполнения реабилитационных упражнений для коленного сустава на базе смартфона // Биомедицинская радиоэлектроника. 2018. № 8. С. 45–53.
5. Капилевич Л.В., Андреев В.И., Кошельская Е.В. Биомеханика двигательной активности: Учеб. пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та. 2012. 146 с.
6. Нефитнес – зарядка для колена [Электронный ресурс] URL: https://clck.ru/FtFMG (Дата обращения 25.04.2019).
7. Ашапкина М.С., Алпатов А.В. Разработка метрик для распознавания физических упражнений в системах удаленной реабилитации // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2018. № 66 (1). С. 139–146.
8. Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS) [Электронный ресурс] URL: http://www.koos.nu/ (дата обращения 20.04.2019).
9. Федеральный закон «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам применения информационных технологий в сфере охраны здоровья» от 29.07.2017 N 242-ФЗ (последняя редакция).
10. Piga M., Mathieu A., Cangemi I., Cauli A. Telemedicine for patients with rheumatic diseases: Systematic review and proposal for research agenda // Semin Arthritis Rheum. 2017. V. 47(1). P. 121–128.
11. Huang Z., Pan X., Deng W., Huang Z., Huang Y., Huang X., Han W., Zheng S., Guo X., Ding C., Li T. Implementation of telemedicine for knee osteoarthritis: study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2018. V. 19(1). P. 1–8.