А.В. Алпатов – к.т.н., доцент, кафедра микро- и наноэлектроники, 

Рязанский государственный радиотехнический университет им. акад. В.Ф. Уткина; 

инженер, МИП ООО «БИОТЕХПРОДАКТС» (г. Рязань)

E-mail: alpatov-alexey@yandex.ru

М.С. Ашапкина – ассистент, кафедра автоматики и информационной технологии в управлении,  Рязанский государственный радиотехнический университет им. акад. В.Ф. Уткина; 

директор, МИП ООО «БИОТЕХПРОДАКТС» (г. Рязань)

E-mail: mashaashapkina@gmail.com

С.А. Валиуллина – д.м.н., профессор, гл. внештатный детский специалист по медицинской реабилитации  и санаторно-курортному лечению, руководитель отдела реабилитации,  зам. директора по медицинским и экономическим вопросам, ГБУЗ «НИИ НДХиТ ДЗМ» (Москва)

  E-mail: vsa64@mail.ru

И.Н. Новосёлова – к.м.н., невролог, зав. отделением двигательной реабилитации, 

ГБУЗ «НИИ НДХиТ ДЗМ» (Москва)

E-mail: i.n.novoselova@gmail.com

Постановка проблемы. Условием успешной реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой является ее непрерывность на протяжении всех этапов физической реабилитации. При этом очень важно сохранить преемственность подхода к реабилитации в позднем периоде, на котором происходит поддержание или улучшение двигательных функций, осуществляется профилактика рецидивов хронических заболеваний. При переходе пациента на поздний этап реабилитации имеется ряд проблем, понижающих общую эффективность реабилитационных мероприятий. Прежде всего, это низкая доступность, удаленность и ограниченная пропускная способность реабилитационных центров и профильных санаториев, исключая крупные города. Поэтому реабилитация в позднем периоде проходит, главным образом, самостоятельно в домашних условиях, что понижает качество выполнения восстановительных упражнений и, соответственно, результата такой реабилитации. При самостоятельных занятиях лечебной физкультурой ребенок и его родители должны адекватно оценивать возможности детского организма и четко соблюдать технику выполнения упражнений. Большинство людей не обладают специальными знаниями по технологии выполнения упражнений, а также часто из-за боли движения выполняются не в полном объеме, значительно снижая амплитуду. Наличие данных проблем требует внедрения доступных способов физической реабилитации для объективного контроля процесса восстановления пациента в амбулаторный период с помощью дистанционного сопровождения. Автоматизация процесса домашней реабилитации возможна с использованием умных систем регистрации и анализа двигательной активности на базе смартфона.

Цель работы – разработка принципов построения и реализация системы дистанционной физической реабилитации в позднем периоде для детей и подростков после травм позвоночника на основе смартфона с учетом встраивания в существующий, в специализированных клинических учреждениях, процесс двигательной реабилитации.

Результаты. Предложена схема интеграции дистанционной физической реабилитации в типовые стадии реабилитации. Важным условием реализации такого подхода является наличие надежного способа контроля правильности выполняемых упражнений, соблюдение графика занятий и заданного уровня нагрузки. Раскрываются особенности использования смартфона в качестве датчика движения. Смартфон должен быть не инструкцией по выполнению упражнений, а активным ассистентом, оценивающим процесс физических занятий в реальном времени. В основе любой технологии контроля движений лежат регистрация и анализ траектории движения конечности. Предлагается процедура регистрации правильности движения на основе траектории движения по данным с инерциального датчика смартфона.

Практическая значимость. На данный момент система проходит апробацию. Участники – дети в возрасте от 7 до  17 лет с нарушением осанки и травмами позвоночника. Дети, при поддержке своих родителей, смогут проводить занятия самостоятельно «на дому» и при этом быть под врачебным контролем. Специалисты ЛФК будут получать информацию о регулярности занятий, также отвечать на возникшие вопросы, организовывать очные консультации. В результате планируется снизить риск развития неконтролируемых осложнений после позвоночно-спинномозговой травмы за счет эффекта непрерывности занятий.

1. Валиуллина С.А., Иванова Д.А., Бураков. А.А. Организация физиотерапевтического лечения детей в г. Москве на этапах медицинской реабилитации // Вестник восстановительной медицины. 2018. № 3 (85). С. 8–13.
2. Понина И.В., Новоселова И.Н., Валиуллина С.А., Мачалов В.А., Лукьянов В.И. Персонализированный подход к составлению программы ранней двигательной реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой с учетом толерантности к физической нагрузке // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2019. Т. 96. № 4. С. 25–35.
3. Moral-Munoz, Zhang W., Cobo M.J., Herrera-Viedma E., Kaber D.B. Smartphone-based systems for physical rehabilitation applications: A systematic review. Assist Technol. 2019. V. 21. P. 1–14.
4. Younggeun Choi, Jihoon Nam, Dongseok Yang, Whanik Jung, Hwa-Ryeong Lee, Sae Hoon Kim. Effect of smartphone applicationsupported self-rehabilitation for frozen shoulder: a prospective randomized control study. Clinical Rehabilitation. 2019.  V. 33(4). P. 653–660.
5. Gabriele Spinay, Guannan Huangy, Anouk Vaesyy, Martijn Spruityy, Oliver Amfty. COPDTrainer: A Smartphone-based Motion Rehabilitation Training System with Real-Time Acoustic Feedback. UbiComp’13. 2013. P. 598–606.
6. Ashapkina M.S., Alpatov A.V., Sablina V.A., Kolpakov A.V. Metric for Exercise Recognition for Telemedicine Systems. Proceedings 2019 8th Mediterranean Conference on Embedded Computing. MECO 2019 – Budva. 2019. P. 668–671.
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. Сайт проекта «Цифровая физическая реабилитация» Благотворительного фонда содействия в оказании медикосоциальной и реабилитационной помощи детям с тяжелой травмой и ее последствиями [Электронный ресурс] URL: https://roshalfund.com/grant (дата обращения 20.04.2020).