А.Ю. Курочкин1, З.М. Юлдашев2, Л.М. Смирнова3

1–3 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. Ульянова (Ленина) (Санкт-Петербург, Россия)
3 Федеральный научно-образовательный центр медико-социальной экспертизы и реабилитации им. Г.А. Альбрехта (Cанкт-Петербург, Россия)
1 k.a.u.6587@gmail.com, 2zmyuldashev@etu.ru, 3info@diaserv.ru

Постановка проблемы. Влияние эндогенных и экзогенных факторов на характер ходьбы человека значительно усиливается в случае протезирования нижних конечностей. При разработке и использовании протезов большое значение приобретают не только геометрические особенности культи и приемной гильзы, но и физиологическая комфортность их сочленения при ежедневном использовании пациентом, возможные смещения культи в гильзе при ходьбе. В этой связи для снижения влияния негативных факторов, вызывающих усталость при использовании протезов нижних конечностей пользователем, особую актуальность приобретают вопросы прототипирования протеза, контроля, первичной и периодической коррекции посадки приемной гильзы протеза на культю.

Цель. Разработать систему контроля и коррекции сочленения приемной гильзы протеза нижних конечностей с культей для обеспечения физиологической комфортности его использования за счет учета распределения давления при ходьбе под стопой и в приемной гильзе.

Результаты. Разработана система, обеспечивающая синхронность регистрации давления под стопой, по периметру и глубине приемной гильзы протеза нижней конечности на различных фазах переката стопы, возможность анализа в трехмерном пространстве динамики вектора силы, действующей на поверхность культи на этапах ходьбы, для оптимизации затрат энергии пациента при ходьбе. Реализован унифицированный модуль сбора данных с временной синхронизацией многоканальных потоков измерений в системе. Предложена архитектура системы, которая позволяет врачу-ортопеду удаленно контролировать процесс медицинской реабилитации пользователя.

Практическая значимость. Разработанная система может применяться для первичной и периодической настройки протезов нижних конечностей, мониторинга динамики распределения нагрузок по стопе и культе при реабилитации.

Курочкин А.Ю., Юлдашев З.М., Смирнова Л.М. Система для синхронной регистрации распределения давления по стопе и в приемной гильзе протеза нижней конечности // Биомедицинская радиоэлектроника. 2026. T. 29. № 3. С. 136−143. DOI: https:// doi.org/10.18127/ j156 04136-202603-23

1. Razak A.H.A., Zayegh A., Begg R.K., Wahab Y. Foot plantar pressure measurement system: a review. Sensors. 2012. V. 12. P. 9885–9912.
2. Burnie L. et al. Testing protocols and measurement techniques when collecting plantar pressure data: a review. The Foot. 2023–2024. (обзор методик оценки давления стопы и требований к измерительным системам). ScienceDirect.
3. Юлдашев З.М., Смирнова Л.М., Даминова Э.А. Аппаратно-программный комплекс для контроля нагрузки на стопы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2024. Т. 27. № 2. С. 88–95. DOI: 10.18127/j15604136-202402-12.
4. Курочкин А.Ю. Исследование влияния расположения тензорезистивных сенсоров в стельках на точность определения центра тяжести пациента // Биомедицинская радиоэлектроника. 2024. Т. 27. № 2. С. 96–102. DOI: 10.18127/j15604136-202402-13.
5. Hopkins M.O. et al. Mapping lower-limb prosthesis load distributions using interface pressure and shear. Frontiers in Medical Technology. 2022. V. 2. P. 908002.
6. Armitage L. et al. Validation of a custom interface pressure measurement system to improve fitting of transtibial prosthetic check sockets. Sensors. 2023. V. 23(7). P. 3778.
7. Ko S.T. et al. A scoping review of pressure measurements in prosthetic sockets. (обзор методов измерения давления в протезных гильзах и требований к сенсорным системам). 2021.
8. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. М.: Науч.-мед. фирма МБН. 2007. 640 с.