Прорыв в реабилитационной медицине благодаря инновационной модели шеи и плеча

scientificrussia.ru
Фото: scientificrussia.ru

Группа исследователей разработала передовую биомеханическую модель, демонстрирующую взаимодействие мышечной системы плеча и шеи. Инновационная разработка охватывает комплекс из 23 мышц и позволяет с высокой точностью анализировать различные двигательные паттерны — от поворотов головы до сложных движений плечевого пояса. Это достижение открывает новые горизонты в диагностике и лечении болевых синдромов шейного отдела позвоночника, включая случаи, связанные с травмами плечевого пояса. Особую ценность модель представляет для разработки персонализированных реабилитационных программ.

Международная ассоциация по изучению боли (IASP) приводит впечатляющую статистику: до половины населения сталкивается с болезненными ощущениями в области шеи и плечевых суставов, причем каждый десятый испытывает комбинированные боли. Традиционные методы лечения не всегда эффективны, поскольку установить точную взаимосвязь между патологическими изменениями в шейном отделе и проблемами плечевого пояса достаточно сложно. Нередко пациенты сталкиваются с ситуацией, когда боль в шее отзывается в плече, а межпозвонковая грыжа провоцирует дискомфорт в руке. Для глубокого понимания этих взаимосвязей требовалось создание комплексной биомеханической модели, описывающей работу костно-мышечного аппарата.

Объединенная команда специалистов из ведущих научных центров Москвы — Института вычислительной математики, Сеченовского Университета и МФТИ — успешно реализовала амбициозный проект по созданию единой биомеханической модели. Исследователи интегрировали существующие модели различных отделов опорно-двигательного аппарата, создав универсальный инструмент для анализа сложных движений.

Достоверность модели подтверждена серией практических экспериментов. В ходе исследования использовалась система из 40 высокоточных датчиков, размещенных на ключевых точках скелета добровольца. Специалисты фиксировали широкий спектр движений — от простых поворотов головы до комплексных движений плечевого пояса. Полученные данные позволили откалибровать модель для максимально точного воспроизведения реальных движений.

Важным достижением стала способность модели имитировать базовую мышечную активность, необходимую для поддержания вертикального положения тела. Тестирование показало высокую устойчивость модели к изменениям параметров: при варьировании показателей в пределах 5% система сохраняла точность расчетов с минимальной погрешностью всего в 1,5 сантиметра. Модель успешно анализирует сложные двигательные паттерны и оценивает вклад отдельных мышц в их реализацию. Особенно важно, что разработка доступна для широкого научного сообщества в формате открытого кода.

Как отмечает доктор медицинских наук Евгений Калинский из Сеченовского Университета, традиционный подход к лечению болевых синдромов в области плеча и шеи часто не учитывает их взаимосвязь. Новая модель наглядно демонстрирует, что эта область функционирует как единая биомеханическая система, где мышечный дисбаланс может провоцировать каскад патологических изменений.

Инновационная разработка открывает новые перспективы в понимании механизмов развития травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. Сравнительный анализ работы мышц у пациентов и здоровых людей поможет создавать более эффективные реабилитационные программы.

Профессор Юрий Василевский, член-корреспондент РАН, видит будущее разработки в создании интеллектуальной системы поддержки принятия врачебных решений. Этот инструмент будет особенно полезен для травматологов-ортопедов. Для внедрения в клиническую практику предстоит решить задачи автоматизации персонализации модели и проведения комплексных испытаний.

Источник: scientificrussia.ru

Популярные новости
Другие новости