Стрімкий розвиток досліджень ходи людини почався у 1970 році — саме тоді стали доступними засоби відеозйомки. Тоді ж було покладено початок вивченню взаємозв’язку порушень ходи з патологічними станами людини. Сьогодні цей аспект розглядають із міждисциплінарної точки зору: хірургії, фізіотерапії та реабілітаційної техніки. Для отримання кількісної оцінки руху інтерпретації була створена інноваційна діагностична методика інструментального тривимірного аналізу ходи і рухів, яка успішно працює в мережі турецьких клінік «Аджибадем».
Турецьке ноу-хау
«Ми використовуємо методику біомеханічної візуалізації вже більше 6 років, — розповідає лікар-діагност клініки Acibadem Центру для дітей із ДЦП Еніс Шабан. — В основі досліджень лежить вимір кінематики і кінетики рухів, а також активності м’язів, що беруть у них участь. У кожної людини різна хода. Її нюанси можуть бути як варіантом норми, так і серйозним відхиленням. На підставі одного лише візуального огляду не можна поставити коректний діагноз. Особливо, коли мова йде про планування оперативного втручання, в тому числі артропластику. Крім того, метод дозволяє визначити компенсаторні механізми організму і розробити стратегію реабілітації.
Основні наші пацієнти — діти з ДЦП та пацієнти з розщепленням хребта. Крім того, метод ефективний при пошкодженнях спинного мозку, геміплегії (частковому паралічі), ампутації, м’язовій дистрофії, паркінсонізмі, дегенеративних і запальних захворюваннях суглобів, наслідках черепно-мозкових травм, розсіяному склерозі і спортивних травмах. Не секрет, що пацієнти з нервово-м’язовими порушеннями часто досягають певного плато в процесі лікування і подальше просування на цьому шляху не дає видимих результатів. Комплексні зміни в опорно-руховому апараті, з якими зазвичай вони асоціюються, вимагають чіткого розуміння особливостей динамічної роботи конкретних м’язів, відповідальних за патологічний стереотип руху. Завдяки аналізу ходи вдається отримати кількісну оцінку руху, що своєю чергою дозволяє зрозуміти етіологію відхилень і прийняти об’єктивне рішення про подальше лікування. Особлива чутливість методу дає змогу спостерігати динаміку зміни параметрів у одного і того ж пацієнта протягом короткого відрізку часу, на підставі чого лікуючий фахівець може коригувати лікування, оцінювати перспективність того чи іншого методу терапії, рекомендувати комплекс фізичних вправ або приймати рішення про необхідність операції. Завдяки методиці ми чітко розуміємо, в якому напрямку маємо рухатися у кожному конкретному випадку. Безумовною перевагою методу відеоаналізу, порівняно з іншими (контактними та системами захоплення рухів), є відсутність на тілі пацієнта будь-яких пристроїв, що обмежують його вільне пересування. Ця обставина виключає можливість спотворення природної рухової активності. Крім того, процедура абсолютно не втомлює і нам вдається легко умовити пройтися навіть маленьких дітей».
Складові аналізатора
Технічною базою для роботи системи є сім інфрачервоних камер, що дозволяють записувати рухи зі швидкістю 200 кадрів за секунду. Вони отримують інформацію від спеціальних світловідбивних датчиків — маркерів, які в певній послідовності закріплюються на шкірі людини. Варто сказати, що кількість і місцерозташування цих маркерів відіграє істотну роль у проведенні самого дослідження — вчені в усьому світі постійно розробляють і вдосконалюють скелетні моделі їх розташування. Приміром, до одних із найпоширеніших можна віднести моделі KAD (Knee Alignment Device) або Oxford foot model. «Золотий стандарт» аналізу ходи базується на застосуванні 16-48 маркерів, закріплених на тілі людини за допомогою спеціальних штекерів-збільшувачів. Наступними важливими пристроями, необхідними для роботи системи, є силові стабілометричні платформи, які дозволяють вченим одержувати різні кінетичні та кінематичні дані.
Суть — у простоті
«На першому етапі ми проводимо повний лікарський огляд, оцінку рухливості суглобів (обсяг рухів) і вимірювання кутів руху (кутометричні виміри), — продовжує лікар Шабан. — Потім проводяться всі параметричні виміри: зріст, маса тіла, довжина ніг, внутрішньосуглобовий простір. На наступному етапі ми позначаємо анатомічні точки на тілі пацієнта спеціальними світловідбивними маркерами таким чином, щоб вони відображалися в усіх камерах. Саме ці точки згодом обробляються комп’ютером і аналізуються у вигляді графіків. При проведенні дослідження після розміщення маркерів ми просимо пацієнта пройтися у зручному для нього темпі по спеціальній підлозі — стабілоплатформі. У цей момент система отримує і фіксує кількісні дані. Вся процедура триває близько години. Будь-яких протипоказань для її проведення немає, єдина умова — людина повинна мати фізичну здатність пересуватися самостійно хоча б на невеликі відстані».
Багаторівневий комп’ютерний аналіз
На моїх очах відеозапис рухів хлопчика перетворюється на екрані монітора у 3D-скелет, який лікар уважно роздивляється і модифікує у безліч графіків. Переглядаючи відео, я не помітила якихось відхилень у рухах дитини. Але завдяки обробленій картинці стало зрозуміло, що хлопчик суттєво вивертає праву стопу. І це виявилося не єдиним порушенням ходи маленького пацієнта. Система аналізує велику кількість показників: кількість рухів, швидкість, задіяність тих чи інших м’язів, ротацію суглобів тощо. У деяких місцях у підлогу вмонтовані датчики, що вимірюють силу, з якою стопа тисне на поверхню. Тому важлива частина методики — динамічна електроміографія, яка використовується для оцінки активності м’язів і часу їх напруги. У будь-який момент крокового циклу можливо оцінити функціональний вклад конкретного м’яза у формування сумарного суглобового моменту сил. Це досягається зіставленням морфометричних параметрів м’яза, профілю його біоелектричної активності і величини сумарного суглобового моменту сил у даний момент часу. Також методика дає можливість створювати проект біомеханічної моделі, оцифровувати положення маркерних точок на тілі людини, будувати лінійні й кутові кінематичні профілі та їх похідні, а також позначати закладками з коментарями будь-які цікаві досліднику ділянки траєкторій, що істотно полегшує аналіз результатів.
Програмне забезпечення дозволяє будувати усереднені профілі й розраховувати стандартне відхилення кінематичних характеристик локомоцій. Стандарти значень розроблені з урахуванням генетичних особливостей пацієнтів і їх національності. Найчастіше використовують чотири шаблони: міжнародний, чоловічий, жіночий і дитячий. Аналіз ходи складається з аналізу нижньої частини тіла (застосовується тільки для стегон і ніг), аналізу верхньої частини тіла (застосовується тільки для рук і плечей) та аналізу всього тіла. Порівняльний аналіз зберігається в базі даних результатів дослідження декількох досліджуваних або одного випробуваного в різні періоди часу.
Тетяна ПРИХОДЬКО, «ВЗ»
ТОЧКА ЗОРУ
Олексій ІВАХНЕНКО, невролог, головний лікар Лікувально-діагностичного центру міжнародного інституту біологічних систем-Київ.
Такий діагностичний підхід, як тривимірний аналіз ходи, з успіхом застосовують у багатьох розвинених країнах світу. На жаль, Україна поки не володіє такими діагностичними потужностями — на мій погляд, дуже сучасними й перспективними. Головна група пацієнтів, яким показаний аналіз ходи — діти з різними формами ДЦП. На сьогодні в Україні на кожну тисячу народжується 2-4% таких малюків. Оптимальна діагностика дітей з ДЦП являє собою докладне обстеження фізичного стану малюка, метою якого є констатація актуального рівня його розвитку, ступеня рухливості окремих суглобів, а також здатності до рухів за зразком і довільно керованим. Щоб провести комплексну оцінку стану, звичних для нас УЗД, ЕЕГ, ЕМГ і рентгену замало. До слова, незалежне дослідження, проведене в лабораторії Rikshospitalet University Hospital (Осло, Норвегія), підтверджує результати інших досліджень про те, що в 50% випадків аналіз рухів істотно змінює план операцій для хворих із ДЦП та в 30% випадків скасовує оперативне втручання повністю. Крім того, в 65% випадків змінюється і загальний план реабілітації.
