Тренажер ходьбы "Траст-М"

Комплекс с тренажерным модулем, для реабилитации пациентов с двигательной патологией методами функциональной электрической стимуляции (ФЭС) и биологической обратной связи (БОС).

 
  • Тренажер ходьбы "Траст-М"
 

Модификация комплекса «Траст-М» предназначена для тренировки ходьбы с целью восстановления ритмичности и временной структуры цикла шага, движений в суставах нижних конечностей, правильному автоматизму работы мышц, опороспособности нижних конечностей. Одновременно с восстановительными тренировками, с использованием методов БОС и ФЭС, возможно проведение клинического анализа биомеханики движений и регистрация ЭМГ.

Тренажер для ходьбы входит  в стандарты оснащения центров и отделений медицинской реабилитации пациентов с соматическими заболеваниями, с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы. Приказ МЗ РФ от 29.12.12 N 1705н "О порядке организации медицинской реабилитации"

Применение

Неврология  - нарушения ходьбы после перенесенного инсульта, травмы головного и спинного мозга, при рассеянном склерозе, болезне Паркинсона, церебральном параличе, последствиях полиомиелита, остеохондрозе позвоночника.

Травматология  -  при травмах позвоночника, медленно срастающихся переломах и псевдоартрозах.

Ортопедия  - в реабилитации больных при эндопротезировании суставов, сколиотической болезни, ходьбе на протезах.

ЛФК - позволяет эффективно приобретать навык ходьбы, максимально облегчая тренировки для пациентов.

Кардиология - в реабилитации больных с перенесенным инфарктом миокарда,  операцией на сердце.

Ангиология - облитерирующие заболевания сосудов нижних конечностей.

Технические особенности

Основой комплекса являются многофункциональные автономные биомеханические сенсоры  «Траст-M».

Сенсоры позволяют проводить регистрацию движений в сегментах синхронно с электромиографией , оценивать ротацию в суставах, осуществлять фазовую электростимуляцию.

Совместно с ПО «Биомеханика-Неврокор» комплекс обеспечивает одновременное проведение диагностических и реабилитационных мероприятий с постоянным контролем состояния пациента и оценкой динамики лечения.

Преимущества

Отличительной особенностью комплекса является адаптивная  ФЭС, которая позволяет одновременно с тренировкой ходьбы, в режиме БОС, воздействовать на мышцу в фазу её физиологической активности.

Специально разработанная виртуальная среда БОС - «Увлекательная прогулка», которая реализуется посредством трёхмерного монитора или шлема виртуальной реальности, обеспечивает эффект «физиологического зеркала», создает ощущение присутствия,  повышая мотивацию пациента и эффективность тренировки.

Комплекс «Траст-М» позволяет проводить клинический анализ походки, регистрируя временные, пространственные характеристики шага, ротационные движения в суставах,  ударные нагрузки на нижние конечности, с одновременной регистрацией ЭМГ.  Регистрация биоэлектрической активности мышечных групп или отдельных мышц во время движения обследуемого, позволяет определить включение мышц в двигательный акт.

В состав комплекса входит тренажер- беговая дорожка (тредмил), управляемая от ПК , позволяющая работать в режимах низкой скорости, с плавным переключением  от 0,1 км/ч. Кроме того тредмил оснащен эргономичными, регулируемыми по высоте перилами, кнопкой экстренной остановки, а так же пандусом для удобного использования пациентами-колясочниками. Это особенно актуально для пациентов с ограниченными возможностями.

Мобильная система активной разгрузки веса пациента с автономным источником питания, датчиком разгружаемого веса, набором эластичных подвесов разного размера обеспечивает комфорт и безопасность пациента во время тренировки.

 

Основные технические характеристики

Сенсоры биомеханические «Траст-М» с функцией фазовой миостимуляции 2-7 шт.

Количество каналов фазовой миостимуляции

4-8 каналов

Регистрация ротационных движений в суставах

по 3-м осям

Точность регистрации ротаций

 0.5 градусов

Количество каналов регистрации тремора в сенсоре

3 канала

Количество каналов регистрации ЭМГ в сенсоре

1-2 канала

Визуализация и реконструкция движений, фаз стимуляции и работы мышц в виде модели «Скелет с мышцами»

наличие

Скорость тренажера беговая дорожка

0.1-10 км / час

Максимальный вес пациента 

150 кг

Система БОС виртуальная реальность

3D со стереоэффектом

(ЖК дисплей ,проектор, шлем Виртуальной Реальности)

Интерфейс связи с ПК

телеметрия, USB

Время автономной работы сенсоров «Траст-М»

  • до 3 часов от одной подзарядки в режиме «ФЭС» .
  • до 6 часов в режиме «Диагностика»

Модификация комплекса «Траст-М» предназначена для тренировки ходьбы с целью восстановления ритмичности и временной структуры цикла шага, движений в суставах нижних конечностей, правильному автоматизму работы мышц, опороспособности нижних конечностей. Одновременно с восстановительными тренировками, с использованием методов БОС и ФЭС, возможно проведение клинического анализа биомеханики движений и регистрация ЭМГ.

Тренажер ходьбы входит  в стандарты оснащения центров и отделений медицинской реабилитации пациентов с соматическими заболеваниями, с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы. Приказ МЗ РФ от 29.12.12 N 1705н "О порядке организации медицинской реабилитации".

Тренажер ходьбы является диагностическим и реабилитационным комплексом одновременно. Комплекс широко используется при любой патологии, сопровождающейся нарушениями ходьбы,  позволяя проводить точную диагностику и восстановление походки.

В неврологии комплекс применяется для реабилитации больных с нарушением ходьбы после перенесенного инсульта, после травм головного и спинного мозга, при рассеянном склерозе, паркинсонизме, церебральном параличе, последствиях полиомиелита, остеохондрозе позвоночника.

В травматологии   при травмах позвоночника, медленно срастающихся переломах и псевдоартрозах

В ортопедии  при реабилитации больных после эндопротезирования крупных суставов, сколиотической болезни, ходьбе на протезах с ампутацией на уровне голени или бедра.

В ЛФК при длительной малоподвижности пациента, позволяет эффективно приобретать навык ходьбы, максимально облегчая тренировки.

В кардиологии при реабилитации больных с перенесенным инфарктом миокарда,  операцией на сердце.

В ангиологии при облитерирующих заболеваниях сосудов нижних конечностей.

Ни для кого не секрет, как важна точная постановка диагноза для проведения корректного лечения. Оценка функционального состояния опорно-двигательной системы при различных патологических состояниях достаточно сложный процесс и требует комплексного подхода. Врач, при осмотре способен дать только субъективную оценку актов ходьбы и стояния пациента.  Эта оценка зависит от квалификации, опыта конкретного врача.

 

Клиническая Биомеханика

Рис.1 ПО Биомеханика-Неврокор
ПО Биомеханика - Неврокор

Тренажер ходьбы «Траст-М», благодаря входящим в его комплект биомеханическим датчикам, позволяет проводить объективную функциональную диагностику патологии походки, а так же клинический анализ движений. Регистрируются временные, пространственные характеристики шага, движения в суставах (сгибание-разгибание, отведение-приведение, ротационные движения) или сегментах тела,  движения таза в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях, ударные нагрузки на нижние конечности. Анализируются циклические движения пациента во время ходьбы с последующей полуавтоматической расстановкой фаз цикла шага, что позволяет сравнивать результат с нормой, оценивать асимметрии. Результаты анализа представлены в виде графиков гониограмм, табличных  значений углов, конструкции скелета тела. Все эти  данные помогают врачу проводить глубокий анализ функциональных изменений со стороны опорно-двигательной системы, позволяют оценивать эффективность проводимого лечения и динамику процессов восстановления. 

 

ЭМГ

В комплексе «Траст-М», синхронно с регистрацией биомеханики движений, используется поверхностная электромиография (ПЭМГ), которая позволяет регистрировать  и анализировать ЭМГ активность любых поверхностно расположенных мышц в период двигательного акта.

Рис.2 ПО Биомеханика-Неврокор. ЭМГ
ПО Биомеханика - Неврокор. ЭМГ

Основные возможности ПЭМГ:

- ЭМГ позволяет непосредственно «заглянуть» в мышцу

- Позволяет измерить мышечные характеристики

- Дает объективную информацию при сравнении до и после лечения

- Документирует режимы лечения и тренировок

-  Помогает пациентам «находить» и тренировать необходимые мышцы

-  Помогает оптимизировать  спортивную деятельность

- Определять мышечные ответы в  исследованиях эргономики

Каналы ЭМГ встроены в датчик «Траст-М», что значительно упрощает проведение исследования для врача и пациента. Регистрация ЭМГ позволяет оценить сократительную способность исследуемых мышц при различной патологии опорно-двигательного аппарата. Данные ЭМГ, синхронизированные с циклом шага, позволяют определить включение исследуемых мышц в двигательный акт, что в дальнейшем обеспечивает  корректную настройку методики проведения реабилитации с помощью ФЭС, воздействуя на мышцу в фазу её физиологической активности. Полученные результаты представлены в виде графиков нативной, «огибающей» и усредненной ЭМГ. Данные синхронизированы с циклами движений, что существенно облегчает анализ фаз мышечной активности. Для наглядности доступна функция  реконструкции 3D скелета тела с мышцами. Возможен просмотр проведенного исследования в видео формате  с синхронной  анимацией 3D модели «скелета», графиками гониограмм  и миограмм. 

 

ФЭС

Функциональная электрическая стимуляция, как направление метода электрической стимуляции мышц, возникло в начале 60-х годов. Сущность его в том, что электрическая стимуляция  используется как способ восстановления не отдельного органа-мышцы, а сложного двигательного акта.

Рис.3 Тренажер ходьбы Траст-М. ФЭС
Тренажер ходьбы "Траст-М". ФЭС

В основе метода ФЭС лежит возбуждение мышц электрическими импульсами особой формы, которые точно синхронизированы с выполняемым движением и производятся строго в соответствии с фазой естественного возбуждения и сокращения мышц. Для целого ряда широко распространённых заболеваний, таких как последствия церебрального инсульта, детский церебральный паралич, периферические и центральные параличи и парезы различного генеза, характерно аномальное включение мышц в двигательный акт. ФЭС – это метод, который позволяет перепрограммировать фазу активности мышцы.

Тренажер ходьбы «Траст-М»  оснащен датчиками с  адаптивной  функциональной электрической стимуляцией, которая одновременно с тренировкой ходьбы, в режиме БОС, осуществляет воздействие на мышцу в фазу её физиологической активности. При этом улучшается функциональное состояние мышц, корректируются неправильно выполняемые движения и постепенно вырабатывается правильный двигательный стереотип.

Датчик «Траст-М» со стимуляционным канал ФЭС имеет компактные размеры и маленький вес. Конструкция обеспечивает его комфортную фиксацию на теле пациента в нужном сегменте.  Этот факт существенно улучшает эргономику использования датчиков, сводя к минимуму количество и длину проводов, не ограничивая движения пациента.

Комплекс «Траст-М» может быть использован для проведения ФЭС, как самостоятельно, например, при выполнении пациентом ходьбы или специальных упражнений, так и в составе специализированных тренажёров. В качестве тренажёров могут применяться различные типы активных и пассивных тренажёров для нижних и верхних конечностей, туловища. Наиболее распространёнными в реабилитационных учреждениях являются такие тренажёры, как беговая дорожка (тредмил, входящий в состав комплекса), велотренажёр для нижних и верхних конечностей и др.

 

БОС - тренировка

Рис. 4 Тренажер ходьбы Траст-М. БОС
Тренажер ходьбы "Траст-М". БОС

БОС или Биоуправление, Biofeedback– метод обучения произвольной регуляции различных физиологических функций и двигательных актов посредством их визуальной или звуковой репрезентации в реальном режиме времени. БОС - метод использует, так называемый принцип «физиологического зеркала», когда посредством специальных аппаратных средств пациент получает прямую информацию о различных физиологических функциях. Образование такого канала обратной связи позволяет больному обучаться как произвольной регуляции данной функции, так и непроизвольной, т.е. без участия сознания.

Комплекс для тренировки ходьбы «Траст-М»  позволяет проводить эффективную реабилитацию, методом БОС, пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Специально разработанная виртуальная среда БОС - «Увлекательная прогулка», которая реализуется посредством трёхмерного монитора или шлема виртуальной реальности, значительно повышает мотивацию пациента, тренировка превращается в увлекательную игру.

Виртуальная реальность применяется в реабилитации для наибольшей реалистичности, обеспечивая эффект  «погружения» больного в среду, а также для мгновенной обратной связи, исключая возможность отвлечения внимания.

Виртуальная среда «Увлекательная прогулка» представлена пейзажем, по которому перемещается пациент, тренируя скорость и частоту шага, с возможностью просмотра своих действий на модели человека со стороны (от 3-го лица). При этом все движения будут показываться в режиме реального времени, что обеспечивает эффект «наблюдения – подражания». В настоящее время это один из самых эффективных методов восстановления после перенесенного инсульта, поскольку он повышает активность зеркальных нейронов, пластичность головного мозга и, как следствие, реабилитационный потенциал.

Для проведения процедуры БОС в комплексе «Траст-М» для тренировки ходьбы используются следующие физиологические параметры:

-кинематика движения

-параметры шага

-ротационные движения в суставах

-асимметрия движений

-электрическая активность мышц

Во время тренировки с БОС происходит визуальная стимуляция в режиме реального времени, в результате чего создается своего рода «шаблон ходьбы», подражая которому пациенты контролируют скорость ходьбы, соблюдают ширину и симметрию шага.

Использование ЭМГ активности – один из эффективных способов целенаправленного восстановления активности мышц, посредством применения БОС, основной задачей которого является восстановление нормальной фазовой активности и увеличение амплитуды активности. Для анализа ЭМГ активности, как правило, регистрируются циклические движения, чаще всего ходьба.

Существует несколько вариантов тренировки с ЭМГ:

- восстановление биоэлектрической активности мышцы по амплитуде,

- восстановление ритмичности активности мышц (билатеральная методика),

- восстановление правильной фазовой активности мышцы,

- сочетанные методики

 

Тренажерный модуль

Рис.5 Тренажерный модуль
Тренажерный модуль

В состав комплекса «Траст-М» входит адаптированная для тяжелых больных беговая дорожка (тредмил) с плавной регулировкой скорости - от 0,1 км/ч., что особенно актуально для пациентов,  которые не могут самостоятельно стоять и ходить. Дорожка управляется от ПК и имеет встроенные программы тренировок.   Кроме того, тредмил оснащен удобными телескопическими перилами, регулируемыми соответственно с ростом пациента. Беговое полотно с амортизирующим покрытием уменьшает нагрузку на суставы и повышает уровень комфорта при использовании. Предусмотрена кнопка экстренной остановки, пандус для удобного использования пациентами-колясочниками.

Мобильная система активной разгрузки веса пациента «Биокинект»  разработана специально для облегчения тренировочных процедур во время реабилитации больных с двигательной патологией. Система обеспечивает компенсацию веса пациента и поддержку равновесия в положении стоя, защищая от падения. Для пациентов в инвалидных колясках предусмотрена функция вертикализации из сидячего положения. ЖК экран на панели управления отображает текущие режимы работы, состояние аккумулятора и разгружаемый вес. Встроенная автономная аккумуляторная система позволяет использовать тренажер без сетевого питания 220В и  продолжать работу в моменты отключения электричества.

 

Технические возможности комплекса "Тренажёр ходьбы"

 

Характеристики тренажера "Беговая дорожка"

Мощность (не менее)

2,5 л.с.

Скорость движения

0,1-10 км/час

Регулируемый наклон

0-15 градусов

Кнопка аварийной остановки

Наличие

Ключ безопасности

Наличие

Размеры движущегося полотна (не менее)

50х1540 мм

Амортизация бегового полотна

Наличие

Боковые поручни регулируемы по высоте

Наличие

Пандус для подъезда на коляске

Опционально

Максимальный вес пациента

150 кг.

Количество программ в автономном режиме

не менее 6

Управление от ПК

Наличие ,USB интерфейс

Система биологической обратной связи с пациентом

Наличие

Транспортировочные ролики

Есть

Характеристики системы "Разгрузка веса"

Максимальный вес пациента

До 150 кг

Габаритные размеры

1400х1400х2400 (мм)

Внутренняя ширина

1050 мм

Поручни телескопические (опционально)

500 -1050

Диапазон хода подъемного троса

Не менее 0-800 (мм)

Максимальная скорость подъема

Не менее 10 мм

Режимы скорости подъема

3 режима

Рабочий цикл (ПВ), % или мин

10 или 2/18

Время автономной работы при рабочем цикле (ПВ)

Не менее 3 часов

Шаг регулировки "разгружаемого" веса

0.1кг

Блок управления

электронный

ЖК дисплей

Графический  с отображением разгружаемого веса, уровнем зарядки аккумуляторов, режима тренажера

Блок зарядки аккумуляторов

220В 50Гц

Аккумуляторное питание

12В 7Ач

Подключение к ПК (опционально)

Bluetooth (до 100 метров)

Эластичный подвес разгрузки веса пациента

3 размера

Эластичный подвес для страховки пациента

1 размер

Характеристики биомеханических сенсоров

Габаритные размеры

38х49х20 мм

Масса сенсора

Не более 40 грамм

Количество биомеханических сенсоров  "Траст-М"

1-16 шт

Точность синхронизации сенсоров и каналов регистрации

Не хуже 0.01 сек

Каналы регистрации линейных движений

по 3-м взаимно- перпендикулярным осям

Каналы регистрации ротационных движений

по 3-м взаимно- перпендикулярным осям

Регистрация треморов

наличие

Точность регистрации углов пространственной ориентации

Не хуже 1 град.

Диапазон регистрации углов движений

От -180 до 180 градусов

Регистрация углов пространственной ориентации сенсора

Углы Эйлера

Диапазон регистрации линейных ускорений

2g, 4g*,16g*

Частота дискретизации каналов регистрации локомоций

Не менее 1000 Гц

Количество каналов ЭМГ

1-2*

Диапазон напряжений входных сигналов ЭМГ

5-2000мкВ

Шумы приведенные ко входу ЭМГ

Не хуже 2мкВ

Подавление синфазной помехи  канал ЭМГ

Не менее 100Дб

Входной импеданс канал ЭМГ

Не менее 50 МОм

Частота дискретизации каналов регистрации ЭМГ

Не менее 2000 Гц

Полоса пропускания канал ЭМГ

0.05-500Гц

Канал телеметрического управления и передачи данных

Bluetooth или WIFI дальность связи  до 50 метров

Количество каналов ФЭС

1-2*

Форма сигнала канал ФЭС

меандр

Режим стимуляции канал ФЭС

Монополярный, биполярный

Амплитуда стимулирующих импульсов тока канала ФЭС

5-100мА

Шаг установки амплитуды стимулирующих импульсов тока канала ФЭС

1мА

Отклонение амплитуды стимулирующего тока от установленного значения канал ФЭС

Не более 10%

Диапазон установки частот следования импульсов тока на периоде стимуляции канал ФЭС

40 Гц до 100 Гц

Шаг установки частоты стимулирующих импульсов канал ФЭС

1Гц

Диапазон установки длительности стимулирующих импульсов тока канал ФЭС

20-200мкс

Продолжительность процедуры ФЭС

До 20 минут

Характеристики БОС (биологической обратной связи)

Интерактивная виртуальная среда

"Лесная прогулка"

Виртуальный пациент,  вид от 3-его лица

Наличие (при модификации с 5 и более биомеханическими сенсорами)

БОС по симметрии параметров шага

наличие

БОС по амплитудным и фазаовым параметрам шага

наличие

БОС по углам сгибания в суставах

наличие

БОС по скорости ротационных движений

наличие

БОС по параметрам ЭМГ

наличие

Визуализация контента БОС на ЖК панели пациента

наличие

Визуализация контента БОС в шлеме виртуальной реальности

опуионально

Визуализация контента БОС на экране с помощью проектора

опционально

Поддержка режима визуализации 3Д стерео

наличие

Характеристики программы ФЭС

Предустановленные методики

наличие

Возможность настройки и редактирование методик пользователем

наличие

Адаптивные алгоритмы определения циклов и фаз шага

наличие

Плавная регулировка стимулирующего воздействия

наличие

Синхронизация с биомеханическими параметрами шага

наличие

Характеристики диагностического режима

Диагностика походки, регистрация и анализ локомоций

наличие

Визуализация ЭМГ

До 64 каналов синхронно

Визуализация графиков локомоций

До 64 каналов сихронно

Диагностика и анализ "симметрии" ходьбы

наличие

Регистрация и анализ фазовой ЭМГ

наличие

Реконструкция движений на  модели 3D  "скелет"  для модификаций с 5> биомеханических сенсоров

наличие

Реконструкция движений на 3Д модели "скелет с мышцами" для модификаций с 5> биомеханических сенсоров

наличие

Регистрация и анализ треморов

наличие

Регистрация и анализ циклических движений, фаз шага

наличие

Режим "усреднения" параметров циклических движений

наличие

Ведение базы данных пациентов и регистраций

наличие

Возможность сравнения параметров с нормой

наличие

Комплект поставки

Тренажерный модуль "Беговая дорожка"

1 шт

Система разгрузки веса пациента

1 шт

Подвес для "разгрузки веса" пациента

1-3

Подвес "страховочный"

1*

Сенсоры биомеханические

2-16 шт

Зарядное устройство для биомеханических сенсоров

комплект

Электроды ЭМГ

1 комплект

Электроды ФЭС

1 комплект

Кабели соединительные для электродов

комплект

Кабели интерфейсные

комплект

Комплект фиксирующих манжет

комплект

ПК на базе процессора Intel с профессиональным графическим адаптером, принтером и переферией.

1шт

ПО "Биомеханика-Неврокор"

1шт

ПО База данных пациентов

1шт

ПО Игровые приложения БОС

комплект

ЖК панель для БОС

1 шт

Стойка ЖК панели БОС

1шт

Система БОС "миникинотеатр" с проектором и экраном на каркасе.

1шт

Шлем виртуальной реальности

опционально

Мобильная тележка для монтажа ПК и переферии

опционально

Руководство пользователя

1шт

Руководство по эксплуатации ПО

1шт

Методические рекомендации ФЭС

1шт

Методические рекомендации по клиническому анализу ходьбы

1шт

Блок питания

1шт

Упаковочная тара

наличие

* По требованию и согласованию с заказчиком технические возможности и комплект поставки комплекса могут быть изменены.

Тренажер ходьбы "Траст-М"
Тренажер для восстановления навыков ходьбы