Опорно-двигательная реабилитация и биоуправление

Аппаратно-программные комплексы с электромиографическим биоуправлением, а также другими способами регистрации движения (гироскопы, акселерометры, тензометрические датчики и др.) в основном предназначены для полномасштабной двигательной реабилитации.

В настоящее время под биологической обратной связью (биоуправлением) понимается метод, при котором с помощью каналов искусственной обратной связи (акустической, визуальной или тактильной) предъявляется информация о текущем состоянии той или иной физиологической функции с целью обучения его сознательному контролю и управлению этими функциями.

С помощью проводных или беспроводных регистраторов электрофизиологического сигнала (ЭМГ, СЭМГ) и показателей движения или усилия производится восстановление функций опорно-двигательного аппарата, начиная от элементарных двигательных актов и заканчивая сложными комплексами движений. 

Хотелось бы отметить, что оценка внутренней структуры движения возможна лишь с помощью аппаратов электромиографического биоуправления (ЭМГ-БОС), которые отражают сигналами обратной связи изменения амплитуды электромиограммы мышц, обеспечивающих двигательный акт.

Рис. 1 Механизм генерации электромиограммы мышц

Большинство современных биотехнических устройств: реабилитационные перчатки, механотерапевтические тренажеры с биологической обратной связью, не смотря на все свое многообразие и широкое практическое применение, остаются весьма дорогими, однако отражают лишь внешнюю схему движения, не контролируя изменений состояния мышц их обеспечивающих.

Рис. 2 Пример реализации БОС тренинга с использование виртуальной реальности
Рис. 3 Пример реализации БОС тренинга с использованием механотерапевтического тренажера
Рис. 4 Пример реализации БОС тренинга с использованием реабилитационной перчатки

Метод ЭМГ – БОС получил наиболее широкое распространение в медицинской реабилитации пациентов с двигательными нарушениями. Внедрение электромиографического биоуправления, как нового функционального метода лечения нарушений опорно-двигательного аппарата было наиболее проработано Дж. Басмаджяном и представителями его школы начиная с 1980 года.  

Рис. 5 Наиболее известные труды и публикации Дж. Басмаджяна

Необходимо отметить, что при разработке индивидуальных программ реабилитации специалисту в области биоуправления следует придерживаться системности занятий, и ориентироваться на то, что курс восстановительного лечения состоит из 15–25 сеансов длительностью 20 – 40 мин.

На основании проведенных исследований и метаанализов которые можно найти в свободном доступе на множестве ресурсов (например: PubMed) можно сделать вывод о том, что использование средств биоуправления в комплексных программах функционального лечения отличается высокой эффективностью и позволяет добиться компенсации нарушений двигательной функции, приблизив ее клиническую оценку к норме.

Анализ литературы, посвященной применению метода электромиографического биоуправления и биомеханическим тренажерам с биологической обратной связью для коррекции двигательных расстройств, показал, что этот метод продолжает вызывать большой интерес у специалистов не только клинического профиля, но и является перспективным направлением медицинской реабилитации в неврологии, ортопедии и травматологии.