Известно, что переломы костей нижних конечностей быстрее срастаются в том случае, если пациент в послеоперационный период нагружает нижнюю конечность примерно на 20% массы своего тела [1]. При этом важно, чтобы контроль нагрузки был постоянным, так как недостаточная нагрузка способствует медленному срастанию костей, а чрезмерная – может спровоцировать неверный рост костей, их повторный перелом или даже образование «ложного сустава» [2]. На сегодняшний день, крайне проблематично пациенту следить за нагрузкой на свою ногу в период реабилитации. Иногда для этого используют бытовые весы, а потом, «запоминая» усилие, соответствующее необходимой нагрузке, стараются его выдерживать. Такой метод крайне неточен и мало кто из пациентов им пользуется ввиду его сложности.

Для решения этой проблемы, нами было разработано устройство, которое позволяет в реальном времени определять величину нагрузки на ногу пациента, а также сигнализировать о чрезмерной или слабой нагрузке на ногу. Для увеличения эффективности реабилитации устройство позволяет сохранять и передавать на сервер статистику ходьбы пациента

Разработанное устройство состоит из электронной платы, на которой расположен микропроцессор с программным обеспечением и энергонезависимой памятью для сохранения статистики, модуль Wi-Fi для передачи статистики на сервер и программирования параметров, вибромотор и пьезоизлучатель для сигнализации о чрезмерной или слабой нагрузке, контроллер заряда аккумулятора, аккумулятор, универсальный порт для подключения датчика веса, подзарядки аккумулятора и программирования параметров устройства. Измерительный модуль состоит из стельки и сенсора веса. Программирование параметров устройства производится с помощью блока программирования. Подзарядка аккумулятора производится при помощи блока питания (рис.1).

scrngs_

Рис.1. Устройство для определения нагрузки на ногу. 1 – микропроцессор; 2 – электронная плата; 3 – модуль Wi-Fi; 4 – датчик веса; 5 – вибромотор; 6 – пьезоизлучатель; 7 – аккумулятор; 8 – контроллер зарядки аккумулятора; 9 – универсальный порт; 10 – блок программирования; 11 – блок питания; 12 – элемент крепления; 13 – стелька; 14 – корпус.

Устройство реализуется следующим образом. Сенсорный блок со стелькой и датчиком располагается в обуви под пяткой пациента, а основной блок крепится на голень при помощи ремня (рис.2.).

rs_9

Рис.2. Расположение датчика веса и крепление основного блока.

После включения устройства в программу микроконтроллера загружается значение веса пациента. После этого в реальном времени регистрируется текущее значение нагрузки на ногу. Если текущее значение превышает заданное значение в 20% от веса пациента, то срабатывает устройство звуковой сигнализации для оповещения пациента о чрезмерной нагрузке на ногу. Если значение веса с датчика близко к критическому значению, но меньше его, то устройство начинает вибрировать для оповещения пациента о приближении к критической нагрузки. Полученные данные записываются в энергонезависимую память. Если пациент при настройке ввел параметры своей домашней Wi-Fi сети, то после каждого сеанса реабилитации устройство будет отсылать статистику на сервер (рис.3.).

rs_23_2

Рис.3. Вид главной страницы сервера статистики

На сервере, в любой момент, пациент или его лечащий врач могут посмотреть статистику нагрузки на ногу. В случае, если пациент сильно или слабо нагружает ногу продолжительный период система уведомит об этом пациента или врача электронным письмом. Данные с сервера могут использоваться врачом для принятии решения об изменения методики реабилитации.

ВЫВОДЫ

Разработанное устройство позволило пациентам с травмами нижних конечностей придерживаться оптимальной нагрузке в период реабилитации, избегая чрезмерной и слабой нагрузки на ногу. Также устройство ведет статистику нагрузки и передает ее на сервер, благодаря чему пациент или его лечащий врач могут контролировать процесс реабилитации. Это позволяет пациенту уменьшить риск неверного роста костей, их повторный перелом или риск образования «ложного сустава».

%d1%81%d0%bd%d0%b8%d0%bc%d0%be%d0%ba-%d1%8d%d0%ba%d1%80%d0%b0%d0%bd%d0%b0-2016-09-29-%d0%b2-11-56-41

Источник