Биомеханика Неврокор® предназначена для объективной регистрации и анализа движений человека, нервно-мышечной функции и биомеханических параметров.

 

Комплекс применяется для:

• измерения пространственного положения сегментов тела;
• анализа линейных и ротационных движений;
• измерения углов в суставах;
• регистрации гониограмм;
• исследования походки и других локомоций;
• выявления двигательных асимметрий;
• регистрации поверхностной ЭМГ;
• анализа мышечной активности;
• исследования тремора;
• пространственной 3D-стабилометрии;
• оценки постуральной функции;
• анализа динамики восстановления;
• объективизации результатов протезирования;
• восстановительного лечения методом БОС.

Принцип инерциального анализа движений

Основой комплекса являются носимые датчики регистрации движения БИСЕНС.

Каждый датчик содержит пространственные измерительные элементы, включающие:

• акселерометр;
• гироскоп;
• магнитометр.

Полученные данные позволяют рассчитывать ориентацию датчика и закрепленного с ним сегмента тела в пространстве.

В отличие от оптических motion-capture систем, для регистрации не требуется размещение нескольких отражательных маркеров на каждом исследуемом сегменте и постоянное нахождение сегмента в поле зрения камер.

Датчики БИСЕНС

Датчики БИСЕНС представляют собой автономные носимые сенсоры для регистрации биомеханических параметров.

Один датчик имеет массу не более 40 г и габариты не более 40 × 50 × 20 мм.

Компактное исполнение позволяет закреплять сенсоры на:

• туловище;
• тазе;
• бедрах;
• голенях;
• стопах;
• плечах;
• предплечьях;
• кистях;
• различных отделах позвоночника;
• других исследуемых сегментах.

На один сегмент обычно требуется один датчик.

Количество датчиков

Одновременно комплекс может работать с количеством датчиков БИСЕНС до 16.

Многосенсорная система позволяет исследовать несколько сегментов тела в рамках одной синхронной регистрации.

Это особенно важно для анализа:

• ходьбы;
• бега;
• движений верхних и нижних конечностей;
• позвоночника;
• сложных спортивных движений;
• компенсаторных двигательных стратегий.

Частота регистрации и синхронизация

Для датчиков БИСЕНС заявлена частота дискретизации не менее 1024 Гц.

Синхронизация каналов составляет 1 мс.

Высокая частота регистрации позволяет анализировать не только медленные движения суставов, но и более быстрые биомеханические процессы и тремор.

Каналы движения

При использовании максимальной конфигурации система может обеспечивать регистрацию до 144 каналов параметров движения.

Анализируются, в зависимости от выбранной методики:

• пространственные углы;
• ротации;
• угловая скорость;
• ускорения;
• тремор;
• параметры отдельных сегментов.

Анализ походки

Одно из основных применений комплекса — клинический анализ ходьбы.

Датчики устанавливаются на исследуемые сегменты нижних конечностей и таза.

Система регистрирует движение в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах в трех плоскостях.

Оцениваются:

• сгибание и разгибание;
• отведение и приведение;
• внутренняя и наружная ротация;
• движение таза;
• циклическая структура шага;
• временные характеристики;
• асимметрия правой и левой стороны.

Фазовый анализ цикла шага

Программное обеспечение позволяет анализировать циклические движения пациента.

Для ходьбы выполняется разделение записи на фазы цикла шага.

Это позволяет:

• анализировать повторяемость локомоций;
• усреднять несколько циклов;
• сравнивать правую и левую конечность;
• выявлять временную асимметрию;
• сопоставлять кинематику с ЭМГ;
• сравнивать повторные исследования.

Гониометрия

БИСЕНС позволяет выполнять динамическую компьютерную гониометрию.

В отличие от ручного угломера исследование может проводиться непосредственно во время движения.

Регистрируются изменения суставных углов во времени.

Результат может представляться в виде гониограммы.

Нижние конечности

При исследовании нижних конечностей комплекс позволяет анализировать движения:

• таза;
• тазобедренных суставов;
• коленных суставов;
• голеностопных суставов.

Система подходит для оценки как отдельных движений, так и сложных циклических локомоций — ходьбы и бега.

Верхние конечности

Аналогичный принцип применяется для исследования верхних конечностей.

В зависимости от размещения датчиков могут оцениваться:

• движения плечевого пояса;
• плечевого сустава;
• локтевого сустава;
• предплечья;
• лучезапястного сустава;
• движения отдельных сегментов руки.

Комплекс может использоваться для оценки ограничений подвижности, асимметрии и изменения двигательной функции в динамике.

Исследование позвоночника

Датчики БИСЕНС позволяют регистрировать движения различных отделов позвоночника.

Может анализироваться движение:

• шейного отдела;
• грудного отдела;
• поясничного отдела.

Исследование выполняется в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Дополнительно возможна синхронная поверхностная ЭМГ мышц спины.

Амортизационная функция позвоночника

Одна из специализированных методик основана на регистрации ускорений во время ходьбы.

Датчики могут размещаться на разных уровнях позвоночника.

Сравнение ускорений позволяет исследовать передачу механических колебаний по сегментам тела и получать дополнительные данные о биомеханике позвоночника.

Поверхностная электромиография

Синхронно с движением комплекс позволяет регистрировать поверхностную ЭМГ.

Каналы ЭМГ интегрированы в систему БИСЕНС.

При максимальной конфигурации из 16 датчиков возможна регистрация до 32 каналов ЭМГ.

Это дает возможность одновременно анализировать движение и электрическую активность выбранных мышечных групп.

ЭМГ при ходьбе

Синхронизация электромиографии с циклом шага позволяет определить:

• момент включения мышцы;
• продолжительность активности;
• активность в конкретной фазе шага;
• различия между правой и левой стороной;
• соотношение мышечной активности и движения соответствующего сустава.

Это особенно важно при обследовании пациентов с нарушениями походки.

Представление ЭМГ

Результаты поверхностной электромиографии могут представляться в виде:

• исходной ЭМГ;
• огибающей ЭМГ;
• усредненной ЭМГ;
• синхронизированной с движением записи.

Фазы мышечной активности могут визуализироваться совместно с трехмерной моделью движения.

3D-реконструкция движений

Программное обеспечение позволяет реконструировать движение пациента на трехмерной модели.

Доступна визуализация в виде:

• 3D-скелета;
• модели с мышечным каркасом.

Анимация синхронизируется с зарегистрированными биомеханическими данными.

Это позволяет специалисту сопоставлять числовые и графические параметры с визуальным представлением движения.

Видеопросмотр исследования

В соответствующей конфигурации к комплексу могут подключаться видеокамеры.

Запись исследования может просматриваться синхронно с:

• 3D-моделью;
• гониограммами;
• миограммами;
• другими зарегистрированными параметрами.

Анализ тремора

БИСЕНС позволяет регистрировать тремор конечностей и других сегментов тела.

Система анализирует:

• частоту;
• амплитуду;
• спектральный состав;
• временные характеристики.

Заявлена возможность регистрации высокочастотных компонентов тремора вплоть до 100 Гц.

3D-стабилометрия

Комплекс поддерживает пространственную стабилометрию с использованием датчиков движения.

В отличие от классической стабилометрии, оценивающей преимущественно перемещение центра давления на опорной поверхности, инерциальная 3D-методика позволяет исследовать микроперемещения выбранных сегментов тела.

Параметры 3D-стабилометрии

В зависимости от методики могут анализироваться:

• амплитуда колебаний;
• среднеквадратическое отклонение;
• ускорение;
• частотный спектр;
• мощность колебаний;
• расчетные показатели энергозатрат.

Результаты могут представляться в виде стабилограмм и статокинезиограмм отдельных сегментов.

Постуральная функция

Система применяется для исследования стратегии поддержания равновесия.

Одновременная регистрация:

• движений сегментов тела;
• постуральных колебаний;
• поверхностной ЭМГ

позволяет исследовать взаимосвязь между движением тела и активностью мышц при поддержании вертикальной позы.

Классическая стабилометрия

Инерциальные датчики могут использоваться совместно со стабилометрической платформой.

В такой конфигурации возможно сочетать:

• классическую 2D-стабилометрию;
• пространственную 3D-стабилометрию;
• ЭМГ;
• биомеханический анализ движений.

Динамометрия

При оснащении силовыми платформами комплекс может регистрировать реакции опоры.

Динамометрическое исследование позволяет измерять силы, возникающие при взаимодействии пациента с опорной поверхностью.

При анализе ходьбы отдельно исследуются реакции опоры правой и левой ноги.

Векторы реакции опоры

При использовании совместимой трехмерной модели данные динамометрических платформ могут отображаться в виде векторов сил реакции опоры.

Это позволяет одновременно анализировать:

• кинематику;
• фазу шага;
• направление реакции опоры;
• величину силы;
• правую и левую конечность.

Анализ протезирования

Биомеханика Неврокор® подходит для объективной оценки движения пациента при использовании протезов нижних конечностей.

Комплекс позволяет исследовать:

• походку на протезе;
• суставную кинематику;
• асимметрию;
• компенсаторные движения;
• временные параметры шага;
• мышечную активность;
• реакцию опоры при наличии силовой платформы.

Настройка протеза

Количественная регистрация биомеханических параметров может использоваться как дополнительный инструмент при настройке протеза.

Повторное исследование позволяет сравнивать показатели:

• до изменения настройки;
• после изменения настройки;
• на разных этапах обучения ходьбе;
• в процессе медицинской реабилитации.

Ортезирование

Методы анализа движений могут также использоваться при исследовании пациента в ортезе.

Это позволяет сравнивать двигательную функцию без ортеза и при использовании ортопедической конструкции.

Медицинская реабилитация

Система позволяет объективно документировать динамику двигательной функции.

Повторные обследования могут использоваться для оценки изменений:

• амплитуды движений;
• походки;
• симметрии;
• мышечной активности;
• равновесия;
• постурального контроля.

Биологическая обратная связь

Действующее медицинское изделие предусматривает возможность восстановительного лечения методом биологической обратной связи.

Принцип БОС основан на предоставлении пациенту визуальной или другой информации о выполняемом движении и его параметрах.

Это позволяет использовать измеряемые биомеханические показатели не только для диагностики, но и для построения тренировочных заданий в соответствующей конфигурации.

Неврология

В неврологической практике комплекс может использоваться для объективной оценки двигательных нарушений при состояниях, сопровождающихся изменением:

• походки;
• координации;
• мышечной активности;
• постуральной функции;
• объема движений;
• тремора.

В том числе система может применяться при реабилитации после инсульта, парезах, некоторых нервно-мышечных заболеваниях и других двигательных нарушениях.

Болезнь Паркинсона и тремор

Количественная регистрация тремора и двигательной активности позволяет объективно фиксировать параметры движения.

Прибор не устанавливает самостоятельно диагноз болезни Паркинсона или другого неврологического заболевания.

Полученные показатели являются частью комплексной клинической оценки.

Детская реабилитация

Небольшие размеры датчиков позволяют применять систему как у взрослых, так и у детей при соблюдении медицинских показаний и методики исследования.

В детской реабилитации комплекс может использоваться для исследования:

• походки;
• суставной подвижности;
• двигательных асимметрий;
• постуральной функции;
• мышечной активности.

Травматология и ортопедия

Комплекс позволяет объективизировать функциональные последствия патологии и травм опорно-двигательной системы.

Возможные задачи:

• оценка диапазона движений;
• исследование контрактур;
• анализ походки;
• анализ асимметрий;
• контроль динамики;
• оценка двигательной функции до и после лечения.

Спортивная медицина

В спортивной медицине система позволяет анализировать технику выполнения движений и выявлять функциональные асимметрии.

Может оцениваться:

• бег;
• ходьба;
• прыжковые и циклические движения;
• суставная кинематика;
• мышечная активность;
• изменения после спортивной травмы.

Мобильные исследования

Инерциальная технология не требует стационарной системы оптических камер.

Поэтому комплекс может использоваться:

• в диагностическом кабинете;
• в реабилитационном зале;
• в спортивном зале;
• в большом помещении;
• при отдельных выездных обследованиях.

Для работы не требуется затемнение помещения.

Автономность датчиков

БИСЕНС оснащаются встроенными аккумуляторами.

Заявленная продолжительность непрерывной автономной работы — до 8 часов на одной зарядке.

Фактическое время зависит от состояния аккумулятора, режима эксплуатации и конфигурации.

Беспроводная передача

Передача данных от датчиков осуществляется по телеметрическому беспроводному каналу.

Для комплекса заявлена возможность работы на расстоянии до 50 м в соответствующих условиях.

Фактический радиус зависит от помещения, радиопомех и конфигурации оборудования.

Подготовка пациента

При инерциальной технологии на один исследуемый сегмент устанавливается один датчик.

Производитель указывает ориентировочное время подготовки пациента около 5–15 минут в зависимости от методики и количества сенсоров.

Калибровка

Датчики требуют калибровки перед выполнением соответствующих исследований.

Для системы заявлена возможность проведения калибровочной процедуры приблизительно за 1–2 минуты.

Пользовательские методики

Программное обеспечение допускает выполнение не только стандартных, но и пользовательских методик.

Это позволяет адаптировать исследование под:

• конкретную клиническую задачу;
• научное исследование;
• спортивную дисциплину;
• нестандартное функциональное движение.

Преимущества

• До 16 датчиков БИСЕНС. Одновременное исследование нескольких сегментов тела.
• До 32 каналов поверхностной ЭМГ. Синхронная оценка движения и мышечной активности.
• До 144 каналов движения. Расширенная регистрация кинематических параметров.
• Частота не менее 1024 Гц. Высокочастотная регистрация биомеханических сигналов.
• Синхронизация 1 мс. Согласованная регистрация многоканальных данных.
• 3D-кинематика. Анализ движений в трех пространственных плоскостях.
• Клинический анализ походки. Исследование цикла шага, суставов и асимметрий.
• Динамическая гониометрия. Измерение суставных углов непосредственно во время движения.
• Поверхностная ЭМГ. Оценка фаз и характера работы мышц.
• Анализ тремора. Измерение частоты, амплитуды и спектральных характеристик.
• 3D-стабилометрия. Пространственный анализ постуральных колебаний.
• Динамометрия. Возможность синхронной регистрации опорных реакций при подключении силовых платформ.
• 3D-модель. Наглядная реконструкция движения на модели скелета и мышечного каркаса.
• БОС. Диагностика может сочетаться с восстановительным лечением.
• Мобильность. Не требуется стационарная оптическая система камер.
• До 8 часов автономной работы датчиков. Подходит для продолжительных исследований.
• Беспроводная передача. Снижает количество ограничивающих движение кабелей.
• Российское производство. Комплекс производится ООО «Неврокор».
• Действующая регистрация. С 2025 года «Биомеханика Неврокор» зарегистрирована как самостоятельное медицинское изделие.

Применение

Биомеханика Неврокор® применяется для:

• клинического анализа движений;
• клинического анализа походки;
• анализа бега;
• исследования кинематики суставов;
• динамической гониометрии;
• оценки диапазона движений;
• регистрации поверхностной ЭМГ;
• синхронного анализа ЭМГ и движения;
• исследования тремора;
• 3D-стабилометрии;
• оценки постуральной функции;
• динамометрии при соответствующей комплектации;
• анализа протезирования;
• контроля настройки протеза;
• исследования движений в ортезах;
• неврологической реабилитации;
• ортопедической реабилитации;
• реабилитации после инсульта;
• исследования двигательных асимметрий;
• спортивной медицины;
• объективного контроля результатов лечения;
• научных исследований;
• восстановительного лечения методом БОС.

Подходит для учреждений

Биомеханика Неврокор® подходит для оснащения:

• отделений медицинской реабилитации;
• реабилитационных центров;
• центров восстановительной медицины;
• нейрореабилитационных отделений;
• травматолого-ортопедических отделений;
• неврологических отделений;
• кабинетов функциональной диагностики опорно-двигательной системы;
• лабораторий клинической биомеханики;
• лабораторий анализа походки;
• протезно-ортопедических центров;
• протезно-ортопедических и реабилитационных организаций;
• центров протезирования;
• центров реабилитации после ампутации;
• детских реабилитационных центров;
• центров спортивной медицины;
• врачебно-физкультурных диспансеров;
• научно-исследовательских медицинских организаций;
• университетских клиник;
• медицинских университетов;
• научных лабораторий биомеханики.

Ограничения системы

Биомеханика Неврокор® не следует автоматически описывать как:

• оптическую систему захвата движений;
• рентгеновскую систему;
• компьютерный томограф;
• электронейромиограф для исследования нервной проводимости;
• игольчатый электромиограф;
• самостоятельный диагностический прибор для установления болезни Паркинсона;
• самостоятельную систему диагностики ДЦП;
• отдельную динамометрическую платформу во всех комплектациях;
• классическую стабилометрическую платформу во всех комплектациях;
• систему, автоматически устанавливающую ортопедический или неврологический диагноз.

Динамометрия, классическая стабилометрия, видеорегистрация и часть программных возможностей зависят от выбранного исполнения и состава поставки.