Inteligentny system pomaga w korygowaniu wad stóp i leczeniu urazów ortopedycznych
W Unii Europejskiej około 200 milionów ludzi narzeka na ból związany z wadami lub urazami stóp, które mogą z kolei prowadzić do problemów z biodrami i kręgosłupem. Ta liczba będzie nadal rosnąć ze względu na starzejące się społeczeństwo i coraz mniejszą aktywność fizyczną. Z problemem postanowił zmierzyć się zespół finansowanego przez UE projektu OrmoSys, który opracował inteligentny system do diagnozowania, projektowania i produkowania dostosowanych do pacjenta wkładek ortopedycznych i obuwia korekcyjnego. „Jest to dodatkowe narzędzie diagnostyczne dla lekarzy, pielęgniarek, fizjoterapeutów i innych specjalistów, które można wykorzystywać do planowania leczenia i terapii oraz do generowania opisów potrzebnych wyrobów ortopedycznych”, mówi Fatmir Langmeier, koordynator projektu OrmoSys, specjalista ds. protetyki ortopedycznej z wieloletnim doświadczeniem zdobytym podczas prowadzenia własnej firmy w niemieckiej Bawarii. „Większość wkładek ortopedycznych jest źle zaprojektowana, ponieważ opiera się wyłącznie na pomiarach statycznych. Ale urządzenia ortotyczne są potrzebne do poruszania się, chodzenia i biegania”, mówi Langmeier, podkreślając, że system OrmoSys uwzględnia ruch całego ciała. „Do stworzenia algorytmów wykorzystaliśmy dane zebrane od ponad 20 000 pacjentów, u których diagnozowaliśmy i leczyliśmy wady i urazy stóp w okresie ostatnich 15 lat – nasza firma prowadzi szczegółową dokumentację tych kwestii”, tłumaczy. „Algorytmy systemu OrmoSys są w stanie dokonać obliczeń dla ponad 40 000 różnych wersji wkładki ortopedycznej dla jednego pacjenta”, wyjaśnia Langmeier. W oparciu o obliczenia system generuje raport diagnostyczny zawierający informacje dotyczące odpowiedniego prawidła i różnych opcji wyściółki do wyprodukowania spersonalizowanego urządzenia ortotycznego, a także proponuje ćwiczenia korekcyjne. System jest nawet w stanie zaproponować pacjentowi wkładki przydatne w przypadku uprawiania konkretnej dyscypliny sportu. „Dla każdej dyscypliny przygotowaliśmy specjalny projekt”, mówi Langmeier. System analizujący całe ciało Dzięki wsparciu Unii Europejskiej zespół mógł rozszerzyć działanie systemu i przejść z analizy wyłącznie ruchów stopy do korekcji wad układu mięśniowo-szkieletowego, w tym kolan, bioder i kręgosłupa, aż do szyi. Wymagające skorygowania problemy z chodem oraz różnice pomiędzy prawą i lewą stroną ciała wykrywane są dzięki pomiarom z trzech źródeł: podobaroskopu badającego rozkład nacisku na stopę przy użyciu setek czujników, obrazowania 3D biomechaniki kończyn i specjalnego czujnika noszonego jako pas do określania ruchów i rotacji bioder. Dzięki wykorzystaniu dodatkowych danych, moc obliczeniowa algorytmów systemu OrmoSys zwiększyła się o 65 %, co z kolei przełożyło się na lepiej zaprojektowane urządzenia ortotyczne i wkładki ortopedyczne. „Odkryliśmy, że jeśli wprowadzimy do systemu dane na temat górnej części ciała, np. symetrii bioder, udoskonalimy algorytmy, co pozwoli na projektowanie dużo lepszych urządzeń ortotycznych do stosowania przy bólach bioder i pleców”, tłumaczy Langmeier. Takie urządzenia mogą być noszone przez pacjentów po udarach z porażeniem lub paraliżem jednej strony ciała oraz przez pacjentów z niedowładem. System rozszerzono także o funkcjonalności diagnostyczne związane z protetyką ortopedyczną dla dzieci oraz osób chorych na cukrzycę, które muszą stosować miękkie wkładki, aby zapobiegać powstawaniu na stopach obrzęków i owrzodzeń, co może prowadzić do infekcji. Ulepszona, spersonalizowana produkcja Wkładki ortopedyczne OrmoSys produkowane są z wykorzystaniem modułowego systemu prawideł, na których modeluje się wkładki dostosowane do potrzeb danego pacjenta. Cały proces został usprawniony w taki sposób, aby zmniejszyć koszt jednostkowy wyprodukowania spersonalizowanej wkładki. Zespół zaprojektował także elementy wkładek dla cukrzyków, które mogą być wytwarzane przy pomocy technologii druku 3D, a także ograniczył czas chłodzenia materiałów po modelowaniu na prawidle. System diagnostyczno-produkcyjny jest oferowany na rynkach całego świata. W Czechach wykorzystuje go zespół medyczny opiekujący się olimpijczykami, a w Stanach Zjednoczonych stosuje go reprezentacja w biathlonie i profesjonalni golfiści. System może być także użyty do produkcji klapków ortopedycznych. Do systemu, który pomógł już około 20 000 pacjentów, dołączany jest program treningowy „OrmoSys Academy 4.0”, ułatwiający nowym użytkownikom szybkie zapoznanie się z jego działaniem.
Słowa kluczowe
OrmoSys, ortopedia, urządzenia ortotyczne, stopy, wkładki, buty, zdrowie, cukrzyca, udar, kręgosłup, biodra, obuwie