Бесплатный звонок по России
8 800 201 10 45
Закажите обратный звонок
Главная \ Переосмысливая роль физических упражнений в реабилитации

Переосмысливая роль физических упражнений в реабилитации

Как новые технологии физической нагрузки могут изменить реабилитацию, увеличить её результативность до уровня сложной операционной медицины, достичь системных результатов в лечении и получить устойчивую финансовую выручку

Содержание

  1. Как изменялось отношение к реабилитации в последние 30 лет
  2. Боль в мышцах и суставах
  3. Изменение отношения к суставно-мышечной терапии
  4. Проблемы традиционной активной реабилитации
  5. Альтернативное решение с использованием биомеханически выверенных силовых тренажеров
  6. Движение в качестве лекарства
  7. Разница между функциональной тренировкой и тренировкой суставных групп
  8. Управление тренировками через компьютерную программу с облачным и локальным доступами
  9. Аналитика больших объёмов данных через искусственный интеллект
  10. Возможности для применения
  11. Подтверждения через научные исследования
  12. Сколько нужно пространства ?
  13. Устойчивая финансовая выручка
  14. Обучение и техническая поддержка
  15. Полноценная замена классической физиотерапии
  16. Список литературы

1 Как изменялось отношение к реабилитации в последние 30 лет

Производитель реабилитационных тренажеров Давид считает, что лучшим способом избавления от суставно-мышечной боли является специальная (целевая) контролируемая физическая нагрузка на особых тренажерах.

К этому выводу привели несколько лет научных исследований и интенсивная разработка тренажеров, оптимальных для воздействия на каждый сустав с биомеханической точки зрения. Выяснилось, что даже пациентам с сильной болью можно начинать выполнять движения под нагрузкой и силовую тренировку при условии, что линии приложения нагрузки являются правильными, суставы под нагрузкой находятся в корректном положении, а конечности правильно зафиксированы. Основной задачей было создать тренажёры, которые создавали бы щадящую нагрузку для суставов, но при этом значительно нагружали бы мышцы.

С течением времени появлялось всё больше доказательств, подтверждающих эффективность метода восстановления функций суставов и мышц через силовые физические тренировки. Восстановленные функции приводили к исчезновению боли почти во всех случаях. Стало понятно, что такое решение проблемы суставно-мышечной боли правильно.

Но нахождение правильного решения не означало мгновенного успеха. Перемены в мире здравоохранения требуют времени. В ожидании роста интереса к своему тренировочному решению производитель решил сосредоточиться на разработке в придачу к тренажерам эффективного программного обеспечения для управления ими, на облачной технологии хранения данных и на создании более сложных тренировочных реабилитационных протоколов.

Новые научные открытия в области реабилитации, а также рост расходов на здравоохранение меняют отношение медицины к реабилитации, заставляют пересматривать эффективность традиционных методов воздействия и всё больше обращать внимание на терапевтическое воздействие силовыми тренировками, побуждая пациентов двигаться под нагрузкой как можно ранее.     
В этой статье представлены основные факторы, нужные для понимания тренировочной терапии в суставно-мышечной реабилитации и возможностей, которая она предоставляет, а также об экономических показателях, которые можно достичь на растущем рынке реабилитации.

2 Боль в мышцах и суставах

Боли в суставах и мышцах являются основной причиной того, что люди живут не полноценной жизнью (Методы и данные ВОЗ о мировой экономической нагрузке из-за болезней 2010-2011, ВОЗ, Женева 2013). Медицинские расходы на суставно-мышечные проблемы представляют огромное финансовое бремя, а также приводят к значительным потерям в работоспособности. Только в ЕС затраты на суставно-мышечные боли доходят до 300 млрд. евро, из которых 1/3 относится на прямые медицинские расходы, а остальное теряется за счёт снижения работоспособности (Суставно-мышечные нарушения, влияющие на работников в ЕС – факты и цифры, Европ. Агентство по безопасности и здоровью 2010).
Несмотря на огромные суммы, направляемые на терапию суставно-мышечных проблем, общая ситуация не становится лучше, учитывая возрастающий пассивный, сидячий образ жизни, ожирение и старение населения.

risunok1.png
Рисунок 1: Статистика ВОЗ показывает, что мышечная боль в спине (пояснице) является первой причиной неполноценной жизни людей. Люди страдают одинаково, независимо от экономического развития страны проживания и географического положения.

3 Изменение отношения к суставно-мышечной терапии

Постоянный рост расходов на здравоохранение заставил как медиков, так и налогоплательщиков начать сомневаться в правильности принятого базового подхода к лечению – модель, при которой тем больше заработок, чем больше процедур назначается, приводит к риску злоупотреблений ненужными видами лечения, назначаемыми лишь для повышения коммерческого оборота.

Альтернативный подход предполагает перенос внимания на оценку пользы для пациента и на использование только тех методов, результат которых можно проверить и подтвердить, а также которые признаны безопасными и низко-затратными. Решающим фактором становится возможность измерить результаты так, чтобы это было понятно как пациентам, так и представителям государственных органов.

Несколько недавних научных исследований показали, что для некоторых видов суставных патологий, включая смещение плеча ("Отсутствие подтверждений долгосрочной пользы от лечения способом "arthroscopic acromioplasty" при лечении синдрома смещения плеча" S. Ketola & al, Bone Joint Res 2013;2), дегенерацию костных тканей в колене ("Выборочные данные артроскопического хирургического воздействия при остеоартрите колена", Alexandra Kirkley, M.D & al, N Engl J Med 2008) и нестабильность позвоночника ("Spinal fusion при поясничной нестабильности: имеет ли это научную основу ?" Muggleton JM1, Kondracki M, Allen R. J Spinal Disord. 2000), хирургическое вмешательство не приводит к лучшему результату, чем реабилитация. Наоборот, было доказано, что активное тренировочное воздействие было как минимум также эффективно, при этом потребовав значительно меньших затрат. Риск осложнений также был ниже.  

Новые медицинские рекомендации в отношении болей в спине и пояснице были приняты во многих странах. Рекомендуется воздерживаться от дорогостоящих процедур, включая МРТ, в течение первых 12 недель после начала боли, если только нет явных тревожных сигналов. Вместо этого в качестве основного метода лечения рекомендуется активная тренировочная терапия.

Что представляет из себя активная тренировочная терапия? Об этом в следующем разделе.

Value-based Healthcare Здравоохранение, основанное на пользе для пациента

Surgery Хирургическое вмешательство

Imaging Диагностика и предоперационные снимки

Passive physio-therapy Пассивная реабилитация

Pain injections Инъекции стероидов против боли

Active physiotherapy Активная реабилитация

risunok4.png

Рисунок 2: Научные исследования и политика страховых компаний стимулируют медиков к приоритетному использованию активной реабилитации для многих патологий, для которых ранее использовались дорогие инвазивные виды терапии.

4. Недостатки традиционной активной реабилитации

Вначале следует сказать о текущих недостатках активной реабилитации. Результаты её не всегда стабильны, стоимость может быть высокой, документирование процесса и результатов может быть низкого качества.    

Неправильная биомеханика

Биомеханические особенности упражнений являются важным фактором для успеха реабилитации, но часто медики плохо понимают этот фактор. Хорошо продуманное упражнение избегает опасных для пациента движений, щадяще относится к суставам, но при этом нагружает и утомляет мышцы, а также позволяет себя настраивать индивидуально для каждого пользователя.

Много используемых сегодня в реабилитации снарядов и инструментов слишком просты и неэффективны. Например, широко применяемые резиновые петли для ротации плеча наружу и вовнутрь предлагают направление нагрузки, полностью отличающееся от способа работы мышц: пик нагрузки приходится на конец движения, когда мышцы находятся в самом слабом положении. Это даёт ненужный стресс суставам, а тренировочный эффект при этом низок   

Рисунок 4
Рисунок 3: Это часто используемое упражнение для вращения плеча наружу представляет собой типичный пример неправильной биомеханики: нагрузка увеличивается по мере растяжения петли, при этом способность мышц генерировать силу уменьшается.

Беспорядочное применение

Проблемой является неупорядоченное применение тренировочных реабилитационных программ. Нет установленных стандартов – какие упражнения использовать, как часто, с какой степенью интенсивности и т.д. Программы планируются и применяются медиками исходя из их опыта и предпочтений. Это приводит к тому, что систему невозможно изучить и постепенно улучшить. Также это приводит к непостоянным результатам от пациента к пациенту и от медика к медику.

Высокая стоимость

Реабилитация часто представляет из себя индивидуальную работу доктора с пациентом, что означает, что при увеличении пациентов увеличатся расходы на медицинский персонал. По этой причине операторы рынка медицинских услуг часто смотрят на реабилитацию как на низкоприбыльную и высокозатратную деятельность. Это также приводит к тому, что необходимое реабилитационное время для пациентов умышленно уменьшают, а это может негативно влиять на долгосрочные результаты. 
Рисунок 5
Рисунок 4: В традиционной реабилитации трудно, иногда даже невозможно оценить прибыльность. При увеличении числа пациентов должно увеличиваться также и количество квалифицированных медицинских сотрудников.

Низкое качество документирования процесса и результатов

Это основной проблемный элемент в современной активной реабилитации. Некоторые записи могут использоваться для оценки состояния пациента до и после лечебного курса, но редко встречается детальное документирование процесса восстановительного лечения. Ещё реже можно найти количественные данные, фиксирование в цифрах различных параметров. Невозможно изучить программу для дальнейшего использования, невозможно её улучшить без основных зафиксированных данных.
Рисунок 6 

Рисунок 5: Низкое качество документирования является одной из основных причин, почему к реабилитации относятся без должного уважения и почему за неё мало платят.

5. Альтернативное решение с использованием биомеханически выверенных силовых тренажеров

Можно добиться замечательных результатов при использовании, с одной стороны, тренировочных машин для силовых упражнений с правильной биомеханикой, а с другой стороны, достаточно разработанного программного обеспечения для ведения пациентов через процесс терапии, контроля выполнения упражнений и тщательного сбора данных.    

Оптимизированная биомеханика

Альтернативный подход заключается в использовании тренажеров, воздействие каждого из которых биомеханически оптимизировано для каждого сустава в отдельности – для позвоночника, тазобедренных, коленных, плечевых суставов. При условии правильного расположения суставов относительно осей направления нагрузки ("Эффект мышечного утомления для нейронной активации и генерирования силы при нагружении мышц-разгибателей колена в тренажере с изменяемым уровнем сопротивления". K. Hakkinen, H. Kauhanen and P. V. Komi, Electromyogr. Clin. Neuro-physiol. 1988, 28, 79-87.), научно проверенного правильного приложения силы и изолирования целевой мышцы специальными фиксирующими устройствами, тренажеры обеспечат исключение ненужной нагрузки на суставы, при этом сильно нагружая мышцы, добиваясь нейромышечного тренировочного эффекта. 
Рисунок 7   Рисунок 7.1.1

Рисунок 6: Специально разработанные машины для тренировок и тестирования обеспечивают оптимизированные углы нагрузок на суставы, фиксирование тела и изменяемую нагрузку, которая поначалу кажется лёгкой и незаметной, но после некоторого количества повторений позволяет почувствовать, что мышцы активно работают, утомляются и получают тренировочный эффект.

Каждый тренажер снабжён своим компьютером, который ведёт пациентов сквозь тренировочный процесс, мотивирует пациентов в точности следовать установленным параметрам, назначенных в их индивидуальных тренировочных программах. Параметры включают избранные тренировочные движения, настройки положения сидения и рабочих рычагов, уровень нагрузки, амплитуду движения, количество повторений, скорость движения, алгоритм повышения нагрузки, количество тренировок, частоту тренировок. Параметры автоматически назначаются (с учётом результатов, показанных на тестировании) и могут быть изменены медиком вручную через программное обеспечение. Пациенты получают мгновенное подтверждение о правильности выполнения ими упражнений (о том, до какой степени упражнения выполнялись верно).

Структурированный подход

Индивидуальные тренировочные программы могут применяться структурированно и систематично, потому что все параметры можно считать и контролировать. Тренировочные программы создаются на базе шаблонов и учитывают результаты диагнозов и тестирования. Время создания тренировочных программ за счёт использования шаблонов и тестирования уменьшается, а предвидеть результат терапии становится легче.  

Высокий уровень выполнения заданных параметров

Все показатели тренировки отслеживаются, компьютерная система сразу определяет степень выполнения программы – выдерживается ли пациентом заданная скорость выполнения упражнения, назначенная амплитуда движений и установленный уровень нагрузки. Контроль положительно влияет на мотивацию пациентов. Слежение за выполнением пациентами предписанных параметров является важной частью контроля качества терапии.      

Высокая результативность

Несмотря на высокие технологический и компьютерный уровни, тренажеры просты в использовании. Регистрация на каждом тренажере происходит с помощью карты с меткой радиосигнала. Положение сиденья и рабочих рычагов регулируется автоматически, а тренировочная программа загружается компьютером (из облака или из локального сервера). Во время первичного инструктажа и начального периода тренировок пациенты, как правило, способны обучиться работе с тренажерами достаточно хорошо для самостоятельного продолжения тренировочной программы. Медицинский персонал клиники при этом освобождается для более важных задач. Один медицинский специалист может контролировать тренировки одновременно 3-6 пациентов без снижения качества обслуживания. Также возможны полностью самостоятельные тренировки, медицинская и экономическая эффективность которых были подтверждены.     

Рисунок 8   Рисунок 8.1.1
Рисунок 7: Каждый тренажер имеет беспроводное облачное подключение (или беспроводное подключение к локальному серверу), тренировочные программы с индивидуальными настройками загружаются на тренажер компьютерной системой после считывания специальной метки на карту с радиосигналом. Настройка положения сиденья происходит автоматически и пользователям не нужна помощь для входа в систему или работы в ней.

Всеобъемлющий сбор данных

Вся нужная информация автоматически собирается из нескольких источников. Сбор информации запрограммирован в соответствии с планом лечения, человеческий фактор сведён к минимуму. Информация собирается из анкет, тестов, болевых схем и отчётов об упражнениях.

Вся информация сразу доступна для отчётности и для анализа. Состояние лечения любого пациента можно получить одним нажатием на клавиатуре. Для управленческого персонала доступна статистика о работе оборудования в клинике.

6. Движение в качестве лекарства

Движение может быть очень эффективно при терапии суставно-мышечных проблем, но как любое лекарство, при чрезмерной дозе может принести вред, а при слишком малой дозе не имеет эффекта. Производители реабилитационных тренажеров со значительным опытом, большим количеством исследований и собранных данных могут порекомендовать, как составлять для пациентов программы с правильной дозировкой объёма движения и уровня нагрузки, исходя из заболевания или характера боли.  

Рисунок 9
Рисунок 8: Отчёты, которые создаёт компьютерная система, включают в себя данные о повышении нагрузки, об улучшении способности двигаться, о снижении уровня боли, а также данные из анкет и опросников. 

Основной задачей для успешного лечения является способность очень точно устанавливать нагрузку, назначать амплитуду и скорость движения и контролировать три этих параметра. Амплитуда движения и скорость выполнения упражнения точно передаются на экран через визуально-графическую систему обратной связи. Это заставляет пациента выполнять движение именно так, как индивидуально предписано доктором, в пределах безопасных диапазонов силы и перемещения тела.

Ниже на схеме представлен процесс восстановления. Очень важно, чтобы тканям и мышцам было дано достаточно времени с использованием малой нагрузки для выздоровления, потом можно увеличить нагрузку и нормализовать функциональную способность. У каждого человека своя скорость восстановления. Каждый сустав тоже имеет свою способность восстанавливаться. Программное обеспечение может изменять и подстраивать параметры программы, базируясь на обратной связи от пациента и на данных о болевых ощущениях.

     Координация            /          Адаптация         /                        Укрепление /                  Нормализация

skhema_terapevticheskogo_protsessa.jpg

Недели / 2 лечебных тренировки в неделю /Улучшения в способности выдерживать нагрузку / Изменения в нагрузке / Снижение уровня боли
                                                  
Рисунок 9: Использование нагрузки и амплитуды движения зависит от болевого состояния суставов и тканей. Схема показывает, как происходит увеличение нагрузки во время терапевтического процесса. Очень важно всегда следить, чтобы нагрузка не вызывала ухудшения состояния, но при этом была достаточной для побуждения адаптивных изменений в мышцах и тканях. Пример, приведённый на схеме, показывает, как возросшие болевые ощущения пациента привели к снижению нагрузки до той поры, пока состояние не улучшилось и боль вновь не начала снижаться.

7. Разница между функциональной тренировкой и тренировкой суставных групп

При обсуждении реабилитации, проводимой на адаптированных тренажерах, часто обсуждается вопрос о том, что лучше – силовые упражнения под контролем и с процессом ведения пациента через тренировочную программу или функциональный тренинг. Вопрос особенно важен для медиков, которые привыкли использовать простое оборудование и считают правильным значительное личное вовлечение медицинского специалиста в процесс тренировки пациента.

Рисунок 10
Изометрическая / Эксцентрическая сила
Концентрическая сила
Рисунок 10: В этом сложном многосуставном упражнении задействованы мышцы-разгибатели бедра и спины. Если спина относительно слабая, то она будет защищена изометрической силой (или эксцентрической силой при разгибании), в то время как фактическая работа выполняется разгибателями тазобедренного сустава. Такого рода упражнения требуют хороших навыков координации и быстро могут стать опасными при увеличении нагрузки. 

Чтобы понять подход, предлагаемый производителем тренажеров Давид, необходимо вначале взглянуть на базовые понятия силовой тренировки. Любое движение под тренировочной нагрузкой требует некоторого уровня координации. Чем более функциональным является движение (т.е. чем больше оно задействует мышц и суставов), тем больше нужно проявить координации. Например, упражнение становая тяга (на рисунке выше) является эффективным, но требует много координационных навыков. При увеличении нагрузки упражнение становится более требовательным и поэтому риск неправильного выполнения увеличивается, начиная создавать угрозу для пациентов. При подобных функциональных движениях более слабые мышцы или суставы, которые болят, защищаются организмом через изометрическое (статическое) напряжение, при этом находящиеся поблизости здоровые мышцы выполняют нужную работу. На большинстве тренажеров, которые называют «наклоны корпуса назад», мышцы спины получают мало нагрузки, а работают в основном мышцы-разгибатели бедра. Это не только неэффективно для позвоночника, но и потенциально опасно, потому что слабые мышцы спины могут легко оказаться перегруженными, приводя к потере контроля над состоянием позвоночника. 

Конструкция тренажеров Давид исключает вовлечение более сильных мышц и направляет нагрузку так, чтобы получить тренировочный эффект от слабых и зачастую болящих суставов и мышц. Рисунок ниже показывает, как правильное фиксирование бедра помогает более слабым мышцам спины включаться в работу и выполнять движение позвонок за позвонком, активируя тем самым малые, очень важные межпозвоночные мышцы.

Вместо того, чтобы использовать более требовательный в смысле техники функциональный тренинг, при котором доминирующие соседние мускулы и компенсаторные движения могут отдалить или исключить искомую цель тренировки проработать слабые и нуждающиеся в укреплении мышцы, альтернативный подход предлагает целевую направленность усилия, которое при этом безопасно и высокоэффективно, а тренировка представляет из себя управляемый процесс.

Когда «слабое звено» удалено (слабые мышцы проработаны и укреплены), происходит возврат к нормальному функционированию, после чего становятся возможными и безопасными более сложные функциональные упражнения.

Рисунок 11
Изометрическое усилие
Фиксирование бедра в колене и тазу (HIP-FIX)
Концентрическое усилие
Рисунок 11: Механизм фиксирования бедра является хорошим примером того, как правильное фиксирование делает возможным направление нагрузки именно туда, куда нужно. Упражнение становится безопасным, движение спины происходит подконтрольно позвонок за позвонком, чего очень трудно добиться другим способом. Важные для здоровья небольшие спинальные мышцы тренируются эффективно.     

8. Управление тренировками через компьютерную программу с облачным и локальным доступами

Компьютерная система EVE управляет терапевтическим процессом, ведёт пациента по индивидуальным упражнениям и собирает данные для отчётов. Она помогает терапевтам выбирать более эффективное лечение и мотивирует пациентов во время восстановительного процесса. Также система позволяет управленческому персоналу контролировать работу клиники или зала ЛФК, включая рабочую загрузку медицинских специалистов и отслеживание их результатов. Всё, что происходит, видно в реальном времени.

Составные части компьютерной системы EVE:

Индивидуальные компьютеры с сенсорными экранами на каждом тренажере

Все тренажеры оснащены компьютером с цветным сенсорным экраном. Пациенты входят в систему с помощью индивидуальной карты и получают правильные тренировочные настройки. Настройка большинства параметров на тренажере происходит автоматически – начальные индивидуальные значения для каждого пациента задаются медиками. Во время упражнения на экране пациенту графически показан безопасный диапазон движения, подходящий именно ему. Диапазон строится на данных о способности именно этого пациента выполнять движения без болевых ощущений, эти данные взяты из индивидуального тестирования, предваряющего тренировочный процесс. Экран также показывает правильную скорость выполнения упражнения. Компьютер следит за тренировочным процессом. Пациенты получают немедленную информацию о том, насколько правильно они выполнили назначенное упражнение – правильность определяется соответствием нужным показателям диапазона движения, выполненной нагрузки, скорости выполнения и общей координации.  

Информационный киоск для пациентов

Информационный стенд (компьютер с экраном большого размера) используется для входа пациентов в систему. Пациент может прочитать пришедшие ему от медиков сообщения, ответить на вопросы системы о текущих болевых ощущениях, ответить на вопросы из других опросных документов, заранее загруженных медиками в систему. Пациенты могут видеть текущую / прошедшую / будущую тренировочную программу. Терапевты могут изменять тренировочные программы пациентов прямо через компьютер киоска.

Информационный киоск для всех упражнений

Система EVE не ограничивается упражнениями только на тренажерах. Любое упражнение или курс терапии могут быть добавлены к текущим тренировочным программам пациента, снабжены изображениями, видео и письменными инструкциями. Киоск для упражнений оснащён широким 42 дюймовым сенсорным экраном. Пациенты могут отмечать выполненные упражнения и оставлять замечания в случае, если были проблемы с выполнением.

Облачный и локальный доступы EVE

Два варианта доступа к данным и управления данным определяют характер работы платформы EVE. Вся тренировочная информация хранится на сервере, позволяя делать полный анализ данных для лечения. Доступ к системе через облачную технологию возможен из любого места. Локальный доступ возможен непосредственно из клиники либо через удалённую систему подключения. Оба вида доступа предоставляют управленцам и пациентам следующий функционал:

• Анализ профиля пациента для создания оптимальной восстановительной программы;

• Шаблоны терапевтических курсов и программы для дальнейшей индивидуализации;

• Контроль качества каждого движения для детального тренировочного анализа;

• Опросники и анкеты для обратной связи от пациентов, которую можно анализировать;

• Возможность добавления дополнительных упражнений, зависящих от достижений и прогресса;

• Возможность полного контроля лечебного процесса для последующей оценки его успешности

• Данные о количестве и о качестве для управленческого персонала

• Полная интеграция с любым записывающим устройством пациента с помощью интерфейса HL7 (система медицинского документооборота)

Рисунок 12
Рисунок 12: Платформа EVE соединяет беспроводным способом каждое устройство с центральной станцией для хранения и обработки данных (информационным киоском), которая имеет облачное подключение. Индивидуальные тренировочные программы и настройки тренажеров до тренировки загружаются из общей системы с помощью сигнала по технологии RFID, а после тренировки все результаты, ответы на вопросы анкет, итоги тестирований автоматически записываются для хранения в облаке. Доступ к этим данным возможен с помощью разнообразных устройств, имеющих подключение к Интернету.

Собранные и накопленные данные могут извлекаться из базы данных EVE и анализироваться с помощью математических инструментов, таких как программа Matlab. Для улучшения эффективности извлечённые данные обрабатываются с помощью алгоритмов, помогающих выявить важные критические точки, влияющие на успех лечебного процесса. 

Отслеживание процесса в режиме реального времени

Есть возможность обеспечить обзор в реальном времени всего, что происходит в данный момент в клинике. Те сотрудники, у кого есть доступ к базе данных, могут посмотреть ежедневные количества пациентов и качество тренировок (степень выполнения предписанных упражнений). Любые проблемы могут быть выявлены при просмотре данных об индивидуальных посещениях.  

Для пациентов можно распечатывать комплексные отчёты с рассчитанными показателями и улучшениями, представленными графически. Система отчётности гибкая, отчёты могут представлять разные наборы параметров.
С точки зрения научно-исследовательских работ, такого рода данные очень ценны для выявления проблем и нахождения правильных решений. Чтобы получить наибольшую пользу от использования собираемых системой данный, производитель стал использовать инструменты анализа данных и методы машинного обучения.   

risunok_13.jpgРисунок 13: Медики и управленцы имеют доступ в реальном времени к нужным данным, включая обзоры ежедневных посещений пациентами тренировок. С первого взгляда можно оценить качество каждого посещения и, при необходимости, углубиться в конкретную тренировку для более детальной информации.

9. Аналитика больших объёмов данных через искусственный интеллект

Поскольку облачная платформа позволяет вести сбор информации и тренировочной статистики, это открывает возможности для интересной и полезной аналитики. Теперь можно анализировать данные, полученные во время тренировочной терапии от большого количества пациентов из разных стран, принимая во внимание общий статус здоровья, демографические показатели, прогресс в лечении, детализированные параметры упражнений и результаты терапии. Платформа собирает разные данные в единую базу, имеющую ценный потенциал новых знаний и лучшего понимания терапии за счёт силовых тренировок.  

Даже с учётом того, что производитель тренажеров Давид много лет уделяет внимание проблемам со позвоночником и с другими суставами, собранная информация всё равно привела к новым открытиям и лучшему пониманию, как вести терапию при суставно-мышечных болях. Например, при сравнении групп пациентов с успешными и неудачными результатами тренировочной терапии выяснилось, что если не происходит смягчения болевых ощущений после первых пяти тренировок, то, скорее всего, продолжение тренировочной программы в том же виде не принесёт пользы, поэтому имеет смысл пересмотреть её. Подобная информация позволяет сэкономить деньги страховых компаний и усилия пациентов.

Научившись собирать нужные, всеобъемлющие данные, производитель реабилитационных тренажеров Давид стал способен перейти на новую ступень аналитики, использующую искусственный интеллект (ИИ). Используя алгоритмы машинного обучения и быстро растущий объём данных от пациентов, ИИ оптимизирует сбор данных, находит пациентов с одинаковым откликом на тренировки и объединяет их в подгруппы, прогнозирует результат тренировочной терапии и оптимизирует терапию во время различных стадий лечебного периода. ИИ может составлять тренировочные программы для большого количества разнообразных пациентов, обеспечивая при этом высокий процент положительного результата и более точное прогнозирование терапии. Успех отныне основан не на удаче или на личном опыте медика, а на собранных подтверждённых данных и на способности системы использовать сложные алгоритмы.

МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ

otdelnyy_kompyuter_na_trenazhere_640.jpgРисунок 14: Все тренировочные параметры подсчитаны и учитываются вместе с другими данными пациента для аналитики. Алгоритмы машинного обучения дают всё более точные рекомендации для терапии, компьютерная система EVE способна конвертировать количественные данные в точные параметры, которым пациенты должны следовать на тренажерах и в других терапевтических действиях.

10. Возможности для применения

Производитель тренажеров Давид начинал с создания приборов и аппаратов для спорта высших достижений. Чтобы соответствовать высокому уровню, необходимо было предложить биомеханические решения, которые позволяли атлетам тренироваться на пределе интенсивности с минимальным риском травм. Вскоре стало ясно, что такие же технические принципы будут хорошо работать в реабилитации: высокая интенсивность с низкой нагрузкой на суставы и с низким риском травмы. Но первые реабилитационные тренажеры Давид были непростыми в использовании (это общее место для многих производителей оборудования) и требовали многочисленных дополнительных настроек. Было необходимо иметь один тип тренажеров для обычных тренировок и другой тип тренажеров для реабилитационных тренировок.

Последнее поколение тренажеров Давид использует новую технологию с автоматическими настройками, при этом тренажеры просты в использовании. С помощью одной-двух дополнительных настроек (у других производителей в среднем 5-6 настроек) теперь возможно проводить на одних и тех же тренажерах реабилитационные занятия сложного уровня и высокоинтенсивные спортивные тренировки. Тренажеры понятны для пользователей, нет необходимости в постоянном присутствии инструктора или тренера уже после первых вводных тренировок.

Используя новую компьютерную систему EVE, можно применять тренажеры Давид в нескольких областях – реабилитации, профилактике травм или спортивных тренировках, не жертвуя при этом качеством и безопасностью.

Часто бывает, что все три потребности могут получить обслуживание в пределах одного и того же тренировочного пространства. Например, спортсмен проходит реабилитацию, восстанавливается и продолжает тренировочный процесс для улучшения достижений. Бывает, что пациентам так нравится система силовых реабилитационных тренировок, с которой они знакомятся во время восстановительного лечения, что они добровольно приобретают возможности посещать тренажерные занятия в качестве частных клиентов. Появляются возможности для предложения людям новых услуг и получения за это оплаты. Это может привести к переменам в нише суставно-мышечной реабилитации.   

Наклон вбок 150 Бабуля на ножном тренажере Парнишка со страдающим лицом на тренажере для плечей
Позвоночник и шея Тазобедренные и коленные суставы Плечевые суставы
     
Реабилитация/лечение Профилактика Спорт высших достижений

1 Поясничный отдел позвоночника:

  • Заболевание межпозвоночных дисков
  • Функциональные нарушения
  • Дегенеративные изменения
  • Спондилолистез
  • Пост-травматичные синдромы
  • Синдром неудачной операции на спине

2 Шейный отдел позвоночника:

  • Дегенеративные изменения
  • Пост-травматичные синдромы
  • Функциональные нарушения

3 Тазобедренный сустав:

  • Артроз
  • Перелом бедра
  • Артропластика бедра
  • Перелом шейки бедра

4 Коленный сустав:

  • Артроз
  • Полная артропластика бедра
  • Разрыв связок и сухожилий
  • Переломы коленной чашечки
  • Переломы голени
  • Колено бегуна
  • Смещение надколенной кости

5 Плечевой сустав:

  • Разрыв манжеты плеча
  • Синдром соударения
  • Нестабильность сустава
  • Бурсит

 

  • Работники на производствах с однообразным физическим трудом
  • Шахтёры, нефтяники, газовики, работники добывающих отраслей с большим объёмом физического труда
  • Пилоты гражданской и военной авиации
  • Кадровые военные
  • Водители средних и больших грузовиков на длинные дистанции
  • Работники медицинских учреждений с тяжёлым физическим трудом
  • Пожилые люди
  • Офисные работники с большим объёмом сидячей работы

 

  • Боевые искусства
  • Теннис
  • Футбол
  • Хоккей
  • Гонки на автомобилях

Рисунок 15: Улучшенные биомеханические характеристики и простота в использовании тренажеров и сопровождающей тренировки компьютерной системы позволяют применять тренажеры в различных областях

11. Подтверждения через научные исследования   (вернуться к оглавлению статьи)

Научные исследования, проведённые на тренажерах Давид, можно разделить на две категории: 1) исследования для подтверждения каких-либо выводов в отношении реабилитационных силовых тренировок; 2) исследования медицинских и экономических результатов. Некоторые исследования заказал сам производитель реабилитационных тренажеров, но большинство исследований проведены сторонними организациями – университетами, страховыми компаниями, производственными компаниями. Большинство исследований опубликованы в соответствующих профильных журналах. 

Исследования для подтверждения каких-либо выводов в отношении реабилитационных силовых тренировок

Метод изменяемого сопротивления, разработанный производителем, изучался в нескольких исследованиях под руководством профессора Пааво Коми. При этом метод нагружения сравнивался с методами других производителей. Использовался принцип EMG для подтверждения правильности линий изменения нагрузки и эффективности тренировок. Результаты подтвердили теорию: принцип нагружения мышц, предлагаемый производителем Давид, работает оптимально и оказывает значительный утомляющий эффект на мышцы: "В заключение следует сказать, что обнаруженные данные позволяют сделать вывод о том, что повторяемые концентрические сокращения мышц-разгибателей колена при изменяемом сопротивлении могут создавать оптимальные условия нагрузки, приводящие к значительному утомляющему эффекту нейромышечной функции" ("Эффект утомляющей нагрузки, оказываемый на тренажере с изменяемым уровнем сопротивления на нервную активацию и генерирование силы мышцами-разгибателями колена" ("Effects of fatiguing loading with a variable resistance equipment on neural activation and force production of the knee extensor"), авторы K. Hakkinen, H. Kauhanen and P. V. Komi, Electromyogr. Clin. Neurophysiol. 1988, 28, 79-87).

             РАЗГИБАНИЕ КОЛЕНА

Разгибание колена рисунок

                   УГОЛ КОЛЕНА (°)

Рисунок 16: Исследование показало, что тренировочная нагрузка распределяется по всей амплитуде движения равномерно. При этом схожие усилия, приложенные на изокинетических тренажерах оказались значительно менее результативными

Вслед за этим исследованием последовали другие работы, исследующие надёжность тестирования при использовании изометрической силы. Все они показали высокий уровень надёжности тестирований: "Результаты показали, что измерение силы шейных мышц при прямом положении туловища, сделанных на тренажере Давид для шеи, имело высокую надёжность".

Исследования для подтверждения выводов с использованием метода EMG были проведены в сотрудничестве с Университетом Кёльна. Целью исследований было выяснение, действительно ли принципы мышечной изоляции на тренажерах Давид приводили целевые мышцы к нужной степени утомления и насколько можно заблокировать влияние находящихся рядом крупных мышечных групп для эффективного вовлечения в работу требуемой слабой целевой мышцы ("Спинной мышечный профиль" (The Spinal Muscular Profile), автор профессор Ахим Деннер (Achim Denner), изд-во Springer 1992). Эти исследования чётко показали, что сильные мышцы-разгибатели бедра оказывались не только ограниченны, но и фактически исключены из работы, определяя тем самым высокий уровень активации целевых спинных мышц.  
Про фиксирование коленей
Рисунок 17: Исследования доказали, что механизм фиксирования бедра на тренажерах Давид делает невозможным участие в тренировочном движении сильных мышц-разгибателей бедра, а вся нагрузка направляется на мышцы-разгибатели спины.

Несколько исследований было проведено для изучения утомляемости и выносливости пациентов с проблемами и болями в спине, при этом люди с проблемами сравнивались со здоровыми людьми. Использовался спектральный анализ EMG для определения, могут ли подобные методы использоваться как инструменты для диагностики. Первое исследование показало, что пациенты с болями в спине утомляются от физической нагрузки быстрее, чем здоровые люди, и в целом такие пациенты физически слабее здоровых людей ("Утомляемость мышц спины и разгибателей бедра у пациентов с хроническими болями в пояснице" ("Back and Hip Extensor Fatigability in Chronic Low Back Pain Patients and Controls"), авторы Markku Kankaanpaa, BM, Simo Taimela, DrMedSci, David Laaksonen, MD, Osmo Hanninen, DrMedSci, PhD, Olavi Airaksinen, DrMedSci, Arch Phys Med Rehabil Vol. 79, апрель 1998).

Исследования для подтверждения медицинских и экономических результатов

Проведены также исследования на тему медицинских и экономических результатов использования силовых тренажеров. В основном эти исследования проводились на людях, имеющих проблемы со спиной. Некоторые интересные работы были опубликованы в специализированных медицинских изданиях, хорошо известных в медицинском сообществе, например, в журнале «Позвоночник» (Spine).

Одно исследование со случайной выборкой пациентов с хронической болью в спине и пояснице сравнило результаты активной реабилитации и пассивной терапии через 6 и 12 месяцев после окончания лечения. Активная программа с постепенным повышением нагрузки более успешно уменьшала боль, увеличивала функциональную независимость и улучшала выносливость поясничного отдела позвоночника, чем пассивная терапия. ("Эффективность активной реабилитационной терапии при хронической боли в пояснице, эффект снижения интенсивности боли и утомляемости поясничного отдела позвоночника" ("The Efficacy of Active Rehabilitation in Chronic Low Back Pain, Effect on Pain Intensity, Self-Experienced Disability, and Lumbar Fatigability"), авторы Markku Kankaanpaa, BM, Simo Taimela, MD, Olavi Airaksinen, MD and Osmo Hanninen, MD, PhD, SPINE Volume 24, номер 10, стр. 1034-1042).

FPZ, сеть из медицинских 200 клиник, специализирующихся на лечении болей в спине, опубликовала 3 исследования на тему результатов тренировочной терапии на силовых реабилитационных тренажерах. Исследования проводились с использованием стандартного подхода к тренировочной терапии, предлагаемого производителем тренажеров Давид, с той только разницей, что подход в FPZ предполагал более динамичное повышение тренировочной нагрузки. Исследования изучали результаты в нескольких областях – снижение интенсивности боли, снижение частоты болевых приступов, сокращение дней на больничном, сокращение посещений медиков и др. Охват в исследованиях широк, участие приняли от 4 559 до 37 943 людей в зависимости от аспекта исследования. Результаты очень положительные. У 41% пациентов после программы полностью прекратились боли. У тех, у кого боль сохранилась, она всё же существенно снизилась.    

Некоторые исследования заказывались и проводились страховыми компаниями.

Страховая компания Готхэр (Gothaer) пришла к выводу, что инвестирование в тренировочную терапию спины привело к почти пятикратному снижению выплат по медицинским страховкам и оплатам по больничным листам. Коэффициент возврата инвестиций составил 4.7:1, что означает, что каждый инвестированный евро помог сэкономить 4,7 евро (Manuelle Medizin 2006, 44:308-312, Springer Medizin).

Страховая компания АОК провела в регионе Баден-Вюртемберг исследование со случайной выборкой 1936 застрахованных клиентов, которым она предложила пройти тренировочную терапию спины, и провела 548 контрольных тестов. Все страховые расходы, направленные на выплату клиентам, принявшим участие в исследовании, были проанализированы в двухгодичном временном периоде до тренировочной терапии и двухгодичном периоде после. Исследование показало, что, с учётом вычета расходов на организацию тренировок, снижение страховых выплат на каждого застрахованного человека составило 1300 евро в течение двухлетнего периода после тренировочной терапии.

Исследование со случайной выборкой было проведено среди работников аэропорта Франкфурта-на-Майне. Целью исследования было сравнение сотрудников, посещающих тренировки для терапии спины, и сотрудников из контрольной группы, которые тренировки не посещали. Исследование проводилось в течение года. Результат показал, что люди, посещавшие тренировочную терапию, провели за год на больничном на 7,3 дня меньше, чем они проводили ранее за этот же период времени. Люди из группы, не посещавшей тренировки, провели на больничном на 1,1 день больше (Reduktion von diagnosespezifi scher Arbeitsunfahigkeit bei La-dearbeitern durch eine gezielte mediziniche rainingstherapie fur die Wirbelsaule, B. Sappich, W. Gaber, S. Caspar und K. Baum, Arbeits-medizin 8/2001, 371-377).    

Производитель Даймлер Крайслер организовал на своих предприятиях специальную программу. На производства приезжала передвижная платформа, на которой был установлен тренажер Давид для поясничного разгибания. Платформа переезжала от цеха к цеху, рабочим было разрешено тренироваться в рабочее время один раз в неделю. Даже при таком малом тренировочном объёме снижение запросов больничных листов составило 48% (Evaluation des Wirbelsaulenkonzeptes Kraftwek, Daimler-Chrysler AG Werk Worth, Prof. Dr. Huber, Institut Fur Sport und Sportwissenschaft der Universitat Heidelberg 2003-2005).    

передвижная платформа

Рисунок 18: Учитывая большой размер территории, занимаемой производственными цехами автомобильного производителя, руководство решило не заставлять рабочих посещать отдельное тренировочное пространство, расположенное далеко от их цехов, а привозить им тренажер к рабочему месту. Одно упражнение, выполняемое один раз в неделю – разгибание в поясничном отделе позвоночника - привело к сокращению запросов больничных листов на 48%.

Недавнее исследование, проведённое на производстве Мерседес в Испании, использовало немного более сложную программу. Было оборудовано специальное передвижное тренировочное пространство размером со среднюю комнату жилой квартиры. Рабочим предлагалось тренироваться один раз в неделю, выполняя упражнения на поясничное разгибание и поясничное сгибание. Также в программу входили обучение людей основам физической культуры и советы по организации рабочих мест с точки зрения физического здоровья. Программа показала отличные результаты: количество запрошенных больничных листов, связанных с недомоганиями в спине, сократилось на 78%.

Медицинский центр в Вене использует тренировочную терапию на тренажерах Давид для пациентов, присылаемых по государственной страховке. Программа предполагает 12-недельный тренировочный цикл с двумя тренировками в неделю и далее поддерживающий период в 12 недель с одной тренировкой в неделю. В государственные органы регулярно сдаются отчёты о результатах застрахованных пациентов. В одном из опубликованных отчётов сообщалось о статистике группы пациентов из 360 человек. Среднее сокращение боли по визуально-аналоговой шкале (VAS) составило от 49 до 17 мм, а по шкале Ролан-Морриса от 8,8 до 5,8 (Medical Therapy in Austria, Dr. Thomas Kienbacher, Karl-Land-steiner-Institut fur ambulante Reha-Forschung, David World Forum 2014).

Тренажёры для тазобедренных суставов были введены в работу в 2015 году, а тренажеры для плечевых суставов в 2016 году. Пока нет опубликованных научных работ по поводу эффективности использования тренажеров для этих суставов, но практические результаты в клиниках и больницах показывают, что тренировочное воздействие, безусловно, оказывает положительное влияние на снижение боли и улучшение подвижности в указанных суставных группах. Принцип постепенной нагрузки и правильная биомеханика представляют из себя эффективные рабочие инструменты для борьбы со скелетно-мышечными проблемами.

 12. Сколько нужно пространства ?       (вернуться к оглавлению статьи)

Много пространства для тренажеров не требуется. На рисунке ниже схематично представлена клиника со всем нужным оснащением, занимаемая площадь примерно равна 150 м2. Непосредственно тренировочное пространство занимает 75 м2.

площадь с тренажерами

Если ожидается большой поток пациентов, пропускная способность может быть увеличена за счёт приобретения вторых дублирующих экземпляров для тех тренажеров, у которых есть двойная функция (например, повороты корпуса направо и налево). В таком случае пространства под тренажеры понадобится больше.

13. Устойчивая финансовая выручка

Основная причина, по который тренировочные решения от производителя Давид экономически более выгодны, чем традиционный подход физиотерапии и реабилитации: способность обслужить больше пациентов,  используя меньшее количество медиков. Уровень предоставления медицинской услуги при этом такой же или выше. 
сравнение с физиотерапией

Additional cost savings can be achieved when trained physical therapy assistants are used in the normal patient care. This is also critical in some countries where availability of physical therapists is limited.

Depending on the country, payer policies and center setting, one therapist can handle 3-6 patients simultaneously and also self-care is widely used with minimal intervention and the therapist just present.

... Продолжение следует ...

Реабилитация на тренажерах Давид
8 800 201 10 45