Сколиоз — самое распространенное заболевание позвоночного столба у детей и подростков. Прогрессирование недуга приводит к стойким деформациям скелета грудной клетки, таза и конечностей, что ведет к серьезным нарушениям в работе организма. Ученые Пермского Политеха создали алгоритм для программного обеспечения, который позволит своевременно рекомендовать и реализовывать весь пакет реабилитационных мер и не допустить дальнейшего прогрессирования заболевания путем мониторинга выраженности деформации позвоночника в реальном времени.
Исследование опубликовано в журнале «Прикладная математика и вопросы управления». Работа выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
При формировании сколиоза значительно возрастает необходимость проведения реабилитационных мероприятий и более пристального внимания к динамике усугубления деформации позвоночного столба вплоть до остановки прогрессирования сколиоза или принятия решения об оперативном лечении или ортезировании – назначении технических средств реабилитации таких как ношение корсета. Существующие инструменты клинической диагностики деформации позвоночника представлены двумя основными группами: лучевыми и оптическими. Чтобы отслеживать динамику заболевания политехники разработали алгоритм оценки деформации позвоночника в горизонтальной плоскости на основании пространственных характеристик трехмерной модели поверхности спины.
— Алгоритм оценки деформации позвоночного столба представляет собой последовательность четырех этапов: расчет для коррекции расположения плоскостей, разделение линии позвоночника на сегменты - каждый из позвонков характеризуется уникальными показателями высоты тел позвонков, угла наклона тел позвонков и их остистых отростков, расчет ротации сегментов позвоночника относительно физиологических изгибов и визуализация деформации позвоночника в горизонтальной плоскости, — поделился доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой вычислительной математики, механики и биомеханики Валерий Столбов.
В качестве объекта исследования была выбрана трехмерная модель позвоночника, которая создавалась с помощью фотоснимков (70–120 шт.) поверхности спины пациента с разных ракурсов.
— Написанный нами алгоритм для программы позволяет идентифицировать искривление отдельных позвонков и позвоночника в целом, реализуется в отношении всех позвонков грудного и поясничного отдела, тем самым обеспечивая возможность дифференцированной диагностики форм деформации позвоночника, — сообщил ассистент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» Пермского Политеха, генеральный директор компании «Йорд Тех» Иван Шитоев.
Настоящий алгоритм может быть использован в комплексной оценке нарушения осанки, мониторинга динамики деформации позвоночного столба в реабилитационном процессе, поделились ученые.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % — региональные университеты.