Ученые СамГМУ превратят веб-камеру ноутбука в инструмент биомеханической диагностики

Ученые Самарского государственного медицинского университета Минздрава России (СамГМУ) создают систему, позволяющую объективно оценивать состояние нижних конечностей с помощью обычной веб-камеры. Разработка предназначена для врачей и пациентов, чтобы четко контролировать процесс реабилитации у людей, которые восстанавливаются после травм, операций или перенесенных заболеваний, повлиявших на подвижность.

Проект представляет собой интеллектуальную систему поддержки принятия врачебных решений и решает одну из ключевых проблем современной медицины. «Врачи часто вынуждены полагаться на субъективные оценки («движение улучшилось» или «стало хуже»), а высокоточное оборудование для биомеханического анализа не всегда доступно клиникам, не говоря о пациентах. Новая интеллектуальная система способна превратить в инструмент точных измерений стандартную камеру ноутбука», — комментирует директор  НИИ нейронаук СамГМУ Александр Захаров, который руководит процессом разработки.

Основная цель проекта — сделать оценку состояния опорно-двигательного аппарата нижних конечностей объективной, а контроль реабилитации — точным и регулярным. Сегодня в традиционной диагностике есть несколько ограничений. Врачи зачастую вынуждены опираться на субъективные впечатления, оценивая прогресс словами «лучше» или «хуже» вместо точных цифр. Качественная биомеханическая диагностика требует дорогостоящего оборудования, которое доступно далеко не каждой клинике, не говоря уже о пациентах. Следить за восстановлением в домашних условиях сложно, а отклонения в биомеханике после травм или операций рискуют остаться незамеченными.

«Наше решение для цифровизации реабилитации нижних конечностей, позволит закрыть критическую потребность в объективной, доступной и регулярной оценке функционального состояния опорно-двигательного аппарата», — отмечает Александр Захаров, добавляя, что это особенно важно в современных условиях роста популярности телемедицины и смещения акцента на домашнюю реабилитацию.

На данный момент разработаны два функциональных программных модуля. Первый предназначен для анализа параметров походки и выявления биомеханических отклонений, в том числе при неврологических поражениях. Второй модуль обеспечивает количественную оценку диапазона движений суставов нижних конечностей в реальном времени с автоматическим сравнением показателей симметрии левой и правой сторон. Оба модуля формируют объективные количественные показатели и структурированные отчеты, позволяющие отслеживать динамику функционального восстановления пациента.

Разработчики поясняют, что ключевое отличие проекта от существующих аналогов заключается в доступности оборудования. Здесь не требуются дорогостоящие специализированные системы захвата движения, оценка осуществляется через обычную веб-камеру. При этом система предоставляет точные угловые измерения в реальном времени, автоматически сравнивает показатели левой и правой конечностей и позволяет отслеживать прогресс восстановления, формируя структурированные отчеты. В основе решения лежат технологии компьютерного зрения, позволяющие в реальном времени распознавать ключевые точки тела человека и отслеживать их перемещение, а также программные алгоритмы для обработки видеоданных и расчёта биомеханических параметров.

Целевая аудитория продукта — пациенты для домашней реабилитации и контроля лечебной физкультуры, врачей-реабилитологов для объективной оценки динамики и дистанционного мониторинга, спортивных специалистов для анализа техники и профилактики травм, а также неврологов для раннего выявления расстройств, например болезни Паркинсона, через анализ походки. Применение решения предполагается как в медицинских и спортивных организациях, так и в формате дистанционного наблюдения и телемедицинских сервисов, включая сценарии домашней реабилитации.

Сейчас проект находится на стадии работающего прототипа — программное обеспечение проходит тестирование. Ближайшие задачи команды — доработать и объединить созданные модули в единую систему поддержки врачебных решений. Завершить работу над прототипом и перейти к следующему этапу планируют в июне 2026 года. В дальнейшем ученые рассчитывают внедрить систему в широкую практику: она должна стать частью цифровой реабилитации и помочь большему числу пациентов восстанавливаться дома с использованием телемедицины.

Фото:   пресс-служба СамГМУ