Noraxon: объективный анализ ходьбы, реабилитация военных и настройка протезов

Визуальное наблюдение остаётся важной частью оценки ходьбы, но один и тот же внешний признак может иметь разные причины. Например, недостаточный клиренс протезной стопы в фазе переноса может быть связан со слабостью сгибателей бедра, ограничением движения в колене, избыточной длиной протеза, недостаточной фиксацией остаточной конечности в гильзе или неправильным положением стопы.

Система Noraxon помогает преобразовать такое наблюдение в синхронный биомеханический анализ. В одной записи можно объединить:

• видео с камер NiNOX;
• двумерный безмаркерный анализ myoVIDEO;
• трёхмерную кинематику с датчиков Ultium Motion;
• поверхностную электромиографию Ultium EMG;
• плантарное давление и траекторию центра давления;
• силу реакции опоры;
• функциональные тесты и отчёт в программном обеспечении MR4.

Это особенно актуально для ортопедических пациентов, людей после ампутации нижней конечности, военнослужащих после тяжёлой травмы, а также для клиник и протезных центров, которые подбирают гильзу, стопу, коленный модуль или корректируют динамическое выравнивание протеза.

Какую проблему решает инструментальный анализ ходьбы

Клинический анализ начинается не с датчиков, а с обследования пациента. Рекомендации VA/DoD по реабилитации после ампутации нижней конечности предусматривают оценку объёма движений, мышечной силы, чувствительности, неврологического статуса, кожи и состояния остаточной конечности. После этого ходьбу наблюдают как минимум сбоку, спереди и сзади.

Инструментальные измерения нужны, чтобы:

• отличить причину со стороны пациента от причины со стороны протеза;
• увидеть компенсации таза, туловища, тазобедренного и коленного суставов;
• определить, перегружается ли сохранённая конечность;
• сравнить результат до и после изменения настройки;
• проверить протез не только на ровной поверхности, но и на уклоне, лестнице, неровной поверхности или с дополнительной нагрузкой;
• документировать динамику для мультидисциплинарной команды и самого пациента.

Инструментальный анализ не заменяет клиническое решение. Его задача — предоставить врачу, физическому терапевту и протезисту-ортезисту объективные данные для совместной интерпретации.

Из каких компонентов состоит система Noraxon

NiNOX и myoVIDEO: синхронное видео и 2D-анализ

Камеры NiNOX фиксируют движение синхронно с другими каналами Noraxon. В MR4 видео можно просматривать кадр за кадром, сопоставлять с графиками и использовать для двумерного безмаркерного отслеживания движения.

Видео полезно для оценки:

• контакта стопы;
• клиренса в фазе переноса;
• наклона туловища;
• подъёма или опускания таза;
• циркумдукции;
• длины и ширины шага;
• видимой нестабильности колена;
• движения на лестнице, во время приседания или вставания.

При этом видео не измеряет мышечную активность, силу реакции опоры, плантарное давление или полную трёхмерную ротацию сегментов. Для этих задач нужны другие модули.

Научная работа 2024 года показала, что переносной видеоанализ у пользователей протезов может количественно оценивать скорость, каденс и события контакта стопы. В исследовании использовалась не система Noraxon, поэтому оно подтверждает клиническую применимость самого класса методов, а не точность конкретной модели NiNOX.

Источник изображений: Albert et al., Scientific Reports, DOI 10.1038/s41598-024-53217-7, лицензия CC BY.

Ultium Motion: трёхмерная кинематика с IMU-датчиков

Ultium Motion — это беспроводная инерциальная система трёхмерного захвата движения. Датчики устанавливаются на сегментах тела, а MR4 рассчитывает ориентацию сегментов, суставные углы, ускорение, угловую скорость и траектории.

По актуальным данным производителя, система поддерживает:

• до 16 датчиков;
• вывод суставных углов и ориентации с частотой до 400 Гц;
• диапазон ускорения ±200 g;
• диапазон угловой скорости ±7000 град/с;
• внутреннюю память;
• инструменты стабилизации дрейфа и коррекции калибровки;
• синхронную работу с Ultium EMG через универсальный приёмник.

Для анализа ходьбы с протезом IMU позволяют оценить не только шаг, но и всю цепь компенсаций: протезную стопу, колено, бедро, таз и туловище.

Официальное изображение Noraxon, буклет Ultium Motion 2026.

Ultium EMG: время и относительная интенсивность работы мышц

Ultium EMG регистрирует поверхностную электромиографию во время ходьбы и функциональных тестов. Врач может оценивать:

• момент начала и завершения активации;
• продолжительность мышечной активности;
• относительную амплитуду после корректной нормализации;
• коактивацию мышц-антагонистов;
• асимметрию между сторонами;
• изменение мышечной стратегии после настройки протеза или курса реабилитации.

У пациентов с транстибиальной ампутацией часто анализируют среднюю ягодичную мышцу, четырёхглавую мышцу бедра, заднюю группу мышц бедра, мышцы голени сохранённой конечности и доступные мышцы остаточной конечности. При трансфеморальной ампутации особенно важны мышцы, контролирующие бедро, таз и туловище.

Важно: ЭМГ не является прямым измерением силы мышцы. Она показывает электрическую активность и помогает оценить стратегию мышечного контроля.

Официальное изображение Noraxon, буклет Ultium EMG 2026.

Инструментированные стельки и силовое оборудование

Инструментированные стельки Noraxon дополняют кинематику данными о:

• распределении давления под стопой;
• нагрузке на пятку, средний и передний отделы;
• траектории центра давления;
• времени опоры;
• асимметрии между сторонами;
• перекате и переносе нагрузки через протезную стопу.

Силовые платформы или инструментированная беговая дорожка нужны, если клинический вопрос касается силы реакции опоры, импульса, скорости нарастания нагрузки или внешних моментов.

Плантарная стелька не измеряет давление между остаточной конечностью и гильзой. Для оценки интерфейса «остаточная конечность — гильза» нужна отдельная тонкая система датчиков давления.

Как проводится анализ ходьбы и настройка протеза

1. Клиническое обследование

Команда фиксирует:

• уровень и причину ампутации;
• состояние кожи и остаточной конечности;
• боль и чувствительность;
• объём движений в тазобедренном и коленном суставах;
• мышечную силу;
• тип гильзы и систему фиксации;
• высоту и текущее выравнивание протеза;
• тип стопы и коленного модуля;
• опыт использования протеза;
• падения, страх падения и реальные функциональные цели.

2. Базовая запись

Пациент выполняет стандартизированные задания:

1. ходьба с комфортной скоростью;
2. ходьба с более высокой скоростью;
3. старт, остановка и разворот;
4. подъём и спуск по уклону;
5. лестница;
6. неровная поверхность;
7. вставание со стула;
8. дополнительные военные, бытовые или спортивные задания при наличии клинического допуска.

3. Синхронная запись

MR4 объединяет видео, 3D-кинематику, ЭМГ и нагрузку на одной временной шкале. Это позволяет видеть, например, не только момент нестабильности колена, но и одновременно:

• положение стопы и голени;
• угол колена;
• наклон таза и туловища;
• силу реакции опоры;
• активность разгибателей бедра или колена.

4. Изменение одной переменной

За один цикл целесообразно изменять один параметр:

• посадку или объём гильзы;
• систему фиксации;
• высоту протеза;
• сгибание гильзы;
• положение стопы вперёд или назад;
• угол тыльного или подошвенного сгибания протезной стопы;
• медиально-латеральное положение;
• жёсткость пятки или носка;
• демпфирование;
• протезную стопу или коленный модуль.

После периода адаптации запись повторяют в тех же условиях. Если одновременно изменить несколько параметров, будет сложно определить, что именно повлияло на результат.

5. Решение по совокупности показателей

Настройку считают клинически целесообразной, если совпадают несколько признаков:

• пациенту комфортнее и безопаснее;
• целевой функциональный тест не ухудшился;
• уменьшилась нежелательная компенсация;
• снизилась перегрузка сохранённой конечности;
• улучшились кинетика или распределение давления;
• мышечная стратегия стала более целесообразной;
• результат сохраняется в важном для пациента задании.

Не каждую асимметрию нужно полностью устранять. Часть асимметрий является адаптацией. Конечная цель зависит от боли, безопасности, состояния тканей, мобильности, профессиональных задач и приоритетов пациента.

Какие отклонения можно анализировать

Источник: VA/DoD, Gait Analysis Clinical Support Tool, 2025.

Подбор протезной стопы на основе данных

В 2026 году опубликовано многоцентровое рандомизированное перекрёстное исследование, в котором 91 человек с односторонней транстибиальной ампутацией сравнивал три типа протезных стоп:

• энергосберегающую стопу;
• артикулированную энергосберегающую стопу;
• стопу с активным приводом.

Расширенный биомеханический анализ прошли 29 участников, а контрольную группу составили 13 человек без нарушений опорно-двигательного аппарата.

Наиболее чувствительными к типу стопы оказались биомеханические показатели, особенно параметры протезного голеностопного узла. Обычные функциональные тесты показали меньше различий. Стопа с активным приводом чаще приближала биомеханику к контрольной группе, но субъективные предпочтения пациентов не всегда совпадали с биомеханическим преимуществом.

Практический вывод: для подбора компонента необходимо объединять биомеханику, функциональный результат и мнение пациента.

Источник: Moore et al., PLOS ONE, DOI 10.1371/journal.pone.0352644, лицензия CC0.

IMU-анализ динамического выравнивания протеза

В исследовании 2026 года проверяли пять вариантов положения протезной стопы в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Изменения влияли на суставные углы, асимметрию, скорость ходьбы и движение центра масс.

В работе использовалась 17-сенсорная IMU-система другого производителя. Следовательно, исследование подтверждает клиническую ценность класса инерциальных измерений, но не является прямой валидацией Noraxon Ultium Motion.

Источник: Zorko et al., DOI 10.1080/23335432.2026.2663427, лицензия CC BY.

Реабилитация военных и высокофункциональных пациентов

Для военнослужащего успешная ходьба в коридоре не всегда означает готовность к реальной нагрузке. Протокол может включать:

• ходьбу со снаряжением;
• груз спереди, сзади или сбоку;
• уклоны и поперечные уклоны;
• неровную поверхность;
• лестницы и препятствия;
• быструю остановку и смену направления;
• вставание с пола;
• бег, ускорение, прыжок и приземление;
• длительную нагрузку.

В военных исследованиях применялись грузы примерно 21,8 и 32,7 кг. Это не универсальные тестовые значения. Нагрузку увеличивают постепенно с учётом уровня ампутации, состояния тканей, сопутствующих заболеваний и клинического допуска.

Данные 2026 года о 4814 военнослужащих после боевой травмы показывают, что последствия ампутации или тяжёлого повреждения необходимо контролировать годами. Важными остаются боль, остеоартрит, сердечно-сосудистые риски, психическое здоровье и вторичная перегрузка опорно-двигательного аппарата.

Поэтому анализ движения целесообразно использовать не как однократное обследование, а как инструмент длительного контроля мобильности, состояния сохранённой конечности и соответствия протеза реальным задачам.

Применение в ортопедии

Noraxon может использоваться не только после ампутации.

Остеоартрит коленного или тазобедренного сустава

Система помогает оценить скорость ходьбы, время опоры, разгрузку болезненной стороны, движение таза, наклон туловища, симметрию и распределение нагрузки.

После эндопротезирования коленного сустава

Можно контролировать амплитуду сгибания колена во время опоры, стратегию «жёсткой» ходьбы, симметрию нагрузки, вставание со стула и движение на лестнице.

После эндопротезирования тазобедренного сустава

Особое внимание уделяют движению таза, наклону туловища, работе отводящих мышц бедра и продолжительности опоры на оперированной стороне.

После реконструкции передней крестообразной связки

Анализ ходьбы, бега, приседания, приземления и прыжковых тестов помогает выявить сохраняющуюся разгрузку, недостаточное сгибание колена и асимметричную стратегию возвращения к спорту.

После тяжёлой травмы с сохранением конечности

IMU, ЭМГ, видео и силовые измерения используют для оценки функции с ортезами типа IDEO/ExoSym, сравнения стратегий реабилитации и подготовки к возвращению к бегу или службе.

Какую конфигурацию выбрать

Для быстрого клинического скрининга

• 2 камеры NiNOX;
• MR4 и myoVIDEO;
• 3 Ultium Motion для ограниченного клинического теста ходьбы;
• инструментированные стельки, если нужна оценка нагрузки.

Это решение подходит для документирования, 10-метрового теста, визуального объяснения и базовой оценки асимметрии. Оно не заменяет полный анализ кинематической цепи нижних конечностей.

Для протезного или ортопедического центра

• 7 Ultium Motion;
• 4–8 Ultium EMG;
• 2 камеры NiNOX;
• инструментированные стельки или силовая дорожка;
• MR4.

Такая конфигурация позволяет анализировать нижние конечности, мышечную активность и нагрузку до и после динамического выравнивания.

Для военной, спортивной или научной лаборатории

• 13–16 Ultium Motion;
• 8–16 Ultium EMG;
• 2 камеры NiNOX;
• силовые платформы или инструментированная дорожка;
• инструментированные стельки;
• отдельная система внутригильзового давления при необходимости;
• MR4.

Это решение позволяет оценивать таз и туловище, бег, прыжки, смену направления, перенос груза, оссеоинтеграцию и сложные исследовательские протоколы.

Важные ограничения

1. Автоматический контакт стопы необходимо проверять. Производитель указывает, что виртуальное определение контакта Ultium Motion предназначено прежде всего для обычной ходьбы или лёгкого бега. Оно может быть неточным при патологической ходьбе, на лестнице, во время быстрого бега и резкой смены направления.
2. Видео не заменяет 3D-кинематику. Камера показывает движение в плоскости, но не даёт полной пространственной ориентации сегментов.
3. ЭМГ не измеряет силу непосредственно.
4. Стельки не измеряют внутригильзовое давление.
5. Для измерения силы реакции опоры требуется силовое оборудование.
6. Одна метрика не определяет правильную настройку. Необходима совокупность клинических, биомеханических и пациентских показателей.
7. Исследования аналогичных систем нельзя называть прямой валидацией Noraxon.

Научная основа

• VA/DoD Clinical Practice Guideline for Rehabilitation of Individuals with Lower Limb Amputation, 2025
• VA/DoD Gait Analysis Clinical Support Tool
• Toward evidence-based prescription of prosthetic ankle-foot devices
• Validation of portable in-clinic video-based gait analysis for prosthesis users
• Inertial Measuring System to Evaluate Gait Parameters and Dynamic Alignments
• The Effect of Alignment Changes on Unilateral Transtibial Amputee's Gait
• Biofeedback Systems for Gait Rehabilitation of Individuals with Lower-Limb Amputation
• Influence of prosthetic foot selection for load carriage
• Longitudinal analysis of 15-year health outcomes after combat-related lower limb amputation

Частые вопросы

Может ли Noraxon автоматически настроить протез?

Нет. Система предоставляет объективные данные, но решение о гильзе, выравнивании или компоненте принимает протезист-ортезист вместе с врачом, физическим терапевтом и пациентом.

Достаточно ли двух видеокамер?

Для визуального анализа и двумерного отслеживания — часто да. Для полной 3D-кинематики, мышечной активации и нагрузки нужны IMU, ЭМГ и модули pressure/force.

Можно ли сравнивать разные протезные стопы?

Да. Нужны одинаковые условия теста, достаточное время адаптации, одинаковая скорость или инструкция и объединение биомеханических показателей с комфортом и функциональными целями пациента.

Подходит ли система для военных?

Да, если конфигурация и протокол соответствуют задаче. Можно анализировать ходьбу с грузом, уклоны, неровную поверхность, бег, смену направления и другие функциональные задания после клинической оценки безопасности.

Можно ли использовать Noraxon после эндопротезирования или реконструкции ПКС?

Да. Система позволяет документировать восстановление ходьбы, суставных углов, симметрии нагрузки и мышечной стратегии между визитами.

Консультация и подбор системы Noraxon

Medrehab помогает подобрать конфигурацию Noraxon под задачи ортопедической клиники, реабилитационного центра, протезной мастерской, военного госпиталя или научной лаборатории.

Во время консультации определяем:

• какие движения необходимо исследовать;
• достаточно ли видео или нужна 3D-кинематика;
• сколько каналов ЭМГ необходимо;
• нужны ли стельки, силовые платформы или инструментированная дорожка;
• какие отчёты и протоколы нужны команде;
• как организовать обучение персонала.

Контакты Medrehab:
Телефон: +380 50 470 80 56
Email: vs@medrehab.com.ua
Киев, Украина