Noraxon: об'єктивний аналіз ходи, реабілітація військових і налаштування протезів

Візуальне спостереження залишається важливою частиною оцінювання ходи, але одна й та сама зовнішня ознака може мати різні причини. Наприклад, недостатній кліренс протезної стопи під час перенесення може бути пов'язаний зі слабкістю згиначів стегна, обмеженням руху в коліні, надмірною довжиною протеза, недостатньою фіксацією залишкової кінцівки в гільзі або неправильним положенням стопи.

Система Noraxon допомагає перетворити таке спостереження на синхронний біомеханічний аналіз. В одному записі можна поєднати:

• відео з камер NiNOX;
• двовимірний безмаркерний аналіз myoVIDEO;
• тривимірну кінематику з датчиків Ultium Motion;
• поверхневу електроміографію Ultium EMG;
• плантарний тиск і траєкторію центру тиску;
• силу реакції опори;
• функціональні тести та звіт у програмному забезпеченні MR4.

Це особливо актуально для ортопедичних пацієнтів, людей після ампутації нижньої кінцівки, військовослужбовців після тяжкої травми, а також для клінік і протезних центрів, які підбирають гільзу, стопу, колінний модуль або коригують динамічне вирівнювання протеза.

Яку проблему вирішує інструментальний аналіз ходи

Клінічний аналіз починається не з датчиків, а з огляду пацієнта. Рекомендації VA/DoD для реабілітації після ампутації нижньої кінцівки передбачають оцінювання обсягу рухів, м'язової сили, чутливості, неврологічного статусу, шкіри та стану залишкової кінцівки. Після цього ходу спостерігають щонайменше збоку, спереду та ззаду.

Інструментальні вимірювання потрібні, щоб:

• відрізнити причину з боку пацієнта від причини з боку протеза;
• побачити компенсації таза, тулуба, кульшового та колінного суглобів;
• визначити, чи перевантажується збережена кінцівка;
• порівняти результат до і після зміни налаштування;
• перевірити протез не лише на рівній поверхні, а й на схилі, сходах, нерівній поверхні або з додатковим навантаженням;
• документувати динаміку для мультидисциплінарної команди та самого пацієнта.

Інструментальний аналіз не замінює клінічне рішення. Його завдання — дати лікарю, фізичному терапевту та протезисту-ортезисту об'єктивні дані для спільної інтерпретації.

З яких компонентів складається система Noraxon

NiNOX і myoVIDEO: синхронне відео та 2D-аналіз

Камери NiNOX фіксують рух синхронно з іншими каналами Noraxon. У MR4 відео можна переглядати кадр за кадром, зіставляти з графіками та використовувати для двовимірного безмаркерного відстеження руху.

Відео корисне для оцінювання:

• контакту стопи;
• кліренсу під час перенесення;
• нахилу тулуба;
• підйому або опускання таза;
• циркумдукції;
• довжини та ширини кроку;
• видимої нестабільності коліна;
• руху на сходах, під час присідання або вставання.

Водночас відео не вимірює м'язову активність, силу реакції опори, плантарний тиск або повну тривимірну ротацію сегментів. Для цих завдань потрібні інші модулі.

Наукова робота 2024 року показала, що переносний відеоаналіз у користувачів протезів може кількісно оцінювати швидкість, каденс і події контакту стопи. У дослідженні використовувалася не система Noraxon, тому воно підтверджує клінічну придатність самого класу методів, а не точність конкретної моделі NiNOX.

Джерело зображень: Albert et al., Scientific Reports, DOI 10.1038/s41598-024-53217-7, ліцензія CC BY.

Ultium Motion: тривимірна кінематика з IMU-датчиків

Ultium Motion — це бездротова інерціальна система тривимірного захоплення руху. Датчики встановлюються на сегментах тіла, а MR4 розраховує орієнтацію сегментів, суглобові кути, прискорення, кутову швидкість і траєкторії.

За актуальними даними виробника, система підтримує:

• до 16 датчиків;
• вихід суглобових кутів та орієнтації до 400 Гц;
• діапазон прискорення ±200 g;
• діапазон кутової швидкості ±7000 град/с;
• внутрішню пам'ять;
• інструменти стабілізації дрейфу та корекції калібрування;
• синхронну роботу з Ultium EMG через універсальний приймач.

Для аналізу протезованої ходи IMU дозволяють оцінити не лише крок, а весь ланцюг компенсацій: протезну стопу, коліно, стегно, таз і тулуб.

Офіційне зображення Noraxon, буклет Ultium Motion 2026.

Ultium EMG: час і відносна інтенсивність роботи м'язів

Ultium EMG реєструє поверхневу електроміографію під час ходи та функціональних тестів. Лікар може оцінювати:

• момент початку та завершення активації;
• тривалість м'язового спалаху;
• відносну амплітуду після коректної нормалізації;
• коактивацію м'язів-антагоністів;
• асиметрію між сторонами;
• зміну м'язової стратегії після налаштування протеза або курсу реабілітації.

У пацієнтів із транстибіальною ампутацією часто аналізують середній сідничний м'яз, чотириголовий м'яз стегна, задню групу стегна, м'язи гомілки збереженої кінцівки та доступні м'язи залишкової кінцівки. При трансфеморальній ампутації особливо важливі м'язи, які контролюють стегно, таз і тулуб.

Важливо: ЕМГ не є прямим вимірюванням сили м'яза. Вона показує електричну активність і допомагає оцінити стратегію м'язового контролю.

Офіційне зображення Noraxon, буклет Ultium EMG 2026.

Інструментовані устілки та силове обладнання

Інструментовані устілки Noraxon доповнюють кінематику даними про:

• розподіл тиску під стопою;
• навантаження на п'яту, середній і передній відділи;
• траєкторію центру тиску;
• час опори;
• асиметрію між сторонами;
• перекат і перенесення навантаження через протезну стопу.

Силові платформи або інструментована бігова доріжка потрібні, якщо клінічне питання стосується сили реакції опори, імпульсу, швидкості наростання навантаження або зовнішніх моментів.

Плантарна устілка не вимірює тиск між залишковою кінцівкою та гільзою. Для оцінювання інтерфейсу «залишкова кінцівка — гільза» потрібна окрема тонка система датчиків тиску.

Як проводиться аналіз ходи та налаштування протеза

1. Клінічне обстеження

Команда фіксує:

• рівень і причину ампутації;
• стан шкіри та залишкової кінцівки;
• біль і чутливість;
• обсяг рухів у кульшовому та колінному суглобах;
• м'язову силу;
• тип гільзи та систему фіксації;
• висоту й поточне вирівнювання протеза;
• тип стопи та колінного модуля;
• досвід користування протезом;
• падіння, страх падіння та реальні функціональні цілі.

2. Базовий запис

Пацієнт виконує стандартизовані завдання:

1. хода з комфортною швидкістю;
2. хода з вищою швидкістю;
3. старт, зупинка та розворот;
4. підйом і спуск по схилу;
5. сходи;
6. нерівна поверхня;
7. вставання зі стільця;
8. додаткові військові, побутові або спортивні завдання за наявності клінічного допуску.

3. Синхронний запис

MR4 об'єднує відео, 3D-кінематику, ЕМГ і навантаження на одній часовій шкалі. Це дозволяє бачити, наприклад, не лише момент нестабільності коліна, а й одночасно:

• положення стопи та гомілки;
• кут коліна;
• нахил таза й тулуба;
• силу реакції опори;
• активність розгиначів стегна або коліна.

4. Зміна однієї змінної

За один цикл доцільно змінювати один параметр:

• посадку або об'єм гільзи;
• систему фіксації;
• висоту протеза;
• згинання гільзи;
• положення стопи вперед або назад;
• кут дорсифлексії або плантарної флексії протезної стопи;
• медіально-латеральне положення;
• жорсткість п'яти або носка;
• демпфування;
• протезну стопу або колінний модуль.

Після періоду адаптації запис повторюють у тих самих умовах. Якщо одночасно змінити кілька параметрів, буде складно визначити, що саме вплинуло на результат.

5. Рішення за сукупністю показників

Налаштування вважають клінічно доцільним, якщо збігаються кілька ознак:

• пацієнту комфортніше та безпечніше;
• цільовий функціональний тест не погіршився;
• зменшилася небажана компенсація;
• знизилося перевантаження збереженої кінцівки;
• покращилися кінетика або розподіл тиску;
• м'язова стратегія стала більш доцільною;
• результат зберігається у важливому для пацієнта завданні.

Не кожну асиметрію потрібно повністю усувати. Частина асиметрій є адаптацією. Кінцева мета залежить від болю, безпеки, стану тканин, мобільності, професійних завдань і пріоритетів пацієнта.

Які відхилення можна аналізувати

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

Підбір протезної стопи на основі даних

У 2026 році опубліковано багатоцентрове рандомізоване перехресне дослідження, у якому 91 людина з однобічною транстибіальною ампутацією порівнювала три типи протезних стоп:

• енергозберігальну стопу;
• артикульовану енергозберігальну стопу;
• стопу з активним приводом.

Розширений біомеханічний аналіз пройшли 29 учасників, а контрольну групу становили 13 людей без порушень опорно-рухового апарату.

Найчутливішими до типу стопи виявилися біомеханічні показники, особливо параметри протезного гомілковостопного вузла. Звичайні функціональні тести показали менше відмінностей. Стопа з активним приводом частіше наближала біомеханіку до контрольної групи, але суб'єктивні вподобання пацієнтів не завжди збігалися з біомеханічною перевагою.

Практичний висновок: для підбору компонента потрібно поєднувати біомеханіку, функціональний результат і думку пацієнта.

Джерело: Moore et al., PLOS ONE, DOI 10.1371/journal.pone.0352644, ліцензія CC0.

IMU-аналіз динамічного вирівнювання протеза

У дослідженні 2026 року перевіряли п'ять варіантів положення протезної стопи в сагітальній і фронтальній площинах. Зміни впливали на суглобові кути, асиметрію, швидкість ходи та рух центру маси.

У роботі використовувалася 17-сенсорна IMU-система іншого виробника. Отже, дослідження підтверджує клінічну цінність класу інерціальних вимірювань, але не є прямою валідацією Noraxon Ultium Motion.

Джерело: Zorko et al., DOI 10.1080/23335432.2026.2663427, ліцензія CC BY.

Реабілітація військових і високофункціональних пацієнтів

Для військовослужбовця успішна хода в коридорі не завжди означає готовність до реального навантаження. Протокол може включати:

• ходу з екіпіруванням;
• вантаж спереду, ззаду або збоку;
• схили й поперечні ухили;
• нерівну поверхню;
• сходи та перешкоди;
• швидку зупинку і зміну напрямку;
• вставання з підлоги;
• біг, прискорення, стрибок і приземлення;
• тривале навантаження.

У військових дослідженнях застосовували вантажі приблизно 21,8 і 32,7 кг. Це не універсальні тестові значення. Навантаження збільшують поступово з урахуванням рівня ампутації, стану тканин, супутніх захворювань і клінічного допуску.

Дані 2026 року щодо 4814 військовослужбовців після бойової травми показують, що наслідки ампутації або тяжкого ушкодження потрібно контролювати роками. Важливими залишаються біль, остеоартрит, серцево-судинні ризики, психічне здоров'я та вторинне перевантаження опорно-рухового апарату.

Тому аналіз руху доцільно використовувати не як одноразове обстеження, а як інструмент тривалого контролю мобільності, стану збереженої кінцівки й відповідності протеза реальним завданням.

Застосування в ортопедії

Noraxon може використовуватися не лише після ампутації.

Остеоартрит коліна або кульшового суглоба

Система допомагає оцінити швидкість ходи, час опори, розвантаження болючої сторони, рух таза, нахил тулуба, симетрію та розподіл навантаження.

Після ендопротезування коліна

Можна контролювати амплітуду згинання коліна під час опори, стратегію «жорсткої» ходи, симетрію навантаження, вставання зі стільця та рух на сходах.

Після ендопротезування кульшового суглоба

Особливу увагу приділяють руху таза, нахилу тулуба, роботі відвідних м'язів стегна та тривалості опори на оперованій стороні.

Після реконструкції передньої хрестоподібної зв'язки

Аналіз ходи, бігу, присідання, приземлення та стрибкових тестів допомагає виявити збережене розвантаження, недостатнє згинання коліна та асиметричну стратегію повернення до спорту.

Після тяжкої травми зі збереженням кінцівки

IMU, ЕМГ, відео та силові вимірювання використовують для оцінювання функції з ортезами типу IDEO/ExoSym, порівняння стратегій реабілітації та підготовки до повернення до бігу або служби.

Яку конфігурацію обрати

Для швидкого клінічного скринінгу

• 2 камери NiNOX;
• MR4 і myoVIDEO;
• 3 Ultium Motion для обмеженого клінічного тесту ходи;
• інструментовані устілки, якщо потрібне оцінювання навантаження.

Це рішення підходить для документування, 10-метрового тесту, візуального пояснення та базової асиметрії. Воно не замінює повний аналіз кінематичного ланцюга нижніх кінцівок.

Для протезного або ортопедичного центру

• 7 Ultium Motion;
• 4-8 Ultium EMG;
• 2 камери NiNOX;
• інструментовані устілки або силова доріжка;
• MR4.

Така конфігурація дозволяє аналізувати нижні кінцівки, м'язову активність і навантаження до та після динамічного вирівнювання.

Для військової, спортивної або наукової лабораторії

• 13-16 Ultium Motion;
• 8-16 Ultium EMG;
• 2 камери NiNOX;
• силові платформи або інструментована доріжка;
• інструментовані устілки;
• окрема система внутрішньогільзового тиску за потреби;
• MR4.

Це рішення дає змогу оцінювати таз і тулуб, біг, стрибки, зміну напрямку, перенесення вантажу, осеоінтеграцію та складні дослідницькі протоколи.

Важливі обмеження

1. Автоматичний контакт стопи потрібно перевіряти. Виробник зазначає, що віртуальне визначення контакту Ultium Motion призначене насамперед для звичайної ходи або легкого бігу. Воно може бути неточним при патологічній ході, на сходах, під час швидкого бігу та різкої зміни напрямку.
2. Відео не замінює 3D-кінематику. Камера показує рух у площині, але не дає повної просторової орієнтації сегментів.
3. ЕМГ не вимірює силу безпосередньо.
4. Устілки не вимірюють внутрішньогільзовий тиск.
5. Сила реакції опори потребує силового обладнання.
6. Одна метрика не визначає правильне налаштування. Потрібна сукупність клінічних, біомеханічних і пацієнтських показників.
7. Дослідження аналогічних систем не можна називати прямою валідацією Noraxon.

Наукова 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

Поширені запитання

Чи може Noraxon автоматично налаштувати протез?

Ні. Система надає об'єктивні дані, але рішення про гільзу, вирівнювання або компонент приймає протезист-ортезист разом із лікарем, фізичним терапевтом і пацієнтом.

Чи достатньо двох відеокамер?

Для візуального аналізу та двовимірного відстеження — часто так. Для повної 3D-кінематики, м'язової активації та навантаження потрібні IMU, ЕМГ і pressure/force-модулі.

Чи можна порівнювати різні протезні стопи?

Так. Потрібні однакові умови тесту, достатній час адаптації, ідентична швидкість або інструкція та поєднання біомеханічних показників із комфортом і функціональними цілями пацієнта.

Чи підходить система для військових?

Так, якщо конфігурація та протокол відповідають завданню. Можна аналізувати ходу з вантажем, схили, нерівну поверхню, біг, зміну напрямку та інші функціональні завдання після клінічної оцінки безпеки.

Чи можна використовувати Noraxon після ендопротезування або реконструкції ПКС?

Так. Система дозволяє документувати відновлення ходи, суглобових кутів, симетрії навантаження та м'язової стратегії між візитами.

Консультація та підбір системи Noraxon

Medrehab допомагає підібрати конфігурацію Noraxon під завдання ортопедичної клініки, реабілітаційного центру, протезної майстерні, військового госпіталю або наукової лабораторії.

Під час консультації визначаємо:

• які рухи потрібно досліджувати;
• чи достатньо відео або потрібна 3D-кінематика;
• скільки каналів ЕМГ необхідно;
• чи потрібні устілки, силові платформи або інструментована доріжка;
• які звіти та протоколи потрібні команді;
• як організувати навчання персоналу.

Контакти Medrehab:
Телефон: +380 50 470 80 56
Email: vs@medrehab.com.ua
Київ, Україна