Технологические разработки, которые ещё недавно казались частью будущего, постепенно становятся рабочим инструментом российских исследователей. Учёные, работающие над оценкой качества движения человека, отмечают, что искусственный интеллект способен выявлять мельчайшие отклонения в походке, которые долгое время оставались незаметными даже для профессионалов. Подход, основанный на анализе биомеханики, открывает новые возможности диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата. Об этом сообщает ТАСС.
Исследователи новосибирского НИИ гигиены Роспотребнадзора предложили метод, позволяющий оценивать походку человека без применения сложного лабораторного оборудования. Если ранее анализ походки чаще всего проводился в специализированных центрах с использованием датчиков, трекеров или маркеров, то разработанная технология делает процесс значительно проще. По словам специалистов, ключевая задача разработки состоит в том, чтобы обнаруживать отклонения в движениях на ранних этапах, когда симптомы ещё минимальны, а вмешательство может оказать максимальный эффект.
Учёные включили в метод видеозапись человека в сагиттальной проекции — то есть сбоку, где наиболее отчётливо видно, как работают суставы, мышцы и основные сегменты тела. Такой угол позволяет фиксировать амплитуду движений, симметрию шагов и динамику траектории. Анализируя видеозапись, нейросеть выделяет ключевые параметры, превращая визуальную информацию в массив чисел для дальнейшего сравнения с нормативами. Походка в этом случае рассматривается не как внешняя особенность, а как отражение внутренних процессов в организме.
Разработчики объясняют, что любые нарушения мышечной функции — от проблем с нервной проводимостью до недостаточного кровоснабжения — проявляются в характере шагов. Если же нарушение длится долго, организм формирует устойчивую компенсаторную стратегию. Это приводит к тому, что человек привыкает ходить иначе, не замечая отклонений. Метод позволяет отследить такие адаптации и определить точку, с которой привычный моторный стереотип начинает расходиться с физиологической нормой.
Одной из ключевых частей метода является алгоритм, который определяет 25 анатомических точек на теле человека. Такой подход широко применяется в компьютерном зрении и используется в спортивной биомеханике, медицинской диагностике и эргономике. Однако разработка новосибирских учёных отличается тем, что адаптирована под массовое применение и не требует высокоточных камер или специальных маркеров.
Для диагностики пациент проходит несколько раз перед камерой, что позволяет собрать данные о его движении в естественных условиях. Компьютерная программа фиксирует положение суставов, длину шага, скорость переноса ноги, углы сгибания и разгибания. Эти сведения собираются в общий массив геометрических параметров, который затем сравнивается с нормой, сформированной на основе обширных данных о здоровой походке.
Алгоритм учитывает не только каждый шаг, но и вариативность движений — способность организма подстраивать движение под меняющиеся условия. Это делает диагностику более точной и позволяет выявлять отклонения, которые раньше могли оставаться незамеченными. По словам специалистов, технология особенно полезна в случаях, когда речь идёт о хронических заболеваниях опорно-двигательного аппарата или восстановлении после травм.
Исследователи подчёркивают, что автоматизация обработки данных и применение искусственного интеллекта значительно сокращают время диагностики. Врач получает не абстрактное наблюдение, а конкретные числовые показатели, что упрощает выбор терапевтической стратегии.
Метод, разработанный НИИ гигиены, позволяет проводить анализ без использования датчиков, что особенно важно для массового применения. Бесконтактность сокращает время подготовки и делает процесс более комфортным для пациентов разного возраста — от детей до пожилых людей. Это особенно важно в местной медицине, где часто требуется быстрый скрининг большого количества пациентов.
Технология основывается на компьютерном зрении и параметрической геометрии, что позволяет интерпретировать данные максимально объективно. Вместо субъективного осмотра специалист получает количественные показатели, описывающие каждую фазу шага. Такой подход уменьшает вероятность ошибки и помогает выявлять даже минимальные отклонения, которые невозможно заметить невооружённым глазом.
Разработанная система интерпретации результатов включает показатели симметрии, оценки углов движений, скорости и амплитуды шагов. Это делает метод универсальным инструментом для диагностики, мониторинга реабилитации или подготовки спортсменов. Возможность интегрировать систему в обычные медицинские кабинеты и реабилитационные центры делает разработку особенно ценной на фоне растущего спроса на доступные технологии в медицине.
Традиционный анализ походки предполагает наблюдение врача, использование датчиков и проведение точечных измерений. Такой подход даёт высокую точность, но требует оборудования и времени. Применение искусственного интеллекта позволяет расширить возможности диагностики и сделать её более доступной. Система автоматически определяет параметры движений, устраняя человеческий фактор и снижая вероятность субъективной оценки. Кроме того, обработка видеозаписей позволяет анализировать движения в более естественных условиях, что делает результат более реалистичным.
Разработчики подчёркивают, что технология, основанная на искусственном интеллекте, обладает целым рядом преимуществ, которые повышают эффективность диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата. Однако, как и любая медицинская технология, метод имеет свои ограничения, которые важно учитывать.
Плюсы применения метода:
Минусы применения метода:
Чтобы анализ походки с применением ИИ был максимально точным и полезным, специалисты рекомендуют соблюдать несколько рекомендаций. Эти советы помогут врачам, тренерам и пациентам использовать технологию эффективно и безопасно.
Перед видеосъёмкой обеспечьте свободное пространство и хорошее освещение.
Пациент должен выполнять движение в комфортной обуви или босиком — в зависимости от цели диагностики.
Делайте несколько проходов, чтобы алгоритм мог оценить устойчивые элементы походки.
Сохраняйте данные для последующего сравнения — динамика важнее единичного результата.
Используйте результаты анализа как дополнение к осмотру врача, а не замену.
При реабилитации обсуждайте результаты с физиотерапевтом для корректировки упражнений.
При работе со спортсменами фиксируйте изменения техники для повышения эффективности тренировок.
Для чего используется анализ походки с ИИ?
Он помогает выявлять нарушения опорно-двигательного аппарата, фиксировать компенсаторные движения и отслеживать динамику состояния пациента.
Насколько точен метод видеодиагностики?
При правильной съёмке и работе алгоритма точность достаточно высока, а количественные данные позволяют объективно оценивать биомеханику движений.
Можно ли использовать метод для домашней диагностики?
Технологию лучше применять в медицинских или реабилитационных учреждениях, где специалисты могут корректно интерпретировать результаты.