Валерий Александрович Лохов, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Национального Исследовательского Политехнического Университета (ПНИПУ), кандидат физико-математических наук занимается изучением напряжений в биомеханических системах. В интервью порталу Kiwami.org и WAmetr.com он рассказал об исследованиях в рамках проекта WAmetr.
WAmetr – экспертная система для комплексной диагностики функциональных свойств и качеств человека. Разработкой системы занимается Kiwami R&D Group. Презентация прототипа WAmetr.Sport App планируется в июне 2020 года в Париже.
– Валерий Александрович, в предыдущем интервью вы говорили расчете и оцифровке оптимальной активности. Расскажите подробнее, о чем идет речь?– Мы начинали с простых движений, как например, ходьба. Сначала мы фиксируем процесс на видео и отслеживаем передвижение ключевых точек в пространстве. Например, на руке такими точками могут быть плечевой, локтевой и запястный суставы. Опираясь на эти точки, можно построить цифровую модель движения всей конечности. Следующий этап – более деликатные вещи. Подумайте, вам было бы интересно контролировать движение своего позвоночника? Конкретно – как смещаются позвонки относительно друг друга, какие возникают усилия между ними, может ли то или иное движение приводить к боли?
– Чем это поможет?
– Предупредить негативные изменения вашего здоровья, а при их наличии скорректировать двигательную активность. Если даже обычная ходьба вызывает болезненные ощущения в спине (да, так бывает) есть вариант заняться скандинавской ходьбой. Казалось бы, что изменилось от того, что в руки взяли две палки? А, между тем, включаются совершенно другие группы мышц. Мышечная система начинает работать по-другому, меняется положение спины, углы движения рук и ног. При кажущейся простоте скандинавской ходьбы полезной она станет только при правильной практике. Оптимальный вариант движений и, главное, коррекции выявленных проблем можно и нужно рассчитывать индивидуально.
– В вашем изложении процесс оцифровки двигательной активности выглядит простым делом. Это действительно так и есть?– Что касается простой оцифровки движений, то эта задача так или иначе решена. Сложно сказать, что это просто. Оцифровка сложных движений требует мощного компьютера и значительного времени. В идеальном случае – специально оборудованной лаборатории. Вспомните, как сейчас снимаются фильмы в Голливуде. Тем не менее, Голливуд – это простая кинематика: человек двигается, а компьютер копирует его движения. Нашей же целью является заложить в расчеты некоторые энергетические соображения. Что происходит в этот момент внутри человека с мышцами и связками, изучено в меньшей степени. А вопросы комплексной адаптации всех систем организма – как ответа на изменение положения тела – можно сравнить с непаханой целиной.
– Мы начинали разговор со спорта, но в процессе вы упомянули коррекцию негативных изменений. Можно подробнее?– Я вижу перспективным применение идеальной модели в реабилитации пациентов после протезирования, инсультов, инфарктов. Например, после протезирования пациенты часто жалуются на неудобства. Врач, в свою очередь, настаивает, что все хорошо, просто надо привыкнуть. Этот момент может быть урегулирован при помощи персональной идеальной модели движения пациента с учетом протеза. Такая система может объяснить либо пациенту позицию врача, утверждающего, что это временное неудобство в дальнейшем принесет пациенту пользу, либо врачу ошибочность его предположений с последующей сменой стратегии и тактики реабилитации.
– У вас есть технические возможности для реализации столь амбициозного проекта?
– Самый главный ресурс, которым мы обладаем – интеллект. За два десятилетия, что развивается изучение биомеханики в ПНИПУ, накоплены солидная научная база и опыт. На их основе проект вполне реализуем. Если говорить о технической стороне вопроса, то здесь все, как всегда, упирается в деньги. Меньше ресурсов – дольше длятся исследования и ведутся разработки. Больше ресурсов – работа движется быстрее. На данный момент нам требуются хорошие программисты и лицензионное программное обеспечение.
– Что в итоге?– Новый программный продукт – экспертная система WAmetr, разрабатываемая Kiwami R&D Group. Я надеюсь, что WAmetr реализует разработанные нами биомеханические подходы к решению вопросов по достижению человеком оптимума своих адаптационных свойств. Идеолог проекта WAmetr Ольга Панченко предполагает рассчитывать персонифицированную идеальную модель человека на основе комплексного анализа анатомо-физиологических свойств. Например, в спорте такой подход сократит время достижения высоких результатов, в медицине – период реабилитации после протезирования и серьезных заболеваний.
