ВВЕДЕНИЕ 3
1 Актуальность проблемы 5
2 Основы биомеханики экзоскелетов нижних конечностей и их влияние на профилактику профессиональных заболеваний 8
2.1. Определение биомеханики и ее значение в медицине 8
2.2 Классификация экзоскелетов нижних конечностей: виды и назначение 10
2.3 Кинематика действия экзоскелета 16
2.4 Факторы, влияющие на эффективность ортезов в снижении физической нагрузки 21
3 Технические аспекты реализации 28
4 Практическое применение ортезов нижних конечностей в профилактике профессиональных заболеваний 31
4.1 Оценка эффективности систем экзоскелетов для профессии хирурга 31
4.1.1 Проблематика профессиональных заболеваний у хирургов при длительном стоянии 31
4.1.2 Применение экзоскелетов нижних конечностей в хирургической практике 31
4.1.3 Инновационные разработки экзоскелетов для хирургов 32
4.1.4 Экономическая эффективность 33
4.2 Перспективы дальнейших исследований в области ортезирования и профилактики заболеваний 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 39
Биомеханика представляет собой междисциплинарное направление, которое объединяет знания из области механики, биологии и медицины для изучения движения живых организмов. Ортезы нижних конечностей — это устройства, используемые для коррекции несовершенств в механике тела, в частности, при нарушениях функций опорно-двигательного аппарата. Одной из основных задач ортезирования является снижение физической нагрузки на ноги, что особенно актуально для людей, чья профессия связана с повышенными физическими нагрузками и монотонной работой, приводящей к профессиональным заболеваниям. В этом контексте, понимание биомеханики ортезов становится ключевым для разработки эффективных решений, способствующих профилактике и облегчению таких заболеваний.
Актуальность данной темы определяется растущими статистическими данными о случайных травмах и хронических заболеваниях, связанных с нагрузкой на нижние конечности. По данным Всероссийского научного центра здоровья населения, заболевания опорно-двигательного аппарата занимают одно из ведущих мест в структуре заболеваемости трудоспособного населения. Кроме того, в современных условиях быстро меняющегося мира, где профессии становятся более разнообразными, важно уделить внимание не только лечению, но и профилактике заболеваний, что возможно через применение ортезов.
Цель данной курсовой работы состоит в исследовании биомеханики ортезов нижних конечностей и их влияния на уменьшение физической нагрузки, а также в анализе их роли в профилактике профессиональных заболеваний. Также были поставлены такие задачи, как:
1) Исследовать виды ортезов, применяемых для снижения нагрузки на нижние конечности;
2) Оценить биомеханические принципиальные основы действия ортезов.
3) Изучить современные инновации в разработке ортезов и их возможное влияние на профессиональное здоровье.
В ходе исследования темы биомеханики ортезов нижних конечностей для уменьшения физической нагрузки была подчёркнута высокая актуальность рассматриваемого вопроса. Современное общество сталкивается с множеством вызовов, связанных с профессиональными заболеваниями, которые зачастую обусловлены длительными статическими и динамическими нагрузками на опорно-двигательный аппарат. Разработка и внедрение эффективных ортезов способствуют не только снижению риска травм и заболеваний, но и улучшению качества жизни работников в различных сферах.
Использование биомеханических экзоскелетов представляет собой перспективный подход к профилактике профессиональных заболеваний, воздействуя на механические параметры движений и распределение нагрузок. Преимущества применения таких устройств включают в себя улучшение функциональных характеристик нижних конечностей, уменьшение болевых симптомов, продление трудоспособности, а также повышение общей производительности труда. Такие системы могут стать ключевым элементом в системе охраны труда, помогая предотвратить серьезные последствия для здоровья, что, в свою очередь, может снизить имеющиеся экономические затраты на лечение и реабилитацию.
Рассмотренная биомеханическая модель экзоскелета нижних конечностей учитывает анатомические и функциональные особенности опорно-двигательного аппарата человека. Предложенное техническое решение обеспечивает разгрузку суставов на 30-40%, что позволяет снизить риск развития профессиональных заболеваний при длительном стоянии.
Кинематическая схема с расчетными параметрами жесткости и силовыми характеристиками обеспечивает физиологически корректное перераспределение нагрузки, а биотехническая схема интегрирует механические, электронные и сенсорные компоненты в единую эргономичную систему.
Таким образом, исследования в области биомеханики ортезов для нижних конечностей не только актуальны, но и имеют значительный потенциал для решения глобальных проблем в сфере здоровья, труда и социальной ответственности. Их дальнейшее развитие и интеграция в практику могут оказать положительное влияние на множество людей, способствуя формированию более безопасной и продуктивной рабочей среды.
