Матричная модель для создания логических фильтров электронного каталога протезных модулей при персонифицированном синтезе протеза

Введение. При синтезе протеза из промышленно выпускаемых узлов возникает проблема выбора из большой номенклатуры комплектующих, различающихся по своим свойствам и характеристикам. Решить проблему может создание информационно-измерительной системы для измерения и анализа биомедицинской информации о состоянии пациента и использование полученных результатов как критериев выбора моделей узлов протеза из глобальной базы данных. С этой целью в программное обеспечение системы должна быть заложена соответствующая база знаний.
Цель работы. Обоснование целесообразности представления базы знаний о требованиях к характеристикам узлов протеза нижней конечности в виде матричной модели для создания системы логических фильтров выбора моделей узлов из электронного каталога.
Материалы и методы. В качестве методов исследования применены: теоретический метод, включающий анализ, синтез и аналогию; экспертный опрос ведущих специалистов. Для унификации описания структурно-функционального состояния инвалида используется понятийный язык Международной классификации функционирования (МКФ), ограничения жизнедеятельности и здоровья.
Результаты. На основном этапе фильтрации протезных модулей требуется посредством специализированного программного обеспечения под запросы пользователя сформировать выборку моделей модулей, наиболее релевантных потребностям протезируемого пациента, которые определяются показателями состояния его здоровья, а также связанными со здоровьем факторами. Представлена форма модели базы знаний для отражения логики процедуры выбора протезных узлов и решения основной проблемы организации фильтрации этих объектов в электронном каталоге.
Заключение. Матричное представление базы знаний, отражающее правила выбора комплектующих протеза нижней конечности с учетом показателей состояния пациента, является базой для создания системы логических фильтров в электронном каталоге протезных модулей при персонифицированном синтезе протеза. Использование понятийного языка МКФ при описании факторов, влияющих на выбор протезных модулей, является шагом по пути формирования цифрового профиля протезируемого, что соответствует стратегии перехода на технологии цифровой медицины.

1. Классификационная система MOBIS. URL: https://www.ottobock.ru/prosthetics/info-for-new-amputees/mobis-system/ (дата обращения 18.10.2021)

2. РКК "Энергия" – Продукция – Комплекс средств протезирования. URL: https://www.energia.ru/ru/conversion/prosthetic/prosthetic.html (дата обращения 18.10.2021)

3. Initial Clinical Evaluation of the Modular Prosthet-ic Limb / B. N. Perry, C. W. Moran, R. S. Armiger, P. F. Pasquina, J. W. Vandersea, J. W. Tsao // Front Neu-rol. 2018. Vol. 9. P. 153. doi: 10.3389/fneur.2018.00153

4. Lower Limb Prostheses: Measurement Instru-ments, Comparison of Component Effects by Subgroups, and Long-Term Outcomes / E. M. Balk, A. Gazula, G. Mar-kozannes, H. J. Kimmel, I. J. Saldanha, L. J. Resnik, T. A. Trikalinos // Rockville (MD): Agency for Healthcare Research and Quality (US). URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK531523/ (дата обращения 25.10.2021)

5. Measures and procedures utilized to determine the added value of microprocessor-controlled prosthetic knee joints: a systematic review / P. J. Theeven, B. Hemmen, P. R. Brink, R. J. Smeets, H. A. Seelen // BMC Musculo-skelet Disord. 2013. Vol. 14, art. no. 333. doi: 10.1186/1471-2474-14-333

6. Comparisons of Lower Limb Prosthesis Compo-nents and Long-Term Continued Use of Prostheses: A Sys-tematic Review / E. Balk, L. Resnik, S. Springs, S. D'Andrea, M. Magill, A. Gazula, M. Di, E. Twomey-Wilson // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2017. Vol. 98, no. 10. P. e135. doi: 10.1016/j.apmr.2017.08.439

7. Saikko V., Shen M. Wear comparison between a dual mobility total hip prosthesis and a typical modular design using a hip joint simulator // Wear. 2010. Vol. 268, no. 3. P. 617–621. doi: 10.1016/j.wear.2009.10.011

8. The amputee mobility predictor: an instrument to assess determinants of the lower-limb amputee’s ability to ambulate / R. S. Gailey, K. E. Roach, E. B. Applegate, B. Cho, B. Cunniffe, S. Licht, M. Maguire, M. S. Nash // Arch. Phys. Med. Rehabil. 2002. Vol. 83, no. 5. P. 613–627. doi: 10.1053/ampr.2002.32309

9. World Health Organization: International Classifi-cation of Functioning, Disability and Health: ICF. 2001, Geneva: World Health Organization. URL: https://www.who.int/standards/classifications/international-classification-of-functioning-disability-and-health (дата обращения 25.10.2021)

10. Madden R. H., Bundy A. The ICF has made a dif-ference to functioning and disability measurement and statistics // Disability and Rehabilitation. 2019. Vol. 41, no. 12. P. 1450–1462. doi: 10.1080/09638288.2018.1431812

11. Cifu D. X. Braddom’s Physical Medicine and Reha-bilitation, 6th ed. Philadelphia: Elsevier Health Sciences, 2020. URL: https://www.elsevier.com/books/braddoms-physical-medicine-and-rehabilitation/cifu/978-0-323-62539-5 (дата обращения 25.10.2021)

12. Variables that Influence Basic Prosthetic Mobility in People With Non-Vascular Lower Limb Amputation / R. Gailey, S. Clemens, J. Sorensen, N. Kirk-Sanchez, I. Gaunaurd, M. Raya, G. Klute, P. Pasquina // PM&R. 2020. Vol. 12, iss. 2. P. 130–139. https://doi.org/10.1002/pmrj.12223

13. The International Classification of Functioning, Disability and Health: a new tool for understanding dis-ability and health / T. B. Üstün, S. Chatterji, J. Bicken-bach, N. Kostanjsek, M. Schneider // Disability and Re-habilitation. 2003. Vol. 25, no. 11–12. P. 565–571. doi: 10.1080/0963828031000137063

14. Kostanjsek N. Use of The International Classifi-cation of Functioning, Disability and Health (ICF) as a conceptual framework and common language for dis-ability statistics and health information systems // BMC Public Health. 2011. Vol. 11, no. 4. P. S3. doi: 10.1186/1471-2458-11-S4-S3

15. Use of the ICF Model as a Clinical Problem-Solving Tool in Physical Therapy and Rehabilitation Med-icine / W. A. Steiner, L. Ryser, E. Huber, D. Uebelhart, A. Aeschlimann, G. Stucki // Physical Therapy. 2002. Vol. 82, no. 11. P. 1098–1107. doi: 10.1093/ptj/82.11.1098

16. How to use the ICF: A practical manual for using the International Classification of Functioning, Disabilty and Health (ICF). URL: https://www.who.int/classifications/drafticfpracticalmanual2.pdf (дата обра-щения 25.10.2021)