Разработка метода проектирования одежды для реабилитации детей с нарушениями опорно-двигательного аппарата

По данным научного Центра здоровья детей РАМН за последние годы процент практически здоровых детей составляет всего 6-^10% от их общего числа, составляющего 50 миллионов. Более 500 тысяч детей страдают различными нарушениями опорно-двигательного аппарата. Одежда, серийно выпускаемая предприятиями легкой промышленности, непригодна для детей с нарушениями опорно-двигательного аппарата (далее — НОДА), так как она затрудняет движения и может приводить к нарушению кровообращения ребенка, подчеркивает недостатки фигуры, вызывая его психическую травму.

Следствием нарушений опорно-двигательном аппарата является сложная асимметрия фигур детей. Дети с НОДА по своим анатомо-морфологическим признакам значительно отличаются от детей с условно-типовыми фигурами.

Промышленность не обеспечивает детей с НОДА функциональной специальной одеждой. Из-за отсутствия нормативно-технической документации изделий массового производства для детей с НОДА в настоящее время не выпускается.

Известно несколько моделей одежды, разработанных на принципах динамической проприокоррекции, подтверждающих эффективность рефлекторно-нагрузочных устройств для реабилитации НОДА. Однако, эти изделия созданы на основе личного опыта и квалификации специалистов, а объективная исходная информационная база для промышленного проектирования эргономичной одежды для людей с НОДА, в том числе и для детей, до сих пор отсутствует.

В связи с этим разработка нового подхода к вопросам промышленного проектирования одежды для реабилитации детей с НОДА является актуальной.

Целью диссертационной работы является создание метода промышленного проектирования одежды для детей с НОДА на основе разработки размерной типологии детей, учитывающей дефекты анатомического строения фигур.

Объект исследований — процесс проектирования одежды для детей со сложной асимметрией фигур.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

— на основе изучения анатомического строения детей с, НО ДА систематизированы отклонения морфологических признаков фигур таких детей от аналогичных размерных признаков детей с условно-типовыми фигурами;

— разработана программа антропометрического обследования детей с НОДА, учитывающая морфологические особенности строения инвариантных фигур;

— проведены антропометрические обследования детей с НОДА;

— разработана размерная типология детей с НОДА на основе математической обработки результатов антропометрического обследования репрезентативной выборки;

— разработаны классификации фигур детей с НОДА для серийного производства одежды;

— разработана методика адаптивного конструирования одежды для детей с НОДА для промышленного проектирования одежды;

— изучены характерные движения детей в быту и выполнено математическое моделирование движений детей с НОДА методом биомедицинской инженерии;

— разработаны эргономичные конструкции функциональной одежды с учетом особенностей деформации тела ребенка с НОДА;

— разработана конструкторская документация для промышленного производства одежды с иммобилизационными элементами для детей с.

НОДА, в том числе «одежды-тренажера» для реабилитации детей с НОДА;

— внедрены результаты исследований на предприятиях отрасли;

— внедрена «одежда-тренажера» в реабилитационном центре.

Методы исследования. В работе использованы методы системноструктурного анализа, методы статистической обработки, математическое моделирование, метод биомедицинской инженерии, метод динамической про-приокоррекции.

Научная новизна работы состоит в разработке принципов построения размерной типологии и методов промышленного проектирования одежды на основе комплексного исследования детей со сложными асимметричными фигурами.

Впервые получены следующие научные результаты:

— установлены закономерности дефектов строения костно-мышечной системы у детей с, НО ДА;

— на базе проведенного антропометрического обследования создана типология, дающая полную размерную характеристику и учитывающая морфологические особенности строения инвариантных фигур детей с, НО ДА;

— создан принципиально новый подход к разработке классификации инвариантных фигур детей с, НО ДА;

— установлены закономерности изменений основных параметров конструкции одежды от степени дефекта в строении опорно-двигательной системы ребенка;

— установлена степень влияния компенсирующей иммобилизации деформированных суставов на реабилитацию костно-мышечной системы детей с НОДА;

— выполнено математическое моделирование движений детей с НОДА методом биомедицинской инженерии, позволяющей получить количественные значения параметров иммобилизационных элементов.

Новизна конструктивного решения подтверждена патентом на полезную модель.

Апробация и реализация результатов исследования. Результаты работы внедрены на ОАО «Фабрика швейных изделий № 3» города Москвы. Апробация изделий проведена в реабилитационном центре — детском доме-интернате «Южное Бутово».

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:

— научно-практической конференции «Направления сотрудничества науки в легкой промышленности и индустрии моды», г. Сочи, 2006 г.;

— научно-технической конференции на XXVII Федеральной оптовой ярмарке «Текстильлегпром», «Производство и состояние отечественного рынка трикотажных изделий. Реалии и перспективы», г. Москва, 2006 г.;

— научно-технической конференции на XXVIII Федеральной оптовой ярмарке «Текстильлегпром», «Детям России — качественные и модные товары», г. Москва, 2007 г.

— VII Московском международном салоне инновации и инвестиции, г. Москва, 2007 г., на котором работа была награждена дипломом Министерства образования и науки Российской Федерации и Серебряной медалью.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Разработана применимая для промышленного проектирования размерная типология детей с НОДАопределены ведущие размерные признаки, интервал безразличия по нимразработана классификация фигур и их размерная характеристика.

2. На основе теоретических и экспериментальных исследований создана методика адаптивного конструирования одежды промышленного производства для детей с НОДА, обеспечивающая удобство в эксплуатации и динамическое соответствие.

3. Результаты исследований характерных движений в быту методом фото-и киносъемки, математическое моделирование анатомического строения двигательного аппарата детей с НОДА методом биомедицинской инженерии позволили определить количественные значения необходимой нагрузки на группы мышц и костей, и параметры иммобилизационных элементов.

4. Разработана рабочая конструкторская документация для промышленного изготовления основных видов функциональной одежды для детей с НОДА с высокими эргономическими показателями в статике и динамике. 8.

5. На принципе динамической проприокоррекции создана «одежда-тренажер», восполняющая дефицит движений, трансформирующаяся в зависимости от дефекта фигуры и оказывающая реабилитационный эффект на костную и мышечную системы в позвоночнике, осанке, верхних и нижних конечностях.

6. Результаты работы внедрены на ОАО «Фабрика швейных изделий № 3» города Москвы.

Публикации. Основные положения проведенных исследований и практической работы опубликованы в 5 печатных работах. Защищен один патент на полезную модель № 70 625 от 28.09.2007 «Одежда-тренажер для детей с нарушением опорно-двигательного аппарата».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов по главам и работе в целом, списка использованной литературы из 67 источников и 10 приложений. Работа изложена на 140 страницах, содержит 54 рисунка, 19 таблиц. Приложения представлены на 89 страницах, содержащих 18 таблиц и 45 рисунков.

Общие выводы по работе.

1. На основе аналитического обзора литературных источников установлено, что промышленность не обеспечивает детей с НОДА специальной одеждой, которая не производится из-за отсутствия нормативно-технической документации.

2. Установлено влияние упражнений лечебной физкультуры на коррекцию и восстановление двигательных органов и способы реабилитации детей с НОДА методами физической нагрузки на отдельные группы мышц и костей.

3. Исследования анатомического строения опорно-двигательного аппарата детей с НОДА позволили выявить характерные отклонения от условно-типовых фигур, обобщить особенности строения фигур детей с НОДА и классифицировать их по виду и степени пороков внешнего вида дефектов фигур.

4. Впервые на базе проведенного массовое антропометрического обследования детей с НОДА по специально разработанной программе обмеров, учитывающей особенности телосложения фигур детей с НОДА, получена полная размерная характеристика данной категории фигур.

5. Математическая обработка результатов антропометрического обследования этой категории детей для достижения максимально возможной инвариантности фигур и оптимизации их числа, позволила разработать для них принципиально новую классификацию фигур детей с НОДА.

6. Разработанная исходная информационная база явилась основой для разработки методики адаптивного конструирования функциональной эргономичной одежды для детей с НОДА, пригодной для ее серийного производства.

7. Проведенные исследования характерных движений в быту методом фотои киносъемки, а так же математическое моделирование анатомического строения двигательного аппарата детей методом биомедицинской инженерии позволили определить количественные значения необходимой нагрузки на группу мышц и костей и параметры иммобилизационных элементов для реабилитации.

8. Новый подход к созданию конструкции одежды для детей с НОДА позволил создать эргономичную одежду путем расчленения на составные части сложной конфигурации с учетом конфигурации поверхности тела и линий их перехода, связывающими иммобилизационные параметры составных частей в исходную конструкцию.

9. По принципу динамической проприокоррекции на основе установленной зависимости реабилитации пороков внешнего вида фигур от рефлекторно-нагрузочных устройств разработана «одежда-тренажер».

10. Созданная «одежда-тренажер» восполняет дефицит движений у детей, трансформируется в зависимости от дефекта фигуры и оказывает лечебный эффект на костную и мышечную системы в позвоночнике, осанке, верхних и нижних конечностях, суставах, наклоне и развороте плеч.

11. Разработанная по методике адаптивного конструирования «одежда-тренажер» получила Серебряную медаль на VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций 2007 года, а работа в целом награждена дипломом Министерства образования и науки Российской Федерации.

12. Разработанная методика адаптивного конструирования внедрена на ОАО «Фабрика швейных изделий № 3» города Москвы при мелкосерийном изготовлении, а изготовленная по ней эргономичная одежда прошла апробацию в реабилитационном центре и получила положительную оценку.