Инновационные разработки и технологии ГНЦ РФ - ИМБП РАН

Костюм аксиального нагружения «Регент» разработан на основе костюма "Пингвин", предназначенного для создания осевой нагрузки на скелетно-мышечный аппарат и компенсации недостатка опорной и проприоцептивной афферентаций у космонавтов в условиях невесомости.

«Регент» позволяет: повысить резистивную нагрузку при выполнении движений; скорректировать нарушения походки и позы; ограничить гипермобильность суставно-связочного аппарата; осуществлять растяжения мышц, способствуя увеличению объема движений, а также предупреждать возможное резкое повышение мышечного тонуса в ответ на физические упражнения за счет более равномерного распределения нагрузки; повышать интенсивность проприоцептивной афферентации; положительно воздействовать на мотивацию больных; благодаря широкому диапазону регулировки, формировать индивидуальную лечебную программу, исходя из клинических и нейрофизиологических особенностей двигательных расстройств каждого конкретного пациента; улучшить двигательную функцию, речь, эмоциональный статус.

Костюм «Регент» является средством немедикаментозного лечения неврологических больных с нарушением двигательных функций. Применение Костюма «Регент» рекомендовано для пациентов с двигательными нарушениями центрального генеза в виде гемипарезов, тетрапарезов и атактических расстройств вследствие перенесенных острых нарушений мозгового кровообращения и черепно-мозговых травм, ДЦП и т.д.

Преимущества метода лечения: комплексный немедикаментозный подход к лечению двигательных нарушений; возможность использования в стационарах и амбулаторных условиях, а также в домашних условиях под наблюдением специалиста; физиологичность, приближенность к естественным условиям ходьбы, безопасность; широкая линейка типовых размеров костюма «Регент» для взрослых и детей.

«Регент» прошел широкие клинические испытания и в настоящий момент применяется в 43 медицинских учреждениях в России и за рубежом, среди которых: Научный Медицинский Центр патологии речи и нейрореабилитации Росздрава; Центральная клиническая больница Российской академии наук; Научный центр неврологии РАМН (НЦН РАМН); Центральная клиническая больница восстановительного лечения ФМБА России (Голубое) и т.д.

Имитатор опорной нагрузки подошвенный «КОРВИТ» разработан на основе средств профилактики негативного воздействия невесомости на сенсомоторную систему космонавтов.

«КОРВИТ» позволяет создавать механическую стимуляцию опорных зон стоп в режимах естественных локомоций, активируя системы позных синергии. Стимуляция опорных пяточных и предплюсневых зон стоп осуществляется с помощью специальных пневмокамер, обеспечивающих давление в импульсном режиме - режиме реальной ходьбы 75-120 шаг/мин.

Уникальность данного прибора заключена в том, что он позволяет имитировать показатели физического воздействия на стопу при ходьбе: величину давления, временные характеристики (длительность импульса, интервалы между воздействиями на пяточную и предплюсневую опорные зоны и интервалы между воздействиями на правую и левую ноги).

«КОРВИТ» предназначен для профилактики и ранней реабилитации двигательных нарушений различного происхождения или быстрого (при необходимости) восстановления функциональных свойств скелетно-мышечного аппарата. С помощью имитатора «КОРВИТ» достигается эффективная реабилитация последствий ишемического инсульта, черепно-мозговой и спинальной травм, ДЦП, травм опорно-двигательного аппарата, длительной постельной гипокинезии и интенсивных физических нагрузок.

Преимущества метода: прост в освоении и применении; не требует привлечения дополнительного персонала и использования специального помещения; позволяет проведение процедур в палате, у постели больного.

«КОРВИТ» прошел широкие клинические испытания и в настоящий момент применяется в 46 медицинских учреждениях в России и за рубежом, среди которых: Клиническая больница №1 Управления делами Президента Российской Федерации; Центральная клиническая больница Российской академии наук; Научный центр неврологии Российской академии медицинских наук (НЦН РАМН) и т.д.

Для профилактики негативного воздействия факторов космического полета на организм космонавтов были разработаны способ восстановления и/или сохранения функциональных возможностей мышц человека в условиях микрогравитации и/или гипокинезии и устройства для его осуществления. Метод был впервые апробирован на борту Орбитального научно-исследовательского комплекса «МИР» во время продолжительного полета, в настоящее время используется на МКС.

Основу метода составляет низкочастотная электромиостимуляционная тренировка мышц нижних конечностей и спины. Такая «тренировка» улучшает сократительные свойства исполнительного, «рабочего», мышечного аппарата, в частности силу сокращения мышц и работоспособность (выносливость).

Преимущества метода: стимуляция позной мускулатуры; обеспечение раздельной электромиостимуляции мышц, тонкая регулировка миостимуляционного воздействия; возможность использования во время выполнения операторской деятельности; возможность использования при частичной и полной иммобилизацией; возможность длительной стимуляции (до 6 часов).

Стимуляция может осуществляться как с помощью специального костюма с встроенной системой фиксации электродов на теле, так и с помощью портативного электромиостимулятора. Метод может использоваться для сохранения сократительной функции мышц и минеральной плотности кости во время длительных периодов иммобилизации, для поддержания функций мышечного аппарата у пожилых людей, для реабилитации больных, страдающих мышечной недостаточностью.

Низкочастотная электромиостимуляция сохраняет и восстанавливает свойства мышц у частично или полностью иммобилизованных пациентов (когда пациенты не способны выполнять произвольное упражнение или тренировку требуемой интенсивности и продолжительности, например, пациенты с сердечно-сосудистой недостаточностью).

Низкочастотная электромиостимуляция применяется как комплексный метод электростимуля-ционного лечения и профилактики травматических заболеваний опорно-двигательного аппарата: в клиниках Российской Федерации (например, на Кафедре профилактической и неотложной кардиологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова); в практике работы спортивных врачей, как в период тренировочных сборов, так и во время соревнований.

Метод сухой иммерсии был разработан для имитации невесомости на Земле и в настоящий момент используется в системе мероприятий подготовки и восстановления космонавтов. Для реализации этого метода разработан автоматизированный иммерсионный комплекс.

Применение метода сухой иммерсии способствует: снижению мышечного тонуса, устранению мышечных спазмов, расслаблению мышц; снятию болевого и депрессивного синдромов; снятию отечного синдрома; нормализации артериального давления, «разгрузке» сердца; неспецифической стимуляции адаптационных и компенсаторных механизмов различных систем организма.

Эти эффекты позволяют использовать комплекс в первую очередь в неврологии для ранней диагностики медленно развивающихся неврологических нарушений и в кардиологии для борьбы с массивными отеками, плохо поддающимися фармакологической коррекции. Также его применение может быть эффективным для восстановительного лечения в таких областях как психоневрология, травматология и ортопедия (послеоперационная реабилитация), спортивная медицина, клиническая нейрофизиология и прикладная психофизиология. Использование иммерсионного комплекса особенно ценно в системе реабилитационных мероприятий для недоношенных детей.

В настоящий момент система проходит апробацию в медицинских учреждениях в России и за рубежом, среди которых: санаторий «Ревиталь-Парк» (г. Железнодорожный); Московский научно-практический центр реабилитации инвалидов вследствие детского церебрального паралича.

Компьютерный способ оценки состояния вестибулярной функции, межсенсорных взаимодействий и следящей функции глаз предназначен, в первую очередь, для оценки и прогнозирования функционального состояния вестибулно-зрительной системы космонавтов, зрительного слежения и ориентации в пространстве. Для реализации этого метода были созданы аппаратно-программные комплексы «ОКУЛОСТИМ-КМ», «ВИРТУАЛ» и «СЕНСОМОТОР».

В основе метода лежит оценка глазодвигательных реакций - как спонтанных, так и «вызванных» предъявляемой на экране зрительной стимуляцией или активным вращением головы (вестибулярные стимулы) при использовании целого комплекса компьютерных тестов.

Методология и аппаратно-программные комплексы эффективны при диагностике состояния вестибулярной и взаимодействующих с ней сенсорных систем (прежде всего - зрительной), оценке устойчивости статической и динамической ориентации в пространстве: в экспериментах по моделированию условий невесомости; при обследовании высококвалифицированных спортсменов; в диагностике и терапии больных, страдающих головокружением и нарушением равновесия; при оценке эффективности лекарственных препаратов.

Преимущество метода: дает возможность оперативно проводить первичную дифференциальную диагностику головокружения и нарушения равновесия (периферическая, церебральная и психогенная вестибулопатии) с минимизацией дополнительных дорогостоящих клинических обследований нейровизуальными и инструментальными средствами.

Разработанный метод оценки состояния вестибуло-зрительной системы и аппаратно-программный комплекс для его осуществления «ОКУЛОСТИМ-КМ» успешно апробированы в клинических исследованиях совместно со специалистами кафедры нервных болезней Первого московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова, Клиники лечения головной боли и вегетативных расстройств академика Александра Вейна и Научно-клинического центра оториноларингологии.

Компьютерный способ нефармакологической профилактики и коррекции неблагоприятных перцептивных, сенсомоторных и вегетативных реакций был разработан как средство профилактики нарушений функционирования зрительно-вестибулярной системы космонавтов, неизбежно возникающих во время космического полета.

Инновационность разработанного метода заключается в создании дифференцированного подхода к тренировкам больных в зависимости от заболевания (типа вестибулопатии) и выборе наиболее эффективного для них способа тренировок (зрительного, вестибулярного или соче-танного) с использованием биологической обратной связи. В ходе обучения пациента в зависимости от природы головокружения и нарушения равновесия, а также его заболевания (типа вестибулопатии) назначаются и проводятся различные серии тренировок по выработке фиксационного рефлекса с использованием биологической обратной связи.

Компьютерный метод нефармакологической тренировки основан: на вызывании у индивидуума неблагоприятных иллюзорных (головокружение) и сенсомоторных (нистагм и нарушение равновесия) реакций; на его обучении коррекции и купированию вызванных неблагоприятных реакций с помощью фиксационного рефлекса на реальной (видимой на экране) и воображаемой (невидимой) мишени; на использовании биологической обратной связи для оценки индивидуумом эффективности прилагаемых усилий (самоконтроль результатов тренировок).

Метод включает в себя три способа тренировок: зрительный способ - выработка фиксационного рефлекса на фоне движущихся зрительных помех (размытых пятен-эллипсов) для «раздражения» периферического зрения; вестибулярный способ - выработка фиксационного рефлекса при активных вращениях головой; сочетанный способ - выработка фиксационного рефлекса на фоне движущихся зрительных помех и вращении головой.

Тренировки осуществляются до исчезновения или существенного снижения неблагоприятных реакций (головокружение и нарушение равновесия), присущих пациенту в его повседневных условиях и при профессиональной деятельности.

Преимущества метода: не оказывает неблагоприятное влияние на профессиональную деятельность; эффект длится продолжительное время после воздействия; универсален применительно к уменьшению или устранению неблагоприятных вестибулярных реакций.

Метод был апробирован в клинических условиях совместно со специалистами кафедры нервных болезней Первого московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова, Клиники лечения головной боли и вегетативных расстройств академика Александра Вейна и Научно-клинического центра оториноларингологии.

Данный способ отопротекции был разработан в ходе поиска средств и методов лечения и профилактики изменений, вызванных негативным воздействием факторов космического полета на организм, в частности, повышенным уровнем шума на космических станциях.

В основе этого способа - дыхание человеком кислородно-азотно-аргоновой газовой смесью при нормальном давлении. Используется газовая смесь следующего состава: 16,01-16,50% кислорода, 59,00-59,98% азота и 24,01-24,99% аргона. Дыхание такой смесью при нормальном давлении обеспечивает защитный эффект волосковых клеток улитки от негативного действия шума, а также предупреждает развитие необратимых изменений в слуховой системе человека при экспозиции высоких уровней шума.

Известно, что воздействие шума может приводить к изменениям в большинстве клеточных систем улитки и быть причиной потери слуха. Степень потери слуха напрямую зависит от интенсивности и продолжительности экспозиции шума. Потеря слуха в связи с воздействием шума может проявляться двумя типами реакций: временным (краткосрочным) сдвигом порогов слуха и постоянным (продолжительным) сдвигом порогов слуха. Физиологические модели таких изменений включают как чисто механические эффекты, так и нарушение микроциркуляции с формированием гипоксии, оксидативный стресс, формирование свободных радикалов, а также другие механизмы.

Аргон может проявлять отопротективный эффект при всех типах описанных на сегодня моделей поражения волосковых клеток улитки, связанных с гипоксией, оксидативным стрессом, активацией перекисных радикалов, токсическим эффектом глютамата и т.д. При этом дыхание кислородно-азотно-аргоновой газовой смесью при нормальном давлении не вызывает каких-либо побочных эффектов у человека.

Выявленный защитный эффект аргона при экспериментальной гипоксии и при экспозиции шума у человека открывает перспективу новой терапевтической стратегии при шумовом поражении органа слуха, ототоксических процессах в улитке и, возможно, нового направления в лечении сенсоневральной тугоухости и ушного шума.

Комплекс, предназначенный для тренировки основных мышечных групп человека и не требующий дополнительных источников энергии, создан в рамках разработки средств и методов повышения физической работоспособности человека в экстремальных условиях. Отличительной особенностью комплекса является возможность выполнять движения с высокой скоростью, что достигается путем использования пневматических приводов, лишенных инерционности.

Благодаря уникальному технологическому решению на тренажере можно выполнять следующие упражнения только за счет использования мышечной накачки: жим ногами; жим руками от груди; тяга руками к груди; жим руками от плеч сидя; тяга руками вниз сидя; сгибание туловища; разгибание туловища.

Данный комплекс упражнений позволяет прорабатывать все основные мышечные группы.

Основные технические характеристики: масса-125 кг; габаритные размеры - 1500 х 1600 х 750 мм, габаритные размеры в сложенном состоянии -1400 x400 x700 мм.

Преимущества универсального тренажерного комплекса по сравнению с аналогами: позволяет осуществлять тренировку основных мышечных групп человека в высокоскоростном режиме; обеспечивается возможность функционирования комплекса без свободного отягощения; рабочее давление в пневматической системе нагнетается только за счет мышечных усилий занимающегося (не требуется дополнительных источников энергии); небольшие габаритные размеры и простота конструкции вследствие отсутствия грузов и тросов позволяют осуществлять легкую сборку и транспортировку.

Разработанный комплекс может эффективно использоваться как в большом спорте, так и в учреждениях спортивно-оздоровительного профиля.

Тренировочно-измерительные комплексы для тестирования и тренировки различных групп мышц созданы в рамках разработки средств и методов повышения физической работоспособности человека в экстремальных условиях.

1. Тренажер для тренировки мышц плечевого пояса с изменяемой осью вращения суставов.

Преимущества разработанного тренажера: разработан с учетом сложной анатомической конфигурации плечевого сустава человека (смещения оси вращения сустава при выполнении таких упражнений как отведение и приведение рук к туловищу); не имеет жесткой фиксации подвижных рычагов; использует дополнительный силовой привод, приводящий в движение сиденье во время выполнения упражнения; обеспечивает перемещение туловища вдоль вертикальной оси во время выполнения движения; позволяет поддерживать соосность вращения осей суставов и рабочих рычагов во время всего движения.

Вращение серводвигателей тренажерно-измерительного комплекса осуществляется с постоянной скоростью в диапазоне от 5 до 300 град/с. Амплитуда движения силовых приводов комплекса подобрана в пределах 160 градусов, а амплитуда перемещения подъемного устройства-200 мм.

2. Комплекс для тренировки и тестирования мышц ног.

Уникальное преимущество комплекса по сравнению с аналогами - расширение функциональности: за счет уникальной конструкции устройство позволяет совершать движения с большой скоростью, либо с постоянной скоростью перемещения. Этим тренажер отличается от стандартных устройств, на которых в качестве силового привода обычно используются либо свободное отягощение, либо пневматический привод, реализующий линейное усилие. Такие устройства имеют ряд ограничений при попытке использования их для тренировки и тестирования высококвалифицированных спортсменов, т.к. не позволяют совершать движения с большой скоростью (в случае свободного отягощения), либо с постоянной скоростью перемещения (в случае пневматического привода). Для повышения функциональности этих устройств в качестве привода используют высокоточные сервомоторы, способные обеспечить любой профиль нагрузки в широком диапазоне скоростей. Однако с заданными характеристиками выпускаются лишь поворотные сервомоторы. Все выпускаемые линейные двигатели, позволяющие перемещать рабочую платформу, отличаются малой мощностью. Более мощные технические решения такого типа не обладают заданной точностью и временем отклика на управляющий сигнал.

Силовой тренировочно-измерительный комплекс обеспечивает следующие режимы работы сервомотора: вращение с поддержанием постоянной скорости в диапазоне от 0 до 3000 об/мин, что соответствует линейному перемещению рабочей платформы от 0 до 2,5 м/с; вращение с подержанием заданного момента силы в диапазоне от 2 до 500 Нм; вращение с переменным профилем нагрузки, задаваемое при помощи предусмотренного программного обеспечения.

Уникальные характеристики позволяют эффективно использовать эти тренировочно-измерительные комплексы в спорте высоких достижений, массовой физической культуре и т.д.

Комплекс TGC-PRO создан в рамках разработки средств и методов оценки и повышения работоспособности человека в экстремальных условиях и предназначен для тренировки и тестирования скоростно-силовых возможностей основных мышечных групп человека.

В основу работы комплекса заложено использование высокоточных сервомоторов, управляемых контроллерами, в которых зашиты различные алгоритмы работы сервоприводов, соответствующие определенным режимам мышечного сокращения. Контроллер соединен с персональным компьютером, от которого получает рабочие параметры (скорость вращения, момент силы и т.д.) по низкоскоростному каналу. Эффективность комплекса обеспечивается расширением функциональности за счет увеличения режимов мышечного сокращения и обеспечением изменения нагрузки в процессе выполнения упражнений.

Основные технические характеристики: масса-320 кг; габаритные размеры- 1700х 1500х 1400 мм; максимальная угловая скорость - 700 град/с; максимальный крутящий момент - 700 Нм; погрешность измерения - 0,5%; напряжение питания - 380 В (3 фазы); потребляемая мощность - 3 кВт.

Преимущества TGC-PRO по сравнению с аналогами: возможность работы с 4-мя мышечными группами одновременно; возможность синхронизации с научно-исследовательским оборудованием (электромиографы, электростимуляторы и т.д.); возможность автоматической установки индивидуальных настроек (высота сиденья, положение спинки, высота плечевых упоров); возможность тренировки и тестирования с использованием зрительной обратной связи; возможность создания новых режимов мышечного сокращения и их комбинаций (протоколов тренировки); усиленная несущая конструкция и расширенный диапазон угловых скоростей и максимального крутящего момента.

Реализуемые режимы мышечного сокращения: изометрический; изокинетический; изотонический; эксцентрический.

Тренировочно-измерительный комплекс эффективен для использования как в большом спорте и массовой физической культуре, так и в восстановительной медицине.

Аппараты, изначально использовавшиеся только для нужд экстремальной медицины, а в настоящее время применяющиеся в широкой клинической практике, предназначены для лечения подогретой кислородно-гелиевой газовой смесью различных заблолеваний и выведения пострадавших из состояния гипотермии.

Аппараты обеспечивают возможность проведения кислородно-гелиевой терапии (КГТ), как в условиях стационарных лечебно-профилактических учреждений, так и в полевых условиях. В зависимости от модификации аппарата, лечение может проводиться либо автоматическим смешением кислорода и гелия по заданному процентному содержанию, либо готовыми гелио-кислородными смесями.

Высокая эффективность применения КГТ подтверждена для лечения и профилактики следующих заболеваний: бронхиальная астма; хронические обструктивные бронхиты; простудные заболевания: грипп, ОРЗ, ОРВИ, ангина, ринит, тонзиллит; инфекционные заболевания легких; заболевания сердечнососудистой системы; алкогольные и наркотические интоксикации, похмельный синдром.

КГТ при лечении бронхо-легочных заболеваний приводит к снижению диспноэ, парадоксального пульса, гиперкапнии, повышению пиковых ин-спираторного и экспираторного потоков и уменьшению гиперинфляции легких; снижает работу дыхания и дыхательное усилие, улучшает дыхательный комфорт, снижает риск повторной интубации трахеи, уменьшает респираторный ацидоз и улучшает механику дыхания; происходит достоверное улучшение основных показателей функции внешнего дыхания, что свидетельствует об улучшении вентиляции легочной ткани. В период восстановления у пациентов с пневмонией не выявлено астенического синдрома. КГТ при лечении сердечно-сосудистых заболевании приводит к снижению гипоксии миокарда, уменьшению зон очагов ишемии при остром инфаркте миокарда, к увеличению фракции выброса у больных ИБС; по данным эхокардиогра-фии наблюдается тенденция к уменьшению конечного систолического и диастолического размеров левого желудочка.

КГТ способствует: улучшению показателей функционального состояния организма; улучшению показателей вентиляции и перфузии; повышению анаэробно-аэробных возможностей организма; улучшению кровоснабжения головного мозга; снижению уровня артериальной гипертензии; улучшению показателей газового состава крови.

Аппаратура используется в отделениях ЦКБ РАН, МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова, НИИ Пульмонологии и других центрах здравоохранения России, подразделениях ВМФ и МВД и спортивных клубах.

Производится: ЗАО "Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем Российской Академии наук".

Концентратор предназначен для получения обогащенных кислородом воздушных смесей из сжатого атмосферного воздуха, используемых взамен кислорода в аппаратах искусственной вентиляции легких и аппаратах ингаляционного наркоза при оказании анестезиологической и реаниматологической помощи в полевых и экстремальных условиях.

Основные технические характеристики: концентрация кислорода не менее 90% по объему при производительности 13 л/мин и не менее 94,5 % по объему при производительности Юл/мин.; давление на выходе, регулируемое в диапазоне - от 0,15 до 0,35 Мпа; режим работы – круглосуточный; расход воздуха на входе в аппарат - не более 170 л/мин.; давление воздуха на выходе - от 0,6 до 1,0 Мпа; потребляемая мощность - не более 100 Вт; габаритные размеры - не более 380 х 250 х 550 мм; масса - не более 25 кг; время выхода на рабочий режим - не более 15 мин.

Принцип действия концентратора основывается на прохождении потока сжатого компрессором воздуха через слой «молекулярного сита» (цеолитов), где абсорбируются молекулы азота и пропускаются молекулы кислорода. В результате этого процентное содержание кислорода на выходе из концентратора повышается до 94-95% в зависимости от скорости воздушного потока. Это позволяет применять концентратор для обеспечения обогащенным кислородом воздуха, произведенного методом адсорбции непосредственно в местах его потребления.

Концентратор кислорода может использоваться: в мобильных частях и подразделениях медицинских служб силовых структур; в функциональных подразделениях мобильных медицинских формирований, развертываемых в приспосабливаемых зданиях и укрытиях, палатках, пневмосооружениях, рассредоточенных на местности.

Производится: ЗАО "Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем Российской Академии наук".

Термохимический генератор кислорода «ГКС» предназначен для применения в качестве резервного источника кислорода в условиях космического пилотируемого полета при отказе основных источников его получения. В настоящее время генераторы установлены на российском сегменте МКС и в ЦПК им Ю.А. Гагарина (для подготовки экипажей).

Получение кислорода производится из специальной твердой кислородосодержащей химической композиции, изготовленной в виде кислородной шашки (ШК-1, LUK-2), путем ее разложения при самоподдерживающейся термохимической реакции. Кислородные шашки представляют собой моноблоки в герметичной металлической упаковке, готовые к немедленному использованию после извлечения из упаковки и установки в реактор термохимического генератора. Кислородные шашки допускают длительные сроки хранения, не требуя обслуживания (не менее 5 лет), взрыво- и пожаробезопасны при ударах. Установленный в корпусе устройства вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха через генератор, смешивание его с получаемым кислородом и подачу в помещения МКС. На основе данной технологии разработаны генераторы для использования на Земле.

Генераторы предназначены для производства кислорода в полевых или экстремальных условиях для наполнения им баллонов, используемых в портативных аппаратах искусственной вентиляции легких и наркозно-дыхательных аппаратах, а также как вспомогательное или резервное средство в мобильных медицинских комплексах и для создания неснижаемого аварийного запаса кислорода на случай чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся поступлением больших групп пострадавших и раненых.

Из одного килограмма твердого кислородсодержащего вещества получают 300 литров кислорода. Получаемый кислород соответствует требованиям ГОСТ 5583-78 «Кислород газообразный технический и медицинский». Время начала реакции выделения кислорода - 5 мин. Остальные технические характеристики генераторов варьируют в зависимости от предназначения. Масса ГКС -6,5 кг, масса генераторов типа ГК-Б, ГК-П - от 38 до 45 кг.

Генераторы в настоящее время используются в подразделениях МО, МВД и МЧС России. Генератор ГК-Бм принят в состав барокомплекса «Спаситель» в качестве источника аварийного запаса кислорода, а также применяется в функциональных подразделениях мобильных медицинских формирований, развертываемых в приспосабливаемых зданиях и укрытиях, палатках и пневмосооружениях.

Производится: ЗАО "Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем Российской Академии наук"

Комплекс «Курьер» разрабатывался для обеспечения кислородом людей в экстремальных условиях существования на основе технологий, используемых в том числе и для резервного обеспечения кислородом экипажей космических станций. В настоящее время комплекс активно применяется в медицине для адсорбционного получения кислорода из окружающего воздуха на территории медицинского стационара и заправки специальных мобильных физико-химических аккумуляторов кислорода низкого давления с высокоэффективным поглотителем кислорода.

Достоинства предлагаемой системы: кислород производится непосредственно на месте потребления; не требуется каких-либо запасов расходуемых материалов, адсорбент автоматически регенерируется в процессе работы; получение кислорода от аккумуляторов осуществляется без подключения к источнику электроэнергии; хранение кислорода в аккумуляторе осуществляется при температуре окружающей среды, без потери емкости, длительность хранения кислорода не ограничена; аккумулятор бесшумен в работе; сосуды высокого давления не используются; разрешения Гостехнадзора не требуется; от одного генератора кислород могут получать одновременно несколько человек, причем без использования газовой разводки; аккумуляторы могут служить резервным источником кислорода при выходе из строя основного генератора.

Пациенты могут получать кислород как от аккумуляторов, доставляемых к больничным койкам, так и непосредственно от адсорбционного генератора кислорода при помощи гибких шлангов. Входящий в состав комплекса переносной физико-химический аккумулятор в случае экстремальной ситуации может быть доставлен любым видом транспорта. Аккумулятор перезаряжаемый, многократного циклического действия, не требует запасов химических веществ. Количество циклов заправки аккумулятора практически неограничено.

Производительность по кислороду не менее 10 л/мин при концентрации кислорода не менее 92%, продолжительность непрерывной подачи кислорода пациенту до перезаправки аккумулятора - не менее 60 мин.

Производится: ЗАО "Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем Российской Академии наук"

Аппарат «Малыш» предназначен для спасения человека в обитаемом гермообъекте (в том числе кабине космического корабля) при отказе штатной системы обеспечения газового состава. В основе действия аппарата - новая концепция формирования искусственной газовой среды пилотируемых гермообъектов в аварийных ситуациях.

Параметры газовой среды в гермообъекте поддерживаются путем использования масочных средств с системой клапанов и патронов с поглотителем углекислого газа, причем защищаются не органы дыхания отдельного человека, а формируется нормальная газовая среда вокруг экипажа. При этом вместо стандартных электровентиляторов используется энергия легочной вентиляции экипажа. Вдох производится из гермообъекта, а выдох - через поглотитель в гермообъект. Кислород дозировано подается в гермообъем от независимого источника. Таким образом, в патроне поглощается не только метаболический углекислый газ, но дополнительно та его часть, которую человек вдохнул из гермообъема. Предложенное решение позволяет одному из членов экипажа находиться в гермообъекте без масочного средства для выполнения, например, ремонтно-восстановительных работ или оказания медицинской помощи.

Аппарат «Малыш» состоит из патрона для поглощения, слоя поглотителя С02, полулицевой маски, воздушного шланга, клапанов вдоха и выдоха, штуцеров. Для повышения эффективности работы аппарата: вдох производится из гермообъема, а выдох через поглотитель в гермообъем. Органы дыхания максимально защищены от воздействия химпродукта; создается искусственная гиперкапния на вдохе. За счет этого повышается величина легочной вентиляции и увеличивается скорость прокачки газовой смеси через поглотитель; при возникновении крайне тяжелой ситуации предусмотрена возможность перехода на маятниковый режим работы аппарата.

Преимущества: чрезвычайно высокая эффективность работы аппарата; возможность каждому третьему члену экипажа находиться без масок; возможность использования масок с перерывами.

Аппарат неоднократно использовался в экспериментах, в частности, в гермообъектах Института медико-биологических проблем - Наземном экспериментальном комплексе (НЭК) и на Глубоководном водолазном комплексе ГВК-250.

Барокамера предназначена для транспортировки заболевших декомпрессионной болезнью водолазов с места проведения водолазных и аварийно-спасательных работ в стационарные барокомплексы или барокомплексы на спасательных судах.

Главный принцип - обеспечение пострадавшему нахождения в условиях повышенного давления уже во время транспортировки, что способствует более эффективному лечению декомпрессионной болезни. Складная барокамера обладает возможностью легкой трансформации в полевых условиях. Барокамера в сложенном положении доставляется к месту происшествия или в труднодоступные места любым видом транспорта. На месте ее приводят в рабочее положение, пострадавшего укладывают на ложемент и помещают в барокамеру, где он находится под повышенным давлением. Далее барокамеру с пострадавшим загружают в транспортное средство (автомобиль, вертолет и т.п.) и доставляют в стационарный барокомплекс, извлекают пострадавшего и продолжают лечение.

Камера оснащена автономным электропитанием, запасом сжатого воздуха и кислорода, системой дозированной подачи кислорода BIBS (опционно), системой очистки среды от углекислого газа, системами контроля температуры, влажности, давления, содержания кислорода и углекислого газа, медконтроля, связи и электроподогреваемым мешком.

Время автономной работы барокамеры - до 10 часов. Время приведения барокамеры в рабочее состояние - не более 20 мин. Рабочее давление в барокамере - 5 кгс/см2 (0,5 МПа).

Барокамера может работать и сохранять заданные характеристики при атмосферном давлении 86 - 106,7 кПа (650 - 800 мм рт.ст.), температуре окружающей среды от -20 до +30 °С и относительной влажности до 100 % при 30 °С.

Масса системы (без человека) в рабочем положении 160 кг, в том числе: барокамера - 74 кг; пульт управления - 7,6 кг. Масса укладок носимых ранцевых: кислородный баллон с редуктором - 3,3 кг; воздушные баллоны с редуктором - 15,5 кг; аккумулятор - 24 кг. Масса контейнера упаковочного - 35 кг.

Барокамера может использоваться на спасательных судах, в учебно-тренировочных комплексах и центрах подготовки водолазов. При модернизации индивидуальной дыхательной системой BIBS она обеспечивает проведение лечебных кислородных и кислородно-воздушных режимов для минимизации сроков оказания квалифицированной медицинской помощи. Рекомендуется ее использование при транспортировке пострадавших дайверов, а также пострадавших от взрывной волны, получивших баротравму легких и/или газовую эмболию.

Производится: ЗАО "Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем Российской Академии наук"

Барокомплекс «Спаситель» разработан для нужд экстремальной медицины в целом и водолазной медицины в частности.

С его помощью проводятся: тренировочные водолазные спуски на глубину до 100 м вод. ст. (1,0 МПа); проверки барофункции личного состава; лечение декомпрессионных заболеваний (до 4-х человек одновременно, продолжительностью лечения до 7 суток). Он также может выполнять функции дежурной барокамеры во время погружений. Имеется возможность транспортирования пострадавшего водолаза с места происшествия внутри транспортировочной складной водолазной барокамеры «Кубышка» к барокомплексу «Спаситель» для проведения лечения.

Барокомплекс может широко использоваться в медицине катастроф и клинической практике: для лечения декомпрессионных заболеваний после минно-взрывных поражений; для лечения переохлаждения путем проведения сеансов гипертермии; для проведения сеансов бароокситерапии для лечения отравлений угарным газом и другими продуктами горения (до 6 человек одновременно), а также при иных медицинских показаниях.

Барокомплекс «Спаситель» может быть смонтирован как в обогреваемых помещениях капитального здания, так и внутри утепленных обогреваемых блоков на базе 4-х морских контейнеров. В случае контейнерного размещения, барокомплекс практически автономен, устанавливается на бетонную площадку 10 х 15 м.

В состав барокомплекса «Спаситель» входят:

1. Барокамера КДВ-1600 (Рраб.=10 кгс/см2, 2 отсека, объем каждого 3,68 м3).

2. Системы жизнеобеспечения: обеспечения воздухом; обеспечения кислородом; обеспечения гелием; подачи подогретых газовых смесей; контроля газовой среды (в реальном времени); очистки газовой среды (от С02, СО, аммиака, углеводородов, запахов); кондиционирования и терморегулирования; электроснабжения; оперативного медицинского контроля; освещения отсеков барокамеры; видеонаблюдения и связи; санитарно-бытовая; пожаротушения; аварийного дыхания; транспортировочная.

3. Барокамера водолазная транспортировочная складная «Кубышка» (БВТ-С), принята на снабжение Вооруженных сил Российской Федерации (приказ № 445 от 17.09.2006).

Барокомплекс принят на снабжение Вооруженных сил Российской Федерации (приказ № 873 от 06.12.2013).

Производится: ЗАО "Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем Российской Академии наук".

Данный способ очистки был разработан для повышения качества воды, получаемой физико-химическими методами из продуктов жизнедеятельности человека (мочи, конденсата атмосферной влаги, санитарно-гигиенической воды и др.) в условиях космического полета.

Он включает пропускание воды через колонку, содержащую иммобилизованную на аминосилохроме уреазу, разлагающую мочевину до диоксида углерода и аммиака, а также иммобилизованную бактериальную культуру, ассимилирующую аммиак, этиловый спирт и другие органические примеси в качестве источников питания, а затем катионит, анионит, активированный уголь с последующим сбором конечного продукта и обеспечивает возможность многократной регенерации воды, снижая потребности экипажа в исходных запасах воды.

Преимущества метода: возможность проведения процесса очистки при комнатной температуре; возможность глубокой очистки регенерированной воды (конденсата) от этилового спирта, мочевины и аммиака; существенное увеличение ресурса колонки за счет того, что органические примеси (этиловый спирт и др.), а также образующийся из мочевины аммиак не накапливаются на ионообменных смолах и активированном угле, а по мере поступления ассимилируются микроорганизмами, иммобилизованными на пористом твердом фильтрующем материале - пенополивинилформале; меньшие трудозатраты и весовые характеристики, что особенно важно при длительных и автономных межпланетных экспедициях.

Для условий космических полетов данный способ очистки может быть использован в штатных системах регенерации воды, в таких как «СРВ-К» (система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги) и «СРВ-У» (система регенерации воды из мочи). На Земле этот метод может использоваться в любых длительно функционирующих автономных обитаемых объектах.

Технология представляет собой уникальный автоматизированный аппаратно-программный комплекс «Навигатор здоровья» и программу неинвазивного (медико-физиологического) обследования, в которой используются универсальные функционально-нагрузочные тесты, моделирующие типовые виды жизнедеятельности человека с мобилизацией и оценкой функциональных резервов основных систем организма. Одновременно система) исследует влияние факторов личного стиля жизни на адаптацию систем организма и психофизиологическое здоровье человека.

Оригинальный программно-информационный комплекс выполняет анализ, хранит и предоставляет данные о резервах здоровья и работоспособности как индивидуума, так и групп населения.

Комплекс содержит возрастные статистические модели психофизиологического здоровья человека на этапах от 6 до 60 лет. Эти модели описаны 19 медико-физиологическими показателями, которые характеризуют морфологию и функциональную работоспособность основных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, нервно-мышечной, костно-связочной систем) и эффективность их физиологической регуляции в стресс-тестовых нагрузках.

На основе измерения этих показателей рассчитывается интегральный индекс физического здоровья и формируется компьютерный профиль здоровья. То есть, с помощью комплекса проводится объективная (числовая) оценка резервов здоровья человека и уровня функциональных возможностей отдельных систем организма на основе сравнения с возрастными нормативными показателями и статистическими моделями. Программа также предоставляет экспертные рекомендации по коррекции стиля жизни и построения оздоровительных программ для индивидуума и групп населения с однородными характеристиками психофизиологического состояния организма.

Технология «Навигатор здоровья» является формализованной экспертной системой, призванной повысить эффективность работы врачей профилактического звена здравоохранения, объективизировать и формализовать оценку физического здоровья пациентов, повысить медико-гигиенические знания, сформировать мотивацию на здоровый стиль жизни и укрепление здоровья и физической работоспособности населения.

С 2002 года «Навигатор здоровья» используется в практике работы различных лечебно-профилактических учреждений г. Москвы.

Диагностический аппаратно-программный комплекс «Экосан-2007» - это многоцелевой прибор для раннего выявления начальных отклонений в состоянии здоровья на основе компьютеризированного анализа показателей вариабельности сердечного ритма.

Базовым прибором в разработанном комплексе «Экосан-2007» является бортовой прибор «Пневмокард», представляющий собой 5-канальный кардиополиграф, обеспечивающий регистрацию ЭКГ, импедансной кардиограммы, сейсмокардиограммы, фотоплетизмограммы пальца и пневмотахограммы. В состав комплекса «Экосан-2007» также входит 6-канальный электрокардиограф «Карди-2» с программным обеспечением «Кардиовизор-06С» для исследования энерго-метаболических процессов в миокарде (метод дисперсионного картирования ЭКГ), а также система психофизиологического тестирования «СКУС».

Комплекс «Экосан-2007» реализует принцип донозологической диагностики - изучение изменений в организме, предшествующих развитию за-болеваний (так называемых нозологических форм патологии). Показано, что разработанные методы индивидуального донозологического контроля характеризуются высокой диагностической эффективностью. Новая концепция здоровья, созданная в космической медицине, является для земной медицины стимулом к переходу от нозологического принципа оценки состоя¬ния здоровья практически здоровых людей к донозологическому.

«Экосан-2007» успешно протестирован в различных наземных экспериментах, при этом исследования контрольных групп проводились в 12 регионах мира. Сейчас «Экосан-2007» используется для обследования водителей транспортных средств, летчиков гражданской авиации, испытателей в наземных экспериментах с воздействием различных стрессорных факторов.

Телемедицинские долговременные медико-экологические исследования с использованием комплекса «Экосан-2007» являются прообразом аппаратно-программного комплекса для донозологической диагностики «Экосан-ТМ». На основе комплекса «Экосан-2007» разрабатываются новые приборы, в частности, для точных измерений энергетики миокарда и оценки активности правых и левых отделов сердца, которые в будущем войдут в практику здравоохранения.

Аппаратно-программный комплекс «Кардиосон» представляет собой наземный аналог космического прибора для исследования сна членов экипажей МКС методом бесконтактной регистрации физиологических сигналов. Записи сигналов, получаемые с помощью прибора, представляют собой результат регистрации всех вибраций, воспринимаемых датчиком- акселерометром. Для использования методики на Земле датчик-акселерометр выполнен в виде подкладываемой под подушку или под матрац пластины, которая воспринимает колебания тела человека, связанные с сердечными сокращениями и дыханием. При этом определяются частоты пульса, частота дыхания и двигательная активность, проводится анализ вариабельности сердечного ритма.

Система анализа и оценки физиологических записей, получаемых с помощью прибора, позволяет судить как о времени засыпания и пробуждения, длительности сна, функциональном состоянии различных звеньев вегетативной нервной системы, управляющих кровообращением, дыханием, энергетическими процессами и обменом веществ, так и о качестве сна и эффективности происходящих во время сна процессов восстановления функциональных резервов организма. На основе полученных данных разработана система оценки качества сна, которая позволяет проводить эффективную диагностику как в стационаре, так и во внегоспитальных условиях.

Преимущества метода перед стандартным клиническим методом исследования сна (полисомнографией): компактность и мобильность прибора; отсутствие необходимости использовать большое число датчиков; отсутствие необходимости привыкать к методике.

Такой прибор полезен не только для клинических исследований, но и в практике спортивной медицины, медицины труда и профилактической медицины. Так, с его помощью возможно оценить качество сна у спортсменов перед ответственными соревнованиями и таким образом определить их функциональные резервы.

Комплекс «Кардиосон» также может использоваться для определения эффективности восстановительных мероприятий в санаториях и реабилитационных центрах. В настоящий момент разрабатывается вариант прибора для применения в домашних условиях с передачей данных в аналитический центр по каналам Интернета.

Комплекс «Резерв» был создан для комплексного полевого тестирования членов отряда космонавтов для оценки физической формы, психофизиологической готовности организма к выполнению сложных заданий, в том числе при проведении тренировок на выживание в течение нескольких суток.

В настоящий момент комплекс может использоваться для: оценки и дальнейшего мониторинга состояния здоровья больших групп населения и отдельных людей; выделения лиц с функциональными нарушениями здоровья и риском развития заболеваний; определения уровня здоровья пациента для составления индивидуальной программы коррекции выявленных нарушений здоровья; объективной оценки эффективности реабилитационно-восстановительного лечения и оздоровительных мероприятий; обоснованного профессионального отбора при приеме на работу; оценки и контроля функционального состояния организма лиц опасных профессий.

Преимущества: мобильность и простота; возможность использования как в стационарах, так и в полевых условиях; комплексная оценка функциональных резервов организма.

«Резерв» обеспечивает оценку состояния центральной нервной системы (психологическое, психофизиологическое тестирование); адаптационных резервов нейрогуморальной регуляции; физической работоспособности; состояния внутренних органов (регионарной гемодинамики, насосных функций сердца, функции легких); биологического возраста организма. Комплекс обеспечивает одновременную регистрацию: электрокардиограммы; реограммы (нижних и верхних конечностей), реоэнцефалограммы, реокардиограммы, пневмотахограммы; спирограммы (объемно-скоростные параметры дыхания); сфигмограммы; артериального давления.

Комплекс «Резерв» используется в различных клиниках и учебных заведениях России, в частности, в Тамбовском государственном университете им. Г.Р. Державина (г. Тамбов), Детской психоневрологической больнице № 18 (г. Москва), Московском государственном областном гуманитарном институте (г Орехово-Зуево).

Телебиологическая консультативно-диагностическая система разработана для экспресс-диагностики состояния членов экипажей космических кораблей на месте их приземления и этапах эвакуации с возможностью дистанционной консультативной поддержки врача. Система обеспечивает применение средств диагностики клинико-физиологических параметров организма человека, их накопление на удаленном сервере с возможностью доступа по различным каналам связи, а также применение технологии видеоконференцсвязи для организации интерактивного взаимодействия на расстоянии спасателей и врачей-консультантов.

Система позволяет повысить эффективность медико-санитарной помощи, оказываемой членам космических экипажей на месте приземления и этапах эвакуации, посредством увеличения объема регистрируемой медицинской объективной информации и сокращения времени проведения диагностического обследования за счет одновременной регистрации различных физиологических параметров.

Модуль экспресс-диагностики обеспечивает регистрацию следующих параметров: ЭКГ в трех отведениях; частота дыхания; артериальное давление; уровень кислорода в крови; температура тела.

Уникальное телемедицинское программное обеспечение оптимизирует регламент проведения телемедицинских консультаций в зависимости от целей телеконсультации и доступных каналов связи, минимизирует время на подготовку и передачу медицинских данных. В результате обеспечивается сокращение времени на диагностику, а привлечение квалифицированных медицинских специалистов для ее анализа и совместной выработки решений повышает вероятность постановки правильного диагноза. Возможность дистанционного мониторинга параметров организма космонавтов при их эвакуации позволяет существенно повысить их безопасность на этом этапе.

Данная система может выступать в качестве прототипа для формирования системы диагностики и лечения заболеваний людей, находящихся в удаленных от медицинских центров местах или оказавшихся в экстремальных условиях.