CZ307845B6 - Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný - Google Patents

Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný Download PDF

Info

Publication number
CZ307845B6
CZ307845B6 CZ2017-856A CZ2017856A CZ307845B6 CZ 307845 B6 CZ307845 B6 CZ 307845B6 CZ 2017856 A CZ2017856 A CZ 2017856A CZ 307845 B6 CZ307845 B6 CZ 307845B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
movement
angular position
person
measured
isokinetic
Prior art date
Application number
CZ2017-856A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2017856A3 (cs
Inventor
František Zahálka
Tomáš Malý
Pavel Vodička
Original Assignee
Univerzita Karlova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Karlova filed Critical Univerzita Karlova
Priority to CZ2017-856A priority Critical patent/CZ307845B6/cs
Priority to EP18829195.9A priority patent/EP3731757A1/en
Priority to PCT/CZ2018/050060 priority patent/WO2019129317A1/en
Priority to US16/958,678 priority patent/US20210059592A1/en
Publication of CZ2017856A3 publication Critical patent/CZ2017856A3/cs
Publication of CZ307845B6 publication Critical patent/CZ307845B6/cs

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/224—Measuring muscular strength
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4884—Other medical applications inducing physiological or psychological stress, e.g. applications for stress testing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/002—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices isometric or isokinetic, i.e. substantial force variation without substantial muscle motion or wherein the speed of the motion is independent of the force applied by the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/02—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for the abdomen, the spinal column or the torso muscles related to shoulders (e.g. chest muscles)
    • A63B23/0205—Abdomen
    • A63B23/0211—Abdomen moving torso with immobilized lower limbs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1071—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring angles, e.g. using goniometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1113—Local tracking of patients, e.g. in a hospital or private home
    • A61B5/1114—Tracking parts of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
    • A61B5/1122—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement of movement trajectories
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/486—Bio-feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • A63B2024/0012—Comparing movements or motion sequences with a registered reference
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • A63B2071/0625—Emitting sound, noise or music
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2208/00—Characteristics or parameters related to the user or player
    • A63B2208/02—Characteristics or parameters related to the user or player posture
    • A63B2208/0214—Kneeling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/10—Positions
    • A63B2220/16—Angular positions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/20—Distances or displacements
    • A63B2220/24—Angular displacement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/30—Speed
    • A63B2220/34—Angular speed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50—Force related parameters
    • A63B2220/51—Force
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/803—Motion sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/805—Optical or opto-electronic sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/83—Special sensors, transducers or devices therefor characterised by the position of the sensor
    • A63B2220/833—Sensors arranged on the exercise apparatus or sports implement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/09—Adjustable dimensions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/09—Adjustable dimensions
    • A63B2225/093—Height
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
    • A63B23/0494—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs primarily by articulating the knee joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0062—Monitoring athletic performances, e.g. for determining the work of a user on an exercise apparatus, the completed jogging or cycling distance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu se skládá z opěrné plochy (3) pro kolena, snímače úhlové polohy (4) opatřeného ramenem (5), stojanu se siloměry (2) a řídicí jednotky opatřené zobrazovacím zařízením a obsahující firmware pro měření, zaznamenávání a vyhodnocování dat z k ní připojeného snímače úhlové polohy (4) a siloměrů (2). Postup měření prováděný na zařízení je definován dopředným úhlovým pohybem měřené osoby, která je v pozici kleku na opěrné ploše (3), čímž je vyvolán tlak na rameno (5), které je tlačeno ve směru a rychlosti pohybu měřené osoby, přičemž řídicí jednotka (6) vyhodnotí změnu úhlové polohy ramene (5) a na zobrazovacím zařízení indikuje aktuální a požadovanou rychlost změny úhlové polohy tak, aby byl zachován izokinetický pohyb.

Description

Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný
Oblast techniky
Vynález spadá do oblasti zdravotnických a tělocvičných technologií, a to mezi zařízení a metody pro měření kinetické síly a trénování svalstva pro sportovní nebo rehabilitační účely.
Dosavadní stav techniky
V současnosti jsou při měření kinetické síly svalů dolních končetin nejčastěji užívána zařízení velmi komplexní, a tedy i rozměrná a nákladná. Mezi běžně užívaná patří například zařízení popsané v dokumentu WO9111221, u kterého je měření prováděno v sedu měřené osoby a musí být tedy opatřeno rozměrným sedadlem, které výrazně zvyšuje hmotnost zařízení a omezuje tedy jeho mobilitu. Izokinetický pohyb s použitím uvedeného zařízení měřená osoba provádí pro koncentrické cvičení za intenze lýtkové části dolní končetiny. Zařízení tedy musí být vybaveno příkladně elektromotory nebo hydraulickým nebo pneumatickým systémem, který působí proti síle vykonávané svaly měřené osoby. Pro trénování svalů dolních končetin mohou sloužit zařízení obdobná zařízení uvedenému výše nebo také práce fyzioterapeuta, který izokinetické cvičení provádí za pokynů či fyzické práce s pacientem. Tato forma tréninku neumožňuje provádět měření a vyhodnocování údajů o síle svalů dolních končetin nad rámec vnímání fyzioterapeuta a je tedy s ohledem na nepřesnost pro měření nevyužitelná.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je zařízení sloužící zejména k měření síly nebo tréninku svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření síly svalů dolních končetin nebo tréninku za použití tohoto zařízení. Izokinetický mód poskytuje pohyb svalů v blízkosti jejich vrcholu v průběhu celého rozsahu pohybu v kloubu a umožňuje plnou kontrakci v každém bodu rozsahu pohybu. Pro tréninkový účel je podstatné, že izokinetický pohyb znamená maximální zatížení aktivních svalů v průběhu celého rozsahu pohybu a umožňuje vykonat výrazně větší práci svalů oproti běžnému silovému tréninku, jelikož svalová síla není v průběhu pohybu konstantní.
Vynález odstraňuje nedostatky dosavadního stavu techniky tak, že splňuje nároky na přesnost měření kinetické síly u specifických svalů v izokinetickém pohybu, jeho výroba a použití díky jednodušší konstrukci vyžadují výrazně nižní finanční náklady na produkci i užití a současně umožňuje lepší mobilitu díky menším rozměrům a nižší hmotnosti. Oproti dosavadnímu stavu techniky se vynález odlišuje zejména odlišnou polohou těla měřené osoby, která není v sedu s fixovanou polohou trupu a stehenní části dolní končetiny a provádí pohyb pouze lýtkovou částí dolní končetiny, jak je běžné, ale naopak má fixovánu lýtkovou část dolní končetiny a cvik provádí pohybem trupu a stehenní části dolní končetiny, při kterém vyvíjí svaly koncentrický tlak působící proti gravitační síle.
Při měření nebo tréninku jsou zapojeny zejména svaly dolních končetin, a to sval čtyřhlavý stehenní, sval krejčovský, dvouhlavý sval stehenní, sval pološlašitý, sval poloblanitý a sval zákolenní, sval holenní, dlouhý natahovač prstů, dlouhý natahovač palce, troj hlavy sval lýtkový, dlouhý sval lýtkový a krátký sval lýtkový.
Zařízení se skládá z mechanické jednotky provádějící měření síly svalů a řídicí jednotky určující předem definovaný izokinetický pohyb. Mechanická jednotka sestává z opěrné plochy pro kolena měřené osoby opatřené snímačem úhlové polohy těla měřené osoby a ramene na snímač úhlové polohy připojeného a alespoň jednoho elektrického siloměru k měření tlakové síly svalů. Řídicí
- 1 CZ 307845 B6 jednotka sestává z počítačem řízeného systému opatřeného firmware pro vyhodnocování údajů, které získává z elektrického siloměru a snímače úhlové polohy a zobrazovacího zařízení sloužícího k poskytování optických pokynů měřené osobě tak, aby tato zachovala izokinetický pohyb nebo alternativně či současně také zvukového zařízení pro pokyny zvukové. Zobrazovací zařízení může být umístěno kolmo na osu pohybu měřené osoby nebo v ose pohybu pro lepší senzomotorické vedení měřené osoby. Řídicí jednotka je také vybavena rozhraním pro přenos dat do počítače, aby bylo možné jejich následné zobrazení a vyhodnocení. Siloměry, snímač úhlové polohy a řídicí jednotka mohou být napájeny z externího zdroje elektrické energie nebo může být zařízení vybaveno také vlastní baterií.
Při použití jednoho siloměru umožňuje zařízení měření kinetické síly svalů obou dolních končetin současně a při použití dvou siloměrů umožňuje měření kinetické síly svalů obou dolních končetin současně či každé dolní končetiny zvlášť.
Postup měření prováděný na popsaném zařízení je prováděn tak, že měřená osoba jev pozici kleku se svislou polohou trupu a stehenní části dolních končetin a na ně v kolmé poloze lýtkovou částí dolních končetin. Lýtková část dolních končetin je takto fixována koleny na opěrné ploše a kotníky zapřenými o siloměry umístěnými nad nimi. Měřená osoba se v oblasti vrchní části stehna dotýká ramene snímače úhlové polohy. Měření nebo cvičení je zahájeno započetím dopředného úhlového pohybu měřené osoby tak, že se otevírá úhel trupu a stehenní části dolních končetin vůči lýtkové části dolních končetin. Na trup a stehenní část dolních končetin působí gravitační síla, která směřuje tuto část těla směrem dopředného úhlového pohybu a proti ní působí síla svalů dolních končetin, která je při tomto pohybu měřena siloměry, o které je měřená osoba zapřena kotníky. Při dopředném úhlovém pohybu měřené osoby dochází ke kopírování tohoto pohybu ramenem snímače úhlové polohy, které je pohybem osoby tlačeno ve směru a rychlosti pohybu měřené osoby. Řídicí jednotka vyhodnocuje postup úhlového pohybu měřené osoby na základě hodnot ze snímače úhlové polohy o změně rychlosti změny úhlové polohy a na základě těchto dat indikuje na zobrazovacím zařízení rychlost změny úhlového pohybu a současně také žádanou rychlost tak, aby byl zachován izokinetický mód. Řídicí jednotka v průběhu provádění pohybu průběžně monitoruje zachování izokinetického módu pohybu a při překročení stanovené odchylky hodnot faktických oproti hodnotám žádaným vyhodnotí a zaznamená průběh hodnot ze siloměru a snímače úhlové polohy ve vzájemném vztahu. Popsaný postup tedy umožňuje měření a vyhodnocování průběhu pohybu jak z hlediska izokinetického projevu pohybu, tak z hlediska dosažených individuálních mezních hodnot vzhledem k tělesné konstituci měřené osoby.
Objasnění výkresů
Na výkrese je vyobrazen axonometrický pohled na zařízení v konfiguraci dle příkladu provedení.
Příklady uskutečnění vynálezu
Výhodné provedení zařízení obsahuje vodorovnou plochu 1 opatřenou vodícími lištami, do kterých jsou vsunuty, aby bylo umožněno nastavení jejich vzájemné vzdálenosti, jako samostatné moduly:
1) stojan opatřený dvěma elektrickými siloměry 2 s možností jejich výškového nastavení;
2) opěrná plocha 3, k níž je uchycen snímač 4 úhlové polohy, na kterém je připojeno rameno 5;
3) řídicí jednotka 6 s firmware na vyhodnocování dat ze siloměru 2 a snímače 4 úhlové polohy opatřená zobrazovacím zařízením.
-2CZ 307845 B6
Postup měření prováděný na popsaném zařízení je prováděn v následujících krocích:
1) měřená osoba jev pozici kleku na opěrné ploše 3 tak, že trup a stehenní část dolních končetin jsou ve svislé poloze a vůči nim v poloze kolmé lýtková část dolních končetin s tím, že kotníky 5 jsou zapřeny za siloměry 2 a vrchní částí stehen se dotýká ramene 5 snímače 4 úhlové polohy;
2) dopředným pohybem trupu a stehenní části dolních končetin měřené osoby je vyvolán tlak na rameno 5 snímače 4 úhlové polohy a rameno 5 tak kopíruje úhlový pohyb měřené osoby;
ίο 3) řídicí jednotka 6 vyhodnotí změnu úhlové polohy ramene 5 a na zobrazovacím zařízení indikuje požadovanou rychlost změny úhlové polohy tak, aby byl zachován izokinetický mód pohybu.
Průmyslová využitelnost
Zařízení pro měření kinetické síly svalů dolních končetin je využitelné především pro diagnostické nebo tréninkové účely pro sportovce nebo rekonvalescenty.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu, vyznačující se tím, 25 že obsahuje opěrnou plochu (3) kolen, snímač úhlové polohy (4) opatřený pohyblivým ramenem (5), alespoň jeden siloměr (2) a řídicí jednotku (6) opatřenou zobrazovacím zařízením.
  2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že siloměry (2) jsou umístěny na stojanu pro výškové nastavení polohy siloměrů (2).
  3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že opěrná plocha (3), stojan se siloměry (2) a řídicí jednotka (6) jsou vůči sobě vzájemně ve vodorovné ose nastavitelné.
  4. 4. Postup měření prováděný na zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, 35 že měřená osoba je v pozici kleku na opěrné ploše (3) tak, že trup a stehenní část dolních končetin jsou ve svislé poloze a vůči nim v poloze kolmé lýtková část dolních končetin s tím, že kotníky jsou zapřeny za siloměry (2) a vrchní částí stehen se dotýká ramene (5), poté je dopředným úhlovým pohybem trupu a stehenní části dolních končetin měřené osoby vyvolán tlak na rameno (5), které je tlačeno ve směru a rychlosti pohybu měřené osoby, přičemž řídicí
    40 jednotka (6) vyhodnotí změnu úhlové polohy ramene (5) a na zobrazovacím zařízení indikuje aktuální a požadovanou rychlost změny úhlové polohy tak, aby byl zachován izokinetický pohyb.
CZ2017-856A 2017-12-29 2017-12-29 Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný CZ307845B6 (cs)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-856A CZ307845B6 (cs) 2017-12-29 2017-12-29 Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný
EP18829195.9A EP3731757A1 (en) 2017-12-29 2018-12-06 Device for lower extremity muscle force measurement in isokinetic movement conditions and procedure for the measurement carried out on the device
PCT/CZ2018/050060 WO2019129317A1 (en) 2017-12-29 2018-12-06 Device for lower extremity muscle force measurement in isokinetic movement conditions and procedure for the measurement carried out on the device
US16/958,678 US20210059592A1 (en) 2017-12-29 2018-12-06 Device for lower extremity muscle force measurement in isokinetic movement conditions and procedure for the measurement carried out on the device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-856A CZ307845B6 (cs) 2017-12-29 2017-12-29 Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2017856A3 CZ2017856A3 (cs) 2019-06-19
CZ307845B6 true CZ307845B6 (cs) 2019-06-19

Family

ID=66813145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-856A CZ307845B6 (cs) 2017-12-29 2017-12-29 Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210059592A1 (cs)
EP (1) EP3731757A1 (cs)
CZ (1) CZ307845B6 (cs)
WO (1) WO2019129317A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021068999A1 (en) 2019-10-10 2021-04-15 Univerzita Karlova Method of measurement of knee strength characteristics in particular in isokinetic movement and device for carrying out this method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112755465B (zh) * 2020-12-08 2022-04-26 北京体育大学 一种小腿力量测评和训练装置
CN113017638B (zh) * 2021-03-14 2022-02-15 南方医科大学南方医院 一种测量肌力辅助装置
CN113180672B (zh) * 2021-03-31 2023-01-06 中南大学 一种肌力检测方法、装置以及计算机可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8910084U1 (cs) * 1989-08-23 1989-10-12 Kaufmann, Peter, 2050 Hamburg, De
US5324247A (en) * 1991-11-26 1994-06-28 Alaska Research And Development, Inc. Apparatus and method for multi-axial spinal testing and rehabilitation
US5421798A (en) * 1993-05-17 1995-06-06 Cedaron Medical, Inc. Closed chain evaluation and exercise system
CZ23656U1 (cs) * 2012-01-25 2012-04-10 Univerzita Karlova V Praze Diagnostické zařízení pro hodnocení a zdokonalování motorických dovedností
KR101186155B1 (ko) * 2011-03-25 2012-10-02 서울올림픽기념국민체육진흥공단 등속성 근력계 속도 변화 측정장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991011221A1 (en) 1990-01-31 1991-08-08 Loredan Biomedical, Inc. Exercise and diagnostic system
JP2015531632A (ja) * 2012-09-03 2015-11-05 クイーンズランド ユニバーシティ オブ テクノロジー 膝屈筋を評価するための装置および方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8910084U1 (cs) * 1989-08-23 1989-10-12 Kaufmann, Peter, 2050 Hamburg, De
US5324247A (en) * 1991-11-26 1994-06-28 Alaska Research And Development, Inc. Apparatus and method for multi-axial spinal testing and rehabilitation
US5421798A (en) * 1993-05-17 1995-06-06 Cedaron Medical, Inc. Closed chain evaluation and exercise system
KR101186155B1 (ko) * 2011-03-25 2012-10-02 서울올림픽기념국민체육진흥공단 등속성 근력계 속도 변화 측정장치
CZ23656U1 (cs) * 2012-01-25 2012-04-10 Univerzita Karlova V Praze Diagnostické zařízení pro hodnocení a zdokonalování motorických dovedností

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(A Novel Device Using the Nordic Hamstring Exercise to Assess Eccentric Knee Flexor Strength: A Reliability and Retrospective Injury Study; David A. Opar, Timothy Piatkowski, Morgan D. Williams, Anthony J. Shield; Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, Volume 43, Number 9 https://www.jospt.org/doi/pdf/10.2519/jospt.2013.4837) 2013 *
(Can a wearable strain sensor based on a carbon nanotube network be an alternative to an isokineticdynamometer for the measurement of knee-extensor muscle strength?; Ruhan Benlikaya, Yavuz Ege, Zekine Pündük, Petr Slobodian, Gökhan Meriç; Measurement Science and Technology Vol. 28, No. 4, ISSN: 0957-0233) 10.03.2017 *
(The development, validity, and reliability of a manual muscle testing device with integrated limb position sensors; Andrew Barriskill, Peter Condie, Jan M. Jasiewicz, James Middleton; Archives of Physical Medicine and Rehabilitation Vol. 87, No. 3, pp. 411-417. ISSN: 0003-9993) 10.03.2006 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021068999A1 (en) 2019-10-10 2021-04-15 Univerzita Karlova Method of measurement of knee strength characteristics in particular in isokinetic movement and device for carrying out this method

Also Published As

Publication number Publication date
EP3731757A1 (en) 2020-11-04
CZ2017856A3 (cs) 2019-06-19
US20210059592A1 (en) 2021-03-04
WO2019129317A1 (en) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ307845B6 (cs) Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný
CA2883174C (en) Apparatus and method for knee flexor assessment
US20090281465A1 (en) Rehabilitation and training apparatus and method of controlling the same
Fujisawa et al. Hip muscle activity during isometric contraction of hip abduction
MX2015014864A (es) Exoesqueleto multiarticular de resistencia ajustable para ejercicios de musculacion y rehabilitacion.
Fong et al. An investigation into the reliability of upper-limb robotic exoskeleton measurements for clinical evaluation in neurorehabilitation
CN108392777A (zh) 一种新型步态康复机器人
KR20160026373A (ko) 스쿼트 운동기구
KR20150136851A (ko) 하지 근력 측정 시스템
CN203790513U (zh) 双气囊减重步行训练装置
KR102021349B1 (ko) 재활치료용 기립보조기
Naval et al. Intra-rater and inter-rater reliability of measuring pelvic tilt using the palpation meter (PALMTM) device in stroke.
CN105413119B (zh) 人体三维运动的训练或测评器材
CZ308417B6 (cs) Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu
CN208193497U (zh) 一种新型步态康复机器人
Shi et al. Design and analysis of a lower limb rehabilitation robot
CN204274464U (zh) 一种坐位转体测量仪
Daines et al. Sit-to-stand and stand-to-sit crutch use for lower extremity powered exoskeletons
RU2537783C2 (ru) Устройство для измерения кинематических и силовых параметров кисти
CN203182910U (zh) 一种肘关节屈曲、伸展测量的装置
Tseng et al. Design and experimental evaluation of a reconfigurable gravity-free muscle training assistive device for lower-limb paralysis patients
EP3900614B1 (en) Device for measuring knee torque in bedridden humans and method for using the device
Bouhabba et al. Lower-limb rehabilitation robot design
CN203648008U (zh) 铁饼核心力量训练及量化监控装置
Gurli et al. EFFECT OF PELVIC TILT ON GAIT PARAMETERS IN PATIENTS WITH STROKE: Effect of pelvic tilt on parameters of gait in stroke patients