NL8701013A

NL8701013A - Inrichting voor het onderzoeken van de laterale enkelbanden van een patient.

Info

Publication number: NL8701013A
Application number: NL8701013A
Authority: NL
Original assignee: Stichting Surgical Research Fo
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1988-11-16

Description

V

NL 34.230-dV/jp

n " P

Inrichting voor het onderzoeken van de laterale enkelbanden van een patiënt.

Uitvinder: Prof.Dr. P.J. Klopper

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het onderzoeken van de laterale enkelbanden van een patiënt.

Tot op heden zijn er geen geschikte inrichtingen be-5 kend voor het onderzoeken van de laterale enkelbanden van een patiënt. Wanneer bij een patiënt letsel aan de laterale enkelbanden wordt vermoed, wordt dit bijvoorbeeld onderzocht door onder belasting röntgenfoto's te maken. Een andere gebruikelijke mogelijkheid is het maken van een arthrogram, 10 waarbij een contrastvloeistof wordt ingespoten. Deze bekende onderzoekmethoden zijn omslachtig, tijdrovend en kostbaar, en bovendien zijn de röntgenfoto's onder belasting vaak bijzonder pijnlijk voor de patiënt.

De uitvinding beoogt een inrichting voor het uitvoe-15 ren van een dergelijk onderzoek te verschaffen, waarbij de bovengenoemde nadelen op eenvoudige, doch niettemin doeltreffende wijze zijn ondervangen.

Hiertoe wordt de inrichting van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding gekenmerkt door tenminste 20 een voetsteun voor de voet van de patiënt, middelen voor het verplaatsen van de (elke) voetsteun vanuit een eerste naar een tweede stand, een opnemer voor het meten van de reactie van een lichaamsdeel van de patiënt ten gevolge van de verplaatsing van de voetsteun, en een verwerkingseenheid, die 25 een met de reactie van het lichaamsdeel van de patiënt overeenkomend signaal ontvangt van de opnemer en gedurende een meetinterval deze verplaatsing als functie van de tijd bepaalt.

Op deze wijze wordt een inrichting verkregen, waarmee 30 °P eenvoudige en snelle wijze zonder pijn voor de patiënt een indicatie kan worden verkregen over eventueel letsel aan de laterale enkelbanden van de patiënt. Deze indicatie wordt gevormd door de reactie van het lichaamsdeel van de patiënt, die wordt veroorzaakt door de verplaatsing van de voetsteun, 35 waarbij in het bijzonder de helling van deze reactie als 8 7.0.1013 4 - 2 -'k functie van de tijd een maat voor de stijfheid van de laterale enkelbanden vormt.

De uitvinding is gebaseerd op het feit, dat uit biomechanisch onderzoek in vitro is gebleken, dat banden, liga-5 menten en pezen visco-elastische eigenschappen bezitten. De uitvinding maakt daarbij gebruik van het inzicht, dat deze banden ook in vivo kunnen worden gemeten, door de te onderzoeken patiënt met de voeten op de voetsteunen te plaatsen en een voetsteun bijvoorbeeld over een kleine hoek in zeer 10 korte tijd buitenwaarts te kantelen, waardoor het onderbeen van de patiënt in overeenkomstige richting zal volgen. De verplaatsing van het onderbeen als functie van de tijd is daarbij voor de te stellen diagnose van belang.

Volgens een eenvoudige uitvoeringsvorm van de uitvin-15 ding is de (elke) voetsteun draaibaar om de langsas van de voet ondersteund.

Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm is de (elke) voetsteun draaibaar om een dwars op de langsas van de voet verlopende as, alsmede draaibaar om een as, die een scherpe 20 hoek insluit met de langsas van de voet, ondersteund.

Volgens de uitvinding kan de (elke) voetsteun horizontaal heen en weer beweegbaar zijn ondersteund, waarbij een tweede opnemer de weerstand van de voet tegen het volgen van de horizontale verplaatsing van de voetsteun meet, ter-25 wijl de verwerkingseenheid een met deze weerstand overeenkomend signaal van de opnemer ontvangt en gedurende een meet-interval deze weerstand als functie van de tijd bepaalt. Hierdoor kan de inrichting volgens de uitvinding worden toegepast voor het uitvoeren van een zogenaamd schuiflade-on-30 derzoek.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin enkele uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting volgens de uitvinding zijn weergegeven.

Fig. 1 is een zijaanzicht van het mechanische gedeel-35 te van de inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht van het in fig. 1 weergegeven mechanische gedeelte.

Fig. 3 is een doorsnede volgens de lijn III-III uit fig. 2.

8 7 0 1 0 1 3 - 3 -

Fig. 4 is een schematisch weergegeven doorsnede van het mechanische gedeelte van een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 5 is een doorsnede volgens de lijn V-V uit fig.

5 4.

Fig. 6 is een sterk vereenvoudigd blokschema van de inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 7 is een grafiek, waarin een voorbeeld van het meetresultaat van de inrichting volgens de uitvinding is 10 weergegeven.

In de fig. 1-3 is het mechanische gedeelte van een inrichting voor het onderzoeken van de laterale enkelbanden van een patiënt weergegeven, van welke inrichting in fig. 6 een sterk vereenvoudigd blokschema is afgebeeld. De inrich-15 ting is voorzien van twee voetsteunen 1, die draaibaar om een langsas 2, die althans nagenoeg samenvalt met de langsas van de voet van de patiënt, in een frame 3 zijn ondersteund. De voetsteunen 1 zijn elk aan de onderzijde voorzien van een blokkeerorgaan 4, in een uitsparing waarvan een grendelele-20 ment 5 grijpt, dat de bijbehorende voetsteun 1 in een eerste, horizontale stand blokkeert, zoals in fig. 3 voor de linker voetsteun 1 is weergegeven. Het grendelelement 5 kan uit de uitsparing van het blokkeerorgaan 4 worden vrijgemaakt door middel van een bedieningspedaal 6, dat via een 25 hefboom 7 het grendelelement 5 bedient. Een bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld als veer 8 uitgevoerd aandrijforgaan kan de bijbehorende voetsteun 1 naar een tweede stand verplaatsen, waarin de voetsteun 1 ten opzichte van het horizontale vlak buitenwaarts helt. Deze tweede stand wordt 30 bepaald door een instelbare aanslag 9, welke bestaat uit een bout, die in een U-vormig blok 10 verdraaibaar is. Bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is de aanslag 9 zodanig ingesteld, dat de voetsteun 1 in de tweede stand een hoek van ongeveer 8° insluit met het horizontale vlak.

35 De veer 8, die met het ene uiteinde is bevestigd aan een pen 11 van de bijbehorende voetsteun 1, is met het andere uiteinde bevestigd aan een beugel 12. Deze beugel 12 is gemonteerd op een draaibaar in het frame 3 gelegerde as 13, die door middel van een arreteerpen 14 in de getekende stand 8/01013 ♦ - 4 - is vastgezet. Door een knop 15 uit te trekken, kan de arre-tering worden opgeheven en de beugel 12 over ongeveer 180° worden verdraaid, waarna de arreteerpen 14 weer in een uitsparing van het frame 3 valt. De voetsteun 1 zal dan 5 door de veer 8 naar een binnenwaarts hellende stand kunnen worden verplaatst, waarbij de eindstand wordt bepaald door een instelbare aanslag 16.

De inrichting is voorts voorzien van een opnemer 17 (zie fig. 6) voor het meten van de verplaatsing van het on-10 derbeen van de patiënt ten gevolge van de verplaatsing van de voetsteun 1. Deze opnemer is bij het beschreven uitvoe-ringsvoorbeeld uitgevoerd als een potentiometer, die in een huis 18 is gemonteerd, welk huis een draagarm 19 bezit, op het vrije uiteinde waarvan een draaibare rol 20 is gemon-15 teerd. De bedieningsas van de potentiometer is via een snaar 21 koppelbaar met het onderbeen van de patiënt. Het huis 18 is verschuifbaar op een staander 22 aangebracht en kan op een geschikte hoogte op de staander 22 worden vastgezet.

De opnemer 17 is via een analoog/digitaal omzetter 23 20 gekoppeld met een verwerkingseenheid 24, zodat de verwer-kingseenheid 24 een met de verplaatsing van het onderbeen van de patiënt overeenkomend signaal ontvangt. Deze verplaatsing wordt door de verwerkingseenheid 24 gedurende een meetinterval als functie van de tijd gemeten en vastgelegd 25 in een geheugen 25. De op deze wijze gemeten functie kan op een beeldscherm 26 worden weergegeven en desgewenst met een printer 27 op papier worden vastgelegd.

Het meetinterval wordt gestart in afhankelijkheid van een signaal van een detector 28, die het begin van de ver-30 plaatsing van de voetsteun 1 detecteert. Deze detector 28 kan bijvoorbeeld bestaan uit een fotodiode, die in de eerste stand van de bijbehorende voetsteun 1 door een lichtbron wordt belicht, terwijl de lichtweg tussen de lichtbron en de fotodiode wordt onderbroken, zodra de voetsteun 1 naar de 35 tweede stand beweegt.

Voor het onderzoeken van de laterale enkelbanden van de patiënt wordt de patiënt met de voeten op de voetsteunen 1 geplaatst, en wordt een van de bedieningspedalen 6 omlaag bewogen. De desbetreffende voetsteun 1 wordt door de veer 8 β· 'l ft A ίΊ A Τ'

M f U £ ί' ! Q

- 5 - binnen enkele ms over de hoek van 8° naar de tweede stand verplaatst, waardoor het onderbeen van de patiënt in overeenkomstige richting gaat bewegen. De via de snaar 21 met dit onderbeen gekoppelde opnemer 17 geeft via de analoog/di-5 gitaal omzetter 23 een signaal aan de verwerkingseenheid 24, die gedurende een meetinterval van ongeveer 60 ms dit signaal registreert en als functie van de tijd op het beeldscherm 26 weergeeft. Het kantelen van de voetsteun 1 en het meetinterval beslaan een zodanig korte periode, dat de me-10 ting reeds is beëindigd, voordat er een aantoonbare reactie van het spierapparaat heeft plaatsgevonden.

Een voorbeeld van een meetresultaat is in fig. 7 weergegeven. In het interval 0-t^ reageert het onderbeen nog niet. Dit interval is de dode tijd, die nodig is voor 15 het onder spanning brengen van de laterale enkelbanden. In het interval ^e9^nt de curve te stijgen. Het in terval ^2_ΐ3 *s ^et lineaire deel van de curve, dat in het bijzonder van belang is. De hoek van dit lineaire deel β (snelheid) met de horizontaal is een maat voor de stijfheid 20 van de laterale enkelbanden. De afgebeelde curve betreft een gezonde patiënt. Wanneer een patiënt met letsel aan de laterale enkelbanden wordt onderzocht, zal het lineaire deel van de curve veel vlakker gaan lopen. Voorts zijn nog de dode tijd en de in de grafiek aangegeven hoek α van belang.

25 Het is mogelijk met de beschreven inrichting een aan tal metingen van de verplaatsing van het onderbeen achtereen uit te voeren, waarbij de verwerkingseenheid 24 de verschillende metingen in het geheugen 25 vastlegt. Vervolgens bepaalt de verwerkingseenheid 24 hiervan het gemiddelde, waar-30 na deze gemiddelde verplaatsing als functie van de tijd voor het onderzoek kan worden benut.

Opgemerkt wordt, dat de inrichting ook kan worden uitgevoerd met voetsteunen, die draaibaar zijn om een dwars op de langsas van de voet verlopende as, alsmede om een as, 35 die een scherpe hoek van bijvoorbeeld 16° insluit met de langsas van de voet. De voetsteunen kunnen dan bijvoorbeeld door een kogelscharnier in het frame 3 worden ondersteund.

Op deze wijze wordt een as voor supinatie en een as voor plantairflexie verkregen, waardoor een zeer natuurlijke 8 / 0 ' 0 1 3 4 4 - 6 - zwikbeweging aan de voet van de patiënt kan worden verleend.

In de fig. 4 en 5 is sterk schematisch een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting weergegeven, waarbij 5 voor reeds beschreven onderdelen dezelfde verwijzingscijfers zijn gebruikt. In dit geval zijn de voetsteunen 1 ondersteund door een kogelscharnier 29, terwijl voor het verplaatsen van de voetsteunen 1 dubbelwerkende hydraulische of pneumatische cilinders 30 zijn aangebracht. Deze cilinders 10 30 kunnen de voetsteunen 1 in buitenwaartse of binnenwaartse richting kantelen. De as(sen), om welke de voetsteunen 1 kantelen, kunnen worden ingesteld door het instellen van het aangrijpingspunt van de cilinders 30 op de voetsteunen 1.

Bij deze uitvoeringsvorm kan weer de opnemer 17 voor het 15 meten van de verplaatsing van het onderbeen zijn aangebracht.

Als alternatief kan een niet weergegeven drukopnemer in het hydraulische of pneumatische systeem van de cilinders 30 zijn aangebracht, die de door de laterale enkelbanden 20 opgewekte weerstand van de voet tegen het volgen van de beweging van de voetsteun 1 meet door de energie-absorptie te meten. Het verkregen signaal wordt op dezelfde wijze verwerkt als het signaal van de opnemer 17 en levert eenzelfde soort meetresultaat op als in fig. 7 is weergegeven.

25 Bij de in fig. 4 en 5 weergegeven inrichting zijn de voetsteunen 1 elk nagenoeg wrijvingsloos verschuifbaar gelegerd in een draagraam 31. Door middel van hydraulische of pneumatische cilinders 32 zijn de voetsteunen 1 hierdoor heen en weer beweegbaar over een afstand van 5-15 mm binnen 30 een periode van 20 ms. Hierdoor is deze inrichting geschikt voor het uitvoeren van een zogenaamd schuiflade-onderzoek, waarmee in het bijzonder de stijfheid van de voorste laterale enkelband kan worden onderzocht.

In het hydraulische of pneumatische systeem van de 35 cilinders 32 is een drukopnemer 33 (zie fig. 6) aangebracht, die de weerstand van de voet tegen de voorwaartse beweging van de voetsteun 1 meet door de energie-absorptie in dit systeem te meten. Het verkregen meetsignaal wordt via een analoog/digitaal omzetter 34 afgegeven aan de verwerkings-

87 0 1 0 IS

- 7 - eenheid 24. De energie-absorptie als functie van de tijd levert weer eenzelfde soort meetresultaat op als in fig. 7 ! is weergegeven.

De opnemer 17 kan bij het schuiflade-onderzoek wor-5 den gebruikt om de verplaatsing van het onderbeen vlak boven de enkel te meten.

Zo nodig kan een bevestigingsorgaan zijn aangebracht voor het fixeren van het onderbeen van de patiënt.

Opgemerkt wordt, dat de inrichting volgens de uitvin-10 ding desgewenst ook alleen met in horizontale richting heen en weer beweegbare voetsteunen kan zijn uitgevoerd.

Voorts wordt opgemerkt, dat uiteraard ook bij de inrichting volgens de fig. 1-3 de voetsteunen nog horizontaal heen en weer verschuifbaar kunnen zijn uitgevoerd.

15 De uitvinding is dan ook geenszins beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kunnen worden gevarieerd.

8701013

Claims

1. Inrichting voor het onderzoeken van de laterale enkelbanden van een patiënt, gekenmerkt door tenminste een voetsteun voor de voet van de patiënt, middelen voor het verplaatsen van de (elke) voetsteun vanuit een 5 eerste naar een tweede stand, een opnemer voor het meten van de reactie van een lichaamsdeel van de patiënt ten gevolge van de verplaatsing van de voetsteun, en een verwerkingseen-heid, die een met de reactie van het lichaamsdeel van de patiënt overeenkomend signaal ontvangt van de opnemer en 10 gedurende een meetinterval deze reactie als functie van de tijd bepaalt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de (elke) voetsteun draaibaar om de langsas van de voet is ondersteund.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de (elke) voetsteun draaibaar om een dwars op de langsas van de voet verlopende as, alsmede draaibaar om een as, die een scherpe hoek insluit met de langsas van de voet, is ondersteund.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelen voor het verplaatsen van een voetsteun de voetsteun naar keuze naar een buitenwaarts dan wel binnenwaarts hellende stand kunnen verplaatsen.

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor de (elke) voetsteun een grendelelement is aangebracht, dat de bijbehorende voetsteun in de eerste, horizontale stand blokkeert en dat door middel van een bedieningsorgaan ontkoppelbaar is, waarbij 30 een aandrijforgaan bij ontkoppeld grendelelement de voetsteun naar de tweede» ten opzichte van het horizontale vlak hellende stand verplaatst, welke tweede stand door een instelbare aanslag wordt bepaald.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 35 met het kenmer k, dat de opnemer de verplaatsing van het onderbeen meet. 8701015 - 9 - c

7. Inrichting volgens conclusie 6, m e t h e t kenmerk, dat de opnemer bestaat uit een draaipotentio-meter, waarvan de bedieningsas door middel van een snaar koppelbaar is met het onderbeen van de patiënt, terwijl een 5 veer met constante veerkracht de bedieningsas telkens naar de beginstand terugdraait.

8. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de opnemer de weerstand van de voet tegen het volgen van de beweging van de voetsteun 10 meet,

9. Inrichting volgens een der conclusies 1-4 en 8, met het kenmerk, dat de middelen voor het verplaatsen van de (elke) voetsteun bestaan uit een hydraulische of pneumatische aandrijfcilinder.

15 IQ. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de opnemer is uitgevoerd als drukopne-mer, die is opgenomen in het hydraulische of pneumatische systeem van de aandrijfcilinder.

11. Inrichting volgens conclusie 1 of een der conclu- 20 sies 2-10, met het kenmerk, dat de (elke) voetsteun horizontaal heen en weer beweegbaar is ondersteund, waarbij een tweede opnemer de weerstand van de voet tegen het volgen van de horizontale verplaatsing van de voetsteun meet, terwijl de verwerkingseenheid een met deze 25 weerstand overeenkomend signaal van de opnemer ontvangt en gedurende een meetinterval deze weerstand als functie van de tijd bepaalt.

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat voor de (elke) voetsteun een tweede hy- 30 draulische of pneumatische aandrijfcilinder is aangebracht voor het heen en weer bewegen van de voetsteun.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de tweede opnemer is uitgevoerd als drukopnemer, die is opgenomen in het hydraulische of pneuma- 35 tische systeem van de tweede aandrijfcilinder.

14. Inrichting volgens een der conclusies 11-13, met het kenmerk, dat een bevestigingsorgaan is aangebracht voor het fixeren van het onderbeen van de patiënt. 87 0-(0/5 - 10 -

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verwerkingseenheid de verplaatsing van het lichaamsdeel van de patiënt registreert gedurende een meetinterval van 30-90 ms, bij voorkeur 60 5 ms.

16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het meetinterval van de verwerkingseenheid wordt gestart door een detector, die het begin van de verplaatsing van de (elke) voetsteun detecteert,

17. Inrichting volgens een der conclusies 2-16, met het kenmerk, dat de (elke) voetsteun in de tweede stand een hoek van 6-10° met het horizontale vlak maakt.

18. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verwerkingseenheid voor 15 een aantal opeenvolgende verplaatsingen van de (elke) voetsteun de reactie van het lichaamsdeel van de patiënt als functie van de tijd in een geheugen vastlegt en daarvan een gemiddelde bepaalt. 8701013