PL215974B1 - Urządzenie do pomiaru parametrów ruchu ciała i jego anomalii oraz sposób jego stosowania - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru parametrów ruchu ciała oraz jego anomalii. Urządzenie składa się z rejestrująco-analizującego układu (RAU), zbudowanego z odbiorczego modułu (MR), rejestrująco-analizującego zewnętrznego modułu (MRAZ), rejestrująco-analizującego kontaktowego modułu (MRAK), rejestrująco-analizującego wynikowego modułu (MRAW) i/lub rejestrująco-transmitującego zewnętrznego układu (RTZU), zbudowanego z rejestrującego zewnętrznego modułu (RZM), zasilającego zewnętrznego modułu (ZZM) i komunikacyjnego zewnętrznego modułu (KZM) i/lub rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu (RTKU), zbudowanego z rejestrującego kontaktowego modułu (RKM) i komunikacyjnego kontaktowego modułu (KKM), przy czym w zależności od zastosowania rejestrująco-analizujący układ (RAU) może być połączony informacyjnym łączem (1) z rejestrująco-transmitującym układem (RTZU), albo informacyjnym łączem (2) z rejestrująco-transmitującym kontaktowym układem (RTKU), albo jednocześnie informacyjnym łączem (1) z rejestrująco-transmitującym zewnętrznym układem (RTZU) i informacyjnym łączem (2) z rejestrująco-transmitującym kontaktowym układem (RTKU). Zaletą powyższego urządzenia i sposobu jego stosowania jest możliwość równoczesnego zastosowania wielu systemów czujników do oceny różnych aspektów ruchu ciała po podłożu, których funkcje skojarzone są czasowo i topograficznie. Urządzenie według wynalazku, monitorując i korelując symetrię nerwowej stymulacji ruchu, z symetrią sprzężenia nerwowo-mięśniowego, symetrią przestrzennej geometrii ruchu, a także symetrią sił nacisku na podłoże, dzięki porównaniu danych z bazą wzorców fizjologii oraz bazą wzorców patologii, umożliwia szybkie oszacowanie przyczyn i stopnia zaburzenia czynności ruchowej, a także monitorowanie procesu zdrowienia.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru parametrów ruchu ciała i jego anomalii oraz sposób jego stosowania.

Współczesna diagnostyka medyczna w celu dokonania oszacowania parametrów ruchu ciała posługuje się następującymi metodami:

Lekarskie badanie podmiotowe dotyczące dolegliwości narządu ruchu pacjenta dostarcza informacji, których wiarygodność uzależniona jest od ogólnego stanu zdrowia, czasu trwania i natężenia choroby, poziomu inteligencji i związanej z tym wyrazistość przekazu, aktualnych intencji pacjenta warunkujących wiarygodność przekazu, przejawiających się agrawacją lub dysymulacją oraz kwalifikacji lekarza, który informacje może wykorzystać, lub nie, jako inspirację dla ciągu skojarzeń diagnostycznych. Plan badania ma charakter warstwowy, ponieważ rozpoczyna się od ogólnej oceny stanu zdrowia, zagłębiając się w obszar szczegółów swoistych dla określonych narządów, stąd dość łatwo sprowadzić go do postaci testu ankietowego dając możliwość przybliżonej oceny ilościowej.

Badanie przedmiotowe jest oceną stanu zdrowia pacjenta z zastosowaniem telereceptorów lekarza, głównie wzroku, słuchu, powonienia lub w ocenie palpacyjnej receptorów kontaktowych, głównie dotyku, ciepła, zimna, ruchu. Kolejnym etapem badania jest zastosowanie bodźców opukowych, dotykowych, testów prowokacyjnych, lub prostych narzędzi pomiarowych odzwierciedlających wybraną płaszczyznę ruchu, nigdy zaś jego aspekt globalny. Istnieje tu wiele popularnych, stosowanych aktualnie metod.

Znanym rozwiązaniem stosowanym do oceny zakresu ruchu jest prosty goniometr wykonany z polimeru lub metalu, zaopatrzony w podziałkę kątową oraz ramiona do orientacji względem zmieniających kąty płaszczyzn. Rozszerzeniem tej idei jest goniometr elektroniczny, którego działanie oparte jest na przeliczaniu zmiany parametrów elektrycznych na wartości kątowe. Zaletą urządzenia jest prostota konstrukcji oraz pomiaru, natomiast wadą możliwość pozyskiwania wyłącznie statycznych wartości kątowych i niewielka dokładność.

Kolejnym rozwiązaniem jest metoda fotokinematyczna, polegająca na rejestracji ruchu przy pomocy kamery świetlnej na określonym standardowo i dobrze oświetlonym odcinku bieżni. W celu ułatwienia obróbki filmu interesujące odcinki ciała oznacza się przy pomocy świecących znaczników, których przemieszczenia na filmie są oceniane planimetrycznie. Rozwinięciem metody jest pomiar stereoskopowy i kwadroskopowy, gdzie uzyskuje się obrazy ruchu tego samego pacjenta widziane z różnych, ustawionych pod określonymi kątami dwóch, czterech, a nawet ośmiu kamer. Oprogramowanie umożliwia nakładanie obrazów uzyskanych z różnych kierunków oraz ocenę zakresu ruchów markerów na osi czasu. Pomimo iż urządzenia tego typu są wyposażone w system bezpośredniego monitorowania, indeksacja markerów, ocena ich trajektorii, a następnie tworzenie pomiędzy nimi powiązań czynnościowych powoduje, że systemy tego typu, z uwagi na dużą pracochłonność nie nadają się do diagnostyki przesiewowej, a jedynie do stacjonarnych zastosowań badawczych. Uzyskiwane bardzo interesujące wyniki są negatywnie równoważone wysokimi kosztami kamer i obsługującego je systemu informatycznego. Brak jest również możliwości powiązania danych planimetrycznych z rzeczywistym działaniem ciężaru ciała na podłoże.

Metoda radiokinematyczna, polegająca na wykonywaniu zdjęć RTG pacjenta znajdującego się na bieżni, w trakcie chodu z określoną prędkością, dzięki zainstalowaniu z jednej strony bieżni szerokokątnej lampy RTG, a po drugiej stronie wielkoformatowego detektora (np. ekranu fluorescencyjnego i kamery). Lampa wykonując ekspozycje promieniami X w określonych odstępach czasu powoduje powstawanie na ekranie zmieniających się naprzemiennie układów kostnych, na których można przeprowadzić obliczenia planimetryczne. Wadą metody, oprócz podobnych wymienionych dla metody fotokinematycznej, jest narażenie pacjenta na promieniowanie, poza tym rozbieżność wiązki powoduje zniekształcenia w zakresie rozkładu energii i geometrii obrazu.

Metoda termografii dynamicznej, polegająca na wykonywaniu serii zdjęć termowizyjnych u pacjenta spacerującego po bieżni. Zaletą metody jest uzyskanie, oprócz parametrów planimetrycznych informacji o stopniu rozgrzania mięśni biorących udział w ruchu. Wadą metody jest bardzo wysoki koszt kamery termowizyjnej, która umożliwia seriografię oraz dużą wrażliwość tej metody pomiaru na zakłócenia (np. zmiany obrazu spowodowane promieniowaniem tła lub uciskiem ubrania), a także, jak w powyższych, brak możliwości powiązania danych planimetrycznych z rzeczywistym działaniem ciężaru ciała na podłoże.

PL 215 974 B1

Metoda gammagrafii dynamicznej, polegająca na rejestracji obrazu utworzonego przez emisję kwantów gamma, z izotopu podanego pacjentowi (zazwyczaj dożylnie). W pobliżu bieżni zamontowany jest wówczas detektor gamma, zbudowany z licznych kryształów scyntylacyjnych, których reakcja elektryczna na promieniowanie umożliwia przestrzenną rekonstrukcję obrazu. Wadą metody jest wysoki koszt, dość niewyraźny obraz i narażenie pacjenta na promieniowanie, a także brak możliwości powiązania danych planimetrycznych z rzeczywistym działaniem ciężaru ciała na podłoże, zaletą - możliwość selektywnej oceny funkcji naczyń krwionośnych i mięśni w trakcie ruchu.

Metoda elektrografii dynamicznej, polegająca na przestrzennej rekonstrukcji obrazu kolejnych faz ruchu ciała na podstawie zarejestrowanych z kierunkowych detektorów - czynnościowych zmian rozkładu pola elektrycznego na powierzchni ciała osoby badanej. Wadą metody jest mało szczegółowy, aproksymacyjny obraz obiektu, wysoki koszt aparatury i duża wrażliwość na zakłócenia ze strony urządzeń elektrycznych, a także brak możliwości powiązania danych planimetrycznych z rzeczywistym działaniem ciężaru ciała na podłoże.

Jeszcze innym znanym rozwiązaniem są mocowane na ciele pacjenta czujniki przyspieszenia, których zasada działania oparta jest na ocenie bezwładności kalibrowanej masy sejsmicznej. W zależności od trafności rozłożenia czujników na ciele pacjenta pomiar dostarcza informacji na temat symetrii naprzemienności, parametrów kątowych oraz przyspieszeń badanych kończyn. Systemy tego typu z dużą dokładnością określają parametry kątowe i przyspieszenia, a także symetrię ruchu. Wynik taki nie może jednak odpowiedzieć na pytanie, czy ruchy dające porównywalny efekt goniometryczny były spowodowane zaangażowaniem porównywalnej w obu kończynach części zasobów mięśniowych, a także czy ruchy te spowodowały działanie podobnych sił na podłoże poprzez stopy pacjenta.

Metoda tensometrii dynamicznej, polegająca na zastosowaniu w obuwiu osoby badanej czujników pneumatycznych, hydraulicznych lub tensometrycznych, skupionych w obrębie przodostopia, śródstopia i pięty, które dzięki systemom równoległej transmisji danych umożliwiają rejestrację zmiennych i naprzemiennych ciśnień towarzyszących poszczególnym fazom chodu. Wartości ciśnień można uśredniać i aproksymować do roli wyznaczników chodu, co jest jednak procedurą bardzo przybliżoną. Wadą metody jest bazowanie na przybliżeniach, w oderwaniu od przestrzennych wyznaczników ruchu kończyn (kąty i przyspieszenia).

Przedstawione powyżej przykłady stosowanych technik oceny parametrów ruchu ciała posiadają liczne wady i z dużym przybliżeniem odzwierciedlają stan rzeczywisty. Badania prowadzone przez człowieka przy pomocy goniometru, plurimetru, pionu, taśmowego lub sztywnego namiaru liniowego, powodują sumowanie się popełnianych drobnych błędów metodologicznych, związanych z pozycją pacjenta i sposobem przyłożenia narzędzia pomiarowego. Problemy te w relacjach pacjentów z tym samym lekarzem powodują powstanie możliwego do wyeliminowania błędu systemowego, niestety w kontaktach z innymi lekarzami, gdy stykają się różne typy błędów systemowych, prowadzą do przekłamań i utraty wiarygodności zsumowanej informacji.

Metody obrazowania ruchu ciała z umieszczonymi na jego ciele markerami umożliwiają uzyskiwanie danych liczbowych odzwierciedlających przestrzenne wyznaczniki ruchu są negatywnie równoważone bardzo wysokimi kosztami kamer i obsługującego je systemu informatycznego, a także dużą pracochłonnością obsługi, co eliminuje te systemy z zastosowania do powszechnych badań przesiewowych. Brak jest również możliwości powiązania danych planimetrycznych z rzeczywistym działaniem ciężaru ciała na podłoże.

Systemy skórnych czujników do pomiaru kątów i przyspieszeń z dużą dokładnością określają symetrię parametrów ruchu w relacji do wektora grawitacji. Wynik taki nie może jednak odpowiedzieć na pytanie, czy ruchy dające porównywalny w obu kończynach efekt goniometryczny były spowodowane zaangażowaniem porównywalnej siły mięśniowej, a także czy ruchy te spowodowały działanie podobnych sił na podłoże poprzez stopy pacjenta.

Z kolei pozbawione wyznaczników kątowych rozkłady wartości ciśnień, uzyskane metodą tensometryczną można uśredniać i aproksymować do roli wyznaczników chodu, co jest jednak procedurą bardzo przybliżoną, nie mówi bowiem nic o geometrii, głównie symetrii ruchu. Wadą metody jest bardzo przybliżona aproksymacja, oderwana od przestrzenno-kątowych wyznaczników ruchu kończyn.

Podsumowując, w klasycznych, znanych systemach analizy kinematycznych cech ruchu, pomimo dużej różnorodności czujników, ciągle dokonuje się pomiarów w sposób jednotorowy i ta właśnie cecha jest przyczyną konieczności stosowania przybliżeń, czego konsekwencją są błędy i przekłamania. Współczesnej metrologii klinicznej, posługującej się całą paletą, wymienionych powyżej jednotorowych obserwacji ciągle brak jest urządzenia, które opisze ruch przy pomocy wyznaczników

PL 215 974 B1 zespolonych, przedstawiających związek przyczynowy zjawisk sprawczych ruchu (w obrębie systemu nerwowego) z efektywnością pobudzania efektorów mięśniowych, powodujących przestrzenne przemieszczenia części ciała (pomiar przyspieszeń i kątów), a przede wszystkim z wymiarem fizycznym (mierzonym w N lub KG) ich oddziaływania poprzez stopy na podłoże, czyli będzie rejestrować równocześnie geometryczne cechy ruchu markera w powiązaniu z parametrem nacisku stóp na podłoże oraz potencjałami bioelektrycznymi powodującymi ruch mięśni.

Celem niniejszego wynalazku jest usunięcie głównej wady aktualnie stosowanych standardów diagnostycznych, opartych na stosowaniu jednoparametrycznych lub jednokierunkowych metod pomiaru, powodujących błędy i przekłamania parametryczne. Drugim celem jest chęć zmniejszenia niedogodności stosowanego powszechnie standardu pomiarów jednotorowych, zmuszających chorego i niesprawnego ruchowo człowieka do licznych wizyt w rozsianych pracowniach pomiarowych, których wyniki są niezbędne do postawienia diagnozy. Wszechstronne pomiary wykonane w jednym cyklu, podczas jednej wizyty, z zastosowaniem urządzenia według wynalazku stanowią dla specjalisty podstawę do postawienia natychmiastowej i kompetentnej diagnozy.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest stworzenie takiego urządzenia do pomiaru parametrów ruchu ciała i jego anomalii oraz sposobu jego stosowania, które dawało by skojarzoną, opartą na planie symetrii, przestrzenną informację o związkach neurofizjologicznych parametrów inicjacji ruchu z geometrią tego ruchu i jego dynamicznymi skutkami działania na podłoże.

Postawione zadanie udało się rozwiązać dzięki zastosowaniu urządzenia do pomiaru parametrów ruchu ciała i jego anomalii oraz sposobu jego stosowania.

Istota urządzenia do pomiaru parametrów ruchu ciała i jego anomalii oraz sposobu jego stosowania opiera się na tym, że składa się ono z rejestrująco-analizującego układu, zbudowanego z odbiorczego modułu, rejestrująco-analizującego zewnętrznego modułu, rejestrująco-analizującego kontaktowego modułu, rejestrująco-analizującego wynikowego modułu i/lub rejestrująco-transmitującego zewnętrznego układu, zbudowanego z rejestrującego zewnętrznego modułu, zasilającego zewnętrznego modułu i komunikacyjnego zewnętrznego modułu i/lub rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu, zbudowanego z rejestrującego kontaktowego modułu i komunikacyjnego kontaktowego modułu, przy czym w zależności od zastosowania rejestrująco-analizujący układ może być połączony informacyjnym łączem z rejestrująco-transmitującym układem, albo informacyjnym łączem z rejestrująco-transmitującym kontaktowym układem, albo jednocześnie informacyjnym łączem z rejestrująco-transmitującym zewnętrznym układem i informacyjnym łączem z rejestrująco-transmitującym kontaktowym układem.

Rejestrująco-analizujący układ zbudowany jest z odbiorczego modułu, który składa się z zewnętrznego obwodu odbiorczego, zestrojonego z kontaktowym galwanicznym łączem i/lub kontaktowym podczerwonym łączem i/lub kontaktowym standardowym radiowym łączem i/lub kontaktowym niestandardowym łączem, połączonego z demodulatorem oraz informacyjnym buforem, składa się także z rejestrująco-analizującego zewnętrznego modułu, który zbudowany jest z obrazującej matrycy zewnętrznych czujników, obrazującego programu, markerującego programu, nieulotnej pamięci zewnętrznych czujników, buforu zewnętrznych czujników, analizującego programu, wynikowego buforu zewnętrznych czujników składa się również z rejestrująco-analizującego kontaktowego modułu, który zbudowany jest z buforu kontaktowych czujników, obrazującej matrycy kontaktowych czujników; obrazującego programu kontaktowych czujników, markerującego programu kontaktowych czujników, analizującego programu kontaktowych czujników, nieulotnej pamięci kontaktowych czujników, wynikowego buforu kontaktowych czujników.

W skład rejestrująco-analizującego układu wchodzi rejestrująco-analizujący wynikowy moduł, który zbudowany jest z buforu analizy wyników, bazy danych, wielowymiarowej matrycy prezentacji graficznej, trójwymiarowego programu animacji, bazy wzorców fizjologii oraz bazy wzorców patologii.

Rejestrujący zewnętrzny moduł zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu składa się z operacyjnego wzmacniacza świetlnych kamer i połączonego z nim systemu świetlnych kamer i/lub operacyjnego wzmacniacza termowizyjnych kamer połączonego z systemem termowizyjnych kamer i/lub operacyjnego wzmacniacza radiowych czujników, połączonego z systemem radiowych czujników i/lub operacyjnego wzmacniacza czujników drgań, połączonego z systemem czujników drgań i/lub operacyjnego wzmacniacza magnetycznej indukcji, połączonego z systemem czujników magnetycznej indukcji i/lub operacyjnego wzmacniacza czujników pola elektrycznego, połączonego z systemem czujników pola elektrycznego i/lub operacyjnego wzmacniacza podłogowych czujników nacisku,

PL 215 974 B1 połączonych z systemem podłogowych czujników nacisku, dwukierunkowego multipleksera połączonego z analogowo-cyfrowym przetwornikiem.

Zasilający zewnętrzny moduł zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu składa się z zasilacza oświetlenia widzialnym światłem połączonego z zespołem reflektorów widzialnego światła i/lub zasilacza podczerwonego oświetlenia, połączonego z kierunkowymi reflektorami podczerwieni i/lub zasilacza promiennika fal radiowych, połączonego z kierunkowymi promiennikami fal radiowych i/lub zasilacza emitera drgań mechanicznych, połączonego z kierunkowymi emiterami drgań mechanicznych.

Komunikacyjny zewnętrzny moduł zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu zbudowany jest z operacyjnego wzmacniacza połączonego z zewnętrznym modulatorem, który realizuje transmisję danych poprzez galwaniczne łącze i/lub podczerwone łącze i/lub standardowe radiowe łącze i/lub niestandardowe łącze. Rejestrująco-transmitujący kontaktowy układ zbudowany jest z rejestrującego kontaktowego modułu, który składa się z pletyzmograficznych czujników oraz wzmacniacza pletyzmograficznych czujników i/lub termistorowych czujników oraz wzmacniacza termistorowych czujników i/lub akcelerometrycznych czujników oraz wzmacniacza akcelerometrycznych czujników i/lub indukcyjnych czujników oraz wzmacniacza indukcyjnych czujników i/lub czujników pola elektrycznego oraz wzmacniacza czujników pola elektrycznego i/lub tensometrycznych czujników oraz wzmacniacza tensometrycznych czujników i/lub kątowo-impulsowych czujników oraz wzmacniacza kątowo-impulsowych czujników i/lub rezystancyjno-impedancyjnych czujników oraz wzmacniacza rezystancyjno-impedancyjnych czujników i/lub czujników pojemności elektrycznej oraz wzmacniacza czujników pojemności elektrycznej i/lub kontaktowych czujników drgań mechanicznych oraz wzmacniacza kontaktowych czujników drgań mechanicznych i/lub żyroskopowych czujników oraz wzmacniacza żyroskopowych czujników; z których dane przesyłane są do wewnętrznego multipleksera, a następnie kontaktowego analogowo-cyfrowego przetwornika i do komunikacyjnego kontaktowego modułu.

Rejestrująco-transmitujący kontaktowy układ, zbudowany jest z komunikacyjno-rejestrującego kontaktowego modułu, który składa się z operacyjnego wzmacniacza połączonego z kontaktowym modulatorem, który realizuje transmisję danych poprzez kontaktowe galwaniczne łącze i/lub kontaktowe podczerwone łącze i/lub kontaktowe standardowe radiowe łącze i/lub kontaktowe niestandardowe łącze.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób pomiaru parametrów ruchu ciała i jego anomalii przy zastosowaniu opisanego powyżej urządzenia. Polega on na tym, że najpierw dokonuje się skojarzonego pomiaru i oceny ciała w dwóch podstawowych kierunkach, poziomym i pionowym, z których pierwszy ocenia głównie symetrię pomiędzy parametrami zarejestrowanymi szczególnie na parzystych, jednoimiennych organach ciała, takich jak pary stóp, kolan, bioder, rąk, łokci, ramion, barków, błędników i uszu, drugi kierunek natomiast, ocenia pionowe skojarzenia wyznaczników poszczególnych symetrii poziomych, szczególnie w odniesieniu do wspólnej osi czasu i osi symetrii ciała, a następnie uzyskane wyniki cząstkowe porównuje się z bazą wzorców fizjologii i patologii oraz łączy je w skojarzenia przyczynowo-skutkowe.

W ramach tej procedury dokonuje się rejestracji geometrycznych parametrów ruchu wolnych i/lub markerowanych kończyn górnych, dolnych, głowy i tułowia, bezdotykowe i/lub kontaktowo i/lub w skojarzeniu z rejestracją parametrów metaboliczno-elektrofizjologicznych bezdotykowo i/lub kontaktowo i/lub w skojarzeniu z rejestracją parametrów nacisku na podłoże z podłogowych czujników tensometrycznych i/lub kontaktowych czujników tensometrycznych, obrazując wyniki parametrami symetrii pierwszego rzędu i/lub parametrami symetrii drugiego rzędu i/lub parametrami symetrii trzeciego rzędu. Wyniki pomiarów oblicza się według wzorów nr 1, 2, 3.

Dzięki wprowadzeniu urządzenia pomiarowego oraz sposobu według wynalazku udało się nieoczekiwanie ustalić do celów pomiarowych dodatkowe związki danych, pełniej odwzorowujących sterowniczo-geometryczno-obciążeniowy wymiar symetrii prawidłowego ruchu i na tym podłożu wyznaczyć liczbowe parametry, często bardzo złożonych przyczyn anomalii ruchu.

Wynalazek umożliwia wielopoziomowy i zazwyczaj symetryczny pomiar wyznaczników geometrycznych, dynamicznych i neurofizjologicznych poszczególnych części ciała, które w danym momencie tworzą czynnościowy zespół ruchowy oraz dostarcza sposobu wzajemnego powiązania parametrów sprawczych ruchu (neurofizjologicznych), z wizualnymi efektami kinematycznymi (geometria ruchu), a przede wszystkim z efektami dynamicznymi (sił działających poprzez stopy na podłoże), powodując, że analiza biomechanicznych funkcji ciała jest znacznie pełniejsza.

PL 215 974 B1

Zaletą powyższego urządzenia i sposobu według wynalazku jest możliwość oceny różnych aspektów ruchu ciała po podłożu, dzięki zastosowaniu wielu systemów czujników, których funkcje pomiarowe skojarzone są czasowo i topograficznie. Liczne analizy ruchu ciała przeprowadzone w kilku jednostkach chorobowych z zastosowaniem powyższego urządzenia i porównawczo technikami jednotorowymi, potwierdziły jego dużo wyższą dokładność, co w warunkach poradni konsultacyjnej przyczyniło się do wyższej trafności stawianych przez lekarzy diagnoz niż w przypadku opierania się wyłącznie na technikach jednotorowych. Wyniki były randomizowane i uzyskały wysoki poziom znamienności statystycznej.

W nawiązaniu do badań czynnościowych należy pamiętać, że ruch ciała jest skutkiem korelacji wielonarządowej, gdzie na pierwszy plan wysuwa się umiejętność utrzymania równowagi w pozycji pionowej oraz zdolność realizowania kontrolowanego wychwiania i powrotu do stanu równowagi, w połączeniu z ruchem posuwistym po podłożu. Zjawiska te warunkuje symetria funkcji błędników i przewodzenia impulsów nerwowych z mózgu do mięśni, symetryczne unaczynienie i związana z tym wydajność elektro-mechaniczna mięśni, symetryczna budowa układu kostno-stawowego i zakres ruchomości kończyn.

Ruch kręgowca po podłożu, dla zewnętrznego obserwatora jest synchroniczną i naprzemienną zmianą parametrów geometrycznych kończyn, głowy i tułowia, które można łatwo pozyskać stosując wzbogacone markerami systemy stereoskopowe z użyciem kamer świetlnych, termowizyjnych, czujników ultradźwiękowych, czujników pola elektrycznego i magnetycznego, bądź system kontaktowych akcelerometrycznych, żyroskopowych, kątowo-impulsowych, bądź rezystancyjnych czujników określających zakres ruchu względem określonego układu odniesienia. Takie pomiary definiują z dużą dokładnością geometrię ruchu, nie dając żadnej informacji o nerwowo-mięśniowej inicjacji ruchu, ani o mechanicznych skutkach ruchu, przenoszonych przez stopy na podłoże. Uzyskany przy pomocy tradycyjnych pomiarów wynik w postaci asymetrii ruchu nie jest w stanie odpowiedzieć na pytanie czy przyczyna spowodowana jest schorzeniem nerwów, mięśni czy stawów, czy uszkodzony jest nerw sterujący grupą mięśni, czy chory jest jeden ze stawów kończyny dolnej. Podobnie wygląda sytuacja dla pomiarów wykonywanych na macie tensometrycznej, gdzie popełnia się duże błędy próbując dokonywać aproksymacji znanego rozkładu ciśnień do ruchu ciała po podłożu. Jeszcze większe pomyłki popełnia się przy wyciąganiu wniosków z wycinkowych badań przewodnictwa nerwowego, bądź wyników badań elektromiograficznych.

Urządzenie według wynalazku, monitorując i korelując parametry symetrii nerwowej stymulacji ruchu, z symetrią parametrów sprzężenia nerwowo-mięśniowego, symetrią parametrów przestrzennej geometrii ruchu, a także symetrią sił nacisku na podłoże, umożliwia szybkie oszacowanie przyczyn zaburzenia czynności ruchowej, a także monitorowanie procesu zdrowienia.

Urządzenie stanowiące przedmiot wynalazku jest uwidocznione w przykładzie jego wykonania, na rysunku przedstawiającym jego konstrukcję w układzie schematycznym. Zgodnie z wynalazkiem, fig. 1 przedstawia schemat blokowy urządzenia złożony z: rejestrująco-transmitującego zewnętrznego układu RTZU, rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu RTKU oraz rejestrującoanalizującego układu RAU, fig. 2 - schemat połączeń zewnętrznych czujników pomiarowych urządzenia na tle sylwetki człowieka, fig. 3 - przykładowy sposób skojarzenia systemu czujników nacisku SCN z systemem świetlnych kamer SSN i zespołem reflektorów światła widzialnego ZRS, fig. 4 - schemat blokowy rejestrująco-transmitującego zewnętrznego układu RTZU, fig. 5 - schemat blokowy komunikacyjnego zewnętrznego modułu KZM, fig. 6 - schemat rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu RTKU, fig. 7 - schemat rejestrująco-analizującego kontaktowego układu RTKU z czujnikami rozmieszczonymi na sylwetce człowieka, fig. 8 - schemat blokowy odbiorczo-rejestrującego modułu MR, fig. 9 - schemat blokowy analizującego zewnętrznego modułu MRAZ oraz analizującego kontaktowego modułu MRAK rejestrująco-analizującego układu RAU, fig. 10 - moduł analizujący MAA rejestrująco-analizującego układu RAU, fig. 11 - schemat segregujący czujniki kontaktowe i zewnętrzne do grup geometrycznych pomiarów PG, parametrów metaboliczno-elektrofizjologicznych PME, parametrów nacisku na podłoże PNP, a fig. 12 przykładowy schemat skojarzenia wyznaczników poziomych symetrii pierwszego rzędu SPR w wyznaczniki pionowe: symetrii drugiego rzędu SDR i symetrii trzeciego rządu STR, wzór nr 1 - zestawienie wyników pomiarów dla symetrii pierwszego rzędu SPR, wzór nr 2 - zestawienie wyników pomiarów dla symetrii drugiego rzędu SDR, wzór nr 3 - zestawienie wyników dla symetrii trzeciego rzędu STR.

Urządzenie według wynalazku składa się z rejestrująco-transmitującego zewnętrznego układu

RTZU, zbudowanego z rejestrującego zewnętrznego modułu RZM, zasilającego zewnętrznego

PL 215 974 B1 modułu ZZM i komunikacyjnego zewnętrznego modułu KZM i/lub rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu RTKU. zbudowanego z rejestrującego kontaktowego modułu RKM i komunikacyjnego kontaktowego modułu KKM oraz rejestrująco-analizującego układu RAU. zbudowanego z odbiorczego modułu MR, rejestrująco-analizującego zewnętrznego modułu MRAZ, rejestrująco-analizującego kontaktowego modułu MRAK, rejestrująco-analizującego wynikowego modułu MRAW (fig. 1). Rejestrujący zewnętrzny moduł RZM, będący częścią zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu RTZU, zbudowany jest z dwóch zasadniczych elementów, z których pierwszy składa się z operac yjnego wzmacniacza świetlnych kamer OWK i połączonego z nim systemu świetlnych kamer SSK i/lub operacyjnego wzmacniacza termowizyjnych kamer OWT połączonego z systemem termowizyjnych kamer STK i/lub operacyjnego wzmacniacza radiowych czujników OWM, połączonego z systemem radiowych czujników SRC i/lub operacyjnego wzmacniacza czujników drgań OWU, połączonego z systemem czujników drgań SCD i/lub operacyjnego wzmacniacza magnetycznej indukcji OWI, połączonego z systemem czujników magnetycznej indukcji SCI i/lub operacyjnego wzmacniacza czujników pola elektrycznego OWE, połączonego z systemem czujników pola elektrycznego SCE.

Opisany element rejestrującego zewnętrznego modułu RZM umożliwia, dzięki zastosowaniu wszystkich, bądź jednej z wymienionych technik, z zastosowaniem, bądź bez zastosowania markerów, pomiar amplitudowo-czasowych parametrów ruchu części ciała.

Drugim elementem rejestrującego zewnętrznego modułu RZM jest operacyjny wzmacniacz podłogowych czujników nacisku OWN, połączony z systemem podłogowych czujników nacisku SCN, dwukierunkowym multiplekserem DM i analogowo-cyfrowym przetwornikiem PCA, (fig. 2, 3, 4). Element ten umożliwia pomiar wartości ciśnień przyporządkowanych określonym częściom stóp mających kontakt z podłożem w korelacji czasowej i fazowej z parametrami kątów i przyspieszeń widocznych części ciała w ruchu. Kryteria funkcjonalności spełniają tutaj zarówno czujniki pneumatyczne jak piezorezystywne, indukcyjne, pojemnościowe i termoelektryczne.

W skład zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu RTZU, oprócz rejestrującego zewnętrznego modułu RZM wchodzi zasilający zewnętrzny moduł ZZM, który zbudowany jest z zasilacza oświetlenia widzialnym światłem ZOW połączonego z zespołem reflektorów widzialnego światła ZRS i/lub zasilacza podczerwonego oświetlenia ZOP, połączonego z kierunkowymi reflektorami podczerwieni KRP i/lub zasilacza promiennika fal radiowych ZPM, połączonego z kierunkowymi promiennikami fal radiowych KPP i/lub zasilacza emitera drgań mechanicznych ZED, połączonego z kierunkowymi emiterami drgań mechanicznych KEM, (fig. 2, 3, 4). Stosowanie opisanego modułu nie jest bezwzględnie konieczne w przypadku kamer światła widzialnego, podczerwieni, pola elektrycznego, bądź magnetycznego, jednak jego zastosowanie ułatwia, bądź warunkuje uzyskanie wyników odpowiedniej jakości i bez przekłamań.

W skład zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu RTZU, oprócz rejestrującego zewnętrznego modułu RZM i zasilającego zewnętrznego modułu ZZM wchodzi komunikacyjny zewnętrzny moduł KZM, który zbudowany jest z operacyjnego wzmacniacza WOM połączonego z zewnętrznym modulatorem ZM, który realizuje transmisję danych z rejestrującego zewnętrznego modułu RZM poprzez galwaniczne łącze ŁG i/lub podczerwone łącze ŁIR i/lub standardowe radiowe łącze ŁB i/lub niestandardowe łącze IŁR do rejestrująco-analizującego układu RAU (fig. 5). Tak skonfigurowana komunikacja umożliwia wielowariantowy przesył informacji pomiędzy stacjonarnymi, trudnymi do przemieszczania elementami rejestrującego zewnętrznego modułu RZM, a zazwyczaj stacjonarnym stanowiskiem pomiarowym posiadającym rejestrujący zewnętrzny moduł RZM.

Drugim źródłem danych pomiarowych dla rejestrującego zewnętrznego modułu RZM jest stosowany jednocześnie lub zamiennie rejestrująco-transmitujący kontaktowy układ RTKU, który zbudowany jest z rejestrującego kontaktowego modułu RKM oraz kontaktowego komunikacyjnego modułu KKM. Rejestrujący kontaktowy moduł RKM składa się z pletyzmograficznych czujników PC oraz wzmacniacza pletyzmograficznych czujników WPC i/lub termistorowych czujników TC oraz wzmacniacza termistorowych czujników WTC i/lub akcelerometrycznych czujników WAC oraz wzmacniacza akcelerometrycznych czujników WAC i/lub indukcyjnych czujników IC oraz wzmacniacza indukcyjnych czujników WIC i/lub czujników pola elektrycznego CPE oraz wzmacniacza czujników pola elektrycznego WCPE i/lub tensometrycznych czujników TC oraz wzmacniacza tensometrycznych czujników WTC i/lub kątowo-impulsowych czujników KlC oraz wzmacniacza kątowo-impulsowych czujników WKIC i/lub rezystancyjno-impedancyjnych czujników RIC oraz wzmacniacza rezystancyjnoimpedancyjnych czujników WRIC i/lub czujników pojemności elektrycznej CPE oraz wzmacniacza czujników pojemności elektrycznej WCPE i/lub kontaktowych czujników drgań mechanicznych CDK

PL 215 974 B1 oraz wzmacniacza kontaktowych czujników drgań mechanicznych WCDK i/lub żyroskopowych czujników CŻ oraz wzmacniacza żyroskopowych czujników WCŻ, z których dane przesyłane są do wewnętrznego multipleksera WMP, a następnie kontaktowego analogowo-cyfrowego przetwornika KACP i do komunikacyjnego kontaktowego modułu KKM (fig. 6, 7). Rejestrujący kontaktowy moduł RKM może przekazywać dane wyłącznie z wybranego typu czujników, dwóch lub wszystkich zlokalizowanych na ciele typów czujników, przy czym sekwencje pomiarowe są zsynchronizowane z pomiarami wykonywanymi przez rejestrująco-komunikacyjny zewnętrzny układ RTZU, wykonujący pomiary nacisku na podłoże oraz bezdotykowe pomiary zakresu ruchów.

Komunikacyjny kontaktowy moduł KKM, wchodzący w skład rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu RTKU, składa się z operacyjnego wzmacniacza WOM1 połączonego z kontaktowym modulatorem ZM1, który realizuje transmisję danych poprzez kontaktowe galwaniczne łącze ŁG1 i/lub kontaktowe podczerwone łącze ŁIR1 i/lub kontaktowe standardowe radiowe łącze ŁB1 i/lub kontaktowe niestandardowe łącze IŁR1 (fig. 6) do rejestrująco-analizującego układ RAU. Rejestrującoanalizujący układ RAU zbudowany jest z odbiorczego modułu MR, który składa się z zewnętrznego obwodu odbiorczego MOZ, zestrojonego z kontaktowym galwanicznym łączem ŁG1 i/lub kontaktowym podczerwonym łączem ŁIR1 i/lub kontaktowym standardowym radiowym łączem ŁB1 i/lub kontaktowym niestandardowym łączem lŁR1, połączonym z demodulatorem DE oraz informacyjnym buforem IBU (fig. 8), a także rejestrująco-analizującego zewnętrznego modułu MRAZ, który składa się z obrazującej matrycy zewnętrznych czujników MO1, obrazującego programu PO, markerującego programu PM, nieulotnej pamięci zewnętrznych czujników PN, buforu zewnętrznych czujników BZC, analizującego programu PA, wynikowego buforu zewnętrznych czujników BW. Odbiór danych przesyłanych z rejestrująco-transmitującego układu RTZU i/lub rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu RTKU jest synchronizowany wspólnym taktem zegarowym, co oznacza, że kolejnym fazom ruchu rejestrowanego z czujników wewnętrznych i zewnętrznych przyporządkowane są dane o elektrofizj ologicznych zjawiskach sprawczych ruchu, a także mechanicznych skutkach ruchu, przejawiających się zmiennym naciskiem stóp na podłoże. Analizujący zewnętrzny moduł MRAZ oraz analizujący kontaktowy moduł MRAK umożliwiają podgląd wyników cząstkowych oraz dokonywanie wstępnych, cząstkowych analiz. Do wykonania globalnej analizy ruchu służy zawarty w rejestrująco-analizujący układzie RAU rejestrująco-analizujący kontaktowy moduł MRAK, który składa się z buforu kontaktowych czujników BKC, obrazującej matrycy kontaktowych czujników MO2, obrazującego programu kontaktowych czujników PO1, markerującego programu kontaktowych czujników PM1, analizującego programu kontaktowych czujników PA1, nieulotnej pamięci kontaktowych czujników PN1, wynikowego buforu kontaktowych czujników BW1 (fig. 9).

W skład rejestrująco-analizującego układu RAU wchodzi rejestrująco-analizujący wynikowy moduł MRAW, który składa się z buforu analizy wyników BW2, bazy danych BD, wielowymiarowej matrycy prezentacji graficznej WMPG, trójwymiarowego programu animacji PA3D, bazy wzorców fizjologii BWF oraz bazy wzorców patologii BWP (fig. 10).

Sposób pomiaru ruchu ciała oraz jego anomalii przy wykorzystaniu urządzenia objętego zastrzeżeniami patentowymi 1-8, polega na tym, że najpierw dokonuje się skojarzonego pomiaru i oceny ciała w dwóch podstawowych kierunkach, poziomym i pionowym, z których pierwszy ocenia głównie symetrię pomiędzy parametrami zarejestrowanymi szczególnie na parzystych, jednoimiennych organach ciała, takich jak pary stóp, kolan, bioder, rąk, łokci, ramion, barków, błędników i uszu, drugi kierunek natomiast, ocenia pionowe skojarzenia wyznaczników poszczególnych symetrii poziomych, szczególnie w odniesieniu do wspólnej osi czasu i osi symetrii ciała a następnie uzyskane wyniki cząstkowe porównuje się z bazą wzorców fizjologii i patologii oraz łączy je w· skojarzenia przyczynowo-skutkowe. Będący również przedmiotem wynalazku sposób zastosowania pomiarów anomalii, dla uproszczenia jest przedstawiony niżej w oparciu o przykładowe wzory opatrzone numerami 1, 2, 3, gdzie poszczególne parametry oznaczają:

SPR - parametry symetrii pierwszego rzędu (wzór nr 1)

SPR1 - parametry symetrii metabolicznej

SPR2 - parametry symetrii ruchu

SPR3 - parametry symetrii nacisku

SDR - - parametry symetrii drugiego rzędu (wzór nr 2)

SDR1 - parametry symetrii ruchowo-metabolicznej

SDR2 - parametry symetrii ruchowo-naciskowej

SDR3 - - parametry symetrii metaboliczno-naciskowej

PL 215 974 B1

STR - parametry symetrii trzeciego rzędu (wzór nr 3)

STR1 - parametry symetrii ruchowo-metaboliczno-naciskowej

STR2 - parametry symetrii ruchowo-naciskowo-metabolicznej

STR3 - - parametry symetrii naciskowo-ruchowo-metabolicznej

STR4 - parametry symetrii naciskowo-metaboliczno-ruchowej

STR5 - parametry symetrii metaboliczno-ruchowo-naciskowej

STR6 - - parametry symetrii metaboliczno-naciskowo-ruchowej

Wzór 1 przedstawia schematyczne zestawienie wyników pomiarów dla symetrii metabolicznej

SPR1 = SME(1)/SME(p) < 1 i/lub parametrami symetrii ruchu SPR2 = PG(1)/PG(p) < 1 i/lub parametrami symetrii nacisku SPR3 = SN(1)/SN(p) < 1, (fig. 11-12) dokonując porównania obliczonych parametrów z bazą wzorców fizjologii BWF oraz bazą wzorców patologii BWP.

Wzór 2 przedstawia kolejną formułę obliczeń umożliwiającą przedstawienie wyników w postaci parametrów symetrii drugiego rzędu SDR przy pomocy parametrów symetrii ruchowo-metabolicznej

SDR1 = [PG(1)/SME(1)]/[PG(p)/SME(p)] i/lub parametrów symetrii ruchowo-naciskowej SDR2 = [PG(1)/SN(1)]/[PG(p)/SN(p)] i/lub parametrów symetrii metaboliczno-naciskowej SDR3 = [SME(1)/SN(1)]/[SME(p)/SN(p)].

Ten rodzaj prezentacji wyników ukazuje przyczynowość i wielowymiarowość związków np. pomiędzy parametrem kątowym, a przyspieszeniem w przemieszczeniu kończyny w stosunku do amplitudy sygnału przewodnictwa nerwowego, mierzonego w punkcie motorycznym aktywnej dla danego ruchu grupy mięśniowej, bądź sygnału elektromiograficznego. Istnieje możliwość wykazania relacji liczbowej pomiędzy kątem Iub przyspieszeniem w przemieszczeniu kończyny, a rezystancją, impedancją, bądź indukcją magnetyczną, mierzoną w punktach reprezentatywnych dla danej grupy mięśniowej, powodującej określony ruch.

Wzór 3 jest formułą przedstawienia globalnych aspektów ruchu jest obliczenie parametrów symetrii trzeciego rzędu STR, przy pomocy parametrów symetrii ruchowo-metaboliczno-naciskowej

STR1 = [PG(1)/(SME(1)/SN(1))]/[PG(p)/(SME(p)/SN(p)] i/lub parametrów symetrii ruchowo-naciskowo-metabolicznej STR2 = [PG(1)/(SN(1)/SME(1)]/[PG(p)/(SN(p)/SME(p)] i/lub parametrów symetrii naciskowo-ruchowo-metabolicznej STR3 = [SN(1)/(PG(1)/SME(1)]/[SN(p)/(PG(p)/SME(p)] i/lub parametrów symetrii naciskowo-metaboliczno-ruchowej STR4 = [SN(1)/(SME(1)/PG(1)]/[SN(p)/(SME(p)/PG(p)] i/lub parametrami symetrii metaboliczno-ruchowo-naciskowymi STR5 - [SME(1)/(PG(1)/SN(1)]/[SME(p)/(PG(p)/SN(p)] i/lub parametrami symetrii metaboliczno-naciskowo-ruchowej STR6 = [SME(1)/(SN(1)/PG(1)]/[SME(p)/(SN(p)/PG(p)].

Ważną innowacją jest możliwość obliczenia relacji liczbowych pomiędzy kątowym zakresem ruchu i przyspieszeniem w stosunku do wartości siły nacisku na przodostopie, śródstopie i piętę w fazie odbicia i podparcia, rejestrowanej przez system czujników nacisku SCN i/lub tensometryczne czujniki TC. Wyznaczniki ruchu czujników kontaktowych, rejestrowanych przez rejestrująco-transmitujący układ RTKU koreluje się z wyznacznikami ruchu obrazów zarejestrowanych przez rejestrująco-transmitujący zewnętrzny układ RTZU.

Przedstawiony powyżej sposób zastosowania wynalazku, jest możliwy dzięki pozyskaniu specyficznych danych, w wyniku zastosowania opisanej konstrukcji urządzenia i zgrupowania typów czujników (fig. 11), co umożliwia przeprowadzenie w czasie rzeczywistym korelacyjnej analizy związków pomiędzy parametrami metaboliczno-elektrofizjologicznymi PME (sprawczymi ruchu), geometrycznymi parametrami ruchu PG, a wartościami sił przenoszonych na podłoże przez stopy pacjenta, rejestrowanych przez system czujników nacisku SN. Na rysunku fig. 12 uwidoczniono symetrie poziome parametrów uzyskiwanych za pomocą czujników w grupach SME, PG i SN, występujące szczególnie pomiędzy

PL 215 974 B1 lewą i prawą częścią ciała (wzór nr 1), które mogą zostać skojarzone pionowo za pomocą symetrii pionowych przykładowo SDR (wzór nr 2) i/lub STR (wzór nr 3).

Wyżej opisane urządzenie można zastosować do badań zaburzeń ruchu w chorobach reumatologicznych, urazowo-ortopedycznych, neurologicznych, laryngologicznych, chorobach wewnętrznych, onkologii, chirurgii.

W reumatologii szczególnie w dysfunkcjach ruchowych związanych z zapaleniami stawów, mięśni, więzadeł, ścięgien, naczyń krwionośnych, jałowymi martwicami kości, osteoporozą, chorobą zwyrodnieniową stawów, w ortopedii, szczególnie w dysfunkcjach ruchowych po urazach, stłuczeniach, złamaniach kości, zawałach i ropniach kostnych, urazach naczyń, operacjach okaleczających, odtwórczych. endoprotezo plastyce stawów, w neurologii, szczególnie w zespołach porażennych po urazach i udarach mózgu oraz rdzenia kręgowego, w stwardnieniu bocznym i rozsianym, neuropatiach, zespołach krążkowo-korzeniowych, w laryngologii, szczególnie w zaburzeniach funkcji błędnika, w chorobach wewnętrznych, szczególnie w chorobach układu naczyniowego, serca, płuc, zaburzeniach endokrynologicznych, mięśniowych, zakaźnych i degeneracyjnych, a w onkologii szczególnie, w guzach litych, chorobach rozrostowych układu limfoblastycznego, ziarnicach.

Claims (13)

1. Urządzenie do pomiaru ruchu ciała i jego anomalii przez czujniki rozmieszczone wokół ciała i/lub na jego powierzchni, znamienne tym, że składa się z rejestrująco-analizującego układu (RAU), zbudowanego z odbiorczego modułu (MR), rejestrująco-analizującego zewnętrznego modułu (MRAZ), rejestrująco-analizującego kontaktowego modułu (MRAK), rejestrująco-analizującego wynikowego modułu (MRAW) i/lub rejestrująco-transmitującego zewnętrznego układu (RTZU), zbudowanego z rejestrującego zewnętrznego modułu (RZM), zasilającego zewnętrznego modułu (ZZM) i komunikacyjnego zewnętrznego modułu (KZM) i/lub rejestrująco-transmitującego kontaktowego układu (RTKU), zbudowanego z rejestrującego kontaktowego modułu (RKM) i komunikacyjnego kontaktowego modułu (KKM), przy czym w zależności od zastosowania rejestrująco-analizujący układ (RAU) może być połączony informacyjnym łączem (1) z rejestrująco-transmitującym układem (RTZU), albo informacyjnym łączem (2) z rejestrująco-transmitującym kontaktowym układem (RTKU), albo jednocześnie informacyjnym łączem (1) z rejestrująco-transmitującym zewnętrznym układem (RTZU) i informacyjnym łączem (2) z rejestrująco-transmitującym kontaktowym układem (RTKU).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że składa się z rejestrująco-analizującego układu (RAU), zbudowanego z odbiorczego modułu (MR), który składa się z zewnętrznego obwodu odbiorczego (MOZ), zestrojonego z kontaktowym galwanicznym łączem (ŁG1) i/lub kontaktowym podczerwonym łączem (ŁIR1) i/lub kontaktowym standardowym radiowym łączem (ŁB1) i/lub kontaktowym niestandardowym łączem (IŁR1), połączonego z demodulatorem (DE) oraz informacyjnym buforem (IBU), składa się także z rejestrująco-analizującego zewnętrznego modułu (MRAZ), który zbudowany jest z obrazującej matrycy zewnętrznych czujników (MO1), obrazującego programu (PO), markerującego programu (PM), nieulotnej pamięci zewnętrznych czujników (PN), buforu zewnętrznych czujników (BZC), analizującego programu (PA), wynikowego buforu zewnętrznych czujników (BW), składa się również z rejestrująco-analizującego kontaktowego modułu (MRAK), który zbudowany jest z buforu kontaktowych czujników (BKC), obrazującej matrycy kontaktowych czujników (MO2), obrazującego programu kontaktowych czujników (PO1), markerującego programu kontaktowych czujników (PM1), analizującego programu kontaktowych czujników (PA1), nieulotnej pamięci kontaktowych czujników (PN1), wynikowego buforu kontaktowych czujników (BW1).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w skład rejestrująco-analizującego układu (RAU) wchodzi rejestrująco-analizujący wynikowy moduł (MRAW), który zbudowany jest z buforu analizy wyników (BW2), bazy danych (BD), wielowymiarowej matrycy prezentacji graficznej (WMPG), trójwymiarowego programu animacji (PA3D), bazy wzorców fizjologii (BWF) oraz bazy wzorców patologii (BWP).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rejestrujący zewnętrzny moduł (RZM) zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu (RTZU) składa się z operacyjnego wzmacniacza świetlnych kamer (OWK) i połączonego z nim systemu świetlnych kamer (SSK) i/lub operacyjnego wzmacniacza termowizyjnych kamer (OWT) połączonego z systemem termowizyjnych kamer (STK)

PL 215 974 B1 i/lub operacyjnego wzmacniacza radiowych czujników (OWM), połączonego z systemem radiowych czujników (SRC) i/lub operacyjnego wzmacniacza czujników drgań (OWU), połączonego z systemem czujników drgań (SCD) i/lub operacyjnego wzmacniacza magnetycznej indukcji (OWI), połączonego z systemem czujników magnetycznej indukcji (SCI) i/lub operacyjnego wzmacniacza czujników pola elektrycznego (OWE), połączonego z systemem czujników pola elektrycznego (SCE) i/lub operacyjnego wzmacniacza podłogowych czujników nacisku (OWN), połączonych z systemem podłogowych czujników nacisku (SCN), dwukierunkowego multipleksera (DM) połączonego z analogowo-cyfrowym przetwornikiem (PCA).

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zasilający zewnętrzny moduł (ZZM) zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu (RTZU) składa się z zasilacza oświetlenia widzialnym światłem (ZOW) połączonego z zespołem reflektorów widzialnego światła (ZRS) i/lub zasilacza podczerwonego oświetlenia (ZOP), połączonego z kierunkowymi reflektorami podczerwieni (KRP) i/lub zasilacza promiennika fal radiowych (ZEM), połączonego z kierunkowymi promiennikami fal radiowych (KPP) i/lub zasilacza emitera drgań mechanicznych (ZED), połączonego z kierunkowymi emiterami drgań mechanicznych (KEM).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komunikacyjny zewnętrzny moduł (KZM) zewnętrznego rejestrująco-transmitującego układu (RTZU) zbudowany jest z operacyjnego wzmacniacza (WOM) połączonego z zewnętrznym modulatorem (ZM), który realizuje transmisję danych poprzez galwaniczne łącze (ŁG) i/lub podczerwone łącze (ŁIR) i/lub standardowe radiowe łącze (ŁB) i/lub niestandardowe łącze (IŁR).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rejestrująco-transmitujący kontaktowy układ (RTKU), zbudowany jest z rejestrującego kontaktowego modułu (RKM), który składa się z pletyzmograficznych czujników (PC) oraz wzmacniacza pletyzmograficznych czujników (WPC) i/lub termistorowych czujników (TC) oraz wzmacniacza termistorowych czujników (WTC) i/lub akcelerometrycznych czujników (AC) oraz wzmacniacza akcelerometrycznych czujników (WAC) i/Iub indukcyjnych czujników (IC) oraz wzmacniacza indukcyjnych czujników (WIC) i/lub czujników pola elektrycznego (CPE) oraz wzmacniacza czujników pola elektrycznego (WCPE) i/lub tensometrycznych czujników (TC) oraz wzmacniacza tensometrycznych czujników (WTC) i/lub kątowo-impulsowych czujników (KIC) oraz wzmacniacza kątowo-impulsowych czujników (WKIC) i/lub rezystancyjno-impedancyjnych czujników (RIC) oraz wzmacniacza rezystancyjno-impedancyjnych czujników (WRIC) i/lub czujników pojemności elektrycznej (CPE) oraz wzmacniacza czujników pojemności elektrycznej (WCPE) i/lub kontaktowych czujników drgań mechanicznych (CDK) oraz wzmacniacza kontaktowych czujników drgań mechanicznych (WCDK) i/lub żyroskopowych czujników (CŻ) oraz wzmacniacza żyroskopowych czujników (WCŻ), z których dane przesyłane są do wewnętrznego multipleksera (WMP), a następnie kontaktowego analogowo-cyfrowego przetwornika (KACP) i do komunikacyjnego kontaktowego modułu (KKM).

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rejestrująco-transmitujący kontaktowy układ (RTKU), zbudowany jest z komunikacyjno-rejestrującego kontaktowego modułu (KKM), który składa się z operacyjnego wzmacniacza (WOM1) połączonego z kontaktowym modulatorem (ZM1), który realizuje transmisję danych poprzez kontaktowe galwaniczne łącze (ŁG1) i/lub kontaktowe podczerwone łącze (ŁIR1) i/lub kontaktowe standardowe radiowe łącze (ŁB1) i/lub kontaktowe niestandardowe łącze (IŁR1).

9. Sposób pomiaru ruchu ciała oraz jego anomalii przy wykorzystaniu urządzenia objętego zastrzeżeniami patentowymi 1-8, znamienny tym, że najpierw dokonuje się skojarzonego pomiaru i oceny ciała w dwóch podstawowych kierunkach, poziomym i pionowym, z których pierwszy ocenia głównie symetrię pomiędzy parametrami zarejestrowanymi szczególnie na parzystych, jednoimiennych organach ciała, takich jak pary stóp, kolan, bioder, rąk, łokci, ramion, barków, błędników i uszu, drugi kierunek natomiast, ocenia pionowe skojarzenia wyznaczników poszczególnych symetrii poziomych, szczególnie w odniesieniu do wspólnej osi czasu i osi symetrii ciała a następnie uzyskane wyniki cząstkowe porównuje się z bazą wzorców fizjologii i patologii oraz łączy je w skojarzenia przyczynowo-skutkowe.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że dokonuje się rejestracji geometrycznych parametrów ruchu (PG) wolnych i/lub markerowanych kończyn górnych, dolnych, głowy i tułowia, bezdotykowe i/lub kontaktowo, i/lub w skojarzeniu z rejestracją parametrów metaboliczno-elektrofizjologicznych (PME) bezdotykowo i/lub kontaktowo, i/lub w skojarzeniu z rejestracją parametrów nacisku na podłoże (PNP) z podłogowych czujników tensometrycznych (SCN) i/lub kontaktowych

PL 215 974 B1 czujników tensometrycznych (TC), obrazując wyniki parametrami symetrii pierwszego rzędu (SPR) i/lub parametrami symetrii drugiego rzędu (SDR) i/lub parametrami symetrii trzeciego rzędu (STR).

11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wyniki pomiarów przedstawia się jako parametry symetrii pierwszego rzędu (SPR), które wyraża się wzorem nr 1.

12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wyniki przedstawia się jako parametry symetrii drugiego rzędu (SDR), które wyraża się wzorem nr 2.

13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wyniki przedstawia się jako parametry symetrii trzeciego rzędu (STR), które wyraża się wzorem nr 3.