PL249607B1 - Urządzenie do pomiaru kąta zgięcia stawu łokciowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru kąta zgięcia stawu łokciowego, zwłaszcza podczas wykonywania ćwiczeń rehabilitacyjnych, w szczególności w warunkach domowych.

Obecnie do pomiaru zakresu ruchu stawu łokciowego najczęściej stosowane są goniometry mechaniczne w postaci kątomierza z dwoma ramionami. Goniometry mechaniczne charakteryzują się ograniczoną precyzją uzależnioną od doświadczenia i wiedzy użytkownika. Zmierzone wartości mogą różnić się zarówno w pomiarach dokonanych przez różnych użytkowników jak również w pomiarach dokonanych w odstępach czasu przez tego samego użytkownika.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 7661309 B2 znane jest urządzenie do pomiaru kąta zgięcia stawu łokciowego, zawierające korpus z powierzchnią styku, która styka się z ciałem człowieka, goniometr połączony z korpusem, przystosowany do pomiaru położenia kątowego części ciała, gdy styka się ona z powierzchnią styku korpusu; czujnik siły; układ sterowania połączony z obudową. Zastosowany goniometr ma dwa ramiona połączone ze sobą przegubem zawierającym potencjometr.

Z polskiego opisu zgłoszeniowego PL 439347 A1 znany jest goniometr elektroniczny oraz sposób pomiaru kąta zgięcia łokcia. Goniometr elektroniczny, zakładany na kończynę górną, mocowany do niej za pomocą opasek elastycznych. Urządzenie posiada co najmniej dwie jednostki pomiarowe wyposażone w akcelerometry trójosiowe oraz jednostkę obliczeniową połączoną interfejsem komunikacyjnym z jednostkami pomiarowymi oraz z jednostką nadrzędną. Goniometr posiada dwa sztywne podłużniki, jeden podłużnik zamocowany na ramieniu i drugi podłużnik zamocowany na przedramieniu. Jednostki pomiarowe są przymocowane do podłużników bezprzemieszczeniowo względem nich. Pierwszy podłużnik jest wsparty na elementach anatomicznych ramienia: nadkłykciu przyśrodkowym i nadkłykciu bocznym oraz dopasowany do nich kształtowo. Drugi podłużnik jest wsparty na elementach anatomicznych przedramienia: wyrostku łokciowym i wyrostku rylcowatym kości łokciowej oraz dopasowany do nich kształtowo.

Z chińskiego opisu wynalazku CN101612043A znane jest urządzenie do wykrywania i tłumienia drżenia rąk człowieka na podstawie kątów zgięcia ramienia, przedramienia, nadgarstka oraz stawu łokciowego. Urządzenie zawiera mikrokomputer, listwę ramienną oraz listwę przedramienną, a listwa ramienna zawiera czujnik elektroniczny ramienny, zaś listwa przedramienna zawiera czujnik elektroniczny przedramienny, a każdy z tych czujników zawiera akcelerometr trójosiowy. Listwa ramienna jest połączona z listwą przedramienną za pośrednictwem uchwytu ramiennego oraz uchwytu przedramiennego. Uchwyt ramienny jest na jednym końcu listwy ramiennej, a uchwyt przedramienny jest na jednym końcu listwy przedramiennej. Ponadto uchwyt ramienny jest połączony z uchwytem przedramiennym jednym przegubem, który jest usytuowany od strony jednej z bocznych krawędzi listwy ramiennej oraz listwy przedramiennej, przy czym przegub zawiera enkoder obrotowy. Budowa urządzenia jest przystosowana do jego montażu do bocznej zewnętrznej powierzchni ramienia i przedramienia.

W znanych ze stanu techniki rozwiązaniach nie jest możliwy precyzyjny pomiar kąta zgięcia stawu łokciowego, ewentualnie montaż urządzeń wymaga dużego doświadczenia i umiejętności, przez co nie są one w pełni przystosowane do stosowania w warunkach domowych przez personel nieposiadający odpowiednich kwalifikacji, a co za tym idzie nie w pełni pozwalają na obserwację jakościową oraz ilościową zadanego procesu rehabilitacyjnego.

Urządzenie do pomiaru kąta zgięcia stawu łokciowego, zawierające mikrokomputer, listwę ramienną oraz listwę przedramienną, a listwa ramienna zawiera czujnik elektroniczny ramienny, zaś listwa przedramienna zawiera czujnik elektroniczny przedramienny, a każdy z tych czujników elektronicznych zawiera akcelerometr trójosiowy, listwa ramienna jest połączona z listwą przedramienną za pośrednictwem uchwytu ramiennego oraz uchwytu przedramiennego, przy czym uchwyt ramienny jest na jednym końcu listwy ramiennej, a uchwyt przedramienny jest na jednym końcu listwy przedramiennej, a ponadto uchwyt ramienny jest połączony z uchwytem przedramiennym co najmniej jednym przegubem, który jest usytuowany od strony jednej z bocznych krawędzi listwy ramiennej oraz listwy przedramiennej, przy czym przegub zawiera enkoder obrotowy, wynalazek charakteryzuje się tym, że uchwyt ramienny jest w postaci wygiętego kształtownika o ramionach skierowanych w tą samą stronę a listwa ramienna jest połączona z tym uchwytem ramiennym pomiędzy jego ramionami, a uchwyt przedramienny również jest w postaci wygiętego kształtownika o ramionach skierowanych w tą samą stronę a listwa przedramienna jest połączona z uchwytem przedramiennym pomiędzy jego ramionami, zaś ramiona uchwytu ramiennego na swoich końcach są połączone z końcami ramion uchwytu przedramiennego za pomocą dwóch oddzielnych przegubów, z których każdy zawiera enkoder obrotowy.

Korzystnie każdy z jego czujników elektronicznych zawiera żyroskop trójosiowy.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli listwa ramienna zawiera opaski mocujące ramienne a listwa przedramienna elastyczne opaski mocujące przedramienne.

Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli mikrokomputer jest połączony z jedną z listew.

Urządzenie według wynalazku pozwala na pomiar kąta zgięcia stawu łokciowego - ruch zgięcia i wyprostu - umożliwiający kontrolowanie poprawności wykonywania ćwiczeń przez pacjenta w domu, a także śledzenie postępów terapii. Rozwiązanie pozwala na jakościową oraz ilościową ocenę zadanego procesu rehabilitacyjnego i jest przystosowane do stosowania w warunkach domowych. Pomiar jest dokonywany na podstawie danych z czujników elektronicznych zawierających żyroskop trójosiowy oraz akcelerometr trójosiowy oraz enkoderów obrotowych.

Urządzenie do pomiaru kąta zgięcia stawu łokciowego, zostało bliżej wyjaśnione w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono urządzenie w widoku z boku; fig. 2 - w widoku z tyłu; fig. 3 - w rzucie izometrycznym.

Urządzenie do pomiaru kąta zgięcia stawu łokciowego, w przykładzie wykonania, zawiera listwę ramienną 1 oraz listwę przedramienną 2, które są ze sobą połączone przegubowo, przy czym listwa ramienna 1 na jednym swoim końcu jest połączona z uchwytem ramiennym 3, który jest w postaci wygiętej listewki o ramionach zwróconych w tą samą stronę. Listwa przedramienna 2 jest połączona na jednym swoim końcu z uchwytem przedramiennym 4, który jest w postaci wygiętej listewki o ramionach zwróconych w tą samą stronę. Ramiona uchwytu ramiennego 3 oraz przedramiennego 4 są ze sobą połączone na swoich końcach za pomocą przegubów 5, przy czym każdy z tych przegubów zawiera enkoder obrotowy 6. Z listwą ramienną 1 połączony jest czujnik elektroniczny ramienny 7, a z listwą przedramienną 2 jest połączony czujnik elektroniczny przedramienny 8. Ponadto z listwą ramienną połączony jest mikrokomputer 9 zawierający mikroprocesor oraz bloki pamięci stałej oraz czasowej. Z listwą ramienną 1 połączona jest opaska mocująca ramienna 10, a z listwą przedramienną opaska mocująca przedramienna 11. Każdy z czujników elektronicznych 7 i 8 zawiera akcelerometr trójosiowy oraz żyroskop trójosiowy.

Wykaz oznaczeń

- listwa ramienna

- listwa przedramienna

- uchwyt ramienny

- uchwyt przedramienny

- przegub

- enkoder obrotowy

- czujnik elektroniczny ramienny

- czujnik elektroniczny przedramienny

- mikrokomputer

- opaska mocująca ramienna

- opaska mocująca przedramienna

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do pomiaru kąta zgięcia stawu łokciowego, zawierające mikrokomputer, listwę ramienną oraz listwę przedramienną, a listwa ramienna zawiera czujnik elektroniczny ramienny, zaś listwa przedramienna zawiera czujnik elektroniczny przedramienny, a każdy z tych czujników elektronicznych zawiera akcelerometr trójosiowy, listwa ramienna jest połączona z listwą przedramienną za pośrednictwem uchwytu ramiennego oraz uchwytu przedramiennego, przy czym uchwyt ramienny jest na jednym końcu listwy ramiennej, a uchwyt przedramienny jest na jednym końcu listwy przedramiennej, a ponadto uchwyt ramienny jest połączony z uchwytem przedramiennym co najmniej jednym przegubem, który jest usytuowany od strony jednej z bocznych krawędzi listwy ramiennej oraz listwy przedramiennej, przy czym przegub zawiera enkoder obrotowy, znamienne tym, że uchwyt ramienny (3) jest w postaci wygiętego kształtownika o ramionach skierowanych w tą samą stronę a listwa ramienna (1) jest połączona z tym uchwytem ramiennym (3) pomiędzy jego ramionami, a uchwyt przedramienny (4) również jest w postaci wygiętego kształtownika o ramionach skierowanych w tą samą stronę a listwa przedramienna (2) jest połączona z uchwytem przedramiennym (4) pomiędzy jego ramionami, zaś ramiona uchwytu ramiennego (3) na swoich końcach są połączone z końcami ramion uchwytu przedramiennego (4) za pomocą dwóch oddzielnych przegubów (5), z których każdy zawiera enkoder obrotowy (6).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy z jego czujników elektronicznych (7, 8) zawiera żyroskop trójosiowy.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że listwa ramienna (1) zawiera opaski mocujące ramienne (10) a listwa przedramienn a elastyczne opaski mocujące przedramienne (11).
4. 4. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienne tym, że mikrokomputer (9) jest połączony z jedną z listew (1,2).