RU207390U1 - Muscle Strength Glove - Google Patents

Muscle Strength Glove Download PDF

Info

Publication number
RU207390U1
RU207390U1 RU2021112497U RU2021112497U RU207390U1 RU 207390 U1 RU207390 U1 RU 207390U1 RU 2021112497 U RU2021112497 U RU 2021112497U RU 2021112497 U RU2021112497 U RU 2021112497U RU 207390 U1 RU207390 U1 RU 207390U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mini
hardware
analog
wrist
digital converter
Prior art date
Application number
RU2021112497U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Колсанов
Андрей Александрович Гаранин
Павел Федорович Кравцов
Вячеслав Владимирович Волковой
Николай Викторович Кузьменко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2021112497U priority Critical patent/RU207390U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU207390U1 publication Critical patent/RU207390U1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D19/00Gloves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow

Abstract

Полезная модель относится к области медицины, в частности к диагностическим устройствам, применяемым в неврологии, травматологии и ортопедии, восстановительной медицине, спортивной медицине, и представляет собой устройство для оценки силы скелетной мускулатуры.Перчатка для оценки мышечной силы, имеющая тензорезистивный датчик, соединительные кабели, программно-аппаратный блок с аналого-цифровым преобразователем, системной платой, аккумуляторной батареей с платой зарядки mini-USB и модулем индикации и отображения данных, отличающаяся тем, что перчатка состоит из кистевой части типа гловелетты из кожаного или тканого материала и запястной части из прорезиненной ткани, соединяющихся друг с другом застежками типа велькро; в кистевую часть в области гипотенара со стороны ладонной поверхности вшит высокоточный тонкопленочный тензорезистивный датчик с индукцией давления от 20 г до 10 кг; к тыльной поверхности запястной части устройства приклеен корпус программно-аппаратного блока, который включает аналого-цифровой преобразователь, соединенный с тензорезистивным датчиком гибким двужильным кабелем при помощи штекера и гнезда стандарта TRRS 3.5 mini-jack; системную плату Arduino Pro mini, соединенную при помощи трехжильных кабелей с аналого-цифровым преобразователем, модулем Bluetooth, модулем индикации и отображения данных, экран которого располагается в соответствующем отверстии корпуса программно-аппаратного блока; аккумуляторную батарею, соединенную двужильными кабелями с системной платой Arduino Pro mini и платой зарядки, причем между аккумуляторной батареей и системной платой Arduino Pro mini расположен выключатель, соответствующий кнопке на поверхности корпуса программно-аппаратного блока, обеспечивающий включение и выключение устройства.The utility model relates to the field of medicine, in particular to diagnostic devices used in neurology, traumatology and orthopedics, restorative medicine, sports medicine, and is a device for assessing the strength of skeletal muscles. a hardware and software unit with an analog-to-digital converter, a motherboard, a rechargeable battery with a mini-USB charging board and an indication and data display module, characterized in that the glove consists of a glovelet-type wrist part made of leather or woven material and a rubberized wrist part , connected to each other with Velcro fasteners; a high-precision thin-film tensoresistive sensor with pressure induction from 20 g to 10 kg is sewn into the wrist part in the area of the hypotenar from the side of the palmar surface; the back surface of the wrist part of the device is glued to the housing of the hardware and software unit, which includes an analog-to-digital converter connected to the strain-resistive sensor with a flexible two-core cable using a plug and a TRRS 3.5 mini-jack; Arduino Pro mini system board, connected using three-core cables with an analog-to-digital converter, Bluetooth module, display and data display module, the screen of which is located in the corresponding hole in the housing of the software and hardware unit; a rechargeable battery connected by two-wire cables to the Arduino Pro mini motherboard and the charging board, and between the battery and the Arduino Pro mini motherboard there is a switch corresponding to a button on the surface of the hardware and software unit, which enables the device to turn on and off.

Description

Полезная модель относится к области медицины, в частности к диагностическим устройствам, применяемым в неврологии, травматологии и ортопедии, восстановительной медицине, спортивной медицине, и представляет собой устройство для оценки силы скелетной мускулатуры.The utility model relates to the field of medicine, in particular to diagnostic devices used in neurology, traumatology and orthopedics, restorative medicine, sports medicine, and is a device for assessing the strength of skeletal muscles.

Известно использование датчика, который внедряют в ахиллово сухожилие и проводят прямое измерение силы трехглавой мышцы голени. Недостатком изобретения является его сложность, инвазивность при имплантации [1].It is known to use a sensor that is inserted into the Achilles tendon and directly measures the strength of the triceps calf muscle. The disadvantage of the invention is its complexity, invasiveness during implantation [1].

Известно устройство [2] для диагностики функционального состояния трехглавой мышцы голени. Устройство имеет датчики для измерения сигнала на дистальном отделе стопы и нижней трети голени, шину для фиксации конечности в средне-физиологическом положении, при этом первый из датчиков выполнен динамометрическим, а второй - в виде виброприемника-акселерометра, закрепленного на ахилловом сухожилии рядом с приводом вибратора. Недостатком устройства является ограниченное применение только для оценки функционального состояния трехглавой мышцы голени.Known device [2] for diagnosing the functional state of the triceps muscle of the leg. The device has sensors for measuring the signal on the distal part of the foot and the lower third of the lower leg, a tire for fixing the limb in an average physiological position, while the first of the sensors is made of dynamometric, and the second is in the form of a vibration receiver-accelerometer attached to the Achilles tendon next to the vibrator drive ... The disadvantage of the device is its limited use only for assessing the functional state of the triceps muscle of the leg.

Известно использование миографа для косвенного определения силы мышц [3]. Игольчатая и стимуляционная электромиография позволяет оценить нарушения проведения по периферическим нервам и нервно-мышечную передачу, однако не может быть использована для прямого определения силы мышц.It is known to use a myograph for indirect determination of muscle strength [3]. Needle and stimulation electromyography allows assessment of peripheral nerve conduction disorders and neuromuscular transmission, but cannot be used to directly determine muscle strength.

Известны устройства для динамометрии - косвенного метода определения мышечной силы: механический кистевой динамометр ДК-50 и механический становой динамометр ДС-200, определяющие силу мышц кисти и спины соответственно [4].Known devices for dynamometry - an indirect method for determining muscle strength: mechanical wrist dynamometer DK-50 and mechanical back dynamometer DS-200, which determine the strength of the muscles of the hand and back, respectively [4].

Известно применение масштабируемой тактильной перчатки и глубоких нейронных сетей. Датчики, равномерно распределенные по перчатке, можно использовать для идентификации отдельных объектов, оценки их веса и изучения типичных тактильных паттернов, возникающих при захвате. Матрица, включающая 548 датчиков, собрана на вязаной перчатке и состоит из пьезорезистивной пленки, соединенной сетью электродов с проводящей нитью, которые подвергаются пассивному зондированию. Осуществляется запись крупномасштабного набора тактильных данных из 135000 кадров.The use of a scalable tactile glove and deep neural networks is known. Sensors, evenly spaced across the glove, can be used to identify individual objects, estimate their weight, and study typical tactile patterns when gripping. An array of 548 sensors is assembled on a knitted glove and consists of a piezoresistive film connected by a network of electrodes with a conductive filament, which are passively probed. A large-scale tactile dataset of 135,000 frames is being recorded.

Недостатком модели является отсутствие возможности определения мышечной силы, она нацелена на идентификацию формы предметов, что имеет значение для робототехники [5].The disadvantage of the model is the lack of the ability to determine muscle strength; it is aimed at identifying the shape of objects, which is important for robotics [5].

Команда исследователей из Калифорнийского университета разработала перчатку, которая оценивает ригидность мышц. Устройство насчитывает более 300 датчиков давления, а также акселерометр на тыльной стороне. Перчатка подключается к компьютеру через USB-кабель. Когда врач сгибает и разгибает руку пациента, датчики осуществляют измерения. Акселерометр определяет, насколько быстро движется конечность. Программа на компьютере обрабатывает данные для оценки ригидности мышц [6]. Недостатком является техническая сложность изделия, необходимость обучения врача-исследователя работе с программным обеспечением; ограниченность применения перчатки - оценивается преимущественно ригидность мышц, что имеет значение для диагностики церебральных параличей, инсультов и рассеянного склероза. Данное устройство взято нами за прототип.A team of researchers from the University of California have developed a glove that measures muscle stiffness. The device has over 300 pressure sensors and an accelerometer on the back. The glove is connected to a computer via a USB cable. When the doctor flexes and extends the patient's arm, the sensors take measurements. The accelerometer measures how fast a limb is moving. A computer program processes data to assess muscle stiffness [6]. The disadvantage is the technical complexity of the product, the need to train the doctor-researcher to work with the software; limited use of a glove - mainly muscle stiffness is assessed, which is important for the diagnosis of cerebral palsy, strokes and multiple sclerosis. We have taken this device as a prototype.

Техническим результатом является создание устройства - перчатки для неинвазивной оценки силы мышц.The technical result is the creation of a device - gloves for non-invasive assessment of muscle strength.

Технический результат достигается тем, что перчатка состоит из кистевой части типа гловелетты из кожаного или тканого материала и запястной части из прорезиненной ткани, соединяющихся друг с другом застежками типа велькро; в кистевую часть в области гипотенара со стороны ладонной поверхности вшит высокоточный тонкопленочный тензорезистивный датчик с индукцией давления от 20 г до 10 кг; к тыльной поверхности запястной части устройства приклеен корпус программно-аппаратного блока, который включает: аналого-цифровой преобразователь, соединенный с тензорезистивным датчиком гибким двужильным кабелем при помощи штекера и гнезда стандарта TRRS 3.5 mini-jack; системную плату Arduino Pro mini, соединенную при помощи трехжильных кабелей с аналого-цифровым преобразователем, модулем Bluetooth, модулем индикации и отображения данных, экран которого располагается в соответствующем отверстии корпуса программно-аппаратного блока; аккумуляторную батарею, соединенную двужильными кабелями с системной платой Arduino Pro mini и платой зарядки, причем между аккумуляторной батареей и системной платой Arduino Pro mini расположен выключатель, соответствующий кнопке на поверхности корпуса программно-аппаратного блока, обеспечивающий включение и выключение устройства.The technical result is achieved in that the glove consists of a wrist part of the glovette type made of leather or woven material and a wrist part of a rubberized fabric, which are connected to each other by Velcro-type fasteners; a high-precision thin-film tensoresistive sensor with pressure induction from 20 g to 10 kg is sewn into the wrist in the area of the hypotenar from the side of the palmar surface; the back surface of the wrist part of the device is glued to the housing of the hardware and software unit, which includes: an analog-to-digital converter connected to the strain-resistive sensor with a flexible two-wire cable using a plug and socket of the TRRS 3.5 mini-jack standard; Arduino Pro mini system board, connected using three-core cables with an analog-to-digital converter, Bluetooth module, display and data display module, the screen of which is located in the corresponding hole in the housing of the software and hardware unit; a rechargeable battery connected by two-wire cables to the Arduino Pro mini motherboard and the charging board, and between the battery and the Arduino Pro mini motherboard there is a switch corresponding to a button on the surface of the hardware and software unit, which enables the device to turn on and off.

Высокоточный тонкопленочный тензорезистивный датчик, имеет известные физические характеристики: выходной сигнал аналоговый; диапазон индукции давления - 20-10000 г (триггер 20 г); сопротивление по умолчанию <200 кОм; время активации и время отклика <0,01 с; размеры: толщина/длина/ширина, мм - 0,45/50/40 (размеры рабочей поверхности: длина/ширина, мм - 36/36); масса 2 г. High-precision thin-film strain-gauge sensor, has well-known physical characteristics: analog output signal; pressure induction range - 20-10000 g (trigger 20 g); default resistance <200 kΩ; activation time and response time <0.01 s; dimensions: thickness / length / width, mm - 0.45 / 50/40 (dimensions of the working surface: length / width, mm - 36/36); weight 2 g.

Плата Arduino Pro mini имеет известные характеристики: микроконтроллер ATmega1684; рабочее напряжение - 3.3 В; входное напряжение - 3.35-12 В; цифровые входы/выходы - 14 (6 из которых могут использоваться как выходы широтно-импульсной модуляции); аналоговые входы - 6; постоянный ток через вход/выход - 40 мА; флеш-память - 16 Кбайт (2 Кбайта используются для загрузчика); SRAM - 1 Кбайт; EEPROM - 512 байт; тактовая частота - 8 МГц.The Arduino Pro mini board has well-known characteristics: ATmega1684 microcontroller; operating voltage - 3.3 V; input voltage - 3.35-12 V; digital inputs / outputs - 14 (6 of which can be used as pulse width modulation outputs); analog inputs - 6; constant current through the input / output - 40 mA; flash memory - 16 KB (2 KB used for bootloader); SRAM - 1 KB; EEPROM - 512 bytes; clock frequency - 8 MHz.

Аккумуляторная батарея 120 мА имеет плату зарядки (мини-USB зарядное устройство, ТР4056 type А 4,2 V).The 120 mA rechargeable battery has a charging board (mini-USB charger, TP4056 type A 4.2 V).

Модуль индикации и отображения данных OLed 0,91'' 128*32 SSD1306 for Arduino Pro mini позволяет отображать на экране цифровое выражение силы давления, оказываемой на датчик в виде внесистемной единицы измерения - грамм-сила (гс).The OLed 0.91 '' 128 * 32 SSD1306 for Arduino Pro mini indication and data display module allows you to display on the screen a digital expression of the pressure force exerted on the sensor in the form of a non-system unit of measurement - gram-force (gf).

Устройство является портативным и предназначено для многоразового использования. Врач-исследователь быстро надевает кистевую и запястные части перчатки, фиксируя их между собой застежками типа велькро, и при необходимости быстро снимает перчатку.The device is portable and reusable. The examining physician quickly puts on the wrist and wrist parts of the glove, fixing them together with Velcro fasteners, and, if necessary, quickly removes the glove.

Свойства датчика позволяют измерять силу давления, оказываемое на него в диапазоне от 20 до 10000 гс, результат мгновенно выводится на экран модуля индикации и отображения данных. Тензометрический датчик устойчив к деформациям в виде сжатия и растяжения и рассчитан на 100000 измерений.The properties of the sensor make it possible to measure the force of pressure exerted on it in the range from 20 to 10000 gf, the result is instantly displayed on the screen of the indication and data display module. The strain gauge is resistant to deformation in the form of compression and tension and is designed for 100,000 measurements.

Перчатка для оценки мышечной силы состоит из кистевой части типа гловелетты из кожаного или тканого материала и запястной части из прорезиненной ткани, соединяющихся друг с другом застежками типа велькро. В кистевую часть в области гипотенара со стороны ладонной поверхности вшит высокоточный тонкопленочный тензорезистивный датчик с индукцией давления от 20 г до 10 кг. К тыльной поверхности запястной части устройства приклеен корпус программно-аппаратного блока, который включает аналого-цифровой преобразователь, соединенный с тензорезистивным датчиком гибким двужильным кабелем при помощи штекера и гнезда стандарта TRRS 3.5 mini-jack; системную плату Arduino Pro mini, соединенную при помощи трехжильных кабелей с аналого-цифровым преобразователем, модулем Bluetooth, модулем индикации и отображения данных, экран которого располагается в соответствующем отверстии корпуса программно-аппаратного блока; аккумуляторную батарею, соединенную двужильными кабелями с системной платой Arduino Pro mini и платой зарядки. Причем между аккумуляторной батареей и системной платой Arduino Pro mini расположен выключатель, соответствующий кнопке на поверхности корпуса программно-аппаратного блока, обеспечивающий включение и выключение устройства.The glove for assessing muscle strength consists of a glovelette wrist part made of leather or woven material and a rubberized wrist part, which are connected to each other with Velcro fasteners. A high-precision thin-film tensoresistive transducer with pressure induction from 20 g to 10 kg is sewn into the wrist part in the area of the hypotenar from the side of the palmar surface. The back surface of the wrist part of the device is glued to the housing of the hardware and software unit, which includes an analog-to-digital converter connected to the strain-gauge sensor with a flexible two-wire cable using a plug and socket of the TRRS 3.5 mini-jack standard; Arduino Pro mini system board, connected using three-core cables with an analog-to-digital converter, Bluetooth module, display and data display module, the screen of which is located in the corresponding hole in the housing of the software and hardware unit; a rechargeable battery connected by two-wire cables to the Arduino Pro mini motherboard and charging board. Moreover, between the battery and the Arduino Pro mini motherboard there is a switch corresponding to the button on the surface of the hardware and software unit, which enables the device to be turned on and off.

Полезная модель поясняется графическим материалом. На фигуре 1 изображена схема перчатки, которая состоит из кистевой части 1 типа гловелетты и запястной части 2, соединяющихся друг с другом застежками 3 типа велькро. В кистевую часть 1 в области гипотенара со стороны ладонной поверхности вшит высокоточный тонкопленочный тензорезистивный датчик 4. К тыльной поверхности запястной части 2 приклеен корпус 5 программно-аппаратного блока, который включает аналого-цифровой преобразователь 6, соединенный с тензорезистивным датчиком 4 гибким двужильным кабелем при помощи штекера и гнезда стандарта TRRS 3.5 mini-jack; системную плату 7 Arduino Pro mini, соединенную при помощи трехжильных кабелей с аналого-цифровым преобразователем 6, модулем Bluetooth 8, модулем индикации и отображения данных 9, экран которого располагается в соответствующем отверстии корпуса 5 программно-аппаратного блока; аккумуляторную батарею 10, соединенную двужильными кабелями с системной платой 7 Arduino Pro mini и платой зарядки 11, причем между аккумуляторной батареей 10 и системной платой 7 Arduino Pro mini расположен выключатель 12, обеспечивающий включение и выключение устройства.The utility model is illustrated by graphic material. Figure 1 shows a diagram of a glove, which consists of a wrist part 1 of the glovette type and a wrist part 2, which are connected to each other by Velcro fasteners 3. A high-precision thin-film tensoresistive sensor 4 is sewn into the wrist part 1 in the hypotenar region from the palmar surface 4. To the back surface of the wrist part 2 is glued the housing 5 of the software and hardware unit, which includes an analog-to-digital converter 6 connected to the tensoresistive sensor 4 by a flexible two-core cable using TRRS 3.5 mini-jack plugs and sockets; system board 7 Arduino Pro mini, connected using three-core cables with analog-to-digital converter 6, Bluetooth module 8, display and data display module 9, the screen of which is located in the corresponding hole in the housing 5 of the hardware and software unit; battery 10, connected by two-wire cables to the motherboard 7 Arduino Pro mini and the charging board 11, and between the battery 10 and the motherboard 7 Arduino Pro mini there is a switch 12, which enables the device to be turned on and off.

Предложенное устройство работает следующим образом. Врач-исследователь надевает перчатку на свою правую или левую руку в зависимости от индивидуальных особенностей (правша/левша). Сначала надевает запястную часть перчатки, затем кистевую и фиксирует их между собой застежками типа велькро. Кистевую часть перчатки исследователь надевает так, чтобы в области гипотенара со стороны ладонной поверхности оказался вшитый высокоточный тонкопленочный тензорезистивный датчик.The proposed device works as follows. The examining physician puts a glove on his right or left hand, depending on the individual (right-handed / left-handed). First, he puts on the wrist of the glove, then the wrist and fixes them together with Velcro fasteners. The researcher puts on the wrist part of the glove so that in the area of the hypotenar from the side of the palmar surface there is a sewn-in high-precision thin-film tensoresistive sensor.

Посредством гибкого двужильного кабеля датчик кистевой части при помощи штекера и гнезда стандарта TRRS 3.5 mini-jack соединяют с аналого-цифровым преобразователем программно-аппаратного блока корпуса запястной части устройства. Включают устройство, нажимая на кнопку корпуса.Using a flexible two-core cable, the wrist sensor is connected to the analog-to-digital converter of the hardware-software unit of the wrist part of the device using a plug and a TRRS 3.5 mini-jack. Turn on the device by pressing the button on the case.

Врач-исследователь, удерживая соответствующий сегмент конечности, просит испытуемого выполнить требуемые движения (сгибание/разгибание, отведение/приведение, супинацию/пронацию и т.д.). При оказании сопротивления движениям испытуемого, врач-исследователь с помощью тензометрического датчика кистевой части перчатки оценивает давление, производимое испытуемым. Сигнал от датчика, поступающий в аналого-цифровой преобразователь и трансформирующийся в цифровые значения в грамм-сила, подается на экран модуля индикации и отображения и фиксируется исследователем или его помощником. После выполнения необходимых измерений врач-исследователь выключает устройство, нажимая на кнопку корпуса, отсоединяет двужильный кабель от программно-аппаратного блока корпуса, раскрывает застежки типа велькро и снимает кистевую и запястную части перчатки.The examining physician, holding the corresponding segment of the limb, asks the subject to perform the required movements (flexion / extension, abduction / adduction, supination / pronation, etc.). When resisting the movements of the subject, the examining physician, using a strain gauge transducer of the wrist of the glove, evaluates the pressure exerted by the subject. The signal from the sensor, entering the analog-to-digital converter and transforming into digital values in gram-force, is fed to the display and display module screen and is recorded by the researcher or his assistant. After performing the necessary measurements, the investigator turns off the device by pressing the button of the case, disconnects the two-core cable from the hardware and software unit of the case, opens the Velcro fasteners and removes the wrist and wrist parts of the glove.

Использование полезной модели поясняется клиническими примерами.The use of the utility model is illustrated by clinical examples.

Здоровому мужчине М., 20 лет выполнено определение силы группы мышц сгибателей стопы, сгибателей предплечья и мышц, отводящих верхнюю конечность. При определении силы мышц задней поверхности голени, сгибающих стопу, положение испытуемого горизонтальное на кушетке на животе. Испытуемого просили осуществлять подошвенное сгибание стопы, исследователь рукой с надетой перчаткой (кистевая часть из тканого материала) оказывал сопротивление. На мониторе устройства получены следующие цифры: сила мышц сгибателей стопы справа - 5747 гс, слева - 5377 гс. При определении силы мышц сгибателей предплечья положение испытуемого сидя на стуле, плечо находится на кушетке, рука согнута в локтевом суставе под углом 90°. Испытуемого просили осуществлять сгибание предплечья в локтевом суставе, а исследователь оказывал споротивление. Результаты измерения были следующими: сила мышц сгибателей предплечья справа - 5586 гс, слева - 4278 гс. При определении силы дельтовидной мышцы положение испытуемого сидя на стуле с отведенной в сторону верхней конечностью параллельно полу. Испытуемый выполняет попытку максимального отведения верхней конечности от туловища. А исследователь оказывает сопротивление, проводя попытку приведения конечности к туловищу. Получены следующие показатели силы мышц, отводящих верхнюю конечность: справа - 6060 гс, слева - 5735 гс.A healthy male, M., 20 years old, performed the determination of the strength of the muscle group of the flexors of the foot, flexors of the forearm and muscles that abduct the upper limb. When determining the strength of the muscles of the posterior surface of the leg, flexing the foot, the subject's position is horizontal on the couch on his stomach. The subject was asked to perform plantar flexion of the foot, the researcher with a gloved hand (wrist part made of woven material) resisted. The following figures were obtained on the monitor of the device: the strength of the flexor muscles of the foot on the right is 5747 gf, on the left - 5377 gf. When determining the strength of the flexor muscles of the forearm, the subject is sitting on a chair, the shoulder is on the couch, the arm is bent at the elbow joint at an angle of 90 °. The subject was asked to exercise the flexion of the forearm at the elbow joint, and the investigator provided sporulation. The measurement results were as follows: the strength of the flexor muscles of the forearm on the right - 5586 gf, on the left - 4278 gf. When determining the strength of the deltoid muscle, the subject was sitting on a chair with the upper limb retracted to the side parallel to the floor. The subject makes an attempt to maximally abduct the upper limb from the body. And the researcher resists, trying to bring the limb to the body. The following indicators of the strength of the muscles abducting the upper limb were obtained: on the right - 6060 gf, on the left - 5735 gf.

Мужчине Д., 50 лет после перенесенного ОНМК и имеющего левосторонний гемипарез проводилось исследование силы мышц сгибателей стопы, сгибателей предплечья и мышц, отводящих верхнюю конечность. При определении силы мышц сгибающих стопу, положение испытуемого горизонтальное на кушетке на животе. Испытуемого просили осуществлять подошвенное сгибание стопы, а исследователь оказывал сопротивление, пытаясь ее разогнуть. На мониторе устройства получены следующие цифры, характеризующие силу мышц сгибателей стопы: справа - 4635 гс, слева - 1457 гс. При определении силы мышц сгибателей предплечья положение испытуемого сидя на стуле, плечо находится на кушетке, рука согнута в локтевом суставе под углом 90°. Испытуемого просили осуществлять сгибание предплечья в локтевом суставе, а исследователь оказывал сопротивление, пытаясь разогнуть верхнюю конечность испытуемого. Результаты измерения силы сгибателей предплечья были следующими: справа - 3692 гс, слева - 1342 гс. При определении силы дельтовидной мышцы положение испытуемого сидя на стуле с отведенной в сторону верхней конечностью параллельно полу. Испытуемый выполняет попытку максимального отведения верхней конечности. А исследователь оказывает сопротивление, проводя попытку приведения конечности к туловищу. Получены следующие показатели силы мышц, отводящих верхнюю конечность: справа - 3983 гс, слева - 1538 гс.Male D., 50 years old after suffering stroke and having left-sided hemiparesis, underwent a study of the strength of the flexor muscles of the foot, flexors of the forearm and muscles that abduct the upper limb. When determining the strength of the muscles flexing the foot, the subject's position is horizontal on the couch on his stomach. The subject was asked to perform plantar flexion of the foot, and the investigator resisted, trying to straighten it. On the monitor of the device, the following figures were obtained that characterize the strength of the flexor muscles of the foot: on the right - 4635 gf, on the left - 1457 gf. When determining the strength of the flexor muscles of the forearm, the subject is sitting on a chair, the shoulder is on the couch, the arm is bent at the elbow joint at an angle of 90 °. The subject was asked to flex the forearm at the elbow joint, and the investigator resisted, trying to straighten the subject's upper limb. The results of measuring the force of the flexors of the forearm were as follows: on the right - 3692 gf, on the left - 1342 gf. When determining the strength of the deltoid muscle, the subject was sitting on a chair with the upper limb retracted to the side parallel to the floor. The subject makes an attempt to maximize abduction of the upper limb. And the researcher resists, trying to bring the limb to the body. The following indicators of the strength of the muscles abducting the upper limb were obtained: on the right - 3983 gf, on the left - 1538 gf.

Таким образом, выявлено снижение мышечной силы в исследуемых трех группах мышц у пациента с гемипарезом, развившегося после перенесенного ишемического инсульта. У здорового молодого человека продемонстрированы нормальные симметричные показатели силы в исследуемых группах мышц.Thus, a decrease in muscle strength was revealed in the three muscle groups under study in a patient with hemiparesis who developed after an ischemic stroke. A healthy young man showed normal symmetric strength in the muscle groups under study.

Перчатку для оценки мышечной силы возможно и целесообразно использовать в условиях неврологических и травматолого-ортопедических стационарных отделений для оценки мышечной силы у пациентов с поражениями периферической и центральной нервной системы, опорно-двигательного аппарата; в условиях отделений восстановительной медицины для оценки эффективности лечения и реабилитационных мероприятий; в спортивных учреждениях для оценки эффективности тренировок и анализа наращивания мышечной силы, а также в амбулаторной практике остеопатов, кинезиологов, спортивных врачей, реабилитологов для оценки состояния мышечной системы, подготовки спортсменов, контроля результативности спортивных тренировок.The glove for assessing muscle strength can and should be used in the conditions of neurological and trauma-orthopedic inpatient departments to assess muscle strength in patients with lesions of the peripheral and central nervous system, musculoskeletal system; in the conditions of the departments of restorative medicine to assess the effectiveness of treatment and rehabilitation measures; in sports institutions to assess the effectiveness of training and analyze the build-up of muscle strength, as well as in the outpatient practice of osteopaths, kinesiologists, sports doctors, rehabilitation therapists to assess the state of the muscular system, prepare athletes, and monitor the effectiveness of sports training.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Komi P.V. Stretch-shortening cycle: a powerful model to study normal and fatigued muscle. Journal of Biomechanics. 2000; 33:1197-1206.1. Komi P.V. Stretch-shortening cycle: a powerful model to study normal and fatigued muscle. Journal of Biomechanics. 2000; 33: 1197-1206.

2. Львов C.E., Шапин В.И., Щавелев В.Л., Ноздрин М.А., Русских С.В., Колодина И.Г. Устройство для диагностики функционального состояния трехглавой мышцы голени. Патент РФ №2123803 от 27.12.1998.2. Lvov C.E., Shapin V.I., Shchavelev V.L., Nozdrin M.A., Russkikh S.V., Kolodina I.G. A device for diagnosing the functional state of the triceps muscle of the lower leg. RF patent No. 2123803 dated December 27, 1998.

3. Бегун П.И., Самсонова А.В. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека: Монография. СПб: Кинетика, 2020. 179 с.3. Runner P.I., Samsonova A.V. Biomechanics of the human musculoskeletal system: Monograph. Saint Petersburg: Kinetics, 2020.179 p.

4. Методические указания и задания к лабораторной работе «Исследование и количественная оценка функционального состояния скелетных мышц методом динамометрии» по дисциплине «Физика, математика» для студентов медицинских и фармацевтических специальностей. Симферополь, 2016. 11 с.4. Methodical instructions and tasks for the laboratory work "Research and quantitative assessment of the functional state of skeletal muscles by dynamometry" in the discipline "Physics, mathematics" for students of medical and pharmaceutical specialties. Simferopol, 2016.11 p.

5. Sundaram S., Kellnhofer P., Li Y. et al. Learning the signatures of the human grasp using a scalable tactile glove. Nature. 2009;569:698-702. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1234-z5. Sundaram S., Kellnhofer P., Li Y. et al. Learning the signatures of the human grasp using a scalable tactile glove. Nature. 2009; 569: 698-702. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1234-z

6. University of California San Diego. (2017, April 20). Sensor-filled glove could help doctors take guesswork out of physical exams. ScienceDaily. Retrieved February 23, 2021 from www.sciencedailv.com/releases/2017/04/l70420114024.htm.6. University of California San Diego. (2017, April 20). Sensor-filled glove could help doctors take guesswork out of physical exams. ScienceDaily. Retrieved February 23, 2021 from www.sciencedailv.com/releases/2017/04/l70420114024.htm.

Claims (2)

1. Перчатка для оценки мышечной силы, имеющая тензорезистивный датчик, соединительные кабели, программно-аппаратный блок с аналого-цифровым преобразователем, системной платой, аккумуляторной батареей с платой зарядки mini-USB и модулем индикации и отображения данных, отличающаяся тем, что перчатка состоит из кистевой части типа гловелетты и запястной части из прорезиненной ткани, соединяющихся друг с другом застежками типа велькро; в кистевую часть в области гипотенара со стороны ладонной поверхности вшит высокоточный тонкопленочный тензорезистивный датчик с индукцией давления от 20 г до 10 кг; к тыльной поверхности запястной части устройства приклеен корпус программно-аппаратного блока, который включает: аналого-цифровой преобразователь, соединенный с тензорезистивным датчиком гибким двужильным кабелем при помощи штекера и гнезда стандарта TRRS 3.5 mini-jack; системную плату Arduino Pro mini, соединенную при помощи трехжильных кабелей с аналого-цифровым преобразователем, модулем Bluetooth, модулем индикации и отображения данных, экран которого располагается в соответствующем отверстии корпуса программно-аппаратного блока; аккумуляторную батарею, соединенную с системной платой Arduino Pro mini и платой зарядки двужильными кабелями, причем между аккумуляторной батареей и системной платой Arduino Pro mini расположен выключатель, обеспечивающий включение и выключение устройства.1. A glove for assessing muscle strength, which has a strain gauge sensor, connecting cables, a hardware and software unit with an analog-to-digital converter, a system board, a rechargeable battery with a mini-USB charging board and an indication and display module, characterized in that the glove consists of glovette type wrist and rubberized wrist, connected to each other with Velcro fasteners; a high-precision thin-film tensoresistive sensor with pressure induction from 20 g to 10 kg is sewn into the wrist in the area of the hypotenar from the side of the palmar surface; the back surface of the wrist part of the device is glued to the housing of the hardware and software unit, which includes: an analog-to-digital converter connected to the strain-resistive sensor with a flexible two-wire cable using a plug and socket of the TRRS 3.5 mini-jack standard; Arduino Pro mini system board, connected using three-core cables with an analog-to-digital converter, Bluetooth module, display and data display module, the screen of which is located in the corresponding hole in the housing of the software and hardware unit; A battery connected to the Arduino Pro mini motherboard and charging board with two-wire cables, with a switch between the battery and the Arduino Pro mini board to turn the device on and off. 2. Перчатка по п. 1, отличающаяся тем, что кистевая часть выполнена из кожаного или тканого материала.2. A glove according to claim 1, characterized in that the wrist portion is made of leather or woven material.
RU2021112497U 2021-04-28 2021-04-28 Muscle Strength Glove RU207390U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112497U RU207390U1 (en) 2021-04-28 2021-04-28 Muscle Strength Glove

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112497U RU207390U1 (en) 2021-04-28 2021-04-28 Muscle Strength Glove

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU207390U1 true RU207390U1 (en) 2021-10-26

Family

ID=78289926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021112497U RU207390U1 (en) 2021-04-28 2021-04-28 Muscle Strength Glove

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU207390U1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1512638A1 (en) * 1987-10-26 1989-10-07 Харьковский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.С.М. Кирова Glove for training hits on ball
JPH0751255A (en) * 1993-08-18 1995-02-28 Hitachi Ltd Dynamic grasping power measuring device
WO1998007368A1 (en) * 1996-08-21 1998-02-26 GETTLER, Ján Data glove for sensing movements
RU2307639C1 (en) * 2006-03-28 2007-10-10 Татьяна Анатольевна Райкина Hand muscles exercising glove
US20120144554A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 Dieter Thellmann Exercising glove
RU146172U1 (en) * 2014-03-18 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" PROTECTIVE GLOVE
CN205107889U (en) * 2015-10-23 2016-03-30 广州医科大学附属第一医院 Forced induction gloves
CN106361346A (en) * 2016-10-25 2017-02-01 佛山科学技术学院 Method for computing hand rehabilitation indexes based on sensing technology
RU179773U1 (en) * 2017-01-24 2018-05-23 Евгений Юрьевич Останин BIG GLOVE GLOVE
RU2694174C1 (en) * 2018-02-20 2019-07-09 Государственное автономное учреждение здравоохранения Кемеровской области "Областная клиническая больница скорой медицинской помощи им. М.А. Подгорбунского" Device for hand fingers rehabilitation

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1512638A1 (en) * 1987-10-26 1989-10-07 Харьковский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.С.М. Кирова Glove for training hits on ball
JPH0751255A (en) * 1993-08-18 1995-02-28 Hitachi Ltd Dynamic grasping power measuring device
WO1998007368A1 (en) * 1996-08-21 1998-02-26 GETTLER, Ján Data glove for sensing movements
RU2307639C1 (en) * 2006-03-28 2007-10-10 Татьяна Анатольевна Райкина Hand muscles exercising glove
US20120144554A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 Dieter Thellmann Exercising glove
RU146172U1 (en) * 2014-03-18 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" PROTECTIVE GLOVE
CN205107889U (en) * 2015-10-23 2016-03-30 广州医科大学附属第一医院 Forced induction gloves
CN106361346A (en) * 2016-10-25 2017-02-01 佛山科学技术学院 Method for computing hand rehabilitation indexes based on sensing technology
RU179773U1 (en) * 2017-01-24 2018-05-23 Евгений Юрьевич Останин BIG GLOVE GLOVE
RU2694174C1 (en) * 2018-02-20 2019-07-09 Государственное автономное учреждение здравоохранения Кемеровской области "Областная клиническая больница скорой медицинской помощи им. М.А. Подгорбунского" Device for hand fingers rehabilitation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8568312B2 (en) Electro diagnostic functional assessment unit (EFA-3)
US8535224B2 (en) Electro diagnostic functional assessment unit (EFA-2)
US20180020982A1 (en) Wellness monitoring using a patch system
Gordon et al. Can spasticity and dystonia be independently measured in cerebral palsy?
WO2020078486A1 (en) A device for measuring muscle strength, a method for determining muscle function, a method for testing the muscle performance of athletes, a method for testing preparations for the treatment and prevention of sarcopenia and use thereof
Victorino et al. Wearable technologies and force myography for healthcare
Lancini et al. Instrumented crutches to measure the internal forces acting on upper limbs in powered exoskeleton users
Daponte et al. Electronic measurements in rehabilitation
Converse et al. An EMG biofeedback device for video game use in forearm physiotherapy
Alvarez et al. Towards soft wearable strain sensors for muscle activity monitoring
Ahamed et al. Rehabilitation systems for physically disabled patients: A brief review of sensor-based computerised signal-monitoring systems
RU207390U1 (en) Muscle Strength Glove
JP7295941B2 (en) Systems and devices for joint stiffness characterization
Chen et al. Design of the workstation for hand rehabilitation based on data glove
Delva et al. FSR based force myography (FMG) stability throughout non-stationary upper extremity tasks
Silişteanu et al. The importance of the sensor devices in the recovery of the patients with the carpal tunnel syndrome
Al-Omri et al. Internet of things-based telemonitoring rehabilitation system for knee injuries
Hernandez et al. From on-body sensors to in-body data for health monitoring and medical robotics: A survey
Brass et al. An improved method for muscle force assessment in neuromuscular disease
Tesconi et al. Wearable kinesthetic system for joint knee flexion-extension monitoring in gait analysis
Ahamed et al. Biosensors assisted automated rehabilitation systems: a systematic review
Zain et al. Arm Rehabilitation Monitoring System using LabVIEW
Busch et al. Development and testing of a prototype reflex measurement system employing artificial neural networks
Chaudhari et al. Sensors to monitor the musclar activity—a survey
RU2810817C1 (en) Device for monitoring condition and physical performance of upper extremity exoskeleton user