RU2523346C2 - Device for assessing functional state of locomotor system - Google Patents

Device for assessing functional state of locomotor system Download PDF

Info

Publication number
RU2523346C2
RU2523346C2 RU2012132675/14A RU2012132675A RU2523346C2 RU 2523346 C2 RU2523346 C2 RU 2523346C2 RU 2012132675/14 A RU2012132675/14 A RU 2012132675/14A RU 2012132675 A RU2012132675 A RU 2012132675A RU 2523346 C2 RU2523346 C2 RU 2523346C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
feet
functional state
pressure
weight sensors
determining
Prior art date
Application number
RU2012132675/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012132675A (en
Inventor
Владимир Николаевич Сарнадский
Сергей Яковлевич Вильбергер
Борис Хаимович Ткач
Юрий Леонидович Кравченко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские топографические системы "МЕТОС"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские топографические системы "МЕТОС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские топографические системы "МЕТОС"
Priority to RU2012132675/14A priority Critical patent/RU2523346C2/en
Publication of RU2012132675A publication Critical patent/RU2012132675A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2523346C2 publication Critical patent/RU2523346C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medical equipment. A device for assessing the functional state of the locomotor system comprises a recorder for locomotor parameters. The recorder comprises weight sensors and a foot base plate supported by bearing elements with a sole imaging sensor placed under the plate and connected to a computer. The base plate is made of an optically transparent material, while the bearing elements are configured in the form of stands provided with weight sensors. Data outputs of the weight sensors are connected to the computer recording and displaying a sole image and centre-of-pressure position on each sole and the common centre-of-pressure of the soles in the same coordinate.
EFFECT: using the invention enables enhancing the device, reducing time costs for the examination, providing the higher accuracy of localising centres of pressure in relation to the soles by enabling the strategic combination of the computed plantography and stabilometric findings.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к инструментальной ортопедической диагностике, предназначено для получения как плантографических, так и стабилографических данных о функциональном состоянии опорно-двигательного аппарата ОДА пациента и может быть использовано для проведения массовых скрининг-обследований населения.The invention relates to medicine, namely to instrumental orthopedic diagnostics, is intended to obtain both plantographic and stabilographic data on the functional state of the musculoskeletal system of the patient’s musculoskeletal system and can be used for mass screening examinations of the population.

Известно устройство для проведения стабилометрии [1], содержащее опорную платформу, установленную на основании с помощью упругих элементов с закрепленными на них тензодатчиками, схему обработки сигналов и устройство, регистрирующее движение общего центра давления (ОЦД). Упругие элементы выполнены в виде балок прямоугольного сечения с глухими и сквозными отверстиями и дисковидными утолщениями на концах. Стабилограф позволяет регистрировать движение общего центра давления (ОЦД) пациента в положении стоя и при перемещении, а также ускорение общего центра давления (ОЦД) в двух направлениях. Стабилограф позволяет проводить функциональную диагностику и оценивать поражение опорно-двигательного аппарата, определять эффективность лечебных мероприятий. Однако стабилограф не позволяет судить о точном положении ОЦД относительно положения стоп, так как при обследовании не производится регистрация положения стоп на опорной платформе. Для размещения стоп на платформе имеется разметка, по которой пациент должен ставить стопы, однако точность расположения стоп контролируется только визуально, что приводит к неточности измерений.A device for performing stabilometry [1] is known, comprising a support platform mounted on the base using elastic elements with strain gauges fixed to them, a signal processing circuit, and a device that records the movement of a common pressure center (OCD). The elastic elements are made in the form of beams of rectangular cross section with blind and through holes and disk-like thickenings at the ends. The stabilizer allows you to register the movement of the patient’s common center of pressure (OCD) in a standing position and during movement, as well as the acceleration of the common center of pressure (OCD) in two directions. The stabilizer allows for functional diagnostics and to assess the damage to the musculoskeletal system, to determine the effectiveness of therapeutic measures. However, the stabilograph does not allow us to judge the exact position of the OCD relative to the position of the feet, since the examination does not record the position of the feet on the supporting platform. To place the feet on the platform, there is a marking on which the patient must place the feet, however, the accuracy of the feet is only visually controlled, which leads to inaccurate measurements.

Известно устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата в виде компьютерного плантографа, содержащего подставку для обследуемого пациента с опорной поверхностью для получения изображения исследуемой стопы и компьютер для обработки полученного изображения, отличающийся тем, что подставка для обследуемого пациента выполнена полой, опорная поверхность подставки включает оптически прозрачный участок для исследуемой стопы, а в основании подставки выполнен ложемент под цифровой фотоаппарат, расположенный таким образом, чтобы проекция центра объектива фотоаппарата находилась в геометрическом центре оптически прозрачного участка опорной поверхности [2].A device for determining the functional state of the musculoskeletal system in the form of a computer planograph containing a stand for the patient being examined with a supporting surface for receiving an image of the test foot and a computer for processing the received image, characterized in that the stand for the patient being examined is hollow, the supporting surface of the stand includes an optically transparent area for the test foot, and a lodgement for a digital camera is made at the base of the stand, located so that the projection of the center of the camera lens is located in the geometric center of the optically transparent portion of the supporting surface [2].

Недостатком вышеописанного устройства является невозможность одновременно исследовать две стопы. Для получения изображения другой стопы пациента разворачивают на 180° и повторяют исследование.The disadvantage of the above device is the inability to simultaneously examine two feet. To obtain an image of the other foot of the patient, turn 180 ° and repeat the study.

Известен способ диагностики состояния отделов стопы с помощью устройства, выполненного на основе планшетного сканера. Способ осуществляется путем регистрации отпечатков подошвенной поверхности стоп и последующей обработки изображений графико-расчетным методом с использованием компьютерной программы, включающей определение состояние переднего, среднего и заднего отделов стопы. Отличительная особенность способа заключается в том, что пациент одной ногой становится на планшетный сканер, помещенный на поверхность грузоприемной платформы электронных тензометрических весов для статического взвешивания, а другой ногой - на опорную платформу, расположенную по бокам от сканера и весов, и в зависимости от задаваемой нагрузки на стопу, равной 20, 50 и 80% массы тела, проводят сканирование подошвенной поверхности стопы и одновременно измеряют высоту ее свода с помощью устройства для измерения высоты стопы [3].A known method for diagnosing the condition of the departments of the foot using a device made on the basis of a flatbed scanner. The method is carried out by recording the imprints of the plantar surface of the feet and subsequent image processing by the graphic-calculating method using a computer program that includes determining the state of the front, middle and rear sections of the foot. A distinctive feature of the method is that the patient stands with one foot on a flatbed scanner placed on the surface of the load receiving platform of electronic tensometric scales for static weighing, and with the other foot on a support platform located on the sides of the scanner and scales, and depending on the specified load on the foot, equal to 20, 50 and 80% of body weight, scan the plantar surface of the foot and simultaneously measure the height of its arch using a device for measuring the height of the foot [3].

Недостатком такого устройства является то, что оно не позволяет исследовать стопы одновременно, а позволяет исследовать только в два этапа: сначала пациент устанавливает левую ногу на сканер, правую на опору, затем правую на сканер, а левую - на опору.The disadvantage of this device is that it does not allow you to examine the feet at the same time, but allows you to explore only in two stages: first, the patient sets the left foot on the scanner, the right on the support, then the right on the scanner, and the left on the support.

Наиболее близким к предлагаемому является выбранное в качестве ближайшего аналога устройство для оценки функционального состояния опорно-двигательного аппарата в виде плантографа, содержащее раму, опорную пластину для стоп из матового органического стекла, отличающееся тем, что на одном основании расположены весы, соединенные с рамой при помощи вращающихся механизмов, планшетный сканер установлен под опорной пластиной устройства, а столик для сканера, имеющий механизм подъема и опускания на основе вращающихся эксцентриков, установлен на горизонтальных направляющих [4].Closest to the proposed is the selected device as the closest analogue for assessing the functional state of the musculoskeletal system in the form of a planograph, containing a frame, a support plate for the feet made of frosted organic glass, characterized in that on one base there are scales connected to the frame by rotating mechanisms, a flatbed scanner is installed under the base plate of the device, and a table for the scanner, which has a lifting and lowering mechanism based on rotating eccentrics, is installed n on horizontal guides. [4]

Существенным недостатком данного устройства является использование матовой опорной пластины и необходимость смачивания стоп перед обследованием для облегчения задач обработки изображений плантограмм.A significant disadvantage of this device is the use of a matte base plate and the need for wetting the feet before examination to facilitate the processing of images of plantograms.

Кроме того, применение двух весов позволяет лишь визуально контролировать величину нагрузки на левую и правую стопы при сканировании стоп и не дает возможности определять положение центра давления, т.е. проводить стабилографические исследования, а следовательно, комплексировать данные плантографии и стабилометрии.In addition, the use of two scales allows you to only visually control the load on the left and right feet when scanning the feet and does not allow you to determine the position of the pressure center, i.e. conduct stabilographic studies, and therefore, combine plantography and stabilometry data.

К тому же такое устройство не позволяет исследовать стопы одновременно, а только в два этапа: сначала сканируют отпечаток одной ноги, а потом перемещают сканер под другую ногу.Moreover, such a device does not allow examining the feet at the same time, but only in two stages: first, the imprint of one leg is scanned, and then the scanner is moved under the other leg.

Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства для оценки состояния опорно-двигательного аппарата (ОДА), сокращения временных затрат при проведении исследования, повышения точности определения положения центров давления по отношению к положению стоп за счет обеспечения возможности оперативного комплексирования результатов компьютерной плантографии и стабилометрии.The invention is aimed at solving the problem of expanding the functionality of a device for assessing the condition of the musculoskeletal system (OAE), reducing time spent on research, improving the accuracy of determining the position of pressure centers relative to the position of the feet by providing the ability to quickly integrate the results of computer plantography and stabilometry.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата, содержащем, по меньшей мере, один регистратор параметров опорно-двигательного аппарата, включающий датчики веса и поддерживаемую опорными элементами опорную пластину для стоп с установленным под пластиной датчиком изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп, подключенным к компьютеру, предлагается опорную пластину выполнить из оптически прозрачного материала, а опорные элементы выполнить в виде стоек, снабженных датчиками веса, при этом информационные выходы датчиков веса связаны с компьютером, выполненным с возможностью регистрации и одновременного отображения в одной системе координат изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп и данных о положении центра давления на каждой из стоп и общего центра давления стоп.The essence of the invention lies in the fact that in the device for determining the functional state of the musculoskeletal system, containing at least one recorder parameters of the musculoskeletal system, including weight sensors and supported by the supporting elements of the support plate for the feet with a fingerprint image sensor installed under the plate the sole surface of the feet connected to the computer, it is proposed to make the support plate of an optically transparent material, and the support elements to be made in the form toek provided with weight sensors, the weight sensor information outputs connected with a computer adapted to register and display simultaneously on a single system image imprint of the plantar surface of the foot and the coordinate position data of the center of pressure on each of the feet, and total pressure center stop.

Опорные элементы в виде стоек могут быть снабжены средством для регулировки высоты, а опорная пластина снабжена средством контроля горизонтального положения.The support elements in the form of racks can be equipped with means for adjusting the height, and the support plate is equipped with means for controlling the horizontal position.

В качестве датчиков веса могут быть использованы тензодатчики. В качестве датчика изображения может быть использовано средство из ряда: видеокамера, фотоаппарат или сканер. Устройство может содержать два регистратора, соединенных между собой с помощью средства фиксации положения, преимущественно в виде пластины.Strain gages can be used as weight sensors. As an image sensor, a means from a number of can be used: a video camera, a camera or a scanner. The device may contain two recorders interconnected by means of position fixation, mainly in the form of a plate.

В заявляемом устройстве выполнение опорной пластины из оптически прозрачного материала позволяет отказаться от необходимости смачивания стоп перед обследованием, что упрощает и ускоряет процесс обследования при высокой точности. Выполнение опорных элементов в виде стоек, снабженных датчиками веса, информационные выходы которых связаны с компьютером, снабженным модулем для сопоставления данных о положении центра давления на каждой из стоп и общего центра давления стоп с данными о распределении нагрузки в пределах стоп, позволяет расширить функциональные возможности устройства для оценки состояния опорно-двигательного аппарата (ОДА) и сократить временные и материальные затраты на определение функционального состояния ОДА пациента за счет одновременного проведения плантографии и стабилометрии, а также повысить точность определения положения центра давления по отношению к положению стоп и обеспечить возможность оперативного комплексирования результатов компьютерной плантографии и стабилометрии.In the inventive device, the implementation of the base plate of an optically transparent material eliminates the need for wetting the feet before the examination, which simplifies and speeds up the examination process with high accuracy. The implementation of the supporting elements in the form of racks equipped with weight sensors, the information outputs of which are connected to a computer equipped with a module for comparing data on the position of the pressure center on each of the feet and the common center of the pressure of the feet with data on the load distribution within the feet, allows you to expand the functionality of the device to assess the condition of the musculoskeletal system (OAA) and reduce the time and material costs of determining the functional state of the OAA of the patient by simultaneously checking denominations of plantography and stabilometry, as well as to increase the accuracy of determining the position of the center of pressure in relation to the position of the feet and to provide the possibility of operational integration of the results of computer plantography and stabilometry.

Наличие средств для регулировки высоты и средств контроля горизонтального положения опорной пластины также способствует повышению точности определения положения центра давления по отношению к положению стоп.The presence of means for adjusting the height and means of controlling the horizontal position of the base plate also improves the accuracy of determining the position of the center of pressure with respect to the position of the feet.

Возможность использования в качестве датчиков веса тензодатчиков, а в качестве датчика изображения средств из ряда: видеокамера, фотоаппарат или сканер, расширяет функциональные возможности устройства.The ability to use load cells as sensors, and as an image sensor, means from a number: a video camera, camera or scanner, expands the functionality of the device.

Возможность использования в устройстве двух регистраторов, соединенных между собой с помощью средства фиксации положения, преимущественно в виде пластины дает возможность точно определять положение центра давления каждой ноги в отдельности, т.е. проводить билатеральные исследования и комплексировать данные плантографии и стабилометрии. К тому же такое устройство позволяет исследовать стопы одновременно, при этом нет необходимости перемещать сканер.The possibility of using two recorders in the device, interconnected by means of a position fixation tool, mainly in the form of a plate, makes it possible to accurately determine the position of the pressure center of each leg separately, i.e. conduct bilateral research and integrate plantography and stabilometry data. In addition, such a device allows you to explore the feet at the same time, while there is no need to move the scanner.

На фигуре 1 приведен общий вид в изометрии предлагаемого устройства для определения функционального состояния ОДА пациента в варианте использования одного регистратора. На фигуре 2 приведен общий вид в изометрии предлагаемого устройства для определения функционального состояния ОДА пациента в варианте использования двух регистраторов. На фигуре 3 приведена блок-схема подключения информационных датчиков регистратора к персональному компьютеру. На фигуре 4 приведены результаты обследования пациента Д., а на фигуре 5 приведены результаты обследования пациента П. в варианте использования двух регистраторов.The figure 1 shows a General view in isometric of the proposed device for determining the functional state of the patient's ODE in the use of one registrar. The figure 2 shows a General view in isometric of the proposed device for determining the functional state of the patient's ODE in the use of two registrars. The figure 3 shows a block diagram of the connection of information sensors of the recorder to a personal computer. The figure 4 shows the results of the examination of the patient D., and the figure 5 shows the results of the examination of the patient P. in the option of using two registrars.

На фигуре 1 приведен вариант устройства для определения функционального состояния ОДА с одним регистратором 1, который содержит опорную пластину 2, выполненную из оптически прозрачного материала, например, из ударопрочного стекла, с четырьмя опорными стойками 3, которые снабжены механизмами регулировки высоты, выполненными, например, в виде регулировочных винтов 4. Под опорной пластиной 1 расположен датчик изображения, выполненной в данном случае в виде планшетного сканера 5, выход которого через общую шину соединен с компьютером 7 непосредственно или через микроконтроллер (на фигурах не показан). Датчики веса, выполненные, например, в виде тензодатчиков 6, могут быть расположены как на наружной поверхности каждой из стоек 3, так и во внутренней части стоек 3. Информационные выходы тензодатчиков 6 и сканера 5 подключены через общую шину и стандартный интерфейс к персональному компьютеру 7 непосредственно либо через микроконтроллер (на фигурах не показан). Данный вариант может использоваться в том случае, когда не требуется билатерального исследования и достаточно знать месторасположение общего центра давления ОЦЦ. Вариант использования двух регистраторов 1, приведенный на фигуре 2, используется для проведения билатеральных исследований, когда необходимо знать местоположение центра давления каждой ноги в отдельности. Этот вариант является предпочтительным, поскольку позволяет получить информацию о положении центра давления для левой и правой ноги в отдельности, а также получить более точное распределение веса между обеими ногами. В этом случае для фиксации взаимного положения регистраторов 1 используется фиксирующее средство в виде фиксирующей пластины 8. Фиксирующая пластина 8 имеет четыре отверстия для размещения в них примыкающих соседних стоек 3 регистраторов 1.The figure 1 shows a variant of the device for determining the functional state of the ODE with one recorder 1, which contains a support plate 2 made of optically transparent material, for example, impact-resistant glass, with four support posts 3, which are equipped with height adjustment mechanisms, made, for example, in the form of adjusting screws 4. Under the base plate 1 is an image sensor, made in this case in the form of a flatbed scanner 5, the output of which is connected via a common bus to computer 7 directly governmental or through microcontroller (not shown in the figures). Weight sensors, made, for example, in the form of load cells 6, can be located both on the outer surface of each of the racks 3, and in the inner part of the racks 3. The information outputs of the load cells 6 and scanner 5 are connected via a common bus and a standard interface to a personal computer 7 directly or through a microcontroller (not shown in the figures). This option can be used when bilateral research is not required and it is enough to know the location of the common bcc pressure center. The use case of two recorders 1, shown in figure 2, is used for bilateral studies when it is necessary to know the location of the center of pressure of each leg separately. This option is preferred because it allows you to obtain information about the position of the center of pressure for the left and right legs separately, as well as to obtain a more accurate distribution of weight between both legs. In this case, to fix the relative position of the registrars 1, fixing means in the form of a fixing plate 8. A fixing plate 8 has four holes for accommodating adjacent adjacent posts 3 of the recorders 1.

Предлагаемое устройство в варианте использования двух регистраторов работает следующим образом. Предварительно один из регистраторов 1, например, использующийся для обследования левой ноги пациента, устанавливают на устойчивом полу. Стойки 3, примыкающие к регистратору 1, предназначенному для правой ноги, устанавливают в отверстия фиксирующей пластины 8. С помощью регулировочных винтов 4 регулируют высоту стоек 3 и добиваются горизонтального положения опорной пластины 2, например, с помощью уровня (на фигурах не показан). Далее на полу устанавливают второй регистратор 1, предназначенный для правой ноги, так, чтобы стойки 3, соседствующие со стойками первого регистратора 1, попали в два других отверстия фиксирующей пластины 8. С помощью регулировочных винтов 4 опорную пластину 2 второго регистратора 1 для правой ноги выставляют горизонтально.The proposed device in the use of two registrars works as follows. Previously, one of the registrars 1, for example, used to examine the patient's left leg, is mounted on a stable floor. Racks 3, adjacent to the recorder 1, designed for the right leg, are installed in the holes of the fixing plate 8. Using the adjusting screws 4, adjust the height of the racks 3 and achieve a horizontal position of the support plate 2, for example, using a level (not shown in the figures). Next, a second recorder 1, designed for the right foot, is installed on the floor, so that the posts 3 adjacent to the posts of the first recorder 1 fall into the other two holes of the fixing plate 8. Using the adjusting screws 4, the support plate 2 of the second recorder 1 for the right foot is set horizontally.

Пациент при обследовании встает босыми ногами на опорную пластину 2 регистратора 1, размещая стопы на разных опорных пластинах 2 двух регистраторов 1, и принимает привычную вертикальную позу с распределением веса на обе ноги. По данным, поступающим с тензодатчиков 6 через микроконтроллер (на фигурах не показан) на информационный вход компьютера 7, где с помощью соответствующего модуля управляющей программы определяется процентное распределение веса под левой и правой ногой, эта информация непрерывно отображается на экране компьютера 7 и оператор, проводящий обследование, осуществляет оперативный контроль равномерности распределения веса пациента между левой и правой стопами. В случае необходимости поза пациента корректируется с выравниванием нагрузки на стопы. После чего производится регистрация изображения стоп с помощью планшетного сканера 5. Данные сканирования передаются в компьютер 7, где с помощью соответствующего программного модуля на основе цифровой обработки изображений с использованием алгоритма сегментации изображения стоп получают как внешний контур стопы, так и границу области контакта стопы (собственно плантограмму) путем выделения перепада яркости контура на границе изображения стопы и заполнения однородных областей в пределах стопы. По завершении сканирования изображения стоп отображаются на экране монитора компьютера 7 одновременно с изображением траектории движения центра давления, приходящегося на левую и правую ногу в отдельности и общего центра давления ОЦД. Это позволяет контролировать корректность положения стоп на опорных пластинах 2 и в случае необходимости поправить их положение и провести повторное сканирование стоп. После удачного завершения сканирования запускается регистрация стабилометрических данных с датчиков 6 в течение заданного интервала времени (обычно 30 сек). При использовании одного регистратора 1 производится стабилометрия по классической схеме с регистрацией ОЦД. В случае использования двух регистраторов 1 осуществляется билатеральная стабилометрия с регистрацией ЦД для каждой ноги в отдельности и вычислением ОЦД. Компьютер 7 выполнен с возможностью регистрации и одновременного отображения в одной системе координат изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп и данных о положении центра давления на каждой из стоп и общего центра давления стоп с формированием отчетного документа.During the examination, the patient stands barefoot on the support plate 2 of the registrar 1, placing his feet on different support plates 2 of the two registrars 1, and assumes the usual vertical position with the distribution of weight on both legs. According to the data coming from the load cells 6 through the microcontroller (not shown in the figures) to the information input of the computer 7, where the percentage distribution of the weight under the left and right legs is determined using the appropriate control program module, this information is continuously displayed on the computer screen 7 and the operator conducting examination, provides operational control of the uniformity of the patient’s weight distribution between the left and right feet. If necessary, the patient’s posture is adjusted to equalize the load on the feet. After that, the image of the feet is recorded using a flatbed scanner 5. The scan data is transmitted to a computer 7, where using the appropriate software module based on digital image processing using the image segmentation algorithm, the feet receive both the external contour of the foot and the border of the contact area of the foot (actually plantogram) by highlighting the difference in brightness of the contour at the border of the image of the foot and filling homogeneous areas within the foot. Upon completion of the scan, stop images are displayed on the computer screen 7 simultaneously with the image of the trajectory of the center of pressure attributable to the left and right legs separately and the common center of pressure of the OCD. This allows you to control the correct position of the feet on the support plates 2 and, if necessary, correct their position and re-scan the feet. After successful completion of the scan, the registration of stabilometric data from sensors 6 is started for a specified time interval (usually 30 seconds). When using one recorder 1, stabilometry is performed according to the classical scheme with the registration of the DLC. In the case of using two registrars 1, bilateral stabilometry is performed with registration of CD for each leg separately and calculation of the OCD. The computer 7 is configured to register and simultaneously display in one coordinate system the image of the footprint of the plantar surface of the feet and data on the position of the center of pressure on each of the feet and the common center of pressure of the feet with the formation of the reporting document.

Пример 1. Пациентка Д., возраст 16 лет имеет установленный рентгенологически диагноз идиопатического правостороннего грудного сколиоза IV степени (угол по Коббу 63°) с левосторонним структуральным противоискривлением в верхнегрудном отделе (45°) и с левосторонним структуральным противоискривлением в поясничном отделе (угол по Коббу 41°). Она же имеет данные обследования на компьютерном оптическом топографе ТОДП, согласно которым баланс туловища слабо нарушен во фронтальной плоскости с наклоном оси туловища вправо на 0.98° и сильно нарушен в сагиттальной плоскости с наклоном туловища кпереди на 6.7°, а также сильно нарушен в горизонтальной плоскости со скручиванием плечевого пояса относительно таза против часовой стрелки на 8.6°.Example 1. Patient D., aged 16, has a radiological diagnosis of idiopathic right-sided thoracic scoliosis of the fourth degree (Cobb angle 63 °) with left-sided structural anti-distortion in the upper thoracic region (45 °) and with left-sided structural anti-distortion in the lumbar region (Cobb angle 41 °). It also has survey data on a computer optical topograph TODP, according to which the balance of the body is slightly disturbed in the frontal plane with the torso axis tilted to the right by 0.98 ° and severely disturbed in the sagittal plane with the torso inclined anteriorly by 6.7 °, and is also severely disturbed in the horizontal plane with twisting the shoulder girdle relative to the pelvis counterclockwise by 8.6 °.

С целью уточнения диагноза было выполнено обследование на двух стабилоплантографах. Протокол обследования пациентки Д. приведен на фиг.4 и включает изображения подошвенной поверхности левой и правой стоп с наложенными на них статокинезиограммами, описывающими девиацию ЦД для каждой стопы, а также статокинезиограмму ОЦД (между стопами вблизи оси ординат). В левом верхнем углу приведены стабилометрические параметры и вес, приходящийся на левую стопу, а в правом верхнем такие же параметры для правой стопы. Эти параметры включают: X, Y - среднее значение координат ЦД, вес - средний вес, приходящийся на соответствующую ногу, Vx, Vy - среднее значение скорости перемещения ЦД в поперечном и продольном направлениях и V- среднее значение суммарной скорости перемещения ЦД. В нижней части протокола обследования приведены такие же параметры для ОЦД. Стабилометрические данные свидетельствуют, что у пациентки Д. правая стопа перегружена (53,11% общего веса) и выполняет опорную функцию, а левая выполняет (в большей степени) функцию балансировки (для левой стопы Vy=6.26 мм/с, а для правой -Vy=5.13 мм/с); также ЦД у правой стопы перемещен кпереди, а у левой - кзади от ОЦД (угол поворота линии, соединяющие ЦД составил 5.5°), что вполне согласуется с наличием по топографическим данным грубого разворота плечевого пояса относительно таза против часовой стрелки; ОЦД находится от линии, соединяющей внешний контур пяток на расстоянии 43.7% от длины стоп, т.е. смещен кпереди (нормальное положение 38-39%), что согласуется с наличием по топографическим данным сильного наклона туловища кпереди.In order to clarify the diagnosis, an examination was performed on two stabiloplantographs. The protocol for examining patient D. is shown in Fig. 4 and includes images of the plantar surface of the left and right feet with statokinesiograms superimposed on them describing the deviation of CD for each foot, as well as the statokinesiogram of OCD (between the feet near the ordinate axis). In the upper left corner are the stabilometric parameters and the weight per left foot, and in the upper right there are the same parameters for the right foot. These parameters include: X, Y is the average value of the coordinates of the CD, weight is the average weight falling on the corresponding leg, Vx, Vy is the average value of the speed of movement of the CD in the transverse and longitudinal directions, and V is the average value of the total speed of movement of the CD. At the bottom of the survey protocol, the same parameters for DLC are given. Stabilometric data indicate that in patient D., the right foot is overloaded (53.11% of the total weight) and performs the supporting function, while the left foot performs (to a greater extent) the balancing function (for the left foot Vy = 6.26 mm / s, and for the right foot - Vy = 5.13 mm / s); also the CD at the right foot is moved anteriorly, and at the left foot - posterior to the OCD (the angle of rotation of the line connecting the CDs was 5.5 °), which is consistent with the presence of a rough turn of the shoulder girdle relative to the pelvis according to topographic data; OCD is located from the line connecting the external contour of the heels at a distance of 43.7% of the length of the feet, i.e. shifted anteriorly (normal position 38-39%), which is consistent with the presence of a strong torso anteriorly according to topographic data.

Пример 2. Пациент П., 12 лет без структурального сколиоза имеет данные обследования на компьютерном оптическом топографе ТОДП, согласно которым баланс туловища нарушен во фронтальной плоскости с наклоном оси туловища влево на 2.37° и в сагиттальной плоскости с наклоном туловища кпереди на 1.58°, а также в горизонтальной плоскости со скручиванием плечевого пояса относительно таза против часовой стрелки на 2.9°. С целью апробации способа стабилоплантографии ему было выполнено обследование на двух стабилоплантографах и протокол его обследования приведен на фиг.5. Стабилометрические данные свидетельствуют, что у пациента П. правая стопа перегружена (52,5% общего веса) и выполняет опорную функцию, а левая выполняет (в большей степени) функцию балансировки (для левой стопы Vy=3.88 мм/с, а для правой -Vy=2.82 мм/с); также ЦД у правой стопы немного перемещен кпереди, а у левой - кзади от ОЦД (угол поворота линии, соединяющие ЦД составил только 0.96°), что вполне согласуется с наличием по топографическим данным небольшого разворота плечевого пояса относительно таза против часовой стрелки; ОЦД находится от линии, соединяющей внешний контур пяток на расстоянии 41.0% от длины стоп, т.е. смещен кпереди (нормальное положение 38-39%), что согласуется с наличием по топографическим данным менее выраженного наклона туловища кпереди, чем у пациентки Д.Example 2. Patient P., 12 years old without structural scoliosis, has examination data on a TODP computer optical topograph, according to which the torso balance is disturbed in the frontal plane with the torso axis inclined to the left by 2.37 ° and in the sagittal plane with the torso inclined anteriorly by 1.58 °, and also in the horizontal plane with the twisting of the shoulder girdle relative to the pelvis counterclockwise by 2.9 °. In order to test the method of stabilization, he was examined on two stabilography and the protocol of his examination is shown in figure 5. Stabilometric data indicate that in patient P., the right foot is overloaded (52.5% of the total weight) and performs the supporting function, while the left foot performs (to a greater extent) the balancing function (for the left foot Vy = 3.88 mm / s, and for the right foot - Vy = 2.82 mm / s); also, the center of the right foot is slightly moved anteriorly, and the left foot is posterior to the center of the center (the angle of rotation of the line connecting the central center was only 0.96 °), which is consistent with the presence of a small turn of the shoulder girdle about the pelvis counterclockwise according to topographic data; OCD is located from the line connecting the external contour of the heels at a distance of 41.0% of the length of the feet, i.e. shifted anteriorly (normal position 38-39%), which is consistent with the presence of topographic data less pronounced torso anteriorly than patient D.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что комплексирование в одном устройстве двух методов обследования: плантографии и стабилометрии позволяет зарегистрировать и отобразить траекторию движении ЦД для стоп и точное положение стоп в единой системе координат на одном изображении, что открывает новые, не существовавшие раннее возможности в исследовании функционального состояния опорно-двигательного аппарата. В частности, стало возможным исследовать, как соотносится положение ЦД на стопе (по данным стабилографии) с распределением нагрузки в пределах стопы (по данным плантографии). Сопоставление Положения ЦД с распределением нагрузки обеспечивает повышение точности диагностики состояния ОДА.The above examples indicate that the combination of two examination methods in one device: plantography and stabilometry makes it possible to register and display the trajectory of the CD movement for the feet and the exact position of the feet in a single coordinate system in one image, which opens up new, not existing, earlier possibilities in the study of functional conditions of the musculoskeletal system. In particular, it became possible to investigate how the position of the CD on the foot (according to stabilography) correlates with the load distribution within the foot (according to plantography). Comparison of the Position of the CD with the load distribution provides an increase in the accuracy of diagnosis of the state of the ODE.

Таким образом заявляемое устройство позволяет не только расширить функциональные возможности и сократить временные и материальные затраты на определение функционального состояния ОДА пациента за счет одновременного проведения плантографии и стабилометрии, но и позволяет повысить точность определения положения центра давления по отношению к положению стоп и обеспечить возможность оперативного комплексирования результатов компьютерной плантографии и стабилометрии.Thus, the inventive device allows not only to expand the functionality and reduce the time and material costs for determining the functional state of the patient’s ODE by simultaneously conducting plantography and stabilometry, but also allows to increase the accuracy of determining the position of the pressure center in relation to the position of the feet and to provide the possibility of operational integration of the results computer plantography and stabilometry.

Источники информацииInformation sources

1. СТАБИЛОГРАФ. Вешуткин В.Д., Данилов В.И., Ефимов А.П., Смирнов Г.В. Патент на изобретение RU 2063168, опубликован 10.07.1996 г.1. STABILOGRAPH. Veshutkin V.D., Danilov V.I., Efimov A.P., Smirnov G.V. Patent for invention RU 2063168, published on July 10, 1996.

2. Компьютерный плантограф. Соломин В.Ю., Соломин Вит.Ю., Федотов В.К., Игнатьев Ю.Т. Патент на полезную модель RU 54751, опубликован 27.07.2006 г.2. Computer plantograph. Solomin V.Yu., Solomin Vit.Yu., Fedotov V.K., Ignatiev Yu.T. Utility Model Patent RU 54751, published July 27, 2006

3. Способ определения рессорной функции стопы с использованием возрастающей нагрузки. Гавриков К.В, Перепелкин А.И., Мандриков В.Б., Воробьев А.А., Клаучек С.В. Патент на изобретение RU 2358650, опубликован 20.06.2009 г.3. A method for determining the spring function of the foot using an increasing load. Gavrikov K.V., Perepelkin A.I., Mandrikov V.B., Vorobev A.A., Klauchek S.V. Patent for invention RU 2358650, published on June 20, 2009

4. Устройство для плантографии. Русских С.В., Львов С.Е., Корышков Н.А., Кураев А.В. Патент на полезную модель RU 12341, опубликован 10.01.2000 г.4. Device for plantography. Russian S.V., Lvov S.E., Koryshkov N.A., Kuraev A.V. Utility Model Patent RU 12341, published January 10, 2000

Claims (5)

1. Устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата, содержащее, по меньшей мере, один регистратор параметров опорно-двигательного аппарата, включающий датчики веса и поддерживаемую опорными элементами опорную пластину для стоп с установленным под пластиной датчиком изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп, подключенным к компьютеру, отличающийся тем, что опорная пластина выполнена из оптически прозрачного материала, а опорные элементы выполнены в виде стоек, снабженных датчиками веса, при этом информационные выходы датчиков веса связаны с компьютером, выполненным с возможностью регистрации и одновременного отображения в одной системе координат изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп и данных о положении центра давления на каждой из стоп и общего центра давления стоп.1. A device for determining the functional state of the musculoskeletal system, comprising at least one recorder of the parameters of the musculoskeletal system, including weight sensors and a support plate for the feet supported by supporting elements with an image sensor for imprinting the plantar surface of the feet connected under the plate connected to computer different the fact that the support plate is made of optically transparent material, and the support elements are made in the form of racks equipped with weight sensors, while the information outputs of the weight sensors are connected to a computer configured to register and simultaneously display in one coordinate system the image of the imprint of the plantar surface of the feet and data on the position of the center of pressure on each of the feet and the common center of pressure of the feet. 2. Устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что опорные элементы в виде стоек снабжены средством для регулировки высоты, а опорная пластина снабжена средством контроля горизонтального положения.2. The device for determining the functional state of the musculoskeletal system according to claim 1, characterized in that the supporting elements in the form of racks are equipped with a means for adjusting the height, and the support plate is equipped with a means for controlling the horizontal position. 3. Устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчиков веса используются тензодатчики.3. A device for determining the functional state of the musculoskeletal system according to claim 1, characterized in that strain sensors are used as weight sensors. 4. Устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика изображения используется средство из ряда: видеокамера, фотоаппарат или сканер.4. A device for determining the functional state of the musculoskeletal system according to claim 1, characterized in that the image sensor uses a means from a number: a video camera, a camera or a scanner. 5. Устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что оно содержит два регистратора, соединенных между собой с помощью средства фиксации положения, преимущественно в виде пластины. 5. A device for determining the functional state of the musculoskeletal system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises two recorders interconnected by means of position fixation, mainly in the form of a plate.
RU2012132675/14A 2012-07-30 2012-07-30 Device for assessing functional state of locomotor system RU2523346C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132675/14A RU2523346C2 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Device for assessing functional state of locomotor system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132675/14A RU2523346C2 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Device for assessing functional state of locomotor system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012132675A RU2012132675A (en) 2014-02-10
RU2523346C2 true RU2523346C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50031815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012132675/14A RU2523346C2 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Device for assessing functional state of locomotor system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2523346C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591603C1 (en) * 2014-12-26 2016-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Навигатор здоровья", ООО "НПП "Навигатор здоровья" Hardware and software complex for measurement and integral estimation of spine flexibility and hip joint mobility in forward and downward inclination test
RU204365U1 (en) * 2021-02-08 2021-05-21 Александр Евгеньевич Доля ELECTRONIC FLOOR SCALES
RU218511U1 (en) * 2022-08-19 2023-05-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) STEP-LOADING DEVICE WITH DETERMINATION OF FUNCTIONAL LIMB SHORTENING

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU12341U1 (en) * 1999-06-01 2000-01-10 Ивановская государственная медицинская академия DEVICE FOR PLANTOGRAPHY
US6063046A (en) * 1997-04-11 2000-05-16 Allum; John H. Method and apparatus for the diagnosis and rehabilitation of balance disorders
RU2180517C2 (en) * 1999-01-19 2002-03-20 Бакурский Сергей Николаевич Orthopedic diagnostic complex
RU38571U1 (en) * 2004-03-24 2004-07-10 Санталов Константин Анатольевич DEVICE FOR EXPRESS DIAGNOSTICS OF STOP PATHOLOGY (PLANTOSCOPE)
RU46165U1 (en) * 2005-03-05 2005-06-27 Назаров Евгений Александрович DEVICE FOR REGISTRATION AND ANALYSIS OF LOAD LOAD DISTRIBUTION
RU54751U1 (en) * 2005-12-30 2006-07-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" COMPUTER PLANTOGRAPH
USRE40427E1 (en) * 1982-08-16 2008-07-08 Neurocom International, Inc. Apparatus and method for movement coordination analysis
RU75295U1 (en) * 2008-02-27 2008-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет физической культуры им. П.Ф. Лесгафта DEVICE FOR STUDYING AND TRAINING HUMAN BODY STABILITY
RU2434660C2 (en) * 2005-05-05 2011-11-27 Брайан Фрэнсис МУНИ Measurement and analysis of feet-associated forces during swing in golf game
RU2445920C1 (en) * 2010-10-13 2012-03-27 Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси" Method for evaluating individual's ability for target control of body balance displacement

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE40427E1 (en) * 1982-08-16 2008-07-08 Neurocom International, Inc. Apparatus and method for movement coordination analysis
US6063046A (en) * 1997-04-11 2000-05-16 Allum; John H. Method and apparatus for the diagnosis and rehabilitation of balance disorders
RU2180517C2 (en) * 1999-01-19 2002-03-20 Бакурский Сергей Николаевич Orthopedic diagnostic complex
RU12341U1 (en) * 1999-06-01 2000-01-10 Ивановская государственная медицинская академия DEVICE FOR PLANTOGRAPHY
RU38571U1 (en) * 2004-03-24 2004-07-10 Санталов Константин Анатольевич DEVICE FOR EXPRESS DIAGNOSTICS OF STOP PATHOLOGY (PLANTOSCOPE)
RU46165U1 (en) * 2005-03-05 2005-06-27 Назаров Евгений Александрович DEVICE FOR REGISTRATION AND ANALYSIS OF LOAD LOAD DISTRIBUTION
RU2434660C2 (en) * 2005-05-05 2011-11-27 Брайан Фрэнсис МУНИ Measurement and analysis of feet-associated forces during swing in golf game
RU54751U1 (en) * 2005-12-30 2006-07-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" COMPUTER PLANTOGRAPH
RU75295U1 (en) * 2008-02-27 2008-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет физической культуры им. П.Ф. Лесгафта DEVICE FOR STUDYING AND TRAINING HUMAN BODY STABILITY
RU2445920C1 (en) * 2010-10-13 2012-03-27 Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси" Method for evaluating individual's ability for target control of body balance displacement

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591603C1 (en) * 2014-12-26 2016-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Навигатор здоровья", ООО "НПП "Навигатор здоровья" Hardware and software complex for measurement and integral estimation of spine flexibility and hip joint mobility in forward and downward inclination test
RU204365U1 (en) * 2021-02-08 2021-05-21 Александр Евгеньевич Доля ELECTRONIC FLOOR SCALES
RU218511U1 (en) * 2022-08-19 2023-05-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) STEP-LOADING DEVICE WITH DETERMINATION OF FUNCTIONAL LIMB SHORTENING

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012132675A (en) 2014-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2907228T3 (en) 3D Ultrasound Imaging System
JPH10192259A (en) Balance measuring device
Silva et al. Reliability and validity of head posture assessment by observation and a four-category scale
US20140081177A1 (en) Posturographic system using a balance board
KR101941688B1 (en) Balanceed standing posture assist device for radiography
US6387061B1 (en) Posture and weight distribution analyzer
RU2523346C2 (en) Device for assessing functional state of locomotor system
RU2665957C2 (en) Method for increasing the information content of stabilometric research and a hardware complex for its implementation
KR20230035019A (en) Scanner system using 3D sensor
KR102421762B1 (en) Postural balance measuring system and method for measuring postural balance using the same
KR20100052672A (en) Measurement device for ths spinal curva
Gadotti et al. Assessment of intrasubject reliability of radiographic craniocervical posture of asymptomatic female subjects
US6855118B2 (en) Method and apparatus for measuring leg length in an upright position
Velisar et al. Noise in the machine: Sources of physical and computation error in eye tracking with pupil core wearable eye tracker: Wearable eye tracker noise in natural motion experiments
RU2177249C2 (en) Method of determining foot shape and device for its embodiment
Trujillo-Hernández et al. Development of an integrated podometry system for mechanical load measurement and visual inspection
KR102412730B1 (en) Posture assist device for radiography
CN113951874A (en) Risk assessment system for scoliosis
JP2004180695A (en) Posture measuring apparatus
Ameer et al. The impact of anthropometric measures on plantar pressure distribution in male handball players and non-athletes: A cross-sectional study
CN112545491A (en) Early stroke self-detection device and detection method
KR200365794Y1 (en) System for diagnosing metamorphosis of feet and bone structure
RAi et al. Quantification of Lumbar Lordosis by Tactile and Non Tactile Methods: A Revisit.
CN211583160U (en) Height measuring device for health detection
Mrozkowiak et al. The incidence of significant relationships between selected parameters of feet and parameters of trunk in children aged 4, 5 and 6 years