RU2532281C1 - Screening diagnostic technique for locomotor disorders - Google Patents
Screening diagnostic technique for locomotor disorders Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532281C1 RU2532281C1 RU2013133021/14A RU2013133021A RU2532281C1 RU 2532281 C1 RU2532281 C1 RU 2532281C1 RU 2013133021/14 A RU2013133021/14 A RU 2013133021/14A RU 2013133021 A RU2013133021 A RU 2013133021A RU 2532281 C1 RU2532281 C1 RU 2532281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disorders
- patient
- musculoskeletal system
- regions
- screening
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относятся к области медицины, а именно к диагностике заболеваний опорно-двигательного аппарата в травматологии и ортопедии, педиатрии, а также невропатологии. Способ предназначен для скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы у детей и взрослых, таких как нарушения осанки, патология верхних и нижних конечностей (раннее обнаружение деформаций позвоночника и конечностей, мониторинг состояния пациентов, объективная оценка эффективности проводимого консервативного и оперативного лечения, направленного на коррекцию деформации). Способ не оказывает негативного воздействия на организм, обеспечивает получение достоверной и оперативной информации об особенностях осанки, а также формы и размеров конечностей и других показателей ортопедической системы.The invention relates to medicine, namely to the diagnosis of diseases of the musculoskeletal system in traumatology and orthopedics, pediatrics, as well as neuropathology. The method is intended for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in children and adults, such as posture disorders, pathology of the upper and lower extremities (early detection of spinal and limb deformities, monitoring of patients, objective assessment of the effectiveness of conservative and surgical treatment aimed at correction of deformation ) The method does not adversely affect the body, provides reliable and timely information about the features of posture, as well as the shape and size of limbs and other indicators of the orthopedic system.
Частота распространения ортопедической патологии в Европейских странах составляет от 6,3 до 8,9% от общего числа населения. С этими данными коррелируют сведения, полученные при исследованиях в России: 8,3% взрослых страдают заболеваниями костно-мышечной системы. Заболеваемость ортопедическими заболеваниями опорно-двигательного аппарата детского контингента в России составляет в среднем 15,46% (82,6% от этого числа приходится на статические деформации позвоночника - сколиозы, нарушения осанки, плоскостопие, выявляемые в школьном возрасте).The frequency of spread of orthopedic pathology in European countries is from 6.3 to 8.9% of the total population. The data obtained in studies in Russia correlate with these data: 8.3% of adults suffer from diseases of the musculoskeletal system. The incidence of orthopedic diseases of the musculoskeletal system of the children's contingent in Russia is on average 15.46% (82.6% of this number is attributable to static spinal deformities - scoliosis, postural disorders, flat feet detected at school age).
Заболевания опорно-двигательной системы занимают 2-3 место среди заболеваний, являющихся причиной инвалидизации населения.Diseases of the musculoskeletal system occupy 2-3 place among the diseases that cause disability of the population.
Проблема ранней диагностики связана с нехваткой квалифицированного медицинского персонала и высокой стоимостью расходов при своевременном и тотальном проведении диагностических мероприятий и характеризует глобальные тенденции.The problem of early diagnosis is associated with a lack of qualified medical personnel and the high cost of expenses for timely and total diagnostic measures and characterizes global trends.
Целью предлагаемого способа диагностики нарушений опорно-двигательной системы является ранняя экспресс-диагностика нарушений статических и динамических отклонений опорно-двигательной системы (автоматизированная консультативно-диагностическая система).The purpose of the proposed method for the diagnosis of disorders of the musculoskeletal system is the early rapid diagnosis of violations of static and dynamic deviations of the musculoskeletal system (automated consultative diagnostic system).
Существуют различные способы неинвазивной ортопедической диагностики. С начала 70-х годов во многих странах мира для ранней диагностики - сколиотическая болезнь - у детей и подростков стали использовать оптико-топографические методы обследования формы поверхности тела, получившие развитие, начиная с работ японского ученого Такасаки, который впервые применил метод муаровой топографии для диагностического обследования пациентов.There are various methods for non-invasive orthopedic diagnosis. Since the beginning of the 70s, in many countries of the world for early diagnosis - scoliotic disease - in children and adolescents began to use optical-topographic methods for examining the surface shape of the body, developed from the works of the Japanese scientist Takasaki, who first applied the moire topography method for diagnostic examination of patients.
С начала 80-х годов на смену муаровому пришли альтернативные - компьютерно-ориентированные оптические методы, основанные на проецировании структурированных изображений в виде матриц точек, систем линий и полос. Первой такой установкой была английская ″ISIS″, за ней последовали немецкая ″JENOPTIC formetric″ и английская ″Quantec″. Отечественная топографическая установка для скрининг-диагностики деформации позвоночника у детей и подростков был создана в 1994 году в Новосибирском НИИТО во главе с В.Н. Сарнадским и называется: метод компьютерной оптической топографии (КОМОТ).Since the beginning of the 80s, the moire has been replaced by alternative - computer-oriented optical methods based on the projection of structured images in the form of matrixes of points, systems of lines and stripes. The first such installation was the English ″ ISIS ″, followed by the German ″ JENOPTIC formetric ″ and the English ″ Quantec ″. The domestic topographic installation for screening diagnostics of spinal deformity in children and adolescents was created in 1994 in Novosibirsk NIIITO, headed by V.N. Sarnadsky is called: the method of computer optical topography (COMOT).
Несмотря на очевидные достоинства метода, ему присущи значительные недостатки: метод оценивает только состояние позвоночника (туловища), для применения метода требуется специально оборудованное помещение, что также ограничивает применение данного метода, высокая стоимость аппаратуры для проведения обследования, высокая квалификация обслуживающего персонала, что затрудняет широкое применения на практике.Despite the obvious advantages of the method, it has significant drawbacks: the method only evaluates the condition of the spine (trunk), the application of the method requires a specially equipped room, which also limits the use of this method, the high cost of the equipment for the examination, the high qualification of the maintenance staff, which makes it difficult to practical application.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ диагностики нарушений опорно-двигательной системы заключающийся в проведении визуального анализа снимков пациента во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостях путем нанесения точек-ориентиров границ регионов непосредственно на тело пациента, анализа полученных данных и последующего составления диагноза по наличию и отсутствию параллельности верхней и нижней границ региона, отличающийся тем, что пациента помещают в центр расположенной строго горизонтально площадки-основания, образованный нанесенными на нее взаимно перпендикулярными пересекающимися линиями, проходящими через середины всех ее сторон между двумя вертикально расположенными отвесами, опущенными к центрам передней и задней сторон площадки основания, и двумя мерными лентами, закрепленными к серединам левой и правой боковых сторон площадки основания, расположенными параллельно отвесам, и последовательно проводят графическую регистрацию изображения тела пациента, для чего выполняют два фотоснимка спереди и сзади во фронтальной проекции, располагая пациента так, чтобы продольная линия площадки проходила между его соединенными стопами, а поперечная - в проекции переднего края голеностопного сустава и справа и слева в сагиттальной проекции, располагая пациента так, чтобы поперечная линия проходила между стопами, продольная - соответственно в проекции переднего края голеностопного сустава, причем снимки выполняют при условии совмещения в видоискателе регистрирующего устройства двух отвесов, затем проводят программный анализ изображения с целью выявления нарушения параллельности горизонтальных линий границ-регионов позвоночника, определяют величину суммы углов отклонения, а также укорочения мышц, влияющих на статику соответствующего региона, и при выявлении значений соответствующих показателей, отличающихся от нормы, диагностируют нарушение осанки [RU 2238673 от 02.06.2003 г. Кл A61B 5/103, A61B 5/107, «Способ дифференциальной диагностики нарушений осанки»].The closest in technical essence to the proposed one is a method for diagnosing disorders of the musculoskeletal system consisting in conducting a visual analysis of the patient’s images in the frontal, sagittal and horizontal planes by applying landmarks of the borders of the regions directly to the patient’s body, analyzing the data and then making a diagnosis by the presence of and the lack of parallelism of the upper and lower borders of the region, characterized in that the patient is placed in the center of the strictly mountains the basement area, formed by mutually perpendicular intersecting lines drawn on it, passing through the middle of all its sides between two vertically located plumb lines, lowered to the centers of the front and rear sides of the base area, and two measuring tapes fixed to the middle of the left and right side sides of the platform bases parallel to the plumb lines and sequentially carry out graphical registration of the patient’s body image, for which two photographs are taken in front and behind about the frontal projection, positioning the patient so that the longitudinal line of the site passes between his connected feet, and the transverse one in the projection of the anterior edge of the ankle joint and to the right and left in the sagittal projection, positioning the patient so that the transverse line runs between the feet, the longitudinal one, respectively projection of the front edge of the ankle joint, and the pictures are performed subject to the combination of two plumb lines in the viewfinder of the recording device, then a program analysis of the image is carried out with the aim of phenomena of violation of the parallelism of the horizontal lines of the border regions of the spine, determine the sum of the deflection angles, as well as the shortening of muscles that affect the statics of the corresponding region, and if the values of the corresponding indicators differ from the norm, the posture is diagnosed [RU 2238673 from 02.06.2003 Cl A61B 5/103, A61B 5/107, "Method for the differential diagnosis of posture disorders"].
Однако данный способ имеет ряд недостатков, а именно является недостаточно точным и информативным, требует дополнительных специальных условий для оборудования места обследования, не позволяет проводить автоматическую обработку и анализ зарегистрированной информации.However, this method has a number of disadvantages, namely it is not accurate and informative enough, it requires additional special conditions for the equipment of the examination site, and it does not allow automatic processing and analysis of the registered information.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящие изобретение, заключается в создании способа скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы для увеличения точности оценки и достоверности имеющихся нарушений, полноценного комплексного обследования опорно-двигательной системы человека, применения на ранних этапах диагностики, повышения удобства пользования.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, consists in creating a method for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system to increase the accuracy of the assessment and reliability of existing violations, a comprehensive examination of the musculoskeletal system of a person, application at the early stages of diagnosis, and improving ease of use.
Технический результат в предлагаемом способе скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы, заключающийся в выполнении снимков пациента в различных плоскостях и проекциях, с определением размеров, направления осей, границ, асимметрии регионов тела и конечностей и последующим сравнением полученных данных с нормальными значениями соответствующих показателей, с учетом возраста и анамнеза пациента, и при определении отклонений, от которых диагностируют соответствующее нарушение опорно-двигательной системы, отличающийся тем, что выполняются цифровые снимки пациента в режиме 3D сканирования во фронтальной, сагиттальной, горизонтальной плоскостях и функциональные снимки в положении сгибания, прогиба назад, наклонов, ротации регионов туловища и конечностей, в условиях, позволяющих вычислить абсолютные размеры тела и его регионов, с помощью компьютера проводят количественный анализ и оценку размеров, направления осей, границ, асимметрии регионов туловища и конечностей с вычислением их линейных размеров, площади, рельефа, оценкой изменений длины региона, его перемещения, амплитуды его движения.The technical result in the proposed method for screening diagnostics of disorders of the musculoskeletal system, which consists in taking images of the patient in various planes and projections, determining the size, direction of the axes, boundaries, asymmetry of the regions of the body and limbs and then comparing the data with normal values of the corresponding indicators, with taking into account the patient’s age and medical history, and in determining deviations from which a corresponding violation of the musculoskeletal system is diagnosed, distinguishing the fact that digital images of the patient are taken in 3D scanning mode in the frontal, sagittal, horizontal planes and functional images in the position of bending, bending backward, tilting, rotating regions of the trunk and limbs, under conditions that allow calculating the absolute dimensions of the body and its regions, with using a computer, a quantitative analysis and assessment of the size, direction of axes, boundaries, asymmetry of the regions of the trunk and limbs with the calculation of their linear dimensions, area, topography, assessment of changes in the length of the region, its movement, the amplitude of its movement.
Для создания условий, позволяющих вычислить абсолютные размеры исследуемого объекта фотографирования, производят либо на фоне эталона размера (масштабной линейки, калибровочная камера и т.п.), либо на установленной длине от объектива с заданным масштабом, либо иным способом, позволяющим вычислить соответствие пикселя фотографической матрицы к истинному размеру объекта.To create conditions that allow calculating the absolute dimensions of the studied photographing object, either against the background of the size standard (scale bar, calibration camera, etc.), or at a specified length from the lens with a given scale, or in another way that allows you to calculate the correspondence of the photographic pixel matrices to the true size of the object.
Полученное изображение обрабатывается при помощи специально созданной программы. При этом тело пациента отделяют от фона фотографии, после чего программно выделяются регионы туловища и ключевые точки для оценки и проведения математического анализа изображения. При проведении математического анализа изображения тела пациента определяют регионы туловища пациента, оси регионов туловища пациента, вычисляют абсолютные и относительные размеры регионов туловища, сравнивают направление осей регионов туловища и их взаимоотношения, выявляют асимметричности. Для наиболее полного обследования выполняют функциональные фотоснимки, например, в положении сгибания, прогиба кзади, наклонов в стороны или ротации.The resulting image is processed using a specially created program. In this case, the patient’s body is separated from the background of the photograph, after which the regions of the torso and key points for evaluating and performing mathematical analysis of the image are selected programmatically. When conducting a mathematical analysis of the patient’s body image, the patient’s trunk regions, the axes of the patient’s trunk regions are determined, the absolute and relative sizes of the trunk regions are calculated, the direction of the axes of the trunk regions and their relationships are compared, asymmetries are revealed. For the most complete examination, functional photographs are performed, for example, in the position of bending, bending backward, tilting to the sides or rotation.
Полученные в результате математического анализа фотографий данные оцениваются интегрально с учетом возраста пациента и его анамнестических данных. Все вычисления и моделирование осуществляются программно, а показатели представляются в абсолютных и относительных значениях.The data obtained as a result of mathematical analysis of photographs are evaluated integrally taking into account the patient's age and his anamnestic data. All calculations and modeling are carried out programmatically, and indicators are presented in absolute and relative values.
Для выполнения 3D сканирования используют портативный 3D сканер либо место съемки оборудуют калибровочным углом (камерой), в качестве источника света используют проектор со специальной проекционным изображением, лазер или лампу, оборудованные для создания перемещаемых световых полос. 3D сканирование тела может быть осуществлено как в видимом спектре света, так и в инфракрасном спектре. Полученные изображения обрабатываются программно с получением цифровых значений и трехмерного изображения тела пациента. Применение 3D сканирования позволит более точно характеризовать объемные размеры, направления осей и границы регионов тела, а также более наглядно представлять графически рельеф тела, в том числе получить полное 3D изображение тела пациента.To perform 3D scanning, a portable 3D scanner is used or the shooting location is equipped with a calibration angle (camera), a projector with a special projection image, a laser or a lamp equipped to create moving light strips is used as a light source. 3D scanning of the body can be carried out both in the visible spectrum of light and in the infrared spectrum. The resulting images are processed programmatically with digital values and a three-dimensional image of the patient’s body. The use of 3D scanning will allow to more accurately characterize the volumetric sizes, directions of the axes and the boundaries of the regions of the body, as well as more graphically present the relief of the body, including obtaining a full 3D image of the patient’s body.
Совокупность признаков, изложенных в п.2 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что снимки тела пациента выполняются в режиме 3D сканирования. Для выполнения 3D сканирования место съемки оборудуют калибровочным углом (камерой), в качестве источника света используют проектор со специальным проекционным изображением, лазер или лампу, оборудованные для создания перемещаемых световых полос. Полученные изображения обрабатываются программно (например, с помощью пакета для 3D-анимации Мауа) с получением цифровых значений и трехмерного изображения тела пациента. Применение 3D сканирования позволит более точно характеризовать объемные размеры, направления осей и границы регионов тела, а также более наглядно представлять графически рельеф тела, в том числе получить полное 3D изображение тела пациента.The set of features set forth in paragraph 2 of the claims characterizes a method for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the patient’s body pictures are taken in 3D scanning mode. To perform 3D scanning, the shooting location is equipped with a calibration angle (camera), a projector with a special projection image, a laser or a lamp equipped to create movable light strips is used as a light source. The resulting images are processed programmatically (for example, using the package for 3D animation of Maua) to obtain digital values and a three-dimensional image of the patient’s body. The use of 3D scanning will allow to more accurately characterize the volumetric sizes, directions of the axes and the boundaries of the regions of the body, as well as more graphically present the relief of the body, including obtaining a full 3D image of the patient’s body.
Совокупность признаков, изложенных в п.3 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что установка эталонных значений показателей опорно-двигательной системы выполняется вручную или автоматически в соответствии с программой диагностики. Ручной ввод эталонных может быть необходимо, например, для учета национальных антропометрических характеристик.The set of features set forth in
Совокупность признаков, изложенных в п.4 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что полученные данные документируются или архивируются в электронном виде. Это необходимо для автоматизации процессов и использования в документе-обороте с электронными историями болезней.The set of features set forth in paragraph 4 of the claims characterizes a method for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the data obtained is documented or archived in electronic form. This is necessary to automate processes and use in a document-turnover with electronic case histories.
Совокупность признаков, изложенных в п.5 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что полученные данные передаются по каналам связи. Это может быть необходимо в трудных диагностических случаях с консультативно-диагностической целью либо для создания единой медицинской базы.The set of features set forth in paragraph 5 of the claims characterizes a method for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the received data is transmitted via communication channels. This may be necessary in difficult diagnostic cases with an advisory diagnostic purpose or to create a unified medical base.
Совокупность признаков, изложенных в п.6 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что снимки тела пациента выполняются при помощи смартфона (планшетного компьютера или иного портативного электронного устройства), а программная обработка полученных изображений осуществляется приложением на этом же устройстве. Такой вариант способа диагностики может быть использован, например, для самостоятельной экспресс-диагностики родителями у детей.The set of features set forth in paragraph 6 of the claims characterizes a method for screening diagnostics of disorders of the musculoskeletal system in that the patient’s body images are taken using a smartphone (tablet computer or other portable electronic device), and the processing of the images obtained is carried out by the application on the same device. Such a variant of the diagnostic method can be used, for example, for independent express diagnostics by parents in children.
Совокупность признаков, изложенных в п.7 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что фотосъемка пациента осуществляется с расположенными на его теле опознавательными маркерами (или точками). Это может быть необходимо при плохих условиях освещенности, а также при оценке функциональных снимков.The set of features set forth in paragraph 7 of the claims characterizes the method of screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the patient is photographed with identification markers (or dots) located on his body. This may be necessary in poor lighting conditions, as well as when evaluating functional shots.
Совокупность признаков, изложенных в п.8 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что пользователь может вручную корригировать положение распознанных границ и осей регионов тела пациента. Подобная функция может быть использована при желании оператора смоделировать желаемые границы или оси тела, или для математического моделирования функциональных проб.The set of features set forth in paragraph 8 of the claims characterizes a method for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the user can manually correct the position of the recognized boundaries and axes of the regions of the patient’s body. A similar function can be used if the operator wants to simulate the desired boundaries or axes of the body, or for mathematical modeling of functional tests.
Совокупность признаков, изложенных в п.9 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что снимки выполняют на контрастном и (или) маркированном фоне. Съемка в темноте также необходима, например, при выполнении 3D сканирования.The set of features set forth in paragraph 9 of the claims characterizes a method for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the images are performed on a contrasting and (or) marked background. Shooting in the dark is also necessary, for example, when performing 3D scanning.
Совокупность признаков, изложенных в п.10 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что по функциональным снимкам программно-количественно вычисляют амплитуду движений и перемещения регионов тела пациента. Оценка амплитуды движений и числовая ее характеристика - необходимая составляющая для оценки статуса ортопедической системы.The set of features set forth in paragraph 10 of the claims characterizes the method of screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the functional images quantitatively calculate the amplitude of movements and movements of the regions of the patient’s body. Assessment of the amplitude of movements and its numerical characteristic is a necessary component for assessing the status of an orthopedic system.
Совокупность признаков, изложенных в п.11 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что программно анализируются результаты функциональных ортопедических тестов. Среди функциональных тестов можно будет использовать неспецифические: например, сила и выносливость мышц туловища и конечностей, а также специфические авторские тесты (например, тест Matthiassh - работоспособность мышц спины и туловища при поднятии рук) [1]. Учет функциональных тестов будет полезен при комплексной оценке ортопедического статуса пациента.The set of features set forth in paragraph 11 of the claims characterizes the method of screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system in that the software analyzes the results of functional orthopedic tests. Among the functional tests, it will be possible to use non-specific ones: for example, strength and endurance of the muscles of the trunk and limbs, as well as specific author's tests (for example, the Matthiassh test - the performance of the muscles of the back and trunk when raising arms) [1]. Accounting for functional tests will be useful in a comprehensive assessment of the orthopedic status of the patient.
Совокупность признаков, изложенных в п.12 формулы изобретения, характеризует способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы тем, что программно моделируются пути коррекции существующей ортопедической патологии с практическими рекомендациями. Это может быть полезным дополнением при рекомендациях пациенту. Помимо этого, рекомендованные пути коррекции могут быть смоделированы, в том числе с представлением объемного изображения пациента и влияния рекомендаций на прогнозируемые изменения ортопедического статуса пациента.The set of features set forth in paragraph 12 of the claims characterizes the method of screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system by the fact that programmatically modeled the correction of existing orthopedic pathology with practical recommendations. This can be a useful addition when advising a patient. In addition, the recommended correction paths can be modeled, including with the presentation of a three-dimensional image of the patient and the impact of the recommendations on the predicted changes in the orthopedic status of the patient.
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами фиг.1-5.The proposed method is illustrated by the drawings of figures 1-5.
На фиг.1 представлен один из возможных алгоритмов способа скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы.Figure 1 presents one of the possible algorithms for a method for screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system.
На фиг.2А-Г представлены возможные варианты снимков, по которым выполняется способ диагностики. А - снимки выполнены во фронтальной плоскости, человек стоит прямо, Б - снимки во фронтальной плоскости, человек в наклоне вперед, В - снимки в сагиттальной плоскости, человек стоит прямо, Г - снимки в сагиттальной плоскости, человек в наклоне вперед [1].On figa-G presents possible options for images, which is used for the diagnostic method. A - the pictures were taken in the frontal plane, the person is standing straight, B - the pictures are in the frontal plane, the person is leaning forward, C - the pictures are in the sagittal plane, the person is standing straight, D - the pictures are in the sagittal plane, the person is leaning forward [1].
На фиг.3А-Д представлены некоторые оцениваемые диагностические критерии: А - длина и асимметрия плеч; Б - наклон надплечий, таза; шейно-плечевые углы, треугольники талии: В - наклон головы, надплечий, ось позвоночника: Г - асимметрия длины и положения осей ног; Д - положение таза [1].On figa-D presents some of the evaluated diagnostic criteria: A - the length and asymmetry of the shoulders; B - the inclination of the shoulders, pelvis; cervical-brachial angles, waist triangles: B - tilt of the head, shoulder girdle, axis of the spine: D - asymmetry of the length and position of the axes of the legs; D is the position of the pelvis [1].
На фиг.4А-Г представлены некоторые функциональные снимки: А - наклоны туловища вперед; Б - изолированная подвижность в отделах позвоночника; В - наклоны туловища в бок; Г - амплитуда движения руки [1].On figa-G presents some functional shots: A - torso forward; B - isolated mobility in the spine; In - torso torso to the side; G is the amplitude of the movement of the arm [1].
На фиг.5А-Г представлены возможные способы выделения регионов тела, их сравнения и измерения: А - сравнение симметрии тела путем наложения друг на друга, симметрично; Б - сравнение симметрии тела путем наложения друг на друга, асимметрия в области надплечья и талии; В - вписывая в тело геометрические фигуры и оценивая их характеристики, симметрично; Г - вписывая в тело геометрические фигуры и оценивая их характеристики, асимметрия в области талии, плечевого пояса.On figa-D presents possible methods for highlighting regions of the body, their comparison and measurement: A - comparison of body symmetry by superimposing on each other, symmetrically; B - comparison of body symmetry by superimposing on each other, asymmetry in the shoulder girdle and waist; B - inscribing geometric figures into the body and evaluating their characteristics, symmetrically; G - inscribing geometric shapes into the body and evaluating their characteristics, asymmetry in the waist and shoulder girdle.
Способ скрининговой диагностики нарушений опорно-двигательной системы осуществляет следующим образом (фиг.1).The method of screening diagnosis of disorders of the musculoskeletal system is as follows (figure 1).
В установленной последовательности выполняют ряд снимков пациента (видео или фотосъемка) (фиг.2-4). Снимки пациента выполняют на контрастном фоне либо в случае необходимости получают 3D изображение тела пациента в калибровочной камере (либо с текстурным освещением). Калибровочная камера для выполнения 3D сканирования позволяет многократно уменьшить размеры используемого для работы помещения (в отличие от метода компьютерной оптической топографии, описанного ранее). При помощи специально созданной программы изображение тела пациента выделяется от фона фотографии. Далее в соответствии с типом выполненного снимка (фронтальная, сагиттальная плоскость, снимки с наклоном и т.п.) программно распознаются регионы тела пациента. После этого распознанные регионы тела пациента программно оцениваются: вычисляются их линейные размеры, площадь, рельеф, выстраивается их ось. Для математического анализа характеристик регионов тела при написании обрабатывающей программы могут использоваться любые выбранные алгоритмы обработки изображений (фиг.5). Среди используемых критериев оценки обязательно должны быть выполнены оценка длины и осей туловища и конечностей, положение головы и шейно-плечевых линий, уровень стояния лопаток, симметричность треугольников талии, величина физиологических изгибов позвоночника, положение таза, соотношение длин регионов тела и другие фундаментальные критерии. Дополнительно программно оцениваются функциональные снимки пациента, по которым оценивается изменение длины региона тела и амплитуда движения (фиг.4). Также дополнительно в интегральной оценке могут быть оценены такие функциональные показатели, как сила и выносливость. При оценке диагностических критериев учитывается возраст, пол и анамнез пациента. Полученные данные сравниваются с эталонными (с учетом пола, возраста и анамнеза пациента), после чего делается оценка ортопедического статуса и (или) динамика его изменения. В случае необходимости пользователь может моделировать положение осей и рельефа (контура, размеров) регионов тела пациента для прогнозирования способов ортопедической коррекции или изменения вида полученного фотоматериала. В качестве эталона длины может быть использован масштаб, размещенный в одной плоскости с телом пациента, либо рост человека, либо любой другой эталон. При необходимости на теле пациента располагают опознавательные маркеры (или точки) - это будет полезно при выполнении функциональных снимков, особенно если есть необходимость оценить подвижность или изменение длины в специально оцениваемом сегменте тела человека.In the established sequence, a series of patient pictures (video or photographing) is performed (Figs. 2-4). The patient’s pictures are taken against a contrasting background or, if necessary, a 3D image of the patient’s body is obtained in a calibration chamber (or with texture lighting). A calibration camera for performing 3D scanning allows you to repeatedly reduce the size of the room used for work (in contrast to the computer optical topography method described earlier). Using a specially designed program, the image of the patient’s body is distinguished from the background of the photograph. Further, in accordance with the type of image taken (frontal, sagittal plane, tilted images, etc.), the patient’s body regions are programmed. After that, the recognized regions of the patient’s body are evaluated programmatically: their linear dimensions, area, relief are calculated, their axis is built. For the mathematical analysis of the characteristics of the regions of the body when writing a processing program, any selected image processing algorithms can be used (Fig. 5). Among the evaluation criteria used, the assessment of the length and axes of the trunk and extremities, the position of the head and neck and shoulder lines, the level of standing of the shoulder blades, the symmetry of the waist triangles, the physiological bending of the spine, the position of the pelvis, the ratio of the lengths of the regions of the body, and other fundamental criteria must be performed. Additionally, the software evaluates the functional images of the patient, which is used to evaluate the change in the length of the region of the body and the amplitude of movement (Fig. 4). In addition, functional indicators such as strength and endurance can also be evaluated in the integrated assessment. When evaluating diagnostic criteria, the patient’s age, gender and medical history are taken into account. The data obtained are compared with the reference data (taking into account the patient’s gender, age and medical history), after which an orthopedic status and / or dynamics of its change are evaluated. If necessary, the user can simulate the position of the axes and the relief (contour, dimensions) of the regions of the patient’s body to predict methods of orthopedic correction or change the appearance of the resulting photographic material. As a standard of length, a scale placed in one plane with the patient’s body, or a person’s height, or any other standard can be used. If necessary, identification markers (or points) are placed on the patient’s body - this will be useful when performing functional images, especially if there is a need to assess the mobility or change in length in a specially evaluated segment of the human body.
Способ диагностики может быть реализован в виде программного приложения для портативной вычислительной техники (смартфоны, планшетные компьютеры, компьютеры) и использоваться в домашних условиях для оценки и мониторинга стояния опорно-двигательной системы.The diagnostic method can be implemented as a software application for portable computing equipment (smartphones, tablet computers, computers) and used at home to assess and monitor the state of the musculoskeletal system.
Данный способ апробирован в ортопедической клинике, обследовано 50 пациентов с различными видами нарушений опорно-двигательной системы. Способ позволяет значительно упростить работу врача по оценке ортопедической патологии, качественно и количественно документировать полученные данные, полностью сопоставим с результатами других методов обследования.This method was tested in an orthopedic clinic, examined 50 patients with various types of disorders of the musculoskeletal system. The method can significantly simplify the work of a doctor in assessing orthopedic pathology, qualitatively and quantitatively document the data obtained, is fully comparable with the results of other examination methods.
Помимо этого, способ позволяет моделировать пути воздействия на ортопедический статус человека и прогнозировать дальнейшие течение патологии. Способ может широко использоваться как на этапе специализированной ортопедической медицинской помощи, так и на этапе доврачебного скрининг-обследования.In addition, the method allows you to simulate the impact on the orthopedic status of a person and predict the further course of the pathology. The method can be widely used both at the stage of specialized orthopedic medical care, and at the stage of pre-medical screening examination.
Источники информацииInformation sources
1. Mapкc B.O. Ортопедическая диагностика. Минск, Издательство «Наука и техника», 1978 г., 512 С.1. Mapcc B.O. Orthopedic diagnostics. Minsk, Publishing House "Science and Technology", 1978, 512 C.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013133021/14A RU2532281C1 (en) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | Screening diagnostic technique for locomotor disorders |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013133021/14A RU2532281C1 (en) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | Screening diagnostic technique for locomotor disorders |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2532281C1 true RU2532281C1 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=53382283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013133021/14A RU2532281C1 (en) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | Screening diagnostic technique for locomotor disorders |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532281C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638644C1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Смарт-Орто" | Screening diagnostic technique for scolitical deformation |
| RU2809449C1 (en) * | 2023-07-06 | 2023-12-11 | Виталий Юрьевич Левков | Method of screening diagnostics of spinal conditions in children and adolescents |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2337618C1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-11-10 | Николай Дмитриевич Овчинников | Method of differentiated estimation of person's posture |
| RU2392855C1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-06-27 | Алейников Роман Владимирович | Method of digital diagnostics of vertebral deformations |
| RU2442533C2 (en) * | 2010-01-27 | 2012-02-20 | Александр Николаевич Новосельский | Hardware system for complex registration, analasys and modeling of structural motor apparatus of a person |
| KR20130059489A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-07 | (주)코메드메디칼 | Scoliosis series assistance apparatus of digital radiography system |
-
2013
- 2013-07-16 RU RU2013133021/14A patent/RU2532281C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2337618C1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-11-10 | Николай Дмитриевич Овчинников | Method of differentiated estimation of person's posture |
| RU2392855C1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-06-27 | Алейников Роман Владимирович | Method of digital diagnostics of vertebral deformations |
| RU2442533C2 (en) * | 2010-01-27 | 2012-02-20 | Александр Николаевич Новосельский | Hardware system for complex registration, analasys and modeling of structural motor apparatus of a person |
| KR20130059489A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-07 | (주)코메드메디칼 | Scoliosis series assistance apparatus of digital radiography system |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| реф. КРЫЛОВА Е.В. и др. Возрастная морфология, уч.-метод. пособ., Н.Новгород, 2012, см.1.2.2. Метод антропометрии, найдено [22.04.2014] из Интернет http://zrenielib.ru/docs/index-11726.html . Сколиоз. Малая мед. энциклопедия, М., 1991-96 гг., найдено [22.04.2014] из Интернет http://dic.academic.ru/ , см.рис.5 * |
| САРНАДСКИЙ В.Н. Классификация нарушений осанки в горизонтальной плоскости по данным компьютерной оптической томографии// Хирургия позвоночника, 2011, N 4, с. 40-46. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638644C1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Смарт-Орто" | Screening diagnostic technique for scolitical deformation |
| RU2809449C1 (en) * | 2023-07-06 | 2023-12-11 | Виталий Юрьевич Левков | Method of screening diagnostics of spinal conditions in children and adolescents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stolinski et al. | Two-dimensional digital photography for child body posture evaluation: standardized technique, reliable parameters and normative data for age 7-10 years | |
| Szucs et al. | Rater reliability and construct validity of a mobile application for posture analysis | |
| TWI763719B (en) | Supporting structure for a testing devices, systems for evaluation of scoliosis and kyphosis and methods using the same | |
| Grimmer-Somers et al. | Measurement of cervical posture in the sagittal plane | |
| US11039762B2 (en) | Joint movement analysis system and method; knee-joint dynamic evaluation method and system | |
| Bragança et al. | A comparison of manual anthropometric measurements with Kinect-based scanned measurements in terms of precision and reliability | |
| Chaise et al. | Validation, repeatability and reproducibility of a noninvasive instrument for measuring thoracic and lumbar curvature of the spine in the sagittal plane | |
| Hopkins et al. | Validity and reliability of standing posture measurements using a mobile application | |
| WO2020259600A1 (en) | A device, process and system for diagnosing and tracking of the development of the spinal alignment of a person | |
| Gipsman et al. | Evaluating the reproducibility of motion analysis scanning of the spine during walking | |
| Ruivo et al. | Reliability and validity of angular measures through the software for postural assessment. Postural Assessment Software | |
| Moreira et al. | A computer vision-based mobile tool for assessing human posture: A validation study | |
| Pino-Almero et al. | Quantification of topographic changes in the surface of back of young patients monitored for idiopathic scoliosis: correlation with radiographic variables | |
| Azadinia et al. | Validity and test–retest reliability of photogrammetry in adolescents with hyperkyphosis | |
| RU2392855C1 (en) | Method of digital diagnostics of vertebral deformations | |
| KR101508178B1 (en) | Scoliosis analysis system and method the same | |
| RU2532281C1 (en) | Screening diagnostic technique for locomotor disorders | |
| TWI681755B (en) | System and method for measuring scoliosis | |
| Schwertner et al. | Body surface posture evaluation: construction, validation and protocol of the SPGAP system (Posture evaluation rotating platform system) | |
| US20210267494A1 (en) | Analysis system and method of joint movement | |
| Gabriel et al. | Development and clinical application of Vertebral Metrics: using a stereo vision system to assess the spine | |
| RU2638644C1 (en) | Screening diagnostic technique for scolitical deformation | |
| O’Meara et al. | The reliability and validity of a three-camera foot image system for obtaining foot anthropometrics | |
| JPWO2013046515A1 (en) | Orthopedic disease risk evaluation system and information processing apparatus | |
| KR20170004514A (en) | Scoliosis analysis system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150717 |