RU2692437C1 - Method for numerical determination of human postural disorders and their visualization - Google Patents

Method for numerical determination of human postural disorders and their visualization Download PDF

Info

Publication number
RU2692437C1
RU2692437C1 RU2018122852A RU2018122852A RU2692437C1 RU 2692437 C1 RU2692437 C1 RU 2692437C1 RU 2018122852 A RU2018122852 A RU 2018122852A RU 2018122852 A RU2018122852 A RU 2018122852A RU 2692437 C1 RU2692437 C1 RU 2692437C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
patient
segments
landmarks
vicinity
tissues
Prior art date
Application number
RU2018122852A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Колягин
Original Assignee
Юрий Иванович Колягин
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 Юрий Иванович Колягин filed Critical Юрий Иванович Колягин
Priority to RU2018122852A priority Critical patent/RU2692437C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692437C1 publication Critical patent/RU2692437C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to restorative medicine and chiropractic, and can be used for numerical determination of postural disturbances and their imaging. Disclosed is a method, where topographic photometry of patient's bone reference is used. Programmatically in the digital model of the patient, bone landmarks with limiting linear and angular deviations from the gravitational axis and in the vicinity of these landmarks, stiffness of affected soft tissues is measured, numerical data of which are compared with stiffness of healthy tissues in the vicinity of unaffected segments, in case of exceeding the difference of the specified stiffnesses of limit values established based on statistical data, additionally measuring passive stretching forces applied to patient's extremities, and comparing these efforts with limiting values thereof, additionally digital model of patient is printed out on 3-D printer, in order to obtain a rubber copy of patient, on which affected segments are marked.EFFECT: invention provides excessive overloads in local spinal segments and related nerve fibres and vessels and degree of structural involvement in musculoskeletal tissues.1 cl

Description

Предлагаемое изобретение относится к восстановительной медицине и хиропрактике и направлено на установление объективных численных данных о нарушении осанки позвоночника и всего тела а также их визуализация.The present invention relates to restorative medicine and chiropractic and is aimed at establishing objective numerical data on the violation of the posture of the spine and the whole body as well as their visualization.

Известен способ по патенту №2265395/5005, в котором на спину пациента наносятся костные ориентиры, затем они снимаются цифровой камерой и полученные снимки вводятся в компьютер. В компьютере эти снимки обрабатываются в программе 3-ДХ, в результате получают линейные и угловые размеры между костными ориентирами. Эти параметры сравниваются с параметрами идеализированными и по разности указанных параметров судят о постуральных отклонениях. Этот способ определяется как топографическая фотометрия.The known method according to patent No. 2265395/5005, in which bone reference points are applied on the patient's back, then they are taken with a digital camera and the resulting images are inserted into a computer. In a computer, these images are processed in a 3-HH program, resulting in linear and angular dimensions between the bone landmarks. These parameters are compared with the parameters idealized and judging by the difference of the specified parameters, postural deviations are judged. This method is defined as topographic photometry.

Топографическая фотометрия может быть принята в качестве прототипа предложенному способу. Топографическая фотометрия позволяет определить постуральные отклонения пациента без учета влияния нижних конечностей и тазобедренных костей. Целью предлагаемого способа и устройства является расширение информативности о постуре пациента. Эта информация направлена на диагностику нарушения не только в околопозвоночных связочно-мышечных тканях, но также провести диагностику состояния опорно-двигательного аппарата пациента, определить степень структурного поражения в локальных позвоночных сегментах.Topographic photometry can be taken as a prototype of the proposed method. Topographic photometry makes it possible to determine the patient’s postural abnormalities without taking into account the influence of the lower extremities and hip bones. The purpose of the proposed method and device is the expansion of information about the posture of the patient. This information is aimed at diagnosing the disorder not only in the paravertebral ligamentous-muscular tissues, but also to diagnose the condition of the patient's musculoskeletal system, to determine the degree of structural damage in the local vertebral segments.

Указанная цель в способе численного определения постуральных нарушений и их визуализации достигается вводом изображений пациента в компьютер при съемке его при фиксированных углах и вводом изображения при тех же фиксированных углах фигуры человека, принятого за эталон. При этом осуществляют масштабирование снимков пациента и снимков эталонной фигуры, приводя их к одному росту и одному размеру по ширине тела. Затем для одинаковых углов изображений, накладывают друг на друга указанные изображения, измеряют отклонения между изображениями и через масштаб рассчитывают действительные отклонения в разных сечениях в миллиметрах. План отклонения костных ориентиров пациента от костных ориентиров идеальной фигуры соотносится с гравитационной осью. Линейные и угловые отклонения костных ориентиров от гравитационной оси несут информацию о избыточной перегрузке локальных позвоночных сегментов и связанных с ними связок, нервных волокон и сосудов. Для уточнения этой информации дополнительно измеряют диагностическим измерителем по патенту №2627679 жесткости мягких тканей, которые окружают выделенный локальный позвоночный сегмент с предельным отклонением и мягких тканей окружающих сегмент без указанных отклонений. Сравнение измеренных жесткостей в выделенных фотометрией пораженных локальных позвоночных сегментах с сегментами, находящимися в норме, позволяет уточнить степень структурного их поражения. Затем степень структурного поражения локальных позвонков соотносится с пассивной силой, растягивающей пораженные мышцы туловища окружающие позвоночник и мышцы конечностей. Только в совокупности три вида отмеченной выше информации позволяют установить структурные и функциональные поражения в постуральной системе пациента. Информация о пассивных растягивающих усилиях, о сравнении жесткости указанных выше тканей обрабатывается в компьютере совместно с информацией о отклонениях костных ориентиров, зафиксированных фотометрией. Уточнение отклонений костных ориентиров установленных фотометрией проводится визуализацией резинового муляжа, изготовленного на 3-Д принтере в уменьшенном размере на основании цифровой модели полной фигуры пациента.. На основании обработки этой информации программно выстраивается таблица, в которой указываются численные данные полученные в ходе проведенных исследований. Эта таблица позволяет на муляже нанести пораженные участки. Визуализация информации таким способом позволяет специалисту провести комплексный анализ постуральной системы пациента и установить оптимальный комплекс восстановительных процедур. При этом рекомендации специалиста до пациента будут доведены в более доступной форме.This goal in the method of numerical determination of postural disorders and their visualization is achieved by entering the patient's images into a computer when shooting it at fixed angles and entering the image at the same fixed angles of a person’s figure taken as the standard. At the same time, patient images and images of the reference figure are scaled, leading to one height and one size across the body width. Then, for the same angles of the images, the above images are superimposed on each other, the deviations between the images are measured, and the actual deviations in different sections in millimeters are calculated through the scale. The plan of deviation of the patient's bone landmarks from the bone landmarks of an ideal figure correlates with the gravitational axis. Linear and angular deviations of bone landmarks from the gravitational axis carry information about the overload of local vertebral segments and the associated ligaments, nerve fibers and vessels. To clarify this information, it is additionally measured with a diagnostic meter according to patent No. 2627679 of the stiffness of the soft tissues that surround the selected local vertebral segment with a maximum deviation and the soft tissues surrounding the segment without the indicated deviations. Comparison of the measured stiffnesses in the selected localized photometry of the affected local vertebral segments with the normal segments, allows us to specify the degree of their structural damage. Then, the degree of structural damage of local vertebrae is correlated with a passive force that stretches the affected muscles of the body around the spine and muscles of the extremities. Only in the aggregate, the three types of information noted above allow us to establish structural and functional lesions in the patient's postural system. Information about passive tensile forces, comparing the stiffness of the above tissues is processed in a computer along with information about the deviations of bone landmarks recorded by photometry. Refinement of the deviations of the bone landmarks established by photometry is carried out by visualizing a rubber cast made on a 3-D printer in a reduced size based on a digital model of a full patient figure. Based on the processing of this information, a table is programmed that indicates the numerical data obtained during the studies. This table allows you to apply the affected area on the model. Visualization of information in this way allows the specialist to carry out a comprehensive analysis of the patient's postural system and establish the optimal set of recovery procedures. In this case, the recommendations of the specialist to the patient will be communicated in a more accessible form.

Указанный способ реализуется известным устройством, применяемым в 3Д технологии сканирования.This method is implemented by a known device used in 3D scanning technology.

Устройство работает в автоматическом режиме. Поворотная платформа может совершать плавное движение с незначительным угловым ускорением, что способствует удержанию пациента в одном положении на платформе. При повороте платформы на заранее запрограммированные углы и остановке, 3 цифровые камеры фиксируют изображение пациента, передают его в компьютер и оно хранится в памяти компьютера. То же относится и к человеку, фигура которого принята за эталон. Предельно малые угловые ускорения платформе обеспечивает система стабилизации, которая управляет поворотным приводом.The device works in automatic mode. The turntable can perform a smooth movement with a slight angular acceleration, which helps to keep the patient in one position on the platform. When the platform rotates at pre-programmed angles and stops, 3 digital cameras capture the patient's image, transfer it to the computer and it is stored in the computer's memory. The same applies to the person whose figure is adopted for the standard. Extremely small angular acceleration of the platform provides a stabilization system that controls the rotary drive.

Совпадающими признаками прототипа и предложенного решения являются:The matching features of the prototype and the proposed solution are:

- ввод изображения пациента в компьютер и обработка изображения в 3-Д программе.- Enter the patient's image into the computer and image processing in the 3-D program.

Отличающими признаками являются:The distinguishing features are:

- сравнение изображения пациента с изображением идеальной фигуры и определение постуральных отклонений всего тела пациента во множестве сечений и установление отклонения положения костных ориентиров от гравитационной оси,- comparing the image of the patient with the image of the ideal figure and the definition of postural deviations of the patient’s entire body in a variety of sections and establishing the deviation of the position of the bone landmarks from the gravitational axis,

- выделение пораженных локальных позвоночных сегментов и измерение в их окрестности жесткости мягких тканей,- the selection of the affected local vertebral segments and the measurement in their vicinity of the rigidity of soft tissues,

- сравнение жесткости пораженных мягких тканей с жесткостью здоровых тканей,- comparison of the stiffness of the affected soft tissue with the stiffness of healthy tissue,

- дополнительное измерение пассивных растягивающих усилий, приложенным к телу и к конечностям,- additional measurement of passive tensile forces applied to the body and limbs,

- визуализация пораженных участков на муляже пациента.- visualization of the affected areas on the patient's model.

За счет отличительных признаков, в совокупности с признаками совпадающими, достигнуто функциональное расширение фотометрии в восстановительной медицине.Due to the distinctive features, together with the signs that coincide, functional expansion of photometry in restorative medicine has been achieved.

Предложенный способ для численного определения постуральных нарушений и их визуализация, в котором используется топографическая фотометрия костных ориентиров пациента, отличающийся тем, что программно в цифровой модели пациента выделяются ориентиры с предельными линейными и угловыми отклонениями от гравитационной оси и в окрестности этих ориентиров проводятся измерения жесткости мягких тканей, численные данных о которых сравниваются с жесткостями тканей в окрестностях не пораженных сегментов, в случае превышения разности указанных жесткостей предельных значений, установленных на основе статических данных, дополнительно измеряют пассивные растягивающие усилия приложенные к конечностям пациента и сравнивают эти усилия с предельными, которые также устанавливаются на основе обработки статистических данных о этих усилиях, дополнительно цифровую модель пациента распечатывают на з-Д принтере, с целью получения резиновой копии пациента, на которой отмечают пораженные сегменты позволяет установить перегрузки в локально выделенных сегментах позвоночника и связанных с ними нервных волокнах и сосудах, установить степень структурного поражения тканей и сегментов позвоночника и конечностей пациента.The proposed method for the numerical determination of postural disorders and their visualization, which uses topographic photometry of patient's bone landmarks, characterized in that programmatically in the patient's digital model are landmarks with extreme linear and angular deviations from the gravitational axis and in the vicinity of these landmarks soft tissue rigidity , the numerical data about which are compared with the rigidity of the tissues in the vicinity of the unaffected segments, in case of exceeding the difference specified x stiffness limits set on the basis of static data, additionally measure the passive tensile forces applied to the patient's limbs and compare these efforts with the limit ones, which are also established based on the processing of statistical data on these efforts, additionally a digital model of the patient is printed on an AZ-D printer, in order to obtain a rubber copy of the patient, on which the affected segments are marked, it allows to establish overloads in the locally isolated spinal segments and x them nerve fibers and vessels to establish the degree of tissue damage and structural segments of the spine and the patient's limb.

Способ позволяет более точно провести диагностику постуральных нарушений, выявить нарушения в костно-мышечной системе пациента и провести адекватную коррекцию этих нарушений.The method allows you to more accurately diagnose postural disorders, identify violations in the musculoskeletal system of the patient and to conduct an adequate correction of these disorders.

Данный способ легко реализуется в 3-Д программах, несет точную информацию о постуральных нарушениях и поэтому найдет широкое применение в медицинских салонах, кабинетах хиропрактики, в велнес и фитнес центрах, массажных салонах.This method is easily implemented in 3-D programs, carries accurate information about postural disorders and therefore will find wide application in medical salons, chiropractic rooms, wellness and fitness centers, massage salons.

Claims (1)

Способ для численного определения постуральных нарушений и их визуализация, в котором используется топографическая фотометрия костных ориентиров пациента, отличающийся тем, что программно в цифровой модели пациента выделяются костные ориентиры с предельными линейными и угловыми отклонениями от гравитационной оси и в окрестности этих ориентиров проводятся измерения жесткости пораженных мягких тканей, численные данных о которых сравниваются с жесткостями здоровых тканей в окрестностях не пораженных сегментов, в случае превышения разности указанных жесткостей предельных значений, установленных на основе статистических данных, дополнительно измеряют пассивные растягивающие усилия, приложенные к конечностям пациента, и сравнивают эти усилия с предельными их значениями, дополнительно цифровую модель пациента распечатывают на 3-Д принтере, с целью получения резиновой копии пациента, на которой отмечают пораженные сегменты.A method for the numerical determination of postural disorders and their visualization, which uses topographic photometry of the patient’s bone landmarks, characterized in that bone landmarks with marginal linear and angular deviations from the gravitational axis and in the vicinity of these landmarks are measured in soft digital patient models tissues, the numerical data about which are compared with the rigidity of healthy tissues in the vicinity of the non-affected segments, in case of The values of the specified stiffness limit values, established on the basis of statistical data, additionally measure passive tensile forces applied to the patient’s limbs, and compare these efforts with their limit values, additionally a digital patient model is printed on a 3-D printer, on which the affected segments are marked.
RU2018122852A 2018-06-22 2018-06-22 Method for numerical determination of human postural disorders and their visualization RU2692437C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122852A RU2692437C1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Method for numerical determination of human postural disorders and their visualization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122852A RU2692437C1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Method for numerical determination of human postural disorders and their visualization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692437C1 true RU2692437C1 (en) 2019-06-24

Family

ID=67038123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122852A RU2692437C1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Method for numerical determination of human postural disorders and their visualization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692437C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260370C1 (en) * 2003-12-29 2005-09-20 Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.В. Бехтерева (НИПИ) Method for diagnosing posture disorders in patients having organic brain disturbances
RU2665957C2 (en) * 2016-11-15 2018-09-05 Закрытое акционерное общество ОКБ "РИТМ" (ЗАО ОКБ "РИТМ") Method for increasing the information content of stabilometric research and a hardware complex for its implementation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260370C1 (en) * 2003-12-29 2005-09-20 Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.В. Бехтерева (НИПИ) Method for diagnosing posture disorders in patients having organic brain disturbances
RU2665957C2 (en) * 2016-11-15 2018-09-05 Закрытое акционерное общество ОКБ "РИТМ" (ЗАО ОКБ "РИТМ") Method for increasing the information content of stabilometric research and a hardware complex for its implementation

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Объективная оценка постуральной функции. Клинические рекомендации, Национальная ассоциация по борьбе с инсультом. Союз реабилитологов России. Российская ассоциация по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов, Межрегиональная общественная организация "Объединение нейроанестезиологов и нейрореаниматологов", 2016, сс. 1-35. *
ТАППАХОВ А.А. и др. Диагностика постуральных нарушений у пациентов с болезнью Паркинсона, ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА, 1 (102) март 2017 г. / Том 1, сс. 120-122. *
ТАППАХОВ А.А. и др. Диагностика постуральных нарушений у пациентов с болезнью Паркинсона, ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА, 1 (102) март 2017 г. / Том 1, сс. 120-122. Объективная оценка постуральной функции. Клинические рекомендации, Национальная ассоциация по борьбе с инсультом. Союз реабилитологов России. Российская ассоциация по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов, Межрегиональная общественная организация "Объединение нейроанестезиологов и нейрореаниматологов", 2016, сс. 1-35. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Akel et al. Evaluation of shoulder balance in the normal adolescent population and its correlation with radiological parameters
Baker Gait analysis methods in rehabilitation
Ernst et al. Determination of thoracic and lumbar spinal processes by their percentage position between C7 and the PSIS level
Aroeira et al. Non-invasive methods of computer vision in the posture evaluation of adolescent idiopathic scoliosis
Othman et al. Reproducibility of facial soft tissue landmarks on facial images captured on a 3D camera
Gadotti et al. Validity of surface measurements to assess craniocervical posture in the sagittal plane: a critical review
Gadotti et al. Validity of surface markers placement on the cervical spine for craniocervical posture assessment
US9730631B1 (en) Diagnostic imaging method
Ey-Chmielewska et al. Photogrammetry and its potential application in medical science on the basis of selected literature
Gipsman et al. Evaluating the reproducibility of motion analysis scanning of the spine during walking
D'Amico et al. Normative 3D opto-electronic stereo-photogrammetric posture and spine morphology data in young healthy adult population
US11633143B2 (en) Systems and methods for assessment of ocular cyclotorsion
Lippold et al. Sagittal back contour and craniofacial morphology in preadolescents
WO2021155373A1 (en) Systems and methods for detection of musculoskeletal anomalies
Kandasamy et al. Posture and back shape measurement tools: A narrative
KR101508178B1 (en) Scoliosis analysis system and method the same
KR20000061600A (en) Clinical diagnosis system for orthopedic pathological disease using three-dimensional human motion measurement
RU2692437C1 (en) Method for numerical determination of human postural disorders and their visualization
TWI681755B (en) System and method for measuring scoliosis
Mangone et al. Reliability of the cervical spine device for the assessment of cervical spine range of motion in asymptomatic participants
KR101580038B1 (en) Computerized objective measurement of facial motion for facial palsy functional grading
Kutilek et al. Methods of measurement and evaluation of eye, head and shoulders position in neurological practice
KR20130036526A (en) Diagnosis device for face form using facial image and cephalometric image
Khan et al. Clinimetric properties of a smartphone application to measure the Craniovertebral Angle in different age groups and positions
Hozman et al. Precise Advanced Head Posture Measurement