Способ диагностики заболеваний костно-суставного аппарата нижних конечностей человека

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!% (И>

А1 (5!) 4 A 61 В 5/00

-"т. 1 .,я, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фис. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3708136/28-14 (22) 18,11.83 (46) 23.08.86. Бюл. !"- 31 (71) Горьковский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии и Институт прикладной физики АН СССР (72) А.П.Ефимов, Н.М.Анишкина, В,А.Антонец, 11!.М.Ахмедов и П.С.Докторов (53) 615.475 (,088.8) (56) Лапаев М.И, Система измерения линейных перемещений общего центра масс тела при ходьбе: сб. трудов

II

Протезирование и протезостроение.

М.: ЦНИИПП, 1973. вып.31, с.153-157, (54) (57) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ КОСТНО-СУСТАВНОГО АППАРАТА

НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА путем регистрации механических двюкений с помощью укрепленного на теле человека электромеханического датчика и сравнения полученных результатов с нормой, отличающийся тем, что, с целью более раннего выявления скрытой патологии, регистрацию механическ((х двикений осуществляют посредством измерения производной ускорения на участке тела с поверхностным залеганием кости.

l 2 1855

55 где

Изобретение относится к медицине, физиологии и спорту и может быть, в частности, использовано в транматологии, ортопедии, ненрологии,протезировании, педиатрии, фтизиатрии для ранней диагностики заболеваний и повреждений нижних конечностей и позвоночника.

Цель изобретения — более раннее выявление скрытой патологии. ца фиг. 1 показана схема выполнения способа; на фиг. 2 — графическое изображение сигнала с выхода регистратора .

Способ осуществляют следующим образом.

Ца темени испытуемого в верхушечной точке укрепляют зашунтированный сопротивлением датчик 1 ускорения, ориентированный так, чтобы направление регистрируемого движения совпадало с направлением смещения пера регистратора 2 (для удобства последующей обработки). Датчик с помощью гибкого экранированного провода 3 длиной 8-10 м подключают к регистратору 2. Испытуемому дают задание пройти 8-10 м с присущей ему походкой, но время ходьбы проводят регистрацию электрических сигналов, получаемых с датчика 1, и обозначают их принадлежность толчкам праной и левой ног. После этого записывают калибровочный сигнал величиной 1 мВ.

Полученная графическая запись состоит из отдельных пиков (фиг.2),соответствующих толчкам правой и левой ног. По графической записи определяют величину электрического сигнала (П „„,„ ) на выходе датчика 1 по формуле

А л ькла клм арык А ксллиrpoвкм, млл/мB где Л вЂ” амплитуда,мм;

11,к — напряжение на выходе датчика,мВ.

После этого рассчитывают величину скорости изменения ускорения резкости) по формуле

0e b x д

KRC

a — величина скорости изменения ускорения (резкости);

К вЂ” коэффициент преобразонания датчика, мВ/м/с

40 величина шунтирующего сопротивления, Ом;

С вЂ” емкость датчика, Ф.

Для определения скорости изменения ускорения сегментов ног датчики устанавливают на участках поверхностного залегания кости на соответствующих сегментах: тыльной поверхности стопы над головкой таранной кости, на передневнутренней поверхности голени — над бугристостью большеберцовой кости, на передней поверхности нижней трети бедра — над мыщелками бедренной кости и сухожилием четырехгланой мьшп1ы. Все остальные действия при этом выполняются так же, как указано. расположение датчика на темени позноляет оценить толчковые импульсы ног суммарно, а расположение на сегментах ног — выявить слагаемые импульса.

Сравнивая полученные значения скорости изменения ускорения с показателями нормы, оценивают толчковую функцию нижних конечностей.

П р е р. Больная !1., 5б лет, обратилась 02.11.82 r.ïo поводу затруднения походки и боли в ногах. В течение последних пяти лет лечилась по месту жительства с диагнозом: остеохондроз поясничного отдела.

При поступлении в центр реабилитации предъявляет жалобы на скованность движений в пояснице и нижних конечностях, боли при ходьбе с преимущественным выражением слева, быструю утомляемость. При осмотре обращает на себя внимание скованность движений туловища и ног, сутуловатость осанки. Походка замедленная, асимметрии визуальной нет, отечности на ногах не наблюдается.

02.11.82 r áîëüíàÿ обследована предлагаемв м способом. Для этого на темени больной в верхушечной точке укреплен датчик ускорения — пьезоакселерометр медицинский, имеющий чувствительность 30 мВ/м/с, диапазон час2 тот 0,5-1000 Гц, емкость 5700 пФ, зашунтированный сопротивлением 100 кОм.

Датчик отрицательным полюсом ориентирован вниз в связи с тем, что отклонение пера регистратора — электрокардиографа, также осуществляется вниз на отрицательное напряжение. Датчик с помощью гибкого экранированного провода длиной б м подключен к регистратору — электрокардиографу и боль1251855

25 ьн пр.

ККС ной дано задание пройт« с присущей ей походкой 8-10 и по лаборатории.Во время ходьбы больной проводилась регистрация электрического сигнала,получаемого с датчика, и на регистрирующей бумаге отмечено, какой из ног принадлежат получаемые эубны графической записи ускорения — акселерограммы. После этого записана величина калибровочного сигнала 1 иВ, кото- IÎ рая в данном случае состав«ла 8 мм.

По полученной акселерограиие измерена амплитуда зубца, обусловленного толчками правой ноги: средняя амплитуда составила 6 ии. То же определе- I5 но для левой ноги — амплитуда зубцов в среднем составила 2 ми. Определена величина скорости изменения ускорения для толчка правой ногой

A з ььо пр, ìì выл. пр.

kÎ1èÁðÎÂõó, мм/мб

= 0,625 мВ; где К вЂ” коэффициент преобразования ЗО датчика, равный 30 мВ/и/с

R — сопротивление шунтирующее

100 кОм;

С вЂ” емкость датчика 5700 пф, 35

3 с1 = 37 м/с ощ соответственно в 3 раза меньше;

О„рп = 12,3 и/с

Нормальные значения скорости изме«4О нения ускорения для здоровых лиц равны 50-100м/с. При сопоставлении поз лученных данных обнаружено, что у больной имеет место скрытая хромота, невидимая глазом и скомпенсированная 45 напряжением и компенсаторной перестройкой мышечного аппарата, и что эта хромота связана с поражением костносуставного аппарата левой ноги.Диагноз — остехондроз поясничного отдела — подвергнут сомнению, Проведено дополнительное исследование толчковых функций нижних конечностей при ходьбе с расположением датчиков на бедре, голени и стопе предлагаемым способом и обнаружено, что скорость изменения ускорения (резкость) сегментов ног следующая:

Бедро (олень Стопа

Правая конечность 180 и/с 780 и/с 800 и/с

Левая конечность 70 м/с 778 и/с 600 и/с

Поставлен диагноз: деформ«рующ«й остеоартроэ левого тазобедренного сустава. Больная направлена в стационарное отделение носстановительного лечения, где 11.11.81 r. после рентгенограф«и диагноз полностью подтвержден. Больная госпитал«эирована, ей назначено восстановительное лечение

Э достигнуто заметное улучшение состояния и 15.12.82 г. она выл «сана на работу.

Таким образом, регистрация сиг«ала скорости изменения ускорения с участков тела с поверхностным залеганием кости позволяет более точно зарегистрировать толчконый импульс, распространяющийся в первую очередь по жестким конструкциям тела — костному скелету и суставам ног — и получать достоверную информацию об их состоянии, благодаря-чему можно поставить правильный диагноз.

Диагностическая ценность предлагаемого способа установлена на основании анализа и обобщения исследований более 500 больных с травмами и заболеваниями нижних конечностей.Величина скорости изменения ускорения характеризует толчковый импульс,распространяющийся по костно-суставному аппарату ног и туловища, отражая их функциональное состояние. Нарушения в костно-суставном аппарате сопровождаются снижением величины их скорости изменения ускорения при толчках больной ноги. При этом как на ранних, так и на поздних стадиях заболевания низуальной хромоты не наблюдается, так как мьппечный аппарат остается неповрежденным и компенсирует хромоту, делая ее скрытой, незаметной для глаза клинициста, что ведет к диагностическим ошибкам. Применяя предлагаемый способ можно обнаружить скрытую хромоту и тем самым на ранних (дорентгенологическнх) стадиях заболевания ног поставить правильньп диагноз.

Кроме того, преимущества предлагаемого способа — простота аппаратурной реализации, малая трудоемкость проведения исследования и обработки данных.

I25I855 пр. ле6 пр. лед. пр. ле6. 1 нВ

1с

Фиг. Г

Составитель Пластннин М,В.

Техред И.Верес

Корректор А.Тяско

Редактор Н.Тупица

Заказ 4553/3 Тирах 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4