Устройство для вибрационной резонансной диагностики и определения объема движений ключицы

Авторы патента:

Львов С.Е. (RU)

Шапин В.И. (RU)

Красновский С.Я. (RU)

Писарев В.В. (RU)

A61B5/113 - во время дыхания

Владельцы патента RU 2264164:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения РФ (RU)

Изобретение предназначено для диагностики и может быть использовано для функциональных исследований в травматологии, ортопедии, хирургии, неврологии, спортивной медицине, в процессе реабилитации, для профотбора, исследований в физиологии труда, экспертиз трудоспособности и т.д. Устройство содержит вибратор, приспособление для перемещения вибратора в вертикальной плоскости, микрометр, соединенный с якорем вибратора, вибровод для плотного контакта с ключицей, датчик в виде приемника-акселератора. Устройство позволяет регистрировать вибросигнал с ключицы при различных положениях верхней конечности, движения ключицы во фронтальной плоскости при дыхании и различных положениях верхней конечности, что расширяет его функциональные возможности, а также позволяет объективно оценить функциональное состояние связочного аппарата акромиально-ключичного сочленения, клюво-ключичной связки, грудинно-ключичного сочленения, механическую прочность ключицы, повысить эффективность восстановительного процесса и сократить сроки лечения повреждений ключицы. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для диагностики, и может быть использовано для функционального исследования в травматологии, ортопедии, хирургии, спортивной медицине, в процессе реабилитации, для профотбора, исследований в физиологии труда, спорта, экспертиз трудоспособности и т.д.

По данным литературы известно небольшое количество устройств для исследования вибрационных резонансных характеристик различных локализаций (Блесткин Е.В., Шапин В.И., Маслов Л.Б., Львов С.Е., Вихрев С.В. Устройство для моделирования вибрационных резонансных характеристик при исследовании чрескостного остеосинтеза большеберцовой кости в эксперименте. Свидетельство на Полезную Модель, RU 19361 U1 от 27.08.01 года).

Известен способ исследования биомеханических свойств нижних конечностей методом вибрационных испытаний (Аруин А.С., Зациорский В.М., Панков Г.Я., Райцил Л.М. Исследование биомеханических свойств нижних конечностей методом вибрационных испытаний. Тезисы докладов второй Всесоюзной конференции по проблемам биомеханики, том 4. Медицинская биомеханика. - Рига, 1979. - С.36-37).

Известно устройство для вибродиагностики (Львов С.Е., Шапин В.И., Щавелев В.Л., Ноздрин М.А., Русских С.В., Колодина И.Г. Устройство для диагностики функционального состояния трехглавой мышцы голени. Патент на изобретение Российской Федерации RU 2123803 С1 от 27.12.98). Устройство состоит из платформы, на которой неподвижно закреплен вибратор, шины для фиксации конечности в среднефизиологическом положении, динамометрического датчика, датчика в виде приемника-акселератора, генератора звуковых колебаний, поворотного механизма (см. Фиг.1).

Последнее устройство является наиболее близкими по техническим характеристикам к предлагаемому, так как в его состав входит вибратор, позволяющий наносить вибрационное воздействие на объект исследования, и датчик для регистрации вибросигнала.

Недостатком данного устройства является невозможность использования вибровода для нанесения вибрационного воздействия на поверхность кости сложной конфигурации; измерения амплитуды перемещения исследуемого объекта.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в расширении функциональных возможностей вибрационной диагностики, проведении исследования вибрационных характеристик ключицы, повышении и упрощении точности регистрации и обработки результатов, регистрации движения ключицы во фронтальной плоскости при дыхании и движении верхней конечностью.

Существенными признаками изобретения, характеризующими его, являются:

1. Вибровод, обеспечивающий плотный контакт вибратора с поверхностью ключицы, имеющей сложную конфигурацию. Конструкция вибровода является отличительным признаком устройства от прототипа;

2. Микрометр, якорь вибратора и вибровод соединены в единую цепь, что позволяет передавать и измерять движения ключицы и регулировать силу прижатия вибровода к ней. Наличие микрометра, соединение его в единую цепь с якорем и виброводом, возможность измерения перемещения ключицы и регулирования силы прижатия вибровода к ней являются отличительными признаками устройства от прототипа;

3. Лифт с закрепленным на нем вибратором, перемещающийся в вертикальной плоскости. Наличие лифта и возможность перемещения вибратора в вертикальной плоскости являются отличительными признаками устройства от прототипа.

На фиг.1 представлено устройство для вибрационной резонансной диагностики и определения объема движения ключицы. Устройство состоит из вибратора (1), в конструкцию которого входит якорь (2), перемещающийся в вертикальной плоскости. Вибратор (1) неподвижно закреплен на лифт (3). Микрометр (8) неподвижно закреплен на лифт (3) штангой микрометра (10) и соединен с якорем (2) планкой якоря (9), что позволяет передавать перемещения якоря (2) на микрометр (8). Устройство закреплено на вертикальной поверхности (14) с помощью опоры (4), лифт (3) подвижно закреплен на опоре (4) и может перемещаться в вертикальной плоскости. Лифт (3) соединен с противовесом (7) тросом (5) через блок (6). Возбуждение механических колебаний осуществляется перпендикулярно оси ключицы вибратором (1) посредствам якоря (2), колеблющегося в магнитном поле, на котором закреплен шток (12), снабженный виброводом (11). На вибраторе (1) имеются колодки (13) для подключения системы управления устройством.

На фиг.2 представлена блок-схема системы управления устройством для вибрационной резонансной диагностики и определения объема движения ключицы. Частота и амплитуда вынужденных колебаний изменяются посредствам компьютера и усилителя мощности. Измерения колебаний производится датчиком, закрепленным на акромиальном конце ключицы посредствам ленты ВЕЛКРО. Параметры колебательного процесса, в том числе резонансного состояния ключицы, фиксируются после предварительного усиления усилителем сигнала, компьютером. Общее управление и автоматизация вибрационными испытаниями, статистический анализ, расчет диссипативных характеристик и принимаемое решение по результатам испытаний возложены на персональный компьютер.

На фиг.3 представлено устройство вибровода, состоящего из вертикальной штанги (11А) и фиксированной к ней с помощью шарнирного соединения (11б) прямоугольной металлической площадки (11в).

Устройство применяется следующим образом. Обследуемый садится на стул под устройство. Лифт (3) с закрепленным на нем вибратором (1) опускается до соприкосновения вибровода (11) с средней третью ключицы и перемещения якоря (2) вверх на 2 мм по показаниям микрометра (8), что обеспечивает одинаковые условия эксперимента для всех. В проекции акромиального конца ключицы лентой ВЕЛКРО фиксируется датчик. Исследование можно проводить при любом положении верхней конечности.

Приводим пример использования предлагаемого устройства для диагностики функционального состояния ключицы.

1. Обследуемый Р., 24 лет. Практически здоров. Обследуемый садится на стул таким образом, чтобы лопатки плотно прилегали к спинке стула, правая рука свободно висит вдоль тела. Лифт с закрепленным на нем вибратором опускается до соприкосновения вибровода со средней третью ключицы и показания микрометра 2 мм. При спокойном дыхании пациента регистрируется отклонение стрелки микрометра, регистрируется максимальное и минимальное значение, разница составляет объем движения. Затем регистрируются по аналогичной методике показания датчика перемещения при глубоком вдохе, при выдохе, при поднятии и опускании надплечья, при сгибании, разгибании, отведении плеча в плечевом суставе. После этого в проекции акромиального конца ключицы лентой ВЕЛКРО фиксируется датчик и с помощью системы управления устройством включается вибратор, якорь начинает колебаться в магнитном поле. Регистрируется резонансная кривая в положении свободно свисающей верхней конечности. Затем вибрационное воздействие проводится в положении сгибания верхней конечности в плечевом суставе под углом 90°, разгибания 60°, отведения 90°.

Проведенное исследование выявило, что амплитудно-частотные характеристики и объем движения ключицы не зависят от положения верхней конечности и имеют постоянную величину.

Приводим пример использования предлагаемого устройства для диагностики вывиха акромиального конца ключицы.

2. Больной Б., 33 лет. Диагноз: Закрытый свежий надакромиальный вывих правой ключицы. Методика обследования аналогична методике, приведенной в примере 1.

Проведенные исследования выявили, что амплитудно-частотные характеристики и объем движения ключицы при повреждении ключично-акромиального сустава (КАС) отличаются от здорового, что является следствием нарушения анатомической целостности ключично-клювовидных и ключично-акромиальных связок.

Статистический анализ данных обследования лиц без патологии ключицы показал, что положение верхней конечности в плечевом суставе не влияет на частотные характеристики ключицы, которые достоверно изменяются при вывихах акромиального конца ключицы.

Предлагаемое «Устройство для вибрационной резонансной диагностики и определения объема движений ключицы» обеспечивает следующие возможности:

1. регистрация и анализ объема движений ключицы при дыхании и различных положениях верхней конечности, а также при патологии верхней конечности;

2. устройство обеспечивает возможность регистрации и анализа амплитудно-частотных характеристик ключицы при различных положениях верхней конечности, при патологии верхней конечности;

3. устройство позволяет в динамике оценивать механические характеристики ключицы;

4. устройство позволяет проводить обследование в вертикальном положении обследуемого, перемещать вибратор в вертикальной плоскости.

Устройство для диагностики вибрационных резонансных характеристик и определения объема движений обследуемого, содержащее вибратор с виброводом и датчик для измерения сигнала, связанные с устройством управления и регистрации, отличающееся тем, что устройство оснащено лифтом, на котором закреплен вибратор с возможностью его перемещения в вертикальной плоскости, вибровод выполнен с возможностью обеспечения его плотного контакта с поверхностью ключицы обследуемого за счет шарнирного соединения штанги вибровода с металлической площадкой, позволяющего изменять угол наклона металлической площадки в любой плоскости, микрометром, соединенным через якорь и шток с виброводом, при этом якорь выполнен с возможностью его смещения вверх и вниз на расстояние, определяемое микрометром, а датчик для измерения сигнала выполнен в виде датчика перемещения.

Аппарат для измерения дыхательных движений грудной клетки // 76017

Прибор для записи дыхательных движений // 58291

Способ оценки жизнеспособности недоношенных новорожденных с рдс // 2290865

Изобретение относится к области медицины, в частности к педиатрии

Способ оценки функционального состояния легочной ткани // 2295286

Изобретение относится к области медицины, в частности к клинической физиологии дыхания

Способ установления нормативных показателей вентиляционной функции легких практически здоровых людей // 2297792

Изобретение относится к области медицины, а именно к антропометрии, функциональной диагностике, валеологии, и предназначено для разработки уточненных диагностических критериев нормы

Способ прогноза летального исхода от внебольничной пневмонии // 2351277

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для прогноза летального исхода у больных с внебольничной пневмонией любой степени тяжести

Устройство для бесконтактной регистрации траектории центра тяжести человека // 2433786

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано при проведении массовых профилактических осмотров детей, подростков и взрослых

Измеритель активности // 2446740

Устройство для мониторинга состояния человека, в частности младенца, и способ мониторинга с использованием указанного устройства // 2470584

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для регулярного мониторинга движения человеческого тела, в частности младенца

Бесконтактное наблюдение дыхания у пациента и оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии // 2511278

Изобретение относится к медицине. Портативное устройство для бесконтактной выборочной проверки жизненных показателей пациента содержит: датчик расстояния для последовательного обнаружения изменений расстояния во времени относительно грудной клетки пациента, калькулятор частоты дыхания для определения дыхательной активности на основе обнаруженных изменений расстояния во времени. Кроме того, устройство содержит две ручки, приспособленные для того, чтобы пациент держал устройство обеими руками так, чтобы датчик расстояния был направлен на грудную клетку пациента. Причем ручки содержат электроды для регистрации ЭКГ. При этом устройство содержит оптический датчик для измерения методом фотоплетизмографии, который расположен так, чтобы когда держат устройство, палец пациента автоматически ложился на оптический датчик. Изобретение позволяет повысить удобство и простоту выборочной проверки дыхательного акта пациента за счет обеспечения направления датчика расстояния на грудь пациента обеими руками. 13 з. п. ф-лы, 6 ил.

Респираторные мониторы и способы мониторинга дыхания // 2515404

Группа изобретений относится к медицине. Респираторный монитор содержит первый датчик, выполненный с возможностью генерирования сигнала мониторинга респираторно-связанных движений, указывающего на респираторно-связанные движения; второй датчик, выполненный с возможностью генерирования сигнала мониторинга шумов, указывающего на респираторно-связанные шумы; а также синтезатор сигналов, выполненный с возможностью синтеза сигнала респираторного монитора на основе сигнала мониторинга респираторно-связанных движений и сигнала мониторинга респираторно-связанных шумов. Датчик для использования при мониторинге дыхания содержит акселерометр и магнетометр, совместно определяющие единый датчик, выполненный с возможностью крепления к осуществляющему дыхание объекту так, чтобы перемещаться в качестве блока, реагирующего на респираторно-связанные движения осуществляющего дыхание объекта. Группа изобретений позволяет повысить устойчивость к перемещениям или изменению положения объекта, подвергаемого мониторингу. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Бесконтактный мониторинг дыхания пациента // 2531119

Изобретение относится средствам для бесконтактного мониторинга дыхания пациента. Способ обнаружения изменения от выдоха до вдоха пациента или наоборот включающий этапы излучения электромагнитного сигнала в сторону пациента и приема отраженного от пациента сигнала, преобразования отраженного сигнала с получением первого сигнала, сдвига по фазе отраженного электромагнитного сигнала и преобразования его с получением второго сигнала, обнаружение с помощью вычислительного блока одновременных первых переходов через ноль во временной производной первого сигнала и во временной производной второго сигнала, одновременных вторых переходов через ноль во временной производной первого сигнала и во временной производной второго сигнала, и одновременных третьих переходов через ноль во временной производной первого сигнала и во временной производной второго сигнала, определения первого и второго векторов и вычисления их скалярного произведения в качестве индикаторного значения для изменения от выдоха до вдоха пациента или наоборот, сравнения индикаторного значения с предварительно определенным пороговым значением и указания изменения от выдоха до вдоха пациента или наоборот, если индикаторное значение является меньшим, чем пороговое значение. Устройство для осуществления способа включает двухканальный доплеровский радиолокационный датчик и вычислительный блок. Использование изобретения позволяет повысить надежность измерения и повысить точность обнаружения частоты дыхания. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.