Способ оценки способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела


 


Владельцы патента RU 2445920:

Государственное научное учреждение "Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси" (BY)

Изобретение относится к медицине, а именно к биомеханике, физиологии человека. Техническим результатом является повышение качества тестирования способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела при решении сложных двигательных задач. Способ выполняют путем тестирования испытуемого на стабилометрической платформе, при котором задают целевую точку в плоскости опоры. Предъявляют испытуемому информацию о положении центра давления тела и целевой точки. Дают задание совместить центр давления тела с целевой точкой, анализируют перемещения центра давления и оценивают способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела. Задают, по меньшей мере, две целевые точки, а тестирование проводят в четыре этапа, на каждом из которых целевые точки перемещают в заданном направлении и дают задание испытуемому путем перемещения центра тяжести своего тела в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения целевых точек, последовательно совместить центр давления тела с заданными целевыми точками. При этом на каждом этапе вычисляют показатель эффективности выполнения задания и показатель цены выполнения задания. Способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела оценивают по средним показателям эффективности и цены выполнения задания на четырех этапах тестировании. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оценки состояния функции движения человека.

Известен способ качественной оценки функции равновесия, включающий векторный анализ статокинезиограммы, полученной при тестировании испытуемого на стабилометрической платформе, и формирование показателя, характеризующего способность человека сохранять равновесие, при этом вершины всех векторов, предварительно приведенные в центр осей координат, разделяют концентрическими кругами равной площади на несколько зон, после чего определяют количество вершин векторов в каждой зоне, затем определяют относительную частоту вершин векторов в каждой зоне и строят график кумулятивной зависимости относительной частоты вершин векторов в зоне от порядкового номера зоны, после чего аппроксимируют полученный график по экспоненциальному закону f(n)=1-еλn, при этом коэффициент λ принимают за показатель, характеризующий качество функции равновесия [1].

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет оценить способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела, так как предназначен для оценки его способности сохранять вертикальную позу.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ оценки способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела путем тестирования испытуемого на стабилометрической платформе с использованием биологической обратной связи, при котором задают целевую точку в плоскости опоры, предъявляют испытуемому информацию о положении центра давления тела и целевой точки в плоскости опоры, дают задание совместить центр давления тела с целевой точкой, регистрируют и анализируют перемещения центра давления в плоскости опоры и по результатам анализа оценивают способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела, при этом в течение времени тестирования Т регистрируют отклонение δ центра давления от положения целевой точки, а способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела оценивают по показателю Е, который вычисляют по формуле:

,

где Е - показатель способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела, Δ - предельно допустимое отклонение центра давления от положения целевой точки, Т - время тестирования [2].

Данный способ позволяет получить единую интегральную оценку способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела при решении задачи сохранения равновесия тела в вертикальной стойке, однако он не может быть использован для получения комплексной оценки указанной способности, включающей как ее обобщенный показатель, так и качественные показатели двух ее составляющих - сагиттальной и фронтальной - при решении более сложных двигательных задач, требующих целенаправленного перемещения центра тяжести тела.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества тестирования способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела при решении сложных двигательных задач.

Решение задачи достигается тем, что в способе оценки способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела путем тестирования испытуемого на стабилометрической платформе с использованием биологической обратной связи, при котором задают целевую точку в плоскости опоры, предъявляют испытуемому информацию о положении центра давления тела и целевой точки в плоскости опоры, дают задание совместить центр давления тела с целевой точкой, регистрируют и анализируют перемещения центра давления в плоскости опоры и по результатам анализа оценивают способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела, согласно предлагаемому решению, в плоскости опоры задают, по меньшей мере, две целевые точки, а тестирование проводят в четыре этапа, на каждом из которых целевые точки перемещают в заданном направлении и дают задание испытуемому путем перемещения центра тяжести своего тела в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения целевых точек, последовательно совместить центр давления тела с заданными целевыми точками, при этом на первом и втором этапах целевые точки перемещают соответственно сверху вниз и снизу вверх, а испытуемый перемещает центр тяжести во фронтальной плоскости, на третьем и четвертом этапах целевые точки перемещают соответственно слева направо и справа налево, а испытуемый перемещает центр тяжести в сагиттальной плоскости, на каждом этапе регистрируют количество целевых точек, с которыми испытуемый совместил центр давления, и длину пути, пройденного центром давления, и вычисляют показатель эффективности выполнения задания по формуле:

E=n/N,

где Е - показатель эффективности выполнения задания, n - количество целевых точек, с которыми испытуемый совместил центр давления, N - количество заданных на этапе целевых точек,

и показатель цены выполнения задания по формуле:

С=L/n,

где С - показатель цены выполнения задания, L - длина пути, пройденного центром давления, n - количество целевых точек, с которыми испытуемый совместил центр давления,

а способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела оценивают по средним показателям эффективности и цены выполнения задания на четырех этапах тестирования.

Информация о положении центра давления может предъявляться испытуемому в виде сигналов, отражающих величину и направление углового отклонения стабилометрической платформы от горизонтального положения.

Для оценки способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела в сагиттальной и фронтальной плоскостях средние показатели эффективности и цены выполнения задания вычисляют отдельно для указанных плоскостей.

Суть предложенного способа заключается в следующем.

Перед тестированием задают количество N целевых точек, появляющихся на каждом этапе тестирования.

При тестировании испытуемого устанавливают на стабилометрическую платформу в определенной позе, например в вертикальной стойке. Посредством биологической обратной связи ему предъявляют информацию о текущем положении центра давления его тела в плоскости опоры и дают задание путем перемещения центра тяжести своего тела в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения целевых точек, последовательно совместить центр давления тела с заданными целевыми точками.

На первом и втором этапах тестирования целевые точки перемещают сверху вниз и снизу вверх соответственно, а испытуемый, перемещая центр тяжести во фронтальной плоскости, должен успеть за время тестирования совместить центр давления со всеми заданными целевыми точками. На третьем и четвертом этапах целевые точки перемещают соответственно слева направо и справа налево, а испытуемый, перемещая центр тяжести в сагиттальной плоскости, должен успеть совместить центр давления со всеми заданными целевыми точками. На каждом этапе тестирования регистрируют количество n целевых точек, с которыми испытуемый совместил центр давления, и длину пути L, пройденного центром давления. По окончании каждого этапа тестирования определяют показатели эффективности и цены выполнения задания по формулам Е=n/N и С=L/n соответственно. По окончании тестирования определяют средние значения эффективности и цены выполнения задания на четырех этапах тестирования, по которым можно судить о способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела.

Для оценки способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела в сагиттальной и фронтальной плоскостях определяют средние показатели эффективности и цены выполнения задания на соответствующих этапах: для сагиттальной плоскости - на первом и втором этапах, для фронтальной плоскости - на третьем и четвертом этапах.

Пример. Перед тестированием задают количество целевых точек, появляющихся на каждом этапе тестирования, например N=20. Испытуемый становится на стабилометрическую платформу, подключенную к компьютеру, и принимает вертикальную стойку. Перед ним располагается экран монитора, на котором положение центра давления его тела на плоскость опоры изображено, например, в виде квадрата. Испытуемому дают задание на каждом этапе тестирования совместить центр давления со всеми целевыми точками путем перемещения центра тяжести своего тела в плоскости, перпендикулярной направлению движения целевых точек.

При тестировании на первом и втором этапах целевые точки перемещаются сверху вниз и снизу вверх соответственно, а испытуемый должен перемещать центр тяжести своего тела во фронтальной плоскости, на третьем и четвертом этапах целевые точки перемещаются слева направо и справа налево соответственно, а испытуемый должен перемещать центр тяжести в сагиттальной плоскости.

В качестве испытуемых тестирование проходили два человека - здоровый и больной с двигательными нарушениями. По окончании тестирования здорового испытуемого получены следующие данные: на первом этапе n=18; L=819 мм; E=0,9; С=45,5 мм, на втором этапе n=20, L=780 мм, Е=1; С=39 мм, на третьем этапе n=17, L=809,2 мм, Е=0,85; С=47,6 мм, на четвертом этапе n=20; L=790 мм; Е=1; С=39,5 мм. Средние показатели эффективности и цены выполнения задания у здорового испытуемого равны соответственно 0,94 и 42,9 мм. Для больного испытуемого получены следующие данные: на первом этапе n=9; L=1377 мм; Е=0,45; С=153 мм, на втором этапе n=10, L=1220 мм, Е=0,5; С=122 мм, на третьем этапе n=8; L=1349,6 мм, Е=0,4; С=168,7 мм, на четвертом этапе n=7; L=1470 мм; Е=0,35; С=210 мм. Средние показатели эффективности и цены выполнения задания у больного испытуемого равны соответственно 0,425 и 163,425 мм, что свидетельствует о пониженной способности больного испытуемого целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить комплексную оценку способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела, включающую как ее обобщенный показатель, так и качественные показатели двух ее составляющих - сагиттальной и фронтальной - при решении сложных двигательных задач, что повышает качество тестирования указанной способности человека.

Источники информации

1. RU 2175851 С2, А61В 5/103, 2001 г.

2. BY 10280, A61B 5/103, 2008 г.

1. Способ оценки способности человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела путем тестирования испытуемого на стабилометрической платформе с использованием биологической обратной связи, при котором задают целевую точку в плоскости опоры, предъявляют испытуемому информацию о положении центра давления тела и целевой точки в плоскости опоры, дают задание совместить центр давления тела с целевой точкой, регистрируют и анализируют перемещения центра давления в плоскости опоры и по результатам анализа оценивают способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела, отличающийся тем, что в плоскости опоры задают, по меньшей мере, две целевые точки, а тестирование проводят в четыре этапа, на каждом из которых целевые точки перемещают в заданном направлении и дают задание испытуемому путем перемещения центра тяжести своего тела в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения целевых точек, последовательно совместить центр давления тела с заданными целевыми точками, при этом на первом и втором этапах целевые точки перемещают соответственно сверху вниз и снизу вверх, а испытуемый перемещает центр тяжести во фронтальной плоскости, на третьем и четвертом этапах целевые точки перемещают соответственно слева направо и справа налево, а испытуемый перемещает центр тяжести в сагиттальной плоскости, на каждом этапе регистрируют количество целевых точек, с которыми испытуемый совместил центр давления, и длину пути, пройденного центром давления, и вычисляют показатель эффективности выполнения задания по формуле:
E=n/N,
где Е - показатель эффективности выполнения задания, n - количество целевых точек, с которыми испытуемый совместил центр давления, N - количество заданных на этапе целевых точек,
и показатель цены выполнения задания по формуле:
C=L/n,
где С - показатель цены выполнения задания, L - длина пути, пройденного центром давления, n - количество целевых точек, с которыми испытуемый совместил центр давления,
а способность человека целенаправленно управлять перемещениями центра тяжести своего тела оценивают по средним показателям эффективности и цены выполнения задания на четырех этапах тестирования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что информацию о положении центра давления тела испытуемому предъявляют в виде сигналов, отражающих величину и направление углового отклонения стабилометрической платформы от горизонтального положения.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что средние показатели эффективности и цены решения задачи вычисляют отдельно для сагиттальной и фронтальной плоскостей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, ортопедии и восстановительной медицине. .

Изобретение относится к медицине, в частности к устройствам для антропометрических измерений. .

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам и способам измерения скорости заживления биологической ткани. .

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

Изобретение относится к области медицины, а именно к функциональной диагностике. .

Изобретение относится к медицине, а именно к ортодонтической стоматологии, и предназначено для анализа диагностических моделей при биометрической диагностике

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для диагностики состояния мышечного тонуса

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству и гинекологии, и предназначено для использования в диагностике смещения беременной матки у женщин, страдающих сколиозом

Изобретение относится к спортивной медицине, физиологии, педиатрии и включает определение роста обследуемого, функциональных показателей его физического развития: жизненной емкости легких и становой силы, и морфологических показателей: массы тела и обхвата грудной клетки в паузе

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для дистанционного мониторинга физиологических параметров организма человека

Изобретение относится к медицине, постурографическому анализу состояний человека и может быть использовано для контроля на транспорте, в спорте, научных исследованиях

Изобретение относится к медицине, а именно ортопедии, и может быть использовано при консервативном лечении разности абсолютной или относительной длин конечностей у детей и подростков с ортопедическими нарушениями, приводящими в процессе роста к перекосам таза, статическим нарушениям позвоночника, для формирования оптимального стереотипа статической позы и ходьбы у данного контингента

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для функциональной коррекции клинических проявлений синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) у детей первого и второго детства
Наверх