Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата



Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата
Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата
Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата
Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата
Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата
Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата

 


Владельцы патента RU 2497451:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Уральский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени В.Д. Чаклина" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии-ортопедии и неврологии. Проводят тестирование на стабилографической платформе, съем, запись и анализ стабилографических показателей по статокинезиограмме. Фиксируют по отдельности изменения фронтальной и сагиттальной координат. На фронтальной и сагиттальной стабилограмме фиксируют траекторию движения центра тяжести по плоскости платформы. После чего определяют по стабилограммам интервалы движения с постоянной скоростью по каждой из координат, интервалы движения с постоянной, в том числе - нулевой линейной скоростью и с постоянной угловой скоростью по траектории. Определяют расстояния по координатам, траектории и углы, проходимые за каждый из интервалов. Определяют величины изменений скоростей на границах интервалов и количества интервалов каждой продолжительности с конкретной скоростью. Формируют обобщенные интервалы неизменного движения. Полученные числовые результаты визуализируют, отображая в графическом виде, и выявляют индивидуальные особенности, характеризующие процесс удерживания равновесия пациентом, путем сопоставления полученных значений с нормальными показателями. Способ позволяет повысить достоверность диагностики и осуществлять дифференциальную диагностику функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата, что достигается за счет учета индивидуальных особенностей. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии-ортопедии и неврологии, и может быть использовано для диагностики и определения тяжести функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата, дифференциальной диагностики при травмах и заболеваниях различной этиологии по результатам стабилографических измерений.

Стабилометрия является объективным методом оценки функционального состояния опорно-двигательного аппарата в акте поддержания человеком вертикальной позы. Стабилометрическое исследование позволяет учитывать роль вестибулярного аппарата, зрительного анализатора, проприорецептивной системы, а также поражения суставов и позвоночника, определить опороспособность нижних конечностей. При этом важной проблемой является выбор критериев оценки стабилографической информации, на основании которых может быть осуществлена диагностика патологических состояний, а также оценка тяжести нарушения функции равновесия. Под критерием понимается отдельный показатель (признак, переменная), значение которой вычисляется по некоторой формуле на основе непосредственно измеряемых с помощью стабилографической платформы значений фронтальной (ось X) и сагиттальной (ось Y) координат центра давления тела человека на платформу стабилографа, причем координаты определяются с заданной частотой измерения. Таким образом, непосредственно получаемым результатом отдельного стабилометрического теста является упорядоченный по номерам измерений, осуществляемым через фиксированный промежуток времени, набор пар чисел: фронтальная и сагиттальная координаты. Стандартным способом отображения результатов являются: фронтальная стабилограмма (изменение фронтальной координаты во времени), сагиттальная стабилограмма (изменение фронтальной координаты во времени) и статокинезиограмма (траектория перемещения центра давления стоп на плоскости опоры).

Известен «классический» способ стабилографической оценки функции равновесия по данным стандартных показателей, таких как абсолютное положение центра давления, отклонения центра давления около среднего положения, длина статокинезиограммы, средняя скорость движения центра давления, средняя площадь статокинезиограммы, показатели спектра частот (Kapteyn T.S., Bles W., Njiokiktjien Ch.J. et al. Standardization in platform Stabilometry being a part of posturography // Agressologie, 1983. - N24, Vol.7. - p.321-326; Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Стабилометрия: - М.: АОЗТ «Антидор» 2000. - 192 с). Однако, эти параметры не отражают динамику стабилографического процесса, в частности диапазон изменения скорости и направления движения. Сравнительная оценка полученных показателей исследуемого пациента с аналогичными нормативными показателями позволяет лишь определить, соответствуют они норме или отличаются от нее.

Известен способ стабилографического анализа, при котором статокинезиограмма условно делится на большое количество равных по времени участков с частотой квантования 10-20 Гц, затем строится круговая диаграмма, состоящая из векторов различной длины и направления и представляющая собой ломаную линию (Okuzano Т. Vector statokinesiogram. A new method of analysis of human body sway. Pract. Otol. Kyoto. 1983. - Vol. - 76, №10. - P. 2565-2580). На основании полученной круговой диаграммы можно делать заключение о преобладании отклонения тела в определенных направлениях. Существенным недостатком данного способа является то, что не определяются собственно динамические особенности движения, играющие основную роль при функциональной диагностике.

Известен способ стабилографического анализа, при котором после регистрации статокинезиограммы все векторы переносятся в начало координат и усредняются по секторам, после чего строится круговая диаграмма направлений колебаний (Киреева Т.Б. Автоматизация обработки стабилограмм для физиологических исследований и клинического использования. Медицинские информационные системы. Выпуск 4 (XI). Таганрог, 1993, с.131-136). Отличие круговой диаграммы направлений колебаний от вышеописанной диаграммы положения состоит в том, что она посекторно отражает не средние значения радиуса отклонения, а средние значения самих векторов. Круговая векторная диаграмма направлений колебаний позволяет судить о скорости перемещения центра давления в том или ином направлении. Однако использование процедур усреднения значений векторов по секторам не позволяет судить об их функции распределения и, само по себе, не дает возможности учитывать индивидуальные особенности статокинезиограмм. Помимо вышеназванного, предложенный способ не отображает существенную с точки зрения диагностики последовательность векторов во времени, исключая, тем самым, возможность выявления зависимости скорости и направления движения от положения, скорости и направления движения в предшествующий момент времени, что не позволяет осуществлять диагностику индивидуальной динамики патологического процесса у пациента.

Известен способ оценки общего функционального состояния человека, включающий съем, запись и анализ стабилографических показателей, согласно которому тестирование проводят в несколько этапов с разной степенью сложности выполняемых заданий по поддержанию человеком вертикальной позы, измеряют и фиксируют траекторию движения центра давления тела человека на стабилографическую платформу, после чего путем векторного анализа полученной статокинезиограммы формируют интегральный показатель качества функции равновесия в виде коэффициента экспоненциальной зависимости f(n)=1-en, аппроксимирующей график кумулятивной зависимости относительной частоты вершин векторов в равных по площади концентрических зонах статокинезиограммы, проводят сравнение показателя качества функции равновесия с заранее заданным значением или интервалом значений и по результатам сравнения делают вывод об общем функциональном состоянии человека (Патент РФ №2165733). Данный способ не устраняет вышеприведенные недостатки использования круговых векторных диаграмм, связанные с использованием усреднений. Кроме того, использование одного числового критерия для интегральной оценки качества функции равновесия или функционального состояния не дает возможности конкретизировать причины отклонения критерия от нормы, так как одно и тоже значение критерия может быть получено при различных патологиях.

Таким образом основными недостатками известных способов использования результатов стабилометрических измерений (аналогов) в медицинских целях являются:

1. Используемые критерии характеризуют статокинезиограмму или отдельные стабилограммы в целом. За исключением длины траектории, значения всех остальных критериев получаются в результате усреднения (в соответствии с методами математической статистики) по всему набору непосредственно измеряемых и вычисляемых на их основе показателей, в частности, скоростей изменения координат.Например, таковыми являются все классические (Kapteyn T.S., Bles W., Njiokiktjien Ch.J. et al. Standardization in platform Stabilometry being a part of posturography // Agressologie, 1983.-N24, Vol.7.-p.321-326) и векторные (патенты RU 2257845, 2175851, 2165733, 2380035) показатели. Как следствие, для последующего анализа становятся недоступными многие индивидуальные особенности стабилограмм и статокинезиограмм.

2. В качестве критерия используется один показатель, как правило, вычисляемый на основании некоторого формульно или алгоритмически определенного метода. Например, используются: индекс динамической стабилизации (Патент RU 2380035), интегральный показатель качества функции равновесия (Патенты РФ 2165733, №2175851). Как следствие, по значению одного числового показателя, можно определить факт наличия функционального нарушения путем сравнения полученного при обследовании пациента значения показателя с нормой (диапазона значений показателя для лиц с отсутствием патологий), но нельзя выявить причины вызвавшие данное нарушение, так как одно и то же «плохое» значение показателя может обуславливаться различными патологиями (на самом обобщенном уровне разделения - анатомические или функциональные нарушения нервной системы, анатомические или функциональные нарушения мышечной системы, анатомические или функциональные нарушения костно-суставного аппарата). Необходимо отметить, что в области травматологии данный недостаток становится критическим, поскольку травматическое повреждение, как правило, одновременно захватывает элементы и костно-суставной, и нервной, и мышечной систем. Основной задачей диагностики при этом является как можно более точная локализация патологических процессов, определение их тяжести и степени влияния различных по типу и тяжести повреждений на функциональное состояние человека.

Предложенный в заявленном изобретении способ диагностики свободен от указанных недостатков, и, тем самым, имеет более широкие возможности применения, чем рассматриваемые аналоги.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности диагностики и возможность осуществления дифференциальной диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата при заранее не ограниченном перечне возможных патологий за счет учета индивидуальных особенностей результатов стабилографических тестов, многовариантного их использования и предъявления получаемых результатов в наглядном виде.

Сущность заявляемого изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения технического результата.

Согласно изобретению в способе диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата, включающем тестирование обследуемого человека на стабилографической платформе, съем, запись и анализ стабилографических показателей по статокинезиограмме, при тестировании обследуемого человека на стабилографической платформе фиксируют по отдельности изменения фронтальной и сагиттальной координат, получают фронтальную и сагиттальную стабилограмму, фиксируют траекторию движения центра тяжести по плоскости платформы, получают статокинезограмму, после чего определяют по стабилограммам интервалы движения с постоянной скоростью по каждой из координат, определяют по статокинезиограмме интервалы движения с постоянной, в том числе - нулевой, линейной скоростью и с постоянной, в том числе - нулевой, угловой скоростью по траектории, определяют расстояния по координатам, траектории и углы, проходимые за каждый из интервалов, определяют величины изменений скоростей на границах интервалов и количества интервалов каждой продолжительности с конкретной скоростью, формируют обобщенные интервалы неизменного движения (скорость не изменяется одновременно для фронтальной и сагиттальной координаты, а так же для линейного перемещения и угла поворота), полученные числовые результаты визуализируют, отображая в графической виде и выявляют индивидуальные особенности, характеризующие процесс удерживания равновесия пациентом, путем сопоставления полученных значений с нормативными показателями.

Визуализацию показателей осуществляют в 2-мерном пространстве признаков или построением 2- и 3-мерных гистограмм.

Рассмотрим отдельные признаки способа подробнее.

Основой предлагаемого способа является формирование набора новых, не используемых в аналогах и прототипе, показателей стабилометрического теста.

В рассматриваемых аналогах для каждого интервала измерений определяется скорость изменения фронтальной и сагиттальной координат, линейная по траектории статокинезиограммы и угловая скорости. После чего производится усреднения скоростных показателей по всем интервалам и полученные усредненные показатели используются непосредственно в качестве критериев или входят в качестве переменных в формулу, по которой осуществляется вычисление критерия.

Нами предлагается определять непрерывные во времени интервалы движения:

- с постоянной, в том числе - нулевой, скоростью по фронтальной координате;

- с постоянной, в том числе - нулевой, скоростью по сагиттальной координате;

- с постоянной, в том числе - нулевой, линейной скоростью по траектории статокинезиограммы;

- с постоянной, в том числе - нулевой, угловой скоростью по траектории статокинезиограммы.

Непрерывные во времени интервалы движения определяются по каждому из вышеперечисленных скоростных показателей суммированием длительности подряд идущих интервалов измерения, на протяжении которых значение показателя скорости остается постоянным в границах заданной погрешности.

Таким образом, определяются не используемые в аналогах показатели - количества непрерывных интервалов, конкретной продолжительности с конкретной скоростью для изменений фронтальной координаты, изменений сагиттальной координаты, линейной скорости и угловой скорости.

Другими словами формируется набор следующих показателей: для фронтальной стабилограммы, для сагиттальной стабилограммы, для линейного и углового перемещения по статокинезиограмме определяются по отдельности количества непрерывных во времени интервалов движения, каждый из которых характеризуется своей длительностью и постоянным в пределах интервала времени значением скорости изменения соответствующего показателя.

На основе вышеописанных показателей пересечением найденных первичных интервалов неизменного движения формируются обобщенные интервалы неизменного движения. Обобщенными называются интервалы времени, на протяжении которых не изменяются показатели скорости: одновременно по фронтальной и сагиттальной координатам; одновременно по линейному перемещению и углу поворота. Обобщенные интервалы неизменного движения и их характеристики (продолжительность, скорость, длина/угол, мгновенное изменение скорости), количества таких интервалов каждой продолжительности с конкретными наборами двух скоростей также включаются в набор признаков и используют совместно с первичными.

Для каждого непрерывного интервала с постоянным значением скорости определяются (умножением длительности интервала на значение скорости в пределах данного интервала) расстояния по координатам и траектории, а также углы, проходимые за каждый из найденных интервалов.

Для фронтальной стабилограммы, сагиттальной стабилограммы, для линейного и углового перемещения по статокинезиограмме определяются величины изменения скоростей на границах следующих друг за другом интервалов, которые также включаются в набор признаков.

Таким образом, результату каждого стабилометрического теста проведенного в определенный момент времени для конкретного пациента сопоставляется набор значений вышеперечисленных признаков, каждый из которых не является результатом усреднений, и совокупность которых позволяет выявить индивидуальные особенности, характеризующие процесс удержания равновесия пациентом. Результаты стабилометрических тестов сохраняются в базе данных.

Второй компонентой предлагаемого способа является то, что результаты обработки отдельных тестов конкретных пациентов, проведенных в различное время, передаются для дальнейшей обработки, как индивидуально, так и совместно - в составе формируемых врачом различных выборок.

В рассматриваемых аналогах используется сравнение результатов тестирования отдельного пациента, сведенных к одному численному значению критерия, с диапазонами значений, характеризующих норму (значения критерия для пациентов с невыявленными патологиями), либо конкретную патологию, что исключает многоцелевое использование предлагаемых способов.

Описываемый способ ориентирован на решение различных задач, в частности, для оценки тяжести функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата, диагностики и дифференциальной диагностики при травмах и заболеваниях различной этиологии. Формирование выборок обеспечивает многоцелевой характер использования предлагаемого способа. Основаниями для формирования выборок могут служить, как признаки самого теста (наименование теста, дата и время его проведения) и больного (индивидуальные характеристики: возраст, пол, рост, вес, длина ступней, поставленные диагнозы), так и диапазоны значений признаков. Выбор конкретных оснований и их конкретизация, обуславливающие включение результатов тестов в состав выборки осуществляется врачом, исходя из решаемых им задач, в частности: для диагностики - результаты одного теста конкретного пациента и результаты того же теста для группы лиц без выявленных патологий (норма); для оценки тяжести патологии - результаты одного теста для нескольких пациентов и норму; для дифференциальной диагностики - результаты различных тестов для одного пациента и для групп пациентов с определенными диагнозами, результаты одного или нескольких тестов для группы пациентов, объединенных общим диагнозом, результаты одного теста для двух и более групп пациентов с различными диагнозами.

Предлагаемый способ использует одновременную визуализацию (вывод в графическом виде) результатов отдельного теста и результатов тестов, включенных в выборки, в различных координатах, соответствующих различным парам показателей из вышеопределенного набора.

Реализуемая подобным образом визуализация обеспечивает не только наглядность и, как следствие, понятность результатов для врачей разных квалификаций, но и предоставляет возможность преодоления одной из основных трудностей в использовании современных методов анализа данных применительно к медицинским задачам. А именно, успешность применения математических методов (например, кластерного анализа, дискриминантного анализа, деревьев решений, нейронных сетей) для диагностики и дифференциальной диагностики определяется в первую очередь набором показателей, используемым при решении задачи группирования или разделения объектов по различным «содержательным» признакам (например, больных с разными диагнозами), так как в пространстве, определяемом набором показателей, или сопряженном с ним λ-пространстве, должна выполнятся гипотеза компактности (отсутствия пересечений) разделяемых групп объектов (Н.Г.Загоруйко Прикладные методы анализа данных и знаний. Новосибирск: ИМСО РАН. - 1999. 268 стр.). Совместная визуализация в различных координатах формируемых врачом выборок позволяет выявить специфические (информативные относительно конкретных заболеваний) наборы показателей, которые позволяют отделить больных различными заболеваниями от обследуемых без патологий, а также разделить и/или сгруппировать больных с различными диагнозами.

В нескольких из рассматриваемых аналогах предъявление результатов обработки стабилометрических данных осуществляется в виде числового значения зафиксированного для способа критерия или числовых значений заранее определенного, неизменяемого набора признаков. Так, например: результат - оценка функционального состояния (патент RU №2165733), оценка функции равновесия (патент RU №2175851) достигается сравнением полученного для обследуемого человека значения показателя с заранее заданным значением, или с интервалом значений; результат - определение принадлежности обследуемого человека к одному из ранее известных классов атаксии (патент RU №2257845) достигается обработкой с помощью метода деревьев классификации числовых значений заданного способом набора признаков.

В ближайшем по времени аналоге (патент RU №2380035), предусмотрена выдача графиков для отображения зависимости двух, определяемых способом, показателей (индекс динамической стабилизации и значение мгновенных площадей секторов) от времени.

Таким образом, в рассматриваемых аналогах в принципе невозможно любое изменение используемого, в частности - при построении графиков, набора показателей.

Нами предлагается предъявлять в виде графиков рассеяния все возможные 2-мерные сечения (две координатные оси определяются различными парами показателей) пространства показателей, поскольку такого рода визуализация обеспечивает наглядное различение, по крайней мере, в некоторых сечениях, групп объектов с различными содержательными «свойствами» даже если гипотеза компактности не выполняется. Тем самым предоставляются дополнительные возможности не только для дифференциальной диагностики по графическим изображениям, но и для определения наборов показателей, которые, в случае выполнения гипотезы компактности, могут использоваться для определения числовых маркеров конкретных патологий математическими методами анализа данных. Необходимо отметить, что при использовании способа для диагностики и дифференциальной диагностики относительно известного спектра заболеваний количество предъявляемых врачу сечений уменьшается. Так, по результатам клинической апробации способа в ФГБУ УНИИТО им. В.Д.Чаклина, был сделан вывод о достаточности использования следующих сечений: скорость и интервал времени для фронтальной координаты; скорость и расстояние для фронтальной координаты; скорость и мгновенное изменение скорости для фронтальной координаты; скорость и интервал времени для сагиттальной координаты; скорость и расстояние для сагиттальной координаты; скорость и мгновенное изменение скорости для сагиттальной координаты; линейная скорость и интервал времени для траектории статокинезиограммы; линейная скорость и путь для траектории статокинезиограммы; линейная скорость и ее мгновенное изменение для траектории статокинезиограммы; угловая скорость и интервал для траектории статокинезиограммы; угловая скорость и угол поворота для траектории статокинезиограммы; угловая скорость и ее мгновенное изменение для траектории статокинезиограммы. При этом для решения конкретных задач диагностики, дифференциальной диагностики и определения тяжести патологии, как правило, достаточно двух, а во многих случаях и одного сечения (см. примеры).

Заявляемое техническое решение является новым, так как характеризуется новой вышеописанной совокупностью существенных признаков, отсутствующей во всех известных нам аналогах. Из существующего уровня техники не выявлены объекты, которые содержали бы совокупность указанных выше существенных признаков.

Непосредственный технический результат, который может быть получен при реализации заявленной совокупности признаков, заключается в повышении эффективности диагностики, осуществлении дифференциальной диагностики используя новые показатели стабилографического обследования и возможности отбора необходимых для решения конкретной задачи диагностики показателей и сопоставляемых тестов. Наглядное предоставление результатов обработки в виде графиков понятно врачам различных специализаций и квалификаций.

Получение технического результата обеспечивает появление у объекта изобретения в целом новых полезных свойств, а именно - учет большого количества различных индивидуальных особенностей результатов каждого теста, расширяющих спектр выявляемых функциональных нарушений, и предоставляющих возможность конкретизации патологий, которые обуславливают обнаруженные нарушения. Помимо вышеназванного - использование в научной и лечебной практике предлагаемых показателей повысит эффективность применения для решения различных медицинских задач, подразумевающих группирование, различение и классифицирование, методов математической статистики, в частности, кластерного и дискриминантного анализа, результативность которых определяется, в первую очередь, наличием необходимых и адекватных содержательной формулировке задачи признаков.

Указанное позволяет признать заявленное техническое решение соответствующим критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Датчиком, с помощью которого осуществляется съем первичных данных стабилометрического теста (фронтальная и сагиттальная координаты проекции центра давления, измеряемые с заданной периодичностью) является стабилографическая платформа. Данные передаются с помощью стандартного интерфейса в компьютер. Предпочтительным вариантом является использование промышленно выпускаемых компьютерных стабилоанализаторов (например: «Стабилан-01-2», «ST-150»), состоящих из стабилоплатформы, персонального компьютера и дополнительного монитора, объединенных в один программно - аппаратный комплекс, обеспечивающий проведение различных стабилографических тестов, съем, передачу, обработку и сохранение их результатов в собственной базе данных. Компьютер на основании полученных со стабилографической платформы данных о фронтальной и сагиттальной координатах осуществляет расчет значений всех вышеперечисленных первичных и обобщенных показателей. Результаты обработки автоматически заносятся в базу данных и экспортируются в любом, общеиспользуемом формате (например, Microsft Excel) в пакеты статистической обработки (например, Statistica или Statgraphics). Далее, результаты выводятся на экран монитора в графическом и табличном вариантах отображения. Вывод осуществляется стандартными графическими средствами инструментальной среды Системы Управления Базами Данных (СУБД), или средствами статистических пакетов, или, при недостаточном многообразии средств визуализации, предоставляемом конкретными СУБД и статистическими пакетами, установленными на компьютере, программой, написанной на любом языке высокого уровня (Например: Си, Java, Паскаль). При этом возможны два режима вывода: индивидуальный - выводятся результаты обработки одного теста, и групповой - результаты теста выводятся совместно с результатами других тестов, выбранных из базы данных врачом, посредством задания оснований отбора. Выборки реализуются запросами на SQL к базе данных, либо с использованием фильтров. Соответствующие возможности обеспечиваются в любой СУБД (Брукшир Дж. Информатика и вычислительная техника. 7-е изд. - СПб.: Питер, 2004. - 620 с.). Разделение результатов теста и выборки, осуществляется цветом, формой и величиной используемых отметок. В виде графиков для фронтальной стабилограммы, сагиттальной стабилограммы и для статокинезиограммы в целом последовательно выводятся на монитор 2-мерные сечения пространства признаков: скорость и интервал времени; скорость и расстояние (угол поворота); скорость и мгновенное изменение скорости. Врач может изменить пары признаков, представляющих для него интерес при решении конкретной задачи. Наличие в составе программно-аппаратного комплекса базы данных обеспечивает дополнительную возможность по его использованию, а именно: реализуется возможность формирования врачом нескольких выборок результатов различных тестов (по наименованию теста, дате и времени его проведения) для различных пациентов и групп пациентов по задаваемым условиям выбора и совместный вывод результатов их обработки. При этом разделение результатов различных выборок так же осуществляется цветом, формой и величиной отметок.

Авторы используют для реализации способа стабилографическую платформу, компьютер и монитор, входящие в состав аппаратно-программного комплекса «Стабилан-01-2», СУБД MySQL Version 5.0, и для упрощенного варианта реализации, рассчитанного на обработку до 1000 тестов - СУБД Microsoft Access. Расчет значений признаков в соответствии с описанным способом и вывод результатов на монитор в графическом виде для различных пар показателей осуществляется или средствами пакетов Statistica Version 6 и различных версий Statgraphics или программой, написанной на языке Java.

Приведем примеры использования заявляемого способа.

В качестве нормативных показателей использованы данные, полученные при стабилографическом исследовании 20 человек, прошедших медицинское освидетельствование и признанных здоровыми. Средний возраст исследуемых составил 22 года (от 18 до 30 лет). Мужчин было 11, женщин 9.

При обработке стабилометрических данных были получены значения нормативных признаков для всех рассмотренных показателей. Приведем значения некоторых из них для основного стабилографического теста

Ромберга продолжительностью 20 сек., которые будут использованы в примерах.

Количество интервалов с постоянной скоростью движения (КИПС):

Для сагиттальной стабилограммы КИПСс=27

Для фронтальной стабилограммы КИПСф=30

Диапазон изменения скоростей (ДИС):

Для сагиттальной стабилограммы ДИСс от - 25 до +25

Для фронтальной стабилограммы ДИСф от - 25 до +25

Диапазон значений мгновенных изменений скоростей (ДМИС):

Для сагиттальной стабилограммы ДМИСс от - 10 до 10

Для фронтальной стабилограммы ДМИСф от - 11 до 16

На Фиг.1 представлена диаграмма рассеяния постоянных скоростей (ось абсцисс) и их мгновенных изменений (ось ординат), характерная для здоровых обследуемых (результаты для фронтальной стабилограммы, используемое далее).

Следующие два примера иллюстрируют диагностику и определение тяжести функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата у пациентов неврологического профиля.

Пример 1. Пациент Ш., 46 лет. Диагноз: Фуникулярный миелоз. Сенситивная атаксия. Жалобы на нарушение координации движений в нижних конечностях, неустойчивость при стоянии и пошатывания при ходьбе.

Объективно: Зрачки D=S, круглые. Нистагма нет. Сила в конечностях 5 баллов. Оживлены сухожильные рефлексы с нижних конечностей с расширением рефлексогенных зон. Неустойчив в позе Ромберга. Нарушение глубокомышечного чувства с нижних конечностей.

После обработки показателей получены следующие значения признаков:

для сагиттальной стабилограммы КИПСс=3, ДИСс=-2528/+1483, ДМИСс=-1558/+1587

для фронтальной стабилограммы КИПСф=4, ДИСф=-1097/+573, ДМИСф=-1047/+478

Один из полученных срезов, предъявляемый для визуального анализа приведен на Фиг.2 (Диаграмма: постоянные скорости (ось абсцисс) и их мгновенные изменения (ось ординат), для здоровых обследуемых и пациента Ш.

Полученные данные свидетельствуют о грубом нарушении функционального состояния опорно-двигательного аппарата в акте вертикального стояния и согласуется с результатами неврологического исследования.

Пример 2. Пациент В., 22 года. Диагноз: Последствия закрытой ЧМТ, сотрясения головного мозга с легким гипертензионным синдромом и вестибулярными нарушениями. Жалобы на периодические головную боль и головокружение, повышенную метеочувствительность. Объективно: Зрачки D=S, круглые. Нистагма нет. Сила в конечностях 5 баллов. Сухожильные и периостальные рефлексы D=S, живые. В сенсибилизированной позе Ромберга пошатывание. Пальце-носовую и колено-пяточную пробы выполняет удовлетворительно. Чувствительных и проводниковых нарушений нет.

При обработке показателей получены следующие значения:

Для сагиттальной стабилограммы КИПСс=14, ДИСс=-23/+21, ДМИСс=-11/+14

Для фронтальной стабилограммы КИПСф=12, ДИСф=-29/+36, ДМИСф=-13/+17

Один из полученных срезов, предъявляемый для визуального анализа приведен на Фиг.3 (Постоянные скорости (ось абсцисс) и их мгновенные изменения (ось ординат), для здоровых обследуемых и пациента В.

Полученные данные свидетельствуют о легком нарушении функционального состояния ОДА в акте поддержания устойчивого равновесия.

Пример 3. Иллюстрирует возможность осуществления диагностики ортопедической патологии и проведения дифференциальной диагностики между двумя нозологическими формами.

Исследованы две группы больных. В группу 1 включено 6 пациентов в возрасте от 18 до 25 лет с установленным диагнозом: продольное плоскостопие 1 степени. Группу 2 составили 6 пациентов в возрасте от 18 до 26 лет с диагнозом: Грудо-поясничный сколиоз 1 степени. При объективном ортопедическом и неврологическом осмотре грубых нарушений выявлено не было. При обработке стабилографических показателей получено:

В группе 1 КИПСс=19, ДИСс=-39/+36, ДМИСс=-19/+28

КИПСф=24, ДИСф=-33/+37, ДМИСф=- 19 /+15

В группе 2 КИПСс=17, ДИСс=-69/+65, ДМИСс=-19/+31

КИПСф=25, ДИСф=-66/+70, ДМИСф=-31/+60

Одна из серий полученных срезов, предъявляемая для дифференциальной диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата приведена на Фиг.4-6.

Фиг.4. Диаграмма: постоянные скорости (ось абсцисс) и их мгновенные изменения (ось ординат), для больных плоскостопием и здоровых обследуемых.

Фиг.5. Диаграмма: постоянные скорости (ось абсцисс) и их мгновенные изменения (ось ординат), для больных сколиозом и здоровых обследуемых.

Фиг.6. Диаграмма: постоянные скорости (ось абсцисс) и их мгновенные изменения (ось ординат), для больных сколиозом, больных плоскостопием и здоровых обследуемых.

Таким образом, предлагаемый способ, за счет учета большого количества различных индивидуальных особенностей стабилографических измерений позволяет быстро и эффективно, в наглядном виде выявить функциональные нарушения опорно-двигательного аппарата, оценить тяжесть патологии и конкретизировать характер нарушений.

1. Способ диагностики функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата, включающий тестирование обследуемого человека на стабилографической платформе, съем, запись и анализ стабилографических показателей по статокинезиограмме, отличающийся тем, что при тестировании обследуемого человека на стабилографической платформе фиксируют по отдельности изменения фронтальной и сагиттальной координат, получают фронтальную и сагиттальную стабилограмму, фиксируют траекторию движения центра тяжести по плоскости платформы, получают статокинезограмму, после чего определяют по стабилограммам интервалы движения с постоянной скоростью по каждой из координат, определяют по статокинезиограмме интервалы движения с постоянной, в том числе - нулевой, линейной скоростью и с постоянной угловой скоростью по траектории, определяют расстояния по координатам, траектории и углы, проходимые за каждый из интервалов, определяют величины изменений скоростей на границах интервалов и количества интервалов каждой продолжительности с конкретной скоростью, формируют обобщенные интервалы неизменного движения, полученные числовые результаты визуализируют, отображая в графическом виде, и выявляют индивидуальные особенности, характеризующие процесс удерживания равновесия пациентом, путем сопоставления полученных значений с нормативными показателями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что визуализацию показателей осуществляют в 2-мерном пространстве признаков или построением 2- и 3-мерных гистограмм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно к реабилитации речевых нарушений (моторных афазий) при патологии коры головного мозга. Пациент проговаривает речевой стимул.

Изобретение относится к медицине, конкретно к устройствам для диагностики сколиотической деформации позвоночника, и может быть использовано при профилактических осмотрах детей и подростков.
Изобретение относится к клинической медицине и может быть использовано в эндокринологии для выявления предрасположенности к метаболическому синдрому. .
Изобретение относится к медицине, а именно к биомеханике опорно-двигательного аппарата. .

Изобретение относится к медицине, функциональной диагностике с помощью стабилометрии и принципа биологической обратной связи (БОС) и может быть использовано, например, в спорте.
Изобретение относится к области медицины. .

Изобретение относится к системе для определения пространственного положения и/или ориентации медицинского инструмента, содержащей излучающий электромагнитное излучение передающий блок, по меньшей мере, один расположенный на медицинском инструменте локализационный элемент, который принимает излучаемое передающим блоком электромагнитное излучение и создает локализационный сигнал, и блок оценки, который определяет положение и/или ориентацию медицинского инструмента посредством оценки локализационного сигнала.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано при проведении спинальной блокады у беременных при операции кесарева сечения. Для этого определяют рост, индекс массы тела и внутрибрюшное давление. Затем осуществляют балльную оценку полученных параметров: рост (см) выше 171 - 1 балл, 170-166 - 2 балла, 165-161 - 3 балла, 160-156 - 4 балла, 155-150 - 5 баллов, ниже 150 - 6 баллов. Индекс массы тела 20-24,9 - 1 балл, 25-29,9 - 2 балла, 30-34,9 - 3 балла, 35-39,9 - 4 балла, больше 40 - 5 баллов. Внутрибрюшное давление (см H2O) меньше 16 - 1 балл, 17-19 - 2 балла, 20-21 - 3 балла, 22-23 - 4 балла, больше 24 - 5 баллов. Если сумма баллов составляет 3-6 - риск оценивают как низкий; если сумма баллов 7-9 - риск умеренный; если сумма баллов 10-12 - риск высокий; если сумма баллов составляет более 13 баллов, то риск оценивают как крайне высокий. Способ обеспечивает предупреждение развития высокого спинального блока за счет коррекции дозы местного анестетика до начала оперативного вмешательства с учетом индивидуальных особенностей пациентки. 1 табл., 1 ил., 3 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования при диагностике стоматологического статуса и определении качества лечения стоматологических больных. Проводят измерение площади эллипса статокинезиграммы посредством компьютерной стабилометрии при следующих положениях обследуемого: с закрытыми глазами (ЗГ), зубные ряды в положении центральной окклюзии (ЦО), зубные ряды в положении передней окклюзией (ПО), с широко открытым ртом (ОР), зубные ряды в положении двустороннего разобщения прикуса (ДРП), зубные ряды в положении правостороннего разобщения прикуса (ПРП), зубные ряды в положении левостороннего разобщения прикуса (ЛРП). Полученные значения сравнивают со значением пробы с закрытыми глазами (ЗГ). Результаты сравнения рассчитывают в баллах. За 0 баллов принимают отклонения от первой пробы менее 50%, за 1 балл - отклонение 50-100%, за 2 балла - отклонение более 100%. При суммарном количестве баллов в положениях ЦО и ПО от 2 до 4, а также суммарном количестве баллов в положениях ОР, ДРП, ПРП, ЛРП от 0 до 2 диагностируют сохранное функциональное состояние зубочелюстной системы. При суммарном количестве баллов в пробах ЦО и ПО от 2 до 4, а также суммарном количестве баллов в пробах ОР, ДРП, ПРП, ЛРП от 3 до 5 диагностируют сниженное функциональное состояние зубочелюстной системы. При суммарном количестве баллов в пробах ЦО и ПО менее 2 и/или суммарном количестве баллов в пробах ОР, ДРП, ПРП, ЛРП от 6 до 8 диагностируют резко сниженное функциональное состояние зубочелюстной системы. Способ позволяет повысить достоверность диагностики дисфункции зубочелюстной системы за счет проведения дополнительных проб и введения бальной системы оценки результатов обследования. 1 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 пр.

Группа изобретений относится к медицине. Способ использует устройство для контроля, содержащее измерительное оборудование и блок управления. Способ включает получение с помощью измерительного оборудования сигнала проводимости кожи, измеренного на участке кожи пациента в течение интервала измерений. Согласно изобретению вычисляют с помощью блока управления характеристику сигнала проводимости кожи, представляющую статическую дисперсию значений сигнала проводимости кожи по всему интервалу измерений, включая расчет стандартного отклонения значений сигнала проводимости кожи по всему интервалу измерений. На основе этой характеристики формируют первый выходной сигнал, указывающий на состояние боли или дискомфорта пациента. На основе этой же характеристики формируют второй выходной сигнал, указывающий на состояние пробуждения пациента. Раскрыто упомянутое устройство для контроля. Технический результат состоит в повышении точности контроля состояния автономной нервной системы пациента. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области медицины, а также к области измерений параметров состояния человека для диагностических целей, в частности к измерениям параметров, характеризующих сон человека. Во время сна с помощью датчика пульсовой волны и аксельрометра, закрепленных на теле человека, регистрируют сигнал пульсовой волны и наличие движений конечностей человека. На основе сигнала пульсовой волны за заданные интервалы времени Δti измеряют значения RR-интервалов и частоту дыхания. На основе полученных измерений определяют среднее - P1, минимальное - P2, максимальное - Р3 значения RR-интервалов, среднеквадратичное отклонение RR-интервалов - Р4, среднее значение частоты дыхания - P5 и среднее число движений конечностей человека - P6. Далее определяют значения функции F(Δti): F(Δti)=-K1P1-K2P2-K3P3+K4P4+K5P5+K6P6, где К1-K6 весовые коэффициенты, характеризующие вклад соответствующего параметра в значение функции F(Δti), и по приращениям функции F(Δti) судят о наступлении и об окончании фазы сна, благоприятной для пробуждения. Способ позволяет определить благоприятную для пробуждения человека фазу сна за счет регистрации диагностических показателей. 14 з. п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата содержит регистратор параметров опорно-двигательного аппарата. Регистратор включает датчики веса и поддерживаемую опорными элементами опорную пластину для стоп с установленным под пластиной датчиком изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп, подключенным к компьютеру. Опорная пластина выполнена из оптически прозрачного материала, а опорные элементы выполнены в виде стоек, снабженных датчиками веса. Информационные выходы датчиков веса связаны с компьютером, выполненным с возможностью регистрации и одновременного отображения в одной системе координат изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп и данных о положении центра давления на каждой из стоп и общего центра давления стоп. Применение изобретения позволит расширить функциональные возможности устройства, сократить временные затраты при проведении исследования, повысить точность определения положения центров давления по отношению к положению стоп за счет обеспечения возможности оперативного комплексирования результатов компьютерной плантографии и стабилометрии. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для объективной оценки изменений в состоянии пациентов после проведения хирургического лечения. Проводят тестирование обследуемого человека до и после хирургического лечения на стабилографической платформе, осуществляют съем, запись, обработку и анализ стабилографических показателей с использованием компьютерных методик. По показателям фронтальной и сагиттальной координат, полученных до и после хирургического лечения, определяют параметрические и визуальные изменения форм: трехмерной гистограммы частоты появления интервалов определенной длительности и скорости; двумерных гистограмм частоты появления интервалов определенной длительности, частоты появления определенных скоростей для всех интервалов и по отдельности для каждой длительности интервалов; диаграммы рассеяния скоростей и длительностей интервалов, отклонения которых от нормальных характеризуют степень двигательных нарушений, устанавливают величины и направления изменений, соответствующих улучшению или ухудшению состояния костно-суставного аппарата, мышечной и нервной систем больного, для чего строят вышеперечисленные гистограммы и диаграммы, определяют их форму, статистические параметры и структурные характеристики. Сравнивают между собой результаты, полученные до и после проведенного хирургического лечения. Фиксируют различия в размерах и положении диапазонов разброса значений параметров, направления их изменения, а также визуальные изменения формы гистограмм и диаграмм, по которым делают выводы о результатах хирургического лечения. Причем изменениям в нервной системе соответствуют изменения формы поверхности трехмерной гистограммы, связанные с длительностями интервалов. Уменьшение диапазона интервалов свидетельствует о функциональной недостаточности нервной системы в целом, а отсутствие интервалов определенной длительности либо нарушение колоколообразной формы гистограмм скоростей для них свидетельствует об отсутствии замкнутых рефлекторных колец с соответствующими этим длительностям периодами циклов или их патологической перестройке соответственно. Изменениям в мышечном аппарате соответствуют изменения диапазонов разброса значений скоростей как для всех интервалов, так и для отдельных дискретов - длительностей, причем уменьшение диапазонов для всех интервалов относительно нормы свидетельствует о мышечном дефиците. Изменениям костно-суставного аппарата соответствует уменьшение или увеличение асимметрии формы трехмерной гистограммы в целом или смещения от нулевого значения середин диапазонов изменения скоростей для интервалов определенных длительностей, причем асимметрия или смещения свидетельствует о патологии костно-суставного аппарата. Способ позволяет быстро и объективно оценить последствия хирургического лечения для конкретного больного с точки зрения коррекции двигательных нарушений в целом, а также изменения функционирования костно-суставного аппарата, мышечной и нервной систем. 3 пр., 11 ил.

Изобретение относится к устройствам для определения степени сколиоза позвоночника человека. Устройство содержит оболочку с установленным в ней растром и подвижной площадкой, снабженной шаговыми электродвигателями, на которой установлены фотокамера и проектор. Оболочка выполнена с возможностью открытия-закрытия и расположения в ней пациента. Управление шаговыми электродвигателями, проектором и фотокамерой осуществляется посредством контроллера, получающего сигналы через модемную линию связи от компьютера. Использование изобретения обеспечивает повышение точности и скорости определения степени сколиоза позвоночника, а также мобильности проведения обследования путем использования теневого муарового метода. 3 ил.

Группа изобретений относится к области медицины. При осуществлении способа регистрируют сигналы от датчиков силы, установленных в стельках пары обуви. На основе соотношения во времени сигналов с датчиков силы обеих стелек и с учетом значения сигналов с этих датчиков силы определяют вид двигательной активности. На основе суммирования значений сигналов с упомянутых датчиков силы и с учетом определенного при этом вида двигательной активности определяют вес человека, включая вес носимого им отягощения. После чего на основе определенных вида двигательной активности и веса человека, включая вес носимого им отягощения, определяют двигательную нагрузку человека. Стелька, предназначенная для осуществления способа, содержит, по меньшей мере, первый датчик силы, установленный в районе пятки стопы, и второй датчик силы, установленный в носочной части стопы, выполненные с возможностью регистрации сигналов, характеризующих силу давления, оказываемого стопой человека. Группа изобретений позволяет в реальном времени осуществлять мониторинг двигательной нагрузки человека с учетом веса человека, включая вес носимого отягощения, и при различных видах двигательной активности. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к области медицины. При осуществлении способа регистрируют сигналы от датчиков силы, установленных в стельках пары обуви. На основе соотношения во времени сигналов с датчиков силы обеих стелек и с учетом значения сигналов с этих датчиков силы определяют вид двигательной активности. На основе суммирования значений сигналов с упомянутых датчиков силы и с учетом определенного при этом вида двигательной активности определяют вес человека, включая вес носимого им отягощения. Стелька, предназначенная для осуществления способа, содержит, по меньшей мере, первый датчик силы, установленный в районе пятки стопы, и второй датчик силы, установленный в носочной части стопы, выполненные с возможностью регистрации сигналов, характеризующих силу давления, оказываемого стопой человека. Группа изобретений позволяет определять вес человека, включая вес носимого им отягощения, в реальном времени и при различных видах двигательной активности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к медицине, травматологии, ортопедии, педиатрии, невропатологии. Проводят скрининговую диагностику нарушений опорно-двигательной системы у детей и взрослых: нарушений осанки, деформаций позвоночника и конечностей, мониторинг состояния пациентов, объективную оценку эффективности проводимого консервативного и оперативного лечения. Способ включает выполнение снимков пациента в различных плоскостях и проекциях, определение размеров, направления осей, границ, асимметрии регионов тела и конечностей и последующее сравнение полученных данных с нормальными значениями соответствующих показателей, с учетом возраста и анамнеза пациента, и при отклонениях диагностируют соответствующее нарушение. При этом выполняют 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 движений. Способ обеспечивает раннюю скрининговую диагностику нарушений опорно-двигательной системы, увеличение точности оценки и достоверности имеющихся нарушений, полноценное комплексное обследование опорно-двигательной системы человека, удобство использования. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх