Устройство для автоматизированной диагностики позвоночника человека, основанное на теневом муаровом методе

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.

 

Изобретение относится к группе контрольно-измерительных приборов, а именно является устройством для определения степени сколиоза позвоночника человека.

Известен метод определения степени сколиоза с использованием рентгенографии с оценкой динамики угла по Коббу, расчерчиваемого по снимку в прямой проекции [Абальмасова Е. А. Ортопедия, травматология и протезирование" // 1964. - №5]. Метод получил широкое использование в медицине благодаря своей простоте и высокой распространенности. Главными недостатками данного метода являются его вредность, малый диапазон яркости (плотности) получаемого изображения, различные противопоказания и существенные денежные затраты при эксплуатации ренгенаппарата.

Известно устройство для проведения магнитно-резонансной томографии (RU 2269929 С2, A61B 5/055 (2006.01), опубл. 20.02.2006). Лучевое изображение получают с помощью магнитно-резонансной томографии, при этом измеряют высоту межпозвонкового диска по правому и левому краям фиброзного кольца. Определяют середины этих расстояний и через полученные точки проводят линии, образующие угол сколиотической деформации. Использование данного изобретения позволит повысить точность определения угла сколиотической деформации. Преимуществами является возможность пространственного обследования позвоночника, возможность реконструкции трехмерного изображения и выявления дегенеративных изменений в межпозвоночных дисках. Главными недостатками являются его низкая скорость, вредность, различные противопоказания, большая стоимость и низкая распространенность.

Известен способ цифровой диагностики деформации позвоночника с использованием обработки цифровых изображений пациента (RU 2392855 С1, A61B 5/103 (2006.01), опубл. 27.06.10, A61B 5/103). Метод основан на компьютерной обработке цифровых изображений пациента, полученных цифровой камерой (фотоаппаратом) в трех проекциях - прямой задней, левой боковой и прямой передней. Предварительно на спине пациента вдоль позвоночника ставится семь точечных меток. Метки ставятся приблизительно на равном расстоянии друг от друга. Место установки меток определяется на ощупь, по остистым отросткам. Полученные цифровые изображения вводятся в память ЭВМ. Распознавание меток происходит с помощью оператора. Координаты, полученные при распознавании, используются для математической пространственной обработки. Результатом обработки является получение трехмерного схематичного изображения позвоночника с указанием величин отклонений от нормы в размерах и углах. На основании этих величин вычисляются степени сколиоза, лордоза и кифоза. Метод позволяет проводить раннюю диагностику деформаций позвоночника во фронтальной, горизонтальной, сагиттальной плоскостях, мониторинг, исключить необходимость проведения рентгенологических исследований в процессе лечения деформаций позвоночника. Недостатком данного метода является неприспособленность проведения обследования пациентов в условиях незатемненной комнаты.

Известно устройство для определения искривления костно-мышечного аппарата, состоящее из прозрачных линеек, крестовин, транспортиров, дополнительных линеек, муфты, У-образных держателей, установленных в прорезях основных линеек, установлены также транспортиры и во фронтальной плоскости (RU 2023420 С1, МПК5 А61 В 5/103, опубл. 30.11.1994). Устройство предназначено для последовательного визуально контролируемого измерения искривлений костно-мышечного аппарата детей и взрослых. Главным недостатком известного устройства является его низкая точность.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является проведение обследования пациентов в любых условиях, в том числе для применения в мобильных передвижных лабораториях.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение точности и скорости определения степени сколиоза позвоночника, а также мобильности проведения обследования путем использования теневого муарового метода.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения степени сколиоза позвоночника человека с использованием теневого муарового метода содержит оболочку, выполненную с возможностью открытия-закрытия и расположения в ней пациента, при этом внутри указанной оболочки установлен растр и оптическая система, включающая фотокамеру и проектор, которые расположены на площадке, выполненной с возможностью осуществления подъема-опускания и поворота посредством шаговых электродвигателей, для обеспечения управления устройство снабжено компьютером, связанным с контроллером.

Предлагаемое устройство позволяет определить при помощи компьютера степень сколиоза позвоночника человека с большей точностью и скоростью и в любых условиях за счет отсутствия доступа света, затемнение, обеспечивает добавление оболочки, и оптической системы, состоящей из фотокамеры и проектора, расположенной в оболочке, при помощи которой осуществляется теневой муаровый метод.

Общий вид устройства показан на фиг.1., на фиг.2 показаны компоненты системы, на фиг.3 показан процесс настройки устройства (юстировки).

Устройство содержит цилиндрическую оболочку 1, состоящую из боковой стенки 2, верхнего днища 3, нижнего днища 4, верхнего кольца жесткости 5, нижнего кольца жесткости 6, двери 7 с креплением к боковой стенке, которые соединены между собой болтовым или заклепочным соединением. Оболочка 1 выполнена с учетом безопасного расположения в ней пациента. В оболочке 1 расположен растр 8 и механизм подъема-опускания площадки, в который входит труба 9, с прикрепленной к ней подвижной площадкой 10. На площадке 10 расположена оптическая система, содержащая фотокамеру 11 и проектор 12. Подъем-опускание площадки 10 осуществляется посредством шагового электродвигателя 13. Поворот проектора 12 для осуществления настройки устройства производится при помощи шагового электродвигателя 14. Обеспечение электричеством фотокамеры 11, проектора 12, электродвигателя для поворота проектора 14, электродвигателя для подъема-опускания площадки 13, осуществляется посредством силового кабеля 15, проложенного внутри оболочки 1. Управление шаговыми электродвигателями 13, 14, проектором 12 и фотокамерой 11 осуществляется посредством контроллера 16, получающего сигналы через модемную линию связи 17 от компьютера 18.

Обследование пациента при помощи устройства проводится следующим образом. Пациент входит внутрь оболочки 1 и занимает положение у растра 8, касаясь его в четырех точках. Производится юстировка системы. Юстировка заключается в том, что оптическая ось 19 фотокамеры 11 и оптическая ось 20 проектора 12 сводятся в одну точку. Далее осуществляется проецирование проектором 12 сфокусированного пучка света. Подъем-опускание площадки 10 осуществляется посредством шагового электродвигателя 13. Поворот проектора 12 для осуществления настройки устройства производится при помощи шагового электродвигателя 14.

Затем ведется прием при помощи фотокамеры 11 объектного растра. Фотокамера 11 осуществляет прием объектного растра и передает его в цифровом формате на компьютер 18. В компьютере 18, по заданной формуле, формируется картина муаровых полос, образованных при наложении светлых и темных линий «объектного» и «мнимого» растров, вычисляются центры полос, расстояния от них до поверхности спины пациента и вычисление углов искривления (угол Коббу).

В итоге, после проведения обследования компьютер определяет степень сколиоза позвоночника.

Устройство для определения степени сколиоза позвоночника человека с использованием теневого муарового метода, содержащее оболочку, выполненную с возможностью открытия-закрытия и расположения в ней пациента, при этом внутри указанной оболочки установлен растр и оптическая система, включающая фотокамеру и проектор, которые установлены на площадке, выполненной с возможностью осуществления подъема-опускания и поворота посредством шаговых электродвигателей, для обеспечения управления устройство снабжено компьютером, связанным с контроллером.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для объективной оценки изменений в состоянии пациентов после проведения хирургического лечения.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для определения функционального состояния опорно-двигательного аппарата содержит регистратор параметров опорно-двигательного аппарата.

Изобретение относится к области медицины, а также к области измерений параметров состояния человека для диагностических целей, в частности к измерениям параметров, характеризующих сон человека.

Группа изобретений относится к медицине. Способ использует устройство для контроля, содержащее измерительное оборудование и блок управления.
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования при диагностике стоматологического статуса и определении качества лечения стоматологических больных.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано при проведении спинальной блокады у беременных при операции кесарева сечения.

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.

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.

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.

Изобретение относится к авиационной технике. Система биомеханического контроля деятельности летчика в полете содержит чувствительные преобразователи, установленные на снаряжении летчика, связанные со встроенным вычислителем. В летном комбинезоне установлены датчики инерционного типа (акселерометры и гироскопы) и гониометрические датчики механического типа для определения движений верхних и нижних конечностей летчика. В перчатках установлены датчики инерционного типа для определения движения и ориентации (углового положения) рук, тензометрические датчики для определения сгиба пальцев, сжатия ладони, поворота кисти, пьезокристаллические датчики в кончиках пальцев для определения нажатия на поверхность. В носках установлены тензодатчики и пьезокристаллические датчики для определения движения стопы и силы нажатия на педали. В поясе установлены акселерометры и гироскопы для определения движения тела летчика вместе с движением самолета при маневрировании. В снаряжении летчика установлен также встроенный вычислитель для компенсации погрешностей интегрирования акселерометров и погрешностей измерений грубых механических датчиков. В результате повышается точность оценки состояния летчика при управлении летательным аппаратом. 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортодонтической стоматологии, и предназначено для компьютерного анализа диагностических моделей при биометрической диагностике. На гипсовую диагностическую модель верхней челюсти наносят диагностические линии: линию по срединно-сагиттальному шву R, поперечную срединно-сосочковую линию МРТ и/или поперечную линию P; базовые точки O и/или O' и точки на поверхности зубов B. Проводят через центр резцового сосочка перпендикулярно линии R, в месте пересечения указанных линий отмечают базовую точку O. Линию P проводят через небные ямки перпендикулярно линии R и на середине расстояния между небными ямками на линии P наносят базовую точку O'. Проецируют на гипсовую диагностическую модель нижней челюсти диагностические линии: Rн, МРТн и/или Рн, базовые точки Он и/или O'н, наносят точки на поверхности зубов Вн. Измеряют ширину четырех резцов верхней челюсти, находят их сумму и получают параметр «сумма ширины резцов». Фотографируют модели верхней и/или нижней челюсти с линейкой цифровым фотоаппаратом, укрепленным на штативе. Электронные фотографии моделей вводят в компьютер. Выводят на экран изображение цифровой модели верхней и/или нижней челюсти. По цифровой модели вводят данные расстояний от стабильной базовой точки до точки B и/или Вн каждого зуба. Программа на основе этих данных строит схему реальной дуги зубного ряда пациента. Затем вводят в программу параметр «Сумма ширины резцов», по которому программа строит схему одной из четырех вариантов нормодуг: вариант 1 «Сумма ширины резцов» - 26,0-28,0 мм, вариант 2 - 28,1-30,0 мм, вариант 3 - 30,1-32,0 мм, вариант 4 - 32,1-34,0 мм. Виртуально сопоставляют схему нормодуги и реальной дуги пациента, причем сопоставление происходит по выбранной стабильной базовой точке и точкам B и/или Вн на поверхности зубов, которые располагаются на схеме реальной дуги зубного ряда пациента и схеме нормодуги в идентичных областях. Выводят схемы на экран компьютера в виде дуг различного цвета. В результате сравнения получают изображение положения точки B и/или Вн каждого зуба реальной дуги в сравнении с нормативным положением с показом направления перемещения Z реального зуба и величины планируемого перемещения d до достижения нормы. Способ за счет компьютерного наложения рассчитанных нормодуг на зубную дугу пациента, сравнения параметров направления перемещения и величины перемещения каждого зуба в двух плоскостях и на всех этапах ортодонтического лечения позволяет улучшить качество диагностики и ортодонтического лечения, определить направление и величину планируемого перемещения каждого зуба на челюсти для получения планируемого результата, оценить качество проведенного ортодонтического лечения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения временных характеристик ходьбы или бега человека и животных. Возможно использование устройства в охранной сигнализации. Для повышения помехоустойчивости и снижения мощности излучения при бесконтактной регистрации биомеханических параметров в устройство, содержащее датчик опоры, выполненный в виде диэлектрического основания с нанесенным на обе горизонтальные поверхности диэлектрического основания сплошным проводящим покрытием, генератор и регистратор, введен детектор, подключенный к выходу генератора. 4 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедической стоматологии, логопедии. Проводят компьютерный анализ речевого материала пациента. Определяют частоту звука в норме для фонемы, выбранной из группы: «с», «ц» и «ф», частоту того же звука у пациента до протезирования, частоту того же звука после протезирования. После протезирования рассчитывают фонетический показатель реабилитации (ФПР) по математической формуле. При ФПР больше единицы определяют успешную фонетическую адаптацию пациента к зубному протезу по данной фонеме. Способ позволяет повысить точность оценки качества проведенного стоматологического вмешательства/коррекции в таком аспекте, как речеобразование, по трем фонемам «с», «ц» и «ф» за счет использования компьютерного анализа речевого материала пациента и математической обработки полученных данных. 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к медицине, рентгенодиагностике, мануальной терапии, остеопатии, спортивной медицине, ортопедии и может быть использовано для количественного определения степени асимметрии тазового кольца. Осуществляют построение горизонтальных касательных к гребням правой и левой подвздошных костей, строят вертикаль из середины базиса крестца и проводят вертикальные касательные к наиболее выступающим латерально точкам крыльев подвздошных костей правой и левой половины таза до их пересечения с горизонтальными касательными к гребням подвздошных костей. Затем строят прямоугольные треугольники, углами которых служат наиболее латеральные точки крыльев подвздошных костей и точки пересечения горизонтальных касательных к гребням подвздошных костей с вертикалью из середины базиса крестца и с вертикальными касательными к крыльям подвздошных костей. Определяют степень асимметрии тазового кольца по величине коэффициента асимметрии таза (КАТ), определяемого по соотношению площадей большего прямоугольного треугольника к меньшему. При этом в случае отсутствия асимметрии с обеих сторон величина КАТ равна 1,0. Способ обеспечивает высокую информативность оценки степени асимметрии тазового кольца на постуральных рентгенограммах в плоскостях горизонтальной и сагиттальной, что позволяет как сравнивать пациентов между собой в количественном плане по степени их асимметрии, так и оценивать результаты лечения. 2 ил., 3 пр., 1 табл.
Изобретение относится к области медицины, в частности к реабилитологии, и может быть использовано для комплексной оценки результатов реабилитационных мероприятий у больных с последствиями геморрагического инсульта или с ампутационными культями нижних конечностей после протезирования, а также мониторинга. Осуществляют измерение массы больного, для чего он становится одновременно на двух весах, на каждых из которых он стоит одной стопой. Затем вычисляют разницу между значениями правой и левой стоп. При отсутствии разницы оценивают результат как отличный, при разнице между значениями показателей от 1% до 5% - как хороший результат, при разнице между значениями показателей от 6% до 10% - как удовлетворительный результат и при разнице между значениями показателей более 10% - как неудовлетворительный результат. Способ позволяет повысить точность определения распределения массы человека на подошвенные поверхности стоп за счет инструментальных измерений разницы между значениями правой и левой стоп. 1 пр.

Изобретение относится к спортивной медицине, лечебной физической культуре, физической реабилитации, в частности позволяет выяснить особенности координации мышечных напряжений человека при регулировании вертикального положения. Проводят стабилометрическое исследование путем сочетанного исследования внутримышечной и межмышечной координации. При этом в качестве показателя внутримышечной координации регуляции вертикальной стойки человека определяют уровень согласованных внутримышечных процессов напряжений и релаксаций, за который принимают среднее значение кросс-амплитудно-частотных характеристик (кросс-АЧХ3 max vertical) 1-го, 2-го, 3-го максимумов амплитудно-частотных характеристик по вертикальной составляющей спектрального анализа девиаций общего центра давления, (кг*Гц)^1/2. В качестве показателя межмышечной координации регуляции вертикальной стойки человека определяют уровень мышечной синергии, выраженный через отношение показателя функции равновесия (ПФР), усл.ед., к упомянутому показателю внутримышечной координации регуляции вертикальной стойки человека, (кг*Гц)^1/2. Способ позволяет получить количественную меру внутримышечной и межмышечной координации при регулировании вертикального баланса тела. 1 табл., 1 пр.

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.

Наверх