Способ изменения нагрузки на опорную поверхность стопы при ходьбе

Авторы патента:

A61B5/11 - измерение движения всего тела или его частей, например тремора головы или рук, подвижности конечностей (измерение пульса A61B 5/02)

Владельцы патента RU 2687004:

Рулев Игорь Михайлович (RU)

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для изменения нагрузки на опорную поверхность стопы при ходьбе. Проводят инструментальную оценку распределения нагрузки на каждом очередном шаге при помощи встроенных в стельки датчиков давления. Целевую сигнатуру - распределение нагрузки на стопу во времени эталонного шага, сравнивают с фактической сигнатурой - распределением нагрузки на стопу во времени, получаемой на каждом шаге в процессе ходьбы испытуемого. Результат сравнения преобразуют в звуковую картину, которая состоит из последовательности звуков. Высота тона соответствует месту расположения тестируемой точки на стопе, а интенсивность звука - разнице между целевой и фактической сигнатурами. Испытуемый корректирует распределение нагрузки на опорную поверхность стопы, минимизируя интенсивность звука. Способ обеспечивает коррекцию нагрузки на опорную поверхность стопы при ходьбе за счет преобразования результатов инструментальной оценки распределения нагрузки на каждом очередном шаге в звуковую картину. 1 з.п. ф-лы.

Настоящая методика предназначена для работы по совершенствованию и исправлению походки человека - для установки и закрепления желаемого двигательного стереотипа. Возможно использование предлагаемого способа в спортивных тренировках при отработке правильной спортивной ходьбы или бега. Работа над походкой особенно актуальна в период реабилитации пациента после травмы.

Предлагается способ изменения походки человека путем многократного воздействия на нервно-рефлекторный механизм, отличающийся тем, что при ходьбе оценка правильности каждого очередного шага производится инструментально, т.е. с помощью неких технических средств. Повторяя много раз правильную последовательность движений, испытуемый закрепляет комплекс условно-рефлекторных двигательных реакций. Обычно инструментом для этой цели является видеокамера, позволяющая после анализа отснятого материала выявлять типовые ошибки и направлять внимание испытуемого на те или иные детали.

Предлагаемый способ отличается тем, что приведение походки к целевой в процессе ходьбы оценивается косвенно, по характеру изменения нагрузки на опорную поверхность в нескольких выбранных точках стопы. Если в этих точках расположить сенсоры давления, то в процессе выполнения очередного шага электрические сигналы на них будут изменяться по своей величине во времени, отражая порядок и силу включения отдельных мышц опорно-двигательного аппарата. Набор этих сигналов, зафиксированный в памяти, назовем сигнатурой шага, - косвенной характеристикой, которую можно сравнивать с сигнатурой другого, например, образцового шага, т.е. с целевой сигнатурой.

Предлагаемый способ отличается тем, что целевая сигнатура - картина распределения нагрузки на стопу во времени - сравнивается с фактической сигнатурой, получаемой по каждому шагу в процессе ходьбы. То есть последовательность движений каждого очередного шага записывается и сравнивается с образцовой последовательностью. Для испытуемого появляется возможность в процессе движения методом проб и ошибок приближать комплекс выполняемых движений к целевому.

Предлагаемый способ отличается тем, что результат сравнения целевой и фактической сигнатур преобразуется в звуковую картину и подается испытуемому через наушники в реальном времени по каждому шагу или сразу после него. Сигнатура шага содержит большой объем информации, а результаты анализа этой информации актуальны именно в момент ее появления, т.е. испытуемый должен сразу же узнать, насколько правильно он привел в действие мышцы при исполнении очередного шага, и скорректировать свои действия на следующем шагу. Наиболее логично преобразовать результат сравнения образцовой и фактической сигнатур в некую звуковую картину и сразу воспроизвести ее для испытуемого и тренера.

Предлагаемый способ отличается тем, что звуковая картина состоит из последовательности звуков, причем высота тона отвечает за место расположения тестируемой точки на стопе, а интенсивность звука тем меньше, чем меньше разница между целевой и фактической сигнатурами; испытуемый инстинктивно подбирает порядок и силу подключения мышц опорно-двигательного аппарата, добиваясь минимизации силы звука в наушниках; при этом закрепляются необходимые рефлекторные связи и тем самым ставится (отрабатывается) целевая походка. Алгоритмов преобразования сигнатуры шага в звук может быть много, важно отметить основные моменты. Связь высоты тона с конкретной точкой на стопе удобна, это подсказывает испытуемому, на какие группы мышц нужно обратить внимание. Темп движения целевой и фактической походок не обязательно совпадают, и это не должно искажать звуковую картину, которую удобно подавать в темпе текущей походки. Для этого сравнение информации двух сигнатур должно масштабироваться в соответствии с их длиной. Сила, плавность и своевременность включения отдельной мышцы наиболее эффективно отлаживается по минимизации громкости конкретного тона в наушниках на протяжении всего цикла шага.

Устройство, пригодное для реализации заявляемого способа должно включать в себя специальную обувь со встроенными в стельки датчиками давления, контроллер с пультом управления и наушники для прослушивания фонограммы. Возможны разные режимы работы такого устройства. Мастер - режим, когда текущая информация от датчиков стопы сравнивается с образцовой сигнатурой, поставленной изготовителем аппаратуры или записанной ранее инструктором. Здесь испытуемый отрабатывает желаемую профессиональную походку.

Режим сравнения движений правой и левой ноги способствует выработке ровной и симметричной походки и показан при работе по реабилитации после травмы. При этом усредненная за несколько шагов сигнатура по здоровой ноге сравнивается с текущей информацией от датчиков травмированной ноги.

Возможен режим отработки стабильной походки, когда испытуемый в соответствии с инструкциями тренера делает несколько образцовых шагов и в дальнейшем аппарат следит за соответствии дальнейшей ходьбы этим правильным эталонным шагам.

Походка по определению это - качественная характеристика ходьбы, особенности поз и движений при ходьбе, характерная для конкретного человека. Способ позволяет инструментальными средствами добиваться правильного распределения нагрузки на стопу, но это еще не вся походка. Способ не позволяет контролировать позы испытуемого, его осанки, движения рук и посадки головы. Предпринимается попытка создания объективного инструментария, который может быть полезным для работы над походкой человека.

1. Способ изменения нагрузки на опорную поверхность стопы при ходьбе, включающий инструментальную оценку распределения нагрузки на каждом очередном шаге при помощи встроенных в стельки датчиков давления, причем целевую сигнатуру - распределение нагрузки на стопу во времени эталонного шага, сравнивают с фактической сигнатурой - распределением нагрузки на стопу во времени, получаемой на каждом шаге в процессе ходьбы испытуемого, а результат сравнения преобразуют в звуковую картину, которая состоит из последовательности звуков, причем высота тона соответствует месту расположения тестируемой точки на стопе, а интенсивность звука - разнице между целевой и фактической сигнатурами, испытуемый корректирует распределение нагрузки на опорную поверхность стопы, минимизируя интенсивность звука.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что звуковые сигналы подаются испытуемому через наушники в реальном времени по каждому шагу или сразу после него.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к судебной медицине. Для посмертного определения длины тела человека в первом варианте определяют характеристики лопатки, а именно: морфологическую ширину подостной ямки (Х7л), в см, и длину лопаточной ости (Х10п), в см.

Способ посмертного определения длины тела человека (варианты) // 2685801

Способ посмертного определения пола человека // 2685677

Изобретение относится к области медицины, а именно к судебной медицине. Для посмертного определения пола человека определяют характеристики лопатки, а именно: морфологическую высоту правой лопатки; длину основания лопаточной ости левой лопатки; наибольшую ширину плечевого отростка левой лопатки; длину суставной впадины правой лопатки.

Способ посмертного определения пола человека // 2685677

Способ определения функционального состояния водителя автомобиля в рейсе по тремору рук // 2682996

Изобретение относится к способу определения функционального состояния водителя автомобиля в рейсе. Способ включает регистрацию физиологических параметров и их обработку.

Устройство мониторинга сердечных сокращений // 2682760

Группа изобретений относится к медицинской технике. Способ мониторинга сердечных сокращений пользователя осуществляется с помощью устройства (100) мониторинга сердечных сокращений.

Способ и устройство для идентификации переходов между положениями сидя и стоя // 2681582

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для идентификации переходов между положением стоя и положением сидя пользователя. Устройство содержит постоянный машиночитаемый носитель, содержащий компьютерный программный код, который при выполнении на компьютере предписывает компьютеру выполнять способ определения переходов между положением стоя и положением сидя, причем устройство содержит: аппаратный процессор, выполненный с возможностью: обработки измерений ускорения, испытываемого пользователем для того, чтобы идентифицировать возможные движения, соответствующие переходам между положением стоя и положением сидя; определения идентифицированного возможного движения как перехода из положения сидя в положение стоя, где идентифицированное возможное движение совпадает с увеличением высоты в сигнале, указывающем высоту части тела пользователя во время движения, и определения идентифицированного возможного движения как перехода из положения стоя в положение сидя, где идентифицированное возможное движение совпадает с уменьшением высоты в сигнале, указывающем высоту части тела пользователя, при этом обработка измерений ускорения для идентификации возможных движений, соответствующих переходам между положением стоя и положением сидя, содержит сопоставление измерений ускорения с заданным профилем ускорения для перехода от сидения к стоянию, и сопоставление измерений ускорения с заданным профилем ускорения для перехода от сидения к стоянию содержит: фильтрацию измерения ускорения с помощью заданного профиля ускорения для того, чтобы произвести отфильтрованный в прямом направлении сигнал; переворот в обратном направлении отфильтрованного в прямом направлении сигнала; и фильтрацию перевернутого сигнала с помощью заданного профиля ускорения.

Способ и устройство для оценивания риска падения пользователя // 2681362

Группа изобретений относится к медицине, оценке риска падения пользователя при сердечно-сосудистых, двигательных, неврологических нарушениях. При осуществлении способа анализируют измерения ускорения пользователя для определения, выполнил ли пользователь переход из положения сидя в положение стоя.

Система и способ мониторинга сна // 2679868

Изобретение относится к медицинской технике. Система для мониторинга субъекта в кровати содержит камеру для получения изображений субъекта в кровати, средство оценки векторов движения для определения векторов движения в зависимости от местоположения на каждом последовательном изображении из набора изображений, полученного во временном интервале, и систему обработки сигналов.

Система и способ мониторинга сна // 2679868

Способ и устройство для распознавания отпечатка пальца // 2687214

Изобретение относится к распознаванию отпечатка пальца. Технический результат заключается в повышении эффективности и точности распознавания отпечатка пальца и достигается тем, что устройство включает датчик отпечатка пальца, по меньшей мере два электрода определения влажности и модуль обработки данных, при этом датчик отпечатка пальца и по меньшей мере два электрода определения влажности связаны с модулем обработки данных и по меньшей мере два электрода определения влажности расположены в пределах заранее заданной дистанции от датчика отпечатка пальца; датчик отпечатка пальца сконфигурирован для выдачи сигнала отпечатка пальца в модуль обработки данных, когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца и по меньшей мере двух электродов определения влажности; модуль обработки данных сконфигурирован для получения характеристического значения, причем характеристическое значение имеет прямую корреляцию с импедансом между по меньшей мере двумя электродами определения влажности; модуль обработки данных сконфигурирован также для определения параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, и для выполнения распознавания отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ оценки эффективности работы мышц стабилизаторов у пациентов с дорсопатиями // 2687586

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, спортивной медицине, ортопедии, и может быть использовано при осуществлении оценки эффективности работы мышц стабилизаторов у пациентов с дорсопатиями. Для этого осуществляют физическую нагрузку на мышцы стабилизаторы пациента с помощью поочередно выполняемых 3-х физических активных свободных упражнений с использованием гимнастической полусферы BOSU с последующим присвоением пациенту по результатам выполненных упражнений бальных оценок. При выполнении всех 3-х физических упражнений гимнастическую полусферу BOSU располагают так, чтобы ее надувная резиновая полусфера была внизу, а плоская основа гимнастической полусферы BOSU - параллельна поверхности пола. Причем для выполнения первого упражнения пациента устанавливают на плоскую основу гимнастической полусферы BOSU в исходное положение, при котором одну его ногу, опорную, размещают на середину вышеуказанной плоской основы гимнастической полусферы BOSU и выпрямляют в коленном суставе, а другая - полусогнута, руки по швам. Первое упражнение заключается в отведении полусогнутой ноги назад, касаясь пола, с последующим возвращением в исходное положение и далее с отведением полусогнутой ноги в сторону, касаясь пола. Для выполнения второго упражнения ноги пациента устанавливают на плоскую основу гимнастической полусферы BOSU в исходное положение, аналогичное для выполнения первого упражнения, а руки пациента с набивным мячом сгибают в локтевых суставах и располагают на уровне грудной клетки. Пациент отводит полусогнутую ногу назад, касаясь пола, далее, вернувшись в исходное положение, поднимает эту же ногу, сгибая ее в коленном суставе, одновременно поднимая мяч вверх под углом 45 градусов, выпрямляя при этом руки в локтевых суставах. Для выполнения третьего упражнения пациента устанавливают на плоскую основу гимнастической полусферы BOSU в исходное положение, аналогичное для выполнения второго упражнения, и пациент отводит полусогнутую ногу назад, заводя ее за опорную ногу, касаясь пола, далее, вернувшись в исходное положение, поднимает полусогнутую ногу, сгибая ее в коленном суставе, одновременно поднимая мяч вверх под углом 45 градусов, выпрямляя руки в локтевых суставах. Каждое упражнение пациент выполняет повторно, меняя при этом опорную ногу. Упражнения выполняют по три подхода, в каждом из которых по 12 повторений. При условии выполнения пациентом трех подходов по 12 повторений каждого упражнения - присваивают по 2 балла за каждый подход. При условии выполнения пациентом от 1 до 2 подходов по 12 повторений - присваивают по 1 баллу. При условии выполнения пациентом ни одного подхода пациенту присваивают 0 баллов. При набранных пациентом 5-6 баллах оценивают эффективность работы мышц стабилизаторов пациента как хорошую. При набранных пациентом 3-4 баллах - как удовлетворительную, а при набранных пациентом 0-2 баллах оценивают эффективность работы мышц стабилизаторов пациента как неудовлетворительную. Баллы присваивают и за первоначальное выполнение каждого упражнения, и за его повторное выполнение со сменой опорной ноги. Способ обеспечивает эффективную оценку работы мышц-стабилизаторов у данной категории пациентов за счет оптимально подобранного комплекса упражнений, наиболее максимально обеспечивающего работу указанных мышц. 3 табл., 3 ил., 3 пр.

Определение количественных показателей для положения с использованием кадров, классифицированных посредством ассоциативной памяти // 2687707

Изобретение относится к области идентификации движения отдельного человека. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения, для каких движений человека или объекта должны быть получены количественные показатели. Способ включает сбор входных данных датчика движения о движениях отдельного лица в течение определенного интервала времени, анализ входных данных датчика движения с использованием приложения для анализа, имеющего совокупность классифицированных предварительно определенных интересуемых движений. Приложение для анализа классифицирует перемещение, захваченное во время интервала времени, в качестве движения, соответствующего одному из множества предварительно определенных интересуемых движений, на основании общих относительных атрибутов. Способ дополнительно включает генерирование выходных данных с обеспечением выдачи уведомления об идентифицированном предварительно определенном интересуемом движении на контролирующую систему. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

Устройство для контроля сна // 2689177

Группа изобретений относится к медицине. Способ контроля состояния сна человека осуществляют с помощью устройства контроля сна. При этом получают данные движения человека от устройства измерения движения. Вычисляют с помощью анализатора из данных движения данные сердцебиения, данные дыхания, данные грубых движений и данные тонких движений. Определяют с помощью классификатора в пределах временного интервала оценку неизменности частоты сердечных сокращений по данным сердцебиения, оценку регулярности дыхания по данным дыхания, размах грубого движения и размах тонкого движения. Вычисляют размах движения из данных движения. Если размах движения превышает первый порог, определяют грубое движение. Если размах движения превышает второй порог, но не превышает первый порог, определяют тонкое движение, причем второй порог меньше первого порога. Если размах движения ниже второго порога, не определяют ни тонкое, ни грубое движение. Получают с помощью классификатора сна состояние сна для данного временного интервала из оценки регулярности дыхания, оценки неизменности частоты сердечных сокращений, размаха грубого движения и размаха тонкого движения. Система контроля сна содержит устройство для контроля сна, матрац и устройство измерения движения, установленное относительно матраца для измерения данных движения, отображающего движение отдыхающего на матраце человека. Достигается расширение арсенала средств контроля состояний сна. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.