Способ и устройство для диагностики и коррекции опорной дисфункции

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии и может быть использовано для проведения комплексной диагностики опорно-двигательной системы человека.

Известен способ обследования опорно-двигательной системы в сагиттальной плоскости с использованием топографической фотометрии по патенту РФ № 2272563 с приоритетом от 2004-08-06 опубл. 27.03.2006г., заключающийся в том, что выставляют точки-ориентиры: верхушка остистого отростка С7, верхушка остистого отростка D7, верхушка остистого отростка D12, верхушка остистого отростка L4, верхушка остистого отростка S1, затем фотографируют спину пациента цифровой камерой и выводят изображение на экран монитора компьютера, обрабатывают полученное изображение путем контурирования и построения трехмерного изображения в сагиттальной плоскости, вычисляют соотношения и углы между точками-ориентирами: расстояние от D7 до вертикали, расстояние от L4 до вертикали, угол между линией C7-D7 и горизонтальной плоскостью, угол между линией D7-D12 и горизонтальной плоскостью, угол между линией D12-L4 и L4-S1, угол между линией C7-D12 и вертикалью, угол между линией D12-S1, угол между линией C7-S1 и вертикалью, и по полученным данным оценивают состояние опорно-двигательной системы.

Но данный способ не обеспечивает анализ всех сегментов системы, оставляя без учета пояс нижних конечностей и стопы, так же использует в качестве меток поверхностные (накожные) проекции костных структур, что не всегда соответствует истинной картине положения костей скелета, в частности — ротационных деформаций.

Известен способ определения рессорной функции стопы с использованием возрастающей нагрузки описанный в патенте на изобретение RU 2358650, с приоритетом от 22.10.2007 г. опубликован 20.06.2009 г. Способ диагностики состояния отделов стопы путем снятия отпечатков подошвенной поверхности стоп с помощью планшетного сканера и последующей их обработкой графико-расчетным методом с использованием компьютерной программы, включающей определение состояние переднего, среднего и заднего отделов стопы, отличающийся тем, что исследуемый одной ногой становится на планшетный сканер, помещенный на поверхность грузоприемной платформы электронных тензометрических весов для статического взвешивания, а другой ногой - на опорную платформу, расположенную по бокам от сканера и весов, и в зависимости от задаваемой нагрузки на стопу, равной 20, 50 и 80% массы тела, проводят сканирование подошвенной поверхности стопы и одновременно измеряют высоту ее свода с помощью устройства для измерения высоты стопы.

Но данный способ не позволяет исследовать стопы одновременно в один этап, а предназначен только для исследования в два этапа: сначала пациент устанавливает левую ногу на сканер, правую на опору, затем правую на сканер, а левую - на опору.

Самым близким по своей технической сущности является устройство для определения функционального состояния опорно-двигательной системы по патенту РФ № 2523346 с приоритетом от 30.07.2012г. опубл. 20.07.2014 г. содержащее, по меньшей мере, один регистратор параметров опорно-двигательной системы, включающий датчики веса и поддерживаемую опорными элементами опорную пластину для стоп с установленным под пластиной датчиком изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп, подключенным к компьютеру, отличающийся  тем, что опорная пластина выполнена из оптически прозрачного материала, а опорные элементы выполнены в виде стоек, снабженных датчиками веса, при этом 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.

Но данное устройство не позволяет менять положения плоскости опоры человека вправо/влево вверх/вниз, во время исследования и сразу оценивать влияние этих изменений на положение тела пациента, подбирая оптимальные способы коррекции, а так же не позволяет учитывать при расчетах данные рентгенографии костей таза, и нижних конечностей в требуемой прямой-параллельной установке стоп пациента.

Технический результат, на который направлено заявленное изобретение. Предлагаемое изобретение направлено на расширение функциональных возможностей устройства для диагностики и коррекции опорной дисфункции позволяющего в одном исследовании получить данные об анатомическом и функциональном состоянии всех сегментов опорно - двигательной системы пациента, их взаимном влиянии, поставить диагноз состояния опорной функции или дисфункции и подобрать схемы коррекции или лечения.

Поставленная задача решается за счёт того, что устройство для диагностики и коррекции опорной дисфункции, содержащее раму, зеркало, подсветку, цифровую фото-видео камеру, монитор, компьютер, программное обеспечение, причем устройство оснащено двумя опорными подвижными модулями с системой приводов управления, при этом каждый из модулей снабжен тензодатчиками фиксации положения центра тяжести тела пациента, плоскостями опор, выполненными из оптически прозрачного материала и расположенным под ними с углом наклона зеркалом обеспечивающим возможность, при смене положения плоскости опоры, видеть изменения отпечатков подошвенной поверхности стоп и позволяющее проводить фиксацию и динамический контроль с помощью цифровой фото-видео камеры и компьютера. Плоскости опор снабжены подвижными продольными и поперечными рамками установки стоп. Способ диагностики и коррекции опорной дисфункции включающий диагностический этап, состоящий из определения формы стоп в прямой параллельной постановке на горизонтальной плоскости, определения положения общего центра тяжести тела, оценки положения костей таза по рентгенограмме и оценки положения тела по внешним ориентирам; и коррекционный этап, состоящий из определения влияния изменений положения плоскостей опор устройства на положение общего центра тяжести тела, на положение костей таза по рентгенограмме и изменение тела пациента по внешним ориентирам и составление на основе полученных данных схемы лечения, позволяющей сохранить полученный при коррекции результат, причем при диагностики на устройстве для диагностики и коррекции опорно-двигательной дисфункции, пациента, в нижнем белье, босыми ногами ставят на опорные модули находящиеся в одной горизонтальной плоскости, устанавливают в прямую-параллельную позицию, пятки на одном уровне, стопы на ширине бедер, передне-задние оси стоп и центр пяточной области - второй луч строго параллельны, фиксируют боковыми упорными рамками, и с помощью тензодатчиков устройства, цифровой фото-видео камеры, компьютера и программного обеспечения выполняют одновременный скрининг постуральных и функциональных параметров тела пациента, включающий анализ положения его тела по накожным костным ориентирам, анализ статической установки стоп пациента в прямой-параллельной позиции, с учетом вальгусного и варусного отклонения оси опоры, а так же расположения и деформации сводов стоп под нагрузкой собственного веса тела пациента, высоты положения гребня медиальной лодыжки правой и левой большеберцовых костей, анализ положения осей опоры нижних конечностей и бедро-голень-стопа, анализ горизонтальных, слева направо, осей тела, анализ положения общего центра тяжести тела при опоре на горизонтальную плоскость; после выполнения анализа и фиксации показателей результатов диагностики, выполненной на опорных модулях, находящихся в одной горизонтальной плоскости, выполняют коррекцию путем изменения положения плоскости опоры под каждой, или под одной из стоп пациента, путем перемещения мобильных модулей по вертикальной и/или вокруг сагитальной оси на требуемые значения, с помощью системы приводов управления, и производят повторный скрининг постуральных и функциональных параметров тела пациента, после чего составляется схема лечения. Дополнительно проводится анализ данных загруженной в программу цифровой рентгенограммы костей таза выполненной стоя, в прямой проекции, с прямой параллельной постановкой стоп пациента. При использовании известных устройств плантоскопы и стабилоплатформы, которые имеют всего одну горизонтальную плоскость - исследование проводится в одном положении - статичная вертикальная поза. Тогда как предлагаемое устройство содержит два мобильных опорных модуля с плоскостями опор из оптически прозрачного материала и расположенное под ними с определенным углом наклонное зеркало которое обеспечивает возможность, меняя положения плоскости опоры, видеть изменения отпечатков подошвенной поверхности стоп человека, и сразу во время исследования, оценивать влияние этих изменений на положение тела пациента, подбирая оптимальные способы коррекции, что позволяет одномоментно оценивать взаимное влияние плоскостей опоры на смещение центра тяжести тела, изменения сопряженных деформаций и отклонений осей тела пациента и так же проводить фиксацию и динамический контроль с помощью цифровой фото-видео камеры и компьютера. Выход цифровой фото-видео камеры соединён с компьютером, что обеспечивает фиксацию и передачу изображения стоп и всего тела пациента на монитор компьютера для проведения анализа и расчетов постуральных отклонений, а при помощи программного обеспечения проводится расчет во время исследования и сопоставляются результаты с другими объективными методами исследования, например рентгенография, рентгеноскопия, постуральный скрининг, а так же проводят тестовую кинезиотерапию в выбранном коррекционном положении одним из функциональных двигательных паттернов или их сочетанием. С помощью диагностической подставки являющейся дополняющим устройством, предназначенным для идентичной, с установкой на заявленном устройстве, установки стоп пациента во время выполнения цифровой рентгенографии костей таза, выполняют рентгенографию костей таза, с захватом поясничного отдела позвоночника в прямой проекции стоя, босиком, в требуемой прямой - параллельной установке стоп пациента для проведения, на компьютере по средствам программного обеспечения, последующих расчетов.

Суть технического решения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображена рама 1, зеркало 2, плоскости опор 3, продольные рамки 4, поперечные рамки 5, подсветка 6, тензодатчики 7, выключатель 8, система приводов 9. На фигуре 2 изображена блок-схема подключения тензодатчиков 7 и цифровой фото-видео камеры 10 к компьютеру 11.

На раме 1, содержащей подсветку 6 и встроенное зеркало 3, расположенное под определенным углом размещены, оснащенные тензодатчиками 7, опорные подвижные модули содержащие плоскости опор 3 и систему приводов 9 управления модулями с градуировкой в миллиметрах и градусах предназначенные для изменения положения плоскостей опор 3 под стопами пациента, а так же измерения и фиксации их величин в миллиметрах и градусах. Информационные выходы тензодатчиков 7 связаны с компьютером 11, выполненным с возможностью регистрации и одновременного отображения изображения отпечатка подошвенной поверхности стоп и положения общего центра тяжести тела пациента на опорную плоскость 3 и ее смещения при изменении положения плоскостей опоры 3.

Устройство для диагностики и коррекции опорно-двигательной дисфункции работает следующим образом. После сбора анамнеза и проведения ортопедического осмотра включающего осмотр пациента в положении стоя - стопы вместе, сидя, лежа, а так же измерения роста пациента, веса и анализа его шагового цикла, проводится исследование на устройстве для диагностики и коррекции опорно-двигательной дисфункции. На раме 1, содержащей подсветку 6, выключатель 8 и встроенное зеркало 2, расположенное под определенным углом размещены, оснащенные тензодатчиками 7 опорные подвижные модули с системой приводов 9 управления модулями с градуировкой в миллиметрах и градусах предназначенные для изменения положения плоскостей опор 3 под стопами пациента, а так же измерения и фиксации их величин. Во время обследования пациента, при помощи мобильных опорных модулей изменяется положение плоскостей опор 3 вверх — вниз (по вертикальной оси), влево — вправо (вокруг сагитальной оси), при этом учитывается смещение по вертикальной оси в мм, а угол наклона вокруг сагитальной оси, т.е. в горизонтальной плоскости в градусах, положения вправо/влево общего центра тяжести в %, и миллиметрах - вперед/назад. Для правильной установки стоп пациента во время обследования, плоскости опор 3 снабжены подвижными продольными 4 и поперечными рамками 5. При помощи системы управления приводов 9 опорных модулей, производится коррекция за счет изменения положения плоскости опоры 3 под каждой, или одной из требуемой стоп пациента за счет перемещения плоскостей опоры 3 по вертикальной и (или) сагитальной осям на требуемые значения. Информация с тензодатчиков 7 и цифровой фото-видео камеры 10 поступает в компьютер 11, где при помощи программного обеспечения данные обрабатываются. После изменения положения плоскостей опоры 3 под стопами пациента производится скрининг постуральных и функциональных параметров тела пациента с оценкой их взаимного влияния.

Способ диагностики и коррекции опорной дисфункции осуществляется следующим образом. Пациента в нижнем белье, босыми ногами, ставят на плоскости опоры 3, находящиеся в одной горизонтальной плоскости, стопы устанавливают в прямую-параллельную позицию, пятки на одном уровне, стопы на ширине бедер, передне-задние оси стоп (центр пяточной области - второй луч) строго параллельны, фиксируют упорными рамками 4, 5, и с помощью тензодатчиков 7 устройства, цифровой фото-видео камеры 9, и компьютера 10 выполняют одновременный скрининг постуральных и функциональных параметров тела пациента, включающий анализ положения тела по накожным костным ориентирам; анализ статической установки стоп пациента в прямой-параллельной позиции, с учетом вальгусного и варусного отклонения оси опоры, а так же расположения и деформации сводов стоп под нагрузкой собственного веса тела пациента, высоты положения гребня медиальной лодыжки правой и левой большеберцовых костей; анализ положения осей опоры нижних конечностей и бедро-голень-стопа; анализ горизонтальных, слева направо, осей тела; анализ положения общего центра тяжести тела при опоре на горизонтальную плоскость, при помощи тензодатчиков; проводят анализ положения костей таза по данным загруженной в программу цифровой рентгенограммы, выполненной в идентичной постановке пациента на диагностической подставке; после выполнения анализа результатов исследования и фиксации показателей тестов, выполненных на опорных модулях, находящихся в одной горизонтальной плоскости, составляют схему ортопедической коррекции, который воспроизводят за счет изменения плоскости опоры 3 под каждой, или под одной из требуемой стоп пациента путем перемещения мобильных опорных модулей с плоскостями опор 3 по вертикальной и/или сагитальной осям на требуемые значения, с помощью системы управления приводов 9, положения плоскостей опоры 3 под стопами пациента, производят повторный скрининг постуральных и функциональных параметров тела пациента с оценкой их взаимного влияния, с учетом следующих параметров:

- постурограммы — на фото с камеры (фиг. 3), путем выставления на него меток-ориентиров и соединения их между собой попарно слева направо. Горизонтальные линии между костными ориентирами слева и справа - сосцевидные отростки черепа, проекции ключично-акромиальных сочленений, нижние углы лопаток, гребни подвздошных костей таза, ягодичные складки, уровень подколенных ямок.

- положения статической установки стоп – на фото с камеры (фиг. 4): угол отклонения ахиллова сухожилия от вертикальной оси, высота стояния гребня медиальных лодыжек от уровня опоры, общая длинна стопы, длинна заднего отдела от пяточного бугра до уровня срединной клиновидной кости, длинна переднего опорного отдела стопы от срединной клиновидной кости до головки уровня первого плюсне-фалангового сустава, ширина пятна контакта латерального края стопы, ширина арки продольного свода стопы, длинна арки поперечного свода стопы и ее форма, нормальное или патологическое (супинация/пронация) стояние переднего отдела стопы, положение 1-го луча, относительно продольной оси стопы, положения срединной линии осей голеней вверх, от уровня медиальных лодыжек, относительно вертикальной оси;

- проекцию положения общего центра тяжести тела на горизонтальную плоскость относительно осей опоры обоих стоп, графическое изображение (фиг. 5) на экране монитора поступающее с тензодатчиков устройства, смещение цифровой метки общего центра тяжести, в процентном отношении, вправо или влево от срединной оси, между двумя стопами, и вперед - назад относительно уровня срединной клиновидной кости;

- положения костей таза, на обзорной рентгенограмме стоя, графическое изображение (фиг. 6) на экране монитора, загруженное в программу с электронного носителя - положение гребней подвздошных костей, наличие / отсутствие признаков сакрализации, положение остистых отростков 5, 4, 3 и 2-го поясничных позвонков, положение оси позвоночного столба относительно вертикальной оси, положение уровней крыш вертлужных впадин относительно горизонтальной плоскости. Значения приближающиеся к симметрии относительно вертикальной и горизонтальной осей тела на цифровой фотографии положения тела пациента, приближение к вертикальной - вальгусной / варусной оси установки стоп пациента, выравнивание положения общего центра тяжести тела относительно срединных осей правой и левой стопы пациента, симметричность правой и левой половин тазового кольца на рентгенограмме - являются показателем успешной коррекции и лечения.