Способ оценки локомоторных функций человека

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЦЕНКИ ЛОКОМОТОРНЫХ ФУНКЦИЙ ЧЕЛОВЕКА(71) Заявитель Государственное учреждение Республиканский научнопрактический центр неврологии и нейрохирургии Министерства здравоохранения Республики Беларусь(72) Авторы Лихачев Сергей Алексеевич Лукашевич Владислав Анатольевич Качинский Александр Николаевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение Республиканский научнопрактический центр неврологии и нейрохирургии Министерства здравоохранения Республики Беларусь(57) Способ оценки локомоторных функций человека, осуществляемых во фронтальной плоскости, при котором с помощью системы компьютерного видеоанализа движенийрегистрируют при выполнении функционально усложненного шагового движениязначения горизонтальных координат анатомических ориентиров, представляющих собой правый и левый акромиальные отростки лопаток, остистый отросток 1 позвонка,наружные мыщелки обеих бедер, наружные лодыжки голени, причем оценку локомоторных функций осуществляют по полученным с использованием значений координат межрегионарным углам билатерально симметричным верхнеплечевым, билатерально симметричным углам нижних конечностей, несимметричным межколенным углам и несимметричным межголеностопным углам. Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, травматологии, ортопедии,реабилитации, функциональной диагностике, и может использоваться для регистрации нарушений функции локомоторной системы и степени выраженности компенсаторных локомоторных реакций. Вопросы анализа локомоторной функции человека являются одной из наиболее сложных и до сих пор спорных проблем, носящие описательный 2, 8 или моноклинический 2, 7 характер, которые по своей сути далеки от прикладного применения. Во многих руководствах 3, 8 приводятся различные показатели основного вида локомоторной функции - ходьбы с распределением по возрастам и по различным нозологиям 1. На сегодняшний момент методы регистрации локомоторной активности человека являются одними из основных методов в биомеханических исследованиях. Их можно разделить на методы регистрации общих параметров, кинематических и динамических параметров, а также пододинамометрии, акселерометрии, ЭМГ и некоторых других. 13222 1 2010.06.30 Известны способы регистрации локомоторной функции изолированных суставов с помощью датчиков угла, прикрепленных к соответствующему сегменту 5. Недостатками устройств являются громоздкость и затруднение в одномоментной регистрации локомоторных функций нескольких смежных суставов за счет значительных ограничений их подвижности. Существуют импрегнационные способы, суть которых состоит в получении отпечатков окрашенных краской стоп при проходе обследуемого по контактной поверхности 4. При данных способах отмечается трудоемкость в регистрации ширины шага и его длины, занимающей значительное время, да и требуемая для исследования площадь помещения велика. Разработанные электроихниографы - электрические устройства, позволяющие получать данные о длине и ширине шага 6, довольно сложны в применении и требуют специальной дорожки со струнами из дорогостоящих высокоомных сплавов и обуви со встроенными микроэлектропереключателями. Также эти приборы не позволяют регистрировать одновременно несколько параметров. Наиболее эффективным инструментом для регистрации локомоторных функций человека являются устройства видеоанализа. Основным достоинством этих систем является возможность дистанционной регистрации без установления на тело испытуемого устройств (датчиков, кабелей), ограничивающих его свободное перемещение. В известных способах с применением систем видеоанализа движений регистрация локомоторных функций осуществляется в сагиттальной плоскости и охватывает конкретные звенья локомоторной системы. Недостатком этих методов является высокая вариабельность полученных данных, так как в биомеханических звеньях,значимых для выполнения основных локомоторных функций, таких как голеностопные,коленные, тазобедренные суставы, поясничный и шейный регионы позвоночника, имеется большая физиологическая подвижность в сагиттальной плоскости, нежели во фронтальной. При регистрации в сагиттальной плоскости локомоторных функций с патологическим компонентом число и вариабельность показателей, характеризующих перемещение ее звеньев, прогнозируемо высоки. Поэтому регистрируемые девиации локомоторных звеньев во фронтальной плоскости будут иметь большее диагностическое значение. Известны способы регистрации движений изолированных локомоторных звеньев во фронтальной плоскости, которые, за исключением тазобедренного сустава, по своей сути не являются информативными, а суть регистрации движений во фронтальной плоскости состоит в перемещении проекции ОЦМ с одной ноги на другую при ходьбе 3. Таким образом, в известных способах отсутствует информация об одновременной регистрации минимального количества объективных и достоверных значений показателей локомоторных функций во фронтальной плоскости в целом без разделения человека на конкретные анатомические локомоторные звенья при выполнении функционально усложненных движений. Также в известных заявителю способах отсутствует информация о регистрации значений линейных перемещений анатомических ориентиров. Задача изобретения - регистрация локомоторных функций человека во фронтальной плоскости с целью объективизации неврологических, ортопедических и др. заболеваний. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью системы компьютерного видеоанализа движенийрегистрируют, при выполнении функционально усложненного шагового движения , значения горизонтальных координат анатомических ориентиров во фронтальной плоскости, представляющих собой правый и левый акромиальные отростки лопаток, остистый отросток 1 позвонка, наружные мыщелки обеих бедер,наружные лодыжки голени, причем оценку локомоторных функций осуществляют по полученным, с использованием значений координат, межрегионарным углам билатерально симметричным верхнеплечевым, билатерально симметричным углам нижних конечностей,несимметричным межколенным углам и несимметричным межголеностопным углам. Способ осуществляют посредством использования аппаратного комплекса . Для видеозахвата движения с последующей его оценкой в системе видеоанализа выделяют определенные участки тела специальными светодиодными маркерами, которые 2 13222 1 2010.06.30 закрепляют на основных анатомических ориентирах. Видеорегистрация локомоторных функций производится во фронтальной плоскости при выполнении функционально усложненного шагового движения . Объективизация локомоторных функций осуществляется по значению горизонтальных координат основных анатомических ориентиров и значению межрегионарных симметричных и несимметричных углов. Описание движения . Исходное положение испытуемый располагается на расстоянии 15-25 см от неподвижной платформы высотой 220 мм, при этом стопы расположены на ширине плеч. По сигналу он поднимает левую ногу и ставит ее на платформу. Далее поднимает правую ногу и располагает ее рядом с левой таким образом, чтобы стопы располагались опять таки на ширине плеч. Затем опускает левую ногу с платформы, а вслед за ней правую. Стопы обеих ног должны максимально точно расположиться с их положением в исходной позиции. После этого все повторяется с правой ноги. Движение производится троекратно с видеорегистрацией. Общий цикл шага разделяют на цикл правой ноги и цикл левой ноги, в свою очередь каждый из них разделяют на период двойной опоры (опора осуществляется на обе ноги) и период переноса (опора осуществляется на одну ногу). При цикле левой ноги начальный момент расположения обеих стоп у платформы обозначают как период двойной опоры(ПДО)( англ. - низкий). Далее левая нога поднимается на платформу, а опора осуществляется на правую ногу - период переноса (ПП)( англ. - вверх) левой ноги. После этого левая нога становится на платформу - ПДО . (от лат.- левый). Вслед за ней начинает подниматься правая нога - период переноса (ПП)правой ноги. При постановке ее на платформу начинается ПДО( англ. - высокий). Затем левая нога сходит с панели - ПП( англ. - вниз) левой ноги, опускается на поверхность пола - ПДО . (от лат.- правый). То же движение выполняет правая нога - ППправой ноги. Завершается цикл постановкой правой ноги у платформы - ПДО . Такие же периоды обозначают в цикле правой ноги. Описание основных анатомических ориентиров акромиальные отростки правой и левой лопаток, остистый отростокпозвонка, наружные мыщелки обеих бедер, а также наружные лодыжки правой и левой голеней. Описание углов билатерально симметричный межрегионарный верхнеплечевой угол соединяет на гомолатеральной стороне акромиальный отросток, остистый отростокпозвонка и наружный мыщелок бедра и определяет отклонение верхнеплечевого пояса и туловища. Билатерально симметричный межрегионарный угол нижних конечностей соединяет также на гомолатеральной стороне остистый отростокпозвонка, наружный мыщелок бедра и наружную лодыжку голени, определяет отклонение таза и нижних конечностей. Несимметричный межколенный угол соединяет наружные мыщелки бедра с остистым отросткомпозвонка. Позволяет оценивать динамику расстояния между коленями во времени. Несимметричный межголеностопный угол соединяет наружные лодыжки с остистым отросткомпозвонка. Позволяет оценивать динамику расстояния между стопами во времени (базу шага). Технический результат изобретения заключается в объективизации локомоторных функций человека по значению горизонтальных координат основных анатомических ориентиров и значению межрегионарных симметричных и несимметричных углов. Изобретение поясняется рисунками и фотографиями, представленными на фигурах. На фиг. 1 представлены основные анатомические ориентиры 1 - правый акромиальный отросток лопатки 2 - левый акромиальный отросток лопатки 3 - остистый отростокпозвонка 4 - наружный мыщелок левого бедра 5 - наружный мыщелок правого бедра 6 - наружная лодыжка левой голени 7 - наружная лодыжка правой голени. На фиг. 2 представлены межрегионарные углы 1 - билатерально симметричный межрегионарный верхнеплечевой угол 2 - билатерально симметричный межрегионарный угол нижних конечностей 3 - несимметричный межколенный угол. 3 13222 1 2010.06.30 На фиг. 3 представлены межрегионарные углы 1 - несимметричный межколенный угол 2 - несимметричный межголеностопный угол. На фиг. 4 представлены межрегионарные углы, отражающие межрегионарные изменения локомоторной системы человека при выполнении движенияв момент периода переноса вниз правой ноги, а именно уменьшение правосторонних симметричных углов, увеличение левосторонних симметричных углов и межколенного угла отклонение влево основных анатомических ориентиров, за исключением левого голеностопа. 1 - симметричный угол нижних конечностей 2 - симметричный верхнеплечевой угол 3 - несимметричный межколенный угол 4 - несимметричный межголеностопный угол. Источники информации 1. Витензон А.С. Закономерности нормальной и патологической ходьбы человека. М. ООО Зеркало - М, 1998. 2. Скворцов Д.В. Клиническая концепция анализа патологической походки // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Пирогова. -2. - 2000. 3. Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Анализ походки. - Москва, 1996. - 344 с. 4. Фишкин И.В. Восстановительное лечение закрытых переломов пяточной кости с применением устройства для внешней фиксации Дисс. к.м.н. - Иваново, 1986. 5. Чирсков М.Я. Задачи и методы экспериментального исследования механических параметров протезов Автореферат дисс. к.т.н. - Москва, 1954. 6. Янсон .А., Гольдштейн И.З. - Устройство для регистрации перемещения человека при ходьбе. А.с. СССР 479473, 1975. 7.. -, 1991... -1992. 8... -1992. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4