устройство для трехплоскостной оценки состояния стоп и проведения функциональных проб

Формула изобретения

Устройство для трехплоскостной оценки состояния стоп и проведения функциональных проб, включающее в себя ортогонально расположенные в горизонтальной и вертикальной плоскостях планшетные сканеры, подключенные к ЭВМ, и светоизолирующий кожух, отличающееся тем, что содержит весовую платформу, снабженную цифровым индикатором веса тела.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к приборам для оценки геометрических характеристик стоп, и может быть использовано для экспресс-диагностики различных форм плоскостопия и функциональной недостаточности стоп в лечебно-профилактической медицине (подростковая, военная, спортивная, фитнес-медицина и т.п.).

В настоящее время в клинической практике для диагностики плоскостопия в основном используется способ снятия на бумаге чернильных отпечатков подошвенной поверхности стоп (плантограмм) с помощью специального планшетного устройства - плантографа с последующим анализом полученных отпечатков «вручную» [Мартиросов Э.Г. Методы исследования в спортивной антропологии. - М.: Физкультура и спорт, 1982]. Однако это устройство и способ анализа по целому ряду причин не обеспечивают приемлемой скорости диагностики и необходимой диагностической точности.

Так, например, при плоско-валгусной деформации стоп, широко распространенной среди детей и подростков, происходит постепенное смещение (вращение) среднего отдела стопы медиально (к средней линии тела), книзу с результирующим уплощением внутреннего продольного свода стопы. При этом в определенный период происходящей деформации наружный продольный свод приподнимается над опорной поверхностью, в то время как внутренний (медиальный) продольный свод еще не успевает совсем уплоститься и коснуться опоры. В подобной ситуации анализ «отпечатка» стопы на бумаге либо сканерного изображения только подошвенной поверхности стопы классифицирует стопу пациента как «нормальную» или даже «полую» стопу с чрезвычайно высоким сводом. В то же время оценка такой стопы в сагиттальной (с внутренней стороны стопы) и дорзальной (со стороны пяток) плоскостях однозначно указывает на плоско-валгусную деформацию и значительное уплощение медиального продольного свода.

Известен способ диагностики состояния отделов стопы (РФ № 2253363, бюлл. № 16 2005 г.), где оператором оценивается сканерное изображение отпечатков подошвенной поверхности стоп пациента в положении «стоя», получаемое на планшетном сканере, способном выдержать вес человека и подключенном к ЭВМ.

Однако цитируемое устройство обеспечивает возможности анализа геометрии стопы лишь в одной (горизонтальной) плоскости, что резко снижает диагностическую «чувствительность» прибора и может приводить к диагностическим ошибкам.

Стопа человека - это трехмерный объект. Делать заключение о форме сводов стопы только на основе анализа лишь одной ее поверхности неправомерно. На практике такой подход приводит к частым диагностическим ошибкам, вплоть до диаметрально противоположных выводов.

Кроме того, в цитируемых аналогичных устройствах не учитывается позиционная установка стоп пациента и его тела непосредственно во время фиксации «отпечатка» стоп на приборе: расстояние между стопами, угол разворота стоп относительно средней линии тела, текущие боковые и переднезадние отклонения тела. В то же время геометрические параметры отпечатка стопы напрямую зависят от вышеперечисленных характеристик. Отсутствие стандартизации указанных условий съема плантограмм в существующих аналогичных устройствах снижает воспроизводимость получаемых результатов и ведет к значительным диагностическим ошибкам.

Вышеперечисленные недостатки устранены в способе исследования состояния отделов стопы и устройстве для его осуществления (РФ заявка № 2005140647, бюлл. № 19, 2007 г.). Данное устройство содержит укрепленный планшетный сканер, способный выдержать вес человека, ортогонально расположенные в горизонтальной и вертикальной плоскостях планшетные сканеры, подключенные к ЭВМ, светоизолирующий кожух и опорную площадку для постановки нерегистрируемой ноги.

Последнее решение принято как прототип.

Существующие аналогичные устройства для оценки плоскостопия не предусматривают возможности проведения функциональных проб с точным дозированием весовой нагрузки на тестируемую стопу. Между тем, показатели функциональной состоятельности стоп - это важнейшие прогностические критерии толерантности структур стопы к возможным бытовым и профессиональным перегрузкам.

Технический результат, на достижения которого направлено изобретение, является повышение диагностической «чувствительности» устройства, валидности регистрируемых показателей и создание условий для точного дозирования весовой нагрузки при проведении функциональных проб.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для трехплоскостной оценки состояния стоп и проведения функциональных проб, включающем в себя ортогонально расположенные в горизонтальной и вертикальной плоскостях планшетные сканеры, подключенные к ЭВМ, и светоизолирующий кожух, новым является то, что оно содержит весовую платформу, снабженную цифровым индикатором веса тела.

Повышенная точность и воспроизводимость получаемых с помощью предлагаемого устройства измерений позволяет проводить мониторинг характера изменений геометрических параметров стопы на протяжении длительного периода наблюдений (при повторных профосмотрах). Помимо этого устройство позволяет получать объективные характеристики параметров стопы, необходимых при изготовлении индивидуальных ортезов стопы (индивидуальных ортопедических стелек) и подбора ортопедической обуви

На фиг.1 и фиг.2 изображена схема заявленного устройства, содержащего горизонтальный сканер (1), упорную планку (2), вертикальный сканер (3), ортогонально расположенный относительно горизонтального сканера (1), шаблонный брусок (4), весовую платформу (5), снабженную цифровым индикатором веса тела (на схеме не показан), станину (6), крепежные элементы (7), светоизолирующий фартук (8), встроченную резиновую ленту (9).

Устройство работает следующим образом.

В ходе обследования стопы пациент последовательно выполняет следующие действия.

Первый шаг

Пациент становится двумя ногами на весовую платформу (5) и определяет вес своего тела на момент исследований.

Второй шаг

Пациент становится одной ногой (например, левой) на сверхпрочное стекло, расположенное над «окном» горизонтального сканера (1), а другой ногой - на весовую платформу (5). При этом исследуемой (левой) ноге оператором придается стандартное положение: I палец должен касаться упорной планки, фиксированная позиционная установка стопы задается шаблонным бруском (4), расположенным между внутренней (медиальной) поверхностью стопы и вертикальным сканером (3). Контролируя весовую нагрузку на правую конечность (по показаниям индикатора весовой платформы), пациент устанавливает и фиксирует такое положение тела, когда на одну конечность приходится давление, равное половине веса тела (<±5%). Затем оператор закрывает исследуемую стопу светоизолирующим кожухом, включает горизонтальный сканер (1) и получает изображение подошвенной поверхности стопы пациента.

Третий шаг

Оператор убирает шаблонный брусок (4) и придвигает исследуемую (левую) ногу пациента вплотную к вертикальному сканеру (3). Пациент по вышеперечисленной методике, фиксирует стандартное положение тела с равномерным распределением нагрузки на левую и правую конечности. Оператор включает вертикальный сканер (3) и получает изображение сводов внутренней (медиальной) стороны стопы (сагиттальная проекция).

Четвертый и пятый шаги

Пациент меняет ноги, располагая тестируемую ногу (в нашем случае - правую) на горизонтальный сканер (1). Далее повторяются вышеописанные действия (второй и третий шаги).

Шестой шаг

Пациент становится на горизонтальный сканер (1) двумя ногами, вплотную придвигая пятки к вертикальному сканеру (3). Стандартизация позиционной установки стоп достигается за счет шаблонного бруска (4), располагаемого оператором между стопами пациента. Затем оператор включает вертикальный сканер (3) и получает изображение задней поверхности стоп (пяток) пациента (дорзальная проекция).

Таким образом, проведение функциональных проб с помощью предлагаемого изобретения позволяет проводить анализ изменений геометрических характеристик стоп при изменениях весовой нагрузки. При этом оператор имеет возможность точно контролировать нагрузку на тестируемую конечность по показаниям индикатора весовой платформы, что в свою очередь повышает точность и воспроизводимость получаемых с помощью предлагаемого устройства измерений.