устройство и способ диагностики сколиотических деформаций позвоночника у детей и подростков

Формула изобретения

1. Устройство для диагностики деформаций позвоночника у детей и подростков, содержащее цилиндрический уровень с воздушным пузырьком, отличающееся тем, что цилиндрический уровень с цветной меткой, соответствующей центральному положению пузырька, жестко фиксирован в горизонтальной плоскости на корпусе, который соединен с валиком и рукояткой.

2. Способ диагностики сколиотических деформаций позвоночника у детей и подростков на основе оценки положения воздушного пузырька в процессе его передвижения вдоль позвоночника, отличающийся тем, что обследование осуществляется с помощью специально разработанного устройства по п.1, путем его перемещения вдоль позвоночника, фиксируя те уровни, на которых положение пузырька отклоняется вправо или влево от центрального положения, что указывает на отклонение остистых отростков от оси позвоночника и свидетельствует о сколиотической деформации позвоночника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, конкретно к устройствам для диагностики сколиотической деформации позвоночника, и может быть использовано при профилактических осмотрах детей и подростков.

1. Известно устройство для оптической диагностики деформации позвоночника (Европейский патент № 000111, 1998, разработчик способа - Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии МЗ и СР РФ). Устройство состоит из оптической системы, комплекса цифровой обработки изображений и специального программного обеспечения. Оптическая схема включает проектор, ТВ камеру и установочное место для обследуемого. Проектор используют для проецирования на спину изображения вертикальных полос. ТВ камера вводит при съемке спины обследуемого в компьютер. Оптическая схема ТОДП размещена определенным образом в пространстве и требует точной ориентации проектора, ТВ камеры и обследуемого. Для нормального функционирования ТОДП помещение должно быть затемнено, его площадь должна составлять не менее 1,8×5,5 м.

Комплекс цифровой обработки изображений базируется на основе ЭВМ типа IBM PC "Pentium" в стандартной конфигурации и включает дополнительные средства для цифровой обработки изображений: видеодисплейную систему и черно-белый ТВ монитор. Видеодисплейная система вставляется в системный блок компьютера и обеспечивает ввод в компьютер изображений, поступающих с ТВ камеры. Вводимые изображения хранят в архиве на жестких дисках и затем обрабатывают с получением данных в виде полутоновых изображений и выходных форм с графическими и количественными результатами.

2. Устройство для компьютерной кифосколиозографии (Новосельский А.Н., 2003) предназначено для определения трехмерных координат меток, нанесенных на остистые отростки позвоночника пациента, и действует по принципу стерео-фотограмметрии. Одновременно производится фиксация плоских изображений спины с двух различных направлений двумя камерами. Полученные два снимка автоматически отображаются на экране дисплея. После этого должен произойти процесс распознавания заранее проставленных на объекте меток на обоих кадрах и прикрепления к ним экранных меток в виде цветных окружностей. Цвет отражает принадлежность точек к одной кривой. Этот процесс инициируется и управляется пользователем. Каждой метке пользователь установки может присвоить имя (комментарий в виде любой последовательности символов, но числом не более 20), которое во всех выходных протокольных формах будет прикреплено к выбранной метке.

Знание взаиморасположения камер, получаемое после калибровки, позволяет по двум координатам метки, взятым с обоих снимков, и градуировочному коэффициенту камер вычислить трехмерные координаты метки в декартовой системе координат. После вычисления трехмерных координат меток, расположенных на позвоночнике пациента, производят аппроксимацию пространственной кривой для позвоночника и вычисление характеристик этой кривой с последующей оценкой состояния позвоночника.

Устройства обладают существенными недостатками: они является конструктивно сложными, требуют значительных материальных и финансовых вложений для их изготовления и специально обученного персонала для использования. Это делает затруднительным их применение при массовых обследованиях, в том числе детей и подростков.

Известно устройство - сколиометр (Willner S. Spinal pantograph - а noninvasive antropometric device for describing postures and asymmetries of the trunk // J. Pediatr. Ortop., 1983, v.3, p.245-249), которое представляет собой пластинку с фиксированной на ней U-образной трубочкой, в которой находится металлический шарик. При установке пластинки строго вертикально на спину обследуемого, находящегося в положении наклона вперед, шарик отклоняется влево или вправо при асимметрии паравертебральной области вследствие сколиотический деформации.

Выбирают отдельные участки позвоночника с наиболее вероятным установлением асимметрии паравертебральных областей - грудной и пояснично-грудной. Выбор уровней обследования определяется квалификацией медицинского работника. Время обследования прямо связано с количеством выбранных уровней позвоночника. Для повышения качества осмотра требуется провести обследование в максимально возможном количестве уровней позвоночника. На практике ограничиваются 2-3 уровнями обследования, что значительно снижает качество диагностики. Существенным недостатком является невозможность сравнительной оценки уровней паравертебральных областей справа и слева на всем протяжении позвоночника, а отсутствие приспособления для контроля соответствия установки пластинки остистым отросткам позвоночника снижает точность исследования.

Целью предлагаемого изобретения является создание простого и надежного устройства (фото 1) и способа диагностики сколиотических деформаций позвоночника у детей и подростков, позволяющего выявлять асимметрию паравертебральных областей вдоль всего позвоночника.

Поставленная цель осуществляется следующим образом. Цилиндрический уровень (1), представляющий собой стеклянную ампулу, наполненную жидкостью за исключением небольшого объема воздушного пузырька, и применяющийся в приспособлениях для проверки соответствия горизонтали линий и поверхностей и измерения малых углов наклона (например, в строительном уровне ЛЗ-400), жестко фиксирован на корпусе (2), в который заключен валик (3) с рукояткой (например валик, применяющийся при проведении плантографических обследований). Для удобства отсчета показаний на переднюю поверхность корпуса валика нанесена цветная метка (4), соответствующая центральному положению пузырька.

Устройство работает следующим образом. При помощи рукоятки валик с фиксированным на нем цилиндрическим уровнем постепенно перемещают по позвоночнику снизу вверх. Находящийся в ампуле пузырек, отклоняясь вправо или влево от нулевой отметки, указывает на выявленные отклонения от горизонтали, т.е. на места деформации позвоночника.

Существенным отличием заявляемого устройства от уже известных изобретений является то, что:

1) оценку деформации позвоночника можно объективно (инструментально) проводить на всем его протяжении, а не на отдельно взятых участках, что существенно повышает точность диагностики и значительно сокращает время обследования;

2) устройство портативно и просто конструктивно, что позволяет проводить диагностику любому медицинскому работнику, например медицинской сестре школы при проведении профилактических осмотров;

3) для изготовления устройства не требуется дорогих деталей, что дает экономическое преимущество перед уже существующими устройствами.

Технический результат, достигаемый при использовании устройства, заключается в быстром и надежном объективном выявлении асимметрии паравертебральных областей на всем протяжении позвоночника, являющейся проявлением сколиотической деформации позвоночника.

Устройство может быть использовано для обследования детей и подростков с целью выявления сколиотической деформации позвоночника, в том числе при массовых профилактических осмотрах, включая диспансеризацию детского населения.

2. В настоящее время при проведении массовых обследований детей и подростков (профилактические осмотры, диспансеризация) диагностика сколиотических деформаций позвоночника проводится визуально. Раздетый до пояса ребенок наклоняется вперед и обследующий зрительно определяет асимметрию паравертебральных областей в верхнее-грудном и грудном отделах позвоночника. Этот способ обследования имеет ряд недостатков, связанных с субъективностью обследования, а именно: 1) результаты осмотра полностью зависят от квалификации специалиста, проводящего обследование, для повышения точности диагностики требуется участие врача; 2) сравнение результатов осмотра в динамике обучения детей в школе представляется затруднительным в связи с неоднозначностью выявляемости сколиотических деформаций позвоночника разными специалистами.

Предлагаемый способ диагностики сколиотических деформаций позвоночника у детей основан на использовании в целях диагностики разработанного устройства по пункту 1 настоящего описания и является по существу «Способом эксплуатации устройства».

Способ осуществляется следующим образом. Перед обследованием ребенок или подросток снимает одежду до пояса и наклоняется вперед, опустив голову и расположив совмещенные ладони рук между колен. Обследующий берет в руку рукоятку устройства и устанавливает валик на спину обследуемого таким образом, чтобы цветовая метка, расположенная на корпусе валика и соответствующая центральному положению пузырька «уровня», совместилась с остистым отростком 5-го поясничного позвонка. Затем плавно перемещает валик вдоль позвоночника снизу вверх, следя за положением пузырька. При отклонении пузырька от центрального положения фиксирует этот уровень позвоночника маркером, продолжая перемещение валика до 7-го шейного позвонка.

Преимуществом предлагаемого способа является получение объективной, независимой от квалификации обследующего (обследование может выполнять любой медицинский работник, например школьная медицинская сестра) информации о наличии или отсутствии сколиотических деформаций позвоночника на всем его протяжении, что значительно повышает точность обследования.

Заявляемые устройство и способ диагностики сколиотических деформаций позвоночника у детей и подростков могут быть включены в разрабатываемый в настоящее время стандарт профилактического обследования школьников и перечень оборудования медицинского кабинета современной школы.