Спосіб діагностики деформацій стопи

Спосіб діагностики деформацій стопи, відповідно до якого з датчиків тиску знімають первинну інформацію про величину плантарного тиску під стопою пацієнта, вводять інформацію про плантарний тиск в комп'ютер, на якому проводять оброб C2 1 3 83319 Недоліком цього способу є недостатня його точність через значну долю людського фактору, а саме: визначає точки на отриманому зображенні, порівнює одержані результати з даними для конкретного ступеня плоскостопості та ставить діагноз людина, що в свою чергу збільшує час на проведення обстеження, а результати обстеження залежать від суб'єктивного фактору. Відомий спосіб для функціональної оцінки плантарної поверхні стоп людини по пристрою описаному в [патенті України №53386 А, 2003р.], у відповідності з яким пацієнта встановлюють на опорну платформу з датчиками тиску, одержують на кожному датчику первинну інформацію про величину плантарного тиску під стопою, підсилюють та перетворюють одержану інформацію в аналогоцифровому перетворювачі, вводять цю інформацію в комп'ютер, проводять обробку одержаної інформації, перетворюють її в світловий сигнал та отримують картограму плантарного тиску в кольоровому зображенні, тональність якого прапорційна величині тиску, що діє на кожен датчик. Цей спосіб прийнято за прототип. Недоліки його полягають у складності обробки первинної інформації, через необхідність перетворення аналогової інформації в цифрову. Технічною задачею винаходу є спрощення та підвищення зручності способу діагностики деформацій стопи. Ця задача вирішена тим, що в способі діагностики деформацій стопи, відповідно до якого за допомогою датчиків тиску одержують первинну інформацію про величину плантарного тиску під стопою, вводять інформацію про плантарний тиск в комп'ютер, на якому проводять обробку одержаної інформації, одержану інформацію про плантарний тиск під стопою за допомогою прикладної програми перетворюють на комп'ютері в зображення відбитку плантарної області стопи, відмінністю є те, що нейронну мережу попередньо заповнюють еталонними зображеннями патологічних станів та норми стопи для визначеної патології, настроюють (навчають) її, підсилюють первинну інформацію про величину плантарного тиску під стопою та передають її на комп'ютер, зображення відбитку плантарної області стопи після обробки за допомогою прикладної програми з комп'ютера передають на вхід нейронної мережі, порівнюють його з еталонними зображеннями патології та норми плантарної області стопи, одержане зображення разом з поставленим нейронною мережею діагнозом відображають на моніторі комп'ютера. Передача підсиленого зображення стопи за допомогою прикладної програми з комп'ютера на вхід нейроной сеті, яка обробляє отримане зображення шляхом порівняння його з еталонними зображеннями відомих патологій і нормально розвинутої стопи та автоматично визначає до якого класу відноситься отримане зображення, дозволяє автоматично встановлювати діагноз пацієнту з деформаціями стопи. Завдяки аналізу зображення плантарної поверхні стопи з допомогою нейронної мережі з процесу постановки діагнозу виключено людину, що сприяє скороченню часу на встановлення діагнозу 4 та зменшує суб'єктивний фактор. Обробка результатів за допомогою комп'ютерної програми підвищує надійність одержання інформації, дозволяє зберігати її та використовувати при потребі. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому приведені: Фіг.1 - схема алгоритму реалізації способу діагностики деформацій стопи. Фіг.2 - еталонні шаблони для порівняння плантограм досліджуваних стоп. Фіг.3 - результати обстеження пацієнтів при діагностуванні. Спосіб реалізують з допомогою алгоритму, показаного на схемі (Фіг.1) Схема реалізації способу діагностики стопи включає опорну платформу 1 з заданою кількістю датчиків, виконаних, наприклад у вигляді ємкісних елементів, підключених до аналогово-цифрового підсилювача 2, сполученого із комп'ютером 3, з прикладною програмою 4, яка формує зображення 5 плантарної області стопи та передає його в нейронну мережу 6, сполучену з монітором 7 та принтером 8. Для діагностики, наприклад, плосковальгусної деформації стопи, яка, як відомо, має три ступеня патології, в нейронну мережу 6 заводять шаблони у вигляді відповідних зображень відбитків при цих ступенях деформації, а також шаблон норми. В якості нейронної використано двохшарова нейронна мережа -багатошаровий персептон з логістичною функцією активації в кожному шарі. Кожен шаблон складається із 512 елементів 32 х 16, де сірим пікселям відповідає 0, а чорним - 1. Нейронну мережу 6 відповідно настроюють (навчають) на створення образів трьох ступенів плосковальгусної патології та норми, показаних на Фіг.2 (а - нормально розвинута стопа; б - сплощення кісткового склепіння І ступеня; в - сплощення кісткового склепіння II ступеня; г - сплощення кісткового склепіння III ступеня). На опорну платформу 1 з заданою кількістю датчиків, виконаних у вигляді ємкісних елементів, встановлюють пацієнта та одержують на кожному датчику первинну інформацію про величину плантарного тиску під стопою. Одержану інформацію підсилюють в аналогово-цифровому підсилювачі 2. Потім вводять цю інформацію в комп'ютер 3, де вона обробляється прикладною програмою 4. Програма 4 дозволяє отримати плантарний тиск у вигляді зображення стопи 5. Зображення 5 передають на вхід нейронної мережі 6, яка його обробляє, автоматично порівнює та визначає відповідність отриманого зображення одному із зображень відомих патологїй чи нормально розвиненої стопи, еталони яких заведені в нейронну мережу 6 (Фіг.2). Одержане зображення 5 разом з поставленим нейронною мережею 6 діагнозом відображають на моніторі 7 (Фіг.3), та роздруковують принтером 8. На Фіг.3 показані результати обстеження реальних 4-х пацієнтів, одержані з допомогою даного способу (а - нормально розвинута стопа; б - сплощення кісткового склепіння І ступеня; в сплощення кісткового склепіння II ступеня; г сплощення кісткового склепіння III ступеня). Інформація про обстеження зберігається в комп'ютері 3 5 83319 і може використовуватися в разі потреби, наприклад, при спостереженні за процесом змін, що проходять при лікуванні пацієнтів з деформаціями стоп. Отримані результати важливі при конструюванні і виготовленні ортопедичних устілок та ортопедичного взуття. З процесу постановки діагнозу по даному способу виключено людину, що виключає суб'єктивний фактор, сприяє підвищенню точності та зменшенню часу на постановку діагнозу. Аналогічним чином можливо проводити діагностику різних патологій стопи, які впливають на картину розподілу навантаження по плантарній поверхні стопи, наприклад, кінська стопа та ін. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 В УкрНДІпротезування виготовлено експериментальний зразок системи, з допомогою якої проводиться діагностика деформацій стопи. Результати її використання показали ефективність способу. Таким чином, спосіб дозволяє підвищити оперативність та зменшити суб'єктивний фактор при встановленні діагнозу пацієнту з деформаціями стоп, що підвищує точність обстеження, зменшує час на обстеження, надає можливість використання способу для обстежень пацієнтів в системі охорони здоров'я. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601