Система для комплексного обстеження опорно-рухового апарату нижніх кінцівок

Система для комплексного обстеження опорно-рухового апарату нижніх кінцівок, що містить поверхневі міографічні електроди, виходи яких з'єднані з першим входом підсилювача міографічних сигналів, аналого-цифровий перетворювач, з'єднаний з першим входом процесора, послідовно C2 2 (19) 1 3 86847 4 рювачем, а також подографічні датчики, виходи чем 2 міографічних сигналів, аналогово-цифровий яких з'єднані з другим входом процесора, вихід перетворювач 3, з'єднаний з першим входом проякого з'єднаний з радіоканалом, що складається з цесора 4, послідовно з'єднані гоніометричні датчирадіопередавача і радіоприймача і з'єднаний з ки 5, підсилювач 6 гоніометричних сигналів, комукомп'ютером. татор 7, другий вхід якого з'єднаний з Однак даний пристрій не забезпечує отриманпідсилювачем 2 міографічних сигналів, а - вихід - з ня плантографічних даних, які показують функціоаналогово-цифровим перетворювачем 3, а також нальний стан стопи та потрібні для комплексного подографічні датчики 8, виходи яких з'єднані з друдіагностування опорно-рухового апарату, що догим входом процесора 4, вихід якого з'єднаний з зволило би за рахунок визначення більшої кількосрадіоканалом 9, що складається з радіопередаваті інформативних діагностичних показників підвича 10 і радіоприймача 11, і з'єднаний з комп'ютещити ефективність та скоротити час обстеження. ром 12, підсистема 13 формування плантографічВ основу винаходу поставлена задача ствоних зображень, яка містить плантографічну рення такої системи для комплексного обстеження платформу 14, яка освітлюється за допомогою опорно-рухового апарату, яка дозволяла би за блоку освітлення 15, вхід якого з'єднаний з перрахунок введення підсистеми формування плантошим виходом блоку 16 мікроконтролерного управграфічних зображень, отримувати дані, які харакління, другий вихід якого з'єднаний з входом блоку теризують функціональний стан стопи та потрібні 17 реєстрації зображення з плантографічної пладля комплексного діагностування опорно-рухового тформи 14, а вихід блоку 17 реєстрації зображенапарату і дозволяють підвищити ефективність та ня з'єднаний з входом інтерфейсного модулю 18, зменшити час обстеження. вихід якого з'єднаний з входом блоку 16 мікроконТакий технічний результат може бути досягнутролерного управління, а інтерфейсний модуль 18 тий, якщо в систему для комплексного обстеження двонапрямлено з'єднаний з комп'ютером 12. опорно-рухового апарату, що містить поверхневі Система, що пропонується, працює таким чиміографічні електроди, виходи яких з'єднані з підном: силювачем міографічних сигналів, аналоговоСигнали від міографічних датчиків 1, які являцифровий перетворювач, з'єднаний з першим вхоють собою поверхневі електроди, що накладаютьдом процесора, послідовно з'єднані гоніометричні ся на активні точки м'язів, попередньо підсилюдатчики, підсилювач гоніометричних сигналів, коються підсилювачем 2 до рівня необхідного для мутатор, другий вхід якого з'єднаний з підсилювароботи 8-ми розрядного аналогово-цифрового чем міографічних сигналів, а вихід з аналоговоперетворювача 3, до якого вони подаються через цифровим перетворювачем, а також подографічні комутатор 7. Підсилювач 3 має регульований коедатчики, виходи яких з'єднані з другим входом фіцієнт підсилення, який задається процесором 4. процесора, вихід якого з'єднаний з радіоканалом, Сигнали з гоніометричних датчиків 5, які накладащо складається з радіопередавача і радіоприймаються на суглоби нижних кінцівок, попередньо підча, і з'єднаний з комп'ютером, згідно винаходу силюються підсилювачем 6 та через комутатор 7, вводиться підсистема формування плантографічщо розділяє їх від міографічних сигналів, подаются них зображень, яка містить плантографічну платдо 8-ми розрядного аналогово-цифрового переформу, яка освітлюється за допомогою блоку освітворювача 3, з виходу якого цифрові міографічні тлення, вхід якого з'єднаний з першим виходом та гоніометрічні сигнали поступають до процесора блоку мікроконтролерного управління, другий ви4. Також до процесора 4 поступають дискретні хід якого з'єднаний з входом блоку реєстрації зосигнали з подографічних датчиків 8, які розташображення з плантографічної платформи, а вихід вані у 4-х точках ступні у відповідності щодо анаблоку реєстрації зображення з'єднаний з входом томічних особливостей стопи та вимогам ГОСТ інтерфейсного модулю, вихід якого з'єднаний з 3927 - 75. Для передавання отриманих діагностичвходом блоку мікроконтролерного управління, а них даних до комп'ютера 12 використовується раінтерфейсний модуль двонапрямлено з'єднаний з діоканал 9, радіопередавач 10 якого підключений комп'ютером, на якому виконується комплексна до процесора 4, а радіоприймач 11 до комп'ютера обробка на аналіз отриманих діагностичних даних. 12. Для передавання використовується стандартТаким чином, за рахунок введення підсистеми ний послідовний старт/стопний протокол, реалізоформування плантографічних зображень, можливаний апаратно в процесорі 4 та в персональному ве отримання даних, які характеризують функціокомп'ютері 12. нальний стан стопи та потрібні для комплексного Для отримання діагностичної інформації щодо діагностування опорно-рухового апарату і дозвостану стопи використовується підсистема 13 форляють підвищити ефективність та зменшити час мування плантографічних зображень, яка складаобстеження. ється з плантографічної платформи 14, блоку 15 На рис. 1 зображена структурна схема систеосвітлення, блоку 16 мікроконтролерного управми для комплексного обстеження опорно-рухового ління та блоку 17 реєстрації зображення. При виапарату; на рис. 2 наведено приклад отримання конанні обстеження пацієнт становиться на пландіагностичних даних плантографічного досліджентографічну платформу 14, параметри освітлення ня: а) вихідне платнографічне зображення, б) хаякої устанавливаються блоком 15 освітлення та рактеристичена функція стопи, в) відображення регулюються мікроконтролером 16; виконується основних діагностичних показників. формування кольорового цифрового зображення Система для комплексного обстеження опорстопи у блоці 17 реєстрації зображення за команно-рухового апарату містить поверхневі міографідою з мікроконтролеру 16; отримане цифрове зочні електроди 1, виходи яких з'єднані з підсилювабраження стопи через інтерфейсний модуль 18 5 86847 6 передається до комп'ютера 12, який передає павих областей; визначення кількісних діагностичних раметри роботи мікроконтролера 16 через інтерпризнаків, якими являються площини та центри фейсний модуль 18. симетрії білих та рожевих участків стопи, коордиБлок 17 реєстрації зображення виконаний на нати точок прикладення опорних реакцій з кожної з основі ПЗС-матриці та позволяє отримувати повопор та головного вектора опорної реакції. По відношенню площин білих та рожевих областей стонокольорові RGB-зображення розміром 1024 ´ 768 пи визначають ступінь плоскостопу а також ступінь елементів з 8-ми битовим представленням рівней враження діабетичної стопи. інтенсивності по кожному із кольорових каналів. У Обробка гоніометричної інформації дозволяє якості мікроконтролера 16 використовується мікотримувати дані про рівень кутів вигину крупних роконтролер ATMEL AVR ATmega-128, який обласуглобів нижніх кінцівок. Міографічні дані дозводає широкими функціональними можливостями ляють отримувати інформацію щодо ступеня актидля реалізації програм управління блоками освітвності м'язів а також рівня їх втомленості. Подолення та реєстрації зображень. В інтерфейсному графічні дані дозволяють визначити рівень сил модулі 18 використовується апаратна реалізація контакту різних областей стопи з поверхнею, по інтерфейсу USB-2.0. Обробка даних плантографіякій пересувається пацієнт а також ритмічність чного дослідження виконується на комп'ютері та ходи. Отримані дані поряд з плантографічною інмістить три етапи: попередної обробки даних для формацією дозволяють виконувати комплексну усунення завад та артефактів (реалізуються алгооцінку стану опорно-рухового апарату та виявляти ритми гістограмної корекції та цифрової фільтрації порушення і причини їх проявів, що дозволяє підзображень); сегментації плантографічного зобравищити ефективність та скоротити час діагностики. ження, яка приводить до визначення характеристичної функції стопи з виявленням білих та роже Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601