Пристрій для оцінки розподілу навантажень на плантарній поверхні стопи людини

Реферат: Винахід належить до медичної техніки, а саме до ортопедії та травматології, і може бути використаний для оцінки навантаження на різні ділянки плантарної поверхні стопи. Пристрій включає платформу з фіксованими до неї датчиками тиску з пластинами зі сторони стопи, при цьому одна з пластин розміщена під п'ятою, а інші - паралельно поздовжній осі стопи, та електронно-комп'ютерний блок. Використання запропонованого пристрою дозволяє розташовувати платформи на різній відстані, висоті, та під різним кутом одна відносно другої залежно від потреб для кожного пацієнта та отримувати числові показники величин тиску на окремі ділянки стоп, простий у використанні. UA 102998 C2 (12) UA 102998 C2 UA 102998 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до медичної техніки, а саме до ортопедії та травматології, і може бути використаний для оцінки розподілу навантажень на різні ділянки плантарної поверхні стопи. Відомий прилад для функціональної оцінки плантарної поверхні стоп нижніх кінцівок людини [1], який містить опорну платформу з датчиками тиску, входи яких підключені до джерела постачання, а їх виходи - через аналогово-цифровий перетворювач до електроннокомп'ютерного блока. Опорна платформа відомого пристрою виконана зі скла і розміщена на чотирьох тензодатчиках, розташованих на певній відстані один від одного та по краю платформи. Сигнали від тензодатчиків передаються в електронно-комп'ютерний блок, де обчислюються сумарні опорні реакції кожної стопи та проекції загального центру мас. Проте, пристрій не забезпечує можливості кількісної оцінки розподілу локального тиску по різних ділянках стопи, що обмежує його діагностичні можливості. Прототипом винаходу є пристрій для функціональної оцінки плантарної поверхні стоп людини [2], який має опорну платформу з датчиками тиску, які безпосередньо контактують зі стопами пацієнта. Одержану на кожному датчику первинну інформацію про величину навантаження під стопою, підсилюють та через аналогово-цифровий перетворювач, вводять до комп'ютера, проводять обробку одержаної інформації, перетворюють у картограму плантарного тиску у кольоровому зображенні, відтінки якого пропорційні величині тиску, що діє на кожен датчик. Недоліком його є неможливість одержання точної кількісної оцінки одержаної інформації, потребує установки великої кількості датчиків тиску та, крім того, можливий збій в їх роботі. В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для оцінки розподілу навантажень на плантарну поверхню стоп людини шляхом доповнення нових конструктивних елементів та розміщення датчиків тиску у певному порядку, що дозволяє їх використання у пацієнтів з деформованими стопами, анатомічними особливостями, та невідповідністю довжини нижніх кінцівок. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для оцінки розподілу навантажень на плантарній поверхні стопи людини, який включає дві платформи з фіксованими до них динамометричними датчиками та електронно-комп'ютерний блок, згідно з винаходом, кожна платформа виконана із двох однакових частин, динамометричні датчики оснащені опорними пластинами зі сторони стоп, при цьому одна з них розміщена під п'ятою, а інші - паралельно поздовжній осі стопи. Конструктивно платформи виконані таким чином, що дозволяють розташовувати їх індивідуально на різній відстані, висоті та під різним кутом одна відносно одної і залежно від потреб кожного пацієнта, крім того, отримувати числові показники величин навантаження на різних ділянках підошви та відсотковий розподіл навантажень на ліву та праву нижні кінцівки у пацієнтів з різною патологією стопи та нижньої кінцівки у процесі лікування чи виготовлення корегуючих ортопедичних устілок для взуття. Суть технічного рішення та конкретний приклад застосування пристрою пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображено пристрій для оцінки розподілу навантажень на плантарній поверхні стопи людини (вид зверху та спереду). На фіг. 2 - розташування стопи на платформі. На фіг. 3 - блочна схема запропонованого пристрою. На фіг. 4 - приклад реєстрації показників навантажень на сегменти стоп пацієнта у програмно-комп'ютерному комплексі (інтерфейс програми). Пристрій для оцінки розподілу навантажень на плантарній поверхні стопи людини включає дві платформи 1 з фіксованими до них динамометричними датчиками 2 з опорними пластинами 3 зі сторони стопи, при цьому одна з пластин 4 розміщена під п'ятою, а інші - паралельно поздовжній осі стопи 5, та електронно-комп'ютерний блок 6. Пристрій застосовують наступним чином. Пацієнт стає на платформу та здійснює силовий вплив на опорні пластини. Внаслідок чого на динамометричних датчиках змінюється опір, який впливає на величину напруги і за допомогою аналогово-цифрового перетворювача конвертується з аналового у цифровий сигнал. Величина силового впливу на динамометричний датчик пропорційна величині напруги. Отриманий сигнал від динамометричних датчиків надходить через аналогово-цифровий перетворювач на комп'ютер, де інформація обробляється спеціальною програмою, і визначається фактичний розподіл навантаження на плантарну поверхню стоп. Отримані результати відображаються у абсолютному та середньому числовому значенні і відсотковому співвідношенні між усіма сегментами стопи та окремо для 1 UA 102998 C2 5 10 15 кожної кінцівки. Таким чином, здійснюється кількісна оцінка розподілу навантаження на різні сегменти плантарної поверхні стопи. Запропонований пристрій був використаний для визначення розподілу навантажень на різні ділянки стопи у 15 хворих з різними її деформаціями. При обстеженні хворих були отримані об'єктивні дані про силовий вплив на окремі ділянки стопи та з їх урахуванням запропонована подальша тактика лікування і реабілітації Використання запропонованого пристрою дозволяє розташовувати платформи на різній відстані, висоті та під різним кутом одна стосовно одної і залежно від потреб кожного пацієнта отримувати числові показники величин тиску на окремі ділянки стоп, простий у використанні. Джерела інформації: 1. Киселев Д. Н. Компьютерный статоплантограф / Киселев Д. Н., Карпинский М. Ю., Ефимов Р. В. // Материалы научно-практ. конф. „Биомеханика-98". - Н. Новгород, 1998.-С.58. 7 2. Пат. № 53386 А Україна, МПК А 61 В 5/103. Прилад для функціональної Оцінки плантарної поверхні стоп людини / Карпінський М. Ю.; Остроухов В. Д.; Мітелев Д. А.; Вирва О. Є.; заявник і патентовласник Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України. - № 2002053921 ; заявл. 14.05.2002 ; опубл. 15.01.2003. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 Пристрій для оцінки розподілу навантажень на плантарній поверхні стопи людини, який включає дві платформи з фіксованими до них динамометричними датчиками та електроннокомп'ютерний блок, який відрізняється тим, що кожна платформа виконана із двох однакових частин, динамометричні датчики оснащені опорними пластинами зі сторони стоп, при цьому одна з них розміщена під п'ятою, а інші - паралельно поздовжній осі стопи. 2 UA 102998 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3