УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК A61B5/16 A61B5/11 

Изобретение относится к медицине, психологии и может быть использовано при клинических, научных, экспертных исследованиях, связанных с нарушением или изучением движения, а также при отработке двигательных навыков, в том числе, в игровой форме.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов путем определения продольного тремора, возможности дифференцировки различных видов тремора, изменения режимов движения при одном исследовании, снятия более многочисленных характеристик движения.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А - вид с торца; на фиг. 3 - вид сверху устройства с замкнутой направляющей дорожкой.

Устройство состоит из установленной колесами на горизонтальной площадке 1 датчика тремора 2 с направляющей дорожкой 3 в виде замкнутого канала, заполненного электролитом (гель, вода) 4. Датчик тремора накрыт двумя взаимоэлектроизолированными токопроводящими пластинами 5 с краями, образующими регулируемый по величине и конфигурации зазор 6 и соединен с шестерней 7 двигателя привода 8 зубчатой тягой 9.

На торцах дорожки 3 в электролит 4 погружены контакты 10, 11, подключенные в измерительное плечо измерительного моста 12 переменного тока, который электрически соединен с блоком регистрации 13 изменений электропотенциала, поступающего из моста 12. С щупом 14 в изолирующей ручке 15 соединен контакт 11 и через электросопротивление 16, не равное электросопротивлению 17, а также через электросопротивление 18 соединены контакты 19, 20 на пластинах 5. На фиг. 3 контакты 19, 20 выполнены скользящими.

Частота переменного тока, питающего мост 300-400 кГц, электросопротивление электролита 200-300 ком. Элементы 16-19 составляют 30-40 ком с различием между элементами 16, 17 на 8-10 ком.

В качестве блока регистрации используется устройство, позволяющее получить развертку сигнала с моста, в частности, во времени.

Для автоматической расшифровки имеется считывающее устройство, блок сравнения местоположения щупа в тот или иной момент времени на траектории в зависимости от показаний потенциала моста 12, блок выявления касания пластин 5 в определенный момент и идентификация события с местонахождением щупа в данный момент, блок оценки ускорения и/или скорости движения щупа в каждый отрезок времени, блок формирования информации, средство ее отображения, программа, координирующая работу составляющих предложения. Для текстового отображения результатов имеется блок хранения решающих правил, блок сопоставления их с полученными результатами и блок вывода выбранного текста на печать.

При обычном исполнении устройства диаметр щупа 14 определяется миллиметрами, его длина (без ручки) 2-3 см. Толщина пластин 5 составляет миллиметры. Глубина направляющей дорожки 3 равна 1,5-2,5 см. Расстояние от пластин 5 до электролита 4 колеблется между 5-10 мм. Ширина элементов 3,6 определяется задачами исследования и варьирует от миллиметров до сантиметров, обеспечивая просвет между их стенками и щупом 14. Расстояние между контактами 10, 11 варьирует от дециметров до метров.

Устройство функционирует следующим образом.

Когда датчик 2 неподвижен, испытуемый опускает щуп 14, держа его вертикально за ручку 15, в электролит 4, не доходя до дна дорожки 3, около контакта 11. При этом экспериментатор выставляет регистратор на нулевую линию средствами регистратора. Затем щуп помещают около контакта 10 и, регулируя чувствительность самописца, выставляют перо регистратора на другой край графика (верхний предел). Таким образом достигается условие при котором, в то время как щуп по дорожке 3 пройдет путь от контакта 11 до контакта 10, перо (луч) самописца пройдет путь от нулевой до максимального уровня графика будущей записи.

После калибровки испытуемый принимает контролируемую позу и после тренировочного выполнения заданной программы движения щупом в зазоре 6 (быстрее, тщательнее, как-либо еще) начинает перемещать щуп 14 в зазоре 6, повторяя рисунок зазора 6, от электрода 11 к электроду 10. В момент начала движения щупа включается запись регистратора 13. При этом щуп, являясь шунтом, по мере продвижения к электроду 10, уменьшает сопротивление измеряемого плеча места 12 на величину сопротивления, определяемого сопротивлением электролита между щупом и электролитом 11, и разбаланс моста 12 регистрирует кривая смещения пера регистратора 13. При касании щупом (фиг. 1) верхней пластины 5 ток в цепи будет идти не только через сопротивление 18, но и через параллельное ему сопротивление 16, что, на время касания изменит разбаланс моста и отразится на графике регистратора в виде незначительного смещения линии, идущей как основной. При размыкании щупа и пластины линия графика вернется обратно, оставив П-образный "выплеск" - метку контакта щупа и пластины. Если щуп коснется другой пластины, то ток пойдет через другой величины сопротивление 17 и полученный пик будет другой величины, что позволяет идентифицировать по полученному графику отсутствие касания, либо касание одной, либо касание другой пластины.

Если датчик 2 перемещается, то испытуемый не ведет руку вдоль щели 6, одновременно перемещая в ней щуп 14, а, оставляя руку на месте, перемещает щуп в основном поперек зазора 6 и дорожки 3. Работая с устройством фиг. 3, испытуемый извлекает щуп из зазора 6 при прохождении мимо части датчика 2 без дорожки 3.

При расшифровке графика на всем протяжении зазор 6 маркируют, например делением в возрастающей нумерации. Аналогичную маркировку делают на оси отклонения графика от 0 до максимальной величины установленные при маркировке и проецируемые от положения пера, около которой стоит та или иная метка, т. е. идентифицируют положение щупа на определенном участке зазора и отражение этого на графике.

Работу устройства иллюстрируют следующие примеры.

П р и м е р 1. Для исследования особенностей тремора использовали зазор 6 в виде прямой линии, в которой пациент перемещал щуп от конца к концу зазора с произвольной скоростью, а также держал его в середине зазора 10 сек. При обработке записи оказалось, что длительность касания стенок зазора, отнесенная к длительности пребывания при этом щупа неподвижным не отличалась от аналогичной величины при движении щупа в средней трети зазора и в то же время частное от деления длительности касания стенок зазора к длительности движения при этом по боковым (расположенным ближе к торцу) участкам зазора больше, чем вышеуказанные частные. Это сравнение показало объективно, что, по мере приближения к цели - торцу зазора, где движение менялось на противоположное, тремор становился интенсивнее, что позволяет его оценить как интенционный, свойственный определенному кругу заболеваний, например, мозжечка. Выявленная заторможенность возвратно-поступательного движения в торце зазора, в сравнении с больными другой патологии свидетельствует об адиадохокенезе.

П р и м е р 2. При психологическом исследовании с зазором в виде многочисленных зигзагов установлено, что вначале скорость прохождения маршрута и длительность касания стенок щели были ниже, чем в конце его, что позволило говорить о быстрой истощаемости нервной системы. У того же больного установили, что касания стенок бывают в момент прохождения угла поворота, мешающего движению - на всем протяжении зазора, что могло говорить о неконтролируемой поспешности выполнения теста. У другого больного касание затрагивало вершину противоположного угла, что является объективной характеристикой гиперметропии.

П р и м е р 3. У автогонщика было несколько аварий на виражах. Обследование по примеру 2 показало, что он стремится спрямить путь, срезая угол поворота. Ему было предложено потренироваться на устройствах фиг. 1 и 2, но с включенным двигателем-приводом 8. Запуская двигатели с нарастающей от тренировки к тренировке скоростью и анализируя при тренировках места, где осуществлялись касания стенок щели, гонщик вносил коррекцию в тактику отслеживания своих движений, благодаря чему вскоре уменьшил количество касаний стенок зазора даже при высоких скоростях перемещения перед ним этих стенок (до 10 см/сек). В устройстве (фиг. 3) при этом один электрод моста 12 был погружен сверху в центр - контакт 10, роль контакта 11 выполнял щуп 14. При этом калибровку осуществляли как описано выше. Контакты 19, 20, скользящие по пластинам 5, закреплены на штангах вне датчика 2, обеспечивают надежный контакт этих пластин и контактов. Благодаря тренажу гонщик повысил спортрезультаты.

Таким образом, цель - повышение достоверности результатов - достигается при движущемся датчике за счет определения продольного тремора, при неподвижном датчике - путем минимального сопротивления движению щупа, регистрации места и времени с момента тестирования при касании как одной, так и (раздельно) другой пластины, контролирования динамики движений при тестировании. (56) Авторское свидетельство СССР кл. А 61 В 5/10, 1968.

Использование: медицинская техника для определения координации движений и при отработке двигательных навыков. Сущность: устройство содержит датчик тремора, выполненный в виде токопроводящей дорожки, заполненной электролитом. Движение щупа по направляющей дорожке контролируется блоком регистрации. Датчик тремора может быть соединен с приводом, с помощью которого можно задавать темп процесса исследования координации движения. 1 з. п. ф - лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЯ, содержащее электрический щуп, блок регистрации и датчик тремора, выполненный в виде направляющей дорожки с регулируемым зазором между токопроводящими пластинами, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследований путем определения продольного тремора, в него введен измерительный мост, одно из плеч которого образовано сопротивлением электролита, заполнившего направляющую дорожку датчика тремора, а щуп и токопроводящие пластины соединены с другим плечом измерительного моста, выход которого соединен с входом блока регистрации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен привод, соединенный с датчиком тремора.