СПОСОБ ПОДБОРА ПАРАМЕТРОВ ПРОТЕЗА НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ Российский патент 1996 года по МПК A61F2/76 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в ортопедии и протезировании при реабилитации пациентов с ампутацией нижней конечности.

Известен способ примерки протеза нижней конечности, заключающийся в уточнении формы приемной гильзы посредством дополнительного моделирования, в уточнении взаимного расположения узлов при пробном пользовании протезом, с учетом рисунка ходьбы, особенностей осанки, косметического подобия конечности и протеза.

К недостаткам данного способа относится полная зависимость результата от опыта врача и техника протезиста /см. Технология протезно-ортопедических изделий. Москва, Легпромбытиздат, 1985, с. 167/.

Наиболее близким к предлагаемому способу относится способ примерки протеза нижней конечности, заключающийся в оценке правильности назначения протеза, соответствия формы приемной гильзы современным требованиям, посадки культи и крепления протеза, длины протеза, схемы построения в сагиттальной, фронтальной, горизонтальной плоскостях.

К недостаткам известного способа относится недостаточная точность определения параметров протеза из-за отсутствия количественных данных об особенностях нагружения протеза, о характере распределения давления по опорной поверхности, об оценке результатов протезирования /см. Оценка качества протезирования после односторонней ампутации голени и бедра, Методические рекомендации, ЦНИИПП, М, 1979, с. 12-26/, что приводит к неудобствам пользования протезом и быстрому его износу.

Предложенный способ примерки протеза нижней конечности устраняет указанные недостатки за счет того, что примерка протеза проводится в условиях измерения реакции человека на изменение условий пользования протезом при подборе его схемы.

Предложенный способ позволяет плавно изменять взаимное расположение стоп на опоре для выбора наиболее удобных условий стояния, при этом юстировка протеза сопровождается количественной оценкой изменения осанки и распределения давления по опорной поверхности, а оценка результатов протезирования проводится с помощью анализа особенностей миграции ОЦМ и функциональных тестов.

Предложенный способ подбора параметров протеза нижней конечности заключается в том, что определяют назначение протеза, соответствие формы приемной гильзы индивидуальным особенностям пациента, правильность посадки культи и крепление протеза, оптимальное соотношение длины конечностей по величине перекоса таза; схему построения протеза в сагиттальной, фронтальной, горизонтальной плоскостях с помощью юстировочных устройств протеза и протез-прибора под контролем особенностей пользования протезом.

Споcoб дополняется тем, что в нем правильность посадки культи и крепление протеза определяют с помощью теста на неизменное положение культи в приемной гильзе при изменении условий стояния; пациента устанавливают на опорные площадки и с помощью плавного перемещения опорных площадок выбирают наиболее устойчивое положение стояния при изменении расстояния между стопами, их разворота, взаимного расположения площадок по высоте; определяют оптимальное соотношение длины конечностей посредством плавного перемещения вверх-вниз одной из опорных площадок и одновременного контролирования распределения нагрузки на правую и левую стороны, перекоса таза, распределения давления по опорной поверхности в области пяточного бугра, головок первой и пятой плюсневых костей; схему построения протеза определяют с помощью юстировочных устройств и одновременного контролирования распределения давления по опорной поверхности, причем оценка достигнутого результата протезирования осуществляется по особенностям миграции ОЦМ в горизонтальной плоскости и по взаимному расположению центров опорных реакций на сохранившейся и протезированной конечностях на обчерках стоп, а запас устойчивости стояния на протезе оценивают с помощью функционального теста, состоящего в предельном отклонении пациента назад и вперед и одновременной оценки характера изменения давления по опорной поверхности; тест на неизменность положения культи в проемной гильзе проводят посредством многократного занятия удобной позы на стенде, регистрации распределения давления по опоре при каждой попытке и оценке разброса измеряемых величин по стандартному статистическому отклонению; при регулировке схемы построения протеза нормализуют распределение давления по опоре на протезированной стороне и оценивают степень нарушения распределения давления на сохранившейся стороне, возникающие в результате компенсаторных регулировок позы; при регулировке схемы построения протеза в сагиттальной плоскости контролируют распределение давления по опоре в передне-заднем направлении; при регулировке схемы построения во фронтальной плоскости контролируют распределение давления в медиально-латеральном направлении, а при регулировке схемы построения протеза в горизонтальной плоскости контролируют распределение давления по всей опорной поверхности.

Способ подбора параметров протеза нижней конечности, заключающийся в том, что определяют назначение протеза, соответствие формы приемной гильзы индивидуальным особенностям пациента и современным требованиям к конфигурации приемной гильзы; правильность посадки культи и крепление протеза; по величине зазоров между внутренней стенкой приемной гильзы и культей, по надежности посадки на собственную связку надколенника или седалищный бугор; оптимальное соотношение длины конечностей по величине перекоса таза; схему построения протеза в сагиттальной, фронтальной, горизонтальной плоскостях с помощью юстировочных устройств протеза или протез-прибора под контролем особенностей пользования протезом, дополняется тем, что в нем правильность посадки культи и крепление протеза определяют с помощью теста на неизменное положение культи в приемной гильзе при изменении условий стояния; оптимальное соотношение длины конечностей определяют посредством плавного перемещения вверх-вниз одной из опорных площадок и одновременного контролирования распределения нагрузки на правую и левую стороны, перекоса таза, распределения давления по опорной поверхности; схему построения протеза регулируют при контроле за распределением давления по опорной поверхности. Оценка достигнутого результата протезирования осуществляется по особенностям миграции ОЦМ в горизонтальной плоскости и по взаимному расположению центров опорных реакций на сохранившейся в протезированной конечности; запас устойчивости стояния на протезе оценивают с помощью функционального теста, состоящего в предельном отклонении пациента назад и вперед и одновременной оценкой изменения давления по опорной поверхности, измеряется нагрузка на правую и левую стороны, перекос таза, распределение давления по опоре в области пяточного бугра, головок первой и пятой плюсневых костей, положение проекции ОЦМ в горизонтальной плоскости, положение центров опорных реакций на обчерках стоп; пациента устанавливают на стенд и с помощью плавного перемещения опорных площадок выбирают наиболее устойчивое положение стояния по расстоянию между стопами, их развороту, взаимному расположению площадок по высоте; тест на неизменность положения культи в приемной гильзе проводят посредством многократного занятия удобной позы на стенде, регистрации распределения давления при каждой попытке и оценке разброса измеряемых величин по стандартному статистическому отклонению, при регулировке схемы построения протеза нормализуется распределение давления по опоре на протезированной стороне и оценивается степень нарушения распределения давления на сохранившейся стороне, возникающая в результате компенсаторных регулировок позы; при регулировке схемы построения протеза в сагиттальной плоскости контролируют распределение давления по опоре в передне-заднем направлении, при регулировке схемы построения протеза во фронтальной плоскости контролируют распределение давления в латерально-медиальном направлении; при регулировке схемы построения протеза в горизонтальной плоскости контролируют распределение давления по всей опорной поверхности. Способ реализуется следующим образом. Для реализации способа изготовлен стенд, кинематическая схема которого по этапам подбора параметров протеза рассматривается на фиг. 1-9.

На фиг. 1 представлена общая схема стенда, реализующего способ. В виде прямоугольника изображены вышележащие отделы туловища /Рл нагрузка на левую сторону, Рп нагрузка на правую сторону/. Внутри прямоугольника обозначен датчик 1 перекоса таза γ. Далее обозначено: 2 приемная гильза протеза, 3 юстировочное устройство протеза, 4 опорная площадка для протезированной /левой/ конечности, 5 опорная площадка для сохранившейся /правой/ конечности, датчики контроля силовой нагрузки на левой опорной площадке /6 - на уровне пятой плюсневой кости, 7 на уровне первой плюсневой кости, 8 на уровне пяточного бугра/, датчики контроля силовой нагрузки на правой опорной площадке /9 на уровне первой плюсневой кости, 10 на уровне пятой плюсневой кости, 11 на уровне пяточного бугра/.

На фиг. 2 изображен процесс поиска удобной позы пациентом.

На фиг. 3 изображено прохождение теста на выявление постоянства расположения культи относительно стенок приемной гильзы.

На фиг. 4 изображен процесс компенсации разности длин конечностей.

На фиг. 5 изображен процесс подгонки протеза с помощью юстировочного устройства 3 в передне-заднем направлении.

На фиг. 6 изображен процесс подгонки протеза с помощью юстировочного устройства 3 во фронтальной плоскости.

На фиг. 7 изображен процесс подгонки протеза в горизонтальной плоскости.

На фиг. 8 изображен процесс оценки результатов подгонки параметров протеза.

На фиг. 9 изображен процесс тестирования устойчивости при отклонении туловища в передне-заднем направлении.

Инвалида устанавливают на опорных площадках 4 и 5 /фиг. 1/, находят параметры удобной позы /фиг. 2/ по расстоянию между стопами L развороту правой а_п и левой а_л стоп, по величине превышения одной площадки над другой h. Контроль за состоянием пациента осуществляют с помощью датчиков 6-11. Затем выявляют степень постоянства расположения культи относительно стенок приемной гильзы путем установления связи между положением культи и картиной распределения давления по опорной поверхности /фиг. 3/. После указанного осуществляется компенсация разности длин конечностей, для чего одну из опорных площадок 5 /фиг. 4/ плавно перемещают вверх или вниз, при этом оценивается нагрузка на правую Рп и левую Рл стороны, перекос таза, картина распределения давления по опоре при помощи датчиков 6-11. Далее осуществляют юстировку протеза в передне-заднем направлении /фиг. 5/, при этом сопоставляют давление на передний и задний отделы стопы. Осуществляют юстировку протеза в латерально-медиальном направлении /фиг. 6/. При этом сопоставляется давление на датчики 6 и 7. Проводится юстировка протеза в горизонтальной плоскости /фиг. 7/. При этом сопоставляется давление на датчики 6, 7, 8. После этого проводится оценка качества подбора параметров протеза /фиг. 8/ по взаимному расположению общего центра масс О, а также проекций центров опорных реакций на протезированный ОЛ и сохранившейся стопы Оп. В завершение подбора параметров протеза проводят тест на выявление запаса устойчивости при предельном отклонении назад и вперед. На этом процесс подбора параметров протеза нижней конечности заканчивают.

Для осуществления способа используют следующие критерии.

1. Нормальное распределение давления по опоре /в процентах к нагрузке на конечность/ представлены в табл 1.

Первая группа соответствует пациентам повышенной тучности. Ей соответствует расположение центра опорной реакции по следу стопы, равное 0.38L, где L длина стопы.

Вторая группа соответствует пациентам с нормальным телосложением. Ей соответствует расположение центра опорной реакции 0.44L.

Третья группа соответствует молодым пациентам с атлетическим телосложением. Ей соответствует расположение центра опорной реакции 0.49L.

2. Нормальный статистический разброс измеряемых величин распределения давления, оцениваемый по стандартному статистическому отклонению, составляет не более 8%
3. Нормальная реакция пациента при отклонении туловища назад-вперед состоит в перераспределении давления с латерального на медиальный край стопы.

Результаты клинического применения предлагаемого способа. Пример 1. Больной с короткой культией правой голени, вальгусная культя.

Исходные данные представлены в табл. 2.

Приемная гильза подобрана удовлетворительно -(σ ≅ 8).

Имеется небольшой перекос таза (γ = -1), который можно попытаться уменьшить. Неудовлетворительно распределено давление по переднему отделу столы: медиально 36% латерально 12% Следует сделать данные величины или равными, или с латеральной стороны несколько больше. Проводим регулировку протеза во фронтальной плоскости.

Окончательные данные представлены в табл. 3.

Обратим внимание на следующее: перекос таза отсутствует, нагрузка на протез возросла /вместо 20 кг, 25 кг/. Давление в медиально-латеральном направлении нормализовалась как на сохранившейся, так и на протезированной сторонах. Осталось заметное различие нагрузки на пятку сохранившейся и протезированной конечностей. Влияние данного фактора рекомендовано проверить после некоторого интервала эксплуатации.

Пример 2. Вольной с правой культей бедра, средняя треть.

Исходные данные представлены в табл. 4.

Обращаем внимание на существенный разброс измеряемых величин в первую очередь на протезированной (σ = 17) и сохранившейся (σ = 12).

Выдвигаем гипотезу о неудовлетворительном подборе приемной гильзы. Приводим окончательный результат после корректировки приемной гильзы.

Окончательные данные представлены в табл. 5.

Как видим, разброс параметров существенно снизился. Обследование группы здоровых и инвалидов позволяет сделать заключение, что (σ ≅ 8) характеризует физиологическую нестабильность процесса стояния. Уточнение конфигурации приемной гильзы привело к нормализации распределения давления по опоре. Необходимости в более точной юстировке протеза нет.

Пример 3. Больной справой культей бедра, средняя треть.

Часто недостатки протезирования или неточность схемы построения протеза отражается на состоянии сохранившейся конечности в виде компенсаторных реакций. Как проявляются такие компенсации мы покажем на данном примере. Исходные данные приводятся для инвалида после подбора параметров протеза в оптимальных условиях.

Исходные данные представлены в табл. 6.

Такие данные следует считать нормальными по распределению давления по опорной поверхности, по степени нагружения протезированной конечности. Однако, есть еще косвенный показатель качества подгонки параметров протеза, определяющий работоспособность протеза в некотором диапазоне его функционирования. Здесь мы воспользуемся следующим тестом: сдвиним между собой платформы на 50 мм и повторим опыт.

Окончательные данные представлены в табл. 7.

Рассмотрение данных по протезированной стороне не позволяет выявить заметных нарушений относительно выбранной схемы построения протеза. Однако на сохранившейся стороне появились ряд признаков, которые следует считать компенсационными. Среди них: увеличение нагрузки на правую сторону, увеличение статистического разброса параметров, уменьшение давления на пятку. Возможность выявления данных признаков вводит в рассмотрение новый критерий оценки результатов протезирования диапазон сохранения работоспособности.

В результате применения способа возрастает удобство пользования протезом при более длительной его эксплуатации, уменьшаются случаи преждевременного выхода из строя узлов протезов. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 ТТТ5 ТТТ6 ТТТ7 ТТТ8 ТТТ9 ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8

Использование: изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в ортопедии и протезировании при реабилитации пациентов с ампутацией нижних конечностей. Основной задачей изобретения является повышение качества протезирования и повышение эксплуатационной надежности протеза. Сущность способа: способ заключается в том, что неправильность посадки культи и крепление протеза определяют с помощью теста на неизменное положение культи в приемной гильзе при изменении условий стояния; пациента устанавливают на опорные площадки и с помощью плавного перемещения опорных площадок выбирают наиболее устойчивое положение стояния при изменении расстояния между стопами, их разворота, взаимного расположения площадок по высоте; определяют оптимальное соотношение длины конечностей посредством плавного перемещения вверх-вниз одной из опорных площадок и одновременного контролирования распределения нагрузки на правую и левую стороны, перекоса таза, распределения давления по опорной поверхности в области пяточного бугра, головок первой и пятой плюсневых костей; схему построения протеза определяют с помощью юстировочных устройств и одновременного контролирования распределения давления по опорной поверхности, причем оценка достигнутого результата протезирования осуществляется по особенностям миграции ОЦМ в горизонтальной плоскости и по взаимному расположению центров опорных реакций на сохранившейся и протезированной конечностях на обчерках стоп, а запас устойчивости стояния на протезе оценивают с помощью функционального теста, состоящего в предельном отклонении пациента назад и вперед и одновременной оценки характера изменения давления по опорной поверхности; тест на неизменность положения культи в приемной гильзе проводят посредством многократного занятия удобной позы на стенде, регистрации распределения давления по опоре при каждой попытке и оценке разброса измеряемых величин по стандартному статистическому отклонению; при регулировке схемы построения протеза нормализуют распределение давления по опоре на протезированной стороне и оценивают степень нарушения распределения давления на сохранившейся стороне, возникающие в результате компенсаторных регулировок позы; при регулировке схемы построения протеза в сагиттальной плоскости контролируют распределение давления по опоре в передне-заднем направлении; при регулировке схемы построения во фронтальной плоскости контролируют распределение давления в медиально-латеральном направлении, а при регулировке схемы построения протеза в горизонтальной плоскости контролируют распределение давления по всей опорной поверхности. 9 ил., 7 табл.

1. Способ подбора параметров нижней конечности, заключающийся в определении назначения протеза, соответствия формы приемной гильзы индивидуальным особенностям пациента, правильности посадки культи и крепления протеза, оптимального соотношения длины конечностей по величине перекоса таза, схемы построения протеза в сагиттальной, фронтальной, горизонтальной плоскостях с помощью юстировочных устройств протеза и протез-прибора под контролем особенностей пользования протезом, отличающийся тем, что пациента устанавливают на опорные площадки, выбирают наиболее устойчивое состояние при изменении расстояния между стойками путем плавного перемещения опорных площадок, их разворота и взаимного изменения расположения площадок по высоте, определяют оптимальное соотношение длины конечностей посредством плавного перемещения вверх-вниз одной из опорных площадок и одновременно контролирования распределения нагрузки на правую и левую стороны, перекоса таза, распределения давления по опорной поверхности в области пяточного бугра, головок первой и пятой плюсневых костей, определяют схему построения протеза с помощью юстировки и одновременного контролирования распределения давления по опорной поверхности, причем оценку схемы построения протеза осуществляют по величине перемещения общего центра масс в горизонтальной плоскости и по взаимному расположению центров опорных реакций на сохранившейся и протезированной конечностях на контурах стоп, а запас устойчивости состояния на протезе оценивают при предельном отклонении пациента назад и вперед и одновременной оценке изменения давления по опорной поверхности при каждой попытке с определением разброса измеряемых величин по стандартному статистическому отклонению. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при регулировке схемы построения протеза нормализуют распределение давления по опоре на протезированной стороне и оценивают степень нарушения распределения на сохранившейся стороне, возникающей в результате компенсаторных регулировок позы. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при регулировке схемы построения протеза в сагиттальной плоскости контролируют распределение давления по опоре в передне-заднем направлении, а при регулировке схемы построения во фронтальной плоскости контролируют распределение давления в медиально-латеральном направлении, при регулировке схемы построения протеза в горизонтальной плоскости контролируют распределение давления по всей опорной поверхности.