УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ РЕЗОНАНСНОЙ ДИАГНОСТИКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ДВИЖЕНИЙ КЛЮЧИЦЫ Российский патент 2005 года по МПК A61B5/113 

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для диагностики, и может быть использовано для функционального исследования в травматологии, ортопедии, хирургии, спортивной медицине, в процессе реабилитации, для профотбора, исследований в физиологии труда, спорта, экспертиз трудоспособности и т.д.

По данным литературы известно небольшое количество устройств для исследования вибрационных резонансных характеристик различных локализаций (Блесткин Е.В., Шапин В.И., Маслов Л.Б., Львов С.Е., Вихрев С.В. Устройство для моделирования вибрационных резонансных характеристик при исследовании чрескостного остеосинтеза большеберцовой кости в эксперименте. Свидетельство на Полезную Модель, RU 19361 U1 от 27.08.01 года).

Известен способ исследования биомеханических свойств нижних конечностей методом вибрационных испытаний (Аруин А.С., Зациорский В.М., Панков Г.Я., Райцил Л.М. Исследование биомеханических свойств нижних конечностей методом вибрационных испытаний. Тезисы докладов второй Всесоюзной конференции по проблемам биомеханики, том 4. Медицинская биомеханика. - Рига, 1979. - С.36-37).

Известно устройство для вибродиагностики (Львов С.Е., Шапин В.И., Щавелев В.Л., Ноздрин М.А., Русских С.В., Колодина И.Г. Устройство для диагностики функционального состояния трехглавой мышцы голени. Патент на изобретение Российской Федерации RU 2123803 С1 от 27.12.98). Устройство состоит из платформы, на которой неподвижно закреплен вибратор, шины для фиксации конечности в среднефизиологическом положении, динамометрического датчика, датчика в виде приемника-акселератора, генератора звуковых колебаний, поворотного механизма (см. Фиг.1).

Последнее устройство является наиболее близкими по техническим характеристикам к предлагаемому, так как в его состав входит вибратор, позволяющий наносить вибрационное воздействие на объект исследования, и датчик для регистрации вибросигнала.

Недостатком данного устройства является невозможность использования вибровода для нанесения вибрационного воздействия на поверхность кости сложной конфигурации; измерения амплитуды перемещения исследуемого объекта.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в расширении функциональных возможностей вибрационной диагностики, проведении исследования вибрационных характеристик ключицы, повышении и упрощении точности регистрации и обработки результатов, регистрации движения ключицы во фронтальной плоскости при дыхании и движении верхней конечностью.

Существенными признаками изобретения, характеризующими его, являются:

1. Вибровод, обеспечивающий плотный контакт вибратора с поверхностью ключицы, имеющей сложную конфигурацию. Конструкция вибровода является отличительным признаком устройства от прототипа;

2. Микрометр, якорь вибратора и вибровод соединены в единую цепь, что позволяет передавать и измерять движения ключицы и регулировать силу прижатия вибровода к ней. Наличие микрометра, соединение его в единую цепь с якорем и виброводом, возможность измерения перемещения ключицы и регулирования силы прижатия вибровода к ней являются отличительными признаками устройства от прототипа;

3. Лифт с закрепленным на нем вибратором, перемещающийся в вертикальной плоскости. Наличие лифта и возможность перемещения вибратора в вертикальной плоскости являются отличительными признаками устройства от прототипа.

На фиг.1 представлено устройство для вибрационной резонансной диагностики и определения объема движения ключицы. Устройство состоит из вибратора (1), в конструкцию которого входит якорь (2), перемещающийся в вертикальной плоскости. Вибратор (1) неподвижно закреплен на лифт (3). Микрометр (8) неподвижно закреплен на лифт (3) штангой микрометра (10) и соединен с якорем (2) планкой якоря (9), что позволяет передавать перемещения якоря (2) на микрометр (8). Устройство закреплено на вертикальной поверхности (14) с помощью опоры (4), лифт (3) подвижно закреплен на опоре (4) и может перемещаться в вертикальной плоскости. Лифт (3) соединен с противовесом (7) тросом (5) через блок (6). Возбуждение механических колебаний осуществляется перпендикулярно оси ключицы вибратором (1) посредствам якоря (2), колеблющегося в магнитном поле, на котором закреплен шток (12), снабженный виброводом (11). На вибраторе (1) имеются колодки (13) для подключения системы управления устройством.

На фиг.2 представлена блок-схема системы управления устройством для вибрационной резонансной диагностики и определения объема движения ключицы. Частота и амплитуда вынужденных колебаний изменяются посредствам компьютера и усилителя мощности. Измерения колебаний производится датчиком, закрепленным на акромиальном конце ключицы посредствам ленты ВЕЛКРО. Параметры колебательного процесса, в том числе резонансного состояния ключицы, фиксируются после предварительного усиления усилителем сигнала, компьютером. Общее управление и автоматизация вибрационными испытаниями, статистический анализ, расчет диссипативных характеристик и принимаемое решение по результатам испытаний возложены на персональный компьютер.

На фиг.3 представлено устройство вибровода, состоящего из вертикальной штанги (11А) и фиксированной к ней с помощью шарнирного соединения (11б) прямоугольной металлической площадки (11в).

Устройство применяется следующим образом. Обследуемый садится на стул под устройство. Лифт (3) с закрепленным на нем вибратором (1) опускается до соприкосновения вибровода (11) с средней третью ключицы и перемещения якоря (2) вверх на 2 мм по показаниям микрометра (8), что обеспечивает одинаковые условия эксперимента для всех. В проекции акромиального конца ключицы лентой ВЕЛКРО фиксируется датчик. Исследование можно проводить при любом положении верхней конечности.

Приводим пример использования предлагаемого устройства для диагностики функционального состояния ключицы.

1. Обследуемый Р., 24 лет. Практически здоров. Обследуемый садится на стул таким образом, чтобы лопатки плотно прилегали к спинке стула, правая рука свободно висит вдоль тела. Лифт с закрепленным на нем вибратором опускается до соприкосновения вибровода со средней третью ключицы и показания микрометра 2 мм. При спокойном дыхании пациента регистрируется отклонение стрелки микрометра, регистрируется максимальное и минимальное значение, разница составляет объем движения. Затем регистрируются по аналогичной методике показания датчика перемещения при глубоком вдохе, при выдохе, при поднятии и опускании надплечья, при сгибании, разгибании, отведении плеча в плечевом суставе. После этого в проекции акромиального конца ключицы лентой ВЕЛКРО фиксируется датчик и с помощью системы управления устройством включается вибратор, якорь начинает колебаться в магнитном поле. Регистрируется резонансная кривая в положении свободно свисающей верхней конечности. Затем вибрационное воздействие проводится в положении сгибания верхней конечности в плечевом суставе под углом 90°, разгибания 60°, отведения 90°.

Проведенное исследование выявило, что амплитудно-частотные характеристики и объем движения ключицы не зависят от положения верхней конечности и имеют постоянную величину.

Приводим пример использования предлагаемого устройства для диагностики вывиха акромиального конца ключицы.

2. Больной Б., 33 лет. Диагноз: Закрытый свежий надакромиальный вывих правой ключицы. Методика обследования аналогична методике, приведенной в примере 1.

Проведенные исследования выявили, что амплитудно-частотные характеристики и объем движения ключицы при повреждении ключично-акромиального сустава (КАС) отличаются от здорового, что является следствием нарушения анатомической целостности ключично-клювовидных и ключично-акромиальных связок.

Статистический анализ данных обследования лиц без патологии ключицы показал, что положение верхней конечности в плечевом суставе не влияет на частотные характеристики ключицы, которые достоверно изменяются при вывихах акромиального конца ключицы.

Предлагаемое «Устройство для вибрационной резонансной диагностики и определения объема движений ключицы» обеспечивает следующие возможности:

1. регистрация и анализ объема движений ключицы при дыхании и различных положениях верхней конечности, а также при патологии верхней конечности;

2. устройство обеспечивает возможность регистрации и анализа амплитудно-частотных характеристик ключицы при различных положениях верхней конечности, при патологии верхней конечности;

3. устройство позволяет в динамике оценивать механические характеристики ключицы;

4. устройство позволяет проводить обследование в вертикальном положении обследуемого, перемещать вибратор в вертикальной плоскости.

Изобретение предназначено для диагностики и может быть использовано для функциональных исследований в травматологии, ортопедии, хирургии, неврологии, спортивной медицине, в процессе реабилитации, для профотбора, исследований в физиологии труда, экспертиз трудоспособности и т.д. Устройство содержит вибратор, приспособление для перемещения вибратора в вертикальной плоскости, микрометр, соединенный с якорем вибратора, вибровод для плотного контакта с ключицей, датчик в виде приемника-акселератора. Устройство позволяет регистрировать вибросигнал с ключицы при различных положениях верхней конечности, движения ключицы во фронтальной плоскости при дыхании и различных положениях верхней конечности, что расширяет его функциональные возможности, а также позволяет объективно оценить функциональное состояние связочного аппарата акромиально-ключичного сочленения, клюво-ключичной связки, грудинно-ключичного сочленения, механическую прочность ключицы, повысить эффективность восстановительного процесса и сократить сроки лечения повреждений ключицы. 3 ил.

Устройство для диагностики вибрационных резонансных характеристик и определения объема движений обследуемого, содержащее вибратор с виброводом и датчик для измерения сигнала, связанные с устройством управления и регистрации, отличающееся тем, что устройство оснащено лифтом, на котором закреплен вибратор с возможностью его перемещения в вертикальной плоскости, вибровод выполнен с возможностью обеспечения его плотного контакта с поверхностью ключицы обследуемого за счет шарнирного соединения штанги вибровода с металлической площадкой, позволяющего изменять угол наклона металлической площадки в любой плоскости, микрометром, соединенным через якорь и шток с виброводом, при этом якорь выполнен с возможностью его смещения вверх и вниз на расстояние, определяемое микрометром, а датчик для измерения сигнала выполнен в виде датчика перемещения.