Гониометр Советский патент 1939 года по МПК A61B5/107 

П. п. Дьяконов. Гониометр.

Заявлено 27 ноября 1936 гола за jNfe 328. Опубликовано 28 февраля 1939 года.

Позвоночник, лучезапястный сустав и пронационно-супинационный аппарат являются теми участками аппарата произвольных движений, по отношению к которым до настоящего времени отсутствуют методы точной (цифровой) и легко выполнимой регистрации степени подвижности. Между тем, именно этим двигательным аппаратам принадлежит наибольшее значение в процессе человеческого труда, а потому и в деле оценки физического развития и в деле экспертизы нарушенной трудоспособности, а также для целей ортопедии, как таковой, особенно важна, именно по отношению к локте-кистевым и позвоночниковым сочленениям, возможность наблюдать функциональные изменения и регистрировать в цифрах функциональные улучшения и ухудшения.

В- ортопедни, при оценке физического развития, при экспертизе трудоспособности и при трудоустройстве страдающих травматическими, ревматическими, туберкулезными поражениями позвоночника, недостает простого метода и легко применимой аппаратуры для оценки степени подвижности позвоночника, притом в различных участках по протяжению позвоночника по отдельности. Оценка гибкости отдельных звеньев позвоночника вперед, назад, вправо, влево должна выражаться в цифрах (в градусах), чтобы была возможность прослеживать и точно регистрировать изменчивость гибкости.

Ортодиаграфический метод, удовлетворяющий этим требованиям, громоздок, требует сложной дорогой аппаратуры и для широкой практики неприменим. Другие легко применимые методы и аппараты обладают тем общим недостатком, что не дают возможности точно обособить гибкость отдельного звена от гибкости всего позвоночника в целом, а также от превходящего слагаемого-от соучастия тазобедренных суставов в сгибании, разгибании и боковых наклонах туловища. Всевозможные тазовые хомуты дают лишь весьма относительную иммобилизацию тазобедренных суставов; всякие же перерасчеты суммарной гибкости позвоночника на гибкость отдельных звеньев страдают крупными неточностями.

Общим конструктивным недостатком всех указанных методов и приборов остается то, что с помощью их измеряется не конкретный угол сгибания.

разгибания, наклона в области шей- ; него либо поясничного отдела позво- j ночника, а лишь проекция этого угла на пересечение горизонтали с вертикалью; при таком проецировании j интересующего угла большая или j меньшая степень ракурса неминуемо влияет на точность измерения.

Предлагаемый гониометр для измерения подвижности сочленений человече- l ского тела с применением подвижной i дуговой шкалы, установленной на двух i шарнирно соединенных широких осно- I ваниях, предназначен для измерения j углов в пределах , а также | для производства измерения боковой j подвижности сочленений, например, позвоночника (независимо от положения всего тела и от одновременных движений в тазобедренных суставах) и лучезапястного сустава. С этой целью гониометр снабжен двумя пластинками, надеваемыми на ребра оснований, нормальные к оси шарнира. Для измерения же степени пронации и супинации предплечья гониометр устанавливается перпендикулярно к плоскости станка, в жолоб которого укладывается предплечье, совершающее пронационное и супинационное движения.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид гониометра; фиг. 2 и 3- различные положения гониометра при производстве измерений; фиг. 4-ножки прибора; фиг. 5 и 6-вид лотка сверху и снизу.

Гониометр состоит из двух прямоугольных металлических пластинок А, К (фиг. 1), образующих широкие основания прибора и соединенных по более узкому краю шарниром М, и из трех металлических дужек Б, В, Б , градуированных по 90° каждая (фиг. 3). Дужка К установлена под прямым углом и припаяна по длине к поверхности пластинки А, немного отступя от ее более широкого края; другая дужка К расположена навстречу первой и припаяна подобным же образом под прямым углом к поверхности пластинки Л. Дужка внесет на своем конце муфту, в которую свободно заложена третья дужка В.

Когда по обе стороны шарнира обе пластинки находятся в одной плоскости (фиг. 1), то обе припаянные к ним, обращенные друг к другу, дужки образуют совместно дугу в полокружности (180°). При вращении же (в соединительном шарнире) одной пластинки по отношению к другой так, чтобы они начали вместе с припаянными к ним дужками сближаться, дужка Б, скользя по поверхности дужки Б , все в ббльшей мере будет прикрывать собой последнюю (фиг. 2). Количество градусов на неприкрытом еще участке Б добавляют к 90, и полученная сумма показывает достигнутую степень вращения пластинок в шарнире М в сторону от 180 и 90. Вращение на шарнире прекращается, когда дужка Б, надвинувшись полностью на дужку Б , дойдет свободным своим концом до соприкосновения с пластинкой К. Таким путем измеряется степень сгибания и разгибания в щарнире в пределах от 180 до 90°. Для измерения углов от 180 до 270° служит третья тоже градуированная на 90° дужка В, свободно закладываемая, как уже сказано, в муфту дужки Б. Дужка В начинает выдвигаться из муфты с того момента, когда основные пластинки начинают вращаться в шарнире в сторону, противоположную предыдущему вращению, т. е. от 180 до 270°. Для осуществления этого дужка В имеет на конце своем припаянную поперечно прямую проволочку, выступающую в виде двух боковых рожков. Соответственно этим рожкам, к концу дужки Б припаяны два проволочных крючка. Все время, пока гониометр совершает вместе с вращающимися основными пластинками свою экскурсию от 180 до 90°, дужка В остается скрытой, причем концы проволочки входят в соответствующие прорезы дужки Б (фиг. 2). Если же пластинка А (а вместе с нею и дужка Б) начинает вращаться в противоположную сторону (т. е. от 180 в сторону 270), то крючки дужки Б, зацепив рожки задвинутой дужки В, начинают выдвигать ее в тем больщей мере, чем больше пластинка А отгибается от 180° в сторону 270 (фиг. 3). Полное выхождение третьей дужки Б из муфты предупреждается загибом на

нижнем конце дужки В. Количество градусов на вышедшем из муфты участке дужки В добавляют к двум прямым (к 180°), и получившаяся сумма выражает собой достигнутую степень вращения пластинок.

Для переноса аналогичного углоизмерения (от 90 до 270) в другую плоскость, перпендикулярную к предыдущей, служат две ножки Г (фиг. 4). Бороздки с приподнятыми краями, тянущиеся вдоль этих ножек, предназначены для надвигания ножек на ту и на другую основную пластинку. Ось шарнира при этом располагается под прямым углом к плоскости обеих ножек. Когда ножки надеты на основные пластинки, то сгибания ножек в ту и другую сторону по отношению друг к другу будут вести к вращению основных пластинок в шарнире; в одну сторону (вправо) степень сгибания будет определяться углами от 180 до 90, а в другую сторону (влево) степень сгибания определяется углами от 180 до 270°. По сторонам каждой пластинки и каждой ножки имеется по отверстию Н для привязывания прибора к испытуемому объекту.

Для измерения подвижности позвоночника обе пластинки А, К, соединенные шарниром, плотно прикладываются и привязываются к спине испытуемого (в случае измерения углов сгибания и разгибания). При этом линия оси шарнира должна проходить поперек линии остистых отростков (т. е. поперек средней линии спины) соответственно интересующему исследователя уровню позвоночника. При идеально прямом позвоночнике пластинки располагалисьбы вышей ниже шарнира в одной плоскости, иначе сказать, под угпом в 180 по отношению .друг к другу. Если только данный участок позвоночника имеет изгиб вперед либо назад, то угол между тыльными (обращенными от спины) поверхностями обеих пластинок будет соответственно больше либо меньше 180°. Еще в большей мере этот угол будет отклоняться в ту или другую сторону от 180° при наклонах позвоночника на данном уровне вперед или назад. При положении пластинок под углом 90 друг к другу (в случае

крайней степени разгибания данного отдела позвоночника) верхняя дужка полностью надвигается на левую сторону нижней дужки и, обратно, соскальзывает с нижней дужки по мере распрямления позвоночника; таким путем измеряется в градусах степень подвижности данного отдела позвоночника в сторону разгибания (т. е. от 180° в сторону 90).

Для определения степени подвижности в сторону сгибания (т. е. от 180 в сторону 270) вступает в дело третья дужка S, до сих пор остававшаяся задвинутой в муфту нижней дужки. По мере сгибания позвоночника верхняя дужка все больше отходит вперед и все больше вытягивает из муфты за рожки третью задвинутую дужку, и так как все три дужки градуированы, то степени сгибания и разгибания позвоночника непосредственно выражаются в градусах.

По тому же принципу подобным же образом измеряются в градусах степени наклонения данного отдела позвоночника вправо и влево, при посредстве дополнительного приспособления в виде двух ножек Г (фиг. 4), которые надвигаются на боковые ребра пластинок А, К прибора. Приложив и привязав ножки плашмя к спине испытуемого, устанавливают пластинки прибора под прямым углом к поверхности спины, причем дужки располагаются в плоскости, параллельной плоскости спины. Если при этом испытуемый совершает наклон вправо, то дужка Б, надвигаясь на дужку Б , показывает изгиб средней линии спины от 180° в сторону 90°. Если же испытуемый наклоняется влево, то дужка В, выдвигаясь в большей или меньшей мере, показывает степень достигнутого наклона от 180 в сторону 270.

Что же касается способа крепления прибора на спине испытуемого, то обе пластинки и ножки имеют, как уже сказано, на боковых сторонах по щелевидному отверстию Я для продевания тесемок, которые охватывают туловище (либо шею) и завязываются спереди. Кроме того, во избежание скольжения прибора, пластинки и ножки должны иметь на своих поверхностях, обращенных к спине испытуемого, резиновые рифленые насадки.

Применение гониометра к измерению подвижности лучезапястного сустава аналогично описанному способу применения прибора к позвоночнику. В этом случае обе основные пластинки также плотно привязываются к тыльной стороне области сустава: пластинка А-к тылу кисти, а пластинка К-к тылу дистального конца предплечья. Ось шарнира при этом располагается параллельно и в ближайшем соседстве к поперечной длинной оси лучезапястного сустава (в направлении от кончика шиловидного отростка лучевой кости к кончику шиловидного отростка локтевой кости). При таком креплении прибора определяется в градусах степень подвижности сустава в сторону разгибания (от 180 до 90) и в сторону сгибания (от 180 к 270). Если же насадить на пластинки J, Л ножки/ и привязать последние к кисти и предплечью, причем ось шарнира расположится соответственно короткой передне-задней оси сустава, то получается возможность определять в градусах степень подвижности в смысле боковых наклонов в кисти: от 180 до 90° - наклон в локтевую сторону, а от 180 к 270°-наклон в лучевую сторону.

Для измерения подвижности пронационно-супинационного аппарата необходимо перенести ось гониометра (ось шарнира) в третью плоскость, соответствующую фронтальному сечению предплечья и кисти, и закрепить прибор в том месте, где бы он мог точно, в градусах, выражать достигаемую степень пронации либо супинации. При этом по отношению к оси пронационно-супинационного движения нужно различать ось движения в узком смысле слова и ось конечного эффекта движения. Ось движения в узком смысле слова является осью комбинированной, включающей в себе оси движения в трех суставах- плече-лучевом, луче-локтевом проксимальном и луче-локтевом дистальном. Для разрешения поставленной задачи необходимо оценить в градусах эффект движения, а эффект находит свое конечное (рабочее) выражение впереди всех трех вышеназванных суставов, т. е. в пределах кисти (в пронационном либо в супинационном положении кисти). При включении этого ффективного рабочего кистевого звена в понятие о пронационно-супинационом аппарате, исследователю прихоится считаться не с вышеуказанной комбинированной осью вращения в трех суставах, а с новой осью (осью эффекта), каковая проходит по локтевому краю предплечья и кисти-от локтевого отростка локтевой кисти, вдоль по прощупывающемуся краю локтевой кисти и, дальше, вдоль по локтевому краю кисти (пясти и фаланг мизинца).

В этом случае при гониометре предусмотрено применение дополнительной детали в виде лотка Д (фиг. 5 и б), предназначенного для установки и для опоры предплечья и кисти соответственно их локтевому краю. Деревянный лоток имеет посредине отлогую продольную выемку для укладывания вдоль лотка локтевого края предплечья. Спереди лоток заканчивается металлической дугой, выступающей за его передний край.

Таким образом, кисть выдается за край лотка и оказывается в области прямоугольника, охваченного металлической дугой (фиг. 5), причем она не остается здесь на весу, а локтевым же краем пястья опирается на шарнир, соединяющий пластинки прибора. Соответствующие края пластинок имеют несколько большее протяжение, чем в предыдущей конструкции. Ось шарнира при этом должна быть закреплена в виде прямого продолжения вышеназванной продольной выемки лотка следующим образом: ось должна превышать ширину шарнира и должна выдаваться своими кончиками по обе стороны от него; один кончик плотно вделан в передний край лотка, в виде прямого продолжения выемки его; другой же кончик плотно закреплен посредине металлической дуги. Ось шарнира, таким образом, перекинута мостиком через средину четырехугольного пространства, ограниченного металлической дугой.

Основные пластинки прибора тоже имеют больший размер, причем шарниром соединены их более широкие края. Обе пластинки, вместе взятые, по обеим сторонам от шарнира почти заполняют собою пространство, ограниченное металлической дугой; края пластинок несколько (примерно на 5 Л1м) не доходят до дуги спереди и по бокам. При горизонтальной постановке лотка одн сторона пластинок оказывается верхней, а другая, к которой припаяны градуированные гониометрические дужки (фиг. 6),- нижней. До начала гониометрии требуется, чтобы обе пластинки не смещались, а сохраняли горизонтальное положение. Для этого на наружной (противоположной от шарнира) стороне той и другой пластинки имеется по скобочке, под которые подводятся металлические палочки. Эти две (правая и левая) палочки концами своими подводятся также под аналогичные скобочки на поверхности лотка сзади и на поверхности металлической дуги, близ ее угла,-спереди. Вдоль по передней и задней сторонам той и другой пластинки имеются прорези, вдоль которых скользят вертикальные стержни. По протяжению своему эти стержни соединены поперечными перекладинами, так что можно говорить о двух ширмочках Е, передвигаемых по прорезям над верхней поверхностью той и другой пластинки от наружных краев пластинок, навстречу друг другу, иначе сказать, к линии шарнира или к кисти испытуемого, лежашей локтевым краем своим на линии шарнира. После придвигания обеих ширмсчек вплотную к ладони и к тыльной стороне кисти испытуемого (т. е. после зажимания кисти обеими ширмочками), обе ширмочки прочно укрепляются винтами в прорезях, по которым они двигались. Съемными резиновыми петельками ширмочки поочередно могут быть дополнительно притянутыми к основанию указательного пальца испытуемого, чтобы при последующем совершении пронации и супинации контакт кисти испытуемого с соответствующей ширмочкой не нарушался. В данном случае отпадает надобность в третьей дужке, а следовательно, и в муфте для неа и в устройстве крючков для вытягивания ее из муфты. Зависит это от того, что в двух предыдущих случаях (по отношению к позвоночнику и к лучезапястному суставу) одна дужка (О-90°), в сущности, играла роль основного исходного прямоугольного упора; отсюда уже приходилось вести учет степени подвижности в пределах двух прямых углов (т. е. 90 - 270°). Здесь же, при помещении прибора по ребру или по краю конечности, никакого исходного упора не требуется; обе основные пластинки могут быть пущены в движение и две припаянные к ним дужки, градуированные по 90° каждая, совершенно достаточны сами по себе для оценки соверщаемого движения в пределах двух прямых углов.

При помощи описанной конструкции измерение степени пронационно-супинационной подвижности данной кисти совершается следующим образом. Предварительно предплечье и кисть испытуемого вкладываются в лоток вышеописанным способом, т. е. так, чтобы предплечье находилось в среднем положении между пронацией и супинацией и локтевым своим краем плотно прилегало к предельной выемке лотка, причем кисть (пясть) тоже локтевым своим краем плотно прилегает к шарниру и, кроме того, плотно зажата между двумя вышеописанными ширмочками.

Когда все готово для производства измерений, выдергивается из-под скобочек одна из металлических палочек, задерживавшая одну из основных пластинок, предположим, ту, к которой обращена ладонная сторона кисти испытуемого. Испытуемый, начиная совершать пронацию, давит на придвинутую к его ладони ширмочку, а через нее и на основную пластинку, на которой ширмочка закреплена. Пластинка, вращаясь в , опускается и заставляет припаянную к ней снизу дужку скользить по поверхности другой дужки. Количество градусов, которые при этом окажутся прикрытыми концом первой дужки на другой дужке, будет соответствовать степени пронации.

Возвратив кисть руки и прибор в исходное положение, выдергивают из-под скобочек уже другую металлическую палочку и этим освобождают другую основную пластинку-ту, которая обращена к тыльной стороне кисти испытуемого. Испытуемый начинает теперь совершать супинацию, производя давление на ширмочку, придвинутую к тылу его кисти, а через посредство ширмочки давить на основную пластинку, которая, опять-таки, опускаясь вниз, заставляет теперь уже другую дужку скользить по поверхности первой дужки. Если степень пронации оценивалась по участку, оказавшемуся прикрытым на второй (правой) дужке, то степень совершенной супинации оценивается по участку, прикрываемому на первой (левой) дужке свободным концом второй дужки. Разумеется, та дужка, которая дает оценку пронации правой кисти, будет давать оценку супинации левой кисти и, обратно, та дужка, которая дает оценку супинации правой кисти, будет давать оценку пронации левой кисти испытуемого.

Прибор может быть применен также для оценки в градусах движений гиперпронации и гиперсупинации, другими словами для оценки движений, совершаемых не в вышеназванных трех суставах (плече-лучевом и обоих луче-локтевых), а в плечевом суставе, за счет вращения головки плечевой кости вокруг продольной оси всей конечности в целом.

Для оценки гиперпронации и гиперсупинации предварительно необходимо придать правильную установку конечности, причем предплечье и кисть укладываются попрежнему в положении, среднем между пронацией и супинацией, вдоль по продольной выемке лотка. Разница будет лишь в том, во-первых, что рука должна быть вытянута, а не согнута в локте, как в предыдущем случае, во-вторых, в особых двух втулках по протяжению продольной выемки лотка должны быть установлены два эластических браслета, которые охватывали бы предплечье в верхней и нижней третях, допускали бы свободное вращение предплечья вокруг продольной

его оси, но препятствовали бы предплечью смещаться в сторону от выемки лотка. Сначала выдергивают одну палочку, соответственно ладонной стороне кисти, и испытуемый совершает простую пронацию до крайнего (доступного для испытуемого) лимита; отмечают в градусах достигнутый лимит. Затем предоставляют испытуемому переходить к гиперпронации за счет вращения плечевой кисти. Как только, в порядке гиперпронации, испытуемый доведет показания дужки до полных 90°, т. е. как только вращающаяся дужка упрется концом своим в иммобилизированную пластинку, выдергивают из-под скобочек вторую металлическую палочку. Вторая пластинка становится, таким образом, свободной и, по мере совершения дальнейшей гиперпронации, начинает все больше подниматься свободным концом своим над уровнем лотка. Наряду с этой второй пришедшей в движение пластинной начинает показываться над уровнем лотка (и над уровнем металлической дуги, завершающей лоток) также и вторая градуированная дужка, припаянная снизу ко второй пластинке. Когда гиперпронация достигнет крайней степени, доступной для данного испытуемого, отмечают, на сколько градусов вторая дужка вышла поверх уровня лотка и металлической дуги, и, добавив это количество градусов к 90°, получают искомое определение суммарной гиперпронации.

Точно так же поступают и для определения возможной степени гиперсупинации, только, конечно, последовательность вынимания палочек и приведение во вращательное движение пластинок с дужками будут противоположными; сначала вынимают палочку и дают вращаться пластинке с тыльной стороны кисти; затем, когда отмечена достигнутая степень простой супинации, наступает очередь гиперсупинации, для которой придется вынимать палочку и освобождать пластинку соответственно ладонной стороне кисти. Вычитая из числа градусов суммарной гиперпронации (либо суммарной гиперсупинации) число градусов простой пронации (либо простой супинации), получают в градусах определение степени гиперпронации либо гиперсупинации, как таковых, другими словами, получают цифровую характеристику вращательной способности плечевого сустава.

Предмет изобретения.

Гониометр для измерения подвижности сочленений человеческого тела

с применением подвижной дуговой шкалы, установленной на двух шарнирно соединенных широких основаниях, отличающийся тем, что, с целью производства измерения боковой подвижности сочленений, например, позвоночника, гониометр снабжен двумя пластинками, надеваемыми на ребра оснований, нормальные к оси шарнира.