УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ МЫШЦ РАЗГИБАТЕЛЕЙ И СГИБАТЕЛЕЙ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ
DEVICE FOR MEASURING MUSCLE STRENGTH OF EXTENSORS AND FLEXORS OF LOWER EXTREMITY

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.
Аналог: Устройство для динамографии мышц сгибателей и разгибателей стопы (Львов С.Е., Русских С.В., Шапин В.И., Вешуткин В.Д., Смирнов Г.В., Колодина И.Г., Вадакадат М.К. Патент РФ 2134063, А61В 5/22, заявка №98102692/14 от 16.02.1998).
Устройство для динамографии мышц сгибателей и разгибателей стопы состоит из металлической рамы на неподвижном основании, опорной площадки для стопы с фиксирующими ремешками, соединенной с рамой при помощи поворотного механизма на шарикоподшипниках, ось вращения которой совпадает с осью вращения в голеностопном суставе при регулировке винтами, динамометра, состоящего из упругой стальной четырехугольной рамки с наклеенными четырьмя тензометрическими датчиками, соединенными между собой по мостовой схеме, и закрепленного на вращающейся рамке, позволяющей перемещать динамометр при исследованиях силы сгибателей и разгибателей стопы в пространстве, при различных углах сгибания и разгибания в голеностопном суставе, регулировка и закрепление вращающейся рамки происходит при помощи винтов, фиксация бедра при исследованиях производится при помощи опорной площадки для бедра, планки для прижатия бедра, перемещающихся по двум направляющим штангам и расположенных на неподвижном основании, винтов для закрепления опорной площадки для бедра на направляющих штангах при исследовании.
Общее управление и автоматизация динамометрических испытаний, статический анализ, расчет показателей статического мышечного усилия и принимаемое решение по результатам испытаний проводится с использованием стандартных цифровых аналоговых преобразователей, компьютером. Данное устройство позволяет увеличить точность при динамометрических исследованиях и проводить функциональную диагностику, оценивать опорно-двигательной аппарат и определять эффективность лечебных мероприятий. Устройство позволяет регистрировать и анализировать следующие показатели статического мышечного усилия.
Устройство применяется следующим образом. Стопа обследуемого располагается на опорной площадке для стопы и фиксируется ремешками. При помощи винтов производится сопоставление оси вращения поворотного механизма с осью голеностопного сустава. При исследовании показателей статического мышечного усилия сгибателей стопы динамометр переводится в крайнее верхнее положение при помощи вращающейся рамки, которая закрепляется винтами. Затем производится фиксация бедра пациента в нижней трети на опорной площадке для бедра при помощи планки прижатия бедра, регулировка последней производится по двум направляющим штангам и закрепляется винтами. При нажатии стопой на опорную площадку сигнал с усилителя через цифровой аналоговый преобразователь передается на компьютер. При исследовании показателей статического мышечного усилия сгибателей стопы динамометр переводится в крайнее нижнее положение на вращающейся рамке.
Известно определение мышечной силы при помощи руки исследователя (Травматология и ортопедия / Руководство для врачей: В 3 томах. T.1. Под ред. Ю.Г.Шапошникова. - М.: Медицина, 1997. - 656 с.), при активных движениях и сопротивлении, оказываемом рукой исследователя. Различают шесть степеней мышечной силы. Силу непораженных мышц принимают за исходную - 100%, при 5 баллах ей соответствует полный объем активных движений с преодолением массы конечности и достаточного внешнего сопротивления; 4 балла - хорошая функция (75% от функции здоровой конечности), при этом наблюдается полный объем активных движений с преодолением массы конечности, но с пониженной сопротивляемостью к дополнительной нагрузке; 3 балла - удовлетворительная оценка (50% сохранившейся силы), отмечается полный объем движений с преодолением массы конечности, но неспособностью преодолевать малейшее сопротивление; 2 балла - плохая функция мышц (25% сохранившейся силы), характеризующаяся полным объемом движений с преодолением уменьшенной (благодаря - поддержке руки врача) массы конечности; 1 балл - очень плохая оценка (5% сохранившейся силы): мышца способна лишь к напряжению, но не в состоянии обеспечить активные движения в суставе; 0 баллов - очень плохая оценка: мышца полностью парализована и неспособна даже к активному напряжению.
Прототип: Динамометр (Смирнов Г.В., Вешуткин В.Д., Буйлова Т.В., Донченко. Патент РФ 2135081, класс А61В 5/22, №98101535/14 от 28.01.1998). Динамометр состоит из упругого элемента, выполненного в виде двух плоских балок, имеющих утолщения на концах и в середине. Концевые утолщения служат для соединения двух балок с помощью винтов, а средние утолщения служат для крепления опорного элемента в виде ручки и тяги с карданным узлом. На упругий элемент наклеены тензорезисторы. Тензорезисторы объединены в мостовую измерительную схему таким образом, что электрический сигнал с нее, пропорциональный деформации упругого элемента, соответствует только измеряемой силе, приложенной к ручке и тяге. Для защиты тензорезисторов и электрического монтажа от механических повреждений упругий элемент заключен в коробчатый корпус. Динамометр используют следующим образом. Тягу укрепляют к неподвижному массивному основанию. Пациент тянет кистью ручку, при этом в упругом элементе возникают изгибные упругие деформации, преобразуемые при помощи тензорезисторов и мостовой схемы в электрический сигнал. Электрический сигнал пропорционален деформации упругого элемента и, следовательно, пропорционален действующему усилию. Электрический сигнал регистрируют регистратором-самописцем, вольтметром.
Недостатками устройства-прототипа являются:
Конструкция динамометра не обеспечивает измерения силы мышц нижней конечности, так как предполагает проведение измерений при тяге ручки устройства кистью больного.
Конструкция динамометра обеспечивает измерение только силы сгибателей.
Целью предлагаемого изобретения является измерение мышечной силы сгибателей и разгибателей стопы и голени.
Сущность изобретения:
Предлагаемое в качестве изобретения устройство изображено на фиг.1 и 2, где
- рама (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1)
- ручка (фиг.1,поз.2)
- кронштейн (фиг.1, поз.3)
- кронштейн (фиг.1,поз.4)
- ползунок (фиг.1, поз.5; фиг.2, поз.5)
- упор (фиг.1, поз.6)
- динамометр (фиг.1, поз.7; фиг.2, поз.7)
- шкала (фиг.1, поз.8; фиг.2, поз.8)
- бегунок (фиг.1, поз.9; фиг.2, поз.9)
- мост (фиг.1, поз.10; фиг.2, поз.10)
- пластина-направитель (фиг.1, поз.11; фиг.2, поз.11)
- транспортир (фиг.1, поз.12)
- ориентир (фиг.1, поз.13)
- ориентир (фиг.1, поз.14)
- ориентир (фиг.1, поз.15)
- стрелка (фиг.1, поз.16)
- выдвигающийся элемент (фиг.2, поз.17)
Устройство для измерения силы мышц разгибателей и сгибателей нижней конечности состоит из рамы (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1), на которой крепится ручка (фиг.1, поз.2), кронштейн (фиг.1, поз.3) и кронштейн (фиг.1, поз.4). Через кронштейн (фиг.1, поз.3) и кронштейн (фиг.1, поз.4) пропущен ползунок (фиг.1, поз.5; фиг.2, поз.5) с упором (фиг.1, поз.6).
К раме (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1) прикреплен динамометр (фиг.1, поз.7; фиг.2, поз.7) со шкалой (фиг.1, поз.8; фиг.2, поз.8) (цена деления - 1 кгс) и бегунком (фиг.1, поз.9; фиг.2, поз.9). Бегунок (фиг.1, поз.9; фиг.2, поз.9) и динамометр (фиг.1, поз.7; фиг.2, поз.7) соединены мостом (фиг.1, поз.10; фиг.2, поз.10). К раме (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1) крепится пластина-направитель (фиг.1, поз.11; фиг.2, поз.11) с транспортиром (фиг.1, поз.12). На пластину-направитель (фиг.1, поз.11; фиг.2, поз.11) нанесен ориентир (фиг.1, поз.15). На транспортир (фиг.1, поз.12) нанесен ориентир (фиг.1, поз.13) и ориентир (фиг.1, поз.14). На транспортире (фиг.1, поз.12) закреплена подвижно стрелка (фиг.1, поз.16). Динамометр (фиг.1, поз.7; фиг.2, поз.7) соединен с мостом (фиг.1, поз.10; фиг.2, поз.10) посредством выдвигающегося элемента (фиг.2, поз.17).
От известных конструкций, предназначенных для измерения силы мышц, данное устройство отличается тем, что содержит раму, ручку, ползунок с упором, динамометр, мост, пластину-направитель, транспортир и стрелку.
Целью предлагаемого изобретения является измерение мышечной силы сгибателей и разгибателей стопы и голени.
Пример практического применения: Устройство для измерения силы мышц разгибателей и сгибателей нижней конечности используют следующим образом: Держа устройство за ручку (фиг.1, поз.2), приставляют упор (фиг.1, поз.6) ползунка (фиг.1, поз.5; фиг.2, поз.5) к передней или задней поверхности согнутого под углом 90° исследуемого сегмента. При этом следят, чтобы стрелка (фиг.1, поз.16) находилась по отношению к исследуемому сегменту под углом 90°. Правильность выбранной позиции подтверждается взаиморасположением стрелки (фиг.1, поз.16) и ориентира (фиг.1, поз.13), ориентира (фиг.1, поз.14) и ориентира (фиг.1, поз.15). Пациента просят согнуть (разогнуть) конечность. При этом давление сегмента передается упору (фиг.1, поз.6), ползунок (фиг.1, поз.5; фиг.2, поз.5) перемещается вместе с мостом (фиг.1, поз.10; фиг.2, поз.10), выдвигающимся элементом (фиг.2, поз.17) и бегунком (фиг.1, поз.9; фиг.2, поз.9) динамометра (фиг.1, поз.7; фиг.2, поз.7). Положение бегунка (фиг.1, поз.9; фиг.2, поз.9) на шкале (фиг.1, поз.8; фиг.2, поз.8) указывает величину силы групп мышц (сгибателей/разгибателей), в кгс.
Технический результат предлагаемого изобретения измерение силы мышц сгибателей и разгибателей стопы и голени. Устройство позволяет определить силу сокращения мышц сгибателей и разгибателей в момент сгибания и разгибания голени и стопы:
- мышечная сила оценивается не на основании субъективных ощущений исследователя, а на основании показателей калиброванного механического устройства;
- позволяет измерять силу мышц сгибателей и разгибателей как голени, так и стопы;
- является мобильным, цельным, удобным в применении.