УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА КРИВИЗНЫ СУСТАВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
DEVICE AND METHOD FOR DETERMINATION OF RADIUS OF JOINT SURFACE CURVATURE

Изобретение относится к ветеринарии, конкретно к морфометрии, и может быть использовано при оценке конгруэнтности суставных поверхностей и амплитуды движения в суставе.
Кривизна поверхности определяется для каждой точки на объекте и выражается значением дифференциального уравнения второго порядка. Величина обратная кривизне кривой называется радиусом кривизны. Для ее определения требуются сложные измерения и расчеты (И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ, М., 1962, с.286).
Широко известны способы определения радиуса кривизны поверхности с помощью курвиметра или координатного циркуля. Изобретение курвиметра приписывается знаменитому ученому эпохи эллинизма Герону Александрийскому. Эти устройства позволяют замерить только длину кривой линии. В морфометрии эти устройства предложил использовать основоположник современной антропологии Р.Мартин (Martin R., Lehrbuch der Anthropologie, 2 Aufl., Bd 1-3, Jena, 1928). На основе полученных результатов проводят сложные расчеты для определения радиуса кривизны. Поскольку надо получить данные по многим точкам одной кривой, процесс определения радиуса кривизны длителен и не точен.
Задачей данного изобретения является разработка устройства и способа для определения радиуса кривизны суставных поверхностей, позволяющие исключить сложные и длительные расчеты.
Для достижения поставленной цели согласно настоящему изобретению предложено устройство для определения радиуса кривизны суставных поверхностей (фиг.1), представляющее собой бумажный круг диаметром 95-200 мм с нанесенными на нем концентрическими черно-белыми окружностями толщиной 1-2 мм и радиусом первой черной окружности 3-8 мм.
Диаметр предложенного устройства и радиус первой черной окружности позволяет измерять радиус кривизны как крупных, так и мелких суставов, а чередование окружностей на круге через 1-2 мм обеспечивает высокую точность измерения.
Способ определения радиуса кривизны суставных поверхностей включает нанесение на поверхность сустава двух линий в краниокаудальном и медиолатеральном направлениях, снятие слепков по этим линиям, деление слепков на три сектора: краниальный, центральный и каудальный, совмещение слепка каждого сектора с наиболее близким кругом и измерение радиуса кривизны.
Измерение проводят с помощью линейки или измерительного циркуля и линейки от центра круга до точки соприкосновения слепка с окружностью.
Совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет быстро с высокой точностью без применения расчетов определять не только радиус кривизны суставных поверхностей высокой подвижности, но и проводить морфометрию выпукло-вогнутых поверхностей костей в норме и с патологическими изменениями у любого вида животного.
Способ осуществляют следующим образом.
На поверхность головки сустава маркером наносят две линии: одну в краниокаудальном, а другую в медиолатеральном направлениях. Точку пересечения этих линий принимают за условный центр суставной поверхности. По этим линиям делают слепки из пластилина, которые делят на три сектора: краниальный, центральный и каудальный. Затем каждый сектор слепка совмещают с наиболее близкой по изогнутости слепка окружностью устройства и замеряют линейкой радиус кривизны от центра круга до точки совмещения с окружностью. Такую же процедуру проводят для вогнутой поверхности сустава. При образовании на слепке выступающих за границы отпечатка краев их срезают скальпелем.
Нижеприведенные примеры иллюстрируют определение радиуса кривизны суставов животных.
При определении радиусов кривизны был использован кадаверный материал от половозрелой собаки и лошади. Измерения проводили для суставных поверхностей плечевого сустава.
На представленных фигурах изображено:
Фиг.1 - Устройство для определения радиуса кривизны суставной поверхности.
Фиг.2 - Нанесение линий на поверхность сустава;
Фиг.3 - Снятие слепка с выпуклой поверхности сустава;
Фиг.4 - Сопоставление слепка выпуклой поверхности сустава с устройством;
Фиг.5 - Снятие слепка с суставной поверхности ямки лопатки - вогнутой части сустава;
Фиг.6 - Срезание выступающих краев слепка;
Фиг.7 - Сопоставление слепка вогнутой поверхности сустава с устройством для измерения радиуса кривизны.
Пример№1
В примере использовали кадаверный (трупный) материал плечевого сустава собаки породы немецкая овчарка. На поверхность выпуклой части сустава маркером наносили две линии: одну в краниокаудальном, а другую в медиолатеральном направлениях. Пересечение этих линий принимали за условный центр поверхности сустава (фиг.2). По этим линиям из пластилина, предварительно смоченного в глицерине, делали слепки (фиг.3), которые делили на три сектора: краниальный, центральный и каудальный. При отделении слепка от кости для избегания деформации кость со слепком предварительно охлаждали до температуры +5°С. Полученные слепки сопоставляли с устройством, диаметр которого составлял 95 мм, радиус первой черной окружности - 3 мм и толщина черно-белых окружностей - 1 мм (фиг.4). Измерения радиуса кривизны проводили с помощью линейки и измерительного циркуля и линейки.
Для измерения радиуса кривизны поверхности ямки лопатки - вогнутой части сустава, делали слепок (фиг.5) по той же методике и срезали выступающие за границы отпечатка края (фиг.6). Затем сопоставляли слепок вогнутой поверхности сустава с тем же устройством для измерения радиуса кривизны (фиг.7).
Изготовление слепков, сопоставление их с устройством и измерения проводили трижды для каждого сектора и определяли среднюю величину.
Данные измерений приведены в таблице.
Пример №2
Определение радиуса кривизны проводили по примеру №1 с той разницей, что использовали кадаверный материал лошади, а слепки сопоставляли с устройством, диаметр которого составлял 200 мм, радиус первой черной окружности - 8 мм и толщина черно-белых окружностей - 2 мм.
Данные измерений приведены в таблице.
Как видно из представленных результатов, предложенное изобретение позволяет быстро, без применения расчетов, с высокой точностью определить радиус кривизны суставной поверхности.
Кроме того, оно позволяет быстро оценить амплитуду движения в суставе, выявить тугоподвижность сустава или предрасположенность к вывихам при увеличении или уменьшении радиуса кривизны, определить норму позиционирования суставных поверхностей сочленяющихся костей и возможность возникновения дефектов (locus minoris resistentia).
Таблица 1
Результаты измерений радиусов кривизны суставных поверхностей
Радиус кривизны по примеру №1, мм
№ слепка
Выпуклая часть сустава для секторов
Вогнутая часть сустава для секторов
краниальный
центральный
каудальный
краниальный
центральный
каудальный
1
22,0
20,0
14,0
21,0
15,0
28,0
2
22,2
20,1
14,3
21,0
15,3
28,3
3
22,3
20,1
14,2
21,2
15,5
28,1
среднее
22,17
20,07
14,17
21,07
15,26
28,13
Таблица 2
Результаты измерений радиусов кривизны суставных поверхностей
№ слепка
Радиус кривизны по примеру №2, мм
Выпуклая часть сустава для секторов
Вогнутая часть сустава для секторов
краниальный
центральный
каудальный
краниальный
центральный
каудальный
1
72,0
65,0
43,0
46,0
27,0
43,0
2
72,4
65,5
43,2
46,6
27,4
43,1
3
72,3
65,3
43,0
46,3
27,1
43,0
среднее
72,23
65,27
43,07
46,3
27,17
43,03
Литература
1. Martin R., Lehrbuch der Anthropologie, 2 Aufl, Bd 1-3, Jena, 1928.
2. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ. М.: «Государственное изд-во физико-математической литературы», 1962. - С.286.
3. Г.Г. Автандилов. Медицинская морфометрия. Руководство. М.: изд-во «Медицина», 1990. - 384 с.