Способ проведения ортопедических измерений и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к методам обследования больных с травматологическими и ортопедическими заболеваниями, в частности для определения геометрических параметров деформированной стопы, величины укорочения одной нижней конечности по отношению к другой, измерения распределения нагрузки на конечности. Способ проведения ортопедических измерений включает определение деформации стопы путем получения плантограммы. Обследуемого устанавливают в вертикальное положение с опорой на обе конечности на две опорные площадки, измеряют нагрузку на каждую конечность, подъемом и/или поворотом опорных площадок добиваются выравнивания передних верхних остей подвздошных костей при одновременном максимально плотном соприкосновении подошвенных поверхностей стоп с опорными площадками и минимальной разнице в нагрузке на конечности, фиксируют опорные площадки, а по их конечному положению определяют необходимую коррекцию дефектов конечностей. Устройство содержит две опорные площадки с установленными вертикальными стойками. Опорные площадки изготовлены из прозрачного материала, закрепленного в каркасе. Четыре вертикальные стойки опорных площадок выполнены в виде опорных винтов, снабженных приводами и измерительными шкалами, верхняя часть опорных винтов размещена в гайках. Технический результат заключается в возможности проведения комплексного обследования больных с ортопедическими заболеваниями и осуществления необходимой коррекции дефектов конечностей при изготовлении индивидуальной ортопедической обуви. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к методам обследования больных с травматологическими и ортопедическими заболеваниями, в частности для определения геометрических параметров деформированной стопы, величины укорочения одной нижней конечности по отношению к другой, измерения распределения нагрузки на конечности, необходимых для индивидуального изготовления сложной ортопедической обуви.

Известен способ для определения укорочения нижних конечностей и устройство для его осуществления [1]. Способ для определения укорочения нижних конечностей заключается в следующем. Обследуемый становится здоровой ногой на неподвижную опору, укороченную ногу больного устанавливают на подвижную опору и выравнивают конечности до тех пор, пока линия, соединяющая гребни подвздошных остей обследуемого с нанесенными на них предварительными метками не примет горизонтальное положение. После выведения меток на одну горизонтальную линию снимают показания и определяют разницу в длине конечностей. Недостатком описанного способа является невозможность определения разницы в длине конечностей при наличии деформации стопы, особенно при фиксированной деформации. Устройство для определения укорочения нижних конечностей содержит основание, на котором размещены подвижная и неподвижная опоры. К основанию крепится стойка, снабженная шкалой и рейкой, подвижно установленной в стойке. На стойке установлены винтовой подъемный механизм и измеритель укорочения, выполненный в виде двух шкивов с расположенной на них мерной лентой, при этом на гайке винтового подъемного механизма закреплена подвижная опора, а винт с возможностью вращения размещен в основании и кинематически связан с одним из шкивов, снабженных нониусом. К недостаткам описанного устройства относится возможность движения платформы только по вертикальной оси, что позволяет определять разницу в длине конечностей при отсутствии патологии в голеностопном и подтаранном суставах. Исключена возможность наклона или поворота плоскости платформы относительно горизонтальных осей, что значительно снижает точность и объем производимых измерений.

В качестве наиболее близкого способа проведения ортопедических измерений выбран способ с определением деформации стопы путем получения плантограммы стопы [2]. При осуществлении этого способа обследуемый встает босыми ногами на коврик из поролона, смоченный водой, а затем - на опорную плоскость. В области контакта увлажненных стоп с матовым органическим стеклом последнее становится прозрачным и на нижнем зеркале отражаются только нагружаемые отделы стоп, после чего фиксируют плантограмму. К недостаткам этого способа относятся: невозможность определения деформации стопы выше ее подошвенной поверхности, а также невозможность определения разницы в длине конечностей.

Известно устройство для ортопедических измерений [3], содержащее основание с уступом, в котором установлены стойки с измерительными шкалами и направительные колонки. Колонки снабжены пружинами и муфтами, между которыми перемещается платформа с опорной пластиной. На стойках установлены горизонтальные рейки с измерительными шкалами, а между стоек закреплена Г-образная штанга с отвесом. Один из уступов имеет съемную дополнительную стойку для обеспечения стабильного статического положения тела пациента. Недостатки устройства заключаются в следующем: для определения укорочения одной из конечностей подвижная платформа с опорной пластиной перемещается с помощью пружин, при этом сила выталкивания опорной пластины с нагрузкой зависит от упругости пружины и веса пациента, а также от смещения нагрузки на ту или иную ногу. Отсутствует возможность определения степени эквинуса стопы. Кроме того, движение платформы возможно относительно только двух осей - вертикальной и горизонтальной.

Наиболее близким техническим решением является устройство для определения параметров стопы [4] , содержащее основание, выполненное в виде двух площадок с установленными вертикальными стойками, которые представляют собой полые цилиндры с вертикальными пазами. Стойки имеют измерительные шкалы, а внутри них расположены пружины. В вертикальных пазах стоек установлены поперечные планки, в которых на одном конце имеется отверстие для установки фиксирующих винтов, а на другом конце выполнен горизонтальный паз также для установки фиксирующих винтов. На поперечных планках есть опорные площадки для установки стопы. Недостатками этого устройства являются: отсутствие возможности определения угла наклона стопы в боковых проекциях, особенно при фиксированных деформациях. Использование пружин, поднимающих опорные площадки, ставит точность измерений в зависимость от веса больного и распределения нагрузки на каждую конечность, что значительно снижает точность и воспроизводимость измерений.

Перед авторами стояла задача устранить указанные недостатки, разработать способ проведения ортопедических измерений, позволяющий одновременно осуществлять комплексные измерения, необходимые для индивидуального изготовления сложной ортопедической обуви, а также устройство для осуществления этого способа. К конкретным задачам изобретения относятся: - измерение разницы в длине нижних конечностей; - измерение угла наклона стопы в передне-заднем направлении (сгибание-разгибание, степень эквинуса, пяточная стопа); - измерение угла пронации или супинации; - определение распределения нагрузки по подошвенной поверхности стопы; - измерение нагрузки на каждую конечность; - определение допустимой и необходимой высоты каблука; - определение допустимой величины необходимой компенсации.

Для решения поставленной задачи предлагается способ проведения ортопедических измерений и устройство для его осуществления. Способ включает определение деформации стопы путем получения плантограммы и отличается от ранее известных тем, что обследуемого устанавливают в вертикальное положение с опорой на обе конечности на две опорные площадки, измеряют нагрузку на каждую конечность, подъемом и/или поворотом опорных площадок добиваются выравнивания передних верхних остей подвздошных костей при одновременном максимально плотном соприкосновении подошвенных поверхностей стоп с опорными площадками и минимальной разнице в нагрузке на конечности, фиксируют опорные площадки, а по их конечному положению определяют необходимую коррекцию дефектов конечностей.

Заявляемое устройство для проведения ортопедических измерений содержит две опорные площадки с установленными вертикальными стойками, отличительными особенностями устройства являются следующие: опорные площадки изготовлены из прозрачного материала, закрепленного в каркасе, четыре вертикальные стойки опорных площадок выполнены в виде опорных винтов, снабженных приводами и измерительными шкалами, верхняя часть опорных винтов размещена в гайках, жестко прикрепленных к противоположным боковым поверхностям каркаса, на смежных боковых поверхностях которого установлены градусные шкалы с отвесами, а под опорными площадками размещены зеркала. Для измерения нагрузки на каждую конечность предлагается каждую из опорных площадок описанного устройства установить на напольные весы.

Техническим результатом изобретения является то, что использование заявляемого способа с применением заявляемого устройства обеспечивает возможность комплексного обследования пациента с одновременным измерением нескольких параметров в трехмерном пространстве, а именно: измерение угла наклона стопы в передне-заднем направлении (сгибание-разгибание, степень эквинуса, пяточная стопа); измерение угла пронации или супинации; определение распределения нагрузки по подошвенной поверхности стопы; измерение разницы в длине конечностей. Кроме того, измерение распределения нагрузки на нижние конечности до и после выравнивания передних верхних остей подвздошных костей обследуемого позволяет определять допустимую величину необходимой компенсации, допустимую и необходимую высоту каблука и осуществлять необходимую коррекцию имеющихся дефектов при изготовлении сложной индивидуальной ортопедической обуви.

На чертеже представлено устройство для проведения ортопедических измерений.

Устройство состоит из двух опорных площадок 1, выполненных из прозрачного материала, закрепленных в каркасах 2. К каждому каркасу 2 жестко прикреплены четыре гайки 3, в которые верхней частью ввинчены вертикальные стойки 4, выполнение в виде опорных винтов, снабженных приводами 5. На смежных боковых поверхностях каркасов 2 установлены градусные шкалы 6 с отвесами 7, а опорные винты (вертикальные стойки) 2 снабжены измерительными шкалами 8. Под опорными площадками 1, установленными на напольных весах 9, размещены зеркала 10.

Заявляемый способ осуществляют, а заявляемое устройство работает следующим образом: обследуемый встает босыми ногами на опорные площадки 1, устанавливая подошвенную поверхность стоп вдоль площадок 1, после этого измеряют нагрузку на каждую конечность по показаниям напольных весов 9. При наличии разницы в длине конечностей, вращая приводы 5 опорных винтов 4 в пяточной области опорной площадки 1, на которую установлена укороченная конечность, поднимают пяточную область опорной площадки 1 до необходимой величины, которую определяют по выравниванию передних верхних остей подвздошных костей и измеряют при помощи линейки или измерительных шкал 8 на опорных винтах 4 в пяточной области опорной площадки 1. При этом на размещенных под опорными площадками 1 зеркалах 10 отражаются только нагружаемые отделы стоп (плантограммы). При значительном укорочении одной из конечностей имеющуюся разницу компенсируют, поднимая носочную часть стопы, вращая приводы 5 опорных винтов 4 в носочной области опорной площадки 1, добиваясь максимально плотного соприкосновения подошвенной поверхности стоп с опорными площадками 1, которое фиксируют по отражению нагружаемых поверхностей стоп на зеркалах 10. Величину необходимой компенсации переднего отдела стопы определяют при помощи линейки или по измерительным шкалам 8 опорных винтов 4 в носочной области опорной площадки 1. При нефиксированной вальгусной или варусной деформации стопы добиваются максимально плотного соприкосновения ее подошвенной поверхности с опорной площадкой 1 путем вращения приводов 5 внутренних или наружных опорных винтов 4 соответственно. Величину необходимой боковой компенсации определяют по вертикальному отвесу 7 и градусной шкале 6 или с использованием транспортира. Нагрузку на каждую конечность измеряют повторно по показаниям напольных весов 9.

При наличии у пациента фиксированной деформации в виде отвисающей стопы (эквинус) или пяточной стопы (тыльное сгибание) вращают приводы 5 опорных винтов 4 в пяточной и носочной областях опорных площадок 1 соответственно, добиваясь максимально плотного соприкосновения подошвенных поверхностей стоп с опорными площадками 1, которое определяют по плантограмме. При наличии у пациента фиксированной вальгусной деформации или пронации (стопа наклонена внутрь) вращают приводы 5 опорных винтов 4 с внешней стороны опорных площадок 1. При фиксированной варусной деформации или супинации (стопа наклонена кнаружи) поднимают внутренние части опорных площадок 1, вращая приводы 5 соответствующих опорных винтов 4. В обоих случаях добиваются максимально плотного соприкосновения подошвенных поверхностей стоп с опорными площадками 1, которое определяют по плантограмме. По вертикальному отвесу 7 и градусной шкале 6 или с использованием транспортира определяют угол наклона стопы в ту или иную сторону в каждом из описанных выше случаев фиксированной деформации стопы.

В качестве доказательства практической применимости заявляемого способа с использованием заявляемого устройства приводим пример его реализации. Пример. Больной Л. 35 лет, последствия травмы левой нижней конечности: укорочение левой нижней конечности за счет дефекта бедренной кости и разгибательной контрактуры коленного сустава. Артродез левого голеностопного сустава в состоянии незначительного эквинуса и варуса, распластанность переднего отдела стопы, натоптыши, косое положение таза. Так как у больного сложная (в трех плоскостях) фиксированная деформация, то обследование проводили с использованием заявляемого способа и заявляемого устройства. В результате обследования определили, что разница в длине конечностей равна 5 см, распределение нагрузки осуществляется преимущественно на правую ногу и составляет +25 кг. Перегружен передний наружный край левой стопы. После выравнивания передних верхних остей подвздошных костей больного и получения максимально плотного соприкосновения стоп с поверхностями опорных площадок определили, что необходимая компенсация заднего отдела стопы составляет 5 см, переднего отдела стопы - 3 см. Угол наклона стопы (степень эквинуса) - 124^o, угол бокового наклона (варус) - 14^o. При этих условиях на плантограмме наблюдали наиболее равномерное распределение нагрузки по стопе, а разница в нагрузке на правую ногу уменьшилась до 6 кг. Полученные данные были учтены при моделировании индивидуальных ортопедических стелек и обуви для больного Л.

Использование изобретения позволит проводить ортопедические измерения, включая комплексное обследование пациента с одновременным определением нескольких параметров деформированных конечностей в трехмерном пространстве, измерять распределение нагрузки на нижние конечности и в результате осуществлять необходимую коррекцию имеющихся дефектов при изготовлении сложной индивидуальной ортопедической обуви.

Источники информации 1. A. c. СССР N 1507328, МПК A 61 B 5/103. Устройство для определения укорочения нижних конечностей. Опубликовано 15.09.89. Бюл. N 34.

2. А. с. СССР N 1219051, МПК A 61 B 5/107. Устройство для фотометрического исследования стоп. Опубликовано 23.03.86. Бюл. N 11.

3. А.с. СССР N 1673053, МПК A 61 B 5/107. Устройство для ортопедических измерений. Опубликовано 30.08.91. Бюл. N 32.

4. А.с. СССР N 728839, МПК A 61 B 5/107. Устройство для определения параметров стопы. Опубликовано 25.04.80. Бюл. N 15.

Формула изобретения

1. Способ проведения ортопедических измерений, включающий определение деформации стопы путем получения плантограммы, отличающийся тем, что обследуемого устанавливают в вертикальное положение о опорой на обе конечности на две опорные площадки, измеряют нагрузку на каждую конечность, подъемом и/или поворотом опорных площадок добиваются выравнивания передних верхних остей подвздошных костей при одновременном максимально плотном соприкосновении подошвенных поверхностей стоп с опорными площадками и минимальной разнице в нагрузке на конечности, фиксируют опорные площадки, а по их конечному положению определяют необходимую коррекцию дефектов конечностей.

2. Устройство для ортопедических измерений, содержащее две опорные площадки с установленными вертикальными стойками, отличающийся тем, что каждая опорная площадка выполнена из прозрачного материала, закрепленного в каркасе, четыре вертикальные стойки опорной площадки выполнены в виде опорных винтов, снабженных приводами, верхняя часть опорных винтов размещена в гайках, жестко прикрепленных к противоположным боковым поверхностям каркаса, а под опорными площадками размещены зеркала.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что опорные винты снабжены измерительными шкалами.

4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что на смежных боковых поверхностях каркасов установлены градусные шкалы с отвесами.

5. Устройство по п. 2 или 4, отличающееся тем, что каждая опорная площадка установлена на напольных весах.

РИСУНКИ

Рисунок 1