устройство для измерения искривлений позвоночника

Формула изобретения

1. Устройство для измерения искривлений позвоночника, отличающееся тем, что оно содержит лазерный излучатель с формирователем плоского луча, закрепленные на средстве для произвольного перемещения излучателя с формирователем и измерения углов наклона плоскости луча к горизонтали и вертикали при перпендикулярности плоскости луча к фронтальной плоскости позвоночника, при этом формирователь плоского луча выполнен в виде цилиндрической линзы, установленной перед излучателем, причем продольная ось линзы и ось выходящего из излучателя луча взаимно перпендикулярны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное средство содержит прямоугольную раму с градуированными вертикальными и горизонтальными боковыми сторонами и прямоугольную пластину, на которой закреплены излучатель с формирователем, при этом плоскость луча перпендикулярна плоскости пластины и параллельна продольной оси пластины, а плоскость рамы находится во фронтальной плоскости позвоночника.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное средство содержит прозрачный экран и прямоугольную пластину, на которой закреплены излучатель с формирователем и угломер, при этом плоскость луча перпендикулярна плоскости пластины и параллельна продольной оси пластины, а плоскость экрана находится во фронтальной плоскости позвоночника.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что угломер выполнен в виде круговой градусной шкалы, в центре которой находится ось со стрелочным указателем вертикали.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения состояния опорно-двигательного аппарата, и может быть использовано в ортопедии, травматологии, при массовых профилактических обследованиях.

Известно устройство для определения кривизны позвоночника (Авторское свид. СССР №1801356, кл. А61В 5/103, 1980), содержащее направляющую пластину, ролик и корпус, в котором установлены переменные резисторы, электрически связанные с блоком измерения кривизны позвоночника, а механически соединены с отвесами, установленными на взаимно перпендикулярных осях, что позволяет измерять отклонение корпуса в сагиттальной и фронтальной плоскостях, при этом вращение ролика синхронизировано с блоками измерения кривизны позвоночника. При работе устройства направляющей пластиной-роликом, закрепленным на корпусе, проводят по контуру позвоночника, при этом угловые отклонения позвоночника определяются посредством отвесов с резисторами, а линейные координаты этих отклонений определяются вращением ролика. Далее, по полученным данным получают графическое изображение позвоночника и необходимые диагностические параметры. Недостатком устройства является невысокая достоверность получаемых данных. Этот недостаток обусловлен тем, что при огибании контура позвоночника возможно проскальзывание ролика из-за недостаточного прижима, или растягивание кожи пациента из-за сильного прижима, что приведет к изменению реальных линейных координат угловых отклонений. Кроме того, при механическом воздействии устройства в процессе измерения возможно изменение осанки пациента.

Известен прибор для определения деформаций позвоночника (Авторское свид. №162285, кл. А61В 5/107, 1964), содержащий основание со стойками, на которых закреплен сетчатый прозрачный экран с большим количеством отверстий и указатель, выполненный в виде стержня с линейной шкалой. Для определения деформаций позвоночника вначале размечают линию остистых отростков и других характерных точек на теле пациента. Далее, вставляют указатель в соответствующие отверстия экрана, находящиеся напротив исследуемых точек, и находят их координаты во фронтальной плоскости с помощью сетки на экране, а в сагиттальной плоскости с помощью линейной шкалы указателя. Недостатком устройства является невысокая точность определения координат точек. Этот недостаток обусловлен конечным количеством отверстий на экране, механическим воздействием и значительным временем определения координат точек, за которое положение тела может измениться.

Известен аппарат (сколиограф) для определения боковых искривлений позвоночника (Авторское свид. №137642, кл. А61В 5/107, 1961), снабженный рычажной системой типа пантограф, в нижней части которого закреплен щуп с наконечником, а в верхней части электроотметчик и кассета с бумагой. Для удержания этой системы на теле пациента используются наплечные опоры и тесьма, охватывающая голову. При работе устройства наконечником щупа проводят по заранее отмеченным на теле пациента анатомическим точкам-ориентирам, при этом электроотметчик повторяет все движения щупа в уменьшенном масштабе посредством рычажной системы и фиксирует точки посредством проколов бумаги электроотметчиком при надавливании щупа. Далее по полученным точкам определяют боковые искривления позвоночника. Недостатком устройства является невысокая точность получаемых данных. Этот недостаток обусловлен неустойчивым способом крепления аппарата (на плечах пациента), возможным изменением осанки при надавливании щупа. Кроме того, тело находится в неудобном и неестественном состоянии - с грузом на плечах.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению, принятым за прототип, является устройство для измерения искривлений позвоночника (Авторское свид. №1326244, кл. А61В 5/107, 1987), содержащее транспортир с линейной шкалой, на которой установлены подвижные контактные бранши и указатель с возможностью продольного перемещения и поворота вокруг центра транспортира. Для измерения параметров в сагиттальной плоскости бранши устанавливают на соответствующие остистые отростки и на равном расстоянии от центра транспортира. Затем перемещают указатель до соприкосновения с кожей, определяя степень искривления позвоночника. Для измерения деформации во фронтальной плоскости на соответствующий позвонок устанавливают центр транспортира, затем указатель переводят на вершину сколиотической деформации и по угловой шкале транспортира определяют угол отклонения позвоночника. Таким образом, проводят измерения в шейном, грудном и поясничном отделах. Недостатком устройства является невысокая точность измерений. Этот недостаток обусловлен механическим контактом устройства с телом, приводящим к рефлекторному изменению осанки во время измерений, а также неопределенностью положения измерительных шкал относительно вертикали и горизонтали.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является распознавание ранних деформаций позвоночника у детей, при которых не возникает структурных изменений, оценка состояния позвоночника при заболевании и получение точных результатов измерений.

Технический результат - увеличение точности измерений.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения искривлений позвоночника содержит лазерный излучатель с формирователем плоского луча, закрепленный на средстве для произвольного перемещения излучателя с формирователем и измерения углов наклона плоскости луча к горизонтали и вертикали при перпендикулярности плоскости луча к фронтальной плоскости позвоночника. При этом формирователь плоского луча выполнен в виде цилиндрической линзы, установленной перед излучателем, продольная ось которой и ось выходящего из излучателя луча взаимно перпендикулярны. Указанное средство состоит из прямоугольной рамы с градуированными вертикальными и горизонтальными боковыми сторонами и прямоугольной пластины, на которой закреплены лазерный излучатель с формирователем, при этом плоскость луча перпендикулярна плоскости пластины и параллельна продольной оси пластины, а плоскость рамы находится во фронтальной плоскости позвоночника. Указанное средство может также состоять из прозрачного экрана и прямоугольной пластины, на которой закреплены излучатель с формирователем и угломер, при этом плоскость луча перпендикулярна плоскости пластины, параллельна продольной оси пластины, а плоскость экрана находится во фронтальной плоскости позвоночника. Угломер выполнен в виде круговой градусной шкалы, в центре которой находится ось со стрелочным указателем вертикали. При работе устройства вначале на тело наносятся анатомические точки-ориентиры. Пациент становится спиной к раме или экрану, чтобы фронтальная плоскость позвоночника совпадала с плоскостью рамы или экрана. Далее проводится измерение углов отклонения позвоночника от горизонтали в плечевом, в грудном и поясничном отделах, а также от вертикали путем произвольного перемещения излучателя с формирователем и ориентацией луча по точкам-ориентирам с последующим измерением углов наклона плоскости луча к горизонтали и вертикали, которые будут равными углам отклонения позвоночника при перпендикулярности плоскости луча к фронтальной плоскости позвоночника. Точность получаемых результатов зависит от неизменности осанки, меняющейся рефлекторно при механическом воздействии и при долгом стоянии. Таким образом, устройство позволяет повысить точность измерений за счет исключения механического воздействия и сокращения времени измерений путем непосредственного определения углов отклонения и возможности произвольного перемещения излучателя с формирователем при ориентации луча, а также за счет того, что измерения углов отклонения позвоночника проводятся относительно вертикали и горизонтали.

На фиг.1 изображен общий вид устройства с измерением углов по боковым сторонам рамы. На фиг.2 изображен общий вид устройства с измерением углов по угломеру. На фиг.3 изображен лазерный излучатель с формирователем плоского луча.

Устройство для измерения искривлений позвоночника (фиг.1; фиг.2) содержит лазерный излучатель 1 (фиг.3), например полупроводниковый лазерный излучатель с формирователем плоского луча 2, выполненного в виде цилиндрической линзы, например из стеклянного цилиндра диаметром 5 мм, установленной перед излучателем 1, при этом продольная ось линзы и ось выходящего луча 3 взаимно перпендикулярны. Излучатель 1 с формирователем 2 закреплены на средстве для произвольного перемещения излучателя 1 с формирователем 2 и измерения углов наклона плоскости луча 4 к горизонтали и вертикали при перпендикулярности плоскости луча 4 и фронтальной плоскости позвоночника. Указанное средство состоит из прямоугольной рамы 5 с градуированными вертикальными и горизонтальными боковыми сторонами, выполненной, например, из металлических уголков с закрепленными на них метровыми линейками и контролем вертикальности при помощи отвеса (не показано); прямоугольной пластины 6, выполненной, например, из пластика толщиной 10 мм, на которой закреплен излучатель 1 с формирователем 2, при этом плоскость луча 4 перпендикулярна плоскости пластины 6 и параллельна продольной оси пластины 6, а плоскость рамы 5 находится во фронтальной плоскости позвоночника пациента. Вместо рамы может быть использован прозрачный экран 7, выполненный, например, из прозрачного пластика или стекла, в этом случае на прямоугольную пластину 6 дополнительно крепится угломер 8, выполненный в виде круговой градусной шкалы, в центре которой находится ось со стрелочным указателем вертикали 9, например, из заостренной пластины с грузом.

Устройство работает следующим образом. Вначале на тело пациента наносятся анатомические точки-ориентиры, по которым обычно определяются углы отклонения позвоночника во фронтальной плоскости. Далее, перемещая прямоугольную пластину 6 с закрепленным на ней излучателем 1 с формирователем 2, ориентируют плоский луч 4 по точкам-ориентирам. Прижав пластину 6 к боковым сторонам рамы 5, снимают показания с градуированных шкал и с помощью простых тригонометрических функций определяют угол наклона пластины к вертикали и горизонтали, который будет равен искомому углу отклонения позвоночника. Если вместо рамы 5 используется прозрачный экран 7, угловые отклонения измеряются закрепленным на пластине 6 угломером 8 с помощью указателя вертикали 9. Благодаря длинной шкале рамы 5 можно выявить самые незначительные отклонения позвоночника, что очень важно при обследовании здоровых детей, а при использовании экрана 7 и угломера 8 непосредственно определяются углы отклонения позвоночника, как конечные диагностические показатели, что удобно при постоянном наблюдении за течением заболевания.