Устройство для получения отпечатков ног (стоп)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПАТОЛОГИЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПАЦИЕНТА ПО ОТПЕЧАТКАМ ЕГО СТОПУ относится к медицинской технике, в частности к ортопедии, травматологии и антропологии, и предназначено для определения деформации стоп, а так же может найти применение при топографическом мониторинге изменений мышечной массы, рельефных характеристик человека в процессе повседневной жизни, занятий фитнесом, спортом, танцами, при матричной технологии изготовления индивидуальной обуви, при проектировании одежды и обуви, при обучении учащихся художественных и медицинских учебных заведений основам пластической анатомии. Для повышения точности и оперативности определения формы стоп человека при высокой контрастности полученного изображения, простоте и информативности исследования и его общедоступности, для диагностических кабинетов, медицинских центров и других лечебно-профилактических учреждений особенно во время массовых исследований устройство содержит корпус с горизонтальной опорной площадкой из светопроводящего, оптически прозрачного материала, установленное под ней под углом к горизонтали зеркало, и блок освещения, новизна которого заключается в том, что блок освещения выполнен монохромным и размещен таким образом, чтобы направить поток света в торец опорной площадки. 1н.п., 3 з.п., 3 фиг.
Устройство относится к медицинской технике, в частности к ортопедии, травматологии и антропологии, и предназначено для определения деформации стоп, а так же может найти применение при топографическом мониторинге изменений мышечной массы, рельефных характеристик человека в процессе повседневной жизни, занятий фитнесом, спортом, танцами, при матричной технологии изготовления индивидуальной обуви, при проектировании одежды и обуви, при обучении учащихся художественных и медицинских учебных заведений основам пластической анатомии.
Деформация и функциональная несостоятельность стоп приводит к многим дисфункциональным повреждениям опорно-двигательного аппарата не только стоп, но и колена, таза, позвоночного столба. Кроме того, искажение сенсорной информации с механорецепторов стоп приводит к дистонии позных мышц тела, формированию порочных двигательных стереотипов и, впоследствии, к возникновению болевых синдромов перегрузочного генеза вышележащих опорных структур тела.
Непосредственно на стопе деформации ее структур приводит к потертостям, мозолям, натоптышам, язвам и другим повреждениям мягких тканей стопы.
Известен информативный прибор для визуальной экспресс-оценки состояния стоп, раскрытый в патенте RU 2177249, МПК7 А61В 5/103, 27.12.2001, состоящий из горизонтальной плоскопараллельной, из оптически прозрачного материала, опорной пластины для размещения стоп, под которой, под углом 45° к ней, установлено зеркало. На рабочую поверхность опорной пластины, с размещенной на ней калибровочной пластиной с плоской матовой отражающей поверхностью, проецируют от источника светового излучения под заданным углом пространственную систему оптически контрастных полос, на подошвенную поверхность стоп, установленных на рабочую поверхность опорной пластины также проецируют под заданным углом пространственную систему оптически контрастных полос и по зарегистрированным изображениям с учетом калибровочных значений восстанавливают в цифровом виде трехмерную модель подошвенной поверхности стоп.
Известное устройство обеспечивает высокую точность определения формы исследуемой поверхности, однако данное техническое решение требует при использовании наличия ЭВМ и соответствующего программного обеспечения.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, является устройство для экспресс-диагностики патологии стоп содержащее горизонтальную, плоскопараллельную, выполненную из оптически прозрачного материала, опорную пластину для размещения стоп, установленное под ней, под углом к опорной пластине, зеркало и блок освещения (Полезная модель РФ 
38571, А61 В5/103, опуб. 10.07.2004)). Опорная пластина, зеркало и блок освещения установлены на металлической раме, при этом блок освещения выполнен в виде двух светильников установленных на противоположных, боковых сторонах рамы, под опорной пластиной, на которой нанесена масштабная сетка. Эта масштабная сетка и позволяет визуально определять районы патологии стоп человека.
Недостатком прототипа является то, что полученное изображение отпечатков стоп является недостаточно контрастным в зонах перехода между полным и неполным контактом стопы и площадки, в связи с чем существует вероятность ошибочного диагноза.
Изобретение направлено на решение задачи повышения точности и оперативности определения формы стоп человека при высокой контрастности полученного изображения, простоте и информативности исследования и его общедоступности, для диагностических кабинетов, медицинских центров и других лечебно-профилактических учреждений особенно во время массовых исследований.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для диагностики патологий опорно-двигательного аппарата по отпечаткам стоп содержит корпус с горизонтальной опорной площадкой из светопроводящего, оптически прозрачного материала, установленное под ней под углом к горизонтали зеркало, и блок освещения, новизна которого заключается в том, что блок освещения выполнен монохромным и размещен таким образом, чтобы направить поток света в торец опорной площадки.
Нами неожиданно было найдено, что при описанном выше выполнении устройства, если встать смоченными стопами на светопроводящую опорную площадку, то в связи с тем, что при многократном внутреннем полном и неполном отражении лучей начального светового потока внутри светопроводящей опорной площадки образуется световая область состоящая из лучей, направленных во все стороны, в результате рефракции в точках соприкосновения смоченных стоп и опорной площадки получают наиболее контрастное, полное и точное изображение отпечатков стоп.
Технический результат, таким образом, заключается в обеспечения возможности освещения каждой точки исследуемого объекта одновременно со всех доступных направлений и достижении необходимого уровня контрастности отпечатка.
Блок освещения может быть размещен как в торце опорной площадки, так на корпусе устройства
Более четкое и контрастное изображение исследуемого объекта может быть получено при выполнении блока освещения из монохроматических люминесцентных источников света, таких как светодиодные ленты и линейки, и прочие подобные источники света
Наиболее точное изображение исследуемого объекта получается при использовании в качестве источника света люминесцентный источник света зеленого спектра.
Опорная площадка может дополнительно содержать нанесенные на нее маркеры
Наиболее точные результаты могут быть получены, когда основные маркеры выполнены в виде линий, касательных к медиальным краям стоп, образующих с осевой линией угол, равный 10-12°, а вспомогательные маркеры выполнены в виде нанесенных на основные точек или пересекающих основные линий, перпендикулярных осевой линии, при этом расстояние между точками-маркерами, нанесенными на разные касательные зеркально относительно осевой линии, или точками пересечения основных маркеров вспомогательным маркером-линией составляет 8-10 см и/или 10-12 см.
Установка зеркала под углом от 10° до 30° к горизонтали обеспечивает как более удобное положение для врача при обследовании пациента, так и наименьшее искажение изображения отпечатков стоп.
Корпус и опорная площадка могут быть выполнены как из одного материала, так и из разных.
Корпус и опорная площадка могут быть выполнены как единая деталь или как несколько деталей.
На фиг.1 приведен общий вид заявляемого устройства с корпусом и площадкой, выполненных как единая деталь.
На фиг.2 приведен вид сбоку заявляемого устройства в разрезе.
На фиг.3 приведен общий вид заявляемого устройства с корпусом и площадкой, выполненных как несколько деталей.
Устройство для диагностики патологий опорно-двигательного аппарата по отпечаткам стоп содержит корпус 1 с горизонтальной опорной площадкой выполняющую так же функцию смотрового стекла из светопроводящего, оптически прозрачного материала 2. Под опорной площадкой 2 установлено для удобства обследования под углом от 10° до 30° к горизонтали зеркало 3. Монохромный блок освещения 4 размещен относительно опорной площадки 2 так, чтобы направить поток света в ее торец. Для этого он может быть расположен как в торце опорной площадки 2 (фиг.1), так и на корпусе 1 устройства (на фиг. не изображен)
Опорная площадка 2 может дополнительно содержит нанесенные на нее маркеры (на фиг. не изображен)
Корпус 1 и опорная площадка 2 могут быть выполнены как из одного материала: стекла, прозрачного пластика, и других подобных материалов, так и из разных.
Корпус 1 и опорная площадка2 могут быть выполнены как единая деталь (фиг.1) или как несколько деталей (фиг.3).
Устройство работает следующем образом:
Стопы пациента смачиваются дезинфицирующим раствором. Пациент устанавливается на опорную площадку 2, составляющую с корпусом 1 единую деталь (фиг.1) или несколько деталей (фиг.3). Опорная площадка 2 выполняет роль смотрового стекла. Пациента устанавливают спиной к диагносту таким образом, чтобы оси стоп образовывали угол -20°, при этом расстояние между пятками для взрослого человека составляло 10-12 см, для ребенка 8-10 см, при такой установке расстояние между средними линиями пяток будет практически соответствовать расстоянию между центрами тазобедренных суставов, т.е. базовому расстоянию между осями нижних конечностей при стоянии и ходьбе, а расположение стоп будет физиологически верным и давать правильное изображение для диагностики деформаций стоп. Для удобства и точности обследования на на опорную площадку 2 могут быть нанесены основные маркеры, выполненные в виде линий, касательных к медиальным краям стоп, образующих с осевой линией угол, равный 10-12°, и вспомогательные маркеры выполнены в виде нанесенных на основные точек или пересекающих основные линий, перпендикулярных осевой линии, при этом расстояние между точками-маркерами, нанесенными на разные касательные зеркально относительно осевой линии, или точками пересечения основных маркеров вспомогательным маркером-линией составляет 8-10 см и/или 10-12 см. При включении монохромного блока освещения 4, желательно выполненного из источников света зеленого спектра и размещенного или в торце опорной площадки 2 (фиг.1), или на корпусе 1 устройства (на фиг. не изображен) так, чтобы направить поток света в торец опорной площадки 2, свет при многократном внутреннем полном и неполном отражении лучей начального светового потока внутри светопроводящей опорной площадки образует световую область, состоящую из лучей, направленных во все стороны, в результате рефракции в точках соприкосновения смоченных стоп и опорной площадки получают наиболее контрастное, полное и точное изображение отпечатков стоп.
Пример 1. С помощью устройства, изготовленного в соответствием с изобретением проводили диагностику патологий опорно-двигательного аппарата по отпечаткам стоп пациента М. Устройство было изготовлено из органического стекла экструзионного или литого способа получения, толщиной 15 мм и светопропусканием 92%.. Корпус 1 и опорная площадка 2 были выполнены как единая деталь. Зеркало 3 для удобства обследования было установлено под углом от 17° к горизонтали. На опорную площадку 2 были нанесены основные маркеры, выполненные в виде линий, касательных к медиальным краям стоп, образующих с осевой линией угол, равный 12°, и вспомогательные маркеры, выполненные в виде линий перпендикулярно осевой линии и пересекающих основные маркеры. При этом расстояние между точками-маркерами, нанесенными на разные касательные зеркально относительно осевой линии, или точками пересечения основных маркеров вспомогательным маркером-линией составляет 8 см и 12 см. В качестве источника света используется светодиодная лента зеленого спектра с яркостью не менее 240 лм/м (люмен на метр), питание ленты происходит за счет постоянного тока 12 В. Лента установлена в торце опорной площадки 2. Пациент М. устанавливается на строго горизонтальную поверхность тестовой платформы в стандартное положение: «ноги вместе» - большие пальцы и пятки ног соприкасаются, колени разведены». Врач, находясь позади пациента, накладывает ладони горизонтально сверху на таз пациента до жесткого соприкосновения II пястно-фаланговых сочленений с гребнями подвздошных костей. Затем врач оценивает симметричность стояния гребней подвздошных костей во фронтальной плоскости тела. При наличии асимметрий диагностируется сторона «короткой» ноги и соответствующий перекос таза.
Затем Пациент М устанавливается на тестовую платформу в положение согласно имеющейся разметке («ноги врозь» - расстояние между пятками 12 см, угол разворота стоп фиксирован - линия, касательная к медиальному краю стопы, образует с осевой линией угол, равный 12°. Врач, находясь позади пациента, устанавливает большие пальцы своих рук непосредственно под задние верхние подвздошные ости (ЗВПО), плотно пальпируя костные выступы. Затем врач предлагает пациенту совершить посегментно наклон позвоночного столба кпереди (выполнит «флексионный тест»). Во время выполнения теста врач выявляет наличие феномена «опережения»: краниального опережающего движения ЗВПО на стороне «короткой» ноги. Далее под пятку «короткой» ноги последовательно подкладываются «тестовые плашки» из металла тощиной 2, 4, 6, 8, 10 мм (и т.д. с кратностью 2 мм). Каждый раз флексионный тест повторяется, до исчезновения «феномена опережения» на стороне «короткой» ноги.
Высокая контрастность изображения достигается за счет монохромности источника света (зеленый спектр наиболее восприимчив человеческим глазом).
Получаемое благодаря использованию предлагаемого изобретения контрастное изображения (примерно на 20% выше, чем у прототипа позволяет повысить информативность исследований стоп и повысить точность определения их форм. Кроме того, изобретение обеспечивает короткий период экспозиции и минимальное время обработки (порядка 10 сек). Полное время обследования пациента не превышает 1-2 минут, что обеспечивает возможность использования изобретения для проведения массовых обследований населения с целью выявления деформации стоп, актуальных в большей степени для детского населения. Кроме этого, изобретение может быть использовано для более углубленных исследований состояния и функций стопы, например, исследования ее амортизирующей способности при различных режимах нагружения.
1. Устройство для получения отпечатков стоп, содержащее корпус с горизонтальной опорной площадкой из светопроводящего, оптически прозрачного материала и блок освещения, выполненный монохромным и размещенный в торце опорной площадки таким образом, чтобы направить поток света в ее торец, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит зеркало, установленное под опорной площадкой под углом к горизонтали 12-17°, а блок освещения представляет собой монохромный источник зеленого цвета.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве монохроматических источников света используют светодиодные ленты.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус и опорная площадка выполнены из одного материала.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус и опорная площадка выполнены как единая деталь.
