RU2128470C1 - Method for evaluating functional state of joints - Google Patents
Method for evaluating functional state of joints Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128470C1 RU2128470C1 RU96115889A RU96115889A RU2128470C1 RU 2128470 C1 RU2128470 C1 RU 2128470C1 RU 96115889 A RU96115889 A RU 96115889A RU 96115889 A RU96115889 A RU 96115889A RU 2128470 C1 RU2128470 C1 RU 2128470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- joints
- tremor
- functional state
- joint
- power
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 claims abstract description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 6
- 230000008288 physiological mechanism Effects 0.000 description 4
- 206010062575 Muscle contracture Diseases 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 208000006111 contracture Diseases 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 210000002310 elbow joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 230000002232 neuromuscular Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 210000000623 ulna Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к медицине, в частности к способам оценки функционального состояния суставов, и может быть использовано в травматологии, ортопедии, неврологии, физиологии труда, спортивной и космической медицине. The alleged invention relates to medicine, in particular to methods for assessing the functional state of joints, and can be used in traumatology, orthopedics, neurology, physiology of work, sports and space medicine.
Известны различные способы оценки функционального состояния суставов, например гониометрия, заключающиеся в определении амплитуды движений в суставах с помощью угломера (см.: Травматология и ортопедия. Г.С.Юмашев-М.: Медицина, 1983, стр. 34). There are various methods for assessing the functional state of joints, for example, goniometry, which consist in determining the amplitude of movements in joints using a goniometer (see: Traumatology and Orthopedics. G.S. Yumashev-M .: Medicine, 1983, p. 34).
Однако известные способы оценивают только подвижность в суставах и не позволяют оценить степень напряжения нервно-мышечной системы при поддержании конкретного углового положения и различных движений в суставе. However, the known methods only evaluate mobility in the joints and do not allow to assess the degree of tension of the neuromuscular system while maintaining a specific angular position and various movements in the joint.
В качестве прототипа нами выбран способ оценки функционального состояния суставов (см. а.с. N 1171008, A 61 B 5/10, 1985 г.). As a prototype, we have chosen a method for assessing the functional state of joints (see A.S. N 1171008, A 61 B 5/10, 1985).
Способ заключается в том, что на исследуемый сустав укрепляют гониограф, а на исследуемый сегмент тела устанавливают датчик ускорения, подключенный к регистратору. Затем больному дают задание выполнять тест в виде медленного движения в суставе и регистрируют угол разгибания. При этом регистрируют зависимость степени интенсивности тремора исследуемого сегмента от величины угла сустава. Интенсивность тремора характеризует выраженность и величину препятствия, мешающего нормальному движению, т.к. в случае наличия около сустава или внутри его рубцовых тяжей, мышцы сустава не могут совершать нормальное движение, и для преодоления сопротивления тяжей мышцы напрягаются дополнительно. В результате этого увеличивается тремор сегмента, к которому эти мышцы прикрепляются. По локализации участка увеличения интенсивности тремора определяют функциональное состояние сустава - величину угла формирующейся контрактуры. The method consists in the fact that the goniograph is strengthened on the joint under study, and an acceleration sensor connected to the recorder is installed on the body segment under investigation. Then the patient is given the task of performing the test in the form of a slow motion in the joint and the extension angle is recorded. In this case, the dependence of the degree of intensity of tremor of the studied segment on the value of the angle of the joint is recorded. The intensity of the tremor characterizes the severity and size of the obstacle that interferes with normal movement, because if there are cicatricial cords near the joint or inside its joints, the joint muscles cannot make a normal movement, and to overcome the resistance of the cords, the muscles are additionally strained. As a result of this, the tremor of the segment to which these muscles are attached increases. The functional state of the joint — the angle of the forming contracture — is determined by the localization of the site of increase in tremor intensity.
Недостатком этого способа является то, что способ оценивает участие мышц, которые обеспечивают движение в суставе по интегративному, косвенному параметру - интенсивности тремора сегмента. Однако интенсивность тремора зависит от масс-инерционных параметров сегмента, мышечной массы мышц, обеспечивающих движение в суставе, и следовательно, существенно зависит от индивидуальных антропометрических характеристик обследуемого и не позволяет точно оценивать нарушение функционального состояния сустава. The disadvantage of this method is that the method evaluates the participation of muscles that provide movement in the joint by an integrative, indirect parameter - the intensity of the tremor of the segment. However, the intensity of the tremor depends on the mass-inertial parameters of the segment, the muscle mass of the muscles that provide movement in the joint, and therefore, significantly depends on the individual anthropometric characteristics of the subject and does not allow to accurately assess the violation of the functional state of the joint.
Кроме того, известный способ не учитывает характер мышечного сокращения при обеспечении сгибания в суставе в норме и в патологии, которое может обеспечиваться различными физиологическими механизмами. Их работа проявляется на различных частотах в спектре тремора сегмента. Вклад этих частот в интегральную характеристику сигнала -интенсивность тремора - различен. Изменение спектральной мощности сигнала в полосе в несколько раз может фактически не изменять интенсивность сигнала (средний модуль сигнала за время теста), т.к. изначальная амплитуда высокочастотной части сигнала невелика по сравнению с низкочастотной. Кроме того, по интегральной характеристике невозможно судить, какой физиологический механизм (высокочастотный или нет) поврежден и насколько. In addition, the known method does not take into account the nature of muscle contraction while ensuring flexion in the joint in normal and pathological conditions, which can be provided by various physiological mechanisms. Their work is manifested at various frequencies in the spectrum of tremor segment. The contribution of these frequencies to the integral characteristic of the signal — the intensity of the tremor — is different. A change in the spectral power of the signal in the band by several times may actually not change the signal intensity (average signal modulus during the test), because The initial amplitude of the high-frequency part of the signal is small compared to the low-frequency part. In addition, it is impossible to judge by the integral characteristic which physiological mechanism (high frequency or not) is damaged and how much.
Задачей предполагаемого изобретения является повышение точности способа за счет выявления физиологических механизмов нарушения функционального состояния суставов. The objective of the proposed invention is to improve the accuracy of the method by identifying the physiological mechanisms of impaired functional state of the joints.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе, включающем регистрацию тремора при угловом положении сегмента, определяют амплитудно-частотный анализ тремора, вычисляют мощность спектра в полосе выше 15 Гц и по увеличению мощности по сравнению с нормой оценивают состояние сустава как неудовлетворительное. The problem is solved due to the fact that in the method, including the registration of tremor at the angular position of the segment, the amplitude-frequency analysis of the tremor is determined, the spectrum power in the band above 15 Hz is calculated, and the joint condition is assessed as unsatisfactory by increasing the power compared to the norm.
Способ оценки функционального состояния суставов осуществляют следующим образом: пациенту на исследуемый сегмент при помощи эластичного ремня укрепляют пьезоакселерометрический датчик, дают выполнить тест в виде конкретного поддержания углового положения и измеряют угол с помощью угломера. Выходные сигналы с датчика усиливают и регистрируют. Затем вычисляют амплитудно-частотный спектр тремора при определенном положении сегмента, вычисляют мощность спектра в полосе выше 15 Гц, и если мощность тремора больше нормы (38±15•10-5 Гц•м/с2), то функциональное состояние сустава оценивают как неудовлетворительное.A method for assessing the functional state of joints is carried out as follows: a piezo-accelerometric sensor is strengthened on a test segment using an elastic belt, the patient is given a test in the form of a specific maintenance of the angular position, and the angle is measured using a goniometer. The output signals from the sensor are amplified and recorded. Then, the amplitude-frequency spectrum of the tremor is calculated at a certain position of the segment, the power of the spectrum in the band above 15 Hz is calculated, and if the power of the tremor is greater than the norm (38 ± 15 • 10 -5 Hz • m / s 2 ), then the functional state of the joint is assessed as unsatisfactory .
Пример: пациент Е.И.Диагноз: контрактура правого локтевого сустава после ожога. Example: Patient E.I. Diagnosis: contracture of the right elbow joint after a burn.
Пациенту на шиловидный отросток локтевой кости при помощи эластичного ремня укрепляют пьезоакселерометрический датчик и предлагают поддерживать сгибание с углом 90 o в течение 20 с. При этом регистрируют выходные сигналы датчика ускорения, проводят амплитудно-частотный анализ сигнала, вычисляют мощность спектра в полосе выше 15 Гц, которая составила 170•10-5Гц•м/с2, что выше нормального значения в 4,5 раза и поэтому состояние сустава оценивают как неудовлетворительное. Нормальное значение получено в результате обследования 37 клинически здоровых людей и составило 38±15•10-5 Гц•м/с2. После проведенного лечения пациент опять обследован по выше приведенной схеме.The patient on the styloid process of the ulna using an elastic belt reinforce the piezo-accelerometer sensor and offer to maintain bending with an angle of 90 o for 20 seconds. In this case, the output signals of the acceleration sensor are recorded, the amplitude-frequency analysis of the signal is carried out, the spectrum power in the band above 15 Hz is calculated, which is 170 • 10 -5 Hz • m / s 2 , which is 4.5 times higher than the normal value and therefore the state joint is rated as unsatisfactory. The normal value was obtained as a result of examination of 37 clinically healthy people and amounted to 38 ± 15 • 10 -5 Hz • m / s 2 . After the treatment, the patient was again examined according to the above scheme.
Вывод: проведенное лечение нормализовало величину мощности спектра в полосе выше 15 Гц, что свидетельствует с нормализации функционального состояния сустава. Conclusion: the treatment normalized the magnitude of the spectrum power in the band above 15 Hz, which indicates normalization of the functional state of the joint.
Таким образом, предложенный способ повышает точность оценки функционального состояния суставов за счет выявления физиологических механизмов нарушения функционального состояния суставов и их количественной оценки. Thus, the proposed method improves the accuracy of assessing the functional state of the joints by identifying the physiological mechanisms of violation of the functional state of the joints and their quantitative assessment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115889A RU2128470C1 (en) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Method for evaluating functional state of joints |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115889A RU2128470C1 (en) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Method for evaluating functional state of joints |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96115889A RU96115889A (en) | 1998-11-10 |
| RU2128470C1 true RU2128470C1 (en) | 1999-04-10 |
Family
ID=20184131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96115889A RU2128470C1 (en) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Method for evaluating functional state of joints |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2128470C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233144C1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-27 | Московский областной научно-исследовательский клинический институт | Method for evaluating mobility of interphalangeal and metacarpophalangeal joints of patient's wrist |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU933075A1 (en) * | 1979-12-20 | 1982-06-07 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Протезирования,Протезостроения,Экспертизы И Восстановления Трудоспособности Инвалидов | Method of evaluating functional state of limb articulation |
| SU1171008A1 (en) * | 1983-06-15 | 1985-08-07 | Горьковский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии | Method of estimating the functional state of joints |
| SU1367940A2 (en) * | 1982-11-19 | 1988-01-23 | В.В.Кузнецов | Method of measuring elastic inertial parameters of manъs motor apparatus |
-
1996
- 1996-07-31 RU RU96115889A patent/RU2128470C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU933075A1 (en) * | 1979-12-20 | 1982-06-07 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Протезирования,Протезостроения,Экспертизы И Восстановления Трудоспособности Инвалидов | Method of evaluating functional state of limb articulation |
| SU1367940A2 (en) * | 1982-11-19 | 1988-01-23 | В.В.Кузнецов | Method of measuring elastic inertial parameters of manъs motor apparatus |
| SU1171008A1 (en) * | 1983-06-15 | 1985-08-07 | Горьковский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии | Method of estimating the functional state of joints |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233144C1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-27 | Московский областной научно-исследовательский клинический институт | Method for evaluating mobility of interphalangeal and metacarpophalangeal joints of patient's wrist |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abercromby et al. | Variation in neuromuscular responses during acute whole-body vibration exercise | |
| Riemann et al. | Sensorimotor system measurement techniques | |
| JP5948325B2 (en) | Method and apparatus for non-invasive and selective measurement of biomechanical, contractile and viscoelastic properties of skeletal muscle surfaces | |
| Powers et al. | Quantitative relations between hypertonia and stretch reflex threshold in spastic hemiparesis | |
| Wakeling et al. | Soft-tissue vibrations in the quadriceps measured with skin mounted transducers | |
| EP0687163B1 (en) | Method and apparatus for determining bone density | |
| Tower et al. | Resonant frequency analysis of the tibia as a measure of fracture healing | |
| JPH08501713A (en) | How to measure the effects of joints and related muscles | |
| EP0363430A1 (en) | Noninvasive testing of bone integrity | |
| US20140378788A1 (en) | Computer system and method for assessing dynamic bone quality | |
| Stania et al. | Bioelectrical activity of the pelvic floor muscles during synchronous whole-body vibration–a randomized controlled study | |
| Xu et al. | On the nature of the electromyographic signals recorded during vibration exercise | |
| Kim et al. | An acoustical evaluation of knee sound for non-invasive screening and early detection of articular pathology | |
| Shrivastava et al. | Assessment of bone condition by acoustic emission technique: A review | |
| RU2128470C1 (en) | Method for evaluating functional state of joints | |
| Oskouei et al. | Assessment of ankle plantar flexor neuromuscular properties: A reliability study | |
| Toft et al. | Stretch reflex variation in the relaxed and the pre‐activated quadriceps muscle of normal humans | |
| Chen et al. | Extraction and screening of knee joint vibroarthrographic signals using the empirical mode decomposition method | |
| Ng et al. | Mechanomyography sensors for detection of muscle activities and fatigue during Fes-evoked contraction | |
| Marinelli et al. | A focus on exercise prescription and assessment for a safe return to sport participation following a patellar tendon reconstruction in a soccer player | |
| Boger et al. | Induced acoustic resonance for noninvasive bone fracture detection using digital signal processing and machine learning | |
| Gennisson | Musculoskeletal applications of supersonic shear imaging | |
| Chapman et al. | Finger tremor after carbon disulfide-based pesticide exposures | |
| Ryder et al. | A possible method of monitoring bone fracture and bone characteristics using a noninvasive acoustic technique | |
| Koryak | Functional and clinical significance of the architecture of human skeletal muscles |