Diagnostické zařízení pro diagnostiku kontaktních sil Jakub Otáhal, Petr Novák, a další Katedra anatomie a biomechaniky FTVS UK

Autorský kolektiv Jakub Otáhal 1), Petr Novák 1), Monika Chalupová 1), Stanislav Otáhal 1), Jaromír Volf 2), Ondřej Resl 2) Jakub Otáhal 1), Petr Novák 1), Monika Chalupová 1), Stanislav Otáhal 1), Jaromír Volf 2), Ondřej Resl 2) 1) Katedra anatomie a biomechaniky FTVS Univerzity Karlovy v Praze 1) Katedra anatomie a biomechaniky FTVS Univerzity Karlovy v Praze 2) Ústav přístrojové a řídící techniky, Fakulta strojní ČVUT v Praze 2) Ústav přístrojové a řídící techniky, Fakulta strojní ČVUT v Praze

Úvodní téze detekce rozložení tlaku detekce rozložení tlaku detekce COP detekce COP distribuce a charakter přenášených sil distribuce a charakter přenášených sil snímková frekvence 300Hz (změny u mozkové ischémie - paréz, parkinsonismu, poruch chůze a rovnováhy, ale i poruch úchopu, koordinace pohybů HK apod.) snímková frekvence 300Hz (změny u mozkové ischémie - paréz, parkinsonismu, poruch chůze a rovnováhy, ale i poruch úchopu, koordinace pohybů HK apod.) použití ve špatně přístupných místech (pod dlouhodobě ležícími pacienty, u vozíčkářů, jako aktivní prvky ortéz a protéz, atd.) – ohebný materiál použití ve špatně přístupných místech (pod dlouhodobě ležícími pacienty, u vozíčkářů, jako aktivní prvky ortéz a protéz, atd.) – ohebný materiál

Popis zařízení snímací plocha elektronické obvody zařízení běžný osobní počítač obslužný a analytický software

Snímací plocha snímací deska je poddajná (ohebná ve všech směrech) o velikosti 550 x 450 mm snímací deska je poddajná (ohebná ve všech směrech) o velikosti 550 x 450 mm matice elementárních snímačů v rozložení 100 (sloupců) x 75 (řádků) matice elementárních snímačů v rozložení 100 (sloupců) x 75 (řádků) samotný senzor má velikost 3 x 3 mm samotný senzor má velikost 3 x 3 mm převodník tlak – elektrický signál japonský elastomer Yokohama Rubber CS 57-7 RSC převodník tlak – elektrický signál japonský elastomer Yokohama Rubber CS 57-7 RSC elektrody jsou tvořeny pozlacenou Cu fólií na polymerním nosiči (CUFLEX) elektrody jsou tvořeny pozlacenou Cu fólií na polymerním nosiči (CUFLEX)

Schéma senzoru

Elektronické obvody zařízení multiplexem řízená snímací odporová matice multiplexem řízená snímací odporová matice snímání proudu, protékajícího čidlem snímání proudu, protékajícího čidlem komunikace s PC a generování řídících signálů multiplexu je zajištěno pomocí jednotky vybavené řídícím procesorem, ve které je uložen řídící software signál digitalizován 8bitovým A/D převodníkem komunikace s PC a generování řídících signálů multiplexu je zajištěno pomocí jednotky vybavené řídícím procesorem, ve které je uložen řídící software signál digitalizován 8bitovým A/D převodníkem statická paměť 1024 kB pro dočasné uložení až 135 snímků statická paměť 1024 kB pro dočasné uložení až 135 snímků snímková frekvence je nastavitelná v rozsahu 1 – 300Hz snímková frekvence je nastavitelná v rozsahu 1 – 300Hz komunikace s PC je zajištěna přes standardní obousměrný paralelní port komunikace s PC je zajištěna přes standardní obousměrný paralelní port

Obslužný a analytický software pro OS MS Windows 98/NT4/2000 pro OS MS Windows 98/NT4/2000 speciální ovladač pro paralelní port speciální ovladač pro paralelní port snímat sérii snímků, jednotlivý snímek i průběžně zobrazovat snímky snímat sérii snímků, jednotlivý snímek i průběžně zobrazovat snímky spouštění snímání je možné pomocí klávesnice, autodetekcí doteku nebo externím spínačem spouštění snímání je možné pomocí klávesnice, autodetekcí doteku nebo externím spínačem hodnocení: řezy, ROI, těžiště – COP (celkové + jednotlivých ROI) hodnocení: řezy, ROI, těžiště – COP (celkové + jednotlivých ROI)

Snímání

Ukládání dat

Hodnocení

Zobrazení průběhu

Těžiště - COP  f – přírůstek frekvence;  r i – vzdálenost mezi dvěma sousedícími body v časovém průběhu COP; G[. ] – spektrum intenzity síly; i,j – indexy asociované s frekvencemi 0,15 a 5 Hz; N – počet bodů; RANGE – maximální vzdálenost mezi dvěma body křivky; T – doba měření; x,y – souřadnice COP MV (mean velocity), CEA (95% Confidence ellipse area), FD (Fractal dimension), CF (Centroidal frequency)

Diskuze Sledované jevy Sledované jevy Rychlost a délka snímání Rychlost a délka snímání Porovnání zatížení jednotlivých struktur Porovnání zatížení jednotlivých struktur Využití: pedobarografie, stabilometrie, antidekubitální podložky, do ortéz, atd. Využití: pedobarografie, stabilometrie, antidekubitální podložky, do ortéz, atd. Kombinace s Kistlerovou deskou Kombinace s Kistlerovou deskou Cena a dostupnost zařízení Cena a dostupnost zařízení