Биомедицинская инженерия и биомеханика. Курс лекций. Учебное пособие

Наружная и внутренняя ротация

Рука сгибается в локтевом суставе под прямым углом, плечо прижато к туловищу. Угломер приставляется снизу к предплечью. Ось угломера находится на уровне локтевого отростка. Обе бранши угломера сомкнуты и идут по средней линии предплечья, которое установлено в среднем положении между пронацией и супинацией. При повороте плеча наружу или внутрь одна бранша угломера следует за движением предплечья, а вторая остается в сагиттальной плоскости.

Вздоровомплечевомсуставенаружнаяротациясовершается на80 ,

авнутренняя ротация – на 90 .

Локтевой сустав

Влоктевом суставе возможен только один вид движения – сгибание

иразгибание в сагиттальной плоскости вокруг фронтальной оси.

Сгибание – разгибание

Верхняя конечность опущена вертикально вниз вдоль туловища, ладонь обращена к наружной поверхности бедра. Угломер прикладывается к наружной поверхности руки, его ось помещается в проекции наружного надмыщелка плечевой кости. Одна бранша угломера идет вдоль оси плеча и при движении остается неподвижной, вторая – вдоль оси предплечья и следует за его перемещением.

Вздоровомлоктевомсуставесгибаниевозможнона140 т. е. доугла 40 , а разгибание – до угла 180 .

Наружная и внутренняя ротация

Вэтом суставе возможна ротация вокруг собственной оси предплечья, она обеспечивается за счет лучелоктевого и плечелучевого суставов.

Рука сгибается в локтевом суставе под прямым углом, плечо прижато к туловищу. Предплечье устанавливается в среднее положение между пронацией и супинацией, пальцы выпрямлены. (Для большего удобства предплечья в указанном положении пациента можно уложить на плоскость стола.) Одна бранша устанавливается в горизонтальной плоскости и остается неподвижной, вторая располагается в плоскости кисти вдоль кончиков пальцев и следует за их перемещением.

Внорме наружная и внутренняя ротация возможна на 90 из исходного положения.

41

Лучезапятный сустав

В лучезапястном суставе возможны движения в двух плоскостях: сгибание(движениевладоннуюсторонукисти) иразгибание(движение в тыльную сторону кисти); отведение (отклонение кисти в локтевую сторону) и приведение (отклонение кисти в лучевую сторону).

Сгибание – разгибание

Рука сгибается в локтевом суставе под прямым углом, плечо прижатоктуловищу. Предплечьеикистьрасположеныпооднойосивсреднемположениимеждупронациейисупинацией. Угломеррасполагается по лучевой поверхности предплечья, его ось – на уровне шиловидного отростка лучевой кости. Одна бранша устанавливается по оси предплечья и остается неподвижной, а вторая – по плоскости кисти и следует за

ееперемещением.

Внорме сгибание возможно на 90 , а разгибание – на 25–30 .

Отведение – приведение

Исходное положение сохраняется. Угломер прикладывается к ладонной или тыльной поверхности руки. Его ось – в проекции суставной щели лучезапястного сустава. Одна бранша идет вдоль предплечья и остается неподвижной, а вторая – вдоль 3-й пястной кости и перемещается вместе с кистью.

В норме отведение возможно на 30 , а приведение – на 45 .

Пястнофаланговый сустав

В пястнофаланговых суставах возможны движения в двух плоскостях: сгибание(движениевладоннуюсторонукисти) иразгибание(движение в тыльную сторону кисти); отведение (отклонение кисти в локтевую сторону) и приведение (отклонение кисти в лучевую сторону).

Сгибание – разгибание

Пястная кость и соответствующая ей фаланга располагаются по одной оси. Угломер приставляется к лучевому или локтевому краю кисти в зависимости от того, какой сустав исследуется. Ось угломера находится на уровне соответствующего пястнофалангового сустава. Одна бранша угломера идет вдоль пястной кости и остается неподвижной, а вторая – вдоль основной фаланги 1, 2 или 5-го пальца и следует за ее перемещением.

Сгибание в пястнофаланговом сочленении 2, 3, 4 и 5-го пальца возможнона90 , аразгибаниена– 20 . Пястнофаланговыйсустав1-гопальца имеетбольшийобъемдвижений: сгибаниена– 45 , разгибание– на15 .

42

Отведение – приведение

Для измерения этих движений пястная кость и соответствующая ей фалангарасполагаютсяпооднойоси. Угломерприставляетсянатылкисти. Осьугломеранаходитсянауровнесоответствующегопястнофалангового сустава. Одна бранша угломера идет вдольпястной кости и остается неподвижной, а вторая – вдоль основной фаланги пальца и следует за ее перемещением.

В норме отклонение пальца в каждую сторону возможно в пределах 5 .

Межфаланговый сустав

Сгибание – разгибание

При измерении угломер устанавливается сбоку пальца. Бранши угломера устанавливаются по оси смежных фаланг, винт – в проекции суставной щели сустава.

Сгибание возможно на 90 , а разгибание – до угла 180 .

Нижняя конечность

Для измерения движений в суставах нижней конечности пациента укладывают на спину на ровную жесткую поверхность. Поперечная ось таза должна находиться под прямым углом к оси туловища. Для проверки правильности укладки измеряют сантиметровой лентой расстояние между мечевидным отростком и передней верхней остью таза с обеих сторон. Эти расстояния должны быть одинаковыми.

Поясничный отдел позвоночника должен прилегать к плоскости, на которой лежит пациент. Если выявляется значительный лордоз, то пациенту предлагают согнуть здоровую ногу в коленном и тазобедренном суставах настолько, чтобы поясничный отдел позвоночника прилег к плоскости, на которой он лежит.

Надколенники должны быть направлены вперед. Не допускается наружная или внутренняя ротация. Только после придания пациенту правильного исходного положения можно приступать к измерениям. При измерении необходимо следить, чтобы таз сохранял неподвижность. Для этого противоположная нога должна быть вытянута или помощник фиксирует таз.

43

Тазобедренный сустав

Втазобедренном суставе возможны все виды движения: сгибание

иразгибание в сагиттальной плоскости вокруг фронтальной оси; отведение и приведение во фронтальной плоскости вокруг сагиттальной оси; наружная и внутренняя ротация в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси.

Сгибание – разгибание

Пациент укладывается в исходное положение. Для измерения разгибания его следует повернуть на противоположный бок или на живот. Угломер приставляется к наружной поверхности сустава. Ось угломера – на уровне большого вертела. Одна бранша идет по боковой поверхности туловища и остается неподвижной, вторая – по боковой поверхности бедра по направлению к наружному его надмыщелку и перемещается вместе с бедром.

В норме сгибание возможно на 120 (до угла 60 ), а разгибание – на 15 (до угла 165 ).

Отведение – приведение

Пациент лежит на спине в вышеописанном положении. Угломер приставляется по передней поверхности сустава. Ось угломера – на середине паховой складки. Одна бранша идет параллельно средней линии туловища и остается неподвижной, вторая – по передней поверхности бедрапонаправлениюкнадколенникуиперемещаетсявместесбедром.

В норме отведение возможно на 45 (т. е. до угла 135 ), а приведе-

ние – на 20–30 (т. е. до угла 150–160 ).

Наружная и внутренняя ротация

Пациент лежит на спине в вышеописанном положении. Надколен-

ники обращены кверху. Подошва стопы находится под углом 90 к той плоскости, накоторойлежитпациент. Угломерприставляетсякплоскости подошвы. Одна бранша располагается горизонтально и остается неподвижной, а вторая – вдоль длинной оси стопы и следует за ней при совершении движения. Необходимо следить за неподвижностью таза.

Наружная ротация возможна на 60 , а внутренняя – на 45 .

Коленный сустав

В этом суставе в норме возможен лишь один вид физиологического движения– сгибаниеиразгибание. Прислабостисвязочногоимышечного

44

аппарата возможно появление пассивного отклонения голени во фронтальной плоскости – отведение и приведение, а также могут быть ротационные движения в горизонтальной плоскости. При проведении измерений больной может лежать на спине, на боку или на животе.

Сгибание – разгибание

Угломер приставляется к наружной поверхности сустава. Ось угломера – на уровне суставной щели. Одна бранша угломера идет по длиннойосибедракбольшомувертелу, вторая– вдольосиголенипонаправлении к наружной лодыжке.

Внормесгибаниевозможнона135 (т. е. доугла45 ), аразгибание – до угла 180 .

Отведение – приведение

Угломер приставляется по передней поверхности сустава. Ось угломера – на уровне суставной щели. Одна бранша угломера идет по длиннойосибедра, вторая– вдольосиголени. Врачсвоимирукамипытается отвести или привести голень, сохраняя положение разгибания в коленном суставе.

Голеностопный сустав

В голеностопном суставе возможен один вид движения – сгибание (движение в подошвенную сторону) иразгибание (движение в тыльную сторону стопы).

Сгибание – разгибание

Угломерприставляетсяквнутреннейилинаружнойповерхностисустава. Ось – на уровне лодыжки. Одна бранша идет по длинной оси голени, вторая – по длинной оси стопы.

В норме сгибание в голеностопном суставе возможно на 80 (т. е. до угла 170 ), а разгибание – на 25 (т. е. до угла 65 ).

Подтаранный сустав

Супинация – пронация

К подошве приставляют дощечку в положении, перпендикулярном длинной оси голени. Угломер устанавливают во фронтальной плоскости. Обе бранши угломера устанавливаются по продольной оси подошвенной поверхности стопы. Для измерения супинации винт угломера находитсянауровне5-гопальца, априизмерениипронации– науровне

45

1-го пальца. Одна из бранш остается неподвижной, а вторая следует за перемещением плоскости подошвы.

Здоровый человек может супинировать стопу на 50º, а пронировать

на 25 .

Полученные результаты измерения активных и пассивных движений представляются в виде табл. 3. Записи представляются в виде дроби, где в числителезначится амплитудаактивных движений, ав знаменателе – пассивных движений.

Таблица 3

Усредненные значения амплитуды движений в суставах конечностей в норме

Измеряемые параметры для оценки состояния позвоночника

Отстояние линии отвеса от пупка.

Расстояние от яремной вырезки до передне-верхних остей.

46

Глубина треугольников талии.

Величина реберно-подвздошных промежутков.

Отстояние линии отвеса от межягодичной складки.

Отстояние углов лопаток от линии отвеса.

Разность стояния углов лопаток по горизонтали.

Отстояние вершины сколиотической дуги от линии отвеса.

Высота реберного горба.

Стороны ромба Михаэлиса.

Величина угла наклона надплечий.

Величина угла наклона таза.

Окружность грудной клетки в нейтральном состоянии на вдохе

ина выдохе.

Для диагностики смещения общего центра массы тела кпереди выявляют симптом Сеза. Его определяют с помощью отвеса, опущенного с передней поверхности плечевой кости в положении пациента стоя. Прохождениеотвесакпередиотносительнотазобедренногосуставасвидетельствует о положительном симптоме.

С этой же целью используется симптом Форестье. Обследуемый становится к стене спиной так, чтобы его лопатки и пятки касались ее. Измеряется расстояние от затылка до стены.

Измерение подвижности позвоночника

Шейный отдел

Сгибание и разгибание

Сгибаниеиразгибаниевшейномотделепозвоночникаопределяется по положению линии, соединяющей наружный угол глаза и козелок уха по отношению к вертикальной линии. Грудной и поясничный отделы позвоночника при этом должны оставаться неподвижными.

Угломер приставляется к голове сбоку в сагиттальной плоскости. Винт угломера находится науровне козелка уха. Одна бранша угломера устанавливается вертикально и при измерении остается неподвижной. Вторая бранша угломера располагается по линии, соединяющей наружный угол глаза и козелок уха, и при совершении движения следует вместе с головой.

У здорового человека голова может наклоняться на 40 вперед и на 60 назад.

47

Наклоны головы влево и вправо

Наклоны головы влево и вправо определяются по положению среднейлиниилицапоотношениюкгоризонтальнойплоскости. Висходном

положении эти линии образуют между собой угол 90 .

Угломер устанавливается перед лицом пациента во фронтальной плоскости, винтугломеранауровнеподбородка. Однабраншаугломера устанавливается горизонтально по линии надплечий и при измерении остается неподвижной. Вторая бранша угломера располагается по средней линии лица и при совершении движения следует вместе с головой. Грудной и поясничный отделы позвоночника при этом должны оставаться неподвижными.

У здорового человека при максимальном наклоне головы в сторону средняя линия образует с горизонтальной плоскостью угол равный 40 , т. е. наклон осуществляется на 50 .

Повороты головы

Угломер располагается в горизонтальной плоскости, приставляется к голове сверху. Одна бранша ориентирована по линии надплечий и при измерении остается неподвижной. Вторая бранша проецируется на среднюю линию и кончик носа, и при выполнении движения следует вместе с головой. В исходном положении стрелка угломера пока-

зывает 90 .

Уздоровогочеловекаповоротыголовы вту идругуюсторонумогут

производиться до образования угла 30 , т. е. на 60 в каждую сторону. При некоторых патологических состояниях шейного отдела позвоночника голова может быть фиксирована в положении сгибания или разгибания в сочетании с боковым наклоном и поворотом головы. В этой ситуации следует охарактеризовать исходное положение головы

в каждой из трех плоскостей.

Грудной и поясничный отделы

Сгибание – разгибание

Суммарный результат сгибания в поясничном и грудном отделе позвоночника можно характеризовать измерением расстояния от кончиков пальцев кисти до пола при выполнении пациентом этого вида движения без сгибания ног в коленных суставах. В норме человек кончиками пальцев рук достает до пола.

48

Следуетзаметить, что приданнойметодикеопределенияподвижностив грудномипоясничномотделе позвоночника нельзяисключить вовлечение в движение тазобедренных суставов.

Разгибание характеризуется разницей измеренного расстояния между остистым отростком позвонков С7 и L5 в исходном положении и после совершения этого движения.

4.2.2. ФОТОГРАММЕТРИЯ

Начало изучения состояния опорно-двигательного аппарата с помощью фотографирования можно отнести к 1839 г., когда Л. Дагером был изобретен оптико-химический способ получения изображения материальных объектов. Наиболее простым и часто применяемым на практике видом киносъемки является фотограмметрия. Она проводится в положении пациента стоя (спереди, сзади, с боков), сидя, при наклонах вперед, назад, влево и вправо. Техника съемки заключается в следующем: цветным маркером или с помощью светящихся маркеров на теле пациента отмечают расположение опознавательных точек. Обследуемый устанавливается в естественной позе на фоне сетки или в раме Haglund либо перед фотоаппаратом устанавливают кадровую рамку с нанесенными на ней сантиметровыми делениями по вертикальной и горизонтальной линии. На полученной фотографии измеряют расстояния в сантиметрах и рассчитывают ряд интересующих показателей (расстояние между остями, угол вальгуса или варуса, положение таза и надплечий и др.)

Совершенствование фотоаппаратуры, фотоматериалов и процесса обработки фотоснимков привело в конечном счете к кинематографии как способу фиксации различных форм движения материальных объектов.

Положительные свойства метода:

1)объективность;

2)получение информации в форме, удобной для математического анализа;

3)возможность изменять частоту кадров;

4)отсутствие электромеханических связей между объектом и регистрирующим прибором;

5)одновременная регистрация множества точек;

6)возможность реконструкции объекта по изображению.

49

Недостаток метода состоит в том, что при использовании одной кинокамеры траектория перемещения отражает движения только в одной плоскости. Дляоценкиперемещениявпространственеобходимопроводить киносъемку одновременно с двух или четырех точек. Такая съемка получила название «стереофотограмметрия».

4.2.3. РЕНТГЕНОМОРФОМЕТРИЯ

Изучениестроенияопорно-двигательногоаппаратасуспехомможет быть проведено с помощью расчерчивания рентгенограмм как на обычной рентгеновской пленке, так и с использованием программных средств при цифровой рентгенографии. Обязательным условием для проведения этого исследования является выполнение рентгенографии в положении стоя при наличии металлического отвеса в качестве линии отсчета.

Для получения количественных параметров используются различные методики расчерчивания рентгенограмм позвоночника (по Коббу, Абальмасовой, Фергюсону, Мейердингеру).

Дляколичественнойоценкисостояниядругихчастейскелетапроизводят расчерчивание схемы Хильгенрейнера, Рейнберга, шеечно-диа- физарного, радиоульнарного и пяточно-таранного угла, угла Вебера.

Препятствием для широкого внедрения этих методик в повседневную клиническую практику является отсутствие автоматического считывания координат реперных точек, необходимых для проведения измерений.

4.3. КИНЕЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АППАРАТНЫЕ МЕТОДЫ

Сколиозометры, предложенные в начале XIX в., представляют толькоисторическийинтерес(приборыМикулича, Буажже, Подъяпольского, Шенка, Шультеса). На современном этапе развития биомеханики опорно-двигательного аппарата с успехом используются такие методики, как инклинометрия, програмно-аппаратные комплексы «Ортопедический сканер», «Оптический топограф», «Стабилометрия», «Гониометрия», «Подометрия» и др.

50