CZ2019632A3 - Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu - Google Patents
Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2019632A3 CZ2019632A3 CZ2019-632A CZ2019632A CZ2019632A3 CZ 2019632 A3 CZ2019632 A3 CZ 2019632A3 CZ 2019632 A CZ2019632 A CZ 2019632A CZ 2019632 A3 CZ2019632 A3 CZ 2019632A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- movable arm
- angular position
- measured
- person
- load cells
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 title claims abstract description 22
- 230000003189 isokinetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 7
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims description 25
- 244000309466 calf Species 0.000 claims description 24
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims description 15
- 210000001217 buttock Anatomy 0.000 claims description 2
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 abstract 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 29
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000012549 training Methods 0.000 description 4
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
- A61B5/4585—Evaluating the knee
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
- A61B5/224—Measuring muscular strength
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
- A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/70—Means for positioning the patient in relation to the detecting, measuring or recording means
- A61B5/702—Posture restraints
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/002—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices isometric or isokinetic, i.e. substantial force variation without substantial muscle motion or wherein the speed of the motion is independent of the force applied by the user
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/002—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices isometric or isokinetic, i.e. substantial force variation without substantial muscle motion or wherein the speed of the motion is independent of the force applied by the user
- A63B21/0023—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices isometric or isokinetic, i.e. substantial force variation without substantial muscle motion or wherein the speed of the motion is independent of the force applied by the user for isometric exercising, i.e. substantial force variation without substantial muscle motion
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
- A63B23/0405—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs involving a bending of the knee and hip joints simultaneously
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
- A61B2503/10—Athletes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B2071/0658—Position or arrangement of display
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/10—Positions
- A63B2220/16—Angular positions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/50—Force related parameters
- A63B2220/56—Pressure
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Geometry (AREA)
- Physiology (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Způsob měření silových charakteristik kolene zejména v izokinetickém pohybu je prováděn tak, že měřená osoba v pozici ve stoje se zapře o siloměry s opěrnými plochami (3) a pohyblivé rameno (2) a zahájí přechod do pozice v sedu, čímž působí na pohyblivé rameno (2), které prostřednictvím k němu připojenému snímači (21) úhlové polohy sleduje rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene (2) a dále působí na siloměry s opěrnými plochami (3), které měří sílu, kterou na ně měřená osoba vyvíjí individuálně pro každou dolní končetinu s tím, že snímač (21) úhlové polohy a siloměry předávají získané údaje do řídící jednotky, která vyhodnocuje rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene (2) a na zobrazovacím zařízení (4) indikuje měřené osobě aktuální a požadovanou rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene (2) tak, že měřená osoba přizpůsobí rychlost přechodu z pozice ve stoje do pozice v sedu požadované rychlosti.
Description
Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález spadá do oblasti zdravotnických a tělocvičných technologií, a to mezi zařízení a metody pro měření kinetické síly a trénování svalstva pro sportovní nebo rehabilitační účely.
Dosavadní stav techniky
Vynález navazuje vývojově na způsob a zařízení, které jsou popsány v dokumentu CZ 307845, které umožňuje měření síly svalů dolních končetin, a to konkrétně svalu čtyřhlavého stehenního, svalu krejčovského, dvouhlavého svalu stehenního, svalu pološlašitého, svalu poloblanitého a svalu zákolenního, svalu holenního, dlouhého natahovače prstů, dlouhého natahovače palce, trojhlavého svalu lýtkového, dlouhého svalu lýtkového a krátkého svalu lýtkového.
Toto zařízení se skládá z mechanické jednotky provádějící měření síly svalů a řídicí jednotky určující předem definovaný izokinetický pohyb. Mechanická jednotka sestává z opěrné plochy pro kolena měřené osoby opatřeného snímačem úhlové polohy těla měřené osoby a ramene na snímač úhlové polohy připojeného a alespoň jednoho elektrického siloměru k měření tlakové síly svalů. Řídicí jednotka sestává z počítačem řízeného systému opatřeného firmware pro vyhodnocování údajů, které získává z elektrického siloměru a snímače úhlové polohy a zobrazovacího zařízení sloužícího k poskytování optických pokynů měřené osobě tak, aby tato zachovala izokinetický pohyb nebo alternativně či současně také zvukového zařízení pro pokyny zvukové. Zobrazovací zařízení může být umístěno kolmo na osu pohybu měřené osoby nebo v ose pohybu pro lepší senzomotorické vedení měřené osoby. Řídicí jednotka je také vybavena rozhraním pro přenos dat do počítače, aby bylo možné jejich následné zobrazení a vyhodnocení. Siloměry, snímač úhlové polohy a řídicí jednotka mohou být napájeny z externího zdroje elektrické energie nebo může být zařízení vybaveno také vlastní baterií.
Způsob prováděný na tomto zařízení je prováděn tak, že měřená osoba je v pozici kleku se svislou polohou trupu a stehenní části dolních končetin a na ně v kolmé poloze lýtkovou částí dolních končetin. Lýtková část dolních končetin je takto fixována koleny na opěrné ploše a kotníky zapřenými o siloměry umístěnými nad nimi. Měřená osoba se v oblasti vrchní části stehna dotýká ramene snímače úhlové polohy. Měření nebo cvičení je zahájeno započetím dopředného úhlového pohybu měřené osoby tak, že se otevírá úhel trupu a stehenní částí dolních končetin vůči lýtkové části dolních končetin. Na trup a stehenní část dolních končetin působí gravitační síla, které směřuje tuto část těla směrem dopředného úhlového pohybu a proti ní působí síla svalů dolních končetin, která je při tomto pohybu měřena siloměry, o které je měřená osoba zapřena kotníky. Při dopředném úhlovém pohybu měřené osoby dochází ke kopírování tohoto pohybu ramenem snímače úhlové polohy, které je pohybem osoby tlačeno ve směru a rychlosti pohybu měřené osoby. Řídicí jednotka vyhodnocuje postup úhlového pohybu měřené osoby na základě hodnot ze snímače úhlové polohy o změně rychlosti změny úhlové polohy a na základě těchto dat indikuje na zobrazovacím zařízení rychlost změny úhlového pohybu a současně také žádanou rychlost tak, aby byl zachován izokinetický mód. Řídicí jednotka v průběhu provádění pohybu průběžně monitoruje zachování izokinetického módu pohybu a při překročení stanovené odchylky hodnot faktických oproti hodnotám žádaným vyhodnotí a zaznamená průběh hodnot ze siloměrů a snímače úhlové polohy ve vzájemném vztahu. Popsaný postup tedy umožňuje měření a vyhodnocování průběhu pohybu jak z hlediska izokinetického projevu pohybu, tak z hlediska dosažených individuálních mezních hodnot vzhledem k tělesné konstituci měřené osoby.
Nedostatkem takového zařízení je zaměření na specifickou skupinu měřených svalů s tím, že nelze z výsledků takového měření získat údaje o silové charakteristice kolena, svalové kontrakci
-1 CZ 2019 - 632 A3 quadricepsů, excentrické svalové kontrakci extenzorů kolena, koncentrické svalové kontrakci extenzorů kolena či izometrické svalové kontrakci extenzorů kolena.
Tento nedostatek lze v současné době řešit pouze užitím zařízení velmi komplexní, která jsou rozměrná a nákladná. Mezi taková zařízení patří příkladně zařízení popsané v dokumentu WO 9111221, u kterého je měření prováděno v sedu měřené osoby a musí být tedy opatřeno rozměrným sedadlem, které výrazně zvyšuje hmotnost zařízení a omezuje tedy jeho mobilitu. Způsob měření u takového zařízení provádí měřená osoba pro koncentrické cvičení za intenze lýtkové části dolní končetiny. Takové či obdobné zařízení tedy musí být vybaveno elektromotory nebo hydraulický nebo pneumatickým systémem, který působí proti síle vykonávané svaly měřené osoby.
Úkolem tohoto vynálezu je tedy navrhnout způsob, jakým lze při zachování požadované jednoduchosti a samoobslužnosti zařízení, na kterém bude tento způsob prováděn, omezit či odstranit nedostatek identifikovaný výše.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob měření silových charakteristik kolena, který prostřednictví zařízení, na kterém je prováděn umožňuje získat údaje o svalové kontrakci quadricepsů, excentrické svalové kontrakci extenzorů kolena, koncentrické svalové kontrakci extenzorů kolena či izometrické svalové kontrakci extenzorů kolena.
Tento způsob je prováděn v dílčích krocích, kdy měřená osoba v pozici ve stoje se zadní plochou lýtek zapře o staticky umístěné siloměry a zadní plochou stehen se zapře o pohyblivé rameno a zahájí přechod do pozice v sedu, čímž působí na pohyblivé rameno, které prostřednictvím k němu připojenému snímači úhlové polohy pohyblivého ramene sleduje rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene a dále působí na siloměry, které měří sílu, které na ně měřená osoba vyvíjí individuálně pro každou dolní končetinu s tím, že snímač úhlové polohy ramene a siloměry předávají získané údaje do řídicí jednotky, která vyhodnocuje rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene a na zobrazovacím zařízení indikuje měřené osobě aktuální a požadovanou rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene tak, že měřená osoba přizpůsobí rychlost přechodu z pozice ve stoje do pozice v sedu požadované rychlosti.
Měření či eventuálně cvičení prováděné tímto způsobem je výhodné provádět v izokinetickém módu, jelikož izokinetický mód je pohybem svalů v blízkosti jejich vrcholu v průběhu celého rozsahu pohybu v kloubu a umožňuje plnou kontrakci v každém bodu rozsahu pohybu. Zvláště pro tréninkový účel je podstatné, že izokinetický pohyb znamená maximální zatížení aktivních svalů v průběhu celého rozsahu pohybu a umožňuje vykonat výrazně větší práci svalů oproti běžnému silovému tréninku, jelikož svalová síla není v průběhu pohybu konstantní.
Popsaný způsob tedy umožňuje měření nebo cvičení a vyhodnocování průběhu pohybu měřené osoby z hlediska izokinetického projevu pohybu a současně také z hlediska dosažených individuálních mezních hodnot vzhledem k tělesné konstituci měřené osoby.
Oproti dosavadnímu stavu techniky, tedy způsobům měření silových charakteristik kolena se vynález odlišuje zejména odlišnou polohou těla měřené osoby, která není v sedu s fixovanou polohou trupu a stehenní části dolní končetiny a provádí pohyb pouze lýtkovou částí dolní končetiny, ale má fixovánu lýtkovou část dolní končetiny, která se zapírá o siloměry a cvik provádí pohybem stehenní části dolní končetiny, při kterém vyvíjí svaly dolních končetin tlak působící proti gravitační síle.
Zařízení, na kterém je popsaný způsob prováděn se skládá z mechanické jednotky provádějící měření síly svalů a řídicí jednotky určující předem definovaný pohyb. Mechanická jednotka sestává
- 2 CZ 2019 - 632 A3 z rámu, k němuž je připojeno pohyblivé rameno, které je k rámu uchyceno ve svém spodním bodě tak, aby bylo umožněno jeho otáčení kolem osy v tomto spodním bodě. K pohyblivému ramenu je v ose jeho otáčení připojen snímač úhlové polohy, který snímá údaje o aktuální poloze pohyblivého ramene. Krámu jsou dále připevněny siloměry s opěrnými plochami umístěnými v horizontální poloze pro lýtka měřené osoby. Řídicí jednotka sestává z počítačem řízeného systému opatřeného firmware pro vyhodnocování údajů, které získává z elektrických siloměrů a snímače úhlové polohy a dále zahrnuje zobrazovací zařízení, které poskytuje optické pokyny měřené osobě tak, aby měřená osoba zachovala či uzpůsobila svůj pohyb dle předem definovaného scénáře měření či cvičení, a to zejména pohyb izokinetický. Zobrazovací zařízení je umístěno kolmo na osu pohybu měřené osoby pro lepší senzomotorické vedení měřené osoby. Řídicí jednotka je dále také vybavena rozhraním pro přenos dat do počítače, aby bylo možné jejich následné zobrazení a vyhodnocení.
Zařízení může být dále výhodně rozšířeno k rámu připojenou opěrnou plochu s dalším pohyblivým ramenem, k němuž je připojen další snímač úhlové polohy s tím, že tento snímač úhlové polohy je spojen s řídicí jednotkou. Siloměry s opěrnými plochami se v bodě jejich připojení k rámu otočí z horizontální do vertikální polohy, aby se měřená osoba v pozici kleku lýtky či kotníky zapírala o tyto opěrné plochy. Měřená osoba zahájí měření nebo cvičení se svislou polohou trupu a stehenní části dolních končetin a na ně v kolmé poloze lýtkovou částí dolních končetin. Lýtková část dolních končetin je takto fixována koleny na opěrné ploše a kotníky zapřenými o siloměry umístěnými nad nimi. Měřená osoba se v oblasti vrchní části stehna dotýká ramene snímače úhlové polohy. Měření nebo cvičení je zahájeno započetím dopředného úhlového pohybu měřené osoby tak, že se otevírá úhel trupu a stehenní částí dolních končetin vůči lýtkové části dolních končetin. Na trup a stehenní část dolních končetin působí gravitační síla, které směřuje tuto část těla směrem dopředného úhlového pohybu a proti ní působí síla svalů dolních končetin, která je při tomto pohybu měřena siloměry, o které je měřená osoba zapřena kotníky.
Zařízení v této konfiguraci umožňuje měření nebo cvičení také dalších svalů dolních končetin, a to svalu čtyřhlavého stehenního, svalu krejčovského, dvouhlavého svalu stehenního, svalu pološlašitého, svalu poloblanitého a svalu zákolenního, svalu holenního, dlouhého natahovače prstů, dlouhého natahovače palce, trojhlavého svalu lýtkového, dlouhého svalu lýtkového a krátkého svalu lýtkového.
Objasnění výkresů
Na obrázku 1 je vyobrazena měřená osoba v poloze před a po započetí způsobu měření dle příkladu 1 za pomoci zařízení dle příkladu 2.
Na obrázku 2 je vyobrazen axonometrický pohled na zařízení v konfiguraci dle příkladu 2.
Na obrázku 3 je vyobrazen axonometrický pohled na zařízení v konfiguraci dle příkladu 3
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Způsob měření silových charakteristik kolena prováděný za pomoci zařízení dle příkladu 2
Tento způsob je prováděn v dílčích krocích, kdy:
1. se měřená osoba v pozici ve stoje se zadní plochou lýtek zapře o staticky umístěné siloměry s opěrnými plochami 3;
-3CZ 2019 - 632 A3
2. následně se měřená osoba zadní plochou stehen zapře o pohyblivé rameno 2;
3. poté měřená osoba zahájí přechod do pozice v sedu;
4. změnou své pozice měřená osoba působí zadní plochou stehen eventuálně hýžděmi na pohyblivé rameno 2 tak, že dochází ke změně úhlové polohy pohyblivého ramene 2, které se tak otáčení kolem osy, která se nachází ve spodním bodě pohyblivého ramene;
5. současně změnou své pozice měřená osoba působí zadní plochou lýtek na siloměry s opěrnými plochami 3, o které se při pohybu nutném ke změně své pozice zapírá;
6. změna polohy pohyblivého ramene 2 je snímána prostřednictvím v ose spodního bodu pohyblivého ramene 2 připojenému snímači 21 úhlové polohy pohyblivého ramene 2, který snímá rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene 2 a údaje o změně úhlové polohy pohyblivého ramene, tedy aktuální pozici pohyblivého ramene 2 a rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene 2, předává řídicí jednotce, která údaje zaznamenává;
7. síla, kterou působí měřená osoba zadní plochou svých lýtek na siloměry s opěrnými plochami 3, je těmito siloměry snímána a údaje o síle a její změně v čase, kterou měřená osoba na siloměry s opěrnými plochami 3 působí předává řídicí jednotce, která údaje zaznamenává;
8. zobrazovací jednotka 4 indikuje měřené osobě aktuální rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene a požadovanou změnu rychlosti úhlové polohy tak, aby měřená osoba uzpůsobila rychlost svého pohybu.
Příklad 2
Výhodné provedení zařízení dle vynálezu v základní variantě pro provádění způsobu popsaného v příkladu 1.
Takovéto zařízení sestává z rámu 1, k němuž je připojeno vertikálně umístěné pohyblivé rameno 2, které je k rámu 1 uchyceno ve svém spodním bodě pro jeho otáčení kolem osy nacházející se v tomto spodním bodě. K pohyblivému ramenu 2 je v ose jeho otáčení připojen snímač 21 úhlové polohy pro snímání údaje o aktuální poloze pohyblivého ramene. Krámu 1 jsou připevněny siloměry s opěrnými plochami 3 umístěné ve vertikální poloze pro lýtka měřené osoby.
Zařízení je dále opatřeno řídicí jednotkou, která je propojena se snímačem úhlové polohy 21 a siloměry s opěrnými plochami 3. Řídicí jednotka sestává z počítačem řízeného systému opatřeného firmware pro vyhodnocování údajů, které získává ze siloměrů 3 a snímače 2 úhlové polohy a dále zobrazovacího zařízení 4 pro zobrazování optických pokynů měřené osobě pro zachování či uzpůsobení pohybu. Zobrazovací zařízení 4 je umístěno kolmo na osu pohybu měřené osoby tak, aby bylo v zorném poli měřené osoby. Řídicí jednotka je dále také vybavena rozhraním k přenosu dat do počítače pro jejich následné zobrazení a vyhodnocení.
Příklad 3
Výhodné provedení zařízení dle vynálezu v kombinované variantě zahrnující mimo konstrukci popsanou v příkladu 2 dále také komponenty umožňující měření síly dalších svalů dolních končetin.
Takovéto zařízení sestává z rámu 1, k němuž je připojeno pohyblivé rameno 2, které je k rámu 1 uchyceno ve svém spodním bodě pro jeho otáčení kolem osy nacházející se v tomto spodním bodě. K pohyblivému ramenu 2 j e v ose j eho otáčení připoj en snímač 21 úhlové polohy pro snímání údaj e o aktuální poloze pohyblivého ramene. K rámu 1 je dále připojena opěrná plocha 5 pro kolena, k níž je připojeno pohyblivé rameno 51 se snímačem úhlové polohy 52. K rámu 1 jsou připojeny
-4CZ 2019 - 632 A3 siloměry 3 s opěrnými plochami 31 na čepu pro změnu jejich pozice z vertikální pro zapření lýtky stojící měřené osoby do pozice horizontální pro zapření kotníky klečící měřené osoby.
Zařízení je dále opatřeno řídicí jednotkou, která je propojena se snímačem 21 úhlové polohy, 5 snímačem 52 úhlové polohy a siloměry 3. Řídicí jednotka sestává z počítačem řízeného systému opatřeného firmware pro vyhodnocování údajů, které získává ze siloměrů 3 a snímače 21 úhlové polohy nebo snímače 52 úhlové polohy a dále zobrazovacího zařízení 4 pro zobrazování optických pokynů měřené osobě pro zachování či uzpůsobení pohybu. Zobrazovací zařízení 4 je umístěno kolmo na osu pohybu měřené osoby tak, aby bylo v zorném poli měřené osoby. Řídicí jednotka je 10 dále také vybavena rozhraním k přenosu dat do počítače pro jejich následné zobrazení a vyhodnocení.
Průmyslová využitelnost
Způsob měření silových charakteristik kolena a zařízení k provedení tohoto způsobuje využitelné především pro diagnostické nebo tréninkové účely, a to zejména pro sportovce nebo rekonvalescenty.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu, vyznačující se tím, že měřená osoba v pozici ve stoje se zadní plochou lýtek zapře o vertikálně umístěné siloměry s opěrnými plochami (3) a zadní částí stehen se zapře o pohyblivé rameno (2) a zahájí přechod z pozice ve stoje do pozice v sedu, čímž působí na pohyblivé rameno (2), které prostřednictvím kněmu připojenému snímači (21) úhlové polohy sleduje rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene (2) a dále působí na siloměry s opěrnými plochami (3), které měří sílu, kterou na ně měřená osoba vyvíjí individuálně pro každou dolní končetinu s tím, že snímač (21) úhlové polohy a siloměry předávají získané údaje do řídicí jednotky, která vyhodnocuje rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene (2) a na zobrazovacím zařízení (4) indikuje měřené osobě aktuální a požadovanou rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene (2) tak, že měřená osoba přizpůsobí rychlost přechodu z pozice ve stoje do pozice v sedu požadované rychlosti.
- 2. Zařízení k provedení způsobu podle nároku 1 zahrnující rám (1) opatřený pohyblivým ramenem (2) s kněmu připojeným snímačem (21) úhlové polohy, siloměry a ke snímači (21) úhlové polohy a siloměrům připojenou řídicí jednotkou opatřenou zobrazovacím zařízením (4) pro indikaci aktuální a požadovanou rychlost změny úhlové polohy pohyblivého ramene (2) měřené osobě, vyznačující se tím, že pohyblivé rameno (2) je umístěno vertikálně nejméně do výšky stehen měřené osoby a nejvýše do výšky hýždí měřené osoby a k rámu (1) je uchyceno ve svém spodním bodě pro jeho otáčení kolem osy v tomto spodním bodě, k pohyblivému ramenu (2) je v ose jeho otáčení připojen snímač (21) úhlové polohy pro snímání údaje o aktuální poloze pohyblivého ramene, k rámu (1) jsou dále připevněny siloměry s opěrnými plochami (3) umístěné ve vertikální poloze ve výšce lýtek měřené osoby.
- 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že je dále opatřeno opěrnou plochou (5) pro kolena měřené osoby, k níž je připojeno pohyblivé rameno (51) se snímačem (52) úhlové polohy s tím, že siloměry s opěrnými plochami (3) jsou k rámu připojeny prostřednictvím otočeného čepu pro změnu jejich pozice z vertikální do horizontální.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-632A CZ2019632A3 (cs) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu |
| ES20793257T ES2952635T3 (es) | 2019-10-10 | 2020-10-08 | Método de medición de características de fuerza de una rodilla, en particular en movimiento isocinético y dispositivo para poner en práctica este método |
| PCT/CZ2020/050077 WO2021068999A1 (en) | 2019-10-10 | 2020-10-08 | Method of measurement of knee strength characteristics in particular in isokinetic movement and device for carrying out this method |
| US17/754,716 US20240074697A1 (en) | 2019-10-10 | 2020-10-08 | Method of measurement of knee strength characteristics in particular in isokinetic movement and device for carrying out this method |
| EP20793257.5A EP4041083B1 (en) | 2019-10-10 | 2020-10-08 | Method of measurement of knee strength characteristics in particular in isokinetic movement and device for carrying out this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-632A CZ2019632A3 (cs) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ308417B6 CZ308417B6 (cs) | 2020-08-05 |
| CZ2019632A3 true CZ2019632A3 (cs) | 2020-08-05 |
Family
ID=71838574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-632A CZ2019632A3 (cs) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240074697A1 (cs) |
| EP (1) | EP4041083B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ2019632A3 (cs) |
| ES (1) | ES2952635T3 (cs) |
| WO (1) | WO2021068999A1 (cs) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3787048A (en) * | 1969-02-24 | 1974-01-22 | W Bock | Exercise device |
| FR2600542B1 (fr) * | 1986-06-24 | 1988-09-09 | Maillard Jean Claude | Appareil pour le travail electif des quadriceps |
| WO1991011221A1 (en) | 1990-01-31 | 1991-08-08 | Loredan Biomedical, Inc. | Exercise and diagnostic system |
| JP2004275214A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 筋負担シミュレーション装置 |
| CZ2017856A3 (cs) * | 2017-12-29 | 2019-06-19 | Univerzita Karlova | Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný |
-
2019
- 2019-10-10 CZ CZ2019-632A patent/CZ2019632A3/cs unknown
-
2020
- 2020-10-08 ES ES20793257T patent/ES2952635T3/es active Active
- 2020-10-08 US US17/754,716 patent/US20240074697A1/en active Pending
- 2020-10-08 EP EP20793257.5A patent/EP4041083B1/en active Active
- 2020-10-08 WO PCT/CZ2020/050077 patent/WO2021068999A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ308417B6 (cs) | 2020-08-05 |
| EP4041083B1 (en) | 2023-05-17 |
| WO2021068999A1 (en) | 2021-04-15 |
| ES2952635T3 (es) | 2023-11-02 |
| US20240074697A1 (en) | 2024-03-07 |
| EP4041083A1 (en) | 2022-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111568613B (zh) | 蹲式人体下肢关节生物仿生装置 | |
| US5324247A (en) | Apparatus and method for multi-axial spinal testing and rehabilitation | |
| US5421798A (en) | Closed chain evaluation and exercise system | |
| CA2883174C (en) | Apparatus and method for knee flexor assessment | |
| Fujisawa et al. | Hip muscle activity during isometric contraction of hip abduction | |
| CZ2017856A3 (cs) | Zařízení pro měření síly svalů dolních končetin v izokinetickém pohybu a postup měření na něm prováděný | |
| KR102012348B1 (ko) | 병렬 로봇을 이용한 체간 재활 장치 | |
| Levesque et al. | Experimental comfort assessment of an active exoskeleton interface | |
| KR102531025B1 (ko) | 상지 및 하지의 근력 강화 재활운동 로봇장치 | |
| Han et al. | Mechanical framework design with experimental verification of a wearable exoskeleton chair | |
| KR101170899B1 (ko) | 햄스트링 유연성 검사 및 유연성 개선 로봇 장치 | |
| CZ2019632A3 (cs) | Způsob měření silových charakteristik kolena zejména v izokinetickém pohybu a zařízení k provedení tohoto způsobu | |
| KR20240106006A (ko) | 레일에 연결된 슬링과 진동자 및 피드백 정보를 제공하는 디스플레이를 이용한 휠체어 사용자의 실내 운동 시스템 | |
| CN115253189B (zh) | 一种腘绳肌离心训练和监测系统 | |
| CN115253190B (zh) | 一种腘绳肌离心肌力多维度测评方法 | |
| Daines et al. | Sit-to-stand and stand-to-sit crutch use for lower extremity powered exoskeletons | |
| Naval et al. | Intra-rater and inter-rater reliability of measuring pelvic tilt using the palpation meter (PALMTM) device in stroke. | |
| English et al. | Reliability of strength testing using the advanced resistive exercise device and free weights | |
| Németh et al. | Hip joint load and muscular activation during rising exercises | |
| Bouhabba et al. | Lower-limb rehabilitation robot design | |
| JP2873592B2 (ja) | 運動能力測定評価訓練装置 | |
| RU2537783C2 (ru) | Устройство для измерения кинематических и силовых параметров кисти | |
| Friederich et al. | Trunk muscle transducer | |
| Callam Lurvey et al. | Differences in force production on various isotonic loading devices | |
| CN120361490A (zh) | 一种外骨骼生物反馈式下肢康复训练器 |