PL247934B1 - Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni - Google Patents
Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoniInfo
- Publication number
- PL247934B1 PL247934B1 PL447888A PL44788824A PL247934B1 PL 247934 B1 PL247934 B1 PL 247934B1 PL 447888 A PL447888 A PL 447888A PL 44788824 A PL44788824 A PL 44788824A PL 247934 B1 PL247934 B1 PL 247934B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- pressure force
- base
- sensors
- attached
- force measurement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
-
- 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
-
- 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
- A63B23/12—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
- A63B23/16—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles for hands or fingers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
- G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/164—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in inductance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/167—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using piezoelectric means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów palców dłoni posiadające podstawę (1), z połączonymi do niej pierwszymi czujnikami pomiaru siły nacisku, podłączone do modułu przeliczeniowego, do którego podłączony jest wyświetlacz. Charakteryzuje się ono tym, że do podstawy (1) zamocowana jest bryła (5) w sposób umożliwiający regulację jej położenia i ustalenia względem podstawy (1). Do bryły (5) zamocowane są od strony podstawy (1) drugie czujniki pomiaru siły nacisku (6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5), które podłączone są z modułem przeliczeniowym tudzież drugie czujniki pomiaru siły nacisku (6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5) ułożone są nad pierwszymi czujnikami siły nacisku. Czujniki pomiaru siły nacisku zamocowane są do podstawy (1) w sposób umożliwiający ich przesuwanie i utwierdzanie oraz drugie czujniki pomiaru siły nacisku (6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5) zamocowane są do bryły (5) w sposób umożliwiający ich przesuwanie i utwierdzanie. Korzystnie podstawę (1) stanowi tablica dotykowa podłączona do urządzenia przeliczeniowego.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni.
Z opisu zgłoszenia wynalazku WO2021140976A1 znane jest urządzenie do przetwarzania informacji, które jest wyposażone w dwa lub więcej czujniki siły, które odpowiednio wykrywają siłę nacisku dwóch lub więcej różnych palców użytkownika. Urządzenie posiada również jednostkę przetwarzającą, informację dotyczące pomiaru siły dwóch lub więcej różnych palców.
Z opisu zgłoszenia wynalazku KR20230099097A znane jest urządzenie do pomiaru siły zginającej palec. Urządzenie posiada moduł pomiaru siły nacisku palca umieszczony na podstawie oraz wyświetlacz, który odbiera i wyświetla sygnał pomiarowy zmierzony przez moduł pomiaru nacisku palca. Korzystnie część nośna jest utworzona z wieloma otworami, a część stykająca się z palcem znajduje się w otworze części nośnej. Na dolnej powierzchni części stykającej się z palcem utworzony jest czujnik wykrywający siłę docisku, służący do wykrywania siły dociskającej przykładanej do części dociskającej palec. Czujnik jest wykonany z metalowej membrany. Tensometr wykonany ze stopu lub materiału z metalu amorficznego na bazie metaloidu jest wyposażony w cienką warstwę metalu. Folia izolacyjna jest osadzana na podłożu z polimeru poliimidowego. Czujnik wykrywający siłę docisku to krystaliczny materiał metalowy zawierający składnik niklu Ni lub miedź - Cu, cyrkon - Zr, żelazo - Fe, nikiel - Ni, krzem - Si i węgiel - C.
Problemem technicznym do rozwiązania jest badanie sił nacisku (zgięcia i wyprostu) palców dłoni spoczywających pomiędzy powierzchniami płaskimi ustawionymi pod kątem dopasowanym do kształtu dłoni bez przemieszczania ręki oraz ćwiczenie mięśni palców z wykorzystaniem jednego urządzenia.
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni posiadające podstawę, z połączonymi do niej pierwszymi czujnikami pomiaru siły nacisku. Czujniki te są podłączone do modułu przeliczeniowego, do którego podłączony jest także wyświetlacz. Istotą wynalazku jest to, że do podstawy w postaci płyty zamocowana jest, za pomocą elementów dystansujących, bryła w postaci płyty, w sposób umożliwiający regulację wysokości wolnej przestrzeni między nimi. Do bryły zamocowane są od strony podstawy drugie czujniki pomiaru siły nacisku, które połączone są z modułem przeliczeniowym. Drugie czujniki pomiaru siły nacisku ułożone są nad pierwszymi czujnikami siły nacisku. Pierwsze czujniki pomiaru siły nacisku zamocowane są do podstawy w sposób umożliwiający ich przesuwanie wzdłuż rowków ułożonych względem siebie pod kątem ostrym i ich utwierdzanie. Drugie czujniki pomiaru siły nacisku zamocowane są do bryły w sposób umożliwiający ich przesuwanie wzdłuż rowków ułożonych względem siebie pod kątem ostrym i ich utwierdzanie.
Opcjonalnie podstawę stanowi tablica dotykowa podłączona do modułu przeliczeniowego.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest możliwość monitoringu i stałej ewaluacji rehabilitacji palców dłoni, dzięki obserwacji wyników na ekranie urządzenia w postaci liczbowej i na wykresie, zebranie informacji w czasie rzeczywistym oraz porównania relacji sił palców obu dłoni.
Dużą różnicą i zaletą względem pozostałych wynalazków jest pomiar sił zgięcia i wyprostu pojedynczych palców oraz mobilność urządzenia i opcja wykorzystania w środowisku komfortowym i tożsamym dla odbiorcy takim jak: oddziały szpitalne, siłownie, sale gimnastyczne a nawet biura.
Urządzenie daje możliwość jednopłaszczyznowej oceny wydolności dłoni. Umożliwia ocenę deficytów siły wśród pacjentów neurologicznych (udary mózgu, stwardnienie rozsiane, uszkodzenia rdzenia kręgowego), ortopedycznych (urazy, złamania, rekonstrukcje), geriatrycznych (osłabienia wynikające z procesów starzenia się). Znajduje zastosowanie także w treningach personalnych w dyscyplinach sportowych wymagających idealnej koordynacji ręka-oko. Wykonane dzięki niemu pomiary są źródłem informacji nie tylko o sile palców oraz poziomie stabilizacji stawów dłoni, nadgarstka i łokcia, ale także o poziomie lateralizacji i dominacji stron ciała, zaburzeniach nawykowych wynikających z kompensacji w przypadku lokalnej niepełnosprawności, zaburzeniach czucia powierzchownego i głębokiego, oraz o holistycznej ocenie postawy ciała, stabilizacji stawów obwodowych i ewentualnym dysbalansie mięśni posturalnych w momencie dynamicznie zmieniającego się nacisku na czujnik pomiaru siły. Urządzenie dzięki zebranym informacjom pozwala w sposób skuteczniejszy programować i dobierać metody rehabilitacji maksymalizujące efektywność ruchową w przypadku pacjentów z deficytami ruchowymi oraz programować i usprawniać posiadane umiejętności wśród sportowców.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:
fig. 1 - widok izometryczny urządzenia, fig. 2 - widok izometryczny płyty dolnej urządzenia, fig. 3 - widok urządzenia z góry z zarysem badanej dłoni, fig. 4 - widok urządzenia z boku, fig. 5 - przekrój urządzenia wzdłuż jednego z czujników nacisku.
Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni w przykładzie wykonania posiada podstawę 1 w postaci płyty o wymiarach 300 x 400 mm. w płycie wykonane są rowki, w których zamocowane są przesuwnie wzdłuż nich pierwsze czujniki pomiaru siły nacisku 2.1,2.2, 2.3, 2.4, 2.5, w postaci belek tensometrycznych, które podłączone są do modułu przeliczeniowego 3 składającego się z mostków tensometrycznych, wzmacniaczy sygnałów i układu przetwarzania danych w postaci mikrokomputera Raspberry Pi, do którego podłączony jest wyświetlacz 4 - LED. Do podstawy 1 zamocowana jest bryła 5 w postaci płyty za pomocą pary regulowanych tulei dystansowych regulacja następuje poprzez obrót tulei na gwintowanym trzpieniu, które umożliwiają ustalenie wysokości i kąta a pomiędzy podstawą 1 a bryłą 5 w celu dopasowania ich do indywidualnych wymiarów dłoni użytkownika, w bryle 5 znajdują się rowki, ułożone równolegle do rowków w podstawie 1. W rowkach w bryle 5 zamocowane są od strony podstawy 1 drugie czujniki pomiaru siły nacisku 6.1,6.2, 6.3, 6.4, 6.5, w postaci belek tensometrycznych, które podłączone są z modułem przeliczeniowym 3. Drugie czujniki pomiaru siły nacisku 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 ułożone są nad pierwszymi czujnikami siły nacisku 2.1,2.2, 2.3, 2.4, 2.5. Czujniki pomiaru sił nacisku 2.1,2.2, 2.3, 2.4, 2.5 utwierdzane są do podstawy 1 oraz drugie czujniki pomiaru siły nacisku 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 utwierdzane są do bryły 5 za pomocą zacisków śrubowych (nie pokazanych na rysunku).
Podstawę 1 stanowi tablica dotykowa podłączona do modułu przeliczeniowego 3.
W przykładzie tym czujnikami pomiaru sił nacisku 2.1,2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 są belki tensometryczne o nacisku maksymalnym do 1000 N i rozdzielczości 0.1 N.
W innych przykładach wykonania czujnikami pomiaru sił nacisku 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 6.1,6.2, 6.3, 6.4, 6.5 są: czujniki rezystancyjne, czujniki pojemnościowe, czujniki piezoelektryczne, czujniki elastomerowe, czujniki MEMS.
Pomiar sił z zastosowaniem wynalazku polega na tym, że osoba badana umieszcza dłoń pomiędzy podstawą 1 a bryłą 5, w postaci płyty, urządzenia dociskając kolejno palcami do powierzchni czujników pomiaru sił nacisku 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 (dolnych) i 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 (górnych). Pomiar momentów polega na uprzednim pomiarze promieni działania sił pomiędzy opuszkiem palca a punktem osią obrotu palca względem śródręcza (staw śródręczno-paliczkowy). Po uprzednim pomiarze i wprowadzeniu do modułu przeliczeniowego 3 długości poszczególnych promieni działania sił wyprostu Fw i sił zgięcia Fz dla każdego palca modułu przeliczeniowy 3 wyświetla i zapisuje dane o sile wyprostu Fw i sile zgięcia Fz i momentach wszystkich palców dłoni
Wykaz oznaczeń:
1.
2.1,2.2, 2.3, 2.4, 2.5
3.
4.
5.
6.1,6.2, 6.3, 6.4, 6.5
Fw
Fz
- podstawa
- pierwszymi czujnikami pomiaru siły nacisku
- moduł przeliczeniowy
- wyświetlacz
- bryła
- pierwszymi czujnikami pomiaru siły nacisku
- siła wyporu
- siła zgięcia
Claims (2)
1. Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni posiadające podstawę (1), z połączonymi do niej pierwszymi czujnikami pomiaru siły nacisku (2.1,2.2, 2.3, 2.4, 2.5), które podłączone są do modułu przeliczeniowego (3), do którego podłączony jest wyświetlacz (4), znamienny tym, że do podstawy (1) w postaci płyty zamocowana jest za pomocą elementów dystansujących bryła (5) w postaci płyty w sposób umożliwiający regulację wysokości wolnej przestrzeni między nimi, przy czym do bryły (5) zamocowane są od strony podstawy (1) drugie czujniki pomiaru siły nacisku (6.1,6.2, 6.3, 6.4, 6.5), które połączone są z modułem przeliczeniowym (3) tudzież drugie czujniki pomiaru siły nacisku (6.1,6.2, 6.3, 6.4, 6.5) ułożone są nad pierwszymi czujnikami siły nacisku (2.1,2.2, 2.3, 2.4, 2.5) tudzież pierwsze czujniki pomiaru siły nacisku (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) zamocowane są do podstawy (1) w sposób umożliwiający ich przesuwanie wzdłuż rowków ułożonych względem siebie pod kątem ostrym i utwierdzanie oraz drugie czujniki pomiaru siły nacisku (6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5) zamocowane są do bryły (5) w sposób umożliwiający ich przesuwanie wzdłuż rowków ułożonych względem siebie pod kątem ostrym i utwierdzanie.
2. Urządzenie według zastrz. 1 znamienne tym, że podstawę (1) stanowi tablica dotykowa podłączona do modułu przeliczeniowego (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL447888A PL247934B1 (pl) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL447888A PL247934B1 (pl) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL447888A1 PL447888A1 (pl) | 2024-09-02 |
| PL247934B1 true PL247934B1 (pl) | 2025-09-15 |
Family
ID=92593988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL447888A PL247934B1 (pl) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL247934B1 (pl) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112155578A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-01 | 合肥工业大学 | 一种指力测力装置及指力测力器 |
| WO2021140976A1 (ja) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム |
| KR20230099097A (ko) * | 2021-12-27 | 2023-07-04 | 인제대학교 산학협력단 | 수지력 측정 장치 |
-
2024
- 2024-02-29 PL PL447888A patent/PL247934B1/pl unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021140976A1 (ja) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム |
| CN112155578A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-01 | 合肥工业大学 | 一种指力测力装置及指力测力器 |
| KR20230099097A (ko) * | 2021-12-27 | 2023-07-04 | 인제대학교 산학협력단 | 수지력 측정 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL447888A1 (pl) | 2024-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4958128B2 (ja) | 筋トーヌス計測装置 | |
| Li et al. | Contribution of the extrinsic and intrinsic hand muscles to the moments in finger joints | |
| Bachschmidt et al. | Walker-assisted gait in rehabilitation: a study of biomechanics and instrumentation | |
| Bear-Lehman et al. | Evaluating the hand: issues in reliability and validity | |
| Lee et al. | Validation of portable muscle tone measurement device for quantifying velocity-dependent properties in elbow spasticity | |
| Yang et al. | Comparison of posture and muscle control pattern between male and female computer users with musculoskeletal symptoms | |
| Beach et al. | Upper body kinematic and low-back kinetic responses to precision placement challenges and cognitive distractions during repetitive lifting | |
| Li et al. | Multi-directional strength and force envelope of the index finger | |
| WO2010111596A1 (en) | Intrinsic hand strength measurement device | |
| KR20150072782A (ko) | 손의 쥐는 힘 측정 장치 | |
| Musalem et al. | Biomechanical and electromyographic comparisons of isometric trunk flexor endurance test postures: Prone plank versus V-sit | |
| PL247934B1 (pl) | Urządzenie do diagnostyki i oceny rehabilitacyjnej sił i momentów sił palców dłoni | |
| Vocelle et al. | Determining isolated thumb forces in osteoarthritic and healthy persons | |
| US7127944B1 (en) | System and method for measuring the motor strength of a human thumb or finger | |
| Memberg et al. | A grasp force and position sensor for the quantitative evaluation of neuroprosthetic hand grasp systems | |
| De Souza et al. | Assessment of motor function in people with multiple sclerosis | |
| US20040097838A1 (en) | System and apparatus for providing quantified hand analysis | |
| Daponte et al. | Electronic measurements in rehabilitation | |
| CN212308798U (zh) | 手指训练器 | |
| Choe et al. | Effects of anterior weight-shifting methods on sitting balance in wheelchair-dependent patients with spinal cord injury | |
| Bourbonnais et al. | Static dynamometer for the measurement of multidirectional forces exerted by the thumb | |
| Hardwick et al. | Measuring the performer and performance | |
| Kurillo et al. | Static analysis of nippers pinch | |
| Makableh et al. | Smart muscle strength assessment glove for rehabilitation purposes | |
| Byers et al. | An electromechanical testing device for assessment of hand motor function |