Биомеханический анализ движений пальцев травмированной кисти как метод функциональной диагностики



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложен новый метод функциональной диагностики двигательной активности пальцев руки человека, основанный на регистрации движений пальцев и их биомеханическом анализе. Рассчитанные по биомеханической модели кинематические и динамические параметры движения пальцев адекватно отражают характер двигательных нарушений и дают их объективную численную оценку. Метод включает: а) регистрацию движений пальцев здоровой и больной руки с помощью электромагнитной системы типа MiniBirds; б) расчет индивидуальных биомеханических параметров пальцев - длин звеньев, положения и ориентации осей суставов; в) расчет кинематических параметров движений - развертки во времени суставных углов, угловых скоростей и ускорений, объема движений в отдельных суставах, степени координации изменений суставных углов в различных суставах (кинематической синергии); г) оценку динамических параметров движения - развертки во времени суммарных моментов мышечных сил в суставах (динамической синергии); д) оценку функционального состояния пальцев на основе анализа кинематических и динамических параметров движения до лечения, в процессе и по окончании лечения.

Об авторах

Елена Владимировна Бирюкова

ИВНД и НФ РАН

канд. физ.-мат. наук, старший науч. сотр. лаборатории математической нейрофизиологии обучения; ИВНД и НФ РАН

А А Фролов

ИВНД и НФ РАН

доктор биол. наук, зав. той же лабораторией; ИВНД и НФ РАН

И В Гринягин

ИВНД и НФ РАН

младший науч. сотр; ИВНД и НФ РАН

В Ф Коршунов

РГМУ

профессор, доктор мед. наук, руководитель клиники хирургии кисти, кафедра травматологии, ортопедии и ВПХ; РГМУ

С Ю Романов

4-й Градская больница Москвы

зав. отделением хирургии кисти; 4-й Градская больница Москвы

И А Смирнитская

ИВНД и НФ РАН

канд. физ.-мат. наук, младший науч. сотр. лаборатории математической нейрофизиологии обучения; ИВНД и НФ РАН

Список литературы

  1. Блохин А.Б., Фадеев М.Г., Обухов И.А. Организация экстренной и плановой специализированной помощи больным с патологией кисти //Главврач. - 2005. - N 11. - С. 60-64.
  2. Волкова А.М. Хирургия кисти. - Т. 3. - Екатеринбург, 1996.
  3. Кисель Д.А., Голубев И.О. Хирургия кисти: повреждения сгибательного аппарата //Избранные вопросы пластической хирургии. - 2004. - Т. 1, N 11. - С. 1-56.
  4. Коренев Г.В. Целенаправленная механика управляемых манипуляторов. - М., 1979.
  5. Коршунов В.Ф., Чуловская И.Г. Клиническая диагностика повреждений сухожилий сгибателей пальцев кисти //Вестн. РГМУ. - 2005. - N 7 (46). - C. 5-7.
  6. Магдиев Д.А., Чуловская И.Г., Коршунов В.Ф., Еськин Н.А. Лечение подкожных разрывов сухожилий разгибателей на уровне дистального межфалангового сустава //Вестн. РГМУ. - 2005. - N 7 (46). - С. 25-28.
  7. Нельзина З.Ф., Чудакова Т.Н. Неотложная хирургия открытых повреждений кисти. - Минск, 1994.
  8. Biryukova E.V., Roby-Brami A., Frolov A.A., Mokhtari M. Kinematics of human arm reсonstructed from spatial tracking system recordings //J. Biomech. - 2000. - Vol. 33, N 8. - P. 985-995.
  9. Burr N., Pratt A.L., Smith P.J. An alternative splinting and rehabilitation protocol for metacarpophalangeal joint arthroplasty in patients with rheumatoid arthritis //J. Hand Ther. - 2002. - Vol. 15, N 1. - P. 41-47.
  10. Coert J.H., Hoek van Dijke G.A., Hovius S.E.R. et al. Quantifying thumb rotation during circumduction utilizing a video technique //J. Orthop. Res. - 2003. - Vol. 21, N 6. - P. 1151-1155.
  11. Cole K.J, Abbs J.H. Coordination of three-joint digit movements for rapid fingerthumb grasp //J. Neurophysiol. - 1986. - Vol. 55. - P. 1407-1423.
  12. Darling W.G., Cole K.J., Abbs J.H. Kinematic variability of grasp movements as a function of practice and movement speed //Exper. Brain Res. - 1988. - N 72. - P. 225-235.
  13. Dounskaia N., Van Gemmert A.W., Stelmach G.E. Interjoint coordination during handwriting-like movements //Exper. Brain Res. - 2000. - N 135. - P. 127-140.
  14. Dennerlein J.T., Miller J.M., Mote Jr.C.D., Rempel D.M. A low profile human tendon force transducer: The influence of tendon thickness on calibration //J. Biomech. - 1997. - Vol. 30, N 4. - P. 395-397.
  15. Dennerlein J.T., Diao E., Mote Jr.C.D., Rempel D.M. Tensions in the flexor digitorum superficalis are higher than a current model predicts //J. Biomech. - 1998. - Vol. 31. - P. 295-301.
  16. Dennerlein J.T. Finger flexion tendon forces are a complex function of finger joint motions and fingertip forces //J. Hand Ther. - 2005. - Vol. 18. - P. 120-127.
  17. Drillis R., Contini R., Bluestein M. Body segment parameters //Artificial Limbs. - 1964. - Vol. 8, N 1. - P. 44-66.
  18. Dumont C.E., Popovic M.R., Keller T., Sheikh R. Dynamic force-sharing in multi-digit task //Clin. Biomech. - 2006. - Vol. 21, N 2. - P. 138-146.
  19. Dvir Z. The measurement of isokinetic fingers flexion strength //Clin. Biomech. -1997. - Vol. 12, N 7-8. - P. 473-481.
  20. Erdemir A., McLean S., Herzog W., Bogert A.J. Model-based estimation of muscle forces exerted during move-ments //Clin. Biomech. - 2007. - Vol. 22. - P. 131-154.
  21. Fioretti S. Three-dimensional in-vivo kinematic analysis of finger movement //Advances in the biomechanics of the hand and wrist /Eds. F. Schuind, K.N. An, W.P. Cooney III, M. Garcia-Elias. - New York, 1994. - P. 363-375.
  22. Forget N., Piotte F., Arsenault J. et al. Bilateral thumb's active range of motion and strength in de Quervain's disease: comparison with a normal sample //J. Hand Ther. - 2008. - Vol. 21, N 3. - P. 276-285.
  23. Frolov A.A., Prokopenko R.A., Dufosse M., Ouezdou F.B. Adjustment of human arm viscoelastic properties to the direction of reaching //Biol. Cybernetics. - 2007. - Vol. 94, N 2. - P. 97-109.
  24. Gehrmann S., Tang J., Kaufmann R.A. et al. Variability of precision pinch movements caused by carpal tunnel syndrome //J. Hand Surg. - 2008. - Vol. 33A, N 7. - P. 1069-1075.
  25. Gehrmann S.V., Kaufmann R.A., Li Z.-M. Wrist circumduction reduced by finger constraints //J. Hand Surg. - 2008. - Vol. 33B, N 8. - P. 1287-1292.
  26. Goodson A., McGregor A.H., Douglas J., Taylor P. Direct, quantitative clinical assessment of hand function: usefulness and reproducibility //Manual Ther. - 2007. - Vol. 12, N 2. - P. 144-152.
  27. Grinyagin I.V., Biryukova E.V., Maier M.A. Kinematic and dynamic synergies of human precision grip movement //J. Neurophysiol. - 2005. - Vol. 94. - P. 2284-2294.
  28. Hingtgen B., McGuire J.R., Wang M., Harris G.F. An upper extremity kinematic model for evaluation of hemiparetic stroke //J. Biomech. - 2006. - Vol. 39, N 4. - P. 681-688.
  29. Kamper D.G., Fischer H.C., Cruz E.G. Impact of finger posture on mapping from muscle activation to joint torque //Clin. Biomech. - 2006. - Vol. 21, N 4. - P. 361-369.
  30. Kapandji I.A. Physiologie articulaire. I. Membre supеrieur. - 5 ed. - Paris, 2002.
  31. Kuo L.-C., Cooney III W.P., Kaufman K.R. et al. A quantitative method to measure maximal workspace of thе trapeziometacarpal joint - normal model development //J. Orthop. Res. - 2004. - Vol. 22, N 3. - P. 600-606.
  32. Lee S.W., Chen H., Towles J.D., Kamper D.G. Estimation of the effective static moment arms of the tendons in the index finger extensor mechanism //J. Biomech. - 2008. - Vol. 41, N 7. - P. 1567-1573.
  33. Prokopenko R.A., Frolov A.A., Biryukova E.V., Roby-Brami A. Assessment of the accuracy of a human arm model with seven degrees of freedom //J. Biomech. - 2001. - Vol. 34. - P. 177-185.
  34. Rozendal R.H. Human poly-articular miscles: an anatomical comment //Human Movement Sci. - 1994. - Vol. 13, N 5. - P. 557-568.
  35. Sakai N., Liu M.C., Su F.-C. et al. Hand span and digital motion on the keyboard: concerns of overuse syndrome in musicians //J. Hand Surg. - 2006. - Vol. 31, N 5. - P. 830-835.
  36. Santello M., Soechting J.F. Gradual molding of the hand to object contours //J. Neurophysiol. - 1998. - Vol. 79. - P. 1307-1320.
  37. Williams S., Schmidt R., Disselhorst-Klug C., Rau G. An upper body model for the kinematical analysis of the joint chain of the human arm //J. Biomech. - 2006. - Vol. 39, N 13. - P. 2419-2429.
  38. Zancolli E.A. The trapeziometacarpal joint. The anatomy of the accessory tendons in early osteoarthritis //J. Hand Clin. - 2001. - Vol. 17, N 1. - P. 13-42.
  39. Zatsiorsky V.M., Selujanov V.N. The mass and inertia characteristics of main segments of human body / Eds. H. Matsui, K. Kobayashi. - Illinois, 1983. - P. 1152-1159.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2010


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-76249 от 19.07.2019.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах