Центры диагностики 3д сканер и лечения позвоночника. Компьютерная оптическая топография

МЕТОД ЦИФРОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЕФОРМАЦИЙ ПОЗВОНОЧНИКА

Изобретение относится к медицине, точнее к ортопедии при лечении деформаций позвоночника. Метод основан на компьютерной обработке цифровых изображений пациента, полученных цифровой камерой (фотоаппаратом) в трёх проекциях (прямой задней, левой боковой и прямой передней). Предварительно, на спине пациента вдоль позвоночника ставится семь точечных меток. Метки ставятся приблизительно на равном расстоянии друг от друга. Место установки меток определяется на ощупь, по остистым отросткам. На передней части тела пациента также ставится несколько меток, которые в дальнейшем при цифровой обработке должны помочь определить геометрическую централь туловища. Полученные цифровые изображения вводятся в память ЭВМ. Распознавание меток происходит с помощью оператора. Координаты полученные при распознавании используются для математической пространственной обработки. Результатом обработки является получение трёхмерного схематичного изображения позвоночника, с указанием величин отклонений от нормы в размерах и углах. На основании этих величин вычисляются степени сколиоза, лордоза и кифоза. Метод позволяет проводить раннюю диагностику деформаций позвоночника во фронтальной, горизонтальной, сагиттальной плоскостях, мониторинг, исключить необходимость проведения рентгенологических исследований в процессе лечения деформаций позвоночника.

Метод позволяет выявлять деформацию позвоночника начиная от нарушения осанки, которое ещё не является заболеванием, до сколиоза - сложной деформации позвоночника, характеризующейся, в первую очередь искривлением его во фронтальной плоскости (собственно сколиоз), с последующей торсией и искривлением в сагиттальной плоскости (увеличением физиологических изгибов - грудного кифоза, шейного и поясничного лордоза).

Прогрессирование болезни приводит к вторичной деформации грудной клетки и таза, нарушению функции легких, сердца и тазовых органов. Юноши со сколиозом проходят экспертизу для определения годности их к службе в армии.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к медицине, точнее к ортопедии, и может найти применение при лечении деформации позвоночника.

В настоящее время происходит постоянное увеличение числа пациентов, страдающих патологий опорно-двигательного аппарата, в первую очередь детей. При этом одно из ведущих мест занимает патология позвоночника. Причиной для начала заболевания может быть простое нарушение осанки. Из словаря С. И. Ожегова: "Осанка - внешность, манера держать себя (преимущественно о положении корпуса, складе фигуры)". Проще говоря - это поза стоящего человека. Сами по себе дефекты или нарушения осанки могут быть вызваны общей слабостью и вялостью организма (например, это сутулость у изнеженного подростка, не знающего, что такое утренняя гимнастика). Он не болен, просто следует заняться его физическим воспитанием и накачать мышцы, поддерживающие спину. В период активного развития организма небольшие нарушения развиваются в серьёзные дефекты.

Еще одна, довольно распространённая причина кривизны тела - разная длина ног. Часто бывает так, что в период бурного созревания, лет в 12-14, одна нога (чаще правая) как бы чуть-чуть отстает в росте. Это ведет к перекосу таза и, как следствие, к дугообразному искривлению позвоночника. Подобная деформация может довольно стойко закрепиться: вопреки ожиданиям, "отстающая" нога никак не желает догонять "лидирующую".

Причину появления деформации должен выявит врач-ортопед, но сигналом и данными для этого служит диагностика деформации позвоночника.

Для выявления патологии позвоночника традиционно используют рентгенологическое исследование, причем для выявления деформаций позвоночника во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях выполняют рентгенограммы в прямой и боковой проекциях. Для динамического наблюдения за течением, например, сколиотической болезни, пациента обследуют ежегодно. Если принять во внимание тот факт, что первично диагноз сколиоза обычно выставляют в среднем в 8-9 лет, а прогрессирование заболевания заканчивается в 16-17 лет, то количество необходимых рентгенограмм может быть до 15 единиц, что связано со значительной лучевой нагрузкой на растущий организм.

Существует метод, не использующий рентгеновского излучения - муаровая топография.

Основоположником получения оптического эффекта муаровой топографии является Takasaki H: Moire Topography Applied Optics 9. Автором была создана оптическая система, состоящая из трех элементов: источника света, фотокамеры и решетки, позволяющая при определенном расположении источника света и фотокамеры получить на поверхности тела пациента рисунок из чередующихся белых и черных полос, которое может давать представление о рельефе поверхности тела. Однако медицинского применения эта система в те годы не нашла.

Многократные модификации метода привели к созданию "Способа компьютерной оптической топографии формы тела человека и устройства для его осуществления" (Евразийский патент 000111, 1998 г., А 61 В 5/103). Этот метод является наиболее близким к предлагаемому и включает проецирование на поверхность тела пациента изображения пространственной системы эквидистантных оптически контрастных прямых линий, видеосъемку этого изображения, аналого-цифровое преобразование сигнала изображения, введение его в систему памяти электронно-вычислительной машины (ЭВМ) и обработку преобразованного сигнала для получения количественных параметров рельефа поверхности. Предварительно изображение указанной системы линий проецируют под указанным заданным углом на плоский экран и осуществляют видеосъемку изображения в отсутствии пациента. По полученным изображениям авторы судят об изменениях формы тела и делают вывод о том, что при выявлении объемной асимметрии можно говорить о наличии деформации позвоночника.

Недостатком метода является то, что наличие объемной асимметрии туловища является лишь косвенным признаком деформации позвоночника. Рельеф поверхности тела создаётся равно как скелетом, так и мягкими тканями. Известно, что человеческое тело всегда ассиметрично. И это нормально. На этом основании делать выводы о строении скелета не всегда правильно.

Схожесть методов заключается в отказе от применения рентгеновского излучения и цифровой математической обработке полученных данных.

Предлагаемый метод имеет ряд преимуществ:

Предлагаемый метод имеет очень большую точность. При использовании стандартного разрешения цифровой фотокамеры 2448х3264 точность измерения отклонений достигает ±0,4 мм. А при измерении углов ±0,2 градуса. Но такая точность имеет место при правильной расстановке меток.

Предлагаемый метод требует минимальный набор оборудования, цифровая фотокамера на штативе и персональный компьютер. Затраты на это оборудование на порядок меньше чем затраты на оборудование, используемое при других методах. Это позволяет широко применять метод не только в медицинских учреждениях, но и в детских садах, специализированных санаториях и других бюджетных организациях.

Предлагаемый метод в отличие от других чувствителен к деформации не только в коронарной и сагиттальной проекции, но и в аксиальной. Это помогает судить о ротации позвоночника вокруг своей оси на всём его протяжении.

Проведение съёмки.

Пациент должен стоять на фоне белой стены. Справа от пациента на стене должны быть две метки V 1 и V 2, которые расположены строго вертикально друг над другом на расстоянии соответственно 1000 мм. и 1500 мм. от пола. Эти метки необходимы, для того чтобы компьютерная программа откалибровала масштаб при расчетах, и настроилась на реальную вертикаль. Цифровая фотокамера находится на расстоянии 5-8 метров. При более близком расположении фотокамеры появятся погрешности в измерениях, возникающие от эффекта «вращающейся бочки». Расстояние от пола до оси фотообъектива должно быть приблизительно равно расстоянию от пола до позвонков С7-С8, так как этот отдел является серединой исследуемой области позвоночника. На спине пациента вдоль позвоночника ставится семь точечных меток. В особо сложных случаях при сильных деформациях позвоночника для получения более полных данных количество меток можно увеличить. Метки ставятся приблизительно на равном расстоянии друг от друга. Место установки меток определяется на ощупь, по остистым отросткам. Метки должны иметь вид вертикального штриха длиной 5 мм. чёрной гелиевой авторучкой, это поможет отличить их от родинок. На передней части тела пациента также ставится несколько меток, которые в дальнейшем при цифровой обработке должны помочь определить геометрическую централь туловища.

Отмечаются семь меток пересечения линий с задней поверхностью тела пациента и семь меток пересечения линий с передней поверхностью тела. Теперь отмечаются метки на снимке передней прямой проекции. Отмечаются метки V 1 и V 2 после чего программа переносит уровни семи меток с задней прямой проекции в виде горизонтальных линий. Ориентируясь на геометрическую централь туловища, метки ставятся на пересечениях горизонтальных линий с централью. Координаты всех отмеченных меток заносятся в память ЭВМ и служат данными для всех расчетов. Далее программа проводит обработку данных. Полученные результаты выводятся в графическом виде с указанием всех величин отклонений и углов.

До сих пор в ортопедии принято множество методик измерения угла искривления позвоночника, и, соответственно, множество различных классификаций с разными величинами углов в градусах. В нашей стране наиболее распространена классификация, предложенная В.Д. Чаклиным.

То критериям этой классификации программа оценивает все углы и выдаёт степени сколиоза и кифоза по всем деформированным участкам позвоночника.

Как известно, никакая компьютерная программа не вправе ставить диагноз пациенту, но она может быть незаменимым инструментом для сложных и точных расчетов для врача-ортопеда.

Метод основан на компьютерной обработке цифровых изображений отпечатка стоп пациента или проекции точек, соответствующих гребням остистых отростков позвонков, в трёх проекциях (прямой задней, левой боковой и прямой передней). Результатом обработки является получение плоскостного, при обследовании стоп, и трёхмерного при обследовании позвоночника, схематичного изображения, с указанием величин отклонений от нормы в размерах и углах. На основании этих величин вычисляются степени снижения высоты продольного и поперечного сводов стоп, сколиоза, лордоза и кифоза. Метод позволяет проводить раннюю диагностику и мониторинг развития деформаций стоп и позвоночника, исключить необходимость проведения рентгенологических исследований в процессе лечения.

Представленная информация не предназначена для самолечения. Не гарантируется ее точность и применимость в вашем случае. Обращайтесь к врачам-специалистам!

Компьютерная оптическая топография - КОМОТ - альтернатива более привычному и распространённому исследованию. Процедура хороша тем, что она не предполагает облучения. Больного можно подвергать ей неограниченное количество раз.

Какие отклонения от нормы позволяет выявлять данная технология?

С помощью неё обычно диагностируют искривления позвоночника - как уже развившиеся, так и только-только формирующиеся. Топограф легко определяет:

• сколиозы;
• мышечную ассиметрию;
• перекосы таза;
• скрученность туловища;
• разворот отдельных позвонков;
• уплощения либо усиления лордозов и кифозов.

Своеобразие технологии КОМОТ

Компьютерная топография - новое слово в российской медицине. Она разработана отечественными специалистами в 1994 г. В 2002 г. её авторы, сотрудники сотрудниками новосибирского научно-производственного предприятия «МЕТОС» и новосибирского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии НИИТО получили за свой проект престижную медицинскую премию "Призвание".

Инновационный способ диагностики прост до элементарности. Аппарат не просвечивает пациента насквозь, а лишь создаёт удобные условия для соотнесения изгибов его тела с соответствующими эталонными показателями.

Больной в кабинете раздевается, а затем встаёт спиной к камере. Сбоку располагается диапроектор. С проектора на спину выводят чёткое изображение частых вертикальных полос, расположенных на строго одинаковом расстоянии друг от друга.

Отображаясь на теле, полосы повторяют его изгибы. Полученная картинка записывается камерой и далее передаётся на компьютер.

Особая программа обрабатывает полученную информацию в цифровом формате. Она выдаёт готовые результаты - изображение состояния позвоночника в трёх плоскостях, прогноз по прогрессированию обнаруженных патологий.

Важнейшее преимущество цифровой топографии - высокая степень автоматизации процесса. По сути, от врача требуется только правильно поставить обследуемого перед оборудованием и запустить программное обеспечение.

Где сделать и какова цена?

Пока аппарат есть только в некоторых наиболее прогрессивных диагностических центрах. К середине 2013 г. компания "Метос" поставила около 230 аппаратов в различные клиники России и ближнего зарубежья.

Топографами на настоящий момент располагают:

• клиника НИИТО в Новосибирске (филиалы на Крылова,7, Фрунзе, 19, Жемчужной,20);
• Ярославское протезно-ортопедическое предприятие (Московский проспект, 68);
• ФГУП Центральный клинический санаторий им.Дзержинского (Виноградная,35);
• Рязанский областной консультативно диагностический центр для детей (Свободы, 66);
• ГУЗ Областной центр медицинской профилактики Магадана (пр. Карла Маркса, 60а);
• Клиника позвоночника в Петербурге(Авиаконструкторов, 6; Энгельса, 27);
• практически все детские городские поликлиники Москвы и др.

В НИИТО - "родном" институте КОМОТ - процедура стоит около 1200 рублей. В стоимость обследования входит подробная консультация врача-вертебролога.

Компьютерная оптическая топография — единственный, новейший, абсолютно безвредный метод диагностики, позволяющий оценить состояние Вашего позвоночника и суставов в движении. Обладает абсолютной точностью и не имеет аналогов по функциональности в России.

Принцип построен на определении формы, размеров и положения изгибов тела по серии фотоизображений. Благодаря детальному анализу скелета человека аппарат позволяет оценить более 80 показателей осанки и более 100 показателей скелета в движении. С помощью карт тела и 3D моделей можно визуально оценить асимметрию тела и различные деформации скелета.

Это «золотой стандарт» диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата в Европе. Единственный диагностический комплекс, позволяющий обнаружить проблемы скелета во время движения. Незаменим для детского возраста, особенно в период бурного роста, когда особо внимание следует уделить осанке.

Преимущества диагностики

1. С тепень достоверности до 96,5%
2. Быстро и точно: исследование проводится в течение 7—10 минут
3. Абсолютная безопасность:отсутствует какое-либо вредное излучение, благодаря чему применяется для детей и подходит пациентам с металлическими имплантами и кардиостимуляторами
4. Не противопоказан беременным — единственный из существующих методов оценки нарушений осанки, разрешенный беременным на любом сроке
5. Бесконтактность: не требует фиксации и контакта с пациентом
6. Нет замкнутых пространств: комфорт проведения процедуры для пациентов, страдающих клаустрофобией

Аппарат оценивает и показывает истинную амплитуду движений в суставе во время ходьбы. Не только фиксирует точки перегрузки скелета, но и помогает спрогнозировать зоны перегрузки. Благодаря незамедлительному отображению результатов воздействия на позвоночник позволяет контролировать результаты лечения на всех этапах. DIERS сравнивает несколько результатов диагностики одномоментно, показывая истинные причины перекоса таза и влияние компенсации длины ног на осанку и ось позвоночника. После диагностики составляется индивидуальная программа реабилитации с помощью компьютерного анализа тела. Широко используется и в качестве контроля реабилитации пациентов в пред- и послеоперационном периоде.

Как проводится диагностика

Диагностика проводится очень просто. Пациент раздевается до нижнего белья и встает на беговую дорожку. Далее диагностика осанки проводится стоя и в движении (во время ходьбы по беговой дорожке). Для оценки функции нижних конечностей производится анализ походки человека с помощью нескольких камер, расположенных вокруг пациента. Также в комплекс диагностики входит анализ стоп стоя и в движении. Производится оценка точек перегрузки стоп.

В каких случаях применяется

Клиническое применение:

• сколиоз и сколиотическое искривление;
• несоответствие длины ног;
• перекос и скручивание таза;
• боли, вызванные нарушениями осанки; изменения осанки;
• остеопороз и деформация скелета;
• артроз суставов;
• синдром дисфункции височно-нижнечелюстного сустава;
• позвоночные блокады;
• неврологические симптомы (например, тест Ромберга);
• дефицит/дисбаланс мышечной массы (тест Маттиаса, тест фламинго);
• деформации ног; боли в суставах ног;
• боли в стопах и многое другое.

Что получает пациент

По результатам диагностики пациент получает распечатку результатов исследования до 10 страниц и экспертное заключение врача. Возможна запись на CD или флеш-накопитель.

Особенность оптической топографии

Методы исследования КТ, МРТ и рентгена проводятся в сидячем или лежачем положении в состоянии полного покоя. Компьютерная оптическая томография — единственный метод диагностики, позволяющий посмотреть, что происходит в позвоночнике и суставах во время движения и в нагрузке, что поможет выявить истинную причину боли и деформации скелета.

Важно знать!

Зачастую лечение проблем человека происходит симптоматически, т.е. лечат боль и воспаление, но не всегда проблема находится там. Золотое правило эффективности лечения — точное определение причинно-следственной связи заболевания скелета.

Чаще всего болевой синдром и воспаление возникают при нарушении геометрии тела (перекосы таза, сколиотическая деформация, деформация стоп, укорочение ног и т. д.), поэтому истинную картину изменений можно получить только после компьютерной диагностики тела в движении. Детальный анализ геометрии тела, стоя и в движении, поможет составить эффективную программу лечения и учесть всю патологическую цепочку, которая привела к заболеванию.

Пройти компьютерную оптическую топографию можно в клинике «Здравствуй!» на Чертановской
Адрес: Балаклавский пр-т, д. 16.

3454 0

Место оптической компьютерной топографии в ранней скрининговой диагностике ортопедических заболеваний у детей г. Тольятти

Оптическая компьютерная топография (ОКТ) - сравнительно новый метод диагностики. Начало разработки метода относится к 1993 г., разрешение МЗ РФ на его применение получено в конце 1996 г. С 2002 года при проведении массовых осмотров детей г. Тольятти применяем два оптических компьютерных топографа производства Новосибирской фирмы "МеТоС" (медицинские топографические системы) в стационарном и мобильном вариантах исполнения. Второй вариант используется для скрининг-диагностики ортопедической патологии непосредственно в школах и детских садах. Метод информативный, наглядный, быстро выполнимый. Обеспечивает высокоточное определение формы поверхности туловища. Обследование совершенно безвредно для здоровья пациентов и обслуживающего персонала и показано детям, начиная с четырехлетнего возраста. В основу оптической компьютерной топографии положен принцип муаровой топографии. Используется только световой поток из двух источников: проектора полос и осветителя светоотражающих маркеров, укрепленных на анатомических ориентирах поверхности тела обследуемого. Видеокамера передает изображение на компьютер.

Используемые в оптической компьютерной топографии дескрипторы после проведения анализа топографических параметров описывают отклонение вершины кифоза, наличие гиперлордоза, локализацию дуги сколиотического или кифотического искривления, величину латерального отклонения и ротации позвонков, выраженную в градусах, величину реберного горба, наклон и поворот углов лопаток, их крыловидность, величину и асимметричность расположения, асимметричность расположения надплечии, наклон или перекос таза, при осмотре спереди выраженность воронкообразной или килевидной, либо асиметричной деформации грудной клетки и другие параметры, отображая при этом степень выраженности той или иной патологии в терминах: норма, субнорма, отклонение от нормы I, II степени и т.д. В результате компьютерной обработки строится графическое топографическое изображение поверхности тела обследуемого в нескольких проекциях, выдается заключение с указанием вида нарушения осанки, а при наличии сколиоза с указанием степени деформации согласно классификации В.Д. Чаклина (1965), определяется наличие и вид деформации грудной клетки, врожденного высокого стояния лопатки (болезни Шпренгеля).

При помощи оптической компьютерной топографии проводим мониторинг состояния пациентов группы риска, контролируем динамику течения процесса, оцениваем эффективность консервативного лечения детей со сколиозом, кифозом, деформациями грудной клетки, болезнью Шпренгеля, результаты оперативного лечения.

Из детей с нарушениями осанки и с симптомами дисплазии кожных покровов формируем группу риска по сколиозу. Эти дети берутся на диспансерный учет. В группе риска проводятся мероприятия по профилактике сколиоза. Для раннего выявления сколиоза детей направляют на оптическую топографию деформаций позвоночника 2 раза в год. Дети со сколиозом остаются на лечении и диспансерном наблюдении у ортопеда. Результаты лечения сколиозов I степени контролируются при помощи оптической топографии деформаций позвоночника 4 раза в год. При подозрении на возникновение сколиоза II степени и выше делается рентгенография позвоночника. Стоимость одного обследования оптической компьютерной топографией значительно ниже стоимости рентгенографического обследования. Например, при стандартном рентгенологическом обследовании детей со сколиозом выполняются три снимка: в прямой проекции, стоя и лежа и в боковой лежа. Стоимость только рентгеновской пленки для данного обследования без реактивов составляет 75 рублей. Не следует забывать и о необходимом на данное исследование времени, затрачиваемом на установку кассет, съемку, проявку, фиксацию, просушку рентгенограмм, их расчерчивание и описание рентгенологом. Нужно помнить и о получаемой ребенком лучевой нагрузке. Стоимость расходных материалов на одно обследование на оптическом компьютерном топографе складывается из стоимости одного листа обычной бумаги формата А-4, которая составляет 18 копеек, и незначительного количества чернил картриджа. Время от начала обследования до получения результатов гораздо короче, так как результаты сразу же выдаются компьютером на принтер.

Внедрение метода уже позволило уменьшить лучевую нагрузку на детей г. Тольятти и получить экономический эффект в связи с уменьшением количества выполняемых рентгенограмм. Раннее выявление ортопедических заболеваний позволяет проводить профилактические мероприятия и своевременное, а потому и более эффективное консервативное лечение.

Колчин Д.В., Шатохин В.Д., Вишнякова О.Н.
Центр медицинской профилактики Департамента здравоохранения г. Тольятти, медико-профилактическая служба ОАО "АвтоВАЗ"

КОД - цифровая фотография спины при специальном освещении.

В основе обследования лежит принцип получения объемной модели тела пациента путем компьютерной обработки фотографии его спины, освещенной вертикальными полосами под определенным углом. Специальная программа позволяет измерить целый ряд параметров тела: объем и напряженность мышц слева и справа от позвоночника, наклоны, повороты на различных уровнях, разницу в высоте плеч, лопаток и тазовых костей, величину сколиотических дуг и физиологических изгибов (кифоз, лордоз) и многое другое. Полученные данные используются специалистами Центра для подбора индивидуальной программы лечения.

Особенностью обследования является возможность оценить эффективность проводимого лечения с помощью повторных обследований и сравнительного анализа изменений в параметрах тела, что дает возможность при необходимости скорректировать программу.

КОД на I цикле лечения:

Разница мышечного тонуса: с правой стороны в грудном отделе тонус выражен сильнее. Тонус ягодичной мышцы справа снижении поясничной области. Отмечается разворот верхнегрудного и нижнегрудного отдела вправо, а крестцового отдела влево. Смещение мышечной оси влево относительно центра спины. Увеличен грудной кифоз, пояснчый лордоз.

КОД на II цикле лечения:

Увеличение мышечного тонуса слева в области верхнегрудного отдела, правой ягодичной мышцы и области поясницы. Скорректирован разворот верхнегрудно и крестцового отдела позвононичка. Мышечная ось скорректирована в грудном отделе относительно центральной оси позвоночника. Начало формирования физиологичного грудной кифоза и поясничного лордоза.