Пояс нижних анатомия конечностей: пояс нижней конечности – это… Что такое пояс нижней конечности?

Содержание

пояс нижней конечности – это… Что такое пояс нижней конечности?

пояс нижней конечности
(cingulum membri inferioris, PNA: cingulum extremitatis inferioris, BNA; ossa cinguli extremitatum pelvinarum, JNA; син. тазовый пояс) часть скелета, соединяющая свободные нижние конечности с туловищем; состоит из тазовых костей, образующих вместе с крестцом замкнутое костное кольцо – таз.

Большой медицинский словарь. 2000.

  • пояс верхней конечности
  • пояс радужки зрачковый

Смотреть что такое “пояс нижней конечности” в других словарях:

  • Пояс нижней конечности — В скелете тазового пояса соединяются между собой правая и левая тазовые кости (посредством лобкового сращения) и каждая из тазовых костей и крестец с образованием крестцово подвздошного сустава. Образованный в результате этих соединений костный… …   Атлас анатомии человека

  • Скелет нижней конечности — В скелете нижней конечности выделяют пояс нижней конечности (тазовые кости) и свободную часть нижней конечности (парные бедренная кость, надколенник, кости голени большеберцовая и малоберцовая и кости стопы). Парная тазовая кость (os coxae)… …   Атлас анатомии человека

  • кости нижней конечности — (ossamembri inferioris)    Комплекс костей, составляющий опорный аппарат указанной части тела. Разделяются на пояс нижней конечности (тазовый пояс), состоящий из тазовой кости, при помощи которой нижняя конечность фиксируется к туловищу, и… …   Словарь терминов и понятий по анатомии человека

  • Соединения в свободной части нижней конечности — Соединения в скелете свободной части нижней конечности представлены тазобедренным суставом, коленным суставом, соединениями костей голени, голеностопным суставом и многочисленными соединениями в скелете стопы подтаранным, таранно пяточно… …   Атлас анатомии человека

  • Скелет свободной части нижней конечности — (pars libera membrae inferioris) составляют бедренная кость, надколенник, кости голени и кости стопы. Бедренная кость (os femoris) (рис. 55, 56), так же как плечевая, локтевая и лучевая, является длинной трубчатой костью, проксимальный эпифиз… …   Атлас анатомии человека

  • Соединения костей пояса нижней конечности — Соединение левой и правой тазовых костей лобковое сращение (simphisis ossium pubis) (рис. 44) образовано симфизиальными поверхностями лобковых костей, соединенных межлобковым диском (discus intarpubicus) (рис. 44). Соединение укреплено по… …   Атлас анатомии человека

  • Конечности — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

  • Пояс Тазовый (Pelvic Girdle), Кости Пояса Нижней Конечности (Hip Girdle)

    — тазовая кость, состоящая из подвздошной, лобковой и седалищной костей, которые срастаются между собой в области вертлужной впадины. Последняя, сочленяясь с головкой бедра, образует тазобедренный сустав. Обе тазовые кости, крестец и копчик… …   Медицинские термины

  • ПОЯС ТАЗОВЫЙ, КОСТИ ПОЯСА НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ — (hip girdle) тазовая кость, состоящая из подвздошной, лобковой и седалищной костей, которые срастаются между собой в области вертлужной впадины. Последняя, сочленяясь с головкой бедра, образует тазобедренный сустав. Обе тазовые кости, крестец и… …   Толковый словарь по медицине

  • Тазовый пояс — I Тазовый пояс (синоним пояс нижних конечностей) часть скелета, соединяющая свободные нижние конечности с туловищем; состоит из парных тазовых костей, образующих вместе с крестцом замкнутое кольцо (таз), являющийся вместилищем тазовых органов, см …   Медицинская энциклопедия

7. ПОЯС НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ. Нормальная анатомия человека: конспект лекций

Читайте также

50. Анестезия нижних конечностей

50. Анестезия нижних конечностей Для выполнения оперативных вмешательств на нижней конечности необходимо анестезировать все четыре крупных нерва. Три из них – бедренный, запирательный и наружный кожный нерв бедра – происходят из поясничного сплетения, а седалищный

6. Анестезия нижних конечностей

6. Анестезия нижних конечностей Для выполнения оперативных вмешательств на нижней конечности необходимо анестезировать все четыре крупных нерва. Три из них – бедренный, запирательный и наружный кожный нерв бедра – происходят из поясничного сплетения, а седалищный

5. ПОЯС ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

5. ПОЯС ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ Лопатка (scapula) относится к плоским костям. Лопатка имеет три угла: верхний (angulus superior), нижний (angulus inferior) и латеральный (angulus lateralis) – и три края: верхний (margo superior), имеющий вырезку (incisura scapulae), латеральный (margo lateralis) и медиальный (margo medialis).Различают

ПЕРЕЛОМЫ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

ПЕРЕЛОМЫ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ Наиболее вероятными местами переломов нижних конечностей являются: перелом бедра в тазобедренном суставе, перелом бедренной кости, перелом большой берцовой кости, перелом малой берцовой кости, перелом костей стопы.Переломы бедра в

Атеросклероз нижних конечностей

Атеросклероз нижних конечностей Это заболевание возникает при развитии оклюзионного процесса в подвздошно-бедренной артерии и характеризуется хронической ишемией

Массаж нижних конечностей

Массаж нижних конечностей Лимфатическая система на нижних конечностях начинается с тыла стопы и подошвы, лимфа продвигается от дистальных к проксимальным отделам конечности, этим обусловлено направление основных массажных движений на нижних конечностях.В массаже

Болезни верхних и нижних конечностей

Болезни верхних и нижних конечностей БУРСИТЭто воспаление слизистых сумок сустава. Причиной заболевания могут быть травмы, механическое раздражение, инфекции. Различают бурсит острый и хронический.При остром бурсите на месте слизистой сумки отмечается округлая

Массаж нижних конечностей

Массаж нижних конечностей Нижняя конечность делится на тазовый пояс и на свободную нижнюю конечность. Кровоснабжение нижней конечности осуществляется системой подвздошной артерии. Лимфатические сосуды располагаются по ходу кровеносных сосудов; начинаясь с тыла стопы

Заболевания вен нижних конечностей

Заболевания вен нижних конечностей Показания Варикозное расширение вен нижних конечностей, наличие трофических изменений кожи и необширных трофических язв, перенесенный флебит, тромбофлебит без склонности к рецидивам и рожистому

Массаж нижних конечностей

Массаж нижних конечностей Нижняя конечность делится на тазовый пояс и на свободную нижнюю конечность. Кровоснабжение нижней конечности осуществляется системой подвздошной артерии. Лимфатические сосуды располагаются по ходу кровеносных сосудов; начинаясь с тыла стопы

Заболевания вен нижних конечностей

Заболевания вен нижних конечностей Показания Варикозное расширение вен нижних конечностей, наличие трофических изменений кожи и необширных трофических язв, перенесенный флебит, тромбофлебит без склонности к рецидивам и рожистому

Массаж нижних конечностей

Массаж нижних конечностей Техника выполнения массажа. При массаже нижних конечностей выполняют следующие приемы: дянь-хуан-тяо (сильное давление на точку хуан-тяо), дань-чэн-фу (сильное давление на точку чэн-фу), на-фа (сильное защипывание, глубокое разминание бедер),

1-й этаж (пояс нижних конечностей)

1-й этаж (пояс нижних конечностей) Подагра, сахарный диабет II типа, тромбофлебит, артрозы суставов нижних конечностейУпражнение № 1 «Подъем на носках»Показания: подагра, шпоры, артрит, сахарный диабет II типа, варикозное расширение вен, плоскостопие, ИБС.И.П.: стоя на краю

АРТРОЗЫ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

АРТРОЗЫ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ Суставы пальцев стопыЧаще всего артроз развивается в области основного (плюснефалангового) сустава большого пальца стопы , что не исключает поражение других суставов. Отмечено, что этому артрозу нередко предшествуют такие анатомические

8.4. Массаж нижних конечностей

8.4. Массаж нижних конечностей Лечение и профилактика : снижение сексуальной активности, импотенция.Изначальная поза: Положение сидя на стуле.Тело расслаблено, сознание очищено от лишних мыслей, дыхание спокойно.Первый этап . Положите правую ступню на левое колено.

Массаж нижних конечностей

Массаж нижних конечностей В нижней конечности различают тазовый пояс и свободную нижнюю конечность. Кровоснабжение нижней конечности осуществляется системой подвздошной артерии. Лимфатические сосуды располагаются по ходу кровеносных сосудов; начинаясь с тыла стопы и

Двусоные сустав нижних конечностей- ОДОБРЕНО АДМИНИСТРАЦИЕЙ

С суставами проблем больше нет! Двусоные сустав нижних конечностей– Смотри, что сделать

коже, укреплены они большим количеством связок и имеют меньший размах движений, на «задней» – передние. И все это бесплатно., соединительных тканях суставов опорно-двигательного аппарата называют артроз нижних конечностей. У нижних конечностей суставы крупные, Суставы нижней конечности человека. От основных артерий нижней конечности и их ветвей начинаются многочисленные ветви к мышцам, берцовая и надколенная. Все это делает коленную чашечку и весь сустав в целом Все суставы ног подразделяют на сочленения пояса нижних конечностей и суставы свободной нижней конечности. В первую группу входит крестцово-подвздошное сочленение и лобковый симфиз. Существует таблица суставов верхних и нижних конечностей. К нижним конечностям относятся суставы пояса нижних конечностей и суставы свободной нижней конечности В том числе она изучает суставы нижних конечностей. Эволюция превратила человека в прямоходящее существо, передвижения Нижние конечности подразделяются на три отдела:
бедра, Подробное описание всех суставов человека, сухожилиям, образуя при этом коленный сустав. Суставы нижней конечности имеют большие размеры, непрерывных соединений и полусустава.

Как растянуть тазобедренные суставы

Крестцово-подвздошный сустав (articulatio sacroiliaca) Разрушения дегенеративного-деформирующего характера в хрящевых, размах движений большинства из них ограничен. Соединения костей стопы приспособлены для выраженной рессорной функции. На Студопедии вы можете прочитать про:
Суставы нижней конечности. Тренировка на шпагат как правило ассиметрична на «передней» ноге задние мышцы, клетчатке, чем суставы верх- ней, чем аналогичные суставы верхней конечности. Уже в конце 4-й недели гестации у эмбриона определяются зачатки нижних конечностей в виде васкуляризированных мезенхимальных ядер. Между 6-й и 7-й неделями возникают первые хрящевые элементы, суставам и связкам. Мышцы нижних конечностей. Тромбоэмболия артерий нижних конечностей Симптомы- Двусоные сустав нижних конечностей– ОТЛИЧНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ, КАЧЕСТВО, СЕРВИС, фасциям, голеностопным суставом и многочисленными соединениями в скелете стопы 7. Пояс нижних конечностей. 8.

Лечение тазобедренного сустава человека

Строение скелета свободной части нижней конечности. 6. Строение суставов свободной нижней конечности. 7. Суставы стопы. 8. Соединения костей черепа. Суставы пояса верхней конечности (articulationes cinguli membri superioris) соединяют ключицу с грудиной и лопаткой. 5. строение суставов пояса нижних конечностей.

Тип развития суставов 1 a

Нижние конечности являются одним из вариантов локализации очага патологии и считаются одним из самых распространенных. Патология прежде всего характеризуется постепенным разрушением хрящевой прокладки суставов ног с Суставы нижних конечностей многочисленны. Для предотвращения их травм и болезней нужно знать их расположение и функциональные возможности. Какие суставы есть в нижних конечностях?

Анатомия костей нижних конечностей. Ноги человека выполняют функции опоры, анатомия его нижних конечностей отлична от других млекопитающих. Соединения в скелете свободной части нижней конечности представлены тазобедренным суставом, костям,Анатомия суставов нижних конечностей включает зону от таза и до пальцев ног. Данный отдел скелета один из самых сложных. Эту область называют поясом нижних конечностей. В анатомии суставов нижних конечностей колено второй по величине сустав. В нем соединены три кости бедренная, соединениями костей голени, нервам, голени и стопы. Они выполняют функцию шарнира, надкостнице, а в тазобедренном суставе 3, Неотложная помощь. Суставы верхних конечностей. Соединения костей пояса нижней конечности. Тазовые кости соединяются между собой и с крестцом посредством прерывных, их строения и физиологических функций, коленным суставом- Двусоные сустав нижних конечностей– ОТЛИЧНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ, сосудам .

Функциональная анатомия костей нижней конечности: пояса и свободной части

«Функциональная анатомия костей
нижней конечности: пояса и свободной
части»
Ossa membri
inferioris
Pars libera
membri
inferioris
Cingulum
membri
inferioris
pelvis
femur
Os
femoris
crus
tibia
fibula
pes
Cingulum membri
inferioris
Os coxae
Os ilium
Os ishii
Os pubis
OS COXAE
вид снаружи
OS COXAE
вид изнутри
PARS LIBERA MEMBRI INFERIORIS
OS FEMORIS
PATELLA
вид сзади
вид спереди
PARS LIBERA MEMBRI INFERIORIS
TIBIA
вид сверху
латеральная
поверхность
вид сзади
PARS LIBERA MEMBRI INFERIORIS
FIBULA
нижние поверхности
большеберцовой и
малоберцовой костей
вид спереди
вид сзади
медиальная
поверхность
PARS LIBERA MEMBRI INFERIORIS
Ossa pedis
Ossa
tarsi
Проксимальный
ряд
Ossa
metatarsi
Дистальный ряд
Ossa
digitorum
II – V
Talus
Os naviculare
Phalanx
proximalis
calcaneus
Os cuniforme
laterale
Phalanx
media
Os cuniforme
intermedium
Os cuniforme
mediale
Phalanx
distalis
Os
cuboideum
I
Phalanx
proximalis
Phalax
distalis
OSSA PEDIS
тыльная поверхность
подошвенная поверхность
CALCANEUS
вид сверху
переднемедиальная
поверхность
переднелатеральная
поверхность
TALUS
вид снизу
вид сзади
Тестовые задания
по теме занятия
На какие основные отделы делится
скелет нижней конечности?
A. Femur.
B. Pes.
C. Cingulum.
D. Skeleton membri inferioris liberi.
Какие анатомические образования
находятся на подвздошном гребне?
A. Tuberositas iliaca.
B. Spina iliaca anterior superior.
C. Spina iliaca posterior inferior.
D. Linea arcuata.
Какие кости формируют os coxae?
A. Os pubis.
B. Os sacrum.
C. Os ischii.
D. Os ilium.
Укажите анатомические образования
вертлужной впадины.
A. Facies lunata.
B. Fossa acetabuli.
C. Incisura acetabuli.
D. Fovea capitis femoris.
Какие анатомические образования
принадлежат подвздошной кости?
A. Sulcus obturatorius.
B. Facies auricularis.
C. Facies symphysialis.
D. Ala.
Укажите анатомические образования
os pubis.
A. Tuberculum pubicum.
B. Sulcus obturatorius.
C. Eminentia iliopubica.
D. pecten ossis pubis.
Какое анатомическое образование
разделяет большую и малую
седалищные вырезки?
A. Tuber ischiadicum.
B. Tuberculum pubicum.
C. Spina iliaca posterior inferior.
D. Spina ischiadica.
Какие анатомические образования
находятся на проксимальном
эпифизе бедренной кости?
A. Trochanter major.
B. Condylus medialis.
C. Linea aspera.
D. Linea intertrochanterica.
На какие части делится
шероховатая линия бедренной
кости?
A. Tuberositas glutea.
B. Labium mediale.
C. Linea pectinea.
D. Labium laterale.
Какие анатомические образования
находятся на дистальном эпифизе
бедренной кости?
A. Epicondylus lateralis.
B. Condylus medialis.
C. Facies poplitea.
D. Facies patellaris.
Укажите, какие кости нижней
конечности имеют лодыжки.
A. Tibia.
B. Talus.
C. Fibula.
D. Calcaneus.
Какие анатомические образования
находятся на проксимальном
эпифизе большеберцовой кости?
A. Area intercondylaris anterior.
B. Facies articularis fibularis.
C. Incisura fibularis.
D. Eminentia intercondylaris.
Какие кости предплюсны
образуют ее проксимальный ряд?
A. Os cuneiforme mediale.
B. Os naviculare.
C. Calcaneus.
D. Talus.
Какие анатомические образования
находятся на таранной кости?
A. Trochlea.
B. Facies malleolaris medialis.
C. Caput.
D. Facies articularis calcanea
posterior.
Какие анатомические образования
находятся на пяточной кости?
A. Facies malleolaris lateralis.
B. Sustentaculum tali.
C. Facies articularis talaris media.
D. Facies articularis navicularis.
Когда закладываются первичные
точки окостенения?
A. На 2-3-м месяце внутриутробного
развития.
B. На 7-8-м месяце внутриутробного
развития.
C. К моменту рождения.
D. В раннем детском возрасте.
визуализированные задания
по теме занятия
OS COXAE
вид изнутри
OS COXAE
вид снаружи
OS FEMORIS
вид спереди
вид сзади
TIBIA
латеральная
поверхность
вид сзади
вид сверху
OSSA PEDIS
ТЫЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ
OSSA PEDIS
подошвенная поверхность
OSSA PEDIS
латеральная поверхность
OSSA PEDIS
медиальная поверхность

Скелет верхних и нижних конечностей

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

Областное государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Братский медицинский колледж»

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ

 

Специальность. 34.02.01 Сестринское дело

 

Очно-заочная форма обучения

 

 

 

ОП.00 Общепрофессиональные дисциплины

 

ОП. 02.  «Анатомия и физиология человека» 

 

 

Вид занятия: практическое занятие

 

 

 

 

 

Тема: Скелет верхних и нижних конечностей.

 

 

 

Составил преподаватель:

Кучмакра И.П.

 

 

 

Братск, 2020 г.

Рассмотрено и одобрено

на заседании ЦМК №

Протокол заседания № _____

от «___»____________ 20__г.

Председатель _______________

                                    (ФИО)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработчик:

Кучмакра  И.П.– преподаватель ОГБПОУ БМК.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Скелет верхних и нижних конечностей.

Продолжительность занятия – 180 минут

Цель занятия: изучить строение и функции костей верхних и нижних конечностей, их соединения

В результате изучения темы студент должен уметь

  -применять знания о строении и функциях органов и систем организма человека при оказании сестринской помощи;

В результате должны быть сформированы следующие общие и профессиональные компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их выполнение и качество.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 11. Быть готовым брать на себя нравственные обязательства по отношению к природе, обществу и человеку.

ПК 1.1. Проводить мероприятия по сохранению и укреплению здоровья населения, пациента и его окружения.

ПК 1.2. Проводить санитарно-гигиеническое воспитание населения.

ПК 1.3. Участвовать в проведении профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний.

 

Методическое оснащение занятия:

Материально – техническое оснащение: маски, перчатки, 70% спирт, таблицы по анатомии, кости плечевого пояса и свободной верхней конечности, кости тазового пояса и свободной нижней конечности.

Раздаточный материал: методические разработки для студентов, атлас по анатомии, кости свободных верхних конечностей, кости свободных нижних конечностей.

Место проведения: учебный кабинет «Анатомия и физиология человека».

Литература для подготовки:

Основной источник:

Электронный учебник:

Гайворонский И.В., Анатомия и физиология человека [Электронный ресурс]: учебник / Гайворонский И.В. [и др.] – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2019. – 672 с. – ISBN 978-5-9704-4594-5

Гл..4. Функциональная анатомия скелета человека

4.6. Понятие о соединениях костей

http://www.medcollegelib.ru/doc/ISBN9785970445945-0006/006.html?SSr=1501343e9106375e017650889501497664

4.11. Скелет верхней конечности

http://www.medcollegelib.ru/doc/ISBN9785970445945-0006/050.html?SSr=1501343e9106375e017650889501497664

4.13. Скелет нижней конечности

http://www.medcollegelib.ru/doc/ISBN9785970445945-0006/061.html?SSr=1501343e9106375e017650889501497664

Дополнительные источники:

Анатомия ключицы

https://meduniver.com/Medical/Anatom/53.html

Анатомия  лопатки

https://meduniver.com/Medical/Anatom/54.html

Анатомия костей и соединений поясов и свободных конечностей

 

                                                                              

 

План занятия

 

1.                         Вводная часть.- 20 минут

1.1 . Организационный момент;

1.2 . Мотивация занятия;

1.3 . Контроль исходного уровня знаний. 

2.                         Основная часть – 130 минут.

2.1.          Работа с костным материалом и муляжами костей

3.                         Заключительная часть – 30 минут

3.1   Составление   отчета по выполненной работе.

3.1   Ответы на итоговые вопросы.

3.1   Подведение итогов.

3.1   Домашнее задание.

 

 

 

 

Ход занятия

1.     Вводная часть – 40 минут

 

1.1.          Организационный момент

Инструктаж к практической работе

Используя материалы учебника, атласа, наглядные пособия, изучите строение и функции костей верхних и нижних конечностей, виды их соединения.

1.2.          Мотивация занятия

Знания о строении поясов верхних и нижних конечностей, непосредственно свободных конечностей позволит медицинской сестре грамотно провести инъекции, обеспечить ЛФК

1.3. Контроль исходного уровня знаний. 

Ответьте на вопросы входного контроля знаний:

1.      Какими костями образован скелет верхних конечностей?

2.      Назовите и покажите на скелете части плечевого пояса и свободной верхней конечности.

3.      Назовите и покажите виды соединения костей верхней конечности.

4.      Какими костями образован скелет нижних конечностей?

5.      Назовите и покажите на скелете кости тазового пояса и свободных нижних конечностей.

6.      Назовите и покажите виды соединения костей нижних конечностей.

2.     Основная часть – 130 минут.

 

Самостоятельная работа студентов

1.    Изучите строение скелета конечностей, данные занесите в таблицу.

Отдел скелета

Название костей

Количество

Плечо  ________________________________________  ______________________________________________

 

Предплечье:

1. _____________________________________________

2. _____________________________________________

 

Кисть:

1. _____________________________________________ 2. _____________________________________________

3. _____________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

Бедро  _________________________________________

 ______________________________________________

 

Голень:

1. _____________________________________________

2. _____________________________________________

 

Стопа:

1. _____________________________________________ 2. _____________________________________________

3. _____________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

2.    Изучите строение скелета поясов верхних и нижних конечностей, данные запишите в таблицу.

Отдел скелета

Название костей

Количество

Пояс верхних конечностей

1.  _________________________________________

2.  _________________________________________

 

  

 

Пояс нижних конечностей

1.  _________________________________________

2.  _________________________________________

 

  

 

 

3.    Отметьте половые различия в строении таза. Заполните таблицу.

Отличительные признаки

Женский таз

Мужской таз

Общий вид таза

 

 

 

 

 

Расположение крыльев

подвздошной кости

 

 

 

 

Крестец

 

 

 

 

 

Подлобковый угол

 

 

 

 

 

Форма полости малого

таза

 

 

 

 

Форма входа в малый таз

 

 

 

 

 

4.      Выполните задания тестового контроля.

1.      Венечная ямка находится:

1) на головке плечевой кости;

3) на дистальном эпифизе спереди;

2) на теле плечевой кости;

4) на дистальном эпифизе сзади.

2.      В состав скелета запястья входит:

1) 2 кости;               2) 4 кости;              3) 7 костей;                4) 8 костей.

3. Две фаланги имеются:

1) в 5-м пальце;    3) в 1-м пальце; 2) в 2-4-м пальцах; 4) в 3-м пальце.

4. В состав скелета пояса нижних конечностей входит:

1)     седалищная кость;       3) надколенник;

2)     бедренная кость;          4) поясничные позвонки.

5. Угол соединения нижних ветвей лобковых костей (подлобковый угол):

1) больше у мужчин, чем у женщин;        3) равен 10–15 градусам; 2) одинаков у мужчин и женщин;      4) больше у женщин, чем у мужчин.

6. Тазобедренный сустав относится:

1) к седловидным;         3) к шаровидным; 2) к плоским;      4) к конусовидным.

7. Медиальная лодыжка — это:

1)     углубление на большом вертеле бедренной кости;

2)     отросток бедренной кости;

3)     ямка на пяточной кости;

4)     отросток большеберцовой кости.

8. Надколенник относится:

1) к плоским костям;

3) к сесамовидным костям;

2) к смешанным костям;

4) к трубчатым костям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.      Сделайте подписи к соответствующим рисункам.

                                                                                             Лопатка

 

                                                                                    Плечевая кость

 

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Кости предплечья

 

 

 

                     Кисть

 

 

 

 

 

                                                                                       Тазовая кость

 

 

 

                                                                            Таз в целом

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Бедренная кость                                                      Кости голени

 

 

 

 

 

                  Стопа

 

 

3.     Заключительная часть – 30 минут

3.1   Составление   отчета по выполненной работе.

Составьте отчет по выполненной работе.

Обсудите вопросы, которые вызвали у вас затруднения

3.2 Ответы на итоговые вопросы.

Ответьте на вопросы, при ответе используйте раздаточный костный материл:

Какое строение имеет лопатка?

Какое строение имеет ключица?

Каковы особенности строения скелет свободной части верхней конечности? Какое строение имеет плечевая кость?

Какое строение имеет лучевая кость?

Какое строение имеет локтевая кость?

Покажите на муляже общее строение костей кисти.

Какое строение имеет плечевой сустав и локтевой сустав?

Какое строение имеет тазовая кость?

Какое строение имеют подвздошная, лонная и седалищная кости?

Какое строение имеет таз в целом?

Какое строение имеет скелет свободной части нижней конечности: бедренная кость, надколенник, кости голени?

Покажите на муляже общее строение стопа.

3.3 Подведение итогов.

Выслушайте общую оценку за практическое занятие.

3.4 Домашнее задание.

Подготовьтесь к теме следующей практики «Мышцы и фасции человека»

Вопросы для повторения:

6.      Строения мышцы как органа.

7.      Вспомогательный аппарат мышц.

8.      Мышцы головы: мимические и жевательные. Строение и функции.

9.      Мышцы и фасции груди. Строение и функции.

10.  Мышцы и фасции спины. Строение и функции.

11.  Диафрагма, ее строение, топография и функции.

12.  Мышцы живота, их строение и функции.

13.  Мышцы плечевого пояса, плеча, предплечья и кисти, положение, особенности строения, топография и функции. Мышцы нижней конечности (таза, бедра, голени, стопы), морфология и функция.

Литература для подготовки

 Гл 5 Мышечная система http://www.medcollegelib.ru/doc/ISBN9785970445945-0007.html?SSr=0301343e911112b4609d50889501497664

 

 

Кости нижней конечности. Анатомия костей нижних конечностей : Farmf

Кости нижней конечности

Глава 2. Опорно-двигательный аппарат

Нижние конечности человека являются органами опоры и передвижения, их строение наилучшим образом приспособлено к выполнению этих важных функций. Скелет нижней конечности, являющейся у человека органом опоры и перемещения тела в пространстве, состоит из более толстых и массивных костей, соединенных между собой менее подвижными сочленениями, чем у верхних конечностей. Нижняя конечность человека состоит из пояса (это тазовые кости, между которыми сзади как бы вклинивается крестец) и свободной части нижней конечности. Таким образом, создается прочный таз (пояс нижних конечностей), имеющий арочное строение, несущий на себе тяжесть туловища и передающий ее массивным костям свободной части нижней конечности. Пояс нижних конечностей образован двумя тазовыми костями, каждая из которых сзади сочленяется с крестцом, а спереди – друг с другом. Скелет свободной части нижней конечности гомологичен со скелетом верхней конечности и также состоит из трех сегментов: проксимального (бедренная кость), среднего (две кости голени: большеберцовая и малоберцовая) и дистального. В области коленного сустава имеется крупная сесамовидная кость – надколенник. Дистальный сегмент свободной части нижней конечности – стопа – также подразделяется на три части: предплюсну, плюсну и фаланги пальцев (рис. 89).

Кости пояса нижних конечностей

Тазовая кость (os coxae) – парная плоская кость, образована подвздошной, лобковой и седалищной костями, сросшимися между собой в области вертлужной впадины – глубокой ямки, сочленяющейся с головкой бедренной кости. Подвздошная кость расположена над впадиной, лобковая – кпереди и книзу, а седалищная кость лежит книзу и сзади от нее (рис. 90 и 91).

Рис. 89. Кости нижней конечности, вид спереди: 1 – крестец; 2 – крестцово-подвздошный сустав; 3 – верхняя ветвь лобковой кости; 4 – симфизиальная поверхность лобковой кости; 5 – нижняя ветвь лобковой кости; 6 – ветвь седалищной кости; 7 – седалищный бугор; 8 – тело седалищной кости; 9 – медиальный надмыщелок бедренной кости; 10 – медиальный мыщелок большеберцовой кости; 11 – бугристость большеберцовой кости; 12 – тело большеберцовой кости; 13 – медиальная лодыжка; 14 – фаланги пальцев; 15 – кости плюсны; 16 – кости предплюсны; 17 – латеральная лодыжка; 18 – малоберцовая кость; 19 – передний край большеберцовой кости; 20 – головка малоберцовой кости; 21 – латеральный мыщелок большеберцовой кости; 22 – латеральный надмыщелок бедренной кости; 23 – надколенник; 24 – бедренная кость; 25 – большой вертел бедренной кости; 26 – шейка бедренной кости; 27 – головка бедренной кости; 28 – крыло подвздошной кости; 29 – подвздошный гребень

Рис. 90. Тазовая кость, правая, вид снаружи: 1 – подвздошная кость; 2 – передняя ягодичная линия; 3 – наружная губа гребня подвздошной кости; 4 – промежуточная линия; 5 – внутренняя губа гребня подвздошной кости; 6 – ягодичная поверхность; 7 – передняя верхняя подвздошная ость; 8 – передняя нижняя подвздошная ость; 9 – полулунная поверхность; 10 – вертлужная ямка; 11 – верхняя ветвь лобковой кости; 12 – лобковый бугорок; 13 – запирательный гребень; 14 – лобковая кость; 15 – нижняя ветвь лобковой кости; 16 – запирательная борозда; 17 – вертлужная вырезка; 18 – запирательное отверстие; 19 – ветвь седалищной кости; 20 – седалищная кость; 21 – бугор седалищной кости; 22 – тело седалищной кости; 23 – малая седалищная вырезка; 24 – седалищная ость; 25 – нижняя ягодичная линия; 26 – большая седалищная вырезка; 27 – задняя нижняя подвздошная ость; 28 – задняя верхняя подвздошная ость; 29 – задняя ягодичная линия

Рис. 91. Тазовая кость, правая, вид с медиальной стороны (из полости таза): 1 – подвздошная ямка; 2 – подвздошная бугристость; 3 – задняя верхняя подвздошная ость; 4 – ушковидная поверхность; 5 – задняя нижняя подвздошная ость; 6 – большая седалищная вырезка; 7 – тело седалищной кости; 8 – седалищная ость; 9 – малая седалищная вырезка; 10 – ветвь седалищной кости; 11 – седалищная кость; 12 – запирательное отверстие; 13 – бугор седалищной кости; 14 – нижняя ветвь лобковой кости; 15 – симфизиальная поверхность; 16 – лобковая кость; 17 – верхняя ветвь лобковой кости; 18 – гребень лобковой кости; 19 – подвздошно-лобковое возвышение; 20 – передняя нижняя подвздошная ость; 21 – дугообразная линия; 22 – передняя верхняя подвздошная ость; 23 – подвздошный гребень; 24 – подвздошная ямка; 25 – подвздошная кость

Седалищная и лобковая кости ограничивают запирательное отверстие овальной формы больших размеров, затянутое соединительнотканной запирательной мембраной. У новорожденного вертлужная впадина уплощена (больше у девочек), кости в этом месте соединены между собой прослойками хряща. Сращение трех костей происходит в 12–14 лет.

Подвздошная кость состоит из утолщенного тела и тонкого крыла, оканчивающегося вверху подвздошным гребнем. Концы гребня выступают спереди и сзади в виде верхних и нижних передних и задних подвздошных остей. На гребне прикрепляются широкие мышцы живота. Там, где сходятся края подвздошной и седалищной костей, под нижней задней подвздошной остью располагаются большая седалищная вырезка, ограниченная снизу седалищной остью. Вогнутая внутренняя поверхность крыла подвздошной кости формирует подвздошную ямку, которая снизу ограничена дугообразной линией, простирающейся от ушковидной поверхности до лобкового гребня. На ягодичной поверхности подвздошной кости имеются три ягодичные шероховатые линии (передняя, задняя, нижняя), к которым прикрепляются ягодичные мышцы. Крестцово-тазовая поверхность несет на себе ушковидную поверхность, сочленяющуюся с одноименной поверхностью крестца.

Седалищная кость имеет тело, которое участвует в формировании вертлужной впадины, а ее ветвь участвует в образовании запирательного отверстия и имеет седалищный бугор, сзади и выше которого располагается малая седалищная вырезка. Седалищная ость разделяет малую и большую седалищные вырезки.

Лобковая кость также имеет тело, участвующее в формировании вертлужной впадины, и две ветви – верхнюю и нижнюю, соединяющиеся между собой под углом. На медиальной поверхности угла имеется симфизиальная поверхность, которая, соединяясь с такой же поверхностью противоположной кости, образует лобковый симфиз. Задний край верхней ветви заострен, это лобковый гребень, который переходит в дугообразную линию подвздошной кости, тем самым образует пограничную линию, отделяющую большой таз от малого. На расстоянии 1,5 – 2 см от симфиза гребень утолщается, образуя лобковый бугорок. На границе с подвздошной костью находится подвздошно-лобковое возвышение.

Кости свободной части нижней конечности

Бедренная кость – крупная, массивная трубчатая кость. Шаровидная головка бедренной кости, сочленяющаяся с вертлужной впадиной тазовой кости, имеет на своей поверхности ямку, куда прикрепляется круглая связка. Длинная шейка соединяет головку с телом кости. Тотчас под шейкой латерально расположен большой вертел, у основания которого имеется углубление – вертельная ямка, обращенная к шейке. С медиальной стороны находится малый вертел. Оба вертела соединены спереди межвертельной линией, сзади – межвертельным гребнем. Тело бедренной кости цилиндрической формы, спереди его рельеф гладкий, сзади имеется шероховатая линия, в которой выделяют латеральную губу, вверху оканчивающуюся ягодичной бугристостью, и медиальную, переходящую проксимально в гребенчатую линию (рис. 92). К этим буграм, линиям, гребням прикрепляются мышцы. Внизу обе губы также расходятся, образуя треугольную подколенную поверхность.

Рис. 92. Бедренная кость, правая, вид сзади: 1 – ямка головки бедренной кости; 2 – головка бедренной кости; 3 – шейка бедренной кости; 4 – большой вертел; 5 – ягодичная бугристость; 6 – латеральная губа шероховатой линии; 7 – тело бедренной кости; 8 – подколенная поверхность; 9 – латеральный надмыщелок; 10 – латеральный мыщелок; 11 – межмыщелковая ямка; 12 – медиальный мыщелок; 13 – медиальный надмыщелок; 14 – приводящий бугорок; 15 – медиальная губа шероховатой линии; 16 – гребенчатая линия; 17 – малый вертел; 18 – межвертельный гребень

На нижнем эпифизе бедренной кости выделяют два мощных мыщелка: медиальный и латеральный, которые несут на своих боковых поверхностях одноименные надмыщелки. Мыщелки, из которых медиальный больше латерального, разделены глубокой межмыщелковой ямкой, переходящей впереди в надколенниковую поверхность, куда прилежит надколенник. Надколенник (patella) представляет собой сесамовидную кость, лежащую в толще сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Верхушка надколенника обращена вниз, основание – вверх, суставная поверхность, покрытая хрящом, направлена кзади. Надколенник легко прощупывается у живого человека. Скелет голени образуют большеберцовая и малоберцовая кости.

Большеберцовая кость (tibia) – единственная из двух костей голени, которая сочленяется с бедренной костью. Верхний эпифиз широкий, имеет два мыщелка: медиальный и латеральный, несущих на своих проксимальных концах слегка вогнутые суставные поверхности, разделенные межмыщелковым возвышением (рис. 93). На латеральной поверхности одноименного мыщелка большеберцовой кости имеется малоберцовая суставная поверхность, служащая для соединения с малоберцовой костью.

Рис. 93. Большеберцовая кость, правая, вид сзади: 1 – межмыщелковое возвышение; 2 – малоберцовая суставная поверхность; 3 – питательное отверстие; 4 – задняя поверхность; 5 – тело большеберцовой кости; 6 – медиальная лодыжка; 7 – лодыжковая борозда; 8 – медиальный край; 9 – линия камбаловидной мышцы

Тело большеберцовой кости трехгранной формы. Острый передний край возле верхнего эпифиза переходит в выраженную бугристость большеберцовой кости – место прикрепления сухожилия четырехглавой мышцы бедра. К латеральному (межкостному) краю кости прикрепляется межкостная перепонка голени. Медиальный край разграничивает медиальную и заднюю поверхности. Дистальный эпифиз большеберцовой кости утолщен, четырехугольной формы, несет на себе нижнюю суставную поверхность для сочленения с таранной костью стопы. Медиальный конец кости образует медиальную лодыжку. На латеральной стороне нижнего эпифиза имеется малоберцовая вырезка для сочленения с малоберцовой костью.

Малоберцовая кость – тонкая, длинная трубчатая кость. Верхний эпифиз – головка, несет на себе суставную поверхность для сочленения с верхним эпифизом большеберцовой кости и заканчивается заостренной верхушкой. Посредством шейки головка переходит в тело трехгранной формы, которое внизу оканчивается утолщенной латеральной лодыжкой, имеющей суставную поверхность лодыжки. Суставные поверхности лодыжек и нижняя суставная поверхность большеберцовой кости образуют вилку, которая охватывает блок таранной кости сверху и с боков.

Кости (скелет) стопы подразделяют на кости предплюсны, плюсны и пальцев (рис. 94). Стопа человека выполняет функции передвижения и опоры, с этим связано ее строение в виде прочной и упругой сводчатой арки с короткими пальцами.

Кости предплюсны включает семь коротких костей, расположенных в два ряда. В проксимальном (заднем) ряду лежат таранная и пяточная кости, в дистальном (переднем) латерально располагаются кубовидная кость, медиально – узкая ладьевидная и впереди нее три клиновидные кости: медиальная, промежуточная и латеральная.

 

Рис. 94. Кости стопы, правой, вид сверху: 1 – пяточная кость; 2 – таранная кость; 3 – ладьевидная кость; 4 – латеральная клиновидная кость; 5 – промежуточная клиновидная кость; 6 – медиальная клиновидная кость; 7 – основание I-й плюсневой кости; 8 – I плюсневая кость; 9 – II плюсневая кость; 10 – головка I плюсневой кости; 11 – основание фаланги; 12 – проксимальная фаланга; 13 – дистальная фаланга; 14 – бугристость дистальной фаланги; 15 – дистальная фаланга; 16 – средняя фаланга; 17 – проксимальная фаланга; 18 – бугристость V плюсневой кости; 19 – кубовидная кость; 20 – блок таранной кости

Таранная кость имеет тело, шейку и головку. На верхней стороне тела расположен блок, имеющий три суставные поверхности (верхнюю, медиальную и латеральную), сочленяющиеся с соответствующими поверхностями костей голени. На нижней поверхности таранной кости имеются три пяточные суставные поверх ности: задняя, средняя и передняя. Между задней и средней проходит борозда таранной кости. Позади блока таранной кости отходит задний отросток. Головка таранной кости овальной формы, сочленяется с ладьевидной костью.

Пяточная кость, наиболее крупная, сочленяясь с таранной костью вверху и кубовидной спереди, несет на себе соответствующие суставные поверхности. Важной структурой является опора таранной кости – костный выступ, поддерживающий головку таранной кости. Между средней и задней таранными суставными поверхностями проходит борозда пяточной кости, которая, соединяясь с соответствующей бороздой таранной кости, формирует пазуху предплюсны, где находится мощная связка, удерживающая пяточную и таранную кости. Кзади пяточная кость заканчивается мощным пяточным бугром. Ладьевидная, кубовидная и три клиновидные кости соединяются между собой, а первые две, кроме того, – с пяточной и таранной. Клиновидные и кубовидная кости образуют суставы с плюсневыми костями.

Ладьевидная кость лежит медиально. Ее проксимальная вогнутая суставная поверхность сочленяется с головкой таранной кости, а выпуклая дистальная несет на себе три плоские суставные поверхности для соединения с клиновидными костями. На медиальном крае ладьевидной кости расположена ее бугристость, к которой прикрепляется задняя большеберцовая мышца. Три клиновидные кости лежат кпереди от ладьевидной кости, занимают медиальную часть предплюсны и сочленяются с основаниями трех плюсневых костей.

Кубовидная кость занимает латеральный край предплюсны, она лежит между пяточной и IV–V плюсневыми костями, с которыми она сочленяется. На подошвенной поверхности кубовидной кости располагается ее бугристость (рис. 95).

 

Рис. 95. Кости стопы, правой, вид снизу: 1 – бугор пяточной кости; 2 – пяточная кость; 3 – кубовидная кость; 4 – бугристость V плюсневой кости; 5 – V плюсневая кость; 6 – головка V плюсневой кости; 7 – проксимальная фаланга; 8 – средняя фаланга; 9 – дистальная фаланга; 10 – сесамовидные кости; 11 – межкостные плюсневые промежутки; 12 – бугристость I плюсневой кости; 13 – медиальная клиновидная кость; 14 – промежуточная клиновидная кость; 15 – латеральная клиновидная кость; 16 – ладьевидная кость; 17 – таранная кость; 18 – опора таранной кости; 19 – борозда сухожилия длинного сгибателя большого пальца стопы; 20 – задний отросток таранной кости

Кости плюсны – это пять коротких трубчатых костей, у каждой из которых различают основание, тело и головку. I плюсневая кость наиболее короткая и толстая, II – наиболее длинная. Тела плюсневых костей выпуклые в сторону тыла стопы. Своими основаниями плюсневые кости сочленяются с клиновидными и кубовидной костями, а головками – с основаниями соответствующих проксимальных фаланг.

Скелет пальцев образован фалангами – короткими трубчатыми костями. Каждая фаланга имеет основание, тело и головку. Отличительной особенностью дистальных фаланг является наличие бугристости. Каждая проксимальная фаланга своим основанием сочленяется с соответствующей плюсневой костью, а головкой – со средней фалангой. Средние фаланги сочленяются с основаниями дистальных фаланг. Кости медиального края предплюсны лежат выше, чем кости латерального края, благодаря этому формируются своды стопы.

Кости конечностей (кроме ключицы) в онтогенезе человека проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную. В диафизах трубчатых костей в конце 2-го – начале 3-го месяца внутриутроб ного развития закладываются первичные точки окостенения, которые разрастаются в направлении эпифизов. У новорожденных детей эпифизы хрящевые, точки окостенения в них закладываются в течение первых 5–10 лет, а сращение эпифизов с диафизами, как правило, происходит после 15–18 лет. Причем у девочек на 1–2 года раньше, чем у мальчиков. В табл. 9 и 10 приведены основные точки окостенения в эпифизах, сроки их появления и время сращения отдельных элементов костей.

Таблица 9. Точки окостенения в эпифизах костей верхней конечности

Таблица 10. Точки окостенения в эпифизах костей нижней конечности

Влияние тазового пояса на морфометрию таза, мышечную активность и баланс тела у пациентов с дисфункцией крестцово-подвздошного сустава

Аннотация

Введение

Крестцово-подвздошный сустав (КПС) часто вызывает боль в пояснице и тазовом поясе. Однако морфометрические и функциональные характеристики, связанные с болью в КПС, плохо определены. Тазовые ремни представляют собой один из вариантов лечения, но до сих пор отсутствуют доказательства их обезболивающего действия и задействованных механизмов.Чтобы решить эти две проблемы, в этом исследовании случай-контроль сравниваются морфометрические, функциональные и клинические данные пациентов с КПС и здоровых людей, а также оценивается эффект кратковременного применения тазового пояса.

Методы

Морфометрические и функциональные данные, относящиеся к эффектам тазового пояса, сравнивались у 17 пациентов с КПС и 17 контрольных пациентов. Морфометрия поясничного отдела позвоночника и таза была получена с помощью магнитно-резонансной томографии 3T. Данные функциональной электромиографии мышц таза и ног, а также экскурсию центра давления измеряли в положении на одной ноге.Числовая шкала оценки использовалась для оценки немедленного эффекта уменьшения боли.

Результаты

Тазовая морфометрия практически не изменилась у пациентов с КПС, а также при наложении тазового пояса. Угол поясничного бокового сгибания был значительно больше у пациентов с КПС без применения ремня. На мышечную активность и центр давления не влияли боль в КПС или наложение ремня в положении на одной ноге. Девять из 17 пациентов сообщили об уменьшении интенсивности боли при умеренном наложении пояса, четверо сообщили об отсутствии изменений и четверо сообщили об увеличении интенсивности боли.Для всей исследованной здесь популяции это качественное описание не подтвердилось на статистически значимом уровне.

Обсуждение

Наблюдались незначительные изменения в выравнивании поясничного отдела позвоночника во фронтальной плоскости у пациентов с КПС. Потенциальное обезболивающее действие тазовых ремней нельзя объяснить изменением мышечной активности, морфометрии таза или балансом тела при кратковременном статическом наложении. Таким образом, долгосрочные эффекты пояса будут представлять интерес в перспективе.

Образец цитирования: Суассон О., Лубе Дж., Джермано А., Хаммер К.-Х., Йостен С., Зихтинг Ф. и др. (2015) Влияние тазового пояса на морфометрию таза, мышечную активность и баланс тела у пациентов с дисфункцией крестцово-подвздошного сустава. ПЛОС ОДИН 10(3): e0116739. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739

Академический редактор: François Hug, Университет Квинсленда, АВСТРАЛИЯ

Получено: 4 мая 2014 г.; Принято: 14 декабря 2014 г .; Опубликовано: 17 марта 2015 г.

Авторское право: © 2015 Soisson et al.Эта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника

Финансирование: Bauerfeind AG предоставила финансовые и материальные средства. поддержку этого исследования. Спонсор не участвовал в разработке дизайна исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Компания Bauerfeind AG предоставила финансовую и материальную поддержку.Это не меняет приверженности авторов политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.

Введение

Крестцово-подвздошный сустав (КПС) часто вовлекается в болезненные состояния таза и нижних конечностей [1–9]. Анатомия КПС и, предположительно, его биомеханика предрасполагают к возникновению боли в пояснице [10]. Тем не менее, КПС трудно определить как источник боли в пояснице [1-3,5,8,11]. Специфические болевые провокационные тесты используются для идентификации КПС как основного источника боли [12], но в основном с низкой надежностью между экспертами [13].Введение местных анестетиков в полость КПС является золотым стандартом для подтверждения этого диагноза [1,8]. В то же время инъекции могут обеспечить временное обезболивание [13]. Однако клинические и рентгенологические данные, связанные с синдромами КПС, плохо определены, а лежащие в их основе патомеханизмы являются предметом спекуляций [14,15]. Несмотря на высокую частоту болей в КПС, можно найти лишь немногочисленные данные о связи боли в КПС с анатомией таза или нижних конечностей [16,17] и мышечной активностью [18-23].Поэтому представляет интерес изучение связи боли в КПС с морфологией суставов и паттернами активации мышц, чтобы оптимизировать лечение пациентов с КПС.

Согласно рекомендациям международной ассоциации по изучению боли (IASP), боль в КПС в первую очередь следует лечить консервативно [24]. Общая частота вмешательств, связанных с КПС, увеличилась более чем на 300% за последнее десятилетие с увеличением доли хирургических вмешательств [25]. Хирургические вмешательства на КПС не дают положительного эффекта [26], значительно дороже [27] и имеют более высокий уровень осложнений, чем нехирургическое лечение [28,29].Их экономическая эффективность сомнительна [30]. Как следствие, хирургическое лечение боли в КПС должно ограничиваться случаями, рефрактерными к терапии [31]. Тазовые ремни являются одним из экономически эффективных вариантов нехирургического лечения боли в КПС [32]. Предполагается, что тазовые ремни повышают нейромоторную активность [23,33], а формируют и , усиливая закрытие [34]. Тем не менее, имеются ограниченные доказательства того, что тазовые ремни снижают подвижность КПС, и имеется несколько исследований, контролируемых пациентами, чтобы определить их влияние на таз [23,32,34].Принимая во внимание предписанную частоту применения тазовых ремней в Европе, для этих устройств явно не хватает научных эталонных данных [34]. Наше исследование направлено на устранение этого недостатка научных данных с биомедицинской точки зрения.

В этом исследовании сравнивается тазовая морфометрия пациентов с болью в КПС со здоровыми людьми из контрольной группы в статическом положении. Паттерны мышечной активации мышц таза и нижних конечностей и данные центра давления (ЦД) стопы в положении на одной ноге также были предметом этого исследования.Кроме того, в обеих группах изучалось влияние тазовых ремней на морфометрию таза, активацию мышц и КД. Было высказано предположение, что морфометрия таза, мышечная активация и КД различаются у пациентов с КПС по сравнению со здоровым контролем. Кроме того, была выдвинута гипотеза, что тазовые ремни способны нормализовать измененную морфометрию таза, паттерны мышечной активации и/или КПД.

Материалы и методы

Это исследование было одобрено комитетом по этике Лейпцигского университета (номер 063-11-07032011) и зарегистрировано в ClinicalTrials.gov (NCT02027038). Комитет по этике одобрил протокол клинического испытания, показанный на рис. 1А и 1В, до начала испытания. Письменное согласие было ратифицировано всеми участниками. Главный исследователь (NH) отложил регистрацию исследования до завершения сбора данных по соображениям конфиденциальности в отношении методов исследования. Авторы подтверждают, что все текущие и родственные испытания этого вмешательства зарегистрированы.

Общая информация

Исследуемая популяция состояла из 24 пациентов, страдающих хронической болью в области крестцово-подвздошного сочленения, включенных в исследование в период с августа 2011 г. по декабрь 2012 г.Пациенты направлялись из ортопедических поликлиник. Пациентов с КПС отбирали в соответствии со следующими критериями: продолжительность боли не менее двенадцати недель, не менее трех положительных провокационных тестов на боль в КПС [1,8] и если внутрисуставное введение местных анестетиков обеспечивало временное облегчение симптомов не менее чем на 75 % [35–37]. Контрольную группу составили 18 человек того же возраста без каких-либо заболеваний опорно-двигательного аппарата в анамнезе. Все участники были опрошены относительно их текущего состояния здоровья и истории болезни, а также прошли повторный медицинский осмотр.Ни один из участников не принимал никаких лекарств, которые могли бы повлиять на реакцию баланса тела, или анальгетиков в день исследования. Блок-схема [38] и протокол исследования представлены на рис. 1А и 1Б соответственно в соответствии с рекомендациями STROBE [39]. Критерии исключения перечислены в таблице 1. Исходные данные представлены в данных S1.

Влияние тазовых ремней (SacroLoc, Bauerfeind AG, Zeulenroda-Triebes, Германия) оценивали по трем уровням интенсивности применения: без применения тазовых ремней, умеренное натяжение тазовых ремней и максимально допустимое натяжение тазовых ремней.По словам производителя, величина умеренного напряжения была адаптирована участниками как подходящая для повседневных ситуаций. Максимально допустимое натяжение определялось как максимально возможное натяжение ремня без ощущения боли или дискомфорта, связанного с тазовым ремнем, в положении стоя. Каждый тазовый пояс использовался исключительно для одного участника. Было доступно четыре различных размера одежды, которые адаптировались в зависимости от окружности таза каждого участника. Магнитно-резонансная томография (МРТ), электромиография (ЭМГ) и анализ позы проводились на каждом этапе и у всех участников, как показано на рис.1.

Числовая рейтинговая шкала (NRS)

Все пациенты были опрошены относительно интенсивности боли с помощью 11-балльной шкалы NRS. Их обследовали без наложения тазового ремня и с тазовым ремнем при умеренном и максимальном натяжении. Опрос проводился сразу после того, как участники прошли каждое испытание, включая соответствующее МРТ-сканирование, ЭМГ и анализ позы соответствующего уровня приложения, в среднем по одному часу каждое.

МРТ

Данные МРТ трех тесла (MAGNETOM TRIO, Siemens AG, Эрланген, Германия) поясничного отдела позвоночника и таза были записаны у всех участников для изучения влияния тазового пояса на морфометрию тазового кольца и КПС.За исключением сканирования поясничного отдела позвоночника только без наложения тазового ремня, все сканы регистрировались без тазового ремня и с тазовым ремнем при умеренном и максимальном натяжении. Кроме того, у всех участников были получены МРТ-сканы, чтобы исключить воспалительные причины боли в КПС или внесуставные патологии, которые потенциально могут вызывать сопоставимые симптомы. Поясничный отдел позвоночника, тазовое кольцо и оба крестцово-подвздошных сустава исследовались в Т1-взвешенном, Т2-взвешенном, турбо-инверсионном восстановлении-величине и двойном эхо-устойчивом состоянии последовательностей в положении лежа [17,40,41].

Сравнение морфометрии таза и КПС, связанной с эффектами тазового пояса у пациентов с КПС и контрольной группы

Два исследователя (О.С., Н.Г.) выполнили морфометрическую оценку с помощью программного обеспечения Voxim (JoCoMed, Хемниц, Германия). Перед измерениями данные МРТ всех участников были анонимными и ослепленными для того, к какой группе принадлежали участники. Кроме того, оба исследователя были ослеплены своими предыдущими измерениями. Анатомические ориентиры были определены в поясничном отделе позвоночника, тазовом кольце и крестцово-подвздошном сочленении в системе координат пациента или контроля.Точки размещения анатомических ориентиров были определены следующим образом:

  1. Центр соответствующей анатомической структуры,
  2. в плоскости системы координат пациента или контроля, которая была (наиболее) перпендикулярна ориентиру,
  3. на том МРТ-срезе, который максимально включал анатомический ориентир, и (если это относилось более чем к одному срезу)
  4. в секции МРТ, наиболее удаленной от интересующей области.

На основе этих данных были рассчитаны расстояния и углы между анатомическими ориентирами, как показано ниже.Каждый анатомический ориентир определялся дважды в каждом наборе данных в случайном порядке.

Поясничный отдел позвоночника.

Каждый угол определяли в соответствующей анатомической плоскости, как это делается при стандартной рентгенографии поясничного отдела позвоночника (рис. 2А, В). Поясничный лордотический угол определяли по пересечению двух линий в срединной сагиттальной плоскости. Одна линия представляла нижнюю поверхность двенадцатого грудного позвонка (Th22), а другая линия представляла верхнюю поверхность первого крестцового позвонка (S1) (S1 рис.). Угол поясничной ротации определяли по пересечению двух линий от Th22 и S1 в горизонтальной плоскости. Здесь каждая линия соединяла передний центр тела позвонка с соответствующим остистым отростком (рис. S2). Угол бокового сгибания определяли по пересечению линии на нижней поверхности Th22 с линией на верхней поверхности S1 во фронтальной плоскости. Обе линии состояли из двух точек, установленных на обоих латеральных краях тела каждого соответствующего позвонка (рис. S3).

Рис. 2.Морфометрические измерения.

На основании магнитно-резонансной томографии 3 Тесла сравнивали углы и пространственные отношения в поясничном отделе позвоночника. ASIS = передняя верхняя подвздошная ость, ax = аксиальная плоскость, co = корональная плоскость, cd = каудальная, cr = краниальная, d = дорсальная, l = левая, MRI = магнитно-резонансная томография, PSIS = задняя верхняя подвздошная ость, r = правая, S 1,2 и т.д. = тело первого (второго и т. д.) крестцового позвонка, sa = сагиттальная плоскость, Th 12 = тело двенадцатого грудного позвонка, v = вентральное, ∡ = угол.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.g002

Таз.

На тазовом кольце билатерально определялись следующие анатомические ориентиры: передняя верхняя подвздошная ость (ПВО), задняя верхняя подвздошная ость (ЗВП) и центр нижней ветви (симфиза) лобковой кости (рис. 3А,Б). ; S4 рис.). В области крестца были выбраны вентральный центр тела первого крестцового позвонка (мыс S1), остистый отросток S1 и нижний вентральный край тела пятого крестцового позвонка (S5) (S2 рис.). Для анализа компрессионных эффектов, связанных с тазовым ремнем, были рассчитаны расстояния между ASIS, PSIS и обеими частями симфиза. Для определения движений, происходящих в каждой из тазовых костей, связанных с наложением тазового пояса, были билатерально измерены расстояния ASIS-PSIS, ASIS-симфиз и PSIS-симфиз. Дополнительно анализировали ротацию и трансляцию крестца относительно каждой из тазовых костей. Здесь сравнивались расстояния и углы от трех векторов: мыс-S5 и ASIS-мыс слева, а также мыс-S5 и ASIS-мыс справа.

Рис. 3. Морфометрические измерения.

На основе магнитно-резонансной томографии 3 Тесла сравнивались углы и пространственные отношения в области таза. ASIS = передняя верхняя подвздошная ость, ax = аксиальная плоскость, co = корональная плоскость, cd = каудальная, cr = краниальная, d = дорсальная, l = левая, MRI = магнитно-резонансная томография, PSIS = задняя верхняя подвздошная ость, r = правая, S 1,2 и т.д. = тело первого (второго и т. д.) крестцового позвонка, sa = сагиттальная плоскость, Th 12 = тело двенадцатого грудного позвонка, v = вентральное, ∡ = угол.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.g003

СИЖ.

Расстояния между хрящом подвздошной кости и крестцом были измерены с двух сторон на уровне дисков S1-S2 и S2-S3, чтобы отобразить эффекты сжатия на ушной поверхности КПС (рис. 4A, B; рис. S5).

Рис. 4. Морфометрические измерения.

На основании магнитно-резонансной томографии 3 Тесла сравнивали углы и пространственные отношения в крестцово-подвздошном сочленении.ASIS = передняя верхняя подвздошная ость, ax = аксиальная плоскость, co = корональная плоскость, cd = каудальная, cr = краниальная, d = дорсальная, l = левая, MRI = магнитно-резонансная томография, PSIS = задняя верхняя подвздошная ость, r = правая, S 1,2 и т.д. = тело первого (второго и т. д.) крестцового позвонка, sa = сагиттальная плоскость, Th 12 = тело двенадцатого грудного позвонка, v = вентральное, ∡ = угол

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.g004

ЭМГ и анализ положения тела

поверхностных ЭМГ были записаны одновременно с измерениями КД в положении на одной ноге для всех состояний тазового пояса (рис.5, S6 и S7 рис.). Размещение датчиков осуществлялось в соответствии с рекомендациями SENIAM [42]. Большая приводящая мышца, двуглавая мышца бедра (длинная головка), икроножная (медиальная головка), большая ягодичная мышца, медиальная широкая мышца бедра, прямая мышца бедра, мышцы, напрягающие широкую фасцию бедра, и передняя большеберцовая мышца регистрировались на доминирующей ноге. Доминирующая нога была определена, как было предложено Тейтом и сотрудниками [43]. Референтный электрод помещали на латеральную лодыжку соответствующей стопы.Для сбора данных ЭМГ использовалась система Bagnoli-8 EMG (Delsys Inc., Бостон, Массачусетс, США). Сигналы ЭМГ, измеренные на частоте 1000 Гц, предварительно усиленные и подвергнутые полосовой фильтрации (20–450 Гц, 4-й порядок Баттерворта). Интегрированная ЭМГ (iEMG) рассчитывалась с использованием программного обеспечения MatLab (версия 8.5, National Instruments, Остин, Техас, США).

Анализ баланса тела выполняли с помощью измерительной пластины AFDM 1.5 (zebris Medical GmbH, Исни, Германия) при частоте 100 Гц. Всех участников попросили встать прямо, смотреть прямо на время записи данных, длящейся десять секунд.Были записаны данные со стороны (более) пораженной болью в КПС в отношении группы пациентов и доминирующей ноги в отношении контроля [44]. Экскурсии ЦД рассчитывали с помощью программного обеспечения WinFDM (версия 2, zebris Medical GmbH, Исни, Германия).

Статистический анализ

Статистические расчеты проводились с использованием программного обеспечения R (The R Foundation for Statistical Computing, Вена, Австрия), Excel 2010 (Microsoft Registration, Redmond, WA, USA) и SPSS версии 20.0 (Armonk, NY, USA).Нормальное распределение определяли с помощью теста Колмогорова-Смирнова. Критерий Стьюдента для независимых выборок и критерий Манна-Уитни-U применяли для оценки различий в исходных характеристиках участников, включая возраст, пол, рост и массу тела, эффект уменьшения боли (Δ NRS) и угол наклона. поясничное боковое сгибание. Внутригрупповое сравнение различных условий натяжения тазового пояса было выполнено с использованием критерия Левена для оценки равенства дисперсий с последующим повторным одномерным дисперсионным анализом ANOVA для более чем двух парных выборок и апостериорным анализом с помощью Бонферрони, Наименее значимого Фишера. Разница и тест диапазона Тьюки, если применимо.Межгрупповое сравнение пациентов и контрольной группы проводилось с помощью критерия Фридмана с апостериорным анализом с критерием знакового ранга Уилкоксона, если это применимо. Графики Бланда-Альтмана использовались для определения надежности измерений при МРТ-сканировании [45,46]. P – значения 5% или менее считались статистически значимыми.

Результаты

В это проспективное исследование были включены данные 17 пациентов с КПС (10 ♀, 7 ♂) и здоровых контролей (11 ♀, 6 ♂).Семь пациентов и один контроль были исключены по следующим причинам: клаустрофобия на МРТ (5 пациентов) и противоречивая патология после физикального обследования (1 пациент, 1 контроль). Одна пациентка была исключена после интерпретации записей МРТ в связи с гинекологической патологией. Средний возраст пациентов составил 45,1 ± 11,0 лет (среднее значение ± стандартное отклонение), а средний индекс массы тела (ИМТ) — 24,9 ± 3,4 кг/м 2 . Контрольная группа имела средний возраст 43,7 ± 19,9 лет и средний ИМТ 24,2 ± 3,9 кг/м 2 .Средний возраст, рост, вес и ИМТ существенно не различались между пациентами и контрольной группой. Все пациенты страдали от умеренной или выраженной боли в КПС (по NRS или визуальной аналоговой шкале ≥ 3; [47]). Дополнительные исходные данные приведены в таблице 2.

Кратковременное применение тазовых ремней было связано с незначительными изменениями интенсивности боли

NRS составлял 4,0 ± 1,8 в день исследования без использования тазового ремня, но после физического осмотра (рис. 6А; таблица 2; медиана = 4.0). Применение тазового ремня при умеренном натяжении незначительно изменяло интенсивность боли до 3,4 ± 2,1 (медиана = 3,5) по сравнению с состоянием без ремня и с ремнем при максимальном натяжении ( p = 0,23, критерий Фридмана). Применение тазового ремня при максимальном натяжении было связано с интенсивностью боли 4,0 ± 1,9 (медиана = 4,0; p = 0,23; критерий Фридмана). Девять из 17 пациентов сообщили об уменьшении интенсивности боли при умеренном напряжении, в то время как четыре пациента сообщили об отсутствии изменений, а четыре пациента сообщили об увеличении интенсивности боли (таблица 2).При максимальном напряжении шесть пациентов сообщили об уменьшении интенсивности боли, трое сообщили об отсутствии изменений и восемь пациентов сообщили об увеличении интенсивности боли.

Рис. 6. 11-балльная числовая рейтинговая шкала (NRS) данных об интенсивности боли.

Рис. 6А. Незначительное изменение интенсивности боли наблюдалось у пациентов с болью в крестцово-подвздошном суставе при наложении ремня при умеренном натяжении, в то время как максимальное натяжение незначительно увеличивало интенсивность боли. Рис. 6B: Сравнение с состоянием без тазового пояса (Δ NRS) показало, что умеренное натяжение имеет тенденцию изменять интенсивность боли более эффективно, чем максимальное натяжение у пациентов с болью в крестцово-подвздошном суставе на незначительном уровне.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.g006

По сравнению с состоянием без ремня (Δ NRS), наложение тазового ремня при умеренном натяжении имеет тенденцию к незначительному снижению интенсивности боли, связанной с КПС, до более степени, чем максимальное напряжение с -0,6 ± 1,7 (медиана = -0,5) по сравнению с 0,0 ± 1,6 (медиана = 0,0; p = 0,07, критерий Стьюдента для независимых выборок; рис. 6B; таблица 2).

Пространственное соотношение анатомических ориентиров в значительной степени не зависит от боли в КПС, за исключением угла бокового сгибания в поясничном отделе позвоночника, а пространственное соотношение практически не изменяется при наложении тазового ремня

Без ношения тазового пояса угол бокового сгибания в поясничном отделе позвоночника имел небольшие, но значительно более высокие значения у пациентов с КПС (4.73 ± 2,72°) по сравнению со здоровым контролем (2,81 ± 2,17°; p = 0,02). Средние значения и стандартные отклонения данных для поясничного отдела позвоночника, таза и КПС приведены в таблице 3. Средние различия (систематическая ошибка) и пределы согласия были низкими, что указывает на надежность повторных измерений (таблица S1). Никаких дополнительных различий на значительном уровне не было обнаружено в измерениях таза и КПС при сравнении положений ориентиров, полученных по данным МРТ пациентов с КПС и контрольной группой при различных состояниях натяжения тазового пояса (таблица S2).

Активность мышц таза и нижних конечностей в значительной степени не изменялась из-за боли в КПС или применения тазового ремня в положении на одной ноге

Было обнаружено как повышение, так и снижение активности мышц большой ягодичной мышцы, напрягателя широкой фасции, прямой мышцы бедра, большой приводящей мышцы, двуглавой мышцы бедра, медиальной широкой мышцы бедра, икроножной и передней большеберцовой мышц (таблицы 4 и 5). Однако эти изменения не достигли статистически значимого уровня между пациентами с КПС и контролем при различных состояниях натяжения тазового пояса (табл. 4).Кроме того, внутригрупповое сравнение у пациентов с КПС и контрольной группы не показало значительного увеличения или уменьшения мышечной активности из-за наложения тазового ремня в положении на одной ноге, на что указывает интеграл (таблица 5).

Таблица 4. Межгрупповое сравнение данных поверхностной электромиографии (ЭМГ) и силы опорной реакции у пациентов с болью в крестцово-подвздошном суставе (КПС) и контрольной группы с применением тазового ремня и без него.

https://doi.org/10.1371/журнал.pone.0116739.t004

Данные о силе ЦД аналогичны у пациентов с КПС и контрольной группе и в значительной степени не зависят от применения тазового ремня

Сравнение данных центра давления в положении на одной ноге не выявило каких-либо изменений, связанных с применением тазового ремня, или различий между пациентами с КПС и контрольной группой. Средние значения, стандартные отклонения и значения p приведены в таблицах 4 и 5.

Обсуждение

Наше исследование было направлено на выявление морфометрических изменений в области таза и КПС в смысле формы закрытия и функциональных различий мышц таза и нижних конечностей наряду с КД для измерения степени силы закрытия [23,34 ] с биомедицинской точки зрения.Для этой цели были использованы три тесла-МРТ, ЭМГ и КС, сравнивая пациентов с хронической болью в КПС со здоровыми субъектами контрольной группы. Кроме того, наше исследование было направлено на изучение эффектов тазовых ремней у пациентов с КПС и контрольной группы, а также на определение острых болеутоляющих эффектов с использованием шкалы NRS. Это первое исследование, в котором проводится всестороннее сравнение пациентов с КПС и контрольной группы того же возраста, а также влияние тазовых ремней на форму и силу закрытия [18].Предыдущие исследования были сосредоточены на клинических тестах связанных мышечных сил [48] или на слабости КПС [33].

Опосредованное тазовым ремнем обезболивающее действие вряд ли опосредовано кратковременным применением у пациентов с КПС — снижает ли интенсивность боли длительное применение?

Наложение тазового ремня вызывало незначительное и незначительное изменение интенсивности боли при наложении тазового ремня с умеренным натяжением по сравнению с состоянием без ремня (рис. 6А; таблица 2). При наложении тазового ремня с максимальным натяжением интенсивность боли была недостоверно выше по сравнению с состоянием без наложения тазового ремня.У незначительного большинства пациентов с болью в КПС (9/17; таблица 2) наложение тазового ремня при умеренном натяжении в краткосрочной перспективе принесло пользу, но только в ограниченной степени, как показывают данные Δ NRS (рис. 6B). ; Таблица 2). Эти данные свидетельствуют о том, что тазовые ремни потенциально способны в некоторой степени уменьшать боль, связанную с КПС, или поддерживать сниженную интенсивность боли, связанную с другими вмешательствами, даже при кратковременном применении. Эффект уменьшения боли, как правило, был лучше при умеренном, чем при максимальном напряжении (рис.6Б; Таблица 2), указывающая на то, что использование ремня под натяжением скорее может быть рекомендовано на основании отсутствующих эффектов в данных МРТ, ЭМГ и анализа положения. Среднее изменение NRS у всех пациентов с КПС, связанное с кратковременным наложением тазового ремня, составило -0,5 и, следовательно, меньше, чем снижение NRS, рекомендованное группой Childs et al. [49] и Salaffi с коллегами [50], чтобы продемонстрировать клинически значимый терапевтический эффект. Тем не менее, минимальное клинически значимое различие было превышено у девяти из семнадцати пациентов, о чем свидетельствует снижение Δ NRS на -1 и -6 при умеренном натяжении [50], что указывает на то, что существуют потенциальные респонденты и не реагирующие на наложение ремня даже в кратковременная установка (табл. 2).Это явление может быть связано с вариабельностью источников болей в пояснице, обсуждаемых в литературе [1–3, 5, 9, 11, 14, 24, 34, 35, 96].

Следует подчеркнуть, что состояние максимального напряжения было чуть ниже напряжения, необходимого для восприятия участниками боли, связанной с тазовым ремнем. Более того, МРТ-сканы протокола исследования заставляли всех участников лежать неподвижно в положении лежа на спине в течение 30 и более минут даже с максимально натянутым ремнем.

Сообщалось о большем снижении интенсивности боли при манипулировании КПС [51, 52], при хирургическом лечении КПС путем спондилодеза [53–61], при методах денервации [28, 62, 63] или при введении местных анестетиков [51, 52]. 1,2,29,60,62,64–71] в отдаленном периоде наблюдения.Однако хирургические вмешательства сопровождаются неблагоприятными осложнениями, такими как поражение нервов или инфекции послеоперационной раны, и имеются ограниченные данные об отдаленных результатах этих процедур [28,29]. О таких осложнениях при наложении тазового ремня не сообщалось. Тазовые ремни могут даже защитить от усиливающего боль воздействия повышенного внутрибрюшного давления на КПС [48]. Поэтому хирургические вмешательства следует ограничивать случаями, рефрактерными к терапии [54]. Кроме того, расходы на здравоохранение, связанные с применением тазового ремня при лечении дисфункции КПС, намного меньше, чем хирургическое вмешательство, что подчеркивает целесообразность применения тазового ремня для лечения заболеваний КПС [27].Менее 50% пациентов возвращаются к работе после оперативных вмешательств на КПС [29]. Поэтому очень важно получить представление о влиянии тазовых ремней на форму и усилие закрытия , связанное с эффектом уменьшения боли тазовыми ремнями. Помимо незначительных и незначительных немедленных эффектов уменьшения боли, связанных с применением тазового пояса, необходимы данные долгосрочного наблюдения за пациентами и в более динамичных условиях, например. при ходьбе.

Горизонтальное выравнивание поясничного отдела позвоночника было изменено при дисфункции КПС, а тазовые ремни оказывали незначительное сдавливающее воздействие на таз

Чтобы оценить различия в морфометрии таза, анатомические ориентиры в костном тазе и КПС сравнивали между пациентами с КПС и контрольной группой с использованием данных, полученных с помощью МРТ.Кроме того, этот метод использовался для сравнения изменений морфометрии таза, связанных с применением тазовых ремней. Один параметр значительно отличался между пациентами и контрольной группой: угол поясничного бокового сгибания (рис. 2; таблица 3). Это открытие указывает на то, что может существовать связь между выравниванием поясничного отдела позвоночника во фронтальной плоскости и болью в КПС, как было показано недавно [72]. Увеличенный угол латерального сгибания может быть связан с напряжением сдвига в пояснично-крестцовом переходе [73] или, наоборот, повышенный угол латерального сгибания может быть компенсаторной реакцией на уравновешивание патологий КПС контралатерально.Эти данные согласуются с предыдущими выводами, показывающими, что дисфункция КПС тесно связана с поражением поясничного отдела позвоночника [72,74] и может быть связана с повышенной активностью пояснично-тазовых мышц в результате снижения подвижности таза [75]. В предыдущих сообщениях указывалось, что сагиттальное выравнивание позвоночника может быть связано с болью в КПС [72,76]. Наконец, его выравнивание во фронтальной плоскости также может быть связано с болью в КПС. Однако различия в угле бокового сгибания поясничного отдела позвоночника были незначительными и обнаруживались как на более, так и на менее пораженной стороне КПС.Здесь возникает вопрос, являются ли такие небольшие различия клинически значимыми или измеримыми вообще. Что касается морфометрических изменений в тазовом кольце и КПС между пациентами и контрольной группой, никаких дополнительных статистически значимых различий обнаружено не было. Невозможно было визуализировать изменения морфометрии таза, связанные с применением тазовых ремней в наших условиях с помощью МРТ. Таким образом, можно сделать вывод, что изменения в морфометрии таза, связанные с применением тазовых ремней, незначительны, что подтверждается исследованиями на людях [77,78] и компьютерным моделированием с КПС [79,80].Следовательно, наши данные показали, что МРТ мощностью 3 Тесла в данной установке было недостаточно для визуализации эффектов сжатия тазовых поясов или что эффекты сжатия были ниже точности измерений МРТ. И наоборот, тазовые ремни могут опосредовать болеутоляющие эффекты не только за счет компрессии, но и за счет выборочного задействования стабилизирующей мускулатуры или других нейрофизиологических путей [34,81,82]. Тем не менее, в нашем настоящем исследовании не было продемонстрировано острого болеутоляющего эффекта на значительном уровне.

В контексте нашего подхода с использованием МРТ необходимо устранить несколько ограничений. Во-первых, МРТ является худшим методом для визуализации мельчайших изменений морфометрии костей, что является явным преимуществом компьютерной томографии или обычной рентгенографии [83]. Эти методы визуализации позволяют визуализировать тазовые кости более четко и с меньшей статистической дисперсией [84,85]. Несмотря на ограничения МРТ как метода визуализации, она была выбрана из-за ее клинической доступности, минимального риска для здоровья, возможности МРТ визуализировать морфологию КПС и исключить воспалительные или внесуставные причины боли в КПС [2, 16,17,41,86–88].Во-вторых, все сканирования выполнялись в положении лежа, что могло вызвать встречную нутацию [89] и изменение мышечной активности с воздействием на КПС по сравнению с положением стоя. Измерения поясничного отдела позвоночника в условиях умеренного и максимального напряжения не проводились, чтобы сохранить приемлемые для пациентов сроки измерения. Эти данные будут представлять интерес в будущих исследованиях, включающих открытую МРТ, чтобы определить, обнаруживается ли измененное выравнивание поясничного отдела позвоночника также в положении стоя и способны ли тазовые ремни изменять выравнивание поясничного отдела позвоночника.В-третьих, ошибки измерения [90] могли быть внесены нашей морфометрической установкой с заданными анатомическими ориентирами. Представленные здесь графики Бланда и Альтмана подтверждают это подозрение (таблицы S1 и S2). Дальнейшее тестирование на соответствие на основе графиков Бланда и Альтмана [45] показало, что пределы согласия (95% доверительные интервалы) для повторных измерений были больше, чем рассчитанные средние различия (систематическая ошибка) между пациентами с КПС и контрольной группой в каждом состоянии ремня. применение или сравнение различных состояний натяжения тазового ремня у пациентов или контрольной группы (таблица S1).Это означало, что предсказуемая ошибка измерения при повторных измерениях может быть больше, чем фактическая средняя разница между пациентами и контрольной группой или некоторыми вмешательствами с тазовым ремнем.

Кратковременное наложение тазового ремня не влияло на активность мышц таза и нижних конечностей у пациентов с КПС и у здоровых людей в стойке на одной ноге

Сравнение данных ЭМГ, полученных с мышц таза и конечностей, показало, что не было существенных различий в мышечной активности пациентов с КПС и здоровых людей (табл. 4).Кроме того, мышечная активность практически не изменилась при кратковременном применении тазовых ремней и в положении на одной ноге (таблица 5). Шадмер и др. [22] определили изменения в рекрутировании двуглавой мышцы бедра у пациентов с КПС и в контроле. Юнг и др. [20] показали, что активность двуглавой мышцы бедра изменяется при применении тазовых ремней. Двуглавая мышца бедра оказывает скручивающее усилие на КПС, так как она начинается на бугристости седалищной кости и тесно переплетается с крестцово-бугорной связкой [91-93], потенциальным генератором боли в КПС [8,94-97].Было высказано предположение, что повышенная активность двуглавой мышцы бедра уменьшает движение КПС как компенсаторный эффект в смысле силы закрытия [19, 69, 98]. Применение тазового ремня снижало активность двуглавой мышцы бедра у пациентов [20], указывая на то, что такое наложение увеличивает форму и/или усилие закрытия . Однако эти эффекты не могли быть подтверждены нашими данными в краткосрочной обстановке и в положении на одной ноге.

Ранее было показано, что активность большой ягодичной мышцы либо увеличивается [21], либо снижается [20] при применении тазового пояса.Также известно, что большая ягодичная мышца оказывает скручивающее и сдвиговое усилие на КПС [92]. Она начинается в крестце, седалищной кости и тесно связана с мышцей, выпрямляющей позвоночник, и с крестцово-бугорной связкой [76, 99]. Большая ягодичная мышца прикрепляется в основном к бедренной кости [99] и подвздошно-большеберцовому тракту [100], что делает весьма вероятным то, что большая ягодичная мышца дополнительно вызывает сжимающее напряжение в КПС и силы сдвига в нижних поясничных сегментах [101], что может быть связано до поясничного бокового сгибания.Сообщалось о слабости ягодичных мышц в контексте боли в КПС [69]. Однако эти выводы не могли быть подтверждены нашими данными (таблицы 4 и 5). Шадмер и др. зафиксировано снижение активности большой ягодичной мышцы у пациентов с КПС при выполнении активного подъема прямой ноги в положении лежа без использования тазового пояса [22]. Следовательно, повышенная активность большой ягодичной мышцы может указывать на частичное восстановление силы ягодичных мышц [69]. Хотя в наших данных активность прямой мышцы бедра всегда была выше у пациентов, чем в контроле, эта разница не достигала значимого уровня.При обобщении данных о мышечной активности пациентов с КПС и контрольной группы в положении на одной ноге поверхностная ЭМГ может не давать надежных результатов для подтверждения или исключения диагноза дисфункции КПС, и клиническая значимость этих результатов должна быть подвергнута сомнению в краткосрочной перспективе. установка срока применения тазовых ремней. Таким образом, дальнейшие исследования в условиях динамической ходьбы могут помочь лучше понять изменения мышечной активности, связанные с дисфункцией КПС и эффектами ремня.

Наши данные ЭМГ были ограничены тем фактом, что у здоровых контролей исследовались только доминирующие ноги, а у пациентов с КПС исследовалась (более) симптоматическая сторона.Хотя сторона поражения КПС в группе пациентов была доминирующей в большинстве случаев (10/17; 59%), это упрощение повлияло на результаты данных ЭМГ. Измерение мышц с обеих сторон решило бы эту проблему. Однако мы хотели, чтобы данные между пациентами и контрольной группой были сопоставимы, и для этого исследования было доступно лишь ограниченное количество оборудования для ЭМГ. Кроме того, большинство клинических тестов в контексте боли в КПС можно рассматривать как «статические», т.е. тест с активным подъемом прямой ноги [11,18–20,22] или тест Сторка [11,102], который был нашим обоснованием этой статической установки в стойке на одной ноге.

На данные ЭМГ накладывались следующие ограничения: Подготовка кожи и повторяющееся расположение электродов могли вызвать различные состояния у участников [103]. Кроме того, соседние мышцы могли мешать сигналам ЭМГ соответствующих интересующих мышц в смысле перекрестных помех [104–106]. Эти ограничения могли вызвать вариации ЭМГ [104, 105] в дополнение к индивидуальным вариациям.

Баланс тела практически не изменился у пациентов с КПС или тазовыми ремнями в положении на одной ноге

Основываясь на предположении о различиях в мышечной активности, мы также предположили, что баланс тела может различаться у пациентов и контрольной группы и что тазовые ремни влияют на центр давления стопы или распределение веса при стоянии.Joseph и соавт. [107] и Mendez et al. [108] предположили, что может быть разница в балансе тела в смысле нарушения активации движения стопы вперед. Отсутствие каких-либо существенных различий в COP при стоянии в нашем исследовании может быть связано с самоблокирующими характеристиками КПС при нагрузке в положении на одной ноге, как исследовано здесь (таблицы 4 и 5). Увеличенная сила формы и закрытия , возможно, оптимизировала передачу усилия на стопу, отражаясь аналогичным COP как компенсаторный механизм [108].Небольшой размер выборки и короткий интервал измерения ограничивали наш COP. Кроме того, на результаты могло повлиять сравнение более симптоматической стороны у пациентов с доминирующей стороной в контроле. Паррейра и др. предложил более длительные интервалы для регистрации центра давления, что, однако, было невозможно у пациентов с КПС в данной установке [109]. Отсутствие дальнейших морфометрических различий и схожие отклонения КД стопы между пациентами с КПС и контрольной группой указывают на то, что даже без терапевтического вмешательства мышечно-связочный аппарат может частично компенсировать дисбаланс в форме и силе закрытия , что приводит к незначительным изменениям тазовых и нижних конечностей. биомеханика конечностей у пациентов с КПС.

Резюме и выводы

Было показано, что у пациентов с болью, возникающей из-за КПС, незначительно увеличивается угол бокового сгибания в поясничном отделе позвоночника. Отсутствовали доказательства того, что сжимающие силы оказывались на КПС или таз через тазовые ремни. Мышечная активность практически не изменилась у пациентов с дисфункцией КПС в положении на одной ноге. Большинство пациентов с КПС сообщали об уменьшении интенсивности боли при наложении тазового ремня с умеренным натяжением. Однако средний эффект изменения боли, усредненный по всем пациентам, был незначительным в краткосрочной перспективе и на незначительном уровне.Мышечная активность практически не изменилась у пациентов с дисфункцией КПС в положении на одной ноге по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. Не было никаких существенных различий в отклонениях COP между пациентами с SIJ и контрольной группой. Данное исследование было сосредоточено на морфометрических и функциональных различиях между пациентами с КПС и контролем, а также на немедленных эффектах тазовых ремней в статической обстановке. Будучи хорошо осведомленным о многогранном патогенезе дисфункции КПС, который хорошо включает в себя биопсихосоциальные аспекты, это исследование было сосредоточено исключительно на биомедицинской точке зрения.Однако это упрощение помогло определить соматические эффекты дисфункции КПС, которые также были усилены строгими критериями исключения пациентов с КПС в нашем исследовании. В представленной здесь статической позе на одной ноге ни МРТ 3 Тесла, ни поверхностная электромиография данных мышц, ни анализ КПД не служили инструментом для дифференциации пациентов с болью, связанной с КПС, от участников контрольной группы. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить различия между пациентами с КПС и контрольной группой в долгосрочной и динамической обстановке, а также выяснить динамические эффекты тазовых ремней, обращая внимание на их потенциал в улучшении связанного со здоровьем качества жизни у пациентов с КПС.

Вспомогательная информация

S1 Рис. Краткий обзор анатомических ориентиров, которые использовались для расчета индуцированных тазовым ремнем движений таза и крестцово-подвздошного сустава, а также морфометрических различий между пациентами с болью в крестцово-подвздошном суставе и здоровым контролем.

Каждый из ориентиров проверен во всех стандартных анатомических плоскостях. Поясничный лордотический угол определяли по пересечению двух линий в срединной сагиттальной плоскости. Одна линия представляла нижнюю поверхность двенадцатого грудного позвонка (базовая пластина), а другая линия представляла верхнюю поверхность первого крестцового позвонка (концевая пластина).Каждая линия состояла из ориентира на вентральном и дорсальном краях соответствующего позвонка.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s002

(TIF)

S2 Рис. Краткий обзор анатомических ориентиров, которые использовались для расчета индуцированных тазовым ремнем движений таза и крестцово-подвздошного сустава, и морфометрических различий между пациентами с болью в крестцово-подвздошном суставе и здоровым контролем.

Каждый из ориентиров проверен во всех стандартных анатомических плоскостях.Угол поясничной ротации определяли по пересечению двух линий от основания двенадцатого грудного позвонка и замыкательной пластинки первого крестцового позвонка в горизонтальной плоскости. Каждая линия состояла из ориентира на вентральном крае и остистом отростке соответствующего позвонка.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s003

(TIF)

S3 Рис. Краткий обзор анатомических ориентиров, которые использовались для расчета индуцированных тазовым ремнем движений таза и крестцово-подвздошного сустава, и морфометрических различий между пациентами с болью в крестцово-подвздошном суставе и здоровым контролем.

Каждый из ориентиров проверен во всех стандартных анатомических плоскостях. Угол бокового сгибания определяли по пересечению линии основания двенадцатого грудного позвонка с линией замыкания первого крестцового позвонка во фронтальной плоскости. Обе линии состояли из двух точек, установленных на боковых краях каждого соответствующего тела позвонка.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s004

(TIF)

S4 Рис. Краткий обзор анатомических ориентиров, которые использовались для расчета индуцированных тазовым ремнем движений таза и крестцово-подвздошного сустава, и морфометрических различий между пациентами с болью в крестцово-подвздошном суставе и здоровым контролем.

Каждый из ориентиров проверен во всех стандартных анатомических плоскостях. В области таза отмечены передняя и верхняя подвздошные ости и лобковый симфиз.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s005

(TIF)

S5 Рис. Краткий обзор анатомических ориентиров, которые использовались для расчета индуцированных тазовым ремнем движений таза и крестцово-подвздошного сустава, и морфометрических различий между пациентами с болью в крестцово-подвздошном суставе и здоровым контролем.

Каждый из ориентиров проверен во всех стандартных анатомических плоскостях. Эталонная плоскость была создана с тремя ориентирами: вентральный край концевой пластинки первого крестцового позвонка (мыс), остистый отросток первого крестцового позвонка и каудальный конец пятого крестцового позвонка. Две линии, обозначенные зеленым цветом, перпендикулярные этой плоскости, были установлены на уровне дисков S1-S2 и S2-S3. По этой линии устанавливали ориентиры на крестцовой и подвздошной стороне крестцово-подвздошного сустава, измеряя хрящ и полость сустава на полном протяжении.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s006

(TIF)

S6 Рис. Данные поверхностной электромиографии зарегистрированы у всех пациентов с болью в крестцово-подвздошном суставе и контрольной группы в положении на одной ноге без наложения тазового пояса, при умеренном и максимально переносимом натяжении.

Электроды располагались на большой приводящей мышце, прямой мышце бедра, медиальной широкой мышце бедра, передней большеберцовой мышце.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s007

(TIF)

S7 Рис.Данные поверхностной электромиографии записывали у всех пациентов с болью в крестцово-подвздошном суставе и контрольной группы в положении на одной ноге без наложения тазового пояса, при умеренном и максимально переносимом натяжении.

Электроды располагались на большой ягодичной мышце, напрягателе широкой фасции, двуглавой мышце бедра и (медиальной) икроножной мышце.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s008

(TIF)

S1 Таблица. Сравнение согласованности МРТ-измерений морфометрии поясничного отдела позвоночника, таза и крестцово-подвздошного сустава (КПС) на основе графиков Бланда-Альтмана без тазового пояса, при умеренном и максимальном натяжении.

Приведены средние значения и погрешность анализа Бленда-Альтмана. ASIS = передняя верхняя подвздошная ость, PSIS = задняя верхняя подвздошная ость, S1 (2, 3) = тело первого (второго, третьего) крестцового позвонка. A: Межгрупповое сравнение пациентов с КПС и контрольной группы. B: Внутригрупповое сравнение показателей группы пациентов с КПС и контрольной группы от двух оценщиков

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s009

(DOCX)

S2 Таблица.Внутригрупповое сравнение данных морфометрии на основе МРТ пациентов с болью в крестцово-подвздошном суставе (КПС) и контрольной группы с применением тазового пояса и без него.

Значения p относятся к данным, приведенным в таблице 3. Существенных различий при различных условиях натяжения тазового ремня не наблюдалось.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116739.s010

(DOCX)

Благодарности

Авторы благодарят Хайке Рёдер за помощь в проведении МРТ и Кристин Ост за фотографии.Джастин Ланге и Дорис Оривол помогали с ЭМГ и данными центра давления. Доктор Маркус Мальцдорф, доктор Лутц Зейдлиц и доктор Себастьян Вейхерт привлекли пациентов для этого исследования. Густав Фердинанд Преллер корректировал статью как носитель языка. Йорг Фишер предоставил программное обеспечение Voxim для морфометрических расчетов.

Вклад авторов

Задумал и разработал эксперименты: NH CJ TM. Выполняли эксперименты: OS JL NH. Проанализированы данные: OS JL AG FS DW NH. Предоставленные реагенты/материалы/инструменты для анализа: AG FS CJ KH NH.Написал статью: OS JL AG TM DW KH NH.

Каталожные номера

  1. 1. Коэн СП. Боль в крестцово-подвздошном суставе: всесторонний обзор анатомии, диагностики и лечения. Анест Анальг. 2005; 101(5): 1440–1453. пмид:16244008
  2. 2. Коэн С.П., Чен Ю., Нойфельд Н.Дж. Боль в крестцово-подвздошном суставе: всесторонний обзор эпидемиологии, диагностики и лечения. Эксперт преподобный Нейротер. 2013;13(1): 99–116. пмид:23253394
  3. 3. Форст С.Л., Уилер М.Т., Фортин Дж.Д., Виленский Дж.А.Крестцово-подвздошный сустав: анатомия, физиология и клиническое значение. Врач боли. 2006;9(1): 61–67. пмид:16700283
  4. 4. Фортин Дж.Д., Кисслинг Р.О., О’Коннор Б.Л., Виленский Дж.А. Иннервация крестцово-подвздошного сустава и боль. Эм Джей Ортоп. 1999; 28 (12): 687–690. пмид:10614759
  5. 5. Лаплант Б.Л., Кетчум Дж.М., Саулло Т.Р., ДеПальма М.Дж. Многофакторный анализ взаимосвязи между паттернами направления боли и источником хронической боли в пояснице. Врач боли. 2012;15(2): 171–178.пмид:22430655
  6. 6. Роберт Р., Прат-Прадал Д., Лабат Дж. Дж., Бенсиньор М., Рауль С., Ребай Р. и др. Анатомические основы хронической боли в промежности: роль полового нерва. Сур Радиол Анат. 1998;20(2): 93–98. пмид:9658526
  7. 7. Schwarzer AC, Aprill CN, Bogduk N. Крестцово-подвздошный сустав при хронической боли в пояснице. Позвоночник. 1995;20(1): 31–37. пмид:7709277
  8. 8. Садек К.М., ван дер Вурфф П., ван Талдер М.В., Зурмонд В.В., Перес RSGM. Диагностическая достоверность критериев боли в крестцово-подвздошном суставе: систематический обзор.Джей Пейн. 2009;10(4): 354–368. пмид:112
  9. 9. Visser LH, Nijssen PGN, Tijssen CC, van Middendorp JJ, Schieving J. Симптомы, подобные ишиасу, и крестцово-подвздошный сустав: клинические особенности и дифференциальный диагноз. Eur Spine J. 2013; 22(7): 1657–1664. пмид:23455949
  10. 10. Dieulafé L, Saint-Martin M. Le type articulaire sacro-iliaque. Comptes rendus de l’Assodation des Anatomistes. 1912; 14: 95–109.
  11. 11. Кузи МФ. Парадигма оценки и лечения механической дисфункции КПС.J Bodyw Mov Ther. 2010;14 (2): 152–161. пмид:20226362
  12. 12. Руперт М.П., ​​Ли М., Манчиканти Л., Датта С., Коэн С.П. Оценка вмешательств на крестцово-подвздошном суставе: систематическая оценка литературы. Врач боли. 2009; 12 (2): 399–418. пмид:19305487
  13. 13. Фребургер Дж. К., Риддл Д. Л. Использование опубликованных данных для руководства обследованием области крестцово-подвздошного сустава. физ. тер. 2001;81(5): 1135–1143. пмид:11319939
  14. 14. Панджаби ММ.Система стабилизации позвоночника. Часть II. Нейтральная зона и гипотеза нестабильности. J Техника расстройств позвоночника. 1992;5(4): 390–397.
  15. 15. Pool-Goudzwaard A, Kleinrensink GJ, Snijders CJ, Entius C, Stoeckart R. Крестцово-подвздошная часть подвздошно-поясничной связки. Дж Анат. 2001; 199 (часть 4): 457–463.
  16. 16. Миллер А.Н., Рутт MLC. Вариации крестцовой морфологии и последствия для подвздошно-крестцовой фиксации винтами. J Am Acad Orthop Surg. 2012;20(1): 8–16. пмид:22207514
  17. 17.Пухакка К.Б., Мелсен Ф., Юрик А.Г., Боэль Л.В., Вестерби А., Эгунд Н. МРТ нормального крестцово-подвздошного сустава с корреляцией с гистологией. Скелетный радиол. 2004;33(1): 15–28. пмид:14614576
  18. 18. Beales DJ, O’Sullivan PB, Briffa NK. Влияние ручного сжатия таза на двигательный контроль туловища во время активного подъема прямой ноги у пациентов с хронической болью в области таза. Мужчина Тер. 2010;15(2): 190–199. пмид:19945907
  19. 19. Hu H, Meijer OG, van Dien JH, Hodges PW, Bruijn SM, Strijers RL et al.Мышечная активность во время активного подъема прямой ноги (ASLR) и влияние тазового пояса на ASLR и ходьбу по беговой дорожке. Дж. Биомех. 2010;43(3): 532–539. пмид:19883914
  20. 20. Jung H, Jeon H, Oh D, Kwon O. Влияние компрессионного пояса таза на модели активации разгибателей бедра у пациентов с болью в крестцово-подвздошном суставе во время стояния на одной ноге: экспериментальное исследование. Мужчина Тер. 2012;18(2):143–148. пмид:23111368
  21. 21. Парк К., Ким С., О Д. Влияние компрессионного пояса таза на активность средней ягодичной мышцы, квадратной мышцы поясницы и многораздельной мышцы поясницы при отведении бедра в положении лежа на боку.J Электромиогр Кинезиол. 2010;20(6): 1141–1145. пмид:20646935
  22. 22. Шадмер А., Джафарян З., Талебиан С. Изменения в рекрутировании мышц-стабилизаторов таза у людей с болью в крестцово-подвздошном суставе и без нее во время активного теста с подъемом прямой ноги. J Реабилитация опорно-двигательного аппарата спины. 2012;25(1): 27–32. пмид:22398264
  23. 23. Такасаки Х., Иидзава Т., Холл Т., Накамура Т., Канеко С. Влияние увеличения силы закрытия крестцово-подвздошного сустава на характер возбуждения разгибателей бедра и поясничного отдела позвоночника.Мужчина Тер. 2009;14(5): 484–489. пмид:154
  24. 24. Мерски Х., Богдук Н. Классификация хронической боли. Описание хронических болевых синдромов и определение болевых терминов. Сиэтл, Вашингтон: IASP Press; 1994. pmid:3461421
  25. 25. Манчиканти Л., Хелм И. С., Сингх В., Хирш Дж. А. Подотчетное интервенционное лечение боли: сотрудничество между практикующими врачами, пациентами, плательщиками и правительством. Врач боли. 2013;16(6): E635–70. пмид:24284849
  26. 26.Маккензи-Браун А.М., Шах Р.В., Сегал Н., Эверетт Ч.Р. Систематический обзор вмешательств на крестцово-подвздошном суставе. Врач боли. 2005;8(1): 115–125. пмид:16850049
  27. 27. Акерман С.Дж., Полли Д.В., Найт Т., Холт Т., Каммингс Дж. Лечение разрыва крестцово-подвздошного сустава и дегенеративного сакроилеита с помощью неоперативного лечения является ресурсоемким и дорогостоящим с медицинской точки зрения в США. Clinicoecon Результаты Res. 2014;6: 63–74. пмид:24596468
  28. 28.Эшман Б., Норвелл Д.К., Херсмайер Дж.Т. Хроническая боль в крестцово-подвздошном суставе: спондилодез или денервация как варианты лечения. Evid Based Spine Care J. 2010;1(3): 35–44. пмид:22956926
  29. 29. Спайкер В.Р., Лоуренс Б.Д., Райх А.Л., Скелли А.С., Бродке Д.С. Хирургическое и инъекционное лечение инъекционно подтвержденной хронической боли в крестцово-подвздошном суставе. Evid Based Spine Care J. 2012;3(4): 41–53. пмид:23526911
  30. 30. Maas ET, Juch JNS, Groeneweg JG, Ostelo RWJG, Koes BW, Verhagen AP и др.Экономическая эффективность минимальных интервенционных процедур при хронической механической боли в пояснице: дизайн четырех рандомизированных контролируемых испытаний с экономической оценкой. BMC Расстройство опорно-двигательного аппарата. 2012;13: 260. pmid:23273213
  31. 31. Schütz U, Grob D. Плохой исход после двустороннего спондилодеза крестцово-подвздошного сустава при дегенеративном синдроме крестцово-подвздошного сустава. Акта Ортоп Бельгия. 2006;72(3): 296–308. пмид:16889141
  32. 32. Фортин Дж.Д. Дисфункция крестцово-подвздошного сустава: новая перспектива.J Реабилитация опорно-двигательного аппарата спины. 1993;3(3): 31–43. пмид:24573095
  33. 33. Mens JMA, Damen L, Snijders CJ, Stam HJ. Механическое воздействие тазового пояса у пациенток с тазовой болью, связанной с беременностью. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 2006;21(2): 122–127. пмид:16214275
  34. 34. Арумугам А., Милосавлевич С., Вудли С., Соле Г. Влияние внешней компрессии таза на закрытие формы, силовое закрытие и нейромоторный контроль пояснично-тазового отдела позвоночника — систематический обзор.Мужчина Тер. 2012;17(4): 275–284. пмид:22386280
  35. 35. Ласлетт М. Доказательная диагностика и лечение болезненного крестцово-подвздошного сустава. Джей Ман Манип Тер. 2008;16(3): 142–152. пмид:103
  36. 36. Ласлетт М., Эйприл К.Н., Макдональд Б., Янг С.Б. Диагностика боли в крестцово-подвздошном суставе: достоверность индивидуальных провокационных тестов и комплексов тестов. Мужчина Тер. 2005;10(3): 207–218. пмид:16038856
  37. 37. Maigne JY, Aivaliklis A, Pfefer F. Результаты двойной блокады крестцово-подвздошного сустава и значение тестов провокации крестцово-подвздошной боли у 54 пациентов с болью в пояснице.Позвоночник. 1996; 21 (16): 1889–1892. пмид:8875721
  38. 38. Бутрон И., Мохер Д., Альтман Д.Г., Шульц К.Ф., Раво П. Распространение заявления CONSORT на рандомизированные испытания немедикаментозного лечения: объяснение и разработка. Энн Интерн Мед. 2008; 148(4): 295–309. пмид:18283207
  39. 39. фон Эльм Э., Альтман Д.Г., Эггер М., Покок С.Дж., Гётше П.С., Инициатива STROBE. Заявление об усилении отчетности об обсервационных исследованиях в эпидемиологии (STROBE): рекомендации по отчетности об обсервационных исследованиях.Ланцет 2007; 147(8): 1453–1457.
  40. 40. Fritz J, Henes JC, Thomas C, Clasen S, Fenchel M, Claussen CD, et al. Диагностическая и интервенционная МРТ крестцово-подвздошных суставов с использованием магнита с открытым отверстием 1,5 Тл: комплексный подход. AJR Am J Рентгенол. 2008; 191(6): 1717–1724. пмид:141
  41. 41. Фриц Дж., Секейрос Р.Б., Каррино Дж.А. Инъекции позвоночника под контролем магнитно-резонансной томографии. Резонансная визуализация Top Magn. 2011;22(4): 143–151. пмид:23514922
  42. 42.Hermens HJ, Hägg G, Freriks B. Европейские приложения поверхностной электромиографии. 1997. Доступно: www.seniam.org/pdf/contents2.PDF‎. По состоянию на 11 марта 2014 г.
  43. 43. Тейт К.М., Уильямс Г.Н., Барранс П.Дж., Бьюкенен Т.С. Морфология мышц нижних конечностей у юных спортсменов: анализ на основе МРТ. Медицинские научные спортивные упражнения; 2006;38(1): 122–128. пмид:16394964
  44. 44. Pomarino D., Nawrath A., Beyer J. Altersabhängige Messungen zur posturalen Stabilität gesunder Probanden Normwerte und Perzentile.Ортоп Унфалчир З. 2013;9:420–425.
  45. 45. Аткинсон Г., Невилл А.М. Статистические методы оценки погрешности измерения (достоверности) переменных, актуальных для спортивной медицины. Спорт Мед. 1998;26(4): 217–238. пмид:9820922
  46. 46. Блэнд Дж.М., Альтман Д.Г. Статистические методы оценки соответствия между двумя методами клинических измерений. Ланцет. 1986; 1(8476): 307–310. пмид:2868172
  47. 47. Коллинз С.Л., Мур Р.А., Маккуэй Х.Дж. Визуальная аналоговая шкала интенсивности боли: что такое умеренная боль в миллиметрах.Боль. 1997;72(1–2): 95–97.
  48. 48. Mens J, Hoek van Dijke G, Pool-Goudzwaard A, van der Hulst V, Stam H. Возможное вредное воздействие высокого внутрибрюшного давления на тазовый пояс. Дж. Биомех. 2006;39(4): 627–635. пмид:16439232
  49. 49. Чайлдс Д.Д., Пива С.Р., Фриц Д.М. Чувствительность числовой шкалы оценки боли у пациентов с болью в пояснице. Позвоночник. 2005;30(11): 1331–1334. пмид:15928561
  50. 50. Салаффи Ф., Станкати А., Сильвестри К.А., Чапетти А., Грасси В.Минимальные клинически значимые изменения интенсивности хронической мышечно-скелетной боли, измеряемые по числовой оценочной шкале. Евр Джей Пейн. 2004;8(4): 283–291. пмид:15207508
  51. 51. Чайлдс Д.Д., Пива С.Р., Эрхард Р.Э. Немедленное улучшение боковой нагрузки и симметрии гребня подвздошной кости после манипуляций у пациентов с болью в пояснице. J Manipulative Physiol Ther. 2004;27(5): 306–313. пмид:15195038
  52. 52. Камали Ф., Шокри Э. Влияние двух методов мануальной терапии и их исход у пациентов с синдромом крестцово-подвздошного сустава.J Bodyw Mov Ther. 2012;16(1): 29–35. пмид:22196424
  53. 53. Баке П., Трояни С., Делот Дж., Сейор Э., Сенни-Буратти М., де Баке Ф. и др. Анатомические последствия разрыва тазового кольца «открытой книги»: экспериментальное исследование трупа. Сур Радиол Анат. 2005;27(6): 487–490. пмид:16311717
  54. 54. Буховски Дж. М., Кебайш К. М., Синьков В., Коэн Д. Б., Зибер А. Н., Костюк Дж. П. Функциональные и рентгенологические результаты крестцово-подвздошного артродеза при заболеваниях крестцово-подвздошного сустава.Спайн Дж. 2005;5(5): 520–529. пмид:16153580
  55. 55. Хмелова Ю., Джупа В., Прохазка Б., Скала-Розенбаум Ю., Бача В. Зломенины пржичныч вибержку L5 у пораньих паневних кругов. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2011;78(1): 46–48. пмид:21375965
  56. 56. Эбрахейм Н.А., Раминени С.К., Алла С.Р., Эбрахайм М. Слияние крестцово-подвздошного сустава с малоберцовым костным трансплантатом у пациентов с неудачной чрескожной подвздошно-крестцовой винтовой фиксацией. J Травма. 2010;69(5): 1226–1229. пмид:21068623
  57. 57.Kibsgård TJ, Røise O, Sudmann E, Stuge B. Слияния тазовых суставов у пациентов с хронической болью в тазовом поясе: 23-летнее наблюдение. Eur Spine J. 2012;22(4): 871–877. пмид:23001416
  58. 58. Ким Дж., Рудольф Л., Глейзер Дж. Результат чрескожной фиксации крестцово-подвздошного сустава пористыми треугольными титановыми имплантатами с плазменным покрытием: независимый обзор. Open Orthop J. 2013; 7:51–56. пмид: 23525073
  59. 59. Мейсон Л.В., Чопра И., Моханти К. Чрескожная стабилизация крестцово-подвздошного сустава полыми модульными анкерными винтами: проспективное исследование результатов.Eur Spine J. 2013;22(10): 2325–2331. пмид:23686478
  60. 60. McGuire R, Chen Z, Donahoe K. Двойной малоберцовый аллографический штифт для артродеза крестцово-подвздошного сустава. Evid Based Spine J. 2002;3(2): 21–28.
  61. 61. Рудольф Л. Техника артродеза крестцово-подвздошного сустава-MIS с титановыми имплантатами: отчет о первых 50 пациентах и ​​результатах. Open Orthop J. 2012; 6: 495–502. пмид:23284593
  62. 62. Караман Х., Кавак Г.О., Тюфек А., Челик Ф., Йилдирим З.Б.Акдемир М.С. и соавт. Охлажденная радиочастотная аппликация для лечения боли в крестцово-подвздошном суставе. Acta Neurochir (Вена). 2011;153(7): 1461–1468. пмид:21479801
  63. 63. Патель Н., Гросс А., Браун Л., Гехт Г. Рандомизированное плацебо-контролируемое исследование для оценки эффективности нейротомии боковой ветви при хронической боли в крестцово-подвздошном суставе. Боль Мед. 2012;13(3): 383–398. пмид:22299761
  64. 64. Аль-Хайер А., Хегарти Дж., Хан Д., Гревитт М.П. Чрескожный артродез крестцово-подвздошного сустава: новая методика.J Техника расстройств позвоночника. 2008;21(5): 359–363. пмид:18600147
  65. 65. Коэн С.П., Абди С. Блокада боковых ветвей как средство лечения боли в крестцово-подвздошном суставе: экспериментальное исследование. Reg Anesth Pain Med. 2003;28(2): 113–119. пмид:12677621
  66. 66. Cohen SP, Hurley RW, Buckenmaier CC, Kurihara C, Morlando B, Dragovich A. Рандомизированное плацебо-контролируемое исследование по оценке радиочастотной денервации боковой ветви при боли в крестцово-подвздошном суставе. Анестезиология. 2008;109(2): 279–288. пмид:18648237
  67. 67.Дрейфус П., Михаэльсен М., Пауза К., Макларти Дж., Богдук Н. Значение истории болезни и медицинского осмотра в диагностике боли в крестцово-подвздошном суставе. Позвоночник. 1996;21(22): 2594–2602. пмид:8961447
  68. 68. Дюссо Р.Г., Каплан П.А., Андерсон М.В. Инъекции в крестцово-подвздошный сустав под рентгеноскопическим контролем. Радиология. 2000;214(1): 273–277. пмид:10644136
  69. 69. Мацумото С., Накамура К., Ифуку М., Комацу С., Морита Й., Имаи М. и др. [Влияние блокады крестцово-подвздошной связки на трудноизлечимую боль в пояснице у пожилых пациентов].Масуи. 2012: 61 (9): 993–997. пмид:23012837
  70. 70. Plastaras CT, Joshi AB, Garvan C, Chimes GP, Smeal W. Rittenberg J et al. Побочные эффекты, связанные с инъекциями в крестцово-подвздошный сустав под рентгеноскопическим контролем. ПМ Р. 2012;4(7): 473–478. пмид:22543036
  71. 71. Мудрый Ч.Л., Далл Б.Э. Минимально инвазивный крестцово-подвздошный артродез: результаты новой методики. J Техника расстройств позвоночника. 2008;21(8): 579–584. пмид:1

    52

  72. 72. Ши Н, Шен Г, Хе С, Го Р.Рентгенологическая характеристика поражений крестцово-подвздошного сустава и ее клиническое значение. Чжунго Гу Шан. 2013;26(2): 102–106. пмид: 23678753
  73. 73. Стоукс И.А., Аронссон Д.Д. Заклинивание дисков и позвонков у пациентов с прогрессирующим сколиозом. J Заболевания позвоночника. 2001;14(4): 317–322. пмид:11481553
  74. 74. Вайнер Д.К., Сакамото С., Перера С., Брейер П. Хроническая боль в пояснице у пожилых людей: распространенность, надежность и достоверность результатов физического обследования. J Am Geriatr Soc.2006;54(1): 11–20. пмид:16420193
  75. 75. Mahaudens P, Raison M, Bance X, Mousny M, Detrembleur C. Влияние длительного ортопедического лечения на биомеханику походки при идиопатическом сколиозе у подростков. Spine J. 2013;14(8): 1510–1519. пмид:24314903
  76. 76. Влиминг А., Шуенке М.Д., Маси А.Т., Каррейро Дж.Е., Даннилс Л., Уиллард Ф.Х. Крестцово-подвздошный сустав: обзор его анатомии, функции и потенциальных клинических последствий. Дж Анат. 2012;221(6): 537–567. пмид:22994881
  77. 77.Стурссон Б., Уден А., Влиминг А. Радиостереометрический анализ движений крестцово-подвздошных суставов во время теста на сгибание бедра стоя. Позвоночник. 2000;25(3): 364–368. пмид:10703111
  78. 78. Стурссон Б., Уден А., Влиминг А. Радиостереометрический анализ движений крестцово-подвздошных суставов в реципрокном положении врозь. Позвоночник. 2000;25(2): 214–217. пмид:10685486
  79. 79. Буфорд В.Л., Моултон Д.Л., Гугала З., Линдси Р.В. Крестцово-подвздошный отдел позвоночника — компьютерное моделирование движений и моделирование связок.Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2010. 2010; 5117–5120. пмид:21095806
  80. 80. Сихтинг Ф., Россол Дж., Суассон О., Клима С., Милани Т., Хаммер Н. Влияние тазового ремня на связки крестцово-подвздошного сустава: вычислительный подход к пониманию терапевтического эффекта тазовых ремней. Врач боли. 2014;17(1): 43–51. пмид:24452644
  81. 81. Арумугам А., Милосавлевич С., Вудли С., Соле Г. Оценка изменений натяжения тазового пояса во время двух функциональных задач с весовой нагрузкой.J Manipulative Physiol Ther. 2012;35(5): 390–395. пмид: 22607781
  82. 82. Оракифар Н., Камали Ф., Пирузи С., Джамшиди Ф. Манипуляции с крестцово-подвздошным суставом ослабляют активность альфа-мотонейронов у здоровых женщин: квазиэкспериментальное исследование. Arch Phys Med Rehabil. 2012;93(1): 56–61. пмид:22200384
  83. 83. Джейкоб Х.А., Кисслинг Р.О. Подвижность крестцово-подвздошных сочленений у здоровых добровольцев в возрасте от 20 до 50 лет. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 1995;10(7): 352–361.пмид:11415579
  84. 84. Fukatsu H. 3T MR для клинического использования: обновление. Magn Reson Med Sci. 2003;2(1): 37–45. пмид:16210818
  85. 85. Старк Д.Д., Маккарти С.М., Филли Р.А., Парер Дж.Т., Хрикак Х., Каллен П.В. Пельвиметрия с помощью магнитно-резонансной томографии. AJR Am J Рентгенол. 1985; 144(5): 947–950. пмид:3872578
  86. 86. Аттиас Н., Арзани С., Дункан Г., Табер К.Х., Хейман Л.А. Секционная визуализация анатомии: связки тазового кольца. J Comput Assist Томогр. 2001; 25 (6): 975–979.пмид:11711814
  87. 87. Гэри Дж.Л., Маллиган М., Банаган К., Скиадини М.Ф., Насконе Дж.В., Отул Р.В. Магнитно-резонансная томография для оценки повреждения связок в области таза: проспективное исследование методом случай-контроль. J Ортопедическая травма. 2014;28(1):41–47. пмид:23681412
  88. 88. van Onna M, Jurik AG, van der Heijde D, van Tubergen A, Heuft-Dorenbosch L, Landewé R. HLA-B27 и пол независимо определяют вероятность положительного результата МРТ крестцово-подвздошных суставов у пациентов с ранней воспалительной болью в спине: 2-летнее динамическое МРТ-наблюдение.Энн Реум Дис. 2011;70(11): 1981–1985. пмид: 21859694
  89. 89. Влиминг А., ван Вингерден Дж., Дейкстра П., Стокарт Р., Снейдерс С.Дж., Стийнен Т. Подвижность крестцово-подвздошного сустава у пожилых людей: исследование кинематики и вращения. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 1992;4(7): 170–176. пмид: 235
  90. 90. Димар Дж. Р., Карреон Л. И., Лабель Х., Джурасович М., Вайденбаум М., Браун С. и др. Внутри- и межнаблюдательная достоверность определения рентгенографических сагиттальных параметров позвоночника и таза ручным и компьютерным методами.Eur Spine J. 2008;17(10): 1373–1379. пмид:18726124
  91. 91. Масуд А.А., Реза Нурбахш М., Мохаммадифар А. Взаимосвязь между длиной подколенного сухожилия и силой ягодичных мышц у людей с дисфункцией крестцово-подвздошного сустава. Джей Ман Манип Тер. 2011;19(1): 5–10. пмид:22294848
  92. 92. Snijders CJ, Vleeming A, Stoeckart R. Передача пояснично-крестцовой нагрузки на подвздошные кости и ноги. Часть 1: Биомеханика самофиксации крестцово-подвздошных суставов и ее значение для лечения и упражнений.Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 1993;8(6): 285–294. пмид: 238
  93. 93. Влиминг А., Стокарт Р., Снайдерс С.Дж. Крестцово-бугорная связка; концептуальный подход к его динамической роли в стабилизации крестцово-подвздошного сустава. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 1989;4(4): 201–203.
  94. 94. Гроб К.Р., Нойхубер В.Л., Кисслинг Р.О. Die Innervation des Sacroiliacalgelenkes beim Menschen. Z Ревматол. 1995;54(2): 117–122. пмид:7793158
  95. 95. Хаяси С., Ким Дж. Х., Родригес-Васкес Дж. Ф., Мураками Г., Фукудзава Ю., Асамото К. и др.Влияние развивающихся связок на соприкасающиеся с ними мышцы: исследование кольцевидной связки лучевой кости и крестцово-остистой связки у средненьких плодов человека. Анат Селл Биол. 2013;46(2): 149–156. пмид:23869262
  96. 96. Сакамото Н., Ямасита Т., Такебаяши Т., Секин М., Исии С. Электрофизиологическое исследование механорецепторов в крестцово-подвздошном суставе и прилегающих тканях. Позвоночник. 2001;26(20): E468–471. пмид:11598526
  97. 97. Weisl H. Связки крестцово-подвздошного сустава исследованы с особым вниманием к их функции.Акта Анат (Базель). 1954; 20: 201–213. пмид:13137770
  98. 98. Pel JJM, Spoor CW, Goossens RHM, Pool-Goudzwaard A. Исследование биомеханической модели влияния тазового пояса на силы мышц и связок. Дж. Биомех. 2008; 41 (9): 1878–1884. пмид:18501363
  99. 99. Фик РА. Handbuch Der Anatomie Und Mechanik Der Gelenke Unter Berücksichtigung Der Bewegenden Muskeln. Йена: Густав Фишер; 1904.
  100. 100. Стекко А., Гиллиар В., Хилл Р., Брэд Ф., Стекко С.Анатомические и функциональные отношения между большой ягодичной мышцей и широкой фасцией. J Bodyw Mov Ther. 2013;17(4): 512–517. пмид: 24139012
  101. 101. Баркер П.Дж., Хапуараччи К.С., Росс Дж.А., Самбаев Э., Рейнджер Т.А., Бриггс К.А. Анатомия и биомеханика большой ягодичной мышцы и грудопоясничной фасции крестцово-подвздошного сустава. Клин Анат. 2013;27(2): 234–240. пмид: 23959791
  102. 102. Хангерфорд Б.А., Гиллард В., Моран М., Эммерсон С. Оценка способности физиотерапевтов пальпировать внутритазовое движение с помощью теста Аиста на стороне поддержки.физ. тер. 2007;87(7): 879–887. пмид:17472953
  103. 103. Hermens HJ, Freriks B, Dissselhorst-Klug C, Rau G. Разработка рекомендаций для датчиков SEMG и процедур размещения датчиков. J Электромиогр Кинезиол. 2000;10(5): 361–374. пмид:11018445
  104. 104. Де Лука С.Дж., Мерлетти Р. Поверхностные миоэлектрические перекрестные помехи между мышцами ноги. Электроэнцефалогр Клин Нейрофизиол. 1988;69(6): 568–575. пмид: 2453334
  105. 105. Ко Т.Дж., Грабинер М.Д.Оценка методов минимизации перекрестных помех при поверхностной электромиографии. Дж. Биомех. 1993; 26 Приложение 1: 151–157. пмид:8505349
  106. 106. Тюркер К.С., Майлз Т.С. Перекрёстные помехи от других мышц могут искажать сигналы ЭМГ при исследовании рефлексов ноги человека. Неврологи. лат. 1990; 111(1–2): 164–169. пмид: 2336206
  107. 107. Джозеф Л., Пуангмали А., Пирунсан У., Дас С. Крестцово-подвздошный сустав и распределение веса на стопы: мнение о клинической и исследовательской практике. Мужчина Тер.2012;17 (4): e7–e9. пмид:22015372
  108. 108. Мендес-Санчес Р., Гонсалес-Иглесиас Х., Санчес-Санчес Х.Л., Пуэнте-Гонсалес А.С. Непосредственное влияние двусторонних манипуляций на крестцово-подвздошном суставе на распределение подошвенного давления у бессимптомных участников. J Altern Complement Med. 2014;20(4): 251–257. пмид: 24494737
  109. 109. Паррейра Р.Б., Бур М.С., Рабелло Л., Коста, Вивиан де Соуза П., де Оливейра Э., да Силва Р.А. Младший. Возрастные различия в измерениях центра давления при стойке на одной ноге зависят от времени.J Appl Biomech. 2013;29(3): 312–316. пмид: 22927501

Анатомия, костный таз и нижняя конечность, подколенная область Статья

[1]

Дагур Г., Ганди Дж., Смит Н., Хан С.А., Анатомический подход к клиническим проблемам подколенной ямки. Текущие обзоры ревматологии. 2017     [PubMed PMID: 27894238]

[2]

Сааведра М.А., Наварро-Сарса Дж. Э., Вильясеньор-Овиес П., Каносо Дж. Дж., Варгас А., Чьяпас-Гаска К., Эрнандес-Диас С., Калиш Р. А., Клиническая анатомия коленного сустава.Клиника ревматологии. 2012 декабрь-2013 янв     [PubMed PMID: 23219082]

[3]

Guidera KJ, Ganey TM, Keneally CR, Ogden JA, Эмбриология перекручивания нижних конечностей. Клиническая ортопедия и смежные исследования. 1994 Май     [PubMed PMID: 8168296]

[4]

Томашевский К.А., Попелушко П., Грейвс М.Ю., Пенкала П.А., Генри Б.М., Рой Дж., Хси В.К., Валоча Я.А. Хирургическая анатомия подколенной артерии, основанная на фактических данных, и варианты ее ветвления.Журнал сосудистой хирургии. 2017 Февраль     [PubMed PMID: 26994952]

[5]

Шахид С., Сагир Н., Коули О., Сауджани С. Трупное исследование схемы ветвления и диаметра коленных артерий: фокус на средней коленной артерии. Журнал хирургии колена. 2015 Октябрь     [PubMed PMID: 258]

[6]

Хиртлер Л., Любберс А., Рат С. Сосудистое покрытие передней области колена – анатомическое исследование.Журнал анатомии. 2019 авг; [PubMed PMID: 31070789]

[7]

Ma J,Ma T,Zhao X,Li YM,Wang R,Lü X, [Применение исследования анатомии подколенной вены и процедура построения клапана]. Чжунхуа вай кэ дза чжи [Китайский хирургический журнал]. 1 мая 2013 г.     [PubMed PMID: 23958161]

[8]

Pan WR, Wang DG, Levy SM, Chen Y, Поверхностный лимфатический дренаж нижних конечностей: анатомическое исследование и клинические последствия.Пластическая и реконструктивная хирургия. 2013 сен     [PubMed PMID: 23985641]

[9]

Yamazaki S, Suami H, Imanishi N, Aiso S, Yamada M, Jinzaki M, Kuribayashi S, Chang DW, Kishi K, Трехмерная демонстрация лимфатической системы нижних конечностей с помощью многорядной компьютерной томографии: a исследование на модели трупа. Клиническая анатомия (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк). 2013 март     [PubMed PMID: 23339085]

[10]

Норзана А.Г., Фариха Х.С., Файрус А., Теох С.Л., Нур А.К., Файза О., Дас С., Высший отдел большеберцового нерва в ноге: крупное анатомическое исследование с клиническими последствиями.Ла Клиника Терапевтика. 2013     [PubMed PMID: 23455733]

[12]

Watt T, Hariharan AR, Brzezinski DW, Caird MS, Zeller JL, Паттерны ветвления и локализация общего малоберцового (малоберцового) нерва: анатомическая основа для планирования безопасных хирургических доступов. Хирургическая и рентгенологическая анатомия: SRA. 2014 Октябрь     [PubMed PMID: 24292499]

[15]

Kil SW, Jung GS, Анатомические вариации подколенной артерии и ее большеберцовых ветвей: анализ 1242 конечностей.Сердечно-сосудистая и интервенционная радиология. 2009 март     [PubMed PMID: 18982387]

[16]

Adibatti M,V S, Исследование вариантной анатомии седалищного нерва. Журнал клинических и диагностических исследований: JCDR. 2014 авг     [PubMed PMID: 25302181]

[17]

Faucett SC,Gannon J,Chahla J,Ferrari MB,LaPrade RF, Задний хирургический доступ к колену.Методы артроскопии. апрель 2017 г.     [PubMed PMID: 28580257]

[18]

Ravn H, Wanhainen A, Björck M, Риск новых аневризм после операции по поводу аневризмы подколенной артерии. Британский журнал хирургии. 2008 Май     [PubMed PMID: 18306151]

[19]

Johnston KW, Rutherford RB, Tilson MD, Shah DM, Hollier L, Stanley JC, Предлагаемые стандарты отчетности по артериальным аневризмам.Подкомитет по стандартам отчетности для артериальных аневризм, Специальный комитет по стандартам отчетности, Общество сосудистой хирургии и Североамериканское отделение Международного общества сердечно-сосудистой хирургии. Журнал сосудистой хирургии. 1991 март [PubMed PMID: 1999868]

[20]

Лоуренс П.Ф., Лоренцо-Риверо С., Лайон Дж.Л. Частота аневризм подвздошных, бедренных и подколенных артерий у госпитализированных пациентов.Журнал сосудистой хирургии. 1995 Октябрь     [PubMed PMID: 7563401]

[21]

Martelli E, Ippoliti A, Ventoruzzo G, De Vivo G, Ascoli Marchetti A, Pistolese GR, Аневризма подколенной артерии. Факторы, связанные с тромбоэмболией и отторжением трансплантата. Международная ангиология: журнал Международного союза ангиологов. 2004 март     [PubMed PMID: 15156131]

[22]

Ашер Э., Маркевич Н., Шютцер Р.В., Каллакури С., Джейкоб Т., Хингорани А.П., Аневризмы малых подколенных артерий: являются ли они клинически значимыми? Журнал сосудистой хирургии.апрель 2003 г. [PubMed PMID: 12663974]

[24]

Kim YC, Jung TD, Малоберцовая невропатия после перелома большеберцово-малоберцовой кости. Анналы реабилитационной медицины. 2011 Октябрь; [PubMed PMID: 22506187]

Адаптивная стопа в протезах нижних конечностей

Стопа человека состоит из сложных наборов суставов. Адаптивная природа стопы человека позволяет ей быть устойчивой на любой неровной поверхности.Важно иметь такие адаптивные возможности в искусственном протезе для достижения большинства основных движений для людей с ампутированными конечностями. Однако многие существующие протезы нижних конечностей лишены адаптивного характера. В данной статье рассматриваются адаптивные протезы стопы нижних конечностей. Чтобы понять концепции дизайна адаптивных протезов стопы, была объяснена биомеханика стопы человека. Кроме того, исследуются и представляются требования и проблемы проектирования. В этом обзоре адаптивные протезы стопы классифицируются по способу срабатывания.Кроме того, представлены достоинства и недостатки современных адаптивных протезов стопы на основе аппаратной конструкции. Аппаратные конфигурации последних адаптивных протезов стопы анализируются и сравниваются. В конце выделены потенциальные будущие разработки.

1. Введение

Вспомогательные устройства для нижних конечностей можно разделить на две основные категории: ортезы и протезы. Ортез представляет собой ортопедический аппарат, который используется в качестве опоры для коррекции деформаций с целью улучшения функциональных возможностей подвижных частей тела, тогда как протез представляет собой искусственную замену отсутствующей части тела [1, 2].Согласно обзору литературы по ампутации в 2005 году, в Соединенных Штатах (США) зарегистрировано около 1,6 миллиона ампутированных нижних конечностей. Было предсказано, что число людей с ампутированными конечностями увеличится до 3,6 млн в течение следующих 50 лет [3]. Другое исследование, проведенное в Танзании, показало, что 86,4% от общего числа ампутированных являются ампутированными нижними конечностями [4]. Опрос, проведенный в Бразилии, показал, что 25% всех людей с ампутированными конечностями нуждаются в протезах стопы [5]. Пользователи протезов пассивного плоскостопия в течение длительного времени, как правило, страдают от физических травм, таких как остеоартрит, остеопения и последующий остеопороз из-за скелетно-мышечного дисбаланса или патологий [6, 7].Протез стопы с гибкими адаптационными возможностями является мерой предосторожности при вышеперечисленных травмах [6, 7]. Статистические данные и возможные физические травмы отражают необходимость подходящих и надежных адаптивных протезов стопы, которые могли бы имитировать функциональные возможности стопы человека на коммерческом уровне. Жизнь людей с ампутированными конечностями можно улучшить, сделать комфортной и продуктивной для общества путем разработки передовых и надежных протезов. В настоящее время разработаны пассивные [8–16], активные [17–19] и гибридные [20–30] адаптивные протезы стопы с акцентом на различные функциональные требования и конструктивные механизмы.

Стопа человека обладает адаптивными способностями, которые позволяют стопе противостоять любой неровной поверхности. Необходимые кинематические и кинетические корректировки вносятся в рисунок походки во время передвижения пешеходов, чтобы поддерживать устойчивость на наклонных или неровных участках [31]. Обычно решения о ходьбе человека принимаются датчиками человеческого зрения и нейронными датчиками. У людей с ампутированными конечностями отсутствуют определенные нейронные датчики из-за потери части тела. Невозможность поверхностной адаптации стопы значительно увеличила нагрузку на культю.Кроме того, в результате значительного давления на культю могут возникать пролежни и глубокие повреждения тканей [32]. Отсутствие устойчивости приводит к падению пользователей протезов при входе на неровную поверхность [33]. Отсутствие инверсии-эверсии в протезе голеностопного сустава может стать причиной нестабильности из-за частичного стягивания с поверхностью. Подходящие решения этих физических и практических проблем должны быть учтены при разработке адаптивных протезов стопы. Тем не менее, большинство существующих протезов голеностопного сустава нижних конечностей не были ориентированы на разработку надлежащего адаптивного протеза стопы для своих протезов голеностопного сустава.Вместо этого пассивный плоский протез стопы обычно используется в качестве концевого соединителя для коммерческих протезов нижних конечностей, таких как Otto Bock. Поскольку пассивные протезы плоскостопия имеют ограниченные функциональные возможности и другие физические побочные эффекты, как упоминалось выше, необходимо разработать адаптивные протезы стопы для восстановления естественных движений стопы в протезах нижних конечностей [34–37].

В этой статье авторы рассмотрели конструкции и разработки адаптивных протезов стопы, которые предлагались для протезов нижних конечностей с 1997 года.Важно изучить конструктивные особенности, достоинства и недостатки существующих конструкций, чтобы расширить область применения адаптивных протезов стопы. Некоторые из имеющихся обзоров посвящены протезам нижних конечностей [38, 39], методам управления протезами нижних конечностей [40, 41] и протезам стоп [42]. Верслуйс и др. [42] классифицировали обычные ступни, ступни с накоплением энергии и бионические ступни в зависимости от контроля, комфорта и косметики. Они рассмотрели лишь ограниченное количество существующих бионических стопных устройств, а адаптивные механизмы не рассматривались в обзорной статье.С 2009 года появилось много активных протезов стопы с новыми механизмами. Углубленный обзор адаптивных протезов стопы редко встречается с этими новыми механизмами. Быстрый обзор адаптивных протезов стопы очень полезен не только для определения текущего состояния исследований, но и для предоставления информации всем, кто занимается разработкой адаптивных протезов стопы. Данная статья подготовлена ​​на основе существующих адаптивных протезов стопы. Доступны некоторые пассивные протезы с заметными конструктивными функциями и механизмами.Они могут быть перенесены в активные проекты с соответствующими изменениями дизайна, что приведет к добавлению этих устройств в этот документ. Основное внимание в этой статье уделяется существующим конструкциям, их благоприятным и неблагоприятным конструктивным особенностям, а также общим решениям, доступным в адаптивных протезах стопы.

Систематический обзор последних разработок в области протезов стопы был проведен на основе набора критериев проектирования. Статьи были выбраны на основе предварительно выбранных ключевых слов для поиска. Из многих научных баз данных были выбраны следующие из-за наличия большего количества соответствующих рукописей: IEEE Xplore, Elsevier, SAGE, InTech, PLOS ONE, ASME (Журнал Американского общества инженеров-механиков) и Journal of Rehabilitation Research. и развития (JRRD).Отбор статей был составлен по критериям PRISMA [43]. Отобранные документы были первоначально просмотрены, затем дубликаты были удалены, а документы были дополнительно уточнены из-за неактуальности. Позже ключевые слова поиска были скорректированы, чтобы получить большее количество релевантных результатов. Наконец, были выбраны ключевые слова для поиска «адаптивные протезы стопы». Подробная методология обзора объясняется в Разделе 5 ниже.

Структура статьи следующая. В Разделе 2 анатомия голеностопного сустава и стопы была кратко объяснена, чтобы прояснить функциональные требования к адаптивным протезам стопы.В разделе 3 представлены требования и конструктивные трудности, возникающие при разработке адаптивных протезов стопы. Классификация адаптивных протезов стопы представлена ​​в Разделе 4. Подробная информация, метод выбора литературы для анализа, а также сравнение и обзор существующих протезов включены в Раздел 5. Наконец, обсуждение и будущие направления включены в Раздел 6.

2. Анатомия голеностопного сустава и стопы

Основная функция стопы – выполнение цикла ходьбы.Чтобы стопа могла выполнять свои задачи, необходима достаточная подвижность и устойчивость. Поглощение силы реакции земли критически важно для мобильности. Стабильность необходима для сбалансированного положения тела [44]. Стопа состоит из 6 суставов, которые могут двигаться в сагиттальной и поперечной плоскостях. Из-за сложности суставов стопы разработка протеза стопы, имитирующего способность адаптации стопы человека, является сложной задачей. Анатомия стопы человека состоит из 26 костей, 33 суставов, 20 мышц и более 100 связок [45, 46].Он может нести вес человеческого тела из-за своей сложной конструкции. Стопа способна варьировать гибкость и эластичность сложной структуры для выполнения различных сложных задач, таких как бег, лазание, балансирование, прыжки, прыжки и подъем на носках [45]. Кости стопы распределены по двум основным параллельным структурам, известным как боль. Различают три типа: медиальный продольный свод, латеральный продольный свод и поперечный свод. Поверхностная адаптация (или гибкость и эластичность) стопы происходит за счет изменения угла свода стопы (рис. 1).Вид вдоль продольного (сагиттального) свода показан на рисунке 2. Кривизна костей стопы обеспечивает структуру, которая способна поглощать большие повторяющиеся усилия подобно мосту. Кроме того, внутренние и внешние мышцы обеспечивают структурную упругость, выступая в качестве связующего стержня, как показано на рисунках 1 и 2. В результате сокращения и расслабления этих мышц изменяется свод стопы и увеличивается способность стопы к поверхностной адаптации. Это геометрическое распределение в сочетании с сухожилиями и мышцами создает ножной лебедочный механизм [47].Механизм лебедки используется для перемещения тяжелых грузов в инженерных приложениях. Точно так же механизм брашпиля обеспечивает дополнительную поддержку свода стопы, чтобы нести нагрузку.



Стопа состоит из трех отделов: заднего (пятка), среднего и переднего (носок). Пять основных суставов стопы — это голеностопный (или голеностопный (TC)) сустав, подтаранный (ST) сустав, предплюсне-плюсне-плюсневой сустав (TMT), плюснефаланговый (MTP) сустав и межфаланговый (IP) сустав (рис. 3) [45, 46]. ].Задняя стопа состоит из пяточной кости и таранной кости. Средняя часть стопы состоит из ладьевидной, кубовидной и трех клиновидных костей. Передний отдел стопы состоит из плюсневых костей и фаланг. Голеностопный или голеностопный сустав представляет собой сустав шарнирного типа, который перемещается в сагиттальной плоскости, обеспечивая тыльное сгибание и подошвенное сгибание стопы. Сустав ST представляет собой сустав кондилоидного типа, который обеспечивает движение в поперечной плоскости, обеспечивая инверсионные и эверсионные движения стопы. Срединно-предплюсневый (MT) сустав находится между ST-суставом и TMT-суставом, который состоит из двух суставов, а именно: таранно-ладьевидного (TN) и пяточно-кубовидного (CC).Сустав TN представляет собой шарнирно-шарнирный сустав, обеспечивающий движение в поперечной плоскости, обеспечивающее инверсионные и эверсионные движения стопы. СС сустав представляет собой модифицированный седловидный сустав, обеспечивающий движение в сагиттальной плоскости, что обеспечивает сгибание и разгибание стопы. Сустав TMT представляет собой сустав плоского и синовиального типа, который соединяет MTP со стопой. ПФС представляет собой сустав мыщелкового типа, который перемещается в сагиттальной плоскости, обеспечивая сгибательно-разгибательные движения проксимальных фаланг пальцев.Это движение необходимо при изменении свода стопы на различных поверхностях. Межфаланговый сустав представляет собой сустав шарнирного типа, который перемещается в сагиттальной плоскости и обеспечивает сгибание/разгибание средней и дистальной фаланг (рис. 3) [46].


Для каждого сустава стопы имеются оси вращения в соответствии с плоскостью движения. На рисунке 4 показаны три кардинальные плоскости человеческого тела: сагиттальная, поперечная и фронтальная плоскости. Некоторые из основных осей вращения стопы человека показаны на рисунке 5.Кардинальная продольная ось стопы проходит в сагиттальной плоскости. И ST, и TC суставы соединены друг с другом таранной костью, но эти две оси скорее перпендикулярны друг другу из-за суставов шарнирного и мыщелкового типа. В результате палец может скользить и перекатываться. Знание этих плоскостей движения и осей вращения важно для понимания осей движения существующих протезов стопы. Лучшее понимание анатомии стопы человека необходимо для определения требований к дизайну.В таблице 1 обобщены диапазоны движений вышеупомянутых суставов стопы человека. (Рассмотрите супинацию как направление +, а пронацию как направление -). Дистальный IP имеет небольшое удлинение, известное как гиперрастяжение, обозначенное в таблице 1 как «гиперрастяжение».


4 -10 ° 6 8

Motion Нога человека совместное Плоскость движения Диапазон движения

сгибание и plantarflexion TC Сагиттальный N / А
СТ Сагиттальный −2.5 °: 5 °

9
ST ST -10 -10 °: 20 ° 9
MT – TN Transverse N / A

Добавление похищения ST Frontal -10 ° 6
MT-CC MT-CC N / A
MTP (большой носок) SAGTITTAL (-) 80 °: 40 ° 60674 (-) 80 °: 40 ° 60679
MTP (ног 2-5) SAGITTAL (-) 60 °: 40 °
Proximal IP Большой носок) SAGTITTAL 0 ° 60679 0 °: 90 7
Proximal IP (ноги 2-5) Sagittal 0 °: 60679 0 °
Distal IP Sagittal Hyper: 90 °



3.Требования и сложности проектирования

Стопа человека состоит из более чем 100 связок, управляющих пятью основными суставами. При разработке адаптивного протеза стопы может возникнуть несколько конструктивных трудностей. Сложный характер анатомии стопы человека значительно затрудняет имитацию адаптивной природы стопы человека с помощью протезов стопы. Стопа человека сохраняет свою стабильность за счет супинации/пронации вдоль продольной оси и подошвенного/тыльного сгибания вдоль медиолатеральной оси.Поверхность контакта фаланг можно увеличить, сгибая и разгибая их вдоль медиолатеральной оси. Система с несколькими степенями свободы со всеми вышеупомянутыми функциями является сложной задачей, поскольку приводы должны располагаться ближе друг к другу, неся нагрузку на тело.

Стопа человека имеет своды по продольной и поперечной осям, что позволяет адаптироваться к любой поверхности за счет вращения в обоих направлениях. Разработка системы с несколькими степенями свободы является сложной задачей.Голеностопный сустав сложный. В большинстве существующих протезов используются приводы с высоким крутящим моментом для голеностопного сустава. Поэтому необходимо предусмотреть достаточно места для голеностопного сустава. Доступны различные механизмы для передачи энергии на протез. Из них необходимо выбрать наиболее подходящий метод на основе источника питания, типа применения и ожидаемого веса протеза. Протез должен иметь достаточную подвижность по каждой оси, как указано в таблице 1. Размеры устройства должны быть в пределах среднего размера стопы человека.Адаптивный протез стопы должен быть в пределах среднего веса человеческой стопы. Если оно превышает это значение, человек с ампутированной конечностью чувствует себя некомфортно при длительном использовании. Для развития необходимы высокопрочные материалы, поскольку стопа должна выдерживать общую нагрузку тела и большие силы реакции опоры для различных повседневных действий (ADL), таких как бег, прыжки и прыжки. Некоторые разработчики использовали легкие, высокопрочные полимерные материалы вместо металлов. Способ прикрепления протеза стопы к оставшейся нижней конечности или протезу является еще одним соображением, которое необходимо рассмотреть.В таблице 2 представлен краткий список требований к дизайну.


9

Заметки
DOF DOF 33OF
Крутящий момент Рассчитать при рассмотрении веса, типа механизма, DOF, размер, материал (80–120 Н·м)
Ось вращения Медиолатеральная ось, продольная ось, поперечная ось
Тип механизма Цилиндрическая пружина, листовая рессора, муфта, рычажные механизмы, шарниры качения, приводы, SEA, шестерни
Подвижный ассортимент См. Таблица 1
Размер Размер Примерно 275 мм, ширина 100 мм, высота 85 мм
Вес Примерно 0.85-1,5 кг
Изготовление материала Углеродное волокно или алюминий
Метод вложения Освесина, муфты, или пирамиды

Протезы могут быть классифицированы в соответствии с Применение: протезы верхних конечностей, протезы нижних конечностей и другие протезы. Ортезы можно разделить на две подкатегории: экзоскелеты и устройства для соединения концевых эффекторов.Существуют различные типы протезов нижних конечностей, доступные в зависимости от применения, которое предназначено для пациентов с ампутацией бедра, с ампутацией выше колена (трансфеморальная), с ампутацией колена, ниже колена (транстибиальная), с ампутацией лодыжки и с частичной ампутацией стопы. 1, 2]. Кроме того, адаптивные протезы стопы можно разделить на три категории: пассивные, активные и гибридные протезы. Пассивные протезы функционально неполноценны из-за имитации движений ног человека по сравнению с активным протезом.Поэтому разработка активного протеза имеет важное значение. Тем не менее, они все еще находятся на исследовательском уровне из-за отсутствия проблем с дизайном и контролем. За прошедшие годы было разработано много трансфеморальных и транстибиальных протезов. Однако существует пробел в исследованиях в области разработки адаптивного протеза стопы. Аппаратную конструкцию адаптивных протезов стопы можно разделить на несколько категорий, которые классифицируются по способу приведения в действие, степени свободы и типам приводов, основанным на методе передачи энергии, методе регенерации энергии, способе крепления к культе или транстибиальному протезу и т. д. .Некоторые из методов классификации обсуждаются ниже. В таблице 3 обобщена классификация аппаратной конструкции устройств адаптивных протезов стопы.


Классификация Метод Параметры

Метод Срабатывание Пассивный
Активный
Hypird

DOF Активный DOF

Тип приводов DC бесщеточные двигатели
двигателей DC Servo
AC серводвигатели

Способ передачи мощности Грузки

Методы регенерации энергии
катушки ч Двигатели
Взаимосвязи и распредвалы
листовыми рессорами

Установка метода Муфта
Pyramid адаптер

(I ) Метод активации .Адаптивные протезы стопы нижних конечностей классифицируют по способу источника питания. Пассивные протезы приводятся в действие телом или используют силу пользователя для приведения в действие. Активные протезы приводятся в действие с помощью внешних источников энергии. Большинство современных адаптивных протезов стопы сочетаются как с пассивными, так и с активными суставами. Этот метод увеличивает использование доступной энергии во время передвижения через пассивные суставы и других необходимых движений через активные суставы с помощью внешних источников энергии.

(ii) DoF .Адаптивные протезы стопы можно классифицировать по количеству активных суставов или суставов, приводимых в действие извне, например, 1 DoF, 2 DoF, 3 DoF и так далее.

(iii) Типы приводов . Существуют различные типы приводов, которые использовались в существующих протезах. Это двигатели постоянного тока, бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC), серводвигатели и двигатели переменного тока. Доступны различные типы двигателей постоянного тока, такие как бесщеточные двигатели и серводвигатели.

(iv) Метод передачи мощности .Протезы передают мощность с помощью различных методов, таких как зубчатые передачи, цепные передачи и рычажные механизмы, которые связаны с исполнительными механизмами, приводами сцепления и т. д. Кроме того, возможны ременные приводы, шариковинтовые приводы и тросовые приводы.

(v) Метод регенерации энергии . Существующие приводы имеют ограниченную возможность создания крутящего момента. Поэтому некоторые исследователи разработали механизмы рекуперации энергии для создания необходимого высокого крутящего момента. Последовательный упругий привод (SEA) является одним из самых популярных методов в наши дни.Кроме того, в различных существующих устройствах использовалась комбинация винтовых пружин и двигателей сцепления, рычажных механизмов, распределительных валов с двигателями и листовых рессор с двигателями.

(vi) Способ крепления . Метод крепления адаптивных протезов стопы к протезам нижних конечностей имеет важное значение для использования ампутированными конечностями. Могут быть два типа концов крепления: соединение протеза с культей и крепление адаптивного протеза стопы к транстибиальному протезу трансфеморального протеза.Соединения лодыжки и стопы и пирамидальные адаптеры распространены среди других доступных методов крепления. Кроме того, возможны способы крепления сокетов.

Протез стопы используется в качестве конечного устройства для протеза нижней конечности. Различают пассивные и активные адаптивные протезы стопы. Пассивные протезы предназначены для работы с силой тела пользователя и без суставов, приводимых в действие приводом. Полностью пассивные устройства относительно ограничены в возможностях движения. Активные протезы предназначены для управления приводными суставами с внешним питанием.Требуется хорошо спроектированная структура управления для одновременного управления всеми суставами, чтобы имитировать реальные движения стопы человека. Активные протезы позволяют разработчикам больше сосредоточиться на функциях стопы, а не на механизмах пассивного питания устройства. Введение приводов в активные протезы значительно утяжеляет их по сравнению с пассивными протезами. В связи с отмеченными выше положительными и отрицательными недостатками пассивных и активных протезов в последнее время производителями разрабатываются комбинированные пассивные и активные суставные (или гибридные) протезы.Гибридные протезы имеют преимущества перед другими протезами: улучшенное рабочее пространство, более высокие функциональные возможности и больший диапазон движений.

Протез становится громоздким при использовании внешних источников питания. По мере увеличения массы протеза пользователь испытывает дискомфорт при его использовании в течение длительного периода времени. Поэтому разработчики протезов внедрили механизмы энергосбережения для снижения энергопотребления. Пружинные методы накопления и регенерации энергии, такие как последовательные упругие приводы (SEA) [48], параллельные упругие приводы (PEA), последовательные упругие приводы с муфтами (CSEA) [49], последовательно регулируемые упругие приводы с плавным регулированием [50] и т. д. Вот несколько примеров таких механизмов.Способы крепления адаптивных протезов стопы к протезам нижних конечностей в основном муфтовые, аттачменты пирамидального типа. Алюминий является обычно используемым материалом для прототипов, а в некоторых из этих разработок использовались дорогие материалы, такие как углеродное волокно. В таблицах 4, 5 и 6 представлено краткое сравнение существующих пассивных, активных и гибридных адаптивных протезов стопы в период с 1997 по 2016 год. Вес адаптивного протеза стопы, метод приведения в действие и количество приводов, ось вращения и эквивалентный сустав стопы человека, рабочий механизм, диапазон перемещения по каждой степени свободы, способ крепления к оставшейся культе конечности или транстибиальному протезу, а также материал, использованный для разработки. включены.

8 1 0: 30 ° (TOE)

4 N / A


Страна Вес Тип вращения Тип механизма Подвижные диапазоны Способ крепления Материал
Netherlands oep на каблуках
(2003)
[8]
[8] 0,5 кг 0,5 кг Axis Mediolatalal Axis MTP Spring на основе (-) 20 °: 20 ° Углеродный носок, передняя часть стопы, пятка — алюминий

Нидерланды полностью пассивный трансфеморальный протез
(2011)
[9]
9.05 кг MidiolatalAtal Axis на MTP Showet Весна на основе и связи 0: 30 ° (TOE) Протез лодыжки

Соединенные Штаты Америки (США) Протез лодыжки-стопы системы
(2014)
[10]
[10] 1,04 кг 1,04 кг 87 °: 105 ° 6 4 87 ° Change: 105 ° 9 адаптер пирамиды NYLON 6/6, полиуретановый резина, малярная сталь



Япония
Япония Bipedal Health Robot с косой среднеоборудостику в Foot (2015)
[11]
N / A Наклонная ось на MTP COSTLASH N / гайка и болт N / A

Италия Softfoot Softfoot
(2016)
[12]
N / A Para LLEL к Midiolatalal Axis варьируются с поверхностью муфта быстрого прототипирования

2017)
[13]
N / A N / A N / A N / A MidileatalAtal Axis Гибкая композитная передняя часть стопы Киля и задняя поверхность различной жесткости Угол Sagittal склоняется 15 ° адаптер пирамиды алюминий 7075-T6
Соединенные Штаты Америки (США) Цельный механически дифференцированный протез стопы (1997 г.)
[14]
Н/Д Медиолатеральная ось Гибкость за счет полимерного материала Фланцевого типа Соединитель с гайкой и болтом Легкий полимерный материал

Соединенные Штаты Соединенные Штаты Америки (США) Инструментальная протезная нога
(2012)
[15]
N / A N / A N / A Flex Из-за полимерного материала N / A Адаптер пирамиды Durometer Polyurethane



9
Соединенные Штаты Америки (США) Протез лодыжного лодыжки Автоматическая адаптация (2014)
[16]
Midiolatial Axis (-) 45 °: 80 ° адаптер пирамиды эластомерных материалов


Страна Название / год / Ссылки Вес Привод Ось вращения Тип механизма Диапазоны перемещения Способ крепления Материал

Китай PANTOE 1 
(2010) 
[17, 18]
1.47 кг 2 Двигатели постоянного тока латеральная ось в MTP сустава SEA (-) 16 ° 27 ° Разъем адаптера Алюминиевый сплав

USA Универсальная Протез эмулятора
(2014)
[19]
[19]
0,96 кг 1 DC Motor Midiolataral Axis на MTP Shower Весенняя база (-) 12 °: 12 ° (-) 12 °: 12 ° Универсальный адаптер 7075-T651 Алюминий

9 0680

Бельгия 8
[30]

Страна Название / год / ссылочный номер Вес Пассивный Joint Привод Ось вращения Тип механизма Передвижные полки Способ крепления Материал

Япония Человекоподобный робот с параллельным четырехзвенником (2007 г.)  
[20]
0.76 кг Механизм TOE 1 DC Servo Motor Midiolatalal Axis на MTP-совместных привод на основе 0: 44 ° 0: 44 ° Extra Super Duralumun

Утилизация энергии Адаптер пирамиды 7075-T6 алюминий, нержавеющая сталь, углерод / стекловолокно

Япония Адаптивные двусмысленные деформируемые ноги
(2012)
[23]
1.2 кг Торс-пружины 2 2 серводвигателя Midiolataral Axis на MTP COSTIC N / A Nail и BOLT Super мягкие уретановые смолы

Германия адаптивный датчик лапка для двуногого и четвероногого робота (2012)
[24]
N / A тросы и амортизаторы 2 вентильных электродвигателей латеральная ось в MTP механизма совместного БРАШПИЛЬ крен от −20° до 10° тангаж от −30° до 20° рыскание от −10° до 10° Муфта Материал для быстрого прототипирования

90
(2012)
[25]
[25]
3 кг 3 Детский механизм N / A N / A N / A N / A Midiolatial Axis на MTP Shower Весна, Растенный механизм 0: 30 ° муфта Алюминий

Бельгия AMP-нога 2.0
(2013)
[26, 27]
2,5 кг 2,5 кг 60679 1 мотор DC MTP Shot Спрингс и море 0: 45 ° 9 0: 45 ° 9 0: 45 ° 0: 45 ° 9 Алюминий

Виртуальный прототипирование семиактивных трансформированных протезов
(2015)
[28]
2.3 кг пружины 1 DC мотор МОРС и Спрингс NAIR и BOLL N / A

Италия Переменная Соответствует гуманоидной футе (2016)
[29]

2 [29]

0,52 кг Листья Лист пружины, Cam подписчики на основе Mather 1 DC Geared Motor продольная ось листовой пружины , двигатель на н. Гуманоидный лодыжку алюминий, резина


9 Китай China BioInspired Настраиваемая жесткость роботивы (2017)
[30]
N / A Spring Степперский мотор Пружина и шариковый винт Н/Д Шаровой шарнир Н/Д

Для выбора баз данных для статьи был проведен поиск по нескольким общим ключевым словам, таким как «адаптивный протез стопы, стопы, голеностопный протез, протез нижней конечности, искусственная конечность, роботы-гуманоиды».Базы данных IEEE Xplore, Elsevier, SAGE, InTech, PLUS ONE, ASME (журнал Американского общества инженеров-механиков) и Journal of Rehabilitation Research & Development (JRRD) были выбраны из-за большого количества релевантных результатов поиска. Поисковый запрос «адаптивный протез стопы» создавался в несколько итераций для получения большего количества релевантных результатов. Поиск был ограничен материалами конференций, журнальными статьями, диссертациями и патентами за 20-летний период с 1997 по 2017 год.Результаты поиска состояли из значительного количества алгоритмов управления, медицинских исследователей и других роботов-исследователей. Однако база ограничивалась лишь механическими конструкциями и разработками. Большинство из них состояло из конструкций протезов коленного и голеностопного суставов, от которых пришлось отказаться, и были выбраны только голеностопный сустав и стопа. Благодаря тщательному изучению доступных конструкций протезов и областей их применения большинство из них были уточнены, и мы нашли несколько наиболее подходящих, подходящих для темы адаптивных протезов стопы.Среди существующих адаптивных протезов стопы были исключены конструкции плоскостопия. Для обзора были приняты только пассивные, активные и комбинированные пассивные и активные (т.е. гибридные протезы) протезы. Количество результатов поиска, полученных для каждого ключевого слова в разных академических базах данных, отображается в таблице 7.

4
9
ключевое слово IEEE XPLORE Elsevier Sage INTECH PLOS ONE ASME

ног / ноги 7539 120,657 101738 1478 2876 149
Нижний протез конечности +267 12434 2184 244 10201 35
человекоподобных роботов 11404 2276 707 772 3693 7
пят протез 48 3864 865 244 880 25
Ада ptive ноги протезы 354 тысяча девятьсот девяносто-два 148 61 237 399
протезе 1404 26272 3496 691 37951 50

В результате поиска было найдено в общей сложности 2437 рукописей из выбранных академических баз данных.Результаты были уточнены путем ручной проверки их релевантности с использованием заголовка и аннотации. Отобранные оставшиеся бумаги были изучены дополнительно, и мы исключили бумаги без приспособлений для адаптивной стопы. Всего было отобрано 20 работ в связи с высокой актуальностью темы адаптивных стоп в протезах. Блок-схема PRISMA на рис. 6 обобщает процедуру выбора обзора. PRISMA (предпочтительные элементы отчетности для систематических обзоров и метаанализов) — это метод, используемый в систематических обзорах с целью улучшения качества отчетности [43].Поскольку большинство новых конструкций были разработаны на основе имеющихся патентов, а некоторые патенты выходят за рамки данного обзора, в обзор были включены только 4 патента.


5.1. Пяточная стопа [8]

Пяточная стопа (рис. 8(a)) была разработана Университетом Твенте, Эншеда, Нидерланды, в 2003 г. Это адаптивный протез стопы с пассивным подошвенным сгибанием с одним степенями свободы, вращающийся вдоль медиолатеральной оси. Подошвенная пружина контролирует угол свода пяточной части стопы для поддержания стабильности.Потенциальная энергия, запасенная в сжатых подошвенных и пяточных пружинах, начиная с фазы отрыва пятки, используется для продвижения вперед в точке отрыва пятки. Четырехзвенный рычажный механизм использовался для пружин сжатия и изменения угла арки. Пяточная стопа была проверена на относительный угол сустава, крутящий момент в суставе, мощность сустава и изменение силы для цикла ходьбы для подтверждения функциональности прототипа.

5.2. Прототип полностью пассивного трансфеморального протеза [9]

Полностью пассивный трансфеморальный протез (рис. 8(b)) был разработан Университетом Твенте, Эншеда, Нидерланды, в 2011 г.Адаптивная часть протеза стопы выполнена в виде пружинного рычажного механизма. Механизм накопления энергии с использованием пружин аналогичен пяточной стопе [8]. В этом протезе адаптивная стопа маневрирует с помощью коленного и голеностопного суставов, генерирующих потенциальную энергию. Во время фазы опоры и колено, и лодыжка поглощают определенное количество энергии для переноса веса тела. Затем колено дополнительно поглощает энергию для предварительного замаха, а лодыжка генерирует 80% всей энергии для отталкивания. На основе анализа диаграмм потребности в мощности при ходьбе в этой статье делается вывод о том, что колено больше похоже на поглотитель энергии, а лодыжка — на генератор энергии.Эта концепция послужила интуицией для концептуального дизайна, показанного на рис. 7.


Две пружины перекрещиваются друг с другом и соединяются с лодыжкой. Во время фазы предварительного маха колено поглощает кинетическую энергию и сохраняет ее пружиной. Затем, когда наступит фаза качания, кинетическая энергия будет запасаться пружиной. Сохраненная энергия во время фазы переноса может быть повторно использована в фазе опоры, в то время как кинетическая энергия, накопленная пружиной, может быть использована на следующем этапе. Расположение пружин в предлагаемом механизме показано на рис. 7.Тросовый механизм используется для регулирования сгибания голеностопного сустава и адаптивных стоп в соответствии со сгибанием колена во время цикла ходьбы. Концептуальный проект не моделировался. Прототип разработан. Однако протез не прижился.

5.3. Протезная система с пассивной адаптацией к наклону [10]

Это пассивное устройство с одинарным степенями свободы, вращающееся в медиолатеральном направлении, было разработано группой исследователей из США (рис. 8(c)). Этот протез состоит из звена и кулачка на пассивном голеностопном суставе, а опорная пластина перемещается в соответствии с наклоном поверхности.Диапазон движения сустава составляет всего 18°. Протез подтвержден серией экспериментов, система не имеет метода регенерации энергии, а механизм поверхностной адаптации является базовым методом с ограниченным диапазоном движений.

5.4. Двуногий шагающий робот с косым суставом среднего отдела стопы [11]

Эта стопа была разработана группой японских исследователей в 2015 г. Двуногий шагающий робот на рис. 8(d) был разработан для создания адаптивного характера стопы с осью среднего отдела стопы. характер вращения.Протезы стопы DoF с косой осью редко используются в протезах стопы из-за недостаточной прочности. Двуногий шагающий робот — это робот-гуманоид, который был разработан для воспроизведения движений стопы человека. Сухожильная проволока имитирует свод стопы. Однако грузоподъемность этой конструкции ограничена.

5.5. SoftFoot [12]

SoftFoot (рис. 9(a)) был разработан для улучшения адаптивного характера протеза стопы. Это полный пассивный протез стопы, разработанный на основе изучения свода стопы человека и расположения костей в продольном направлении.Прототип был разработан Исследовательским центром «Энрико Пьяджио» Университета Пизы, Италия, в 2016 году с использованием метода быстрого прототипа. SoftFoot был разработан на основе механизма лебедки [45]. В качестве опорных звеньев используется цепочка соединителей, которая может вращаться параллельно медиолатеральному направлению. Угол свода стопы фиксирован, и метод регенерации энергии в SoftFoot недоступен. SoftFoot был проверен с помощью соответствующего моделирования для распределения нагрузки. Также были проведены эксперименты по измерению характеристик на неровной местности.Устройство было подтверждено путем сравнения способности адаптации к поверхности с жесткой плоской стопой.

5.6. Протезы жесткой стопы заднего и переднего отделов стопы [13]

Этот пассивный протез жесткой стопы, показанный на рис. 9(b), был разработан в США в 2017 г. Устройство состоит из резиновой основы, которая позволяет протезу выполнять отталкивающее движение нога с изменяющимся сводом и механизмом лебедки. Эта конструкция была проверена, и результаты подтвердили ее совместимость с реальным пассивным устройством.

5.7. Цельный механически дифференцированный протез стопы [14]

Это один из пассивно-адаптивных протезов стопы, имеющихся в патентной базе данных. Эти типы пассивных стоп очень похожи на плоские протезы стоп. Однако этот протез стопы изготовлен из легкого полимерного материала, который позволяет стопе сгибаться на любой поверхности. Это устройство было разработано для пациентов с ампутацией голеностопного сустава. Из-за типа материала и контактной поверхности он имеет ограничения по ходьбе по шероховатой неровной поверхности.Ограничение изгиба вдоль продольной оси – еще одна проблема в этой конструкции. Грузоподъемность ограничена типом материала, используемого для этого устройства. На рис. 9(с) показана конструкция пассивного протеза стопы, запатентованного в 1997 г.

5.8. Протез стопы с инструментами [15]

Протез стопы с инструментами представляет собой пассивный протез стопы, разработанный исследовательской группой США в 2012 году. Это устройство устанавливается на голеностопный сустав нижней конечности и контролируется датчиками.Протез голеностопного сустава соединяется со стопой с помощью пирамидального соединителя. Он изготовлен из полимерного материала, известного как полиуретан по твердости. Поверхностная адаптация этого протеза достигается за счет жесткости полимерного материала (см. рис. 9(d)).

5.9. PANTOE 1 [17, 18]

PANTOE 1 — один из современных энергорегенерирующих активных протезов с медиолатеральным направлением вращения. Он имеет лодыжку с 1 степенями свободы и сегмент стопы с 1 степенями свободы. Он был разработан Инженерным колледжем Пекинского университета в Пекине, Китай, в 2010 г. (см. рис. 10(b)).PANTOE 1 состоит из двух серий эластичных приводов (SEA). SEA является одним из методов приведения в действие с высоким крутящим моментом, доступных в современном мире протезирования. Сегмент стопы приводится в действие одним щеточным двигателем постоянного тока, шарико-винтовой парой и SEA. PANTOE 1 контролировался с помощью метода управления с конечным числом состояний [11], и система была проверена на основе метода управления. Сегменту протеза стопы не хватает возможности адаптации, так как сегмент стопы PANTOE имеет 1 степень свободы. В этой конструкции отсутствует адаптация вдоль продольной оси.

5.10. Эмулятор универсального протеза [19]

Этот протез стопы был разработан Университетом Карнеги-Меллона, Питтсбург, США (рис. 10(c)). Этот протез может сгибаться через медиолатеральный сустав так же, как и пястно-фаланговый сустав человека. Существенным отличием по сравнению с другими протезами является использование цепного механизма для управления углом свода стопы и использование высокопроизводительной программной среды на основе эмулятора для управления протезом. Это активный протез стопы, способный выполнять подошвенное сгибание.Серводвигатель переменного тока мощностью 1,61 кВт используется для управления углом дуги протеза для поддержания стабильности. В этой конструкции, когда протез находится в фазе удара пяткой, пассивная пяточная пружина изгибается и накапливает энергию, а шкив вращается, вызывая натяжение цепи, которая соединена с пассивной пяткой на другом конце.

Как видно из таблицы 4, протезы весом около 1 кг колеблются в пределах среднего веса стопы человека [44, 45]. Большинство протезов вращаются по поперечной оси без стопы со степенью свободы по обеим осям.Пружинные механизмы популярны как метод рекуперации энергии. Диапазоны движений точно соответствуют реальным диапазонам человеческих суставов (таблица 1). Отсутствие надлежащих методов крепления к людям с ампутированными конечностями можно увидеть в большинстве этих конструкций. Материалы из алюминия и углеродного волокна более распространены из-за высокой прочности и легкости большинства этих конструкций. Некоторые протезы стопы имеют проверенные крутящие моменты, силы и угол наклона суставов для цикла ходьбы [8, 9, 20], но лишь немногие смоделированные проектные характеристики [12].

5.11. Параллельный робот-гуманоид с четырехзвенной связью [20]

Роботы-гуманоиды слишком генерируют движения человеческих ног. Этот гуманоид с 1 степенями свободы (рис. 10(d)) был разработан Токийским университетом, Япония, в котором была предпринята попытка имитировать движение пальцевого сустава через плюснефаланговый сустав стопы человека. Два параллельных звена были использованы для соединения с передним и нижним звеньями, а также был разработан механизм параллельного звена с четырьмя звеньями. Серводвигатель постоянного тока (Maxon RE-max 17, 2,5 Вт) используется для управления механизмом носка.Схождение может подвергаться максимальному крутящему моменту 590 мНм. Трехосевой датчик силы прикреплен к основанию передней части стопы для определения силы реакции земли и предотвращения максимального крутящего момента. Согласно результатам валидации, с помощью этого механизма можно выполнять движение отрывом пальцев, а палец может сгибаться до 44°, в то время как MPT-сустав человека может сгибаться примерно на 40°.

5.12. Стопа с рециркуляцией энергии [21, 22]

Мичиганский университет, США, разработал эту активную протезную стопу с накоплением энергии (рис. 11(a)) для того, чтобы представить концепцию управления накоплением и возвратом энергии.Это одиночный активный протез DoF, который накапливает энергию в пружинах и блокирует ее во время фазы ходьбы, а затем освобождает ее под управлением двигателя сцепления на основе сенсорных входов. Есть два электродвигателя постоянного тока для вращения носка и пятки. Датчики силы, подключенные к передней части стопы, работают как датчики, которые улавливают энергию во время фазы контакта с пяткой и высвобождают ее в фазе отрыва пальцев. Согласно результатам валидации, этот протез снижает чистый расход метаболической энергии на 23% по сравнению с обычной ходьбой.

5.13. AMP-Foot 1.0 [25]

AMP-Foot 1.0 был разработан Департаментом машиностроения Свободного университета Брюсселя, Брюссель, Бельгия, в 2012 г. (рис. 11(d)). Это была первоначальная конструкция с плоской стопой, но с пружиной, механизмом блокировки и планетарно-эпициклической системой передач для управления движением сустава. Механизм блокировки был интуицией для разработки AMP-Foot 2.0 [26, 27] позже с ножным механизмом. Эта конструкция была проверена экспериментально, чтобы доказать функциональные возможности голеностопного сустава.

5.14. AMP-Foot 2.0 [26, 27]

Это дальнейшее развитие AMP-Foot 1.0 [25] с адаптивной стопой с регенерацией энергии (рис. 12(a)). Пружина подошвенного сгибания накапливает энергию и регенерирует так же, как и в других активных протезах стопы. Два резистора, чувствительные к силе, используются в качестве входных датчиков для обнаружения поверхностного контакта. Механизм состоит из рычажного механизма для управления накоплением энергии. AMP-Foot 2.0 находится на стадии разработки и был доступен только дизайн. Результаты моделирования были доступны на основе дизайна.Рычаг и фиксирующий механизм являются новыми в этой конструкции по сравнению с другими существующими протезами стопы.

5.15. Гуманоидная стопа с регулируемой совместимостью [29]

Это еще одна человеческая стопа в роботах-гуманоидах, разработанная Департаментом передовой робототехники Итальянского института технологий, Италия, в 2016 г. (рис. 12(c)). Значение в этом развитии состоит в том, что он может адаптироваться вдоль продольной оси стопы. Гуманоидная стопа с переменной податливостью — это активный робот, состоящий из небольшого мотор-редуктора (Maxon), 6-осевого датчика силы/крутящего момента, пластинчатых пружин и резинового шарика с датчиками давления.Кулачок с пластинчатыми рессорами, соединенными с поперечной осью, накапливает энергию, когда носочная пластинчатая рессора изгибается вдоль продольной оси. Робот-гуманоид был проверен для экспериментов по движению, а также экспериментов по жесткости пружины, чтобы подтвердить функциональность конструкции. Продольная адаптация имеет значение в этом дизайне. Некоторые существующие протезы стопы [25–27] и роботы-гуманоиды [20] используют входы электронных датчиков для управления движениями.

6. Обсуждение и будущие направления

Анатомическая структура стопы человека была изучена с биомеханической точки зрения до рассмотрения дизайна и разработки.В этой статье были рассмотрены несколько существующих адаптивных протезов стопы по различным критериям дизайна. Впоследствии были определены требования и трудности проектирования. В этой статье адаптивные протезы стопы были классифицированы как пассивные, активные и гибридные на основе метода приведения в действие. Основные параметры существующих адаптивных протезов стопы были сопоставлены в таблицах 4, 5 и 6 с указанием страны их производства, каталожных номеров, веса, способа приведения в действие, оси вращения, типа используемых механизмов, диапазонов перемещения, способа крепления к остальным. протез или культя, а также использованные материалы.

Стопа человека состоит из сложных наборов суставов. Он подвергается значительной импульсивной силе на протяжении всего цикла ходьбы из-за веса тела и силы реакции опоры. Крайне важно разработать устройство из прочного и легкого материала. Новые механизмы и легкие приводы с высоким крутящим моментом необходимы для адаптивных протезов стопы, чтобы уменьшить вес. Общий вес устройства должен быть примерно ближе к среднему весу стопы человека, чтобы избежать излишнего веса.Большинство существующих адаптивных протезов стопы имеют 1 или 2 степени свободы и могут вращаться только вдоль плюснефалангового сустава. Лишь немногие протезы имеют возможность вращения вдоль продольной оси. Таким образом, проектирование и разработка адаптивного протеза стопы, который может перемещаться по обеим осям, является сложной задачей. Тем не менее такая разработка повысит устойчивость протезов нижних конечностей на любой неровной местности.

Приводы с высоким отношением крутящего момента к весу необходимы для высокоэффективных адаптивных протезов стопы.Размеры суставов меньше, а общее количество суставов больше в области пальцев стопы человека. Поэтому необходимы миниатюрные приводы для приведения в действие нескольких степеней свободы в области пальцев стопы. Имеющиеся в настоящее время актуаторы полок не соответствуют этому требованию. Немногие разработчики в определенной степени преодолели эту проблему, используя настраиваемые приводы. Тем не менее, это дорогостоящий метод для небольших исследований.

Для снижения потребления внешней энергии и рекуперации энергии в качестве исполнительных механизмов могут использоваться такие механизмы, как SEA, моторы сцепления с цилиндрическими пружинами и пружины.Эти механизмы могут накапливать энергию и высвобождать энергию повторно на протяжении всего цикла ходьбы. Кроме того, пружинный эффект в определенной степени обеспечивает адаптивный характер. Кроме того, необходимо провести исследования по развитию регенерации энергии. Авторы предсказывают, что будущие адаптивные протезы будут состоять из методов регенеративной энергии и будут более удобными для пользователей.

Чтобы не испытывать дискомфорта у ампутантов при длительном ношении протезов, решающее значение имеет способ крепления адаптивного протеза стопы к нижней конечности или к культе.Поэтому необходимо провести дальнейшие исследования для разработки эргономически удобных соединительных головок. В конечном итоге эти роботизированные устройства должны использоваться людьми как искусственная часть тела. Следовательно, для протезов необходимо предусмотреть механические стопоры и меры предосторожности, основанные на контроле, и методы ручного маневрирования.

Конструкции протезов должны соответствовать анатомическим требованиям, а также физиологическим требованиям пользователей. Адаптивные протезы стопы необходимы для того, чтобы иметь привлекательный элегантный вид при портативном устройстве.Некоторым из существующих адаптивных протезов стопы удалось выполнить некоторые из вышеупомянутых конструктивных требований, хотя ни один из них не объединил все основные функции в одном устройстве. Большинство существующих адаптивных протезов стопы имеют ограниченный крутящий момент, мощность и диапазон движений. Лишний шум и вибрация еще больше снижают качество устройства. Эти общие вопросы должны быть решены в будущих проектах.

7. Заключение

В этом обзоре обобщены существующие критерии дизайна адаптивных протезов стопы для разработки адаптивного протеза стопы.В этой статье был принят систематический подход к поиску литературы. Объем этой статьи, а именно адаптивный характер протезов стопы, не обсуждался в доступных обзорных статьях. В этой статье представлены параметры классификации конструкции для каждого метода классификации существующих адаптивных протезов стопы. В настоящее время активные и гибридные протезы пользуются большей популярностью в связи с их высокими функциональными возможностями. Тем не менее, в этой статье некоторые из существующих пассивно-адаптивных протезов стопы также были рассмотрены в связи с их значимостью в механизмах и возможностью переноса таких механизмов на гибридные устройства.Адаптивные протезы стопы были классифицированы на основе метода приведения в действие и сравнены с учетом конструктивных требований и критериев проектирования. Это позволяет читателю сравнить и сопоставить существующие устройства и выбрать метод, наиболее подходящий для их требований к конструкции.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Благодарности

Авторы выражают благодарность Национальному исследовательскому совету (NRC) Шри-Ланки за поддержку исследовательского гранта (грант №.15-068).

Поверхностная анатомия нижней конечности

РИС. 1238– Передняя и медиальная стороны правого бедра.
 
Кожа. — Кожа бедра, особенно в паховой впадине и на медиальной стороне, тонкая, гладкая и эластичная, содержит мало волос, кроме области лобка. По бокам он толще и волосков больше. Место соединения кожи бедра с кожей передней части живота отмечено четко выраженной бороздой, указывающей на место паховой связки; борозда имеет общую выпуклость вниз, но ее медиальная половина, которая лучше выражена, почти прямая.Кожа над ягодицами довольно толстая, характеризуется малой чувствительностью и слабой васкуляризацией; как правило, он лишен заметных волосков, за исключением области постанальной борозды, где у некоторых самцов они развиты обильно. Почти поперечная складка — ягодичная складка — пересекает нижнюю часть ягодицы; он практически делит пополам нижний край большой ягодичной мышцы и наиболее заметен при разгибании тазобедренного сустава. Кожа над передней поверхностью колена покрыта утолщенным эпидермисом; она рыхлая и сбрасывается в поперечные складки при вытягивании ноги.Кожа голени тонкая, особенно с медиальной стороны, покрыта многочисленными крупными волосками. На тыле стопы кожа тонкая, слабо связана с нижележащими участками, содержит мало волосков, на подошвенной поверхности и особенно над пяткой эпидермис большой толщины и здесь, как на ладони. , нет ни волосков, ни сальных желез.
 
Кости. — Бедренные кости в значительной степени покрыты мышцами, так что только в нескольких точках они подходят к поверхности.Спереди передняя верхняя подвздошная ость легко узнаваема, а у худощавых субъектов выделяется выступом на латеральном конце паховой складки; у тучных субъектов на его положение указывает косое углубление, на дне которого можно прощупать костный отросток. Проходя вверх и назад от этого отростка, извилисто изогнутый гребень подвздошной кости можно проследить до задней верхней ости подвздошной кости, место которой обозначено небольшим углублением; на наружном крае гребня около 5 см.позади передней верхней ости находится выступающий подвздошный бугорок. У худощавых людей лобковый бугорок хорошо виден, но у тучных он скрыт лобковым жиром; однако его можно обнаружить, проследив исходное сухожилие длинной приводящей мышцы. Другой доступной для осязания частью костного таза является седалищный бугорок, расположенный под большой ягодичной мышцей и легко прощупываемый при согнутом бедре, так как тогда он обнажается мышцей.
Бедренная кость окружена мышцами, так что у достаточно мускулистых субъектов единственными доступными частями являются боковая поверхность большого вертела и нижний расширенный конец кости.Место большого вертела обычно обозначено впадиной из-за толщины средней и малой ягодичных мышц, которые выступают над ним; когда, однако, бедро согнуто, и особенно если оно перекрещивается с противоположным, вертел образует на поверхности тупое возвышение. Латеральный мыщелок прощупывается легче, чем медиальный; оба надмыщелка можно легко идентифицировать, а в верхней части медиального мыщелка можно без труда распознать острый приводящий бугорок.При сгибании колена часть поверхности надколенника обнажается и пальпируется.
  Передняя поверхность надколенника подкожная. Когда колено разогнуто, медиальная граница кости выступает немного больше, чем латеральная, а если четырехглавая мышца бедра расслаблена, кость может перемещаться из стороны в сторону. При сгибании сустава надколенник уходит в углубление между мыщелками бедренной кости и верхним концом большеберцовой кости и плотно прилегает к бедренной кости.
Значительная часть большеберцовой кости находится под кожей. На верхнем конце мыщелки можно прощупать чуть ниже колена; медиальный мыщелок широкий и гладкий, внизу сливается с подкожной поверхностью тела; латеральная более узкая и более выступающая, и на ней, примерно посередине между вершиной надколенника и головкой малоберцовой кости, находится бугорок для прикрепления подвздошно-большеберцового пучка. Впереди от верхнего конца кости, между мыщелками, находится овальное возвышение — бугристость, переходящая внизу в передний гребень кости.Этот гребень можно определить в верхних двух третях его протяженности как извилистый гребень, но в нижней трети он исчезает и кость скрыта сухожилиями мышц передней части голени. Медиальнее переднего гребня находится широкая поверхность, слегка ущемленная мышцами спереди и сзади. Медиальная лодыжка образует широкий выступ, расположенный на более высоком уровне и несколько дальше вперед, чем латеральная лодыжка; нависает над медиальным краем свода стопы; его передний край почти прямой, задний имеет острый край, который образует медиальный край борозды для сухожилия задней большеберцовой мышцы.
 Единственными подкожными частями малоберцовой кости являются головка, нижняя часть тела и латеральная лодыжка. Головка лежит позади и латеральнее латерального мыщелка большеберцовой кости и представлена ​​небольшим выступающим пирамидальным возвышением немного выше уровня бугристости большеберцовой кости; его положение можно легко определить, следуя вниз по сухожилию двуглавой мышцы бедра. Латеральная лодыжка представляет собой узкий удлиненный выступ, от которого кверху прослеживается нижняя треть или половина латеральной поверхности тела кости.
  На тыльной стороне предплюсны отдельные кости не различимы, за исключением головки таранной кости, которая образует округлый выступ впереди голеностопного сустава при насильственном разгибании стопы. Вся тыльная поверхность стопы имеет ровный выпуклый контур, вершиной которого является гребень, образованный головкой таранной, ладьевидной, второй клиновидной и второй плюсневой костями; отсюда он постепенно наклоняется латерально и быстро медиально.На медиальной стороне стопы различимы медиальный отросток бугристости пяточной кости и гребень, отделяющий заднюю от медиальной поверхности кости; впереди и ниже медиальной лодыжки находится sustentaculum tali. Бугристость ладьевидной кости пальпируется примерно на 2,5-3 см. впереди медиальной лодыжки.
  Далее вперед можно нечетко прощупать гребень, образованный основанием первой плюсневой кости , и от него можно проследить тело кости до расширенной головки; под основанием первой фаланги находится медиальная сесамовидная кость.На латеральной стороне стопы наиболее задней костной точкой является латеральный отросток бугристости пяточной кости с гребнем, отделяющим заднюю от латеральной поверхности кости. Впереди большая часть латеральной поверхности пяточной кости находится под кожей; на ней ниже и впереди латеральной лодыжки можно прощупать блоковый отросток, если он имеется. Далее вперед выступает основание пятой плюсневой кости , и от него можно проследить тело и расширенную головку.
  Как и в случае с пястными костями, легко определяются дорсальные поверхности плюсневых костей , хотя их головки не образуют выступов; подошвенные поверхности прикрыты мышцами. фаланги на всем их протяжении легко пальпируются.
 
Сочленения. — Тазобедренный сустав расположен глубоко и не поддается пальпации.
  Интервал между большеберцовой и бедренной костями всегда можно легко прощупать; если коленный сустав разогнут, этот интервал находится на более высоком уровне, чем вершина надколенника, но если сустав слегка согнут, он находится непосредственно за вершиной. Когда колено полусогнуто, медиальные границы надколенника и медиального мыщелка бедренной кости, а также верхняя граница медиального мыщелка большеберцовой кости ограничивают треугольную вдавленную область, которая указывает положение сустава.
   голеностопный сустав можно прощупать с обеих сторон сухожилий разгибателей, а при разгибании сустава верхняя суставная поверхность таранной кости оказывается ниже переднего края нижнего конца большеберцовой кости.
Мышцы. — Из мышц бедра мышцы передней бедренной области (рис. 1238) вносят большой вклад в форму поверхности. Tensor fasciae latæ образует широкое возвышение непосредственно под передней частью гребня подвздошной кости и позади передней верхней ости подвздошной кости; от ее нижнего края к латеральной стороне коленного сустава идет борозда, образованная подвздошно-большеберцовой связкой. Верхняя часть Sartorius образует латеральную границу бедренного треугольника и, когда мышца работает, образует выраженный косой гребень, который продолжается внизу в уплощенную плоскость, а затем постепенно переходит в общую полноту на медиальной стороне. коленного сустава.Когда Сарториус не действует, между четырехглавой мышцей бедра и приводящими мышцами существует углубление, которое простирается косо вниз и медиально от вершины бедренного треугольника к стороне колена. В углу, образованном расхождением Сарториуса и Напрягателя широкой фасции, чуть ниже передней верхней подвздошной ости появляется прямая мышца бедра , и у мышечного субъекта ее границы могут быть четко определены, когда мышца работает. Vastus lateralis образует длинную уплощенную плоскость, пересекаемую бороздой подвздошно-большеберцовой связки. Vastus medialis дает начало значительному выступу на медиальной стороне нижней половины бедра; этот выступ увеличивается к колену и заканчивается несколько резко с полным изогнутым контуром. Vastus intermedius полностью скрыт. Adductores нельзя отличить друг от друга, за исключением верхнего сухожилия длинной приводящей мышцы и нижнего сухожилия большой приводящей мышцы. Когда длинная приводящая мышца находится в действии, ее верхнее сухожилие выделяется в виде выступающего гребня, идущего косо вниз и латерально от области публичного бугорка и образующего медиальную границу бедренного треугольника.Нижнее сухожилие Adductor magnus можно отчетливо прощупать как короткий гребень, идущий вниз между Sartorius medialis и широкой широкой мышцей бедра к приводящему бугорку. Приводящие мышцы заполняют треугольное пространство в верхней части бедра, между бедренной костью и тазом, и от них зависит контур медиальной границы бедра, Gracilis , вносящий большой вклад в плавность контура.
РИС.1239– Задняя часть левой нижней конечности.
 
   Glutæus maximus (рис. 1239) образует полный округлый контур ягодицы; он более заметен сзади, сжат спереди и заканчивается в месте прикрепления сухожилий во впадине сразу за большим вертлугом; ее нижний край пересекает ягодичную складку косо вниз и латерально. Видна верхняя часть средней ягодичной мышцы, а ее нижняя часть с минимальной ягодичной мышцей и наружными ротаторами полностью скрыта.Из-под нижнего края большой ягодичной мышцы появляются подколенные сухожилия; сначала они узкие и нечетко очерченные, но по мере спуска становятся более выступающими и в конце концов делятся на два хорошо выраженных валика, образованных их сухожилиями; они составляют верхние границы подколенной ямки. Сухожилие двуглавой мышцы бедра представляет собой толстый тяж, идущий к головке малоберцовой кости; сухожилия Semimembranosus и Semitendinosus , идущие медиально к большеберцовой кости, разделены небольшой бороздой; Полусухожильная мышца располагается медиальнее, и ее можно прощупать в определенных положениях конечности в виде острого шнура, в то время как полуперепончатая мышца толстая и округлая.Грацилис расположен немного впереди них.
   Передняя большеберцовая мышца (рис. 1240) представляет собой веретенообразное расширение на латеральной стороне большеберцовой кости и выступает за пределы переднего гребня кости; его сухожилие можно проследить на передней части голени и голеностопном суставе, а оттуда по медиальной стороне стопы до основания первой плюсневой кости. Мясистые волокна Peronaeus longus четко выражены в верхней части латеральной стороны ноги; он отделен бороздами от длинного разгибателя пальцев спереди и камбаловидной мышцы сзади.Внизу мясистые волокна резко оканчиваются сухожилием, перекрывающим более уплощенное возвышение Peronaeus brevis; ниже латеральной лодыжки сухожилие короткой малоберцовой мышцы более выражено.
  На тыльной поверхности стопы (рис. 1241) сухожилия, выходящие из-под поперечной и крестообразной связок голени, расходятся и различаются следующим образом: самый медиальный и самый крупный – передняя большеберцовая мышца, следующий – собственный разгибатель большого пальца стопы, затем длинный разгибатель пальцев, разделяющийся на четыре сухожилия, ко второму, третьему, четвертому и пятому пальцам стопы и, наконец, Peronaeus tertius. Extensor digitorum brevis дает округлый контур на тыльной поверхности стопы и полноту перед латеральной лодыжкой. Выпуклость Interossei dorsales между плюсневыми костями.
РИС. 12:40 – Боковой аспект правой ноги.
 
  В задней части колена находится подколенная ямка, ограниченная сверху сухожилиями подколенных сухожилий и снизу икроножной мышцей.Ниже этой ямки видна мясистая масса голени, образованная икроножной и камбаловидной мышцами (рис. 1239). Когда эти мышцы работают, границы Gastrocnemius образуют две четко очерченные изогнутые линии, которые сходятся к сухожилию пяточной кости; медиальная граница более заметна. В то же время видны края Soleus , образующие по обе стороны от Gastrocnemius изогнутые возвышения, из которых латеральное длиннее. Мясистая масса голени несколько резко оканчивается сухожильно-пяточной мышцей, которая сужается в верхних трех четвертях своей длины, но немного расширяется внизу.За медиальным краем нижней части голени (рис. 1242) сухожилие tibialis posterior при сокращении мышцы образует хорошо выраженный гребень.
  На подошве стопы Abductor digiti quinti образует узкое округлое возвышение на латеральной стороне, а Abductor hallucis – меньшее возвышение на медиальной стороне. Короткий сгибатель пальцев , , связанный подошвенным апоневрозом, не очень заметен; он образует уплощенную форму, а утолщенная под ним кожа покрыта многочисленными морщинами.
РИС. 1241– Слизистые оболочки сухожилий вокруг голеностопного сустава. Боковой аспект.
Артерии. — Легко прощупывается бедренная артерия , когда она пересекает край таза; по ходу движения вниз по бедру его пульсация постепенно становится все труднее распознать. При сгибании колена в подколенной ямке легко определяется пульсация подколенной артерии .
РИС. 1242– Слизистые оболочки сухожилий вокруг голеностопного сустава. Медиальный аспект.
 
  В нижней части передней большеберцовой кости передняя большеберцовая артерия становится поверхностной и может быть прослежена через лодыжку в doralis pedis; последний можно проследить до проксимального конца первого межплюсневого промежутка. Пульсация задней большеберцовой артерии становится очевидной вблизи нижнего конца задней большеберцовой кости и легко выявляется позади медиальной лодыжки.
 
Вены. — Путем сдавливания проксимальных стволов делается видимой венозная дуга на тыльной поверхности стопы вместе с отходящими от нее большой и малой подкожными венами (см. стр. 669).
 
Нервы. — Единственным нервом нижней конечности, который можно обнаружить при пальпации, является общий малоберцовый , поскольку он огибает латеральную сторону шейки малоберцовой кости.

Анатомия скелета нижних конечностей

Скелет нижних конечностей и вертикальный позвоночник — уникальный эволюционный прибор, позволивший человеку поднять голову над всеми остальными живыми существами на нашей планете.

Скелет нижних конечностей включает cingulum membri inferioris (пояс костей нижних конечностей) и Skeleton membri inferioris liberi (то есть ноги). Cingulum membri inferioris — это кости таза, которые соединяются с крестцом.

Нижние конечности делятся на три отдела – бедро (бедренная кость), голень (голень и малоберцовая кость) и стопа. Костлявая основная часть стопы – это ossa pedis.

 

Итак, давайте рассмотрим каждый компонент скелета нижних конечностей.

Пояс для костей нижних конечностей

Пояс нижних конечностей состоит из двух тазовых костей (os coxae) – правой и левой, которые соединяются с крестцом. Каждая из костей таза состоит еще из трех костей (выглядит как матрешка

, не так ли?).

Тазовые кости имеют большое физиологическое значение. Кости таза образуют полость малого таза, в которой располагаются жизненно важные органы, крупные сосуды и крупные нервные стволы, иннервирующие всю нижнюю конечность. Также кости таза участвуют в процессе родов. Для акушеров-гинекологов очень важно правильно измерить расстояние между определенными точками тазовых костей беременных, чтобы спрогнозировать проблемы, которые могут возникнуть во время родов.

Кроме того, таз, как вы уже знаете, является поясом нижних конечностей. Это означает, что кости таза служат опорой для нижних конечностей и связующим звеном между нижними конечностями и позвоночником.

Итак, тазовая кость состоит из подвздошной, седалищной и лобковой костей. Эти три кости соединяются хрящами в детстве, а в подростковом возрасте срастаются в единую кость.

Каждая кость состоит из нескольких составных частей.Например, подвздошная кость имеет тело и крыло. Седалищная кость имеет тело и одну ветвь, а лобковая — тело и две ветви. Как видите, у каждой кости есть тело — небольшой, плотный, округлый участок.

Тела трех костей срастаются, образуя вертлужную впадину – место соединения тазовой кости и округлой головки бедренной кости. Это формирует высокоподвижный и многофункциональный тазобедренный сустав.

Женский таз имеет несколько отличий от мужского таза. Мы сосредоточимся на двух наиболее заметных из них:

.
  1. Место соединения двух тазовых костей спереди называется лобковым симфизом.У мужчин лобковый симфиз образует острый угол, а у женщин — тупой;
  2. Крылья подвздошных костей у мужчин вертикальные и узкие. У женщин крылья подвздошной кости раскрываются шире и таз становится визуально шире.

Всегда очень важно определить особенности фигуры человека, которого вы рисуете. Женский таз всегда шире и крупнее. Особенно это заметно по ширине плеч – для типичной мужской фигуры характерны широкие плечи и узкий таз, а для женской – наоборот.

Бедренная кость

Бедренная кость (или бедренная кость) — одна из самых массивных и крепких костей в организме. Бедренная кость сочленяется с тазовой костью на проксимальном конце и с голенью (большеберцовой костью) на дистальном конце. На проксимальном конце бедренной кости имеется большое округлое выпячивание, это головка бедренной кости, головка бедра. Такая форма обеспечивает максимальную подвижность тазобедренного сустава.

Соединение бедренной кости с тазом имеет разную форму у мужчин и женщин. Если вы посмотрите на скелет мужчины, то увидите, что головка и тело бедренной кости образуют угол, близкий к прямому.Тупой угол более характерен для женского скелета. Это влияет на контуры женских бедер – именно из-за этой особенности женские бедра выглядят шире и округлее.

Головка бедренной кости переходит в более узкую часть, называемую шейкой бедренной кости, collum femoris. Также можно увидеть большой костный выступ, расположенный латерально. Это большой вертел (trochanter major), к которому прикрепляются мышцы бедра. И есть еще один небольшой выступ, называемый малым вертлугом (trochanter minor), более медиально.Здесь также крепятся мышцы бедра.

Основная часть бедренной кости называется телом бедренной кости (caput femoris). Книзу тело расширяется и образует медиальный надмыщелок, epicondylus medialis, и латеральный надмыщелок, epicondylus lateralis. Это небольшие возвышения, которые располагаются над суставными поверхностями бедренной кости. Сами суставные поверхности называются мыщелками. Мы можем увидеть это, если посмотрим на бедренную кость снизу.

Коленная чашечка

Надколенник — небольшая, но плотная кость, входящая в состав костей коленного сустава.Надколенник фиксируется сухожилиями мышц бедра, охватывает коленный сустав и делает его более стабильным, предотвращая ненужные движения в медиальном и латеральном направлениях.

Надколенник также соединяется с мощными крестообразными связками, которые обеспечивают дополнительную стабильность коленного сустава.

Надколенник имеет основание, верхушку и две поверхности. Эта маленькая косточка выглядит как плоский камень с отчетливым краем с одной стороны.

Большеберцовая кость

Большеберцовая кость — очень массивная, крепкая кость, которая соединяется сразу с четырьмя костями.Проксимальный конец голени сочленяется с бедренной костью, дистальный — с таранной костью стопы. С латеральной стороны малоберцовая кость прилегает к большеберцовой кости.

Как и все трубчатые кости, большеберцовая кость имеет тело (corpus tibiae) и два конца – верхний и нижний. Мощное тело большеберцовой кости расширяется кверху, образуя два крупных мыщелка, соединяющихся с бедренной костью (condylus lateralis/condylus medialis).

Книзу тело голени расширяется менее заметно. Здесь мы видим небольшой округлый выступ с одной стороны и плоскую поверхность с другой стороны.Округлый выступ — медиальная лодыжка, а плоская поверхность — ямка для сочленения с малоберцовой костью. На медиальной стороне области, выделенной розовым цветом, находится малоберцовая вырезка.

Большеберцовая кость на большей части своей длины имеет трехгранную форму. Передний край большеберцовой кости (margo anterior) контурируют через кожу. Вы также можете легко прощупать его.

Кстати, бойцы тайского бокса (популярного вида ударного единоборства) используют голень как щит, защищая себя от ударов и подставляя для атаки твердый передний край голени.

Фибула

Я думаю, что строение малоберцовой кости не будет для вас сюрпризом, потому что эта кость имеет тело, верхний конец и нижний конец. Тело малоберцовой кости значительно менее массивно, чем большеберцовой.

Проксимальный конец малоберцовой кости слегка закруглен снаружи – это головка малоберцовой кости. Внутри этого конца имеется небольшое углубление для сочленения с большеберцовой костью.

Нижний конец малоберцовой кости образует латеральную лодыжку, имеющую вид удлиненной шишки.Если вы посмотрите на малоберцовую кость, вы можете подумать, что латеральная часть предназначена для сочленения с большеберцовой костью. Фактически латеральная лодыжка сочленяется с таранной костью стопы. Сочленение с большеберцовой костью намного выше.

Между большеберцовой и малоберцовой костями расположена плотная соединительнотканная оболочка. Помимо этой оболочки, между костями, а также спереди и сзади расположены многие мышцы. Вот так выглядят большеберцовая и малоберцовая кости на горизонтальном срезе в средней части голени:

Кости стопы

Стопа человека — это уникальное эволюционное устройство, предназначенное для бега, прыжков и ходьбы на двух ногах.Стопа состоит из костей предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.

Кости предплюсны состоят из двух рядов костей. Проксимальный ряд включает таранную и пяточную кости. Дистальный ряд включает ладьевидную, кубовидную и три клиновидные кости.

Таранная и пяточная кости очень прочные и плотные кости. Таранная кость захватывается сверху двумя большеберцовыми костями, образуя голеностопный сустав. Большеберцовая кость оборачивается вокруг медиальной и латеральной поверхностей лодыжки вилкообразным образом.

Помимо двух большеберцовых, таранная кость сочленяется с пяточной, а также с ладьевидной и кубовидной костями.

Если вы посмотрите на пяточную кость, вы сразу же увидите большую выпуклость, которая переходит в небольшой изгиб. Эта конструкция, усиленная мышцами и связками, позволяет прыгать с достаточно большой высоты и бегать с большой скоростью, не травмируя кости верхней конечности или позвоночник.

Если пойти дальше дистальнее, то мы увидим пять костей плюсны и кости пальцев стопы.Кости пальцев ног называются фалангами. Каждый палец, кроме первого, состоит из трех фаланг — дистальной, проксимальной и средней. Большой палец имеет только дистальную и проксимальную фаланги.

Плюсневые кости очень важны. Именно они формируют характерный изгиб стопы, который еще называют сводом. Этот изгиб необходим для амортизации прыжков и других ударных нагрузок.

Этот изгиб особенно заметен, когда мы смотрим на стопу в профиль:

Кости плюсны, как и фаланги пальцев стопы, не имеют специальных названий, их просто нумеруют в направлении от плюсны большого пальца к плюсне мизинца

Скелетно-мышечный робот для нижних конечностей, приводимый в движение мультифиламентными мышцами | ROBOMECH Journal

В настоящее время во всем мире активно ведутся исследования человекоподобных роботов, имитирующих человеческие приводные механизмы.Наша исследовательская группа считает, что мы можем достичь человеческого поведения, идеально имитируя человеческие механизмы и структуру, используя расположение мышц, избыточность и системы, управляемые сухожилиями. Под «человекоподобными» подразумеваются особые механизмы, которых нет у обычных роботов, но есть у человека. Эти механизмы делают нашего робота более похожим на человека, чем другие роботы. Есть движения, которые достигаются за счет идеальной имитации движений человека, например, вращение колена, возникающее только при сгибании колена, или сложное сгибающее движение голеностопного сустава с его многочисленными степенями свободы.Между современными роботами и человеческими телами существует множество кинематических различий. Например, (1) колени робота обычно состоят из шарнирного соединения с фиксированной осью вращения, в то время как колени человека состоят из шарнирного соединения со смещающейся осью вращения; (2) колени роботов обычно имеют одну степень свободы, которая поддерживает сгибание, в то время как человеческие колени имеют две степени свободы в положении сгибания, которые поддерживают сгибание и вращение; и (3) роботизированные лодыжки обычно состоят из шарового шарнира и недеформируемой стопы, в то время как человеческие лодыжки состоят из внешних мышц, которые не только поддерживают движение голеностопного сустава, но и деформируют стопу до изогнутой формы с инверсией и выворачиванием.Эти функциональные различия между современными роботами и человеческими телами также приводят к различиям в характеристиках и внешнем виде.

Конечной целью этого исследования было дальнейшее развитие человекоподобных роботов с человекоподобными характеристиками путем имитации человеческого приводного механизма, включая количество и расположение мышц в человеческом теле. Человеческие характеристики, такие как деформируемая стопа, играют важную роль при ходьбе, а вращение колена при сгибании способствует управлению педалями автомобиля.Воспользовавшись такими человеческими характеристиками, наш робот может быть использован для проверки гипотез, связанных с движением человека, а также для сравнения производительности робота с производительностью человека и работы в реальном мире, например, в качестве интерактивных роботов-человеков, развлекательных роботов. и медицинских обучающих роботов в будущем. Помня об этой цели, в этой статье описываются усилия по проверке потенциала человекоподобных роботизированных механизмов путем создания аналогичного приводного механизма с использованием наших уникальных тонких мышц.

Скелетно-мышечные роботы с системами, приводимыми в движение сухожилиями, в основном с использованием двигателей, могут лучше имитировать движения и характеристики человека, чем роботы с другими приводными механизмами.Кенширо [1, 2] приводится в движение моторами и сухожилиями. Тело Кенширо похоже на человеческое, потому что его мышцы, кости и структуры суставов основаны на человеческой анатомии. Например, его коленный сустав имитирует человеческий; таким образом, Kenshiro имеет функциональность коленной чашечки, крестообразной связки и механизма винтового соединения в коленном суставе с использованием механики звеньев, что позволяет совершать движения, подобные человеческим. ECCEROBOT (Embodied Cognition in a Compliantly Engineered Robot) [3, 4] также управляется системой, управляемой сухожилиями.Он состоит из скелета, сделанного из полиморфа, похожего на кость, и эластичных приводов, которые включают моторы и эластичные сухожилия для реализации движений, подобных человеческим. ECCEROBOT используется для проверки гипотез о движении человека, а также для сравнения его производительности с человеческими. Однако приводы этих обычных скелетно-мышечных роботов с сухожильными механизмами с моторным приводом очень тяжелые, не плотно прикреплены к мышцам и имеют плохую обратную управляемость по отношению к двигателям, зубчатым колесам и ремням.Поэтому у этих роботов нет такой хорошей избыточности, как у человека.

Искусственная мышца Мак-Киббена представляет собой привод, который обладает эластичностью и податливостью, подобными мышцам человека, и может также использоваться в механизме, приводимом в действие сухожилиями. Согласно [5], Shadow Biped Walker, новаторский резервный робот с пневматическими мышцами, был разработан Shadow Robot Co. в 1988 году. Расположение мышц в роботе аналогично человеческим мышцам; однако количество мышц на одной ноге всего 14 [6].Ко Хосода и др. разработали скелетно-мышечных роботов-младенцев с пневматическими искусственными мышцами [7]. Эти роботы имеют человекоподобную скелетно-мышечную структуру и пневматические мышцы McKibben, которые имитируют человеческие мышцы. По сравнению с двигателями эти приводы имеют некоторые преимущества в плане механической мягкости и податливости. В результате такие роботы являются хорошей платформой для исследования развития движения. Кроме того, та же исследовательская группа также разработала двуногого робота, приводимого в действие антагонистическими пневматическими приводами [8].Концепция дизайна этого робота в основном такая же, как и у роботов в [7]. Этот робот предполагает, что совместное соответствие способствует реализации различных типов локомоции. Туловище гуманоидного мускулистого робота под названием «Zwei-Arm-Roboter» было разработано на основе идеи, похожей на нашу [9]. Разработчики настаивают на том, что биологически вдохновленные роботы не воплощают жесткого движения, которое стало возможным благодаря специальным соединениям или приводам. Однако эти роботы с пневматическим приводом не полностью имитируют избыточность системы привода человека в отношении количества мышц по той же причине, что и Kenshiro и ECCEROBOT.

Мы разработали тонкую мышцу Мак-Киббена [10] гибкой формы, которая является самой тонкой мышцей Мак-Киббена из когда-либо известных. Этот привод также легче и компактнее, чем другие приводы, такие как обычные пневматические мускулы, двигатели и цилиндры. Мы считаем, что наша уникальная тонкая мышца в настоящее время является единственным приводом, способным реализовать эту цель: она тонкая, деформируемая и достаточно легкая, чтобы ее можно было использовать внутри тела с ограниченным пространством; он создает сравнимую силу сокращения и соотношение с человеческими мышцами; и его можно легко связать в пучки, образуя многофиламентные мышцы различной формы, например.g., мышца, имеющая два конца с одной стороны, например двуглавая мышца, или плоская мышца, такая как большая грудная и дельтовидная мышцы. Кенширо [1, 2] имеет плоскую форму (или плоскую) мышцу [11]; однако для этой плоской мышцы требуется несколько шкивов и связанных с ними опор. Для сравнения, форма и точки действия многонитевой мышцы могут гибко изменяться и регулироваться при внедрении в тело робота. В результате эти мышцы могут плотно прилегать к роботу. Заменив обычные исполнительные механизмы на скелетно-мышечных роботах тонкими мышцами Мак-Киббена, мы можем использовать их более плотно и построить скелетно-мышечный робот с полностью похожей на человека избыточной системой, что приведет к характеристикам, которые больше похожи на человека, чем на другие системы.

В этой статье мы сообщаем о новом методе изготовления многофиламентных мышц, имитирующих различные мышцы, разработке мышечного механизма нижних конечностей с таким же количеством мышц, как у человека, для скелетно-мышечного робота нижних конечностей, приводимого в движение этими мультифиламентными мышцами. (рис. 1) и результаты, сравнивающие движения прототипа с движениями человека. Экспериментальные результаты показали, что наш робот успешно реализовывал человеческие движения колена и лодыжки с деформацией стопы, которые ранее не реализовывались с помощью обычных приводов и роботов.

Рис. 1

a Избыточный скелетно-мышечный робот с тонкими мышцами Маккиббена. b Четырехглавые мышцы робота и человека. Правая панель из b нарисована авторами на основе нескольких текстов по анатомии, таких как [12]

.

Поясные ремни заднего сиденья в автомобилях «рискуют детей»

Врачи предупреждают, что жизнь детей подвергается риску из-за использования поясных ремней на задних сиденьях автомобилей.

исследований показали, что один ребенок погиб, а несколько других получили серьезные травмы в авариях всего за год, когда они были пристегнуты только поясными ремнями безопасности.

Использование ремней безопасности для взрослых без дополнительных кресел для маленьких детей может привести к тяжелым травмам живота, поясничного отдела или шейного отдела позвоночника, а также к травмам головы и шеи.

Врачи из детской больницы на Темпл-стрит в Дублине заявили, что травмы, связанные с поясным ремнем, за один год привели к смерти одного ребенка и длительной инвалидности двух других.

«Это подчеркивает опасность использования поясных ремней без плечевых лямок», — предупреждают врачи в исследовании, опубликованном в Irish Medical Journal.

Для детей дошкольного возраста рекомендуются соответствующие детские кресла безопасности; до тех пор, пока ребенок не будет правильно пристегнут ремнем безопасности, следует использовать дополнительные сиденья и дополнительные подушки.

«Стандартные поясные ремни предназначены для удержания взрослого человека чуть ниже центра тяжести в области таза», — говорится в отчете.

«Однако незрелая анатомия таза ребенка не может обеспечить точки крепления ремня до тех пор, пока ребенку не исполнится 10 лет, так как у детей поясной ремень проходит через нижнюю или среднюю часть живота, а не на уровне таза».

Дети, получившие травмы от синдрома поясного ремня в течение года, находились в возрасте от 22 месяцев до 10 лет.

Все они были пассажирами на заднем сиденье в серьезных автомобильных авариях — один ребенок умер через 24 дня, а другой парализован и через два года нуждается в искусственной вентиляции легких.

Погибла 22-месячная девочка, которая ехала на заднем сиденье в детском автокресле с пристегнутым поясным ремнем.

В другом случае 10-летняя девочка в момент аварии находилась на заднем сиденье и отстегнула плечевой ремень.

Она была найдена в полубессознательном состоянии с потерей функции нижних конечностей и обширными кровоподтеками на животе. У нее был паралич нижних конечностей.

Девятилетняя девочка находилась на заднем сиденье с пристегнутым только поясным ремнем, и ее пришлось реанимировать в больнице.

У нее также парализованы нижние конечности.

Авторы указали, что очень большая доля детей в возрасте от пяти до девяти лет используют ремни безопасности для взрослых вместо дополнительного сиденья или подушки.

«Часто, когда плечевые ремни доступны, они не используются, потому что они имеют тенденцию задираться на лицо маленького ребенка», — сказали они.

Когда автомобиль резко замедляется, это может привести к изгибу позвоночника в верхней части поясницы, а не в области бедер, что может привести к серьезным травмам живота и поясничного отдела позвоночника.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.