Przedmiotem wynalazku niniejszego jest sposób mierzenia pól cisnienia, leza¬ cych w plaszczyznie stykowej miedzy cia¬ lami elastycznymi o rozmaitym stopniu e- lastycznosci i cialami nieelastycznymi, np. miedzy stopa i powierzchnia ziemi, oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu.Gdy mniej lub bardziej elastyczne cialo styka sie z cialem prawie sztywnym, wte¬ dy cialo elastyczne przylega stosownie do szczególnych warunków do sztywnego cia¬ la na powierzchni mniej lub bardziej roz¬ szerzonej, a rozklad cisnienia poszczegól¬ nych czesci ciala jest bardzo skomplikowar ny i trudny do zmierzenia. Przy rozklada¬ niu cisnienia w plaszczyznie zetkniecia na¬ pompowanej opony pneumatycznej obcia¬ zonego pojazdu z gladkim i sztywnym podlozem dawaly sie przy pewnych zalo¬ zeniach wyprowadzic rachunkowo warto¬ sci liczbowe, natomiast doswiadczalne sprawdzenie wyniku rachunku jest do¬ tychczas rzecza niemozliwa.Zupelnie niewykonalna jest metoda a- nalityczna, gdy warunki elastycznosci staja sie skomplikowane. Juz przy masywnych obreczach gumowych wzory matematyczne sa tak powiklane, ze praktyczne przera- chowanie ich jest rzecza niemozliwa. Spo¬ sób ten nie daje sie jednak zastosowacwc&te, gdy przedmioty elastyczne posiada¬ ja budowe skomplikowana i skladaja sie z czesci o skomplikowanej konstrukcji i rozmaitych stopniach elastycznosci, jak np. czesci ciala ludzkiego lub zwierzecego.Wlasnie ten ostatnio wymieniony przy¬ padek posiada jednak batdzo duze i prak¬ tyczne znaczenie przy badaniach medycz¬ nych, a w szczególnosci ortopedycznych.Nalezy tu wspomniec chocby tylko rozli¬ czne niedomagania, na przyklad stopy, które dotycza zarówno czesci rtiiekkich, jak i szkieletu, i sa powodowane glównie odbiegajacymi od normy wielkosciami, po¬ lozeniem i rozmieszczeniem poszczególnych lub wszystkich czesci szkieletu, czesto od siebie oddalonych. Tutaj wlasnie zarówno badacz, jak i leczacy praktyk, odczuwa potrzebe ustalenia rozkladu cisnienia na powierzchnie podparcia w przypadku za¬ równo zdrowej, jak i nienormalnej lub chorej stopy, i okreslenia cisnienia w za¬ leznosci od polozenia lub obciazenia ciala oraz od wplywu srodków podpierajacych lub skutków operacji korygujacych. Niedo¬ magania te powstaja równiez podczas cho¬ roby skóry u obloznie chorych, wskutek u- cisku, lub sa powodowane przez nacisk pro¬ tezy na czesci ciala pozostale po operacji.Próbowano juz rozwiazac to zagadnie¬ nie, próby te jednak nie wyszly po za gra¬ nice stwierdzen czysto jakosciowych lub niedokladnych ilosciowych. Jest rzecza jasna, ze z ustaleniem ksztaltu powierzchni stykowej przez zafarbowanie odnosnej po¬ wierzchni skóry i odcisniecie na twardej' podkladce nie mozna bylo sie dowiedziec o rozkladzie cisnienia. Tak samo próby Dane'a i Seita oceny rozkladu cisnienia na podstawie mniejszego lub wiekszego opróz¬ niania z krwi naczyn wloskowatych skóry i wywolywania odparzen skóry stopy przez podlozenie plytki szklanej wykazuja wiele bledów (stwardnienia skóry, zbledniecie skóry, indywidualne cechy siatki naczyn wloskowatych i ukladu nerwowego i t. d,).Tymczasem liczbowe okreslenie cisnienia punkt za punktem w dowolnych miejscach powierzchni stykowej jest rzecza zupelnie niemozliwa, Przez nastapienie na niesztywny, plas¬ tyczny podklad mozna wprawdzie utwo¬ rzyc odciski, nie nadaja sie one jednak zu¬ pelnie do otrzymywania liczb pomiarowych miejscowych wartosci cisnienia. W tym kierunku poczyniono wiele prób, a zjawi¬ ska rozpostrzeniania sie cisnienia w cie¬ czach, których prawa sa tutaj miarodajne, zdaja sie nie sa ogólnie dostatecznie znane.Równiez znany fest sposób Frostella, opisany w r. 1925 w czasopismie ,,Zeit- schrift fur orthopedische Chirurgie" (ze¬ szyt 47, rocznik 1925), wedlug którego sto¬ suje sie w tym celu podkladke flanelowa na¬ sycona roztworem blekitu metylenowego. Na te poduszeczke kladzie sie siatke z drutu zelaznego, której odstep oczek wynosi 3% mm. Na siatke te kladzie sie papier, a na papier stawia sie stope. Po wywarciu przez stope nacisku papier wgniata sie w oczka siatki, a czesci papieru wgniecione w ocz¬ ka siatki farbuja sie od poduszeczki farbu¬ jacej. Miedzy wielkoscia barwnej plamy, utworzonej z oczek, a panujacym w tym miejscu cisnieniem istnieje pewien zwia¬ zek, a zatem mozliwy jest pewien sad o rozkladzie cisnienia w tej plaszczyznie, jednak pólsztywna siatka wyrównywa róz¬ nice, a glebokosc ugiecia skóry w poszcze¬ gólnym oczku zalezy w duzym stopniu od róznic w elastycznosci epidermisu wsku¬ tek znacznej wartosci absolutnej cisnienia niezbednego do zdjecia obrazu barwnego.Niedogodnosc tego sposobu stanowi to, ze pozwala on na ustalanie wartosci tylko bardzo niedokladnych i nie dajacych sie porównywac z innymi przypadkami. Nadto sposób ten posiada te wade, ze przy tego rodzaju mierzeniu sam sposób nastapienia noga wplywa na obraz, a wiec wynik nie przedstawia pola cisnienia, jakie utworzy¬ loby sie pod stale stojaca stopa. — 2 -Wedlug metody Baslera, opisanej w ro¬ ku 1929 w jego dziele pod tytulem ,,Das Gehen" wydanym nakladem uniwersytetu Sun Yat Sen w Kantonie, stosuje sie do mierzenia dynamometr strunowy. W tym celu ustawia sie stope w kierunku podluz¬ nym lub poprzecznym na urzadzeniu szczeblowym o 10 szczeblach polaczonych ze soba strunami. Napiecie strun mierzy sie wysokoscia ich tonu. Bledy sa tutaj po¬ dobne do bledów otrzymywanych przy sto¬ sowaniu siatki drucianej. Dopuszczalne od¬ ksztalcenia sa stosunkowo duze, ksztalt powierzchni stykania sie lub powierzchni nosnej nie jest dokladnie okreslony, a mie¬ rzone wartosci cisnienia przedstawiaja po¬ szczególne nie dajace sie rozlozyc calki liniowe przebiegu cisnienia wzdluz szczebli i nie daja zadnych wartosci liczbowych w odniesieniu do poszczególnych punktów.W praktyce dochodzi do tego jeszcze zadanie, którego nie moze spelnic zaden ze wspomnianych sposobów, mianowicie wytworzenia niezawodnego dokladnego stosunku pola cisnienia do poszczególnych anatomicznych punktów koscca.Sposób wedlug wynalazku wyklucza bledy nieuniknione przy stosowaniu powy¬ zej wspomnianych sposobów i pozwala na otrzymywanie przy pomiarach cisnien war¬ tosci liczbowych nie podlegajacych zadnym zarzutom naukowym. Sposób polega na tym, ze jedna lub wieksza liczbe nieela¬ stycznych czesci powierzchni zastepuje sie jednym lub wieloma malymi w porównaniu z nimi narzadami pomiarowymi, przy czym podczas mierzenia nalezy sie starac o utrzymywanie nacisku na powierzchnie stykowa bez zmiany lub utrzymywanie tych zmian w granicach nieznacznych. Po¬ za tym kazdy punkt mierzonego pola po¬ miaru staje sie dostepnym dzieki zastoso¬ waniu narzadów pomiarowych przesuw¬ nych we wszelkich kierunkach.Na rysunku przedstawiony jest przy¬ klad wykonania urzadzenia wedlug wyna¬ lazku^ Fig. 1 przedstawia w widoku podwo¬ jona postac wykonania urzadzenia pomia¬ rowego, które umozliwia wykonywanie po¬ miarów pól cisnienia jednoczesnie oby¬ dwóch stóp pacjenta, fig. 2 —- wlasciwy na¬ rzad pomiarowy, fig. 3 — widok obrazu pomiarowego dokonanego sposobem wedlug wynalazku, fig. 4 — widok odcisku stopy otrzymywanego wedlug znanego sposobu za pomoca papieru, fig. 5 — obraz cisnienia zu¬ pelnie normalnej stopy wykonany sposobem wedlug wynalazku, fig. 6 — obraz ciezkie¬ go przypadku stopy plaskiej, a fig. 7 — o- braz ciezkiego przypadku stopy szpotawej wykazujacy grubymi liniami znieksztalcenie przeciwne znieksztalceniu stopy plaskiej.Urzadzenie sklada sie z poziomej ramy / z katowników umocowanej na drewnia¬ nej podstawie 2. W ramie osadzona jest przesuwnie plyta 3. W plyte te wpuszczo¬ na jest tarcza obrotowa 4, w te zas tarcze wpuszczony jest narzad pomiarowy 5 slu¬ zacy do mierzenia pojedynczego cisnienia skierowanego pionowo w dól.Dzieki takiemu urzadzeniu nie tylko przyrzad pomiarowy moze byc nastawiany na kazdy poszczególny punkt mierzonej powierzchni cisnienia, lecz równiez dwa takie aparaty moga byc nie przeszkadzajac sobie wzajemnie przysuniete do siebie tak blisko, ze niezaleznie i ewentualnie jedno¬ czesnie mozna zmierzyc tuz obok siebie obie stopy tej samej osoby.Powierzchnie narzadu pomiarowego, tarczy i plyty leza w jednej plaszczyznie, o ile cialo badane spoczywa na plaszczyz¬ nie. Jezeli jednak stope chce sie mierzyc na wkladce, to plaszczyzne zastepuje sie odpowiednio uksztaltowana powierzchnia.Nad ta plaszczyzna naciagniety jest pa¬ pier 6 za pomoca specjalnego urzadzenia napinajacego 7, które przymocowuje pa¬ pier do ramy. Na papierze umieszcza sie stope albo inna mierzona czesc ciala.Papier zapobiega temu, aby przy prze¬ sunieciu plyty pomiarowej nie zostala — 3 —wraz z nia przesunieta skóra, co mogloby spowodowac zmiane polozenia nogi i wy¬ wolac blad w pomiarach. Zamiast papieru mozna zastosowac inny material podatny, który nie wplywalby istotnie na rozklad cisnienia* Papier jest nawiniety z trzech stron na walki, których konce w stanie napietym sa polaczone z rama, podczas gdy czwarta strona papieru jest nawinieta na pólokra¬ gla listwe, która wciska go do wglebienia drewnianej podstawy.Zadaniem narzadu pomiarowego 5 jest mierzenie cisnien w plaszczyznie nosnej.Narzad ten moze byc zbudowany w rozma¬ ity sposób tak, aby w dowolny znany spo¬ sób umozliwial mierzenie cisnienia. Od¬ chylenie narzadu pomiarowego mechanicz¬ nie powielone za pomoca ukladu dzwignio¬ wego moze byc odczytywane bezposrednio lub za pomoca zwierciadel. Moze ono byc zuzytkowane do zmiany szczeliny powietrz¬ nej w obwodzie magnetycznym tak, azeby przy pomocy w ten sposób spowodowanych zmian pola magnetycznego zuzytkowac dzia¬ lanie indukcji do rejestrowania zmian ci¬ snienia. Zamiast tego mozna wywolac elek¬ trostatyczne zmiany pojemnosci i w znany sposób uczynic je podstawa pomiarów. We wszystkich tych przypadkach dopuszczalne sa ponadto zmiany polozenia wlasciwego narzadu pomiarowego o wartosci skonczo¬ nej, aczkolwiek sa one bardzo male.Przy uzyciu krysztalu kwarcowego o dzialaniu piezoelektrycznym, naladowuja- cego sie elektrostatycznie na swej po¬ wierzchni wskutek cisnienia, zmiany te przypadaja juz na granicy moznosci ich stwierdzenia i daja sie nawet zupelnie u- niknac, gdy przy pomocy stopniowanej ze¬ wnetrznej sily przeciwnej dokladnie wy¬ równuje sie znowu zmiane polozenia IuB ksztaltu utworzona najpierw na narzadzie pomiarowym przez mierzone cisnienie, a potrzebna do tego sile przeciwna bierze sie za podstawe pomiaru.W tym pierwszym sposobie przesuniecia dopuszczalne w miejscu, pomiarowym przy odczytywaniu pomiarów moga byc utrzy¬ mywane ponizej 0,01 mm, wskutek czego osiaga sie duza dokladnosc pomiaru.W opisanym ponizej wykonaniu narza¬ du pomiarowego stosuje sie odbicie w zwierciadle, mianowicie w nastepujacy sposób.Po srodku membrany 9 (fig. 2) przyni- towany jest skierowany pionowo w dól pre¬ cik 10, na którego wolnym dolnym koncu umocowana jest mala plytka metalowa 11.W odleglosci 0,4 mm od tej plytki znajduje sie równolegla do niej druga plytka 12, któ¬ ra przy pomocy dwóch rurek 13, 14 jest nie¬ ruchomo polaczona z zelaznym kadlubem narzadu. Miedzy obydwiema plytkami me¬ talowymi zacisnieta jest pozioma cienka igla 15, na której jednym koncu umocowa¬ ne jest male lusterko 15a.W razie ugiecia membrany 9 obie plytki zostaja przesuniete wzgledem siebie, dzie¬ ki czemu igla razem z lusterkiem obraca sie, a promien swiatla, który pada na lu¬ sterko 15a odchyla sie odpowiednio do obrotu i pada na tabliczke zaopatrzona w podzialke, na której zostaje dokonany od¬ czyt. Podzialka jest polaczona z narzadem pomiarowym tak, aby skala przeniesienia pozostala niezmienna. Oprócz tego jednak narzad pomiarowy obraca sie razem z okragla tarcza dokola osi pionowej przy przejsciu z jednego polozenia pomiarowe¬ go w drugie. Odpowiedni narzad, miano¬ wicie przegub poczwórny 17, zapewnia tra¬ fianie promienia odchylonego zawsze na podzialke pomiarowa umieszczona piono¬ wo w stalej odleglosci.Okazalo sie rzecza praktyczna polacze¬ nie poczwórnego przegubu 17 wglednie na¬ rzadu pomiarowego z oprawa 16 znajdujaca sie nad narzadem pomiarowym i badana czescia ciala i posiadajaca przesuwna wskazówke 18 stale wskazujaca na srodek membrany. Dzieki temu mozna w kazdej — 4 —chwili zorjentowac sie co do polozenia na.- rzadu pomiarowego, gdy membrana jest podczas mierzenia zakryta badana czescia ciala.Na oprawie 16 umocowana jest sprezy¬ na tasmowa 19 z cienka igla, która odpo¬ wiednio do ruchów narzadu pomiarowego porusza sie w kierunku podluznym nad stolikiem 20, na którym naciagniety jest pa¬ pier; Odchylenia promienia swietlnego na podzialce zostaja naznaczone kropkami na tym papierze i zaopatrzone w kazdorazowa wartosc liczbowa.Ten narzad do mierzenia mozna zasta¬ pic samoczynnym urzadzeniem pomiaro¬ wym, które zostaje wtedy sprzezone z sa¬ moczynnym przesunieciem narzadu pomia¬ rowego wzglednie plyty pomiarowej, wsku¬ tek czego równoczesnie zostaja samoczyn¬ nie zaznaczone linie cisnienia.W urzadzeniu tym kadlub ciala moze byc przytrzymywany plyta drewniana, któ¬ ra przylega do pleców i siedzenia, albo ko¬ szem na miednice z pretami polaczonymi przegubowo, co uniemozliwia przesuniecie sie poziome ciala.Po wlasciwym badaniu czesci ciala, np. stopy, lub przed badaniem moze ona byc przeswietlona promieniami rentgenowski¬ mi bez zmiany jej polozenia. W tym celu zamiast plyty 3 podsuwa sie inna plyte za¬ opatrzona w klisze rentgenowska lub pa¬ pier, po czym dokonywa sie zdjecia rent¬ genowskiego. Polaczenie miedzy obrazem rentgenowskim i obrazem cisnienia otrzy¬ muje sie przez odpowiednie znakowanie za pomoca urzadzenia przyciskowego albo tez klisze w postaci blony wsuwa sie z bo¬ ku w plyte drewniana przez boczna szcze¬ line 22 w ramie. Przy takim postepowaniu zdjecie pola cisnienia musi nastapic tam, gdzie znajduje sie aparat rentgenowski, a zdjecie rentgenowskie musi sie odbywac jednoczesnie bezposrednio przedtem lub potem. Aby sie od tego uniezaleznic, moz¬ na do badanej stopy przylozyc katownik, który dotykajac stopy w trzech punktach wszedzie lezy nieruchomo. Polozenie ka¬ townika wzgledem plaszczyzny zdjecia ci¬ snienia moze byc naznaczone raz na zaw¬ sze. Gdy wtedy przy zdjeciu rentgenow¬ skim stopa zostaje zdjeta w innym czasie i w innym miejscu wraz z przylozona szy¬ na katowa, to zdjecie to za posrednictwem cienia katownika lub specjalnych znaków pomocniczych na katowniku mozna w kaz¬ dej chwili dokladnie nastawic na zdjecie cisnienia.Okazalo sie równiez rzecza praktyczna polaczenie urzadzenia z wagami, a miano¬ wicie jednej dla stopy lewej i jednej dla stopy prawej, jezeli, na przyklad, ma sie mierzyc dwie stopy. Waga ta ma na celu zmierzenie ciezaru mierzonej czesci cia¬ la podczas pomiaru i ustalenie polozenia srodka ciezkosci.Mierzenie cisnienia za pomoca urzadze¬ nia wedlug wynalazku odbywa sie w ten sposób, ze narzad pomiarowy ciagnie sie wzdluz pod stopa od przodu do tylu. Za¬ leznie od sily nacisku poszczególnych cze¬ sci stopy otrzymuje sie krzywa, która po¬ daje kazdorazowe cisnienie stopy. Przez boczne przesuniecie narzadu pomiarowego i ponowne przeciagniecie go od przodu do tylu otrzymuje sie znowu nowa linie po¬ miarowa. Z tego wynika, ze w ten sposób mozna okreslic nacisk kazdego dowolnego punktu czesci ciala, która ma byc zbadana.Jezeli nastepnie polaczy sie punkty ro¬ zmaitych linii pomiarowych o jednakowym cisnieniu, to otrzymuje sie wedlug fig. 3 li¬ nie jednakowych cisnien (izobary), jak to ma miejsce przy wytwarzaniu map. Po sporzadzeniu wszystkich linii jednakowych cisnien caly ten obraz daje obraz rozkla¬ du cisnienia na calej stopie. Dokladnosc obrazu cisnienia zwieksza sie przez prze¬ prowadzenie mozliwie wiekszej liczby linii pomiarowych, a zatem przez otrzymywa¬ nie mozliwie wiekszej liczby linii izobaro- wych. — 5 —Oprócz tego urzadzenie pozwala na mierzenie rozkladu cisnienia stopy przy kazdym dowolnym polozeniu ciala, Przy pomocy tego urzadzenia mozna nie tylko dokladnie przedstawic liczbowo nacisk na powierzchnie, lecz równiez od¬ niesc do koscca otrzymane wyniki, które w tym przypadku sa matematycznie scisle, Nie wystarcza bowiem wiedziec tylko, ja¬ ka czesc stopy przejmuje glówny ciezar wzglednie jak obciazenie rozklada sie na poszczególne czesci stopy, poniewaz nawet na podstawie tak otrzymanych wyników nie mozna okreslic lacznosci z kosccem stopy. Odniesienie bowiem obciazenia jed¬ nego punktu stopy na kosciec jest znacz¬ nie trudniejsze, niz to sie ogólnie zdaje.Nawet gdy sie zaznaczy mierzone punkty na stopie w przypuszczeniu, ze odnosne punkty leza dokladnie pod mierzonymi czesciami koscca, to jednak te zaznaczone punkty nie sa przy obciazeniu stopy po¬ lozone dokladnie pod mierzonymi czescia¬ mi koscca. Jeszcze nigdy jednak nie doko¬ nywano pod tym wzgledem zadnych prób.Kazdy kosciec przy obciazeniu ustepuje wzdluz i wszerz odpowiednio do nacisku i odpowiednio do swej elastycznosci, podczas gdy zaznaczony punkt jest ustalony na równej podkladce lub (na przyklad) na siatce; kosciec zawsze przesuwa sie w stro¬ ne czesci miekkich, na których ustalono punkty.Na fig. 4 — 7 uwidocznione sa róznice obrazów cisnien uzyskanych znanym spo¬ sobem i sposobem wedlug wynalazku. Na fig. 4 uwidoczniony jest obraz cisnienia o- trzymywany sposobem odciskowym za po¬ moca papieru. Mozna tu rozróznic tylko cala powierzchnie stykowa.Fig. 5 przedstawia obciazenie przedniej czesci stopy i piety, podczas gdy posrod¬ ku stopy, w tak zwanym podluznym skle¬ pieniu, nie ma zadnego obciazenia. W prze¬ dniej czesci stopy w zakresie tak zwanego sklepienia poprzecznego widac równomier¬ ny spadek cisnienia od pierwszego promie¬ nia stopy do ostatniego.Fig. 6 przedstawia przypadek stopy plaskiej, w której, jak wiadomo, sklepienie podluzne jest obnizone i w której jako znieksztalcenie wtórne prawie zawsze wy¬ stepuje zalamanie sklepienia poprzeczne¬ go. Istotnie widac, ze czesc miedzy pieta i przednia czescia stopy jest silnie obciazo¬ na i ze w sklepieniu poprzecznym zwykle zaledwie obciazone miejsce jest bardzo ob¬ ciazone w drugim i trzecim promieniu, a wiec i przednie sklepienie poprzeczne jest obnizone.Nastepnie przy nodze szpotawej (fig. 7) pacjent stapa tylko pieta i zewnetrznym brzegiem i szczególnie silnie obciaza piaty promien. Widac przy tym silny spadek po¬ wierzchni cisnienia na zewnetrznym brzegu piety i nadmiernie duze obciazenie piate¬ go promienia. Jak widac na rysunku, piaty promien przejmuje prawie cale obciazenie przedniej czesci stopy.Przy porównaniu starego rysunku z no¬ wym i nowych obrazów ze soba widac wy¬ raznie, ze dzieki temu urzadzeniu osiaga sie dokladny obraz rozkladu cisnienia i u- mozliwia przenoszenie obrazu cisnienia nie tylko na czesci miekkie, lecz nawet na ko¬ sciec. PL