RU2754496C1 - Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы - Google Patents
Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754496C1 RU2754496C1 RU2020143926A RU2020143926A RU2754496C1 RU 2754496 C1 RU2754496 C1 RU 2754496C1 RU 2020143926 A RU2020143926 A RU 2020143926A RU 2020143926 A RU2020143926 A RU 2020143926A RU 2754496 C1 RU2754496 C1 RU 2754496C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- stem
- penis
- frame
- relative
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
- A61B5/4375—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the male reproductive system
- A61B5/4393—Sexual arousal or erectile dysfunction evaluation, e.g. tumescence evaluation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к урологии и андрологии, и предназначено для измерения упругости полового члена человека. Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы состоит из несущей шины, снабженной шкалой для измерения линейных перемещений; опорной пластины для создания возможности упора устройства в лонное сочленение, лимба и силового механизма, предназначенного для обеспечения возможности создания и приложения к половому члену растягивающей силы. Силовой механизм состоит из рамы, соединяемой скользящей посадкой с несущей шиной для обеспечения возможности свободного перемещения рамы относительно несущей шины, стопорным винтом, основания, маховика, основания штока, штока, пружины, втулки, перемычки, штанг, струбцины, корпуса и индикатора линейных перемещений. Стопорный винт предназначен для возможности обеспечения фиксации положения рамы относительно несущей шины. Рама снабжена указателем для возможности выполнения отсчетов по шкале, нанесенной на несущую шину. Основание установлено скользящей посадкой в сквозное отверстие, выполненное в раме таким образом, что обеспечивается возможность свободного перемещения основания относительно рамы вдоль оси, параллельной несущей шине. Маховик соединен с основанием посредством резьбового соединения и предназначен для осуществления возможности поступательного перемещения основания в сквозном отверстии рамы относительно опорной пластины. Маховик снабжен указателем, предназначенным для отсчетов целого числа оборотов маховика. Пружина жестко закреплена в кольцевых пазах, выполненных на обращенных друг к другу торцевых поверхностях основания штока и основания силового механизма, таким образом, что обеспечивается соосное положение пружины и основания штока силового механизма. Втулка установлена посадкой с натягом в основание и соединена скользящей посадкой со штоком таким образом, что обеспечивается возможность свободного перемещения и соосное положение штока относительно основания. Перемычка соединена со штоком посредством резьбового соединения. Штанги соединены с перемычкой винтами, установленными скользящей посадкой в отверстия штанг и перемычки. Струбцина соединена со штангами зацепным соединением и предназначена для возможности фиксации полового члена в области венечной борозды и распределения по ее периметру растягивающей силы, созданной силовым механизмом. Корпус соединен с основанием силового механизма посредством резьбового соединения. Индикатор линейных перемещений жестко закреплен на корпусе силового механизма и предназначен для возможности измерения линейных перемещений основания штока относительно корпуса. Изобретение направлено на разработку прибора для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы. 2 табл., 7 ил.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к урологии и андрологии, и предназначено для определения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы.
Эрекция – сложный сосудистый процесс, заключающийся в создании достаточной по силе и продолжительности твердости кавернозных тел. Наиболее значимыми факторами для его реализации являются: адекватный артериальный приток к кавернозным телам, способность к релаксации гладкомышечных клеток кавернозной ткани полового члена и существенное уменьшение венозного оттока из кавернозных тел. Последнюю составляющую называют также вено-окклюзивным механизмом. Важную роль в функционировании вено-окклюзивного механизма играют упругие свойства белочной оболочки полового члена. Упругость – свойство тел изменять форму и размеры под действием нагрузок и самопроизвольно восстанавливать исходную конфигурацию при прекращении внешних воздействий, а её величина характеризует свойства ткани. Определение упругости белочной оболочки полового члена в норме и при патологии может быть важным инструментом в диагностике и лечении нарушений эрекции.
Известен способ определения упругих свойств полового члена, основанный на применении с этой целью ультразвука – ультразвуковая эластография (или соноэластография) [1, 2]. Эластичность ткани оценивается по смещению и деформации ткани в ответ на нагрузку в результате анализа появляющихся при этом сдвиговых волн. Из-за неодинаковой эластичности ткани испытывают различную степень деформации, что подвергается определению. В результате сдавливания тканей, в зависимости от степени их эластичности, в получаемом изображении более эластичные (мягкие) ткани деформируются в более сильной степени, жесткие (плотные) – в меньшей степени, что можно измерить.
Однако при этом существует возможность определять локальную упругость кавернозной ткани в различных точках, что позволяет определять некую среднюю упругость полового члена или лишь локальные изменения упругости. Данный метод не позволяет определять упругость полового члена в целом, что является его ограничением. Кроме того, требуется специальная дорогостоящая аппаратура и высококвалифицированный персонал.
Известен способ определения упругости биологических тканей [3, 4]. Для этого производят прямые измерения удлинения исследуемого образца и прилагаемой для этого силы с последующей математической обработкой и возможностью расчёта исходной упругости и упругости при различной степени функциональной нагрузки. Ограничением применения метода в клинической практике является невозможность применения такой методики in vivo в связи с отсутствием специального устройства для этого.
Таким образом, техническим результатом изобретения является создание прибора для определения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы.
Технический результат изобретения достигается тем, что с помощью предлагаемого устройства (Пеноэластометра) производят измерение удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы с последующим расчетом упругости тканей полового члена человека. Прямых аналогов предлагаемое устройство (Пеноэластометр) не имеет.
Конструкция устройства, предназначенного для измерения упругих свойств полового члена, показана на фиг. 1 – 7, на которых изображены:
1 – несущая шина;
2 – опорная пластина;
3 – рама силового механизма;
4 – указатель шкалы линейных размеров;
5 – стопорный винт;
6 – основание силового механизма;
7 – маховик силового механизма;
8 – указатель маховика;
9 – лимб;
10 – основание штока силового механизма;
11 – шток силового механизма;
12 – перемычка;
13 – штанга;
14 – струбцина;
15 – винт струбцины;
16 – пружина силового механизма;
17 – корпус силового механизма;
18 – фиксатор плунжера индикатора линейных перемещений;
19 – втулка;
20 – индикатор линейных перемещений;
21 – плунжер индикатора;
22 – измерительный наконечник.
Силовой механизм устройства предназначен для создания и приложения к половому члену пациента растягивающей силы. Силовой механизм включает раму 3, основание 6, маховик 7, основание штока 10, шток 11, перемычку 12, штанги 13, струбцину 14 с винтами 15, пружину 16, корпус 17 с фиксатором 18 плунжера индикатора линейных перемещений и втулку 19. Рама 3 соединяется скользящей посадкой с несущей шиной 1, при этом обеспечивается свободное перемещение рамы 3 относительно несущей шины 1. Основание 6 устанавливается скользящей посадкой в сквозное отверстие, выполненное в раме 3, что обеспечивает свободное перемещение основания 6 относительно рамы 3 вдоль оси, параллельной несущей шине 1. Маховик 7 и корпус 17 соединяется с основанием 6 посредством резьбового соединения. Пружина 16 силового механизма жестко закрепляется в кольцевых пазах, выполненных на торцевых поверхностях основания штока 10 и основания 6 силового механизма, при этом обеспечивается соосное положение пружины 16 и основания 6. Установленная посадкой с натягом в основание 6 втулка 19 соединяется скользящей посадкой со штоком 11, обеспечивая свободное перемещение и соосное положение штока 11 относительно основания 6.
Для выполнения прямых и косвенных измерений величин, используемых при оценке упругих свойств полового члена пациента, устройство снабжено шкалой, нанесенной на несущую шину 1, указателем 4, расположенным на раме 3 силового механизма, указателем 8, расположенным на боковой поверхности маховика 7, лимбом 9 и индикатором линейных перемещений 20. Индикатор линейных перемещений 20 устанавливается скользящей посадкой в сквозное отверстие корпуса 17 силового механизма. При этом установленный на подпружиненном плунжере 21 измерительный наконечник 22 прижимается к основанию штока 10 таким образом, чтобы обеспечивалось отсутствие зазора между основанием 10 и измерительным наконечником 22 при перемещении основания 10 в процессе выполнения измерений. Установленный в таком положении индикатор линейных перемещений 20 зажимается в отверстии корпуса силового механизма 17 с помощью фиксатора 18.
Устройство работает следующим образом. Исследование производится при комнатной температуре в положении пациента стоя или лёжа. С помощью измерительной рулетки производят измерение периметра Р полового члена в средней трети органа. Губки струбцины 14 зажимаются винтами 15 на половом члене исследуемого пациента на уровне венечной борозды. Осуществляют плотное прижимание опорной пластины 2 к лонному сочленению. Раму 3 силового механизма перемещают по несущей шине 1 в направлении от опорной пластины 2 до возникновения легкого предварительного натяжения полового члена, момент появления которого устанавливается по началу перемещения стрелочного указателя индикатора линейных перемещений 20. В этом положении рама силового механизма 3 фиксируется стопорным винтом 5, после чего по расположенной на несущей шине шкале с помощью указателя 4 производится измерение начальной длины полового члена.
Далее выполняется цикл измерений зависимости величины удлинения полового члена от приложенной к нему растягивающей силы F, создаваемой силовым механизмом предлагаемого устройства. Приложение растягивающей силы к половому члену пациента выполняется следующим образом. Поворотом маховика 7 осуществляют поступательное перемещение основания 6 силового механизма в направлении от опорной пластины 2. Это перемещение оказывает силовое воздействие через пружину 16 и кинематическую цепь, образуемую штоком 11, перемычкой 12, штангой 13 и струбциной 14 и вызывает приложение растягивающей силы к половому члену, приводя к его удлинению. Возникающее при этом ответное силовое воздействие полового члена на удерживающую его струбцину 14 по той же кинематической цепи передается основанию штока 10. Под действием направленных противоположно друг другу сил, приложенных к пружине 16 со стороны основания 6 силового механизма и основания штока 10, пружина сжимается, что вызывает перемещение основания 10 штока силового механизма относительно корпуса 17 по направлению к основанию 6. Установленный на подпружиненном плунжере 21 измерительный наконечник 22 перемещается вместе с основанием 10 штока силового механизма, не теряя контакта с ним, при этом поступательное перемещение плунжера 21 через кинематическую цепь индикатора линейных перемещений 22 вызывает вращательное движение его стрелочного указателя. Перемещение основания 10 штока силового механизма прекращается одновременно с остановкой маховика 7, при этом силовое воздействие, приложенное к основанию 10 штока силового механизма со стороны полового члена, уравновешивается силовым воздействием, приложенным к основанию 10 штока силового механизма со стороны пружины 16. Основание штока 10 силового механизма оказывается, таким образом, в состоянии статического равновесия. В этом положении производится фиксация показаний n стрелочного указателя индикатора линейных перемещений 20 и числа m совершенных маховиком 7 оборотов, для удобства отсчета которых служат указатель маховика 8 и лимб 9. Поворотами маховика 7, приводящими к дальнейшему перемещению основания 6 в направлении от опорной пластины 2, получают новые значения растягивающей силы F и вызываемого ею удлинения полового члена.
, | (1) |
где m – число совершенных маховиком 7 оборотов, – шаг резьбы маховика 7, n – показание стрелочного указателя индикатора линейных перемещений 20, – цена деления шкалы индикатора линейных перемещений 20.
Величина приложенной к половому члену растягивающей силы F, рассчитывается по формуле
, | (2) |
Упругие свойства тканей полового члена оцениваются по величине коэффициента упругости полового члена в отсутствие приложенной к нему растягивающей силы F. При этом половой член рассматривается как тело, подвергаемое деформации растяжения.
1. Полученный в результате серии измерений набор данных заносится в таблицу (табл.1).
Зависимость силы
F
от относительного удлинения Δ
l
Таблица 1
F | F 1 | F 2 | F i | F N | ||
Δl |
где – величина удлинения полового члена, вызванного растягивающей силой F i, i – номер измерения, N – количество выполненных измерений. Сформированный таким образом массив данных приводится к виду, представленному в табл. 2:
Зависимость величины ε от σ Таблица 2
σ | σ1 | σi | σN | ||
ε |
где – относительное удлинение полового члена, вызванное возникновением в нем механического напряжения , и – длина и площадь поперечного сечения полового члена в отсутствие нагрузки. С учетом того, что половой член в поперечном сечении имеет форму, близкую к окружности, величина может быть определена по формуле:
, | (3) |
где Р – измеренный периметр полового члена в средней трети.
2. Данные табл. 2 подвергаются регрессионному анализу методом наименьших квадратов. При этом в качестве модели для биологических тканей используется аппроксимирующая функция вида:
, | (4) |
(5) |
и имеет смысл величины, обратной модулю Юнга, а , и – некоторые постоянные для исследуемого образца коэффициенты регрессионной модели.
3. По полученным в результате регрессионного анализа величинам коэффициентов , и производится определение величины коэффициента упругости полового члена в отсутствие приложенной к нему растягивающей силы F по формуле:
. | (6) |
С помощью предлагаемого устройства – Пеноэластометра – проведено исследование упругости кавернозных тел в мужской популяции – 60 человек – различного возраста. Показана высокая точность измерений, выявлено возрастное снижение упругости кавернозных тел в старших возрастных группах.
Источники информации:
1. Inci E., Turkay R., Nalbant M.O., Yenice M.G. The value of shear wave elastography in the quantification of corpus cavernosum penis rigidity and its alteration with age // Eur. J. Radiol. 2017. V. 89(4). P. 106–110.
2. Turkay R., Inci E., Yenice M.G., Tugcu V. Shear wave elastography: Can it be a new radiologic approach for the diagnosis of erectile dysfunction? // Ultrasound. 2017. V. 25. P. 150–155. DOI:10.1177/1742271X17697512.
3. Способ определения упругости биологических тканей. Патент РФ № 2670434. Заявлено 21.06.2016г. Опубликовано 23.10.2018г. Бюл. № 30. (Стрелков А.Н., Улитенко А.И.).
4. Улитенко А.И., Стрелков А.Н. Математическое описание возрастных изменений упругих свойств биологических тканей. //Технологии живых систем. – 2016. – Т.13. – №2. – С.60 – 64.
Claims (1)
- Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы, состоящее из несущей шины, снабженной шкалой для измерения линейных перемещений; опорной пластины для создания возможности упора устройства в лонное сочленение и силового механизма, предназначенного для обеспечения возможности создания и приложения к половому члену растягивающей силы, состоящего из рамы, соединяемой скользящей посадкой с несущей шиной для обеспечения возможности свободного перемещения рамы относительно несущей шины, причем рама снабжена указателем для возможности выполнения отсчетов по шкале, нанесенной на несущую шину; стопорным винтом для возможности обеспечения фиксации положения рамы относительно несущей шины и лимбом; основания, установленного скользящей посадкой в сквозное отверстие, выполненное в раме таким образом, что обеспечивается возможность свободного перемещения основания относительно рамы вдоль оси, параллельной несущей шине; маховика, соединенного с основанием посредством резьбового соединения и предназначенного для осуществления возможности поступательного перемещения основания в сквозном отверстии рамы относительно опорной пластины, причем маховик снабжен указателем, предназначенным для отсчетов целого числа оборотов маховика; основания штока; штока; пружины, жестко закрепляемой в кольцевых пазах, выполненных на обращенных друг к другу торцевых поверхностях основания штока и основания силового механизма, таким образом, что обеспечивается соосное положение пружины и основания штока силового механизма; втулки, установленной посадкой с натягом в основание и соединенной скользящей посадкой со штоком таким образом, что обеспечивается возможность свободного перемещения и соосное положение штока относительно основания; перемычки, соединенной со штоком посредством резьбового соединения; штанг, соединенных с перемычкой винтами, установленными скользящей посадкой в отверстия штанг и перемычки; струбцины, соединенной со штангами зацепным соединением, предназначенной для возможности фиксации полового члена в области венечной борозды и распределения по ее периметру растягивающей силы, созданной силовым механизмом; корпуса, соединенного с основанием силового механизма посредством резьбового соединения; индикатора линейных перемещений, жестко закрепленного на корпусе силового механизма и предназначенного для возможности измерения линейных перемещений основания штока относительно корпуса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020143926A RU2754496C1 (ru) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020143926A RU2754496C1 (ru) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2754496C1 true RU2754496C1 (ru) | 2021-09-02 |
Family
ID=77669902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020143926A RU2754496C1 (ru) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2754496C1 (ru) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4469108A (en) * | 1982-08-04 | 1984-09-04 | University Of Southern California | Device for measuring penile tumescence and rigidity |
SU1132912A1 (ru) * | 1983-01-04 | 1985-01-07 | Киевский институт усовершенствования врачей | Электродное устройство дл исследовани полового члена |
SU1209156A1 (ru) * | 1982-12-01 | 1986-02-07 | Оренбургский Государственный Медицинский Институт | Устройство дл измерени эрекции полового члена |
US4913162A (en) * | 1988-05-27 | 1990-04-03 | Medical Engineering Corporation | Nocturnal penile tumescene and rigidity monitor |
US5507302A (en) * | 1993-10-14 | 1996-04-16 | Barbara; Mariano R. | Device for measuring the degree of axial rigidity of the penis |
WO1998038914A1 (de) * | 1997-03-03 | 1998-09-11 | Innocept Medizintechnik Gmbh | Vorrichtung zum messen der tumeszenz und rigidität |
KR20010097314A (ko) * | 2000-04-21 | 2001-11-08 | 김광민 | 음경의 축방향 팽창도/경직도 측정 장치 및 방법 |
KR101592154B1 (ko) * | 2015-11-27 | 2016-02-04 | 세명대학교 산학협력단 | 음경 발기력 측정장치 |
WO2017203735A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 国立大学法人旭川医科大学 | 陰茎監視装置、環状部材 |
-
2020
- 2020-12-30 RU RU2020143926A patent/RU2754496C1/ru active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4469108A (en) * | 1982-08-04 | 1984-09-04 | University Of Southern California | Device for measuring penile tumescence and rigidity |
SU1209156A1 (ru) * | 1982-12-01 | 1986-02-07 | Оренбургский Государственный Медицинский Институт | Устройство дл измерени эрекции полового члена |
SU1132912A1 (ru) * | 1983-01-04 | 1985-01-07 | Киевский институт усовершенствования врачей | Электродное устройство дл исследовани полового члена |
US4913162A (en) * | 1988-05-27 | 1990-04-03 | Medical Engineering Corporation | Nocturnal penile tumescene and rigidity monitor |
US5507302A (en) * | 1993-10-14 | 1996-04-16 | Barbara; Mariano R. | Device for measuring the degree of axial rigidity of the penis |
WO1998038914A1 (de) * | 1997-03-03 | 1998-09-11 | Innocept Medizintechnik Gmbh | Vorrichtung zum messen der tumeszenz und rigidität |
KR20010097314A (ko) * | 2000-04-21 | 2001-11-08 | 김광민 | 음경의 축방향 팽창도/경직도 측정 장치 및 방법 |
KR101592154B1 (ko) * | 2015-11-27 | 2016-02-04 | 세명대학교 산학협력단 | 음경 발기력 측정장치 |
WO2017203735A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 国立大学法人旭川医科大学 | 陰茎監視装置、環状部材 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Eby et al. | Validation of shear wave elastography in skeletal muscle | |
Hatta et al. | Quantitative assessment of rotator cuff muscle elasticity: reliability and feasibility of shear wave elastography | |
Hoang et al. | A new method for measuring passive length–tension properties of human gastrocnemius muscle in vivo | |
Gajdosik et al. | Clinical measurement of range of motion: review of goniometry emphasizing reliability and validity | |
Narici et al. | In vivo human gastrocnemius architecture with changing joint angle at rest and during graded isometric contraction. | |
Trudelle-Jackson et al. | Interdevice reliability and validity assessment of the Nicholas Hand-Held Dynamometer | |
Ker et al. | The role of tendon elasticity in hopping in a wallaby (Macropus rufogriseus) | |
Ham et al. | Greater muscle stiffness during contraction at menstruation as measured by shear-wave elastography | |
Yucesoy et al. | Intra-operatively measured spastic semimembranosus forces of children with cerebral palsy | |
Karamanidis et al. | Inevitable joint angular rotation affects muscle architecture during isometric contraction | |
Massey et al. | Tendinous tissue properties after short‐and long‐term functional overload: differences between controls, 12 weeks and 4 years of resistance training | |
Flood-Joy et al. | Grip-strength measurement: A comparison of three Jamar dynamometers | |
Li et al. | Feasibility of using a portable MyotonPRO device to quantify the elastic properties of skeletal muscle | |
Aubertin-Leheudre et al. | The usefulness of muscle architecture assessed with ultrasound to identify hospitalized older adults with physical decline | |
RU2754496C1 (ru) | Устройство для измерения удлинения полового члена под действием дискретно возрастающей силы | |
Muramatsu et al. | Superficial aponeurosis of human gastrocnemius is elongated during contraction: implications for modeling muscle-tendon unit | |
US8322238B2 (en) | System, apparatus, and methods for evaluating medical device performance | |
McQUADE et al. | Reliability of the Genucom Knee Analysis System: A Pilot Study. | |
Tang et al. | Application of ultrasound elastography in the evaluation of muscle strength in a healthy population | |
Mills et al. | Apparatus to obtain rotational flexibility of the human knee under moment loads in vivo | |
RU2550931C1 (ru) | Способ исследования упругих свойств стопы человека | |
Harris et al. | Commentaries on Viewpoint: Can muscle size fully account for strength differences between children and adults? | |
Ullrich et al. | Effects of submaximal and maximal long-lasting contractions on the compliance of vastus lateralis tendon and aponeurosis in vivo | |
US6390994B1 (en) | Shoulder arthrometer | |
Atalay et al. | Does ultrasound imaging of the spastic muscle have an additive effect on clinical examination tools in patients with cerebral palsy?: A pilot study. |