SU762876A1

SU762876A1 - Устройство для биомеханических ’ исследований позвоночника 1

Info

Publication number: SU762876A1
Application number: SU782667030A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr Prodan; Evgenij M Makovoz; Nikolaj Khvisyuk; Zoya M Miteleva; Viktor Arkatov
Original assignee: Kh Nii Ortoped Travmatolog; Uk I Usovershenstvovaniya Vrac
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1980-09-15

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к устройствам для исследования биомеханических свойств сочленений опорно-двигательного аппарата, в 5

частности позвоночника. Устройство может быть использовано в экспериментальных исследованиях для решения задач ортопедии и травматологии, спортивной, авиационной и космичес- 1 ί кой медицины.

Известно устройство для биомеханических исследований позвоночника, Содержащее стол и установленные на нем плиты, стойки и нагружающий механизм [1] .

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет определить вертикальные и горизонтальные естественные нагрузки позво- 20 нрчника.

Целью изобретения является определение вертикальных и горизонтальных естественных нагрузок позвоночника. 25

Цель достигается тем, что устройство .для биомеханических исследований позвоночника, содержащее стол, установленные на нем плиты, стойки и нагружающий механизм, снабжено, 30

2

установленными на столе опорной площадкой с зубчатой рейкой и шестерней, стойкой с пазами, установленным в них Г-образным рычагом с отверстиями, а нагружающий механизм выполнен в виде каретки с направляющими, установленной на плите с возможностью перемещения, рейки с пятой, связанной с ней вал-шестерни с блоками, и груза, взаимодействующего с блоками посредством тросов.

На фиг. 1 изображено устройство для биомеханических исследований позвоночника_}вид спереди; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3'вид по стрелке Б на фиг. 1? на фиг. 4 - разрез В-В.на фиг.З.

Устройство имеет стол Г, в котором сделаны отверстия для канатов с грузами и рейки опорного столика.

На столе 1 укреплена рама,'состоящая из нижней 2 и верхней 3 плит, соединенных между собой четырьмя вертикальными стойками 4. На нижней плите смонтирована опорная площадка, состоящая из двух основных деталей: плиты 5 и рейки б. На плите 5 имеются отверстия под болты для установки Фиксатора препарата. Для регулировки высоты площадка снабжена шее-

тёрней 7.

................3

Фиксируется опорная площадка на нужной высоте тангенциальным

зажимом 8. '

На верхней плите 3 расположена каретка 9, которая имеет возможность перемещаться горизонтально по двум призматическим направляющим 10 на шариках 11. На каретке 9 закреплен корпус 12, в котором расположена рейка 13, имеющая возможность вертикального пёремещения как вверх ;^г так и вниз по роликам 14, на нижнем конце рейки 13 шарнирно закреплена пята 15, ’ выполненная в виде чаши,-ймеющей форму тела позвонка с проре’3ямй~длякорней дужки и резьбовыми

отверстиями под фиксирующие винты. Рейка 13 находится в зацеплении с вал-шестерней 16, расположенной в

~ горизонтально расточенном отверстии корпуса на; подшипниках 17. На обоих концах вал-шестерни располагаются

; два б’лока 18, на которых закреплены тросы 19 , проходящие "через ствующиё отверстия.стола 1 и прикрепляющиеся в коромыслу 20 с грузом 21. Шпонки 22 служат для соеди"’^нения. блоков 18 с вал-шестерней 16, торца рамы находится стойка

23, к л которую установлен Г-образный рычаг 24, ось 25 которого заходит в один из пазов стойки 23. На вертикальном плече рычага имеются отверстия, обеспечивающие кратное увеличение нагрузки на препарат через трос 26 груза 27.

Устройство работает следующим образом.

Перёд экспериментом производят"тарирование устройства образцовыми динамометрами для учета коэффициента полезного действия и кратности увели чения механизмов.

С препарата поясничного отдела "йОзвОЛоадИка^бт ‘ третьего поясничного до третьего крестцового позвонка удаляют Мышцы, крестец устанавливают в фиксатор и заливают быстротвердейщёй пластмассой, которая, '

затвердевая, обеспечивает стабильную фиксацию препарата. Фиксатор 'устанавливают на плиту 5 опорного

столика и закрепляют четырьмя болтаМНтак, чтобы центральная поверх— ностЬ -препарата была обращена к рычажному устройству. Опорный столик с помощью шестерни 7 поднимают на необходимую высоту и фиксируют тангенциальным зажимом 8. На верхнюю Ь половину Тела третьего поясничного позвонка одевают пяту 15, причём

корни дужки позвонка размещаются в

'соответствующих прорезях пяты. Пяту' фиксируют тремя винтами, вводимыми через резьбовые отверстия в губчатую

кОсть позвонка. Ось 25 рычага 24 '· ......

устанавливают в паз стойки23 так, Чтобы нужное Отверстие рычага располагалось напротив каретки. Каретку

762876

и соответствующее отверстие рычага ' соединяют тросом. На устройстве укрепляют датчики для получения биоме‘ханической информации о поведении сегмента Или отдела позвоночника и подводят к исследуемым уч^рткам пре³ парата. На коромысло 20 одевают груз 21,например 5 кг. На блоках 18 создаётся вращающий момент,пере дающийся через шпонки 22 на вал. л шестерню 16, которая находится в

зацеплении с рейкой 13, воздействующей на препарат позвоночника через соединение с пятой 15, т.е. создаётся вертикальная компрессирующая нагрузка, равная в нашем примере

15 48 кг.

⁴ '' Таким образом, препарат находится под'действием силы, равной весу наДкрестцОвой части тела в реальных условиях.Для того, чтобы смоделйро20 вать передний наклон, необходимо приложить' к препарату горизонтальную силу, которая имитирует равнодействующую мышечной тяги в необходимом направлении. На предлагаемом устрой2$ стве это достигается применением груза 27,который,воздействуя через рычаг 24,вызывает перемещение каретки 9 в горизонтальной₍плоскости,что приводит к сгибанию препарата. в это

20 время датчики регистрируют биомеханические параметры, необходимые для решения экспериментальных задач, Ме’ няя положение фиксатора препарата на опорном столике, т.е. поворачивая

,_ς его на 90°, 18.0°, 270°, исследуют

³ движения позвоночника в двух основных плоскостях, т.е. сгибание, разгибание, наклоны вправо и влево.

Меняя' направление вращающего

4θ момента на блоках 18, создают силу, действующую в направлении дистракции, а воздействуя на препарат только в горизонтальной’плоскости через рычаг 24, можно проводить исследования

45 стабильности сегмента, т.е. устойчи- ’ вости к горизонтальному смещению.

Таким образом,с помощью предлагаемого устройства, используяего кон-.

. структивные особенности, производят

50 изучение биомеханики позвоночника в условиях"моделирования естественных нагрузок, что позволяет расширить диапазон и повысить точность исследований.'

55

Claims

Формула изобретения.

Устройство для биомеханических исследований пСёвоночник а, содержащее

" СТОЛ', установленные на нем плиты,

60 стойки и нагружающий механизм,

о тли ч а юад е е с я тем, что,

. с целью определения вертикальных

и горизонтальных естественных на- . . ... грузок позвоночника, оно снабжено установленными на столе опорной

762876

площадкой с зубчатой рейкой и тестер ней, стойкой с'пазами, установленным в них Г-образным рычагом с отверстиями , а нагружающий механизм выполнен в виде каретки с направляющими, установленной на плите с возможностью перемещения, рейки с пятой, связанной с ней вал-шестерни с блоками, и груза, взаимодействующего с блоками посредством тросов.