Тензоконтрактор для компрессионно-дистракционных аппаратов Советский патент 1986 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, в частности и травматологии и ортопедии, а именно к силоизмерительным усройствам, предназначенным для контроля усилий в комп- рессионно-дистракционных аппаратах фи ле- чении повреждений опорно-двигательного аппарата.

Цель изобретения - повышение точности измерения усилия.

На фиг. изображен тензоконтрактор; на фиг. 2 - электрическая схема системы индикации тензоконтрактора.

Тензоконтрактор имеет пару рычагов- браншей 1 и 2, соединенных между собой регулируемой распоркой 3, крепящейся к браншам с помощью щарниров 4 и 5. Бран- ща 1 выполнена жесткой, а бранща 2 является составной и включает в себя головку 6, к которой крепятся гибкая упругая пластина 7 и жесткая стрелка 8, снабженная указателем 9, выполненным из свето- прозрачного материала, с размещением в нем осветителя (микролампочки) 10. На гибкой пластине 7 крепится шкала 11, а пластина 7 прикреплена к рукояти 12. В рукояти 12 размещен источник питания электрической схемы устройства 13 и сферическая гайка 14, через которую проходит ходовой винт 15, снабженный рукояткой для вращения. Ходовой винт 15 другим своим концом упирается в г одг ятник 16. С источником электрического напряжения 13 связаны подвижный контакт 17 и датчик касания 8, размещенный на консоли бранщи 1, сраба- тывающий от нажатия на него поверхности головки 6. Тензоконтрактор воздействут на контролируемый компрессионно-дистрак ционный аппарат следующим образом: бран- ши 1 и 2 снабжены захватами, при этом бран- ша 1 оперта на торец стяжной шпильки 19, а захват бранщи 2 оперт на верхний фланец (кольцо) 20 компрессионно-дистрак- ционного аппарата. Проводные связи электрической схемы индикации обозначены цифрой 21, элемент ИЛИ (тумблер-переключа- тель) обозначен цифрой 22.

Один из полюсов батареи 13 (фиг. 2) через осветитель 10 и элемент ИЛИ (тумблер) 22 соединен с подвижным контактом 17 или с датчиком касания 18.

Тензоконтрактор может работать в двух режимах: в режиме определения величины усилия натяжения, действующего в шпильках 19 комгфессионно-дистракционного аппарата, и в режиме корректировки усилий в щпильках 19 а 1парата.

В режиме определения действующих усилий натяжения шпилек тензоконтрактор работает следующим образом. Если конструкция аппарата содержит контргайки, размещенные на щпильках 19, зажатые по внутренним поверхностям фланцев (колец), то они отворачиваются, далее захваты бран- щей 1 и 2 вводят в контакт с комгфесси- онно-дистракционным аппаратом, при этом

5

o 5 С- о

0

5

5

захват бранши 1 упирают в торец шпильки 19, а захват бранши 2 упирают в верхнюю поверхность аппарата. Данные операции проводят с помощью регулируемой распорки 3. Далее, с помощью ходового винта 15 тензоконтрактор фиксируется в ненапряженном состоянии. Положение датчика касания 18 регулируется таким образом, чтобы обеспечить минимальный зазор между нижней поверхностью бранщи 2 и контактом датчика 18. Для этого датчик 18 приводится в касание с этой поверхностью, а затем слегка (в пределах 0,1-0,3 мм) перемещается вниз. Замыкание-размыкание датчика 18 (на фиг. 1) контролируется по включению осветителя 10, размещенного на конце стрелки 9. В этом положении снимается начальный отсчет по силоизмерительной щкале 11. При выполнении данных операций элемент ИЛИ (тумблер) 22 (фиг. 2) должен быть переключен на датчик касания 18 (на фиг. 1). Все перечисленные операции являются настроечными. Измерение усилия, действующего в шпильке 19 аппарата, проводится ходовым винтом 15 путем его вворачивания в сферическую гайку 14. При этом хвостовик ходового винта 15 через подпятник 16 воздействует на бранщу 1, в результате чего свободные концы бранщ 1 и 2 раздвигаются. Это приводит к изгибу пласти- нь 7, что вызывает перемещение шкалы 11 относительно неподвижного указателя 9 неподвижной стрелки 8. Раздвижение свободных концов браншей 1 и 2 вызывает сближение захватов нагружающих концов, находящихся на ком1фессионно-дистракцион- ном аппарате. Однако до тех пор, пока усилие сжатия от воздействия захватов браншей 1 и 2 на аппарат не превзойдет усилия растяжения, действующего в щпильке 19, контролируемый аппарат гфактически не деформируется, и срабатывания датчика касания 18 не происходит. Данное состояние сохраняется вплоть до достижения на захватах браншей 1 и 2 тензоконтрактора усилия растяжения в щпильке 19 контролируемого аппарата.

По достижении данной величины усилия характер деформирования контролируемого аппарата резко меняется. Это связано с тем, что щпилька 19 полностью разгружается от усилия и освобождает верхний фланец 20 от усилия натяжения. Здесь использовано то обстоятельство, что шпилька 19 является с точки зрения строительной механики односторонней связью, способной к выключению по достижении нагрузки от захватов бранщей 1 и 2 свыше предельной. Ввиду того, что захват бранши 1 воздействует на нижний торец щпильки, а захват бранщи 2 воздействует только на наружную поверхность верхнего фланца (кольца) 20 аппарата, далее происходит просажива- ние верхнего фланца 20 аппарата относительно шпильки 19, при этом головка 6 бранши

2, поворачиваясь вокруг оси шарнира 5, взаимодействует с датчиком касания 18, в результате чего замыкается электрическая цепь, и осветитель (лампочка) 10 на конце стрелки 8 загорается. В момент загорания осветителя (лампочки) 10 снимается отсчет усилия по шкале 11. Измерение усилия выключения из работы шпилек 19 проводится индивидуально для каждой шпильки. Сумма усилий в шпильках 19 составляет полную величину усилия, действуюш,его на стыке костных отломков. Таким образом, тен- зоконтрактор позволяет создать и поддерживать оптимальный силовой режим на стыке костных отломков в течение всего периода консолидации. В случае отклонения силового режима от заданной величины проводится его корректировка, причем она осушествля- ется без съема тензоконтрактора следуюш.им образом. Верхняя гайка шпильки 19 аппарата вывинчивается вверх. Элемент ИЛИ (тумблер) 22 переключается на подвижный контакт 17 (фиг. .2), датчик касания 18 отводится на безопасное расстояние от нижней поверхности головки 6 бранши 2, а подвижный контакт 17 устанавливается на шкале 11 в положение, соответствуюшее значению расчетного усилия. Далее с помощью ходового винта 15 изменяют усилие до тех пор, пока указатель 9 стрелки 8 не замкнет подвижный контакт 17, в результате чего осветитель (лампочка) 10 загорается. В этом положении проводится перемещение верхней гайки по шпильке 19 вниз вплоть до полного (плотного) механического контакта ее нижней поверхности с верхней поверхностью верхнего фланца 20 аппарата. По достижении механического контакта шпильки 19 с фланцем 20 через гайку тензоконтрактор

с .ью ходового винта 15 и регулируемой распорки 3 выводят из взаимодействия с фланцем 20-аппарата. При постоянном выведении тензоконтрактора из силового контакта с фланцем 20 аппарата шпилька 19 принимает на себя возрастающую нагрузку вплоть до ее полной величины, что соответствует полному высвобождению аппарата от захватов рычагов-браншей 1 и 2 тензоконтрактора. Такая же последовательность

0 операций осуществляется при реализации еще одной задачи, выполняемой с помощью предлагаемого устройства, - создание расчетного силового режима на стыке костных отломков.

Применение схемы электрической сигна5 лизации позволяет четко индицировать момент рассоединения односторонних связей- шпилек 19 с верхним фланцем 20 аппарата в режиме контроля усилий, а также за счет более четкой индикации достижения

Q расчетной величины усилия, что особенно важно при манипуляциях с кЪмпрессион- но-дистракционным аппаратом в условиях операционной. Другим существенным преимуществом тензоконтрактора является легкость и доступность контроля заданного

5 силового режима в компрессионно-дистрак- ционном аппарате, а следовательно, и в области консолидирующегося перелома.

Тензоконтрактор позволяет создать оптимальный силовой режим на стыке костных отломков и поддерживать заданный его

0 уровень в течение всего периода консолидации, что, в конечном счете, оптимизирует репаративные процессы в зоне повреждения и приведет, в конечном итоге, к сокращению сроков лечения больных и улучшению исходов.

21

фиг.2