Способ биомеханического исследования анатомического препарата позвоночника и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК A61B17/56 

2. Устройство для биомеханического исследования анатомического препарата позвоночника, содержащее основание с опорной площадкой, силовую балку, нагружающий механизм с грузами и гибкими тягами, отличающееся тем, что, с целью обеспечения осевого нагружения препарата при изИзобретение относится к медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для изучения биомеханики позвоночника.

Целью изобретения является изучение тангенциального растяжения фиброзного кольца в зависимости от изменения положения позвоночника и величины внешней нагрузки путем обеспечения действия равнодействующей внещней нагрузки путем обеспечения действия равнодействующей внещней нагрузки идентично нагружению позвоночника в естественных условиях, а также обес.печепие осевого нагружения препарата при изгибе последнего путем адаптации нагружающего механизма к положению верхнего конца препарата.

На фиг. 1 изображено устройство для биомеханического исследования анатомического препарата позвоночника, вид спереди; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство имеет основание 1, на котором размещена опорная площадка 2 с фиксатором 3 препарата 4 позвоночника и нагружающий механизм, выполненный в виде плавающего равноплечего коромысла 5 с опорным стержнем 6 и направляющими стержнями 7, тяговыми тросами 8 и 9, прикрепленными к концам коромысла 5, и силовой балки 10. Через отверстие 11 корпусов 12 силовой балки проходят направляющие стержни 7 плавающего равноплечего коромысла 5. Через отверстие 13 корпуса 14 проходит опорный стержень 6, заканчивающийся фигурным наконечником 15. В отверстии 16 корпуса 17 установлен внутрика- нальный упор 18. Внутриканальный упор 18 состоит из трубчатой стойки 19 с продольными прорезями 20. На одном конце трубчатой стойки 19 по ее наружной поверхности выполнены режущие выступы 21, расположенные по спирали, а другой конец трубчатой стойки 19 выполнен в виде ответной части 22 к отверстию 16 корпуса 17. Внутри трубчатой стойки 19 установлен с возможностью перемещения ползун 23, выполненный в виде усеченного конуса и

гибе последнего, нагружающий механизм выполнен в виде плавающего равноплечного коромысла с опорным и направляющими стержнями, установленными подвижно в силовой балке, связанной гибкими тягами с концами коромысла и через динамометр - с механизмом натяжения гибкой тяги.

снабженный резьбовым каналом 24 и направляющим выступом 25. Ползун 23 связан с корпусом 17 с помощью болта 26, который проходит через отверстие 16 корпуса 17 и трубчатую ст ойку 19 внутриканального упора 18. На одном конце силовой балки 10 расположен блок 27, через который проходит тяговый трос 8, следующий через отводящий блок 28 на стойках 29, расположенных на основании 1, с прикрепленным к его концу грузом 30. На втором конце силовой балки 10 расположен блок 31, через который проходит тяговый трос 9, следующий от коромысла 5 через отводящий блок 32 на стойках 33, расположенных на основании 1, через динамометр 34 и блоки 35 к ползуну 36, входящему в состав натяжения механизма гибкой тяги. Ползун 36 имеет резьбовое отверстие, в котором расположен винтовой стержень 37, опирающийся на основание 1 и заканчивающийся во0 ротом 38. Для перемещения ползуна 36 механизм натяжения снабжен направляющими 39.

Способ осуществляется следующим образом.

При изучении, например, тангенциального растяжения фиброзного кольца межпозвоночного диска при различных степенях сгибания в соответствующем межпозвонковом сочленении с препарата щей- ного отдела позвоночника от второго щейQ ного до седьмого щейного позвонка удаляют мыщцы. Нижний конец препарата (С/ и Cg позвонки с расположенным между ними диском) надежно защемляют в фиксаторе 3 препарата позвоночника. После защемления нижнего конца препарата в фиксато5 ре 3, последний устанавливают на опорную площадку 2 основания 1. Производят наклейку тензодатчиков на наружные отделы фиброзного кольца -С4-С5 межпозвоночного диска. В позвоночный канал препарата 4 сверху вниз ввинчивают трубчатую стойку 19 внутриканального упора 18 со вставленным в трубчатую стойку ползуном 23. Трубчатую стойку 19 ввинчивают в позвоночный канал до уровня С4 позвонка. Точ5

0

ность расположения трубчатой стойки в позвоночном канале контролируют рентгенографически. Затем силовую балку 10 соединяют с внутриканальным упором 18. Для этого совмещают отверстие 16 корпуса 17 силовой балки 10 с ответной частью 22 трубчатой стойки 19 внутриканального упора 18 и проводят болт 26 через отверстие 16 корпуса 17 внутрь трубчатой стойки, ввинчивая болт 26 в резьбовой канал 24 ползуна 23. Вращая головку болта 26, расположенную выще корпуса 17, обеспечивают перемещение ползуна 23 внутрь трубчатой стойки 19, пока его больщее основание не совпадает с входом в трубчатую стойку 19. Это приводит к увеличению диаметра трубчатой стойки и соответственно надежной фиксации верхней части препарата 4 позвоночника до исследуемого уровня. Корпус 17 фиксируют к силовой балке стопорным винтом, причем фиксация осуществляется в таком положении, чтобы отверстие 13 корпуса 14 находилось в зоне центра пульпозного ядра, определяемого на верхнем позвонке по имеющемуся углублению в хрящевой замы- кательной пластинке. После этого устанавливают плавающее равноплечное коромысло 5. Тяговый трос 8 проводят через блоки 27 и 28 и соединяют с грузом 30. Тяговый трос 9 проводят через блоки 31 и 32, присоединяют к динамометру 34, от которого тяговый трос проводят через блоки 35 и присоединяют к ползуну 36 механизма натяжения. Вращая ворот 38, устанавливают препарат позвоночника в необходимое по- J ложение. При вращении ворота 38 происходит перемещение ползуна 36 по направляющим 39, что вызывает перемещение препарата позвоночника в необходимое положение. Внещнее усилие прикладывают к верхнему концу препарата, равнодействующая

0 внещней нагрузки остается направленной перпендикулярно к плоскости горизонтального сечения верхнего позвонка и проходит через область верхнего позвонка, соответствующую центру пульпозного ядра во все

5 время исследования независимо от деформаций препарата. Это возможно благодаря конструкции нагружающего механизма устройства, так как равнодействующая сила передается через опорный стержень 6 равноплечего коромь1сла 5, расположенного пер0 пендикулярно к плоскости горизонтального сечения верхнего позвонка независимо от деформаций препарата и установленного в одну и ту же точку-центр зоны расположения пульпозного ядра.

5 Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления обеспечивают создание условий биомеханического исследования позвоночника близких к естественным.

ff-Б

Фиг.З

1. Способ биомеханического исследования анатомического препарата позвоночника путем защемления нижнего конца препарата в устройстве для изучения биомеханических нагрузок, приложения усилий к верхнему концу препарата и регистрации биомеханических параметров, отличающийся тем, что, с целью изучения тангенциального растяжения фиброзного кольца в зависимости от изменения положения позвоночника и величины внешней нагрузки, внешнее усилие прикладывают к верхнему концу препарата с прохождением равнодействуюш,ей через область верхнего позвонка, центр пульпоз- ного ядра и перпендикулярно плоскости горизонтального сечения верхнего позвонка, при этом направление равнодействующей сохраняют на протяжении всего исследования независимо от деформаций препарата. гэ. (Я / Л 31 1чЭ СО о О5