Многозвенный электрогониометр Советский патент 1989 года по МПК A61B5/10 

14

16

со

00

4; СЛ

00

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для оценки биомеханики опорно-двигательного аппарата, и можт быть использовано для измерения межзвенных углов в крупных суставах нижней конечности и в шарнирах протеза во время ходьбы.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем обеспечения требуемой ориентации гониометра относительно плоскости измерения, а также обеспечение возможности установки на необлицованном протезе.

На фиг. 1-3 изображен многозвенный электрогониометр, установленный на голеностопном суставе; на фиг. 4 и 5 - установка соответственно на коленном и голеностопном шарнирах протеза.

Многозвенный электрогониометр содержит первую и вторую ш.ины 1 и 2, которые при помоши кожаных манжет 3 закрепляются на сегментах конечности, потенциометры 4, одновременно выполняющие функции шарниров, шатуны 5 с гнездами под потенциометры 4, вспомогательные шарниры 6-8, сектор 9 с дуговым пазом, закрепленный на оси шарнира 8, кронштейн 10, жестко закрепленный на шине 1 и при помощи шарнира 11 соединенный с сектором 9, винт 12 для фиксации требуемого взаимно- углового положения сектора 9 и кронштейна 10, штанги 13 и 14 с направляющи10

минимальные габариты гониометра во фронтальной плоскости (если штанга будет значительно выступать за пределы измерительной плоскости гониометра), то это может создать различные помехи движению, например, зацепиться за сигнальный кабель или т. п.). Особое значение это имеет в случае измерений на протезе, поскольку индивидуальные схемы построения протеза предполагают достаточно щирокий диапазон возможного изменения расположения оси гильзы 22 относительно трубки голени 21, а также их взаимно углового расположения во фронтальной плоскости, что должно компенсироваться при установке гониометра пу15 тем изменения рабочей длины штанги 14. Для измерения межзвенного голеностопного угла в случае необлицованного протеза проксимальная шина 1 выполнена в виде зажимного захвата 19, который устанавливается на трубке голени 21.

2 Многозвенный электрогониометр работает следующим образом.

Многозвенный электрогониометр устанавливается на сегментах конечности или протеза. Измеряемый межзвенный угол (ве25 личина взаимно угловых перемещений смежных сегментов конечности) равен сумме поворотов шарниров-потенциометров 4. Суммирование обеспечивается тем, что последовательно соединенные потенциометры 4, каждый из которых выполнен по реостатной

ную связь операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к источнику опорного напряжения, а неинвертирующий вход через второй резистор соединен с общей щиной. 35 Сигнал с выхода операционного усилителя поступает через усилитель на вход регистратора.

Формула изобретения

40

ми пазами, вдоль которых с фиксацией вин- 30 схеме, включены в отрицательную обрат- тами 15 и 16 могут перемещаться соответственно первый и второй потенциометры 4.

Штанги 13 и 14 с фиксирующими винтами 15 и 16 и сектор 9, ша рнирно закрепленный на кронщтейне 10 с фиксирующим винтом 12, позволяют правильно установить электрогониометр на сегментах конечности: выставить измерительную плоскость гониометра (плоскость, перпендикулярная осям трех шарниров-потенциометров 4) параллельно сагиттальной плоскости, а также выставить ось вспомогательного щарнира 8 параллельно оси ротации, например, вертикальной оси голени.

Для измерения межзвенного голеностопного угла вторая шина 2 выполнена в виде скобы, охватывающей пятку и закрепляемой на обуви при помощи манжеты 3, охватывающей подъем стопы как стремя.

Для измерения межзвенного угла в коленном шарнире 17 необлицованного протеза направляюшая штанга 14 выполнена телескопической с фиксацией положения винтом 18, а вторая шина 2 выполнена в виде зажимного захвата 19 из двух шарнирно соединенных полуколец с замком 20 в виде откидного болта. Захват 19 устанавливается на трубке голени 21.

Выполнение направляющей штанги 14 телескопической позволяет при значительном диапазоне регулировки ее длины обеспечить

1 Многозвенный электрогониометр, содержащий три потенциометрических датчика, две шины, соединенные кинематической связью, звенья которой последовательно образуют друг с другом и с шинами шесть

45 одноподвижных вращательных пар, оси первой и второй пар, соответственно образованных первой щиной с первым звеном и первым звеном с вторым, взаимно- перпендикулярны, а второе, третье, четвертое и пятое звенья последовательно образуют

50 друг с другом третью, четвертую и пятую вращательные пары, оси которых взаимно параллельны и перпендикулярны осям второй пары и щестой пары, которая образована пятым звеном с второй щиной, причем на осях третьей, четвертой и пятой вращательных пар установлены потенциометри- ческие датчики, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем

55

0

минимальные габариты гониометра во фронтальной плоскости (если штанга будет значительно выступать за пределы измерительной плоскости гониометра), то это может создать различные помехи движению, например, зацепиться за сигнальный кабель или т. п.). Особое значение это имеет в случае измерений на протезе, поскольку индивидуальные схемы построения протеза предполагают достаточно щирокий диапазон возможного изменения расположения оси гильзы 22 относительно трубки голени 21, а также их взаимно углового расположения во фронтальной плоскости, что должно компенсироваться при установке гониометра пу5 тем изменения рабочей длины штанги 14. Для измерения межзвенного голеностопного угла в случае необлицованного протеза проксимальная шина 1 выполнена в виде зажимного захвата 19, который устанавливается на трубке голени 21.

Многозвенный электрогониометр работает следующим образом.

Многозвенный электрогониометр устанавливается на сегментах конечности или протеза. Измеряемый межзвенный угол (ве5 личина взаимно угловых перемещений смежных сегментов конечности) равен сумме поворотов шарниров-потенциометров 4. Суммирование обеспечивается тем, что последовательно соединенные потенциометры 4, каждый из которых выполнен по реостатной

ную связь операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к источнику опорного напряжения, а неинвертирующий вход через второй резистор соединен с общей щиной. 35 Сигнал с выхода операционного усилителя поступает через усилитель на вход регистратора.

30 схеме, включены в отрицательную обрат-

Формула изобретения

40

1 Многозвенный электрогониометр, содержащий три потенциометрических датчика, две шины, соединенные кинематической связью, звенья которой последовательно образуют друг с другом и с шинами шесть

45 одноподвижных вращательных пар, оси первой и второй пар, соответственно образованных первой щиной с первым звеном и первым звеном с вторым, взаимно- перпендикулярны, а второе, третье, четвертое и пятое звенья последовательно образуют

50 друг с другом третью, четвертую и пятую вращательные пары, оси которых взаимно параллельны и перпендикулярны осям второй пары и щестой пары, которая образована пятым звеном с второй щиной, причем на осях третьей, четвертой и пятой вращательных пар установлены потенциометри- ческие датчики, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем

55

обеспечения требуемой ориентации электрогониометра относительно плоскости измерения, второе и пятое звенья состоят из двух частей, образующих одноподвижную поступательную пару с возможностью фиксации положения вдоль направляющей, которая параллельна осям вращения третьей, четвертой и пятой вращательных пар, а первая вращательная пара выполнена с

возможностью фиксируемого изменения угловой ориентации ее оси относительно первой шины.

2.Электрогониометр по п. 1, отличающийся тем, что направляющие выполнены телескопическими.

3.Электрогониометр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что щины выполнены в виде фасонных зажимных захватов.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для измерения межзвенных углов в крупных суставах нижней конечности. Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечения требуемой ориентации гониометра относительно плоскости измерения, а также обеспечение возможности установки на необлицованном протезе. Устройство содержит шины, закрепленные на смежных сегментах конечности и при помощи вспомогательных шарниров 6, 7 и 8 соединенные с измерительной системой из трех шарниров-потенциометров, сумма поворотов которых равна взаимноугловым перемещениям смежных сегментов, т.е. межзвенному углу. Суммирование обеспечивается тем, что последовательно соединенные потенциометры, каждый из которых выполнен по реостатной схеме, включены в электрическую цепь. Новым в гониометре является введение штанг 13 и 14 с возможностью фиксированного перемещения вдоль них шарниров-потенциометров и сектора, шарнирно закрепленного с фиксацией на кронштейне, что обеспечивает правильную установку гониометра, ось вспомогательного шарнира 8 параллельна оси ротации, а плоскость, в которой лежат шарниры-потенциометры, параллельна сагиттальной плоскости. Для установки гониометра на необлицованном протезе штанги выполнены телескопическими, а шины - в виде зажимного захвата из двух шарнирно-соединенных полуколец с замком в виде откидного болта. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

сриг.1

Sa/fS

6(7)

А-А

Оэ

7зт}

15(16}

М

Ш7//Ш.

Фиг.З

t±

r

ф///.