Антропометр Советский патент 1993 года по МПК A61B5/11 

Изобретение относится к.медицинскому приборостроению и может быть использовано в медицинских учреждениях для:

- массовых антропометрических исследований; .

- проведения диспансеризации населения (аномалия осанки, статические деформации надплечья и таза, деформации грудной клетки и позвоночника); . --для объективной оценки динамики деформаций при ортопедических заболеваниях и хода устранений их при лечении;

- анатомической и функциональной оценки конечностей и суставов;

- наблюдений за развитием и положением плода у беременных;

- исследований как отдельных органов, так и фигуры в целом;

- исследований тела как в вертикальном, так и горизонтальном положении;

- для раскроя противоперегрузочного костюма и одежды вообще.

Целью изобретения является создание такого антропометра, который бы позволил:

- проводить антропометрирование как стоящих, так и лежащих пациентов;

- резко сократить продолжительность измерений по сравнению с прототипом;

- проводить измерения всей фигуры в целом и отдельных ее частей (в том числе лица и головы).

На фиг.1-5 показаны схемы, поясняющие изобретение, где: 1 - основание антропометра, 2 - блок направляющих; 3 --ось вращения блока направляющих, 4 - ложе, 5 - привод ходового винта, 6 - ходовой винт, 7 - сканатор, 8 - счетчик пройденного ска- натором пути, 9 - дибк-модулятор счетчика, 10 - отверстия модулятора, 11 - фотоприемник импульсов со счетчиком импульсов, 12 - программное устройство управления зондированием объекта измерений, 13 - диск программного устройства, 14 - люки, 15 - фотоэлементная линейка, 16 - измерительная система координат, 17 - ЭВМ, 18 - комт С

XI

О

о

ю

Os

Jib

со

муникации командных импульсов считывания данных с выходов модулей 28, 19 - коммуникации командных импульсов считывания продольного положения скзна- тора и ввода считанного напряжения в ЭВМ, 20 - коммуникация программного устройства, 21 - коммуникации измеренных параметров, 22 - графопостроитель, 23 - корпус секции сканатора, 24 - электроннолучевая трубка (ЭЛТ), 25 - блок управления строчной разверткой, 26 - объектив, 27 - вход команды управления блоком развертки, 28 - углоизмерительный модуль, 29 - аналого-цифровой преобразователь, 30 - вход импульсов считывания напряжений, 31 - выход цифровой информации, 32 - объект измерений, 33 - 1-я точка траектории зондирующего пятна, 34 - секция сканатора, 35, 36 - проекции задних узловых точек углоиз- мерительных модулей, 37, 38 - измеренные углы засечки точки траектории луча на измеряемом профиле.

Основание антропометра 1 соединено с блоком направляющих 2 осью вращения 3. Ложе 4 укреплено на блоке 2. Привод ходового винта 5 соединен с ходовым винтом 6, Сканатор 7 установлен на блоке направляющих 2 и сопряжен с ходовым винтом 6. На блоке 2 уста-новлен счетчик 8 пройденного сканатором пути, который механически сопряжен с ходовым винтом 6. Счетчик содержит собственно счетчик электрических импульсов 11. а также диск-модулятор 9 с отверстиями 10, количество которых обратно пропорционально дискретности отсчета продольного положения сканатора. На блоке 2 также установлено программное устройство 12 механически сопряженное с ходовым винтом 6 и содержащее диск 13 с системой люков 14 последовательного включения и выключения развертки луча электронно-лучевых трубок. Диск 13 оптически сопряжен с фотоэлементной линейкой 15, фотоэлементы которой выходами включены на входы 27 блоков управления строчной разверткой через коммуникацию 20. Элементы сканатора размещены в секциях 23.Выходы генератора тактовых импульсов ЭВМ 17 включены параллельно на входы 30 аналого-цифровых преобразователей 29 секций 23 и на вход счетчика 8, с использованием коммуникаций 19. Выход счетчика 8 через коммуникацию 19 включен на вход ЭВМ 17. Выходы аналого-цифровых преобразователей 31 секций включены на вход ЭВМ 17 через коммуникацию 21. Выход ЭВМ 17 включен на вход графопостроителя 22.

Антропометр работает следующим образом. При всех включенных в сеть узлах

вращение привода 5 ходового винта приводит к перемещению сканатора 7 и вращению диска 9 счетчика и диска 13 программного устройства. Так как в силу

конструкции программного устройства в любой момент времени происходит развертка луча только в одной ЭЛТ, то обеспечивается однозначная регистрация единственной траектории изображения

пятна воспроизводимого ЭЛТ. Траекторию регистрируют одновременно, в основном, 2-3 углоизмерительных модуля смежных секций. В некоторый i-ый момент времени регистрируются:

5 - минимум две пары напряжений с выходов углоизмерительных модулей, задние узловые точки линз которых расположены в точках 35 и 36 - при регистрации точки 33 траектории пятна на плече пациента 32,

0 - количество импульсов определенных счетчиком 8 и пропорциональных продольному положению сканатора.

При необходимости антропометрирова- ния стоящего человека блок направляющих

5 2 поворачивают вокруг оси 3 и ставят в вертикальное положение.

Для определения координат точки траектории в плоскости OXY системы координат 16 составляют систему уравнений:

0х - Х35 K35i (У - УЗЭ)

x-x36 k36i (у-узб)(1) где индексы 35 и 36 показывают принадлежность измерений к модулямхзадние узловые точки линз которых имеют поз.35 и 36, - 5 здесь хз5, узз, хзб, узе - координаты задних узловых точек линз.

Определяют переменные составляющие углов засечки:

0«35 arctg Ј (гттгтгпГ h (2)

5

0

5

kUn +U2i озб arctg j (- 3|

f 4J3i+U4i 2 Определяют угловые коэффициенты линий визирования:

K35I tg (Oo35 + 035i)(4)

кзб tg (оъзб + озбО(5)

- здесь Оо35 и бЈоЗб - углы установки оптических осей углоизмерительных модулей.

Решают систему уравнений (1) и находят искомые координаты точки траектории

- xi и yi. Определяют аппликату искомой i-й точки:

Zc NI t

где NI - число импульсов считанное со счетчика в i-ый момент времени, t - линейная цена периода следования импульсов: например расстоянию между центрами соседних отверстий 10 соответствует

перемещение сканатора на 0.5 мм, тогда t - 0,5 мм.

Ожидаемая ошибка определения координат точки описываемого объекта не превышает 0.1 мм.

Формула изобретения Антропометр, содержащий основание, на котором установлены направляющая, ходовой винт и узел сканирования, а также последовательно соединенные программный блок, блок обработки информации и блок регистрации, отличающийся тем,

0

что, с целью повышения точности, он снабжен рамой ложа, на которой установлены с возможностью перемещения стержни с опорными площадками, а узел сканирования состоит из секций, равномерно размещенных по окружности, каждая из которых включает осцилоскоп с линзами и модуль измерения угла, соединенный с аналого- цифровым преобразователем, установленные с ориентацией оптических осей к геометрическому центру угла сканирования.

Изобретение относится к медицинскому приборостроению. Сущность: антропометр содержащий основание, на котором установлена направляющая, ходовой винт, узел сканирования, программный блок, блок обработки информации, блок регистрации,раму ложа, на которой установлены с возможностью перемещения стержни с опорными площадками, а узел сканирования состоит из секций равномерно размещенных по окружности, каждая из которых включает ос- ци л ос коп с линзами и модуль измерения угла соединенный с анэлого-цифровым преобразователем, установленные с ориентацией оптических осей к геометрическому центру угла сканирования. Цель изобретения - повышение точности измерений. 5 ил,