Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей Советский патент 1982 года по МПК A61B5/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА И ЕГО КОНЕЧНОСТЕЙ

,1

Изобретение относится к медицинской 1технике, в частности к средствам измерения механических параметров тела человека и его конечностей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей, содержащее унифиляр, включающий подвешенные на жестко закрепленном упругом стержне раму, -несущую механическую платформу, снабженную центрирующим стержнем, шарнщжоустановленными тремя направляющими со сменными груьами и оптически связанную посредством стрелки и фотодатчика с логическим блоком, электрически связанным с электронным миллисекундомером, соединенным с вычислительной мащиной, подвижный подпятник, закрепленный на основании l.

Недостатком известного устройства является невозможность определения центробежных моментов инерции тела человека и его конечностей.

Цель изобретения - охфеделение осевых и центробежных моментов инерции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения моментов инерции тела человека и его конечностей, содержащем унифиляр, включающий подвещенные на жестко закрепленном упругом стержне раму, несущую механическую платформу, снабженную центрирующим стержнем, шарнирно-уста.toновленными тремя нагфавляющими со сменными грузами и сяхтически связанную посредством стрелки и фотодатчшса с логическим блоком, электрически связанным с электронным мнллисекундоме15ром, соединенным с вычислительной машиной, подвижный-, подшипник, закрепленный на основании, в него введены поворотная рама, и шарнирно-соединенное с ней ложе йациента, при этом поворот

20 ная рама подвижно соединена с , установленной на платфсрме.

Такая конструкция устройства обеспечивает поворот тела пациента (испы- туемого) относительно любого пространст0еШ1©го направления и позволяет найти моменты идарции тела человека как относительно ортогональньк осей, так и относительно любых углов к ним. Не фиг. 1 изображено устройство, обший вид; на фиг. 2 - функциональная схема регистрирующей части устройств; на фиг. 3 - блок-схема устройства. Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей содержит стержень 1,. раму 2, механическую платформу 3, поворотную раму 4. ложе пациента 5, фотодатчик 6, логический блок 7, электронный миллисекундомер 8, электромагнит 9, стальную пластинку 10, стрелку И, центрирующий стержень 12, подвижный подпятник 13, массивное основание 14, направляющие 15, сменные грузы 16 и вычислительную мащину 17. Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей работает следующим образом. На механической платформе 3 или ложе пациента 5 помещается испытуемы с различной пространственной ориентацие продольной оси его тела. При стоянии на механической тплатфор мо 3 испытуемый принимает ортоградную (гортикалщую) позу. Остальные пять по испытуемый принимает, будучи закрепленным с помощью эластичных тяг и ремней на ложе пациента 5: лежа на снине горизонтально и под углом 45, лежа на боку горизонтально и под углом 45 а также в промежуточной позе, составляющей угол 45 между положе1шям лежа на боку и лежа на спине. В логическом блоке 7 имеются счетчик импульсов и ключ, посредством кото рого скоммутированы указа Ц1ый счетчик импульсов и электромагнит 9. Возбуждение крутильных колебаний осуществляется при помоши электромагнита 9, взаимодействующего со стально пластншсой 10, жестко соединенной с механической платформой 3, несущей стрелку 11, которая при крутильных колебаниях унифиляра пересекает световой луч фотодатчика 6. Механическая платформа 3 снабжена центрирующим стержнем 12, соосно которому под унифиляром помещен подвижный подпятник 13, закрепленный на мас сивном основании 14. На механической платформе 3 установлены три направляющие (трубы) 15, io могут перемещаться сменные грузы 16. Механическая платформа 3 оптически связана с фоубдатчиком 6 и механически - с ложем пациента 5. Фотодатчик 6 электрически связан с логическим блоком 7, выход которого соединен с электронным мкллисеку1здомегром 8, взаимодействующим с вычислительной машиной 17. В момент первого пересечения коле- ,блющейся стрелкой 11 луча света фотодатчика 6, формируется импульс напряжения, поступающий на вход счетчика импульсов логического блока 7, и одновреме{шо с этим, на соответствующий раздельный вход триггера-формирователя логического блока 7. Триггер-формирователь, сработав, запускает электронный миллисекундомер 8, а в счетчике импульсов логического блока 7 записывается единица. При втором пересечении стрелкой 11 (фиг. l) луча формируется второй импульс, поступающий на вход счотчика импульсов и на выход триггера-формирователя. При этом последний не срабатывает, так как импульс приходит на тот же вход его, что и при первом пересечении, а в счетчик импульсов записывается вторая единШха. Импульс, сформированный фотодатчиком 6 при третьем пересечении (конец измеряемого интервала), заносит в счетчик импульсов логического блока 7 третью единицу, вследствие чего на выходе последнего формируется импульс, который поступает на второй раздельный вход триггера-формирователя и перебрасывает его в исходное Состояние, благодаря чему миллисекундомер 8 выключается, зафикс фрвав истинное значение периода крутильньк колебаний. Одновременно с этим импульс, сформированный на выходе счетчика импульсов, поступает на соответ.ствующий раздельный вход триггера блокировки. Входящего также в логический блок 7, который после переключения обеспечивает блокировку триггера-форм1фователя, удерживая его от срабатывания при дальнейших крутильных колебаниях унифиляра с закрепленным на ложе пациеета 5. испытуемым. Вычислительная машина 17 проводит (этределение моментов инерции по известным алгоритмам. Таким образом, для получет1ия полной совокупности осевых и центробежных моментов, инерции, носящей название тен59оора инерции, нужно провести шесть измерений, соответствующих шести положениям (позам) пациента. Предлагаемое устройство для определ ния моментов инерции тела человека и его конечностей обладает высокой функциональной эффективности, позволяя с Высокой точностью определять моменты инерции, затрачивая на это минимальное . Получение тензора инерции позволяет оценивать функциональную и реабилитационную эффективность ггротезно-ортопед ческих и лечебных мероприятий, в частности качество протезирования количественным путем. Формула изобретения Устройство для огфеделения моменто инерции тела человека и егчэ конечностей содержащее унифиляр, включающий подве

п 3 шенные на жестко закрепленном упругом стержне раму, несущую механическую платформу, снабженную центрирующим стержнем, щарнирно-установленными тремя направляющими со сменными грузами и сятически связанную посредством стрелки и фртодатчика с логическим бло ком, электрически связанным с электрона ным мшшисекундомером, соединенным с вычислительной машиной, подвижный подпятник, закрепленный на основании, отличающееся тем, что, с целью определения осевых и центробежных моментов инеоции, в него введены повсфотная рама и щарнирно-соединенное с ней ложе пациента, при этом поворотная рама подвижно соединена с рамой, установленной на платформе. Источники информации, йрйнятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 343685, кл. А 61 В 5/10, 1972.

w

-W

//

iZ

6

n