Способ определения механических свойств кожного покрова

 

Изобретение относится к медицине и касается способа определения механических свойств кожного покрова. Целью изобретения является повышение точности способа. Цель достигается тем, что в способе определения механических свойств кожного покрова путем приложения к коже механического воздействия к поверхности кожи скачкообразно прикладывают растягивающее усилие F, регистрируют увеличение расстояния между зонами приложения усилия (F) и скорость их расхождения (V 1+), затем снимают растягивающее усилие и регистрируют уменьшение расстояния (L 2T) и скорость уменьшения расстояния между зонами, к которым прикладывалось усилие (V 2T), а механические свойства в виде модуля мгновенной упругости E, модуля длительной упругости E @ и показателей прямой и обратной ползучести γ 1 и γ 2 определяют по формулам.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 А 61 В 5/103

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4268239/28-14 (22) 25.06.87 (46) 23.08.90. Бюл. N. 31 (71) Институт проблем механики АН СССР (72) Е.А.Годин, С,А.Гришин, А.В.Манжиров, Ю.Н.Радаев и Е.Ш.Штенгольд (53) 612. 475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1063388, кл. А 61 В 5/10, 1983, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОЖНОГО ПОКРОВА (57) Изобретение относится к медицине и касается способа определения механических свойств кожного покрова; Целью изо бретения является повышение точности способа. Цель достигается тем, что в спосоИзобретение относится к области медицины, а именно к способам определения механических свойств биологических тканей, и может быть использовано в пластической и ожоговой хирургии для контроля состояния пересаженной кожи, в геронтологии, косметологии и физиотерапии для контроля состояния кожи человека при различных воздействиях на организм.

Целью изобретения является повышение точности способа.

На фиг. 1 изображено приспособление в исходном состоянии; на фиг. 2 — то же, в рабочем состоянии; на фиг. 3 — график зависимости расстояния между стержнями от времени.

Способ осуществляется следующим образом.

Выбирают участок кожи, механические свойства которого подлежат определению.

На этом участке образуют кожную складку и

„„Я „„ 1586679 A 1 бе определения механических свойств кожного покрова путем приложения к коже механического воздействия к поверхности кожи скачкообразно прикладывают растягивающее усилие F, регистрируют увеличение расстояния между зонами приложения усилия F и скорость их расхождения Чф), затем снимают растягивающее усилие и регистрируют уменьшение расстояния lg(t) и скорость уменьшения расстояния между зонами, к которым прикладывалось усилие уг(т), а механические свойства в виде модуля мгновенной упругости Е, .модуля длительной упругости Есю и показателей прямой и обратной ползучести ут и 2 определяют по формулам. 3 ил. определяют толщину кожного покрова при сжимающем давлении 10-20 г/см, Затем к поверхности кожи прикрепляют торцовой частью два стержня диаметром 2-5 мм на расстоянии 15-50 мм один от другого. Прикрепление стержней осуществляют либо с помощью присосок, либо путем приклеивания поверхности кожи биологическим клеем. Затем в направлении, параллельном поверхности кожи, к стержням прикладывают раздвигающее усилие величиной 50200 г и регистрируют расстояние между стержнями во времени 11(т) и скорость расхождения стержней Чф). Затем со стержней снимают раздвигающее усилие и регистрируют уменьшение расстояния между стержнями и скорость этого уменьшения.

Для осуществления способа предлагается приспособление, содержащее два стержня 1 и 2, установленные с помощью осей в подпятниках 3 с возможностью пово1586679

3,25Р j (1 14 q

4_#_О(!4 — а) cl / лия рота. Гlриспособление содержит также пружину 4, к которой прикреплены две нити 5 и б, Нить 5 прикреплена к переключателю 7, а нить б — к стержню 1.

В исходном состоянии переключатель 7 установлен так, что нить 6 провисает, а нить

5 натянута и принимает на себя усилие пружины 4 (фиг. 1).После прикрепления торцов стержней 1 и 2 к коже поворачивают переключатель 7, нить 5 провисает, пружина 4 натягивает нить 6, которая передает усилие к рычагу 1 (фиг. 2). Под действием усилия тестируемый участок кожи растягивается, стержень 1 поворачивается, вместе с ним передвигается прикрепленный к нему экран

8, перекрывающий окно фотодиода 9, работающего в аналоговом режиме, сигнал с которого, пропорциональный перемещению стержня 1, записывается на регистраторе (не показан).

Механические свойства кожи: модуль мгновенной упругости Е, модуль длительной упругости Есо, показатели прямой и обратной ползучести у1 и уг, определяют по ,формулам:

3,25 F 1 1 „1з

4тгг.г(1з — а) 1 d б у, = - - f - In dt

Vi (0) уг,) In . с1 т.; о 1/г(0) где d — диаметр эоны приложения усио- толщина кожного покрова; т- время измерения;

1з — точка излома исследуемой зависимОСти 11(1);

l4 — ее асимптота (фиг. 3).

Пример. Доброволец C„36 лет, рост

179 см, вес 86 кг. Исследуют механические свойства кожи запястья. K коже прикрепляют с помощью клея стержни диаметром

4 мм на расстоянии 20 мм один от другого.

Между стержнями ступенчато создают усилие, равное 200 г. Регистрируют расстояние между стержнями Ii(t) и скорость расхожде5, ния стержней V>(t).

На кривой 1 (т) определяют величину

1з=3,9 мм, при которой происходит начальный излом кривой, и конечную асимптоту

l4 =- 5,6 мм (фиг, 3), Затем снимают нагрузку

10 со стержней и регистрируют зависимость от времени сближения и скорости сближения стержней. Затем по формулам рассчитывают мгновенный модуль упругости Е= 2,3; длительный модуль упругости Eoo=-1,4 и показатели прямой и обратной ползучести y> =

=8,3 и уг=14,2.

С помощью предлагаемого способа значительно повышается точность измерения механических свойств кожного покрова: ошибка по предлагаемому способу составляет 9-167, а по известному способу — 2348 og

Формула изобретения

Способ определения механических свойств кожного покрова путем приложения к коже механического воздействия, о тл и ч а ю шийся тем. что, с целью повышения точности способа, скачкообразно прикладывают к коже растягивающее усилие в направлении, параллельном ее поверхности, регистрируют расстояние между зонами растяжения и скорость растяжения, снимают растягивающее усилие, регистрируют расстояние между зонами приложения усилия и скорость сжатия. модуль мгновенной упругости Е определяют по формуле где F — создаваемое усилие; о — толщина кожного покрова;

lз — точка излома исследуемой зависимости, а — расстояние между стержнями до приложения усилия;

d — диаметр эоны приложения усилия, и по уровню модуля мгновенной упругости определяют механические свойства кожного покрова.

1586679

Фиг.2

Составитель Н,Романцева

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор Н,Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2379 Тираж 555 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5