Устройство для измерения мышечной силы

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для измерения мускульной силы. Задача предлагаемого технического решения - повышение точности регистрации быстро изменяющихся силовых параметров мышц при различных цилиндрических схватах. Для этого опорная пластина устройства для измерения мышечной силы жестко соединена со стойками, на стойках выполнены кольцевые гнезда под нагрузочную пластину, на противоположных концах которой имеются продольный и поперечный пазы, причем на стойке, соединенной с поперечным пазом нагрузочной пластины, нижняя поверхность гнезд выполнена конусной, в средней части обеих пластин установлены съемные накладки, а упругие элементы с тензодатчиками смонтированы у концов опорной пластины и закрыты защитными кожухами. Устройство позволяет регистрировать быстро изменяющиеся силовые параметры во временном аспекте, что имеет первостепенное значение при оценке функционального состояния опорно-двигательной системы человека, а также при оценке эффективности реабилитационных мероприятий. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для измерения мускульной силы.

Известны различные типы механодинамометров и тензодинамометров (авт. св. N 1688846. Лобзин B.C., Жулев Н.М., Пустозеров В.Г. Устройство для измерения мышечной силы; авт. св. N 1222244. Земляков В.В. с соавт. Реверсивный динамометр; авт. св. N 1426540. Сигал М.А., Кораблев В.Г., Толмачев К.В. Устройство для измерения силы и выносливости мышц; Edwards G. Isometric force measuring device, Palo Alto, Calif., Assignor to Greenleaf Medical Systems inc. Ser.N 581482).

Однако их применение в медицинской практике ограничивается лишь регистрацией максимального силового воздействия. Нет возможности изучения силовых параметров кисти во временном аспекте. Применение тензодинамометров позволило преодолеть данный недостаток, но последние имеют низкие частоты собственных колебаний и поэтому при регистрации быстро изменяющихся усилий возможны значительные ошибки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является динамометр для измерения силы схвата, выбранный за прототип и описанный Букиным И.В. , Якобсоном Я.С. Приборы для измерения силы схвата и момента ротации кисти. Сб. трудов Протезирование и протезостроение, вып.43. - М.,1977, с.94-96.

Динамометр состоит из упругого и опорного элементов и измерительной системы. Упругий элемент выполнен в виде стальной пластины толщиной 0,8 мм, с обеих сторон которой наклеены четыре проволочных тензорезистора, собранных по схеме полумоста. Измеряемое усилие воспринимается опорным элементом, представляющим собой пластину с двумя штоками, способными свободно перемещаться вдоль направляющих отверстий, и через шарик передается на упругий элемент.

Однако известное устройство конструкционно не обеспечивает возможность изучения быстро изменяющихся параметров мускульной силы. Кроме того, динамометр выполнен таким образом, что опорный элемент поджат к пластине с тензорезисторами с некоторым усилием с целью направления силы схвата вдоль осевой линии и уменьшения погрешности измерения. Несмотря на это наличие постоянного фонового сигнала с тензорезисторов, а в конечном итоге необратимая деформация опорного элемента, возникающая от постоянного одностороннего силового воздействия, а также включение в передающую усилие систему шарика, играющего демпферующую роль, обуславливает значительную величину ошибки измерения, что может привести к неправильному толкованию результатов динамометрических исследований в ортопедической практике.

Кроме того, динамометр не позволяет регистрировать силу при различных схватах.

Задача предлагаемого технического решения - повышение точности регистрации быстро изменяющихся силовых параметров мышц при различных цилиндрических схватах.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем опорную пластину, на которой размещены упругие элементы с тензодатчиками, нагрузочную пластину и соединительные стойки, опорная пластина жестко соединена со стойками, на стойках выполнены кольцевые гнезда под нагрузочную пластину, на противоположных концах которой имеются продольный и поперечный пазы, причем на стойке, соединенной с поперечным пазом нагрузочной пластины, нижняя поверхность гнезд выполнена конусной, в средней части обеих пластин установлены съемные накладки, а упругие элементы с тензодатчиками смонтированы у концов опорной пластины и закрыты защитными кожухами.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - съемная накладка, на фиг.3 - защитный кожух.

Устройство для измерения мышечной силы состоит из опорной пластины 1 со смонтированными у ее концов упругими элементами 2 с тензодатчиками и жестко соединенной со стойками 3 и 4 нагрузочной пластины 5, имеющей на противоположных концах продольный паз 6 и поперечный паз 7. В средней части пластин 1 и 5 установлены съемные накладки 8, которые могут быть различной формы. На стойках 3 и 4 имеются кольцевые гнезда 9 под нагрузочную пластину 5. Нижняя поверхность гнезд на стойке 4, соединенной с поперечным пазом 7 нагрузочной пластины 5, выполнена конусной. Упругие элементы 2 с тензодатчиками закрыты защитными кожухами 10.

Устройство для измерения мышечной силы используют следующим образом. Нагрузочную пластину 5 размещают в кольцевых гнездах 9 стоек 3 и 4 на нужном расстоянии от опорной пластины 1 и устанавливают съемные накладки 8 в зависимости от вида обследования и характера поражения кисти больного. Пациент сжимает накладки 8, усилие передается на нагрузочную пластину 5 и соответственно на стойки 3 и 4. Стойки 3 и 4 передают это усилие на упругий элемент 2, который деформируется пропорционально усилию, прилагаемому кистью пациента. Деформация упругого элемента 2 с помощью тензорезисторов, включенных в мостовую электрическую схему, преобразуется в электрический сигнал, который передается на регистратор.

Предлагаемое устройство позволяет регистрировать быстро изменяющиеся силовые параметры во временном аспекте, что имеет первостепенное значение при оценке функционального состояния опорно-двигательной системы человека, а также при оценке эффективности реабилитационных мероприятий.

Формула изобретения

Устройство для измерения мышечной силы, содержащее опорную пластину, на которой размещены упругие элементы с тензодатчиками, нагрузочную пластину и соединительные стойки, отличающееся тем, что опорная пластина жестко соединена со стойками, на стойках выполнены кольцевые гнезда под нагрузочную пластину, на противоположных концах которой имеются продольный и поперечный пазы, причем на стойке, соединенной с поперечным пазом нагрузочной пластины, нижняя поверхность гнезд выполнена конусной, в средней части обеих пластин установлены съемные накладки, а упругие элементы с тензодатчиками смонтированы у концов опорной пластины и закрыты защитными кожухами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3