Устройство для регистрации распределения давления по опорной поверхности стопы

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения распределения давления под нагруженными участками частей тела человека, и может быть использовано для исследования состояния стоп человека. Устройство содержит прозрачное основание, источник света, расположенный под основанием, светочувствительный материал и эластичную мембрану, расположенную над основанием. Нижняя сторона мембраны выполнена в виде выступов заостренной формы, направленных на основание. Мембрана выполнена из светопроницаемого материала. Между мембраной и основанием расположена светонепроницаемая жидкость. Светочувствительный материал расположен на мембране. Выступы имеют пирамидальную форму и расположены в виде растра. Технический результат - повышение четкости зарегистрированного изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения распределения давления под нагруженными участками частей тела человека, и может быть использовано для исследования состояния стоп человека.

Известно устройство для определения распределения давления (патент США №3850034, кл. 73-172, опубл. 1974), содержащее прозрачное основание и опорную пластину, расположенную на прозрачном основании. Опорная пластина имеет множество отверстий, где находятся подпружиненные штырьки, нижняя часть которых снабжена эластичными заостренными выступами, направленными на основание. Кроме того, устройство содержит источник света, расположенный в торце основания и зеркала, расположенного под углом 45° под основанием. Когда нет нагрузки, штырьки не контактируют своими эластичными концами с прозрачным основанием, и на зеркале нет никакого изображения. При прикладывании нагрузки штырьки надавливают эластичными выступами на основание и деформируются, причем деформация пропорциональна прикладываемой нагрузке. Свет от источника, проходя сквозь прозрачное основание, отражается от деформированных выступов и падает на зеркало, формируя изображение, позволяющее определить распределение давления. Недостатком этого устройства является низкая разрешающая способность, которая зависит от количества штырьков на единицу площади. Причиной этого недостатка является технологическая сложность обеспечения высокой плотности размещения штырьков.

Известно также устройство для определения давления (патент США №2325490, опубл. 1942), содержащее прозрачное основание, эластичный светоотражающий материал, расположенный на основании, источник света, расположенный в торце основания. На эластичном светоотражающем материале расположена эластичная пластина, нижняя часть которой выполнена в виде выступов заостренной формы и направленных на основание. Устройство содержит также зеркало, установленное под углом 45° под прозрачным основанием. Устройство работает следующим образом. Обследуемый встает на эластичную пластину, при этом выступы надавливают на эластичный светоотражающий материал и деформируются, формируя отражательные зоны на светоотражающем материале, площадь которых пропорциональна прикладываемой нагрузке. Свет от источника, проходя сквозь прозрачное основание, отражается от светоотражающего материала и падает на зеркало, формируя изображение распределения давления. Общим недостатком вышеуказанных устройств является то, что количество отраженного света, участвующего в формировании изображения, зависит не только от степени деформации выступов, но и от расстояния до источника света, что препятствует получению четкого зарегистрированного изображения. Этот недостаток обусловлен тем, что световое излучение значительно теряет свою силу, проходя сквозь прозрачное основание. Кроме того, в вышеуказанных устройствах для фиксирования изображения необходимо использовать сложные технические средства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство (авт. свид. СССР №1018622, кл. А 61 В 5/11, 1981), содержащее прозрачное основание, эластичную пластину, светочувствительный материал, источник света, при этом эластичная пластина выполнена с одной стороны плоской, а с другой с выступами конической формы темного цвета и расположена на основании выступами вниз. Светочувствительный материал расположен между основанием и эластичной пластиной, а источник света расположен под основанием. Устройство работает следующим образом. Обследуемый встает на эластичную пластину, при этом давление под опорной поверхностью стопы передается на эластичные выступы, которые надавливают на основание и светочувствительный материал, образуя контактные зоны, площадь которых пропорциональна прикладываемой нагрузке. В местах контакта выступов со светочувствительным материалом свет поглощается выступами из-за их темного цвета и в меньшей степени засвечивается светочувствительный материал, чем в местах, где этот контакт отсутствовал. Получаемое при этом изображение отпечатка стопы состоит из светлых пятен на темном фоне, размер которых пропорционален приложенному давлению. Недостатком устройства является незначительная разница в потемнении между светлыми пятнами и темным фоном. Этот недостаток обусловлен тем, что свет от источника проходит сквозь светочувствительный материал и реагирует с ним, выказывая общее потемнение изображения, прежде чем попадает на темные выступы.

Предлагаемым устройством решается задача получения зарегистрированного изображения распределения давления по опорной поверхности стопы в реальном масштабе простыми средствами. Данное изображение может быть использовано при исследовании состояния стоп, при подборе обуви, при изготовлении индивидуальных стелек-супинаторов, а также для более точной установки различного вида вкладных элементов.

Технический результат - повышение четкости зарегистрированного изображения.

Указанный технический результат достигается предлагаемым устройством, которое содержит прозрачное основание, источник света, расположенный под основанием, светочувствительный материал, эластичную мембрану, расположенную над основанием, нижняя сторона которой выполнена в виде заостренных выступов, направленных на основание. Особенность заключается в том, что эластичная мембрана выполнена из светопроницаемого материала, между мембраной и основанием находится слой светонепроницаемой жидкости, а светочувствительный материал расположен на мембране. Кроме того, выступы мембраны выполнены в виде растра и имеют пирамидальную форму.

Благодаря наличию этих особенностей в предлагаемом устройстве, свет от источника, пройдя через прозрачное основание, попадает на слой светонепроницаемой жидкости, далее свет проходит только сквозь выступы светопроницаемой мембраны и фиксируется светочувствительным материалом в виде точек, размер которых определяется прикладываемым давлением. Таким образом, получается четкое зарегистрированное изображение.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства в разрезе.

Устройство для регистрации распределения давления по опорной поверхности стопы содержит прозрачное основание 1, выполненное, например, из стекла или прозрачного пластика, эластичную светопроницаемую мембрану 2, расположенную на основании 1, выполненную, например, из прозрачной силиконовой резины толщиной 1 мм. Между основанием 1 и мембраной 2, находится слой светонепроницаемой жидкости 4, которая изготовлена, например, из смеси глицерина и пигментного наполнителя. На мембране 2 расположен светочувствительный материал 3, в качестве которого применена, например, диазотипная бумага, обладающая чувствительностью в ультрафиолетовом диапазоне. Нижняя сторона мембраны 2 выполнена в виде выступов 5, направленных на основание 1. Выступы 5 имеют пирамидальную форму и расположены в виде растра. Под основанием 1 расположен источник света 6, в качестве которого применена, например, кварцевая лампа, имеющая ультрафиолетовый спектр излучения, что обеспечивает экспонирование примененного светочувствительного материала (диазотипной бумаги). Применение диазотипной бумаги обусловлено ее низкой светочувствительностью, что позволяет не проявлять высоких требований к затемнению помещения, а также простым способом проявления (в парах аммиака).

Устройство работает следующим образом. На мембрану 2 помещают светочувствительный материал 3, на который становится обследуемый, затем включают источник света на время экспозиции. Под действием веса обследуемого выступы 5 входят в контакт с прозрачным основанием 1 и деформируются (сплющиваются), образуя контактные зоны, площадь которых пропорциональна прикладываемой нагрузке. В зоне контакта светонепроницаемая жидкость вытесняется, открывая путь свету на светочувствительный материал. Таким образом, свет от источника, пройдя через прозрачное основание 1, контактные зоны, выступы 5 эластичной светопроницаемой мембраны 2, попадает на светочувствительный материал 3, фиксируясь в виде растра, состоящего из множества точек, размер которых пропорционален приложенному давлению. Затем светочувствительный материал 3 проявляют и получают четкое зарегистрированное изображение давления по опорной поверхности стопы. Кроме того, используя полученное изображение, можно определить опорную площадь и угол разворота между продольными осями стоп, что также является важным показателем при исследовании состояния стоп.

1. Устройство для регистрации распределения давления по опорной поверхности стопы, включающее прозрачное основание, источник света, расположенный под основанием, светочувствительный материал, эластичную мембрану, расположенную над основанием, нижняя сторона которой выполнена в виде выступов заостренной формы, направленных на основание, отличающееся тем, что мембрана выполнена из светопроницаемого материала, между мембраной и основанием расположена светонепроницаемая жидкость, а светочувствительный материал расположен на мембране.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступы имеют пирамидальную форму и расположены в виде растра.