устройство для измерения мышечной силы

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.

Описание изобретения к патенту

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.