устройство для измерения угла между плоскостными анатомическими образованиями

Формула изобретения

Устройство для измерения угла между плоскостными анатомическими образованьями, содержащее ось и стержни, отличающееся тем, что ось жестко установлена в муфтах, в которых также размещены три параллельных стержня, причем стержни объединены жестко установленными на их концах пластинами, расположенными в плоскости, в которой расположены все три стержня, стержни установлены с возможностью параллельного одновременного перемещения в этих муфтах и фиксации в них, при этом на оси между двумя первыми муфтами расположены с возможностью вращения и фиксации на ней две дополнительные муфты для размещения, одновременного перемещения и фиксации в них двух других параллельных стержней, которые объединены жестко установленными на их концах в одной плоскости пластинами, при этом каждый из двух последних стержней размещен на оси между крайним и средним из первых трех стержней, кроме того, на муфте среднего из трех стержней размещен транспортир, развернутый угол которого 180°, расположен вдоль среднего стержня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии и топографической анатомии, может быть использовано для определения взаимного пространственного расположения различных плоскостных анатомических образований путем измерения угловых величин как между собой, так и к стандартным плоскостям.

Для измерения углов и их контроля в промышленности и в медицине применяются угольники, шаблоны, малки, синусные линейки, угломеры (простейшие, оптические, универсальные) и т.д. [1, 2].

В травматологии и ортопедии для определения амплитуды движений в суставах пользуются угломером. Измерение угла производят контактным способом, когда бранши угломера устанавливают вдоль оси сочленяющихся сегментов, а ось совмещают с осью суставов.

Универсальные промышленные угломеры с нониусом применяются для измерения наружных и внутренних углов контактным способом. Оптические угломеры позволяют измерять наружные углы от 0 до 180° контактным методом между плоскостями, между плоскостью и образующей цилиндра или конуса [2].

Надо отметить, что измерение величин углов применяемыми угломерами производится контактным методом между какими-либо двумя линиями или плоскостями, когда две поверхности (грани деталей) сходятся в ребре или оси пересекаются в точке. Поэтому эти угломеры одноплоскостные и определение углов производится в одной плоскости.

В стереометрии выделяется геометрическая фигура - плоскость, положение которой в пространстве может быть определено с помощью плоской фигуры (треугольника, круга и т.д.) [3]. Изображение плоскости с помощью плоской фигуры позволяет судить о ее положении в пространстве. Если две плоскости не параллельны друг другу, то они пересекаются по прямой линии и образуется двугранный угол. Двугранный угол измеряется углом, образуемым лежащими на гранях отрезками, перпендикулярными ребру. Эти отрезки на каждой грани параллельны, и потому угол один и тот же, из какой точки ребра ни проведены отрезки [4].

Известно, что для определения угла между двумя плоскостными образованиями, которые непосредственно не пересекаются, необходимо найти линию пересечения этих плоскостей, после этого можно измерить величину двугранного угла.

Наиболее близким к заявляемому решению является устройство для измерения угла между плоскостными анатомическими образованьями, которое состоит из трех последовательно установленных и шарнирно соединенных стержней, причем к стержню прикреплен транспортир для измерения угла поворота частей конечности, называемый угломер складной (Медицинские инструменты, приборы, аппараты и образования. Книга 7. Раздел 12. Травматология, ортопедия и механотерапия. М.: Внешторгиздат. - 1960. - 128 с.), который предназначен для определения угла при сгибании и разгибании суставов верхних и нижних конечностей. Данным угломером измерение угла движений в суставе производится контактным способом, бранши угломера устанавливаются параллельно проекции осей конечностей, а вершина угломера находится на поверхности конечности предлагаемой оси движения сустава. По сути производят измерение между плоскостными образованьями, которыми являются части конечностей.

Из геометрии известно, что через две пересекающиеся прямые проходит только одна плоскость. Поэтому, можно утверждать, что измерение величины угла этим угломером возможно между осями, лежащими в одной плоскости.

В экспериментальной хирургии и топографической анатомии часто приходится определять величину угла между двумя плоскими анатомическими образованиями, которые непосредственно не прилегают друг другу. Для этого нужно решить задачу определения линии пересечения плоскостей, заданных плоскими фигурами. Например, при изучении биомеханического и топографоанатомического строения тазовой кости человека необходимо определить топографические угловые взаимоотношения между отдельными плоскостными образованиями этой кости, когда измеряются углы: 1) между плоскостью ветвей лобковой кости и крылом подвздошной кости; 2) между ветвями лобковой кости; 3) между седалищной костью и нижней ветвью лобковой кости; 4) между плоскостью входа в вертлужную впадину и плоскостью ветвей лобковой кости; 5) между плоскостью входа в вертлужную впадину и плоскостью крыла подвздошной кости; 6) между плоскостью входа в вертлужную впадину и сагиттальной плоскостью; 7) между плоскостью входа в вертлужную впадину и фронтальной плоскостью; 8) между плоскостью входа в вертлужную впадину и горизонтальной плоскостью и т.д.

В анатомии для обозначения положения тела человека в пространстве и расположения его частей относительно друг друга используются понятия о плоскостях и осях. Сагиттальной плоскостью называется срединная плоскость, расположенная вертикально и ориентированная спереди назад. Вертикальная плоскость, ориентированная перпендикулярно к сагиттальной и отделяющая переднюю часть тела от задней, называется фронтальной плоскостью. Горизонтальная плоскость ориентирована перпендикулярно сагиттальной и фронтальной и отделяет расположенные ниже отделы тела от вышележащих (М.Р.Сапин, 2001).

Заявляемое устройство решает задачу определения угловой величины между различными плоскостными анатомическими образованиями, а также их угол между ними и сагиттальной, фронтальной или горизонтальной плоскостям.

Эта задача решается тем, что в устройстве для измерения угла между плоскостными анатомическими образованьями, содержащем ось и стержни, согласно изобретению ось жестко установлена в муфтах, в которых также размещены три параллельных стержня, причем стержни объединены жестко установленными на их концах пластинами, расположенными в плоскости, в которой расположены все три стержня, стержни установлены с возможностью параллельного одновременного перемещения в этих муфтах и фиксации в них, при этом на оси между двумя первыми муфтами расположены с возможностью вращения и фиксации на ней две дополнительные муфты для размещения, одновременного перемещения и фиксации в них двух других параллельных стержней, которые объединены жестко установленными на их концах в одной плоскости пластинами, при этом каждый из двух последних стержней размещен на оси между крайним и средним из первых трех стержней, кроме того, на муфте среднего из трех стержней размещен транспортир, развернутый угол которого 180°, расположен вдоль среднего стержня.

Заявляемое устройство для измерения угла между плоскостными анатомическими образованьями изображено на фиг.1, где 1 - стержни, установленные в муфтах 2, жестко закрепленных на оси 3. Ось соединяет все три стержня. Стержни объединены жестко установленными на их концах пластинами 4, расположенными в плоскости, в которой расположены все три стержня 1. Стержни 1 установлены с возможностью параллельного одновременного перемещения в муфтах 2 и фиксации в них с помощью винтов 9. На оси 3 размещены с возможностью вращения и фиксации на ней две дополнительные муфты 5 для размещения, одновременного перемещения и фиксации с помощью винтов 10 в них двух других параллельных стержней 6. Стержни 6 объединены жестко установленными на их концах в одной плоскости пластинами 7. Каждый из стержней 6 размещен на оси 3 между крайним и средним из трех стержней 1. На среднем из трех стержней размещен транспортир 8, развернутый угол которого 180° расположен вдоль среднего стержня.

При измерении угла между плоскостными анатомическими образованиями одна из пластин 4 устройства плотно прикладывается к одному плоскостному анатомическому образованию. Перемещением стержней 6 с пластинами 7 относительно оси 3, а в случае необходимости и продольного перемещения и стержней 1 относительно оси 3 добиваются плотного прилегания одной из пластин 7 к второму плоскостному анатомическому образованию. После этого все стержни фиксируются неподвижно в муфтах с помощью винтов и измеряется величина угла.

В данном случае два продольных стержня 6 и стержни 1 представляют собой параллельные лучи, лежащие на одном и другом плоскостных образованиях, угол между которыми измеряют. При этом угол, определенный между стержнями, представляет собой величину угла между этими плоскостными образованиями.

При определении угла между плоскостным анатомическим образованием и какой-либо стандартной плоскостью пластина 4 фиксируется на вспомогательном устройстве параллельно этой плоскости с возможностью вращательного движения в этой же плоскости, для чего в пластинах могут быть выполнены отверстия для установки в них осей вращения, а пластина 7 подгоняется до плотного прилегания к плоскостному анатомическому образованию. После чего и измеряется угол между стандартной плоскостью и плоскостным анатомическим образованием.

Таким образом, заявляемое нами устройство позволяет точно определять угол между плоскостными анатомическими образованиями, между этими образованиями и стандартными плоскостями, облегчает и упрощает многократно работу по определению этого угла. Данное устройство простое в обращении, не громоздкое, легкое, его рабочие части хорошо очищаются.

Устройство апробировано при определении угловых признаков между анатомическими плоскостньми образованиями при исследовании 30 тазовых костей человека с положительным результатом.

Источники информации

1. Корнилов Н.В., Грязнухин Э.Г. Травматологическая и ортопедическая помощь в поликлинике: Рук-во для врачей. - СПб: Гиппократ. - 1994. - 320 с.

2. Малевский Н.П., Мещеряков Р.К., Полтавец О.Ф. Слесарь-инструментальщик: Учеб. пособие для СПТУ. - М.: Высшая школа. - 1987. - 304 с.

3. Розов С.В. Курс черчения с картами программированного контроля: Учеб. пособие для учащихся средн. спец. учебн. заведений. - М. Машиностроение. - 1990. - 432 с.

4. Александров А.Д., Нецветаев Н.Ю. Геометрия: Учеб. пособие. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. - 1990. - 672 с.

5. Анатомия человека. Т.1. Под ред. М.Р.Сапина. - 5-е изд., перераб и доп. - М.: Медицина. - 2001. - 640 с.

6. Медицинские инструменты, приборы, аппараты и образования. Книга 7. Раздел 12. Травматология, ортопедия и механотерапия. М.: Внешторгиздат. - 1960. - 128 с.