устройство для нарушения целостности кости

Формула изобретения

1. Устройство для нарушения целостности кости, содержащее корпус, закрепленный на платформе, ударный шток с бойком на рабочем конце, пружину и спусковой механизм, отличающееся тем, что на торцах корпуса выполнены соосные направляющие каналы, в которых установлен снабженный размещенными в корпусе внутренним упором и контактирующей пружиной ударный шток, при этом платформа снабжена стойкой, связанной передачей «винт-гайка» с установленным на направляющей ползуном, а спусковой механизм выполнен в виде закрепленного на ползуне с возможностью поворота коромысла, один конец которого установлен в пазу ползуна с возможностью контакта с пусковым винтом, а другой снабжен выемкой под ролик на прилежащем конце ударного штока, причем последний снабжен внешним упором с упругой прокладкой на внутренней поверхности и оснащен съемным ограничителем хода, установленным на платформе у торца корпуса, при этом боек выполнен съемным и имеет соответствующую массу, форму и упругость для получения необходимого ударного импульса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие каналы в торцах корпуса снабжены подшипниками, контактирующими с ударным штоком.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая ползуна снабжена метрической шкалой.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что съемный ограничитель хода намагничен и представлен набором П-образных скоб различных продольных размеров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области экспериментальной медицины и может быть использовано для создания моделей травматических повреждений костей вследствие динамического удара.

Известно устройство для моделирования травматического повреждения почки (заявка на выдачу патента РФ №2002111371, опубл.: 20.01.04). Устройство содержит корпус, пружину, ударник различных размеров и форм и шкалу, выполненную на ударнике.

Однако данное устройство не предназначено для нарушения целостности костей.

Известно устройство для испытания на удар (патент РФ №2122720, опубл.: 27.11.98), содержащее полый корпус с подпружиненным ударником и спусковой механизм с шариками, расположенными в отверстиях корпуса, и канавками под них, выполненными на ударнике и спусковой втулке.

Однако в силу того, что ударник устройства имеет постоянную массу, форму конца и ход, а спусковой механизм не обеспечивает возможности применения пружины с большими силовыми характеристиками, данное устройство также не может быть использовано для моделирования травматического повреждения конечности с различными видами переломов кости.

Известен способ моделирования черепно-мозговой травмы и устройство для его осуществления (а.с. SU 1448353 A1, G09В 23/28, 30.12.1988), содержащее корпус, закрепленный на платформе, ударный шток с бойком на рабочем конце, пружину и спусковой механизм.

Однако известное устройство не позволяет в полной мере использовать возможности пружины - обеспечивать широкий диапазон регулирования ударного импульса за счет изменения скорости бойка путем регулирования величины остаточной деформации пружины в момент удара. Кроме того, данное устройство не позволяет регулировать величину ударного импульса изменением массы и упругости бойка.

Задачей изобретения является разработка устройства для нарушения целостности кости, обеспечивающего моделирование различных видов переломов костей конечностей.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для нарушения целостности кости, содержащем корпус с выполненными на его торцах соосными направляющими каналами, в которых установлен снабженный размещенными в корпусе внутренним упором и контактирующей с ним пружиной ударный шток со съемным бойком на рабочем конце, а также спусковой механизм, корпус закреплен на платформе, снабженной стойкой, связанной посредством передачи «винт-гайка» с установленным на направляющей ползуном, спусковой механизм выполнен в виде закрепленного на ползуне с возможностью поворота коромысла, один конец которого установлен в пазу ползуна с возможностью контакта с пусковым винтом, а другой - снабжен выемкой под ролик на прилежащем конце ударного штока, причем последний снабжен внешним упором с упругой прокладкой на внутренней поверхности и оснащен съемным ограничителем хода, установленным на основании у торца корпуса.

Предусматривается также то, что:

- направляющие каналы в торцах корпуса снабжены подшипниками, контактирующими с ударным штоком;

- направляющая ползуна снабжена метрической шкалой;

- съемный ограничитель хода намагничен, имеет П-образную форму и различные продольные размеры;

- съемный боек имеет различную массу и форму.

Изобретение поясняется описанием и чертежами, где

на фиг.1 - устройство для нарушения целостности кости, общий вид;

на фиг.2 - то же, в рабочем положении.

Устройство для нарушения целостности кости (фиг.1) содержит платформу 1 с закрепленным на ней корпусом 2, на торцах которого выполнены соосные направляющие каналы 3 и 4. В указанных каналах с возможностью поступательного перемещения установлен ударный шток 5, снабженный размещенными в корпусе 2 внутренним упором 6, контактирующей с ним пружиной 7 и съемным бойком 8 - на рабочем конце, выступающем за пределы корпуса. Другой конец ударного штока 5, также выступающий за пределы корпуса 2, снабжен роликом 9, внешним упором 10 с упругой прокладкой 11 на его внутренней поверхности и оснащен съемным ограничителем хода 12, установленным на платформе 1 у торца корпуса 2.

При этом предусматривается, что в направляющих каналах 3 и 4 на торцах корпуса 2 установлены подшипники, контактирующие с ударным штоком 5 (не показано), съемный боек 8 имеет различную массу и форму, а съемный ограничитель хода 12 - намагничен и представлен набором П-образных скоб различных продольных размеров.

На платформе 1 посредством стойки 13 закреплена передача «винт-гайка», которая связана с ползуном 14, установленным на направляющей 15, имеющей метрическую шкалу 16. Ползун 14 снабжен пазом 17, сообщающимся с последним пусковым винтом 18, отверстием (не указано) под съемный предохранительный штифт 19 и спусковым механизмом, выполненным в виде установленного с возможностью поворота на оси 20 коромысла 21. При этом один конец коромысла 21 установлен в пазу 17 ползуна 14 с возможностью контакта со спусковым винтом 18, а другой - снабжен выемкой 22 под ролик 9 на прилежащем конце ударного штока 5.

Устройство используют следующим образом.

Вращением гайки передачи «винт-гайка», закрепленной на стойке 13, ползун 14 по направляющей 15 смещают в направлении корпуса 2 до контакта снабженного выемкой 22 конца коромысла 21 с прилежащим концом ударного штока 5. Выемку 22 вводят в зацепление с имеющимся на этом конце штока 5 роликом 9. В имеющееся в корпусе ползуна 14 отверстие вставляют предохранительный штифт 19 таким образом, чтобы расположенный в пазу 17 конец коромысла 21 находился между указанным штифтом и выступающим в паз 17 концом пускового винта 18. Вслед за этим, в зависимости от планируемого вида перелома и необходимого для его получения ударного импульса, на рабочем конце ударного штока 5 крепят съемный боек 8 соответствующей массы, формы и упругости.

Перемещая ползун 14 в обратном направлении, производят смещение установленного в направляющих каналах 3 и 4 корпуса 2 ударного штока 5. В результате этого, за счет давления имеющегося на штоке 5 внутреннего упора 6 на расположенную в корпусе 2 пружину 7 происходит ее сжатие. Степень сжатия контролируют по метрической шкале 16 направляющей 15.

После достижения необходимой степени сжатия пружины 7 на платформе 1 у торца корпуса 2 устанавливают съемный, имеющий П-образную форму ограничитель хода 12, устанавливая им величину пути ударного штока 5. Продольные размеры съемного ограничителя хода 12 подбирают исходя из требуемой величины пути до момента удара бойка о конечность и величины исходного сжатия пружины. При этом намагниченность съемного ограничителя хода 12 исключает вероятность его смещения при ударе.

Конечность экспериментального животного располагают на пути движения ударного штока 5. Вынимают предохранительный штифт 19 и, вращая пусковой винт 18, приводят его в положение контакта с расположенным в пазу 17 ползуна 14 концом коромысла 21. Дальнейшее вращение винта 18 приводит к повороту коромысла 21 на оси 20 и выведению ролика 9 на конце ударного штока 5 из выемки 22 на конце коромысла 21. Под действием сжатой пружины 7 ударный шток 5 получает ускорение и, развивая соответствующую скорость, закрепленным на рабочем конце бойком 8 наносит удар по конечности, в результате чего наступает перелом кости необходимого вида. Внешний упор 10 на другом конце ударного штока 5 упругой прокладкой 11 соприкасается со съемным ограничителем хода 12, прекращая дальнейшее движение штока 5.

Практическое использование предлагаемого устройства для нарушения целостности кости в экспериментальном отделе РНЦ «ВТО» показало, что его применение позволяет создавать модели травматического повреждения конечности с переломом кости и нарушением ее мягкотканного компонента требуемого вида. Устройство позволяет сообщать заданную величину импульса ударяемому сегменту конечности посредством вариаций величин массы и скорости, а также упругости бойка. Эта возможность обеспечивает получение моделей переломов различных сегментов конечности экспериментального животного, близких по характеру к бамперным переломам конечности человека при дорожно-транспортных происшествиях.