УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХЛЫСТОВОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ШЕЙНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА
METHOD FOR SIMULATING WHIPLASH INJURY OF CERVICAL SPINE

Изобретение относится к моделированию ударного воздействия для хлыстового повреждения верхних отделов позвоночника.
Известно устройство для моделирования повреждения шейного отдела позвоночника, содержащее горизонтальную платформу для фиксации нижнего опорного элемента позвоночника и вертикальную платформу с передвижным кронштейном, на котором укреплен механизм нагружения в виде пружины, соединенный с верхним опорным элементом через динамометр. При моделировании сгибательного, разгибательного, разгибательно-ротационного механизма травмы необходимо перезакреплять пружину и фиксатор, поворачивать блок на 360° через 180° последовательно (С.В. Колесов. Механизм повреждений связочного аппарата краниовертебральной области и их влияние на кроветок в позвоночных артериях (экспериментальное исследование) в «Вестнике травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова», 2004, №3, с.30-32). Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и большая трудоемкость процесса.
Известна настольная модель низкоэнергетической травмы на базе салазок (движка) (Whiplash Model. Panjabi et al., Spine, Volume 23, Number 1, 1998, p.18-22). Она содержит передатчик движения, цилиндр со сжатым воздухом, пружины, электромагнит, тормоза, макет шейного отдела головы, подвеску и камеру нагрузки с 6 отсеками. Такая модель громоздка, сложна и трудоемка в использовании. Нагрузку трудно дозировать.
Известно также пневматическое устройство для моделирования ударных воздействий (патент РФ №112418, МПК G01M 7/08, опубл. 10.01.2012), принятое за прототип, содержащее подвижную каретку для установки испытываемого объекта, с функциональным тормозом, на рельсовых направляющих, ударный механизм в виде камеры высокого давления и ствола.
Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и высокая трудоемкость обслуживания.
Техническим результатом изобретения является создание несложного, простого в обслуживании устройства для моделирования хлыстового повреждения шейного отдела позвоночника с регулируемой ударной нагрузкой при торможении подвижной каретки с объектом повреждения с определенным тормозным усилием.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для моделирования хлыстового повреждения шейного отдела позвоночника, содержащем ударный механизм, подвижную каретку для установки объекта повреждения и фрикционный тормоз, согласно изобретению ударный механизм выполнен в виде маятника с регулируемым усилием удара, содержащего две штанги с крепежными отверстиями с двумя ударными площадками, с продольным пазом, в котором размещена подвижная фиксируемая на задаваемом радиусе грузовая платформа со стержнем, несущим сменные грузы.
Также указанный технический результат достигается тем, что фрикционный тормоз совмещен с подвижной кареткой и выполнен в виде упругой разрезной втулки, охватывающей направляющую ось, вдоль которой перемещается каретка.
Конструкция устройства поясняется чертежами на фиг.1, 2, 3, 4 и 5. На фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - маятник, на фиг.3 - каретка, на фиг.4 - упругая разрезная втулка, на фиг.5 - упругая разрезная втулка (вид A-A).
Устройство представляет L-образную сварную раму (фиг.1), по горизонтальным опорам 1 и 2 которой, установленным на лапах 3 и 4, вдоль направляющей оси 5, расположенной в опорных кронштейнах 6 и 7, перемещается каретка 8 с объектом хлыстового повреждения (на фиг.1 не показан); на вертикальных стойках 9 и 10 рамы на оси 11, установленной в кронштейнах 12 и 13, размещен маятниковый ударный механизм в виде двух штанг 14 с крепежными отверстиями, с двумя ударными площадками 15 и 16, с продольным пазом, в котором размещена подвижная, фиксируемая на штангах 14 четырьмя болтами и гайками (не показаны) в определенном положении грузовая платформа 17 со стержнем, на которой устанавливают сменные диски 18 определенной массы, закрепляемые шайбой 19 и гайкой 20 (фиг.2).
В каретке 8 размещен фрикционный тормоз в виде упругой втулки 21 (фиг.3 и 4), охватывающей направляющую ось 5 (на фиг.1), вдоль которой перемещается каретка 8, и механизм сжатия этой втулки, состоящий из двух прижимных планок 22, двух шпилек 23, проходящих через эти планки и двух гаек 24 (фиг.3).
Устройство работает следующим образом. Объект хлыстового повреждения крепят на каретку 8, грузовую платформу 17 устанавливают и фиксируют в пазу между двумя штангами 14 с крепежными отверстиями на нужном расстоянии от оси 11, загружают определенной массой дисков 18, которые крепят через шайбу 19 гайкой 20 (фиг.1 и 2). Затем при помощи прижимных планок 22 через шпильки 23 гайками 24 (фиг.3) сжимается разрезная упругая втулка 21 (фиг.4). Гайки 24 вращают тарированным (предельным) гаечным ключом (не показан), создавая необходимое тормозное усилие.
Заявленное устройство позволяет достичь указанного технического результата, благодаря предложенной конструкции ударного механизма в виде маятника с регулируемым ударным моментом и фрикционного тормоза в виде установленной в каретке упругой разрезной втулки, охватывающей направляющую ось, сжимаемой двумя прижимными планками, двумя гайками на двух шпильках, проходящих через планки; при этом гайки вращаются тарированным гаечным ключом.