УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОМЕХАНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕННОГО СУСТАВА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Полезная модель относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.
Существует ряд известных устройств, предназначенных для биомеханического исследования суставов нижней конечности.
Аналог «Устройство для исследования симптома патологической подвижности в голеностопномо суставе в эксперименте». (Раджабов, А.А. Пронационно-абдукционые повреждения голеностопного сустава (клинико-экспериментальное исследование): автореф. дис. … канд. мед. наук/А.А.Раджабов; Иркутский государственный медицинский университет.- Иркутск, 2000. - 17 с.), положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке №98104729/14 (004996) от 19.07.2000 г. Устройство состоит из подставки с полукольцом, к которому прикреплен поворотный узел, предназначенный для фиксации и ротации препарата голеностопного сустава. Также, устройство содержит динамометр и винт, соединенные с препаратом и обеспечивающие растягивание «голеностопного» сустава в процессе моделирования пронационно-абдукционного механизма травмы.
Установка для тензометрических исследований плоских моделей проксимального отдела бедренной кости. Установка содержит пресс для давления на головку модели. Величину создаваемого давления контролировали переносным динамометром OITK, а возникающие деформации моделей оценивали посредством тензодатчиков (Гиммельфарб, А.Л. Биомеханическое моделирование напряженного состояния проксимального отдела бедренной кости при различных вариантах межвертельной остеотомии/А.Л.Гиммельфарб, Д.Л.Акбердин// Ортопедия, травматология и протезирование. - 1983. - №8. - с.21-24.)
Прототип: Динамометрический стенд. Данный стенд предназначен для исследования функциональных возможностей мышц сгибателей и разгибателей голени (Шуров, В.А. Измерение силовых характеристик сгибателей и разгибателей голени /В.А.Шуров, Б.И.Кудрин, А.П.Шеин //Ортопедия, травматология и протезирование. - 1982. - №3. - с.44-46.).
Характеристика прототипа: Стенд состоит из станины, на которой жестко крепится кресло, позади спинки, которого укреплен динамометр системы Токарева. Момент силы, развиваемой мышцами, передается на динамометр через цепь, трос и блок. Применение цепи позволяет регулировать длину троса в необходимых пределах. На свободном конце троса имеется ременный захват с карабином, которым охватывается нижняя треть голени. Поручни и подвижный упор для колена обеспечивают возможность обследования сгибателей голени в вертикальном положении обследуемого.
Динамометрическое исследование проводят следующим образом: Для измерения силовых параметров разгибателей голени больного помещают в кресло. Ременный захват укрепляют на голени выше лодыжек. Измеряют расстояние от оси вращения в коленном суставе до середины ременного захвата (с точностью до 0,5 см) и угол в коленном суставе (с помощью угломера). Угол может быть близок к прямому (у здоровых субъектов). Или отличаться от него (у больных). Испытуемый по сигналу максимально напрягает мышцы, разгибающие голень. Режим работы мышц близок к изометрическому. Величина усилия регистрируется динамометром. Измерение силовых показателей сгибателей проводят в вертикальном положении обследуемого. Угол в коленном суставе близок к развернутому (у здоровых субъектов) или может отличаться от него (у больных). Испытуемый становится лицом к стенду и, держась за поручни, напрягает указанную мышечную группу, используя при этом выдвижной упор для колена. Ременный захват по прежнему укреплен на голени выше лодыжек. Измеряют расстояние от середины ременного захвата до оси вращения в коленном суставе, а также угол в коленном суставе. Величину развиваемого усилия считывали по показаниям стрелочного индикатора или цифрового вольтметра.
Недостатки прототипа:
- Конструкция стенда позволяет выполнять только активные движения, не обеспечивая возможности пассивного сгибания и разгибания голени.
- Конструкция не предполагает выполнения всех видов движений в коленном суставе (вальгусное и варусное отклонение, скольжение, ротация и осевая нагрузка голени).
- Конструкция не содержит измерительных элементов, позволяющих количественно измерить величину перемещения голени.
- Данный стенд не предполагает проведение исследований на моделях или препаратах коленного сустава.
Цель полезной модели: данное устройство предназначено для моделирования физиологической нагрузки на коленный сустав, в эксперименте.
Предлагаемое в качестве полезной модели устройство изображено на фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5, фиг.6, фиг.7, фиг.8, фиг.9, фиг.10, фиг.11, фиг.12, фиг.13, фиг.14 где
- Металлическая рама (фиг.1, поз 1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1)
- боковые стойки (фиг.1, поз.2; фиг.2, поз.2; фиг.4, поз.2; фиг.10, поз.2)
- несущая рама (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3)
- шарнир (фиг.1, поз.4; фиг.4, поз.4)
- шарнир (фиг.1, поз.5; фиг.10, поз.5)
- контур (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6)
- гибкая пластина (фиг.1, поз.7; фиг.3, поз.7)
- гибкая пластина (фиг.3, поз.8; фиг.5, поз.8)
- ось (фиг.2, поз.9; фиг.3, поз.9; фиг.5, поз.9; фиг.7, поз.9)
- втулка (фиг.3, поз.10; фиг.5, поз.10; фиг.7, поз.10)
- втулка (фиг.2, поз.11; фиг.3, поз.11; фиг.7, поз.11)
- ручка (фиг.1, поз.12; фиг.2, поз.12; фиг.3, поз.12; фиг.7, поз.12)
- стержень (фиг.2, поз.13; фиг.7, поз.13)
- барабан (фиг.2, поз.14; фиг.3, поз.14; фиг.7, поз.14).
- ручка-замок (фиг.1, поз.15; фиг.3, поз.15)
- цилиндрический бегунок (фиг.2, поз.16; фиг.3, поз.16; фиг.5, поз.16; фиг.7, поз.16)
- двойная площадка (фиг.1, поз.17; фиг.2, поз.17; фиг.3, поз.17; фиг.5, поз.17; фиг.6, поз.17; фиг.7, поз.17; фиг.10, поз.17)
- вращающаяся ручка-замок (фиг.1, поз.18; фиг.2, поз.18; фиг.3, поз.18)
- резьбовая ручка (фиг.1, поз.19; фиг.3, поз.19)
- профиль (фиг.1, поз.20; фиг.2, поз.20, фиг.3, поз.20; фиг.6, поз.20; фиг.10, поз.20)
- Г-образная пластина (фиг.3, поз.21)
- вращающийся маховик (фиг.2, поз.22; фиг.3, поз.22; фиг.6, поз.3, поз.22; фиг.10, поз.22)
- фиксатор «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23)
- гайка (фиг.6, поз.24; фиг.10, поз.24)
- отверстия (фиг.2, поз.25)
- игольчатые упоры (фиг.1, поз.26)
- ручка (фиг.9, поз.27)
- резьбовой стержень (фиг.9, поз.28)
- стержень с упором (фиг.9, поз.29)
- гайка-замок (фиг.9, поз.30)
- маховик (фиг.1, поз.31; фиг.2, поз.31, фиг.3, поз.31, фиг.6, поз.31; фиг.10, поз.31)
- ручка (фиг.1, поз.32; фиг.2, поз.32; фиг.3, поз.32; фиг.10, поз.32)
- шкала (фиг.6, поз.33)
- несущая планка (фиг.6, поз.34; фиг.10, поз.34)
- цилиндр с резьбовыми отверстиями (фиг.6, поз.35; фиг.10, поз.35)
- резьбовая штанга (фиг.6, поз.36; фиг.10, поз.36)
- упор (фиг.6, поз.37)
- ручка (фиг.6, поз.38)
- кронштейн (фиг.6, поз.39)
- динамометр (фиг.6, поз.40)
- «хомут» (фиг.6, поз.41)
- клипса (фиг.6, поз.42)
- «хомут» (фиг.6, поз.43)
- клипса (фиг.6, поз.44)
- планка (фиг.6, поз.45)
- кронштейн (фиг.6, поз.46)
- динамометр (фиг.6, поз.47)
- «хомут» (фиг.6, поз.48)
- клипса (фиг.6, поз.49)
- «хомут» (фиг.6, поз.50)
- клипса (фиг.6, поз.51)
- визир (фиг.6, поз.52)
- кронштейн (фиг.3, поз.53; фиг.5, поз.53; фиг.7, поз.53)
- динамометр (фиг.3, поз.54; фиг.5, поз.54; фиг.7, поз.54)
- «хомут» (фиг.5, поз.55, фиг.7, поз.55)
- клипса (фиг.3, поз.56, фиг.5, поз.56; фиг.7, поз.56)
- кронштейн (фиг.3, поз.57; фиг.7, поз.57)
- «хомут» (фиг.3, поз.58; фиг.7, поз.58)
- клипса (фиг.3, поз.59; фиг.7, поз.59)
- кронштейн (фиг.7, поз.60)
- динамометр (фиг.3, поз.61; фиг.7, поз.61)
- «хомут» (фиг.7, поз.62)
- кронштейн (фиг.7, поз.63)
- «хомут» (фиг.7, поз.64)
- клипса (фиг.7, поз.65)
- визир (фиг.2, поз.66; фиг.7, поз.66)
- шкала (фиг.2, поз.67; фиг.7, поз.67)
- маховик (фиг.1, поз.68; фиг.2, поз.68; фиг.10, поз.68)
- маховик (фиг.1, поз.69; фиг.2, поз.69, фиг.10, поз.69)
- шкала (фиг.1, поз.70; фиг.2, поз.70; фиг.10, поз.70)
- визир (фиг.1, поз.71; фиг.2, поз.71; фиг.10, поз.71)
- планка (фиг.2, поз.72; фиг.5, поз.72; фиг.8, поз.72)
- резьбовая штанга с пружиной (фиг.2, поз.73; фиг.5, поз.73; фиг.8, поз.73)
- винт (фиг.1, поз.74; фиг.2, поз.74; фиг.5, поз.74; фиг.8, поз.74)
- кронштейн (фиг.1, поз.75; фиг.8, поз.75)
- резьбовая штанга (фиг.2, поз.76; фиг.5, поз.76; фиг.8, поз.76)
- кронштейн (фиг.1, поз.77; фиг.2, поз.77; фиг.5, поз.77; фиг.8, поз.77)
- рычаг (фиг.1, поз.78; фиг.4, поз.78; фиг.14, поз.78)
- шарнир (фиг.1, поз.79; фиг.4, поз.79)
- резьбовой стержень (фиг.1, поз.80; фиг.4, поз.80; фиг.14. поз.80)
- шайба (фиг.1, поз.81; фиг.14, поз.81)
- закручивающаяся ручка (фиг.1, поз.82; фиг.4, поз.82; фиг.14. поз.82)
- упор (фиг.14, поз.83)
- визир (фиг.10, поз.84)
- шкалы (фиг.10, поз.85)
- динамометр (фиг.13, поз.86)
- кронштейна (фиг.13. поз.87)
- резьбовая штанга (фиг.13, поз.88)
- «хомут» (фиг.13, поз.89)
- клипса (фиг.13, поз.90)
- дуга (фиг.1, поз.91, фиг.13, поз.91)
- кронштейн (фиг.13, поз.92)
- «хомут» (фиг.13, поз.93)
- клипса (фиг.13, поз.94)
- динамометр (фиг.1, поз.95; фиг.13, поз.95)
- кронштейн (фиг.13, поз.96)
- резьбовая штанга (фиг.13, поз.97)
- «хомут» (фиг.13, поз.98)
- клипса (фиг.13, поз.99)
- кронштейн (фиг.13, поз.100)
- «хомут» (фиг.13, поз.101)
- клипса (фиг.13, поз.102)
- уголок (фиг.13, поз.103)
- гайка с болтом (фиг.13, поз.104)
- гайка с болтом (фиг.13, поз.105)
- резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.106; фиг.11, поз.106; фиг.12, поз.106)
- шайба (фиг.1, поз.107; фиг.11, поз.107; фиг.12, поз.107)
- гайка (фиг.1, поз.108, фиг.11, поз.108; фиг.12, поз.108)
- резьбовой стержень с пружиной (фиг.1. поз.109; фиг.11, поз.109; фиг.12, поз.109)
- шайба (фиг.1, поз.110; фиг.11, поз.110; фиг.12, поз.110)
- гайка (фиг.1, поз.111, фиг.11, поз.111; фиг.12, поз.111)
- резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.112; фиг.11, поз.112)
- шайба (фиг.1, поз.113; фиг.11, поз.113)
- гайка (фиг.1, поз.114, фиг.11, поз.114)
- балка (фиг.1, поз.115; фиг.11, поз.115; фиг.12, поз.115)
- вертикальная опора (фиг.1, поз.116; фиг.11, поз.116)
- вертикальная опора (фиг.1, поз.117; фиг.11, поз.117)
- резьбовая штанга (фиг.11, поз.118)
- резьбовая штанга (фиг.11, поз.119)
- горизонтальная резьбовая штанга (фиг.1, поз.120; фиг.11, поз.120, фиг.12, поз.120)
- кронштейн (фиг.1, поз.121; фиг.11, поз.121, фиг.12, поз.121)
- продольная резьбовая штанга (фиг.12, поз.122)
- игольчатые упоры (фиг.1, поз.123)
- коробочный фиксатор (фиг.1, поз.124; фиг.11, поз.124; фиг.12, поз.124)
- вертикальный рычаг (фиг.1, поз.125; фиг.11, поз.125; фиг.12, поз.125)
- планка (фиг.11, поз.126; фиг.12, поз.126)
- кронштейн (фиг.12, поз.127)
- динамометр (фиг.11, поз.128; фиг.12, поз.128)
- «хомут» (фиг.12, поз.129)
- клипса (фиг.12, поз.130)
- кронштейн (фиг.11; поз.131; фиг.12, поз.131)
- «хомут» (фиг.11, поз.132; фиг.12, поз.132)
- клипса (фиг.11, поз.133; фиг.12, поз.133)
- блокирующая гайка (фиг.12, поз.134)
- резиновый стабилизатор (фиг.1, поз.135; фиг.2, поз.135)
- резиновый стабилизатор (фиг.1, поз.136; фиг.2, поз.136).
Устройство для биомеханического исследования коленного сустава, в эксперименте, состоит из металлической рамы (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1), к которой фиксированы боковые стойки (фиг.1, поз.2; фиг.2, поз.2; фиг.4, поз.2; фиг.10, поз.2), на которых подвижно крепится несущая рама (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3). Несущая рама (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.; фиг.10, поз.3) соединена с металлической рамой (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1) посредством шарнира (фиг.1, поз.4; фиг.4, поз.4) и шарнира (фиг.1, поз.5; фиг.10, поз.5). На несущей раме (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) закреплен контур (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6), при помощи гибкой пластины (фиг.1, поз.7; фиг.3, поз.7) и гибкой пластины (фиг.3, поз.8; фиг.5, поз.8). На контуре (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6) подвижно фиксирована ось (фиг.2, поз.9; фиг.3, поз.9; фиг.5, поз.9; фиг.7, поз.9) посредством втулки (фиг.3, поз.10; фиг.5, поз.10; фиг.7, поз.10) и втулки (фиг.2, поз.11; фиг.3, поз.11; фиг.7, поз.11). Втулка (фиг.2, поз.11; фиг.3, поз.11; фиг.7, поз.11) содержит ручку (фиг.1, поз.12; фиг.2, поз.12; фиг.3, поз.12; фиг.7, поз.12) соединенную со стержнем (фиг.2, поз.13; фиг.7, поз.13). На стержне (фиг.2, поз.13; фиг.7, поз.13) закреплен барабан (фиг.2, поз.14; фиг.3, поз.14; фиг.7, поз.14). Втулка (фиг.2, поз.11; фиг.3, поз.11; фиг.7, поз.11), также, содержит ручку-замок (фиг.1, поз.15; фиг.3, поз.15). На ось (фиг.2, поз.9; фиг.3, поз.9; фиг.5, поз.9; фиг.7, поз.9) надет цилиндрический бегунок (фиг.2, поз.16; фиг.3, поз.16; фиг.5, поз.16; фиг.7, поз.16), к которому прикреплена двойная площадка (фиг.1, поз.17; фиг.2, поз.17; фиг.3, поз.17; фиг.5, поз.17; фиг.6, поз.17; фиг.7, поз.17; фиг.10, поз.17) снабженная вращающейся ручкой-замком (фиг.1, поз.18; фиг.2, поз.18; фиг.3, поз.18) и резьбовой ручкой (фиг.1, поз.19; фиг.3, поз.19). На двойной площадке (фиг.1, поз.17; фиг.2, поз.17; фиг.3, поз.17; фиг.5, поз.17; фиг.6, поз.17; фиг.7, поз.17; фиг.10, поз.17) неподвижно закреплен профиль (фиг.1, поз.20; фиг.2, поз.20, фиг.3, поз.20; фиг.6, поз.20; фиг.10, поз.20) посредством г-образной пластины (фиг.3, поз.21) и электросварки. На профиле (фиг.1, поз.20; фиг.2, поз.20, фиг.3, поз.20; фиг.6, поз.20; фиг.10, поз.20) расположен вращающийся маховик (фиг.2, поз.22; фиг.3, поз.22; фиг.6, поз.3, поз.22; фиг.10, поз.22) с прикрепленным к нему фиксатором «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23) посредством гайки (фиг.6, поз.24; фиг.10, поз.24). Фиксатор «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23) содержит отверстия (фиг.2, поз.25) для игольчатых упоров (фиг.1, поз.26) состоящие из ручки (фиг.9, поз.27) и резьбового стержня (фиг.9, поз.28) с прикрепленным к нему стержнем с упором (фиг.9, поз.29). На резьбовом стержне (фиг.9, поз.28) имеется гайка-замок (фиг.9, поз.30). На профиле (фиг.1, поз.20; фиг.2, поз.20, фиг.3, поз.20; фиг.6, поз.20; фиг.10, поз.20) подвижно закреплен маховик (фиг.1, поз.31; фиг.2, поз.31, фиг.3, поз.31, фиг.6, поз.31; фиг.10, поз.31) с ручкой (фиг.1, поз.32; фиг.2, поз.32; фиг.3, поз.32; фиг.10, поз.32) и шкалой (фиг.6, поз.33). К профилю (фиг.1, поз.20; фиг.2, поз.20, фиг.3, поз.20; фиг.6, поз.20; фиг.10, поз.20) прикреплена несущая планка (фиг.6, поз.34; фиг.10, поз.34) к которой фиксирован цилиндр с резьбовыми отверстиями (фиг.6, поз.35; фиг.10, поз.35) Через цилиндр с резьбовыми отверстиями (фиг.6, поз.35; фиг.10, поз.35) пропущена резьбовая штанга (фиг.6, поз.36; фиг.10, поз.36) с упором (фиг.6, поз.37) и ручкой (фиг.6, поз.38).. К несущей планке (фиг.6, поз.34; фиг.10, поз.34) фиксирован кронштейн (фиг.6, поз.39) с которым соединен динамометр (фиг.6, поз.40) посредством «хомута» (фиг.6, поз.41) с клипсой (фиг.7, поз.42). Динамометр (фиг.6, поз.40) соединен с «фиксатором костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23) посредством «хомута» (фиг.6, поз.43) с клипсой (фиг.6, поз.44). К несущей планке (фиг.6, поз.34; фиг.10, поз.34) неподвижно фиксирована планка (фиг.6, поз.45) на которой закреплен кронштейн (фиг.6, поз.46). С кронштейном (фиг.6, поз.46) соединен динамометр (фиг.6, поз.47) посредством «хомута» (фиг.6, поз.48) с клипсой (фиг.6, поз.49). Динамометр (фиг.6, поз.47) соединен с «фиксатором костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23) посредством «хомута» (фиг.6, поз.50) с клипсой (фиг.6, поз.51). К профилю (фиг.1, поз.20; фиг.2, поз.20, фиг.3, поз.20; фиг.6, поз.20; фиг.10, поз.20) прикреплен визир (фиг.6, поз.52) для шкалы (фиг.6, поз.33). К двойной площадке (фиг.1, поз.17; фиг.2, поз.17; фиг.3, поз.17; фиг.5, поз.17; фиг.6, поз.17; фиг.7, поз.17; фиг.10, поз.17) прикреплен кронштейн (фиг.3, поз.53; фиг.5, поз.53; фиг.7, поз.53) с которым соединен динамометр (фиг.3, поз.54; фиг.5, поз.54; фиг.7, поз.54) посредством «хомута» (фиг.5, поз.55, фиг.7, поз.55) с клипсой (фиг.3, поз.56, фиг.5, поз.56; фиг.7, поз.56). Динамометр (фиг.3, поз.54; фиг.5, поз.54; фиг.7, поз.54) соединен с кронштейном (фиг.3, поз.57; фиг.7, поз.57) посредством «хомута» (фиг.3, поз.58; фиг.7, поз.58) с клипсой (фиг.3, поз.59; фиг.7, поз.59). Кронштейн (фиг.3, поз.57; фиг.7, поз.57) закреплен на контуре (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6). С кронштейном (фиг.3, поз.53; фиг.5, поз.53; фиг.7, поз.53) соединен неподвижно кронштейн (фиг.7, поз.60) с которым соединен подвижно динамометр (фиг.3, поз.61; фиг.7, поз.61) посредством «хомута» (фиг.7, поз.62). Динамометр (фиг.3, поз.61; фиг.7, поз.61) соединен с кронштейном (фиг.7, поз.63) посредством «хомута» (фиг.7, поз.64) с клипсой (фиг.7, поз.65). На контуре (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6) закреплен визир (фиг.2, поз.66; фиг.7, поз.66) для шкалы (фиг.2, поз.67; фиг.7, поз.67), закрепленной на оси (фиг.2, поз.9; фиг.3, поз.9; фиг.5, поз.9; фиг.7, поз.9). К контуру (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6) неподвижно прикреплен маховик (фиг.1, поз.68; фиг.2, поз.68; фиг.10, поз.68) соединенный подвижно с маховиком (фиг.1, поз.69; фиг.2, поз.69, фиг.3, поз.69) к которому прикреплена шкала (фиг.1, поз.70; фиг.2, поз.70; фиг.10, поз.70). К несущей раме (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) прикреплен визир (фиг.1, поз.71; фиг.2, поз.71; фиг.10, поз.71) для шкалы (фиг.1, поз.70; фиг.2, поз.70; фиг.10, поз.70). На контуре (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6) неподвижно закреплена планка (фиг.2, поз.72; фиг.5, поз.72; фиг.8, поз.72) через которую пропущена резьбовая штанга с пружиной (фиг.2, поз.73; фиг.5, поз.73; фиг.8, поз.73) и винтом (фиг.1, поз.74; фиг.2, поз.74; фиг.5, поз.74; фиг.8, поз.74). Резьбовая штанга с пружиной (фиг.2, поз.73; фиг.5, поз.73; фиг.8, поз.73) соединена подвижно с кронштейном (фиг.1, поз.75; фиг.8, поз.75), который прикреплен к резьбовой штанге (фиг.2, поз.76; фиг.5, поз.76; фиг.8, поз.76). Резьбовая штанга (фиг.2, поз.76; фиг.5, поз.76; фиг.8, поз.76) соединена с кронштейном (фиг.1, поз.77; фиг.2, поз.77; фиг.5, поз.77; фиг.8, поз.77), который прикреплен к несущей раме (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3). С несущей рамой (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) соединен подвижно рычаг (фиг.1, поз.78; фиг.4, поз.78; фиг.14, поз.78) посредством шарнира (фиг.1, поз.79 фиг.4, поз.79). На несущей раме (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) закреплен резьбовой стержень (фиг.1, поз.80; фиг.4, поз.80; фиг.14. поз.80) на котором закреплена электросваркой шайба (фиг.1, поз.81; фиг.14, поз.81) и закручивающаяся ручка (фиг.1, поз.82; фиг.4, поз.82; фиг.14. поз.82) с упором (фиг.14, поз.83). На боковой стойке (фиг.10, поз.2) закреплен визир (фиг.10, поз.84) для шкалы (фиг.10, поз.85) закрепленной на несущей раме (фиг.10, поз.3). С контуром (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6) соединен динамометр (фиг.13, поз.86) посредством кронштейна (фиг.13, поз.87) с резьбовой штангой (фиг.13, поз.88), «хомута» (фиг.13, поз.89) с клипсой (фиг.13, поз.90). Динамометр (фиг.13, поз.86) соединен с дугой (фиг.1, поз.91, фиг.13, поз.91) посредством кронштейна (фиг.13, поз.92), «хомута» (фиг.13, поз.93) и клипсы (фиг.13, поз.94). С контуром (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6) соединен динамометр (фиг.1, поз.95; фиг.13, поз.95) посредством кронштейна (фиг.13, поз.96) с резьбовой штангой (фиг.13, поз.97), «хомута» (фиг.13, поз.98) и клипсы (фиг.13, поз.99). Динамометр (фиг.1, поз.95; фиг.13, поз.95) соединен с дугой (фиг.1, поз.91, фиг.13, поз.91) посредством кронштейна (фиг.13, поз.100), «хомута» (фиг.13, поз.101) и клипсы (фиг.13, поз.102). Дуга (фиг.1, поз.91, фиг.13, поз.91) соединена с несущей рамой (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) посредством уголка (фиг.13, поз.103). Уголок (фиг.13, поз.103) прикреплен к несущей раме (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) при помощи гайки с болтом (фиг.13, поз.104) и к дуге (фиг.13, поз.91) при помощи гайки с болтом (фиг.13. поз.105). Через раму (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1) пропущен резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.106; фиг.11, поз.106; фиг.12, поз.106), которая блокирована шайбой (фиг.1, поз.107; фиг.11, поз.107; фиг.12, поз.107) и гайкой (фиг.1, поз.108, фиг.11, поз.108; фиг.12, поз.108). Через раму (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1) пропущен резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.109; фиг.11, поз.109; фиг.12, поз.109), которая блокирована шайбой (фиг.1, поз.110; фиг.11, поз.110; фиг.12, поз.110) и гайкой (фиг.1, поз.111, фиг.11, поз.111; фиг.12, поз.111). Также, на резьбовом стержне с пружиной (фиг.1. поз.109; фиг.11, поз.109; фиг.12, поз.109) имеется блокирующая гайка (фиг.12, поз.134). Через раму (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1) пропущен резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.112; фиг.11, поз.112), которая блокирована шайбой (фиг.1, поз.113; фиг.11, поз.113) и гайкой (фиг.1, поз.114, фиг.11, поз.114). Резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.106; фиг.106, поз.2; фиг.12, поз.106), резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.109; фиг.11, поз.109; фиг.12, поз.109) и резьбовой стержень с пружиной (фиг.1, поз.112; фиг.11, поз.112) прикреплены к балке (фиг.1, поз.115; фиг.11, поз.115; фиг.12, поз.115), соединенной с вертикальной опорой (фиг.1, поз.116; фиг.11, поз.116) посредством резьбовой штанги (фиг.11, поз.119). Балка (фиг.1, поз.115; фиг.11, поз.115; фиг.12, поз.115) соединена с вертикальной опорой (фиг.1, поз.117; фиг.11, поз.117) посредством резьбовой штанги (фиг.11, поз.118). Вертикальная опора (фиг.1, поз.116; фиг.11, поз.116) и вертикальная опора (фиг.1, поз.117; фиг.11, поз.117) соединены горизонтальной резьбовой штангой (фиг.1, поз.120; фиг.11, поз.120, фиг.12, поз.120) на которой расположен кронштейн (фиг.1, поз.121; фиг.11, поз.121, фиг.12, поз.121) с продольной резьбовой штангой (фиг.12, поз.122). Вертикальная опора (фиг.1, поз.116; фиг.11, поз.116) и вертикальная опора (фиг.117, поз.43; фиг.11, поз.117) содержат игольчатые упоры (фиг.1, поз.123). К раме (фиг.1, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1) прикреплен коробочный фиксатор (фиг.1, поз.124; фиг.11, поз.124; фиг.12, поз.124) через который проведен вертикальный рычаг (фиг.1, поз.125; фиг.11, поз.125; фиг.12, поз.125) соединенный с резьбовым стержнем с пружиной (фиг.1, поз.109; фиг.11, поз.109; фиг.12, поз.109) посредством планки (фиг.11, поз.126; фиг.12, поз.126). К металлической раме (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1) прикреплен кронштейн (фиг.12, поз.127) с которым соединен динамометр (фиг.12, поз.118) посредством «хомута» (фиг.12, поз.129) и клипсы (фиг.12, поз.130). Динамометр (фиг.11, поз.118; фиг.12, поз.118) соединен с кронштейном (фиг.11; поз.131; фиг.12, поз.131) посредством «хомута» (фиг.11, поз.132; фиг.12, поз.132) и клипсы (фиг.11, поз.133; фиг.12, поз.133), Между несущей рамой (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.5, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) и фиксатором «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23) помещены резиновый стабилизатор (фиг.1, поз.135; фиг.2, поз.135) и резиновый стабилизатор (фиг.1, поз.136; фиг.2, поз.136). Фиксатор «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23), вертикальная опора (фиг.1, поз.116; фиг.11, поз.116) и вертикальная опора (фиг.117, поз.43; фиг.11, поз.117) предназначены для закрепления препарата или модели «бедра» (фиг.1, поз.137) и «голени» (фиг.1, поз.138).
От известных конструкций, предназначенных для биомеханического исследования коленного сустава, данное устройство отличается тем, что:
- Обеспечивает управляемое моделирование всех видов движений, совершаемых в коленном суставе (перекатывание, скольжение, боковая девиация, сгибание, разгибание)
- Снабжено шкалами, позволяющими регистрировать перемещение сегмента (голени).
- Позволяет осуществлять «компрессию», как за счет давления сверху вниз, так и за счет давления снизу вверх.
- Позволяет регулировать величину усилий, прилагаемых к модели, за счет динамометров
- Предназначено, как для исследования трупного материала, так и для изучения фотоупругих моделей.
Пример практического применения: Для выполнения экспериментального исследования «бедро» (фиг.1, поз.137) фиксировали между вертикальной опорой (фиг.1, поз.116; фиг.11, поз.116) и вертикальной опорой (фиг.1, поз.117; фиг.11, поз.117) посредством игольчатых упоров (фиг.1, поз.123), а «голень» (фиг.1, поз.138) закрепляли в фиксаторе «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23) посредством игольчатых упоров (фиг.1, поз.26). Затем осуществляли экспериментальные исследования модели (воспроизводили «повреждение суставного хряща» или последовательно пересекали структуры препарата коленного сустава) и производили движения в устройстве:
«Сгибание и разгибание»: Нажимали и отпускали рычаг (фиг.1, поз.78; фиг.4, поз.78; фиг.14, поз.78), соединенный с несущей рамой (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) посредством шарнира (фиг.1, поз.79; фиг.4, поз.79). При этом перемещали несущую раму (фиг.1, поз.3; фиг.2, поз.3; фиг.3, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.4, поз.3; фиг.8, поз.3; фиг.10, поз.3) относительно металлической рамы (фиг.1, поз.1; фиг.2, поз.1; фиг.10, поз.1; фиг.11, поз.1; фиг.12, поз.1) кпереди и кзади посредством шарнира (фиг.1, поз.4; фиг.4, поз.4) и шарнира (фиг.1, поз.5; фиг.10, поз.5). Изменяющийся, при этом, угол «сгибания» и «разгибания» определяли в градусах и регистрировали при помощи визира (фиг.10, поз.84) и шкалы (фиг.10, поз.85). Достигнутое положение фиксировали при помощи закручивающейся ручки (фиг.1, поз.82; фиг.4, поз.82; фиг.14. поз.82) с упором (фиг.14, поз.83).
«Скольжение кпереди и кзади»: Вращали ручку (фиг.1, поз.12; фиг.2, поз.12; фиг.3, поз.12; фиг.7, поз.12), соединенную со стержнем (фиг.2, поз.13; фиг.7, поз.13), на котором закреплен барабан (фиг.2, поз.14; фиг.3, поз.14; фиг.7, поз.14), перемещая, таким образом, кпереди и кзади ось (фиг.2, поз.9; фиг.3, поз.9; фиг.5, поз.9; фиг.7, поз.9), подвижно фиксированную к втулке (фиг.3, поз.10; фиг.7, поз.10) и неподвижно к втулке (фиг.3, поз.16; фиг.5, поз.16; фиг.7, поз.16). Величину смещения измеряли в миллиметрах, по шкале (фиг.2, поз.67; фиг.7, поз.67) при помощи визира (фиг.2, поз.66; фиг.7, поз.66), а величину нагрузки - в килограммах, динамометром (фиг.3, поз.54; фиг.5, поз.54; фиг.7, поз.54) и динамометром (фиг.3, поз.61; фиг.7, поз.61). Достигнутое положение фиксировали ручкой-замком (фиг.1, поз.15; фиг.3, поз.15).
«Ротация»: Поворотом ручки (фиг.1, поз.32; фиг.2, поз.32; фиг.3, поз.32; фиг.6, поз.32; фиг.10, поз.32) по часовой стрелке и против часовой стрелки осуществляли вращение маховика (фиг.1, поз.31; фиг.2, поз.31, фиг.3, поз.31, фиг.6, поз.31; фиг.10, поз.31), который приводил в движение вращающийся маховик (фиг.2, поз.22; фиг.3, поз.22; фиг.6, поз.22; фиг.10, поз.22) с фиксатором «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23). Величину ротации измеряли в градусах, при помощи визира (фиг.6, поз.52) и шкалы (фиг.6, поз.33). Величину нагрузки определяли при помощи динамометра (фиг.6, поз.40) и динамометра (фиг.6, поз.47). Достигнутое положение фиксировали вращением ручки (фиг.6, поз.38; фиг.10, поз.38) приближая, таким образом, упор (фиг.6, поз.37) к вращающемуся маховику (фиг.2, поз.22; фиг.3, поз.22; фиг.6, поз.22; фиг.10, поз.22). После «освобождения» маховика фиксатор «костей голени» (фиг.1, поз.23; фиг.2, поз.23; фиг.3, поз.23; фиг.6, поз.23; фиг.9, поз.23; фиг.10, поз.23) возвращался в исходное положение за счет резинового стабилизата (фиг.1, поз.135; фиг.2, поз.135) и резинового стабилизатора (фиг.1, поз.136; фиг.2, поз.136; фиг.10, поз.136).
«Наружная и внутренняя девиация»: Поворотом винта (фиг.1, поз.74; фиг.2, поз.74; фиг.5, поз.74; фиг.8, поз.74) приводили в движение резьбовую штангу с пружиной (фиг.2, поз.73; фиг.5, поз.73; фиг.8, поз.73) и осуществляли наклон контура (фиг.1, поз.6; фиг.2, поз.6; фиг.3, поз.6; фиг.4, поз.6; фиг.5, поз.6; фиг.7, поз.6; фиг.8, поз.6; фиг.10, поз.6; фиг.13, поз.6) вправо и влево. При этом величину нагрузки регистрировали при помощи динамометра (фиг.13, поз.86) и динамометра (фиг.13, поз.95).
«Вертикальная нагрузка»: Давлением на вертикальный рычаг (фиг.1, поз.125; фиг.11, поз.125; фиг.12, поз.125) перемещали вниз балку (фиг.1, поз.115; фиг.11, поз.115; фиг.12, поз.115) с вертикальной опорой (фиг.1, поз.116; фиг.11, поз.116) и вертикальной опорой (фиг.1, поз.117; фиг.11, поз.117). Величину компрессии измеряли в килограммах, при помощи динамометра (фиг.11, поз.128; фиг.12, поз.128). Достигнутое положение удерживали при помощи гайки (фиг.12, поз.134). После ослабления гайки (фиг.12, поз.134) вертикальный рычаг (фиг.1, поз.125; фиг.11, поз.125; фиг.12, поз.125) возвращался в исходное положение за счет резьбового стержня с пружиной (фиг.1, поз.106; фиг.11, поз.106; фиг.12, поз.106), резьбового стержня с пружиной (фиг.1, поз.109; фиг.11, поз.109; фиг.12, поз.109), резьбового стержня с пружиной (фиг.1, поз.112; фиг.11, поз.112). Дополнительная нагрузка обеспечивается вращением резьбовой ручки (фиг.3, поз.19) на двойной площадке (фиг.1, поз.17; фиг.2, поз.17; фиг.3, поз.17; фиг.5, поз.17; фиг.6, поз.17; фиг.7, поз.17; фиг.10, поз.17) против часовой стрелки. Достигнутое положение фиксировали вращением вращающейся ручкой-замком (фиг.1, поз.18; фиг.2, поз.18; фиг.3, поз.18) по часовой стрелке.
Технический результат предлагаемой полезной модели - воспроизведение и регистрация движений в моделях и препаратах коленного сустава, в эксперименте.