Стабилограф

Стабилограф

Реферат

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности - к устройствам для регистрации движения общего центра масс человека. Цель изобретения - повышение точности. Стабилограф содержит платформу, которая с помощью четырех упругих стоек с тензодатчиками соединяется с фланцем, связанным с жестким кольцом, внутри которого закреплена упругая крестовина с тензодатчиками, при этом тензодатчики включены в мостовую измерительную схему, выходы которой через блоки вычитания и деления подключены к регистратору. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для регистрации движения общего центра масс (ОЦМ) человека. Стабилографы используются в медицине в целях функциональной диагностики, контроля за течением болезни, оценки эффективности реабилитационных мероприятий.

Известны различные стабилографы. Однако механический анализ показывает, что движение ОЦМ на этих устройствах регистрируются с ошибкой, связанной с динамическими эффектами.

За прототип был выбран стабилограф, содержащий опорную платформу, закрепленную на основании посредством чувствительных упругих элементов. Это - подвес с двумя степенями свободы, включающий три рамки, нижняя из которых жестко закреплена на стержне, установленном в направляющих перпендикулярно основанию.

Однако, указанное устройство регистрирует перемещение ОЦМ человека с ошибкой, связанной с динамическими эффектами. Фактически стабилограф регистриpует результирующие опорные реакции нижних конечностей человека при состоянии, а не перемещение ОЦМ. В сигнале, описывающем поведение опорных реакций, присутствуют характеристики, зависящие не только от перемещения, но и от ускорения ОЦМ. Таким образом, сам процесс регистрации перемещения ОЦМ происходит с некоторой ошибкой, которая впоследствии может привести к неправильным толкованиям результатов стабилографического обследования.

Целью изобретения является повышение точности регистрации движения общего центра масс.

Поставленная цель достигается тем, что у стабилографа, содержащего опорную платформу, закрепленную на основании посредством чувствительных упругих элементов, платформа с помощью четырех упругих стоек с тензодатчиками соединена с фланцем, расположенным в месте пересечения упругих взаимно перпендикулярных балок с тензодатчиками, скрепленных с жестким массивным кольцом, соединенным с основанием, при этом выходы мостовых схем тензодатчиков стоек и балок подключены через блоки вычитания и деления к регистрирующему устройству.

На чертеже изображена принципиальная схема стабилографа, у которого опорная платформа упругий элемент и основание условно раздвинуты.

Стабилограф содержит основание 1, крестовину 2 с упругими элементами 5, жесткий фланец 3, который соединен с опорной платформой 4 упругими элементами 6. На упругие элементы 5 и 6 наклеиваются тензодатчики, которые соединяются в мостовые схемы. Каждая мостовая схема подключается к отдельному каналу усилителя, который имеет выход как непосредственно на регистратор, так и на блоки вычитания и деления преобразователя сигналов. Выходные сигналы преобразователя также подаются на многоканальный регистратор.

Стабилограф работает следующим образом. Когда испытуемый становится на платформу 4, упругие элементы 5,6 деформируются под действием силы F. При деформации взаимно перпендикулярных упругих балок 5 появляются сигналы разбаланса мостовых схем, составленных из тензодатчиков, наклеенных на эти упругие балки. В зависимости от схем соединения тензодатчиков в мостовые схемы появляются сигналы, пропорциональные как массе тела человека, так и сигналы, пропорциональные координате приложения силы F в направлении Х-Х_f и направлении Y-Y_f. Эти сигналы в свою очередь состоят из двух компонентов, пропорциональных горизонтальному перемещению и ускорению ОЦМ человека.

Сигналы с мостовых схем, составленных из тензодатчиков, наклеенных на упругие элементы 6, по каждому направлению Х и У, пропорциональны горизонтальному ускорению ОЦМ. С помощью блока вычитания количественное соотношение сигналов по каждому направлению от упругих элементов 5 и подбирается таким образом, чтобы динамический компонент, характеризующий ускорение, вычитался из суммарного сигнала, характеризующего перемещение и ускорение ОЦМ. Для получения сигнала, пропорционального горизонтальному смещению ОЦМ, в блоке преобразования сигналов выполняется деление на сигнал, пропорциональный массе тела человека. После преобразования на регистратор одновременно подаются сигналы, пропорциональные горизонтальному смещению и ускорению ОЦМ в двух направлениях и массе тела человека.

Предложенное устройство позволяет точно регистрировать движения ОЦМ - одновременно перемещение и ускорение в двух направлениях, и поэтому позволяет точно определить устойчивость вертикальной позы, ее отклонение от нормы, оценить эффективность реабилитационных мероприятий у больных с травмами и заболеваниями опорно-двигательной системы.

Формула изобретения

СТАБИЛОГРАФ, содержащий опорную платформу, установленную на основании с помощью упругих элементов, чувствительные элементы в виде тензодатчиков, закрепленных на упругих элементах, схему обработки сигнала и регистратор, отличающийся тем, что он снабжен расположенными друг над другом фланцем и жестким кольцом, упругие элементы выполнены в виде стоек, прикрепленных одними концами к опорной платформе, а другими - к фланцу, и крестовины, установленной в жестком кольце, которое связано с основанием и фланцем, а схема обработки сигнала содержит мостовую схему, в которую включены тензодатчики и выходы которой через блоки вычитания и деления подключены к регистратору.

РИСУНКИ

Рисунок 1