Устройство для испытания эндопротеза тазобедренного сустава

Устройство для испытания эндопротеза тазобедренного сустава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <»)963504

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-в — (22) Заявлено 30.01.81 (21) 3281128/28-13

51) Ч К, з.А 61 В 5/10

I ! ! с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликовааия описания 07.10.82

Государственный комитет по делам нзобретеннй н открытий (53 1 УДК 615.47:616, .71.089

{088.8) Д. A. Гуревич, Е. А. Духовской, В. И. Зоря, А. С. Имамалиев, В. И. Насонкин, Г. И, Ройтберг . и А. А. Силин (72 Авторы изобретен.:. я (71 } Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗНДОПРОТЕЗА

ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам протезирования и протезостроения.

Известно устройство для испытания эндопротеза тазобедренного сустава, содер>кащее электропривод и шпиндель, соединенные между собой кривошипно-шатунным механизмом, эндопротез, установленный в шпинделе, включающий головку с чашкой и вкладыш, а также кулачок, установленный на электроприводе и взаимодействующий через рычаги с головкой эндопротеза (1).

Однако известное устройство не обеспечивает определения износа опорной поверхности вкладыша с учетом кинематики тазобедренного сустава, а также требует длительных испытаний из-за частой необходимости сборки — разборки устройства для измерения износа вкладыша.

Цель изобретения — возможность определения износа опорной поверхности вкладыша эндопротеза с учетом кинематпки тазобедренного сустава.

Цель достигается тем, что в устройство для испытания эндопротеза тазобедренного сустава, содержащем электропривод и пшиндель, соединенные между собой кривошипно-шатунным механизмом, эндопротез, установленный в шпинделе, включающий головку с чашкой и вкладыш, а также кулачок, установленный на электроприводе и взаимодействующий через рычаги с головкой эндопротеза, снабжено

5 тензостанцпей, электродвигателем, расположенным на кривошипе, который выполнен раздвижным, двуплечпм и тензометрической пластиной с датчиками н индентором, закрепленной параллельно шатуну, 1О который контактирует с нндентором, а тензостанция электрически связана с индентором и электродвигателем, соединяющим плечи кривошипа.

FIa фнг. 1 изображено устройство для

15 испытания эндопротеза тазобедренного сустава, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по стрелке Б на фиг. 1.

Устройство для испытания эндопротеза тазобедренного сустава содержит электропривод 1 и шпиндель 2, соединенные между собой кривошипно-шатунпым механизмом, включающим кривошип 3 и шатун 4, эндопротез, установленный в шпинделе 2, включающий головку 5 с чашкой 6 и вкладыш 7, а также кулачок 8, установленный па электроприводе 1 и взаимодействующий через рычаги 9, 10 с головкой 5 эндопротеза, при этом устройство снабжено тензозо станцией 11, электродвигателем 12, распо963504 ложенпым на кривошипе 3, который выполнен раздвижным двуплечим, и тензомстрпческой пластиной !3 с датчиками (не показаны) и нндентором 14, закрепленной параллельно шатуну 4, который контактирует с индентором 14, а тензостанция 11 электрически связана с индентором 14 и с электродвигателем !2, соединяющим плечи кривошипа 3.

Устройство работает следующим образом.

С помощью электропривода 1 вращения и кривошипно-шатунного механизма шпиндель 2. с жестко закрепленной чашкой 6 эпдопротсза совершает реверсивные колебания относительно неподвижной головки

5 эндопротеза. В момент, когда шатун 4 находится в крайних «мертвых» точках, рычаг 9 энсдопротеза получает силовой импульс от кулачка 8. Под действием периодических контактных давлений антифрикциопный сферический вкладыш 7 изнашивается в локальных зонах, соответствующих максимальному отклонению чашки от равновесного положения. В результате в этих зонах зазор между сферическим вкладышем 7 и головкой 5 эндопротеза увеличивается и становится больше величины предельной толщины граничного смазочного слоя, начиная с которой коэффициент трения в шарнире возрастает. Под давлением силы трения в шарнире на шатун 4 действует изгибающий момент. Деформация шатуна 4 через индентор 14 передается тензометрической пластине 13, в результате чего меняется электрическое сопротивление датчиков (не показаны) . Установка тензометрической пластины 13 параллельно шатуну 4 обеспечивает непосредственное измерение изгибающего момента шатуна 4 (без влияния крутящего момента), т. е. выделение действия силы трения. При увеличении силы трения выше величины, относительно которой сбалансированы датчики и сопротивления тснзостанции 11, возникает электрический сигнал, который усиливается усилителем тензостанции

11 и передается на электродвигатель 12 для изменения длины раздвижного двуплечего кривошипа 3. Включение этого электродвигателя 12 изменяет длину кривошипа 3 и восстанавливает исходные условия трения в шарнире, при этом происходит изменение амплитуды колебаний чашки 6 и, соответственно, жестко сидящего в ней антифрикционного сферического вкладыша 7. Таким образом, зона силового воздействия на поверхность вкладыш з смещается относительно изношенного места. Последующий износ вкладыша 7 приводит к дальнейшему смещению зон износя. Интенсивность износа материала вкладыша определяют по величине скорости изменения длины кривошипа. Сравнени< м интенсивности износа вкладышей из различных матсрпалов при неизменной конструкции эпдопротеза или вкладышей п3 одинаковых материалов эндопротезов различной конструкции определяют отно-!

5 clITeльную долговечность протеза.

Предложенное устройство обеспечивает возможность определения износа опорной поверхности вкладыша, эндопротеза с учетом кинематики тазобедренного сустава, 20 прп этом ускоряется процесс определения износа и долговечности протеза в зависимости от интенсивности износа вкладыша.

Формула изобретения

Источн(ик информации, 50 гпимание при экспертиза принятый во

1. М. Ungethum und J. Hinter berger

«Мйпсйепег Hiiftgelen Ksimulator der 2

Generation», Archie fur orthopadische und

1.inta!i-Cl)irurgie, 91, 1978, 233 — 237.

Устройство для испытания эндопротеза тазобедренного сустава, содержащее электропривод и шпиндель, соединенные между собой кривошипно-шатунным механизмом, эндопротез, установленный в шпинделе, включающий головку с чашкой и вкладыш, я также кулачок, установленный на электроприводе и взаимодействующий через рычаги с головкой эндопротеза, о т л и ч а юи c e c я тем что с neëûî возможности определения износа опорной поверхности вкладыша эпдопротеза с учетом кинематики тазобедренного сустава, снабжено тснзостанцией, электродвигателем, располо40 жеппым на кривошипе, который выполнен раздвижным двуплечим, и тензометрической пластиной с датчиками и индентором, закрепленной параллельно шатуну, который контактирует с индентором, а тензостанция

45 электрически связана с индентором и электродвигателем, соединяющим плечи кривошипа. (963504

Я meuzccinuwguu

Составитсль Ю. Алмазов

Техред И. Пенчко

Корректор С. Файн

Редактор Е. Хейфиц

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 1022/770 Изд. № 240 Тираж 717 Подписное

НП9 сПоиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5