Устройство для определения трения эндопротеза тазобедренного сустава
Изобретение предназначено для исследования трения в шарнирных узлах эндопротезов тазобедренного сустава. Устройство содержит корпус 1 и жестко соединенное с ним П-образное основание 2 с упорным подшипником 3. В соосное отверстие, расположенное в горизонтальной планке П-образного основания 2, совпадающее с упорным подшипником 3, установлена бедренная часть 4 эндопротеза, а на тазовую часть 5 эндопротеза равновесно установлена прямоугольная внешняя рамка 6, имеющая на нижней горизонтальной планке уравновешивающий груз 7. На корпусе 1 установлена удерживающая пластина 12, на которой размещен реверсивный двигатель 13, соединенный приводом 14 с валом 15 бедренной части 4 эндопротеза и валом 16 реверсивного двигателя 13. Стойка 8 имеет силоизмерительный датчик 9, заканчивающийся щупом 10, взаимодействующим с передающей пластиной 11, установленной на внешней рамке 6. 3 ил.
(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (5D 4 А 61 В 17/56
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4240895/28-14 (22) 05.05,87 (46) 30,04.89. Бюл, 11 16 (71) Казанский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии (72) В.И, Евсеев и P.ß, Хабибьянов (53) 615.472(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 740242, кл. А 61 В !7/56, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕНИЯ ЭНДОПРОТЕЗА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА (57) -Изобретение преднаЗначено для исследования трения в шарнирных узлах эндопротезов тазобедренного сустава. Устройство содержит корпус 1 и;жестко соединенное с ним П-образное основание 2 с упорным подшипником 3, 1
В соосное отверстие, расположенное в горизонтальной планке П-образного основания 2, совпадающее с упорным подпжпником 3, установлена бедренная часть 4 эндопротеэа, а на тазовую часть 5 эндопротеза равновесно установлена прямоугольная внешняя рамг ка 6, имеющая иа нижней горизонтальной планке уравновешивающий груз 7;
На корпусе 1 установлена удерживающая пластина 12, на которой размещен реверсивный двигатель 13, соединенный приводом 14 с валом 15 бедренной части 4 эндопротеза и валом 16 реверсивного двигателя 13, Стойка
8 имеет силоизмерительный датчик 9, заканчивающийся щупом 10>взаимодействующим с передающей пластиной 11, установленной на внешней рамке 6.
3 ил.
1475620
Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для исследования трения в шарнирных узлах эндопротезов тазобедренного сустава в эксперименте.
Цель изобретения — повышение > точности определения трения путем приближения условий к фивиологическим.
На фиг.l приведено устройство для исследования трения, общий вид на фиг.2 — вид, А на фиг,l; на фиг.3 вид Б на фиг ) 1 .
Устройство содержит корпус 1 и жестко соединенное с ним П-образное !5 основание 2 с упорным подшипником 3.
В соосное отверстие, расположенное в горизонтальной планке П вЂ образно основания 2, совпадающее с упорным подшипником 3, установлена бедренная 20 часть 4 эндопротеза, а на тазовую часть 5 эндопротеза равновесно установлена прямоугольная внешняя рамка
6, имеющая на нижней горизонтальной планке уравновешивающий груз 7. 25
По одну сторону от П вЂ” образного основания 2 на корпусе 1 установлена стойка 8, имеющая силоизмерительный датчик 9 заканчивающийся щупом
10, имеющим йа конце поперечный паз со встречными призмами и взаимодействующими с передающей пластиной 11, установленной в верхнем углу внешней рамки 6.
По другую сторону от П-образного основания 2 на корпусе 1 установлена удерживающая пластина 12, на которой размещен реверсивный двигатель 13, соединенный приводом 14 с валом 15 бедренной части 4 эндопротеза и ва- 40 лом 16 реверсивного двигателя 13, Для моделирования условий реальной функции эндопротеза тазобедренного сустава уравновешивающий груз 7 берут равным весу тела без веса опор-45 ной ноги, радиус вала 15 бедренной части 4 эндопротеза берут равным
0,04 м, радиус вала 16 реверсивного двигателя 0,024 м, скорость вращения электродвигателя 320 об/мин, со знакопеременным симметричным циклировао нием привода с углом размаха 180 скорость перемещения суставных поверхностей шарнира эндопротеза
0,1 м/с.
Силоизмерительный датчик 9 соединяют с двухкоординатным самописцем, что позволяет записывать симметричные диаграммы для определения величины силы трения и в последующем вычислять коэффициент трения, Устройство применяется следующим образом.
Эндопротез тазобедренного сустава устанавливают так, чтобы, бедренная часть 4 была проведена через соосное отверстие упорного подшипника 3 и П-образного основания 2; причем внутреннее кольцо упорного подшипника 3 плотно контактирует с бедренной частью эндопротеза. Тазовую часть 5 эндопротеза устанавливают вертикально и навешивают на нее в равновесном положении внешнюю рамку
6 с.уравновешивающим грузом 7 ° Передающую пластинку 11 вводят в паэ щупа 10 так, чтобы она была расположена между встречными призмами.
Включают реверсивный двигатель 13, который приводит .в движение вал 16 и через привод 14 вал 15 бедренной части 4 эндопротеза.
Вращение бедренной части 4 эндопротеза ввиду наличия упорного подшипника 3 в П-образном основании 2 не тормозится и без потерь передается на шарнирный узел эндопротеза, Шарнирный узел эндопротеза нагружен вертикальной силой сжатия, созданной взаимодействием уравновешивающего груза 7, подвешенного к нижней части внешней рамы 6 и передающего это усилие через верхнюю часть внешней рамы
6 на тазовую часть 5 эндопротеза.
Поэтому усилие вращения бедренной части 4 эндопротеза через шарнирный узел передается на шаровую головку тазовой части 5 эндопротеза в зависимости от трибологических характеристик трущихся поверхностей, т.е. возникает различная сила трения в шарнире.
Тазовая часть 5 эндопротеза поворачивается вместе с внешней рамкой
6, имеющей в верхнем углу передающую пластину ll. Так как передающая пластина 11 помещена в паз щупа 10 и контактирует со встречными призмами, то вращение тазовой части 5 эндопротеза через цепь, состоящую из пластины 11 и щупа 10, передается на силоизмерительный датчик 9 и регистриру— ется в виде симметричных знакопеременных циклов: чем меньше сила трения в шарнире эндопротеза, тем выше амплитуда движений тазовой части 5 эндопротеэа.
)475620 формула изобретения
Устройство для определения трения эндопротеза тазобедренного сустава, содержащее корпус, внешнюю рамку с грузом, подшипник и силоизмерительный
Составитель А. Новиков
Редактор В. Ковтун Техред A. Кравчук Корректор Н. Король
Заказ 2097/7
Тираж 644
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
Исследование различных пар трения шарнира эндопротеза и введение в шарнирный узел различных вариантов смазки позволяет изучить в эксперименте трибологические характеристики и дать рекомендации по использованию пар трения с наиболее. лучшими антифракционными свойствами. датчик со щупом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности определения трения путем приближения условий к физиологическим, 5 в него введены установленные на корпусе П-образное основание, на горизонтальной планке которого выполнено отверстие, в котором установлен упорный подшипник для вала бедренной части эндопротеза, реверсивный двигатель с приводом для вала бедренной части эндопротеза и передающая пластинка, закрепленная на внешней рамке с воэможностью взаимодействия со щупом силоизмерительного датчика.
