Измеритель диагностический (варианты)

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использован в травматологии и ортопедии для определения отеков в местах переломов конечностей, а также для определения характеристик упругости биологических тканей. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение по обоим вариантам, является создание массового медицинского инструмента, имеющего небольшую цену и одновременно высокую точность измерения. Измеритель диагностический содержит по первому варианту - направляющую с неподвижным основанием и с подвижной кареткой, снабженной измерителем линейного перемещения и измерителем усилия с цифровыми табло для индикации показаний, при этом измеритель усилия выполнен в виде являющейся частью щупа упругой тензометрированной балки, тензорезисторы которой объединены в тензомост и подключены к контроллеру. Измеритель по второму варианту содержит направляющую с неподвижным основанием и с двумя соединенными упругой связью подвижными каретками, из которых ближняя к неподвижному основанию снабжена щупом, при этом каждая каретка снабжена измерителем линейного перемещения, цифровым табло для индикации линейного размера. Оба измерителя имеют расширенные области использования, небольшую цены и одновременно высокую точность измерения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использован в травматологии и ортопедии для определения отеков в местах переломов конечностей, а также для определения характеристик упругости биологических тканей.

Известна используемая для определения величины изменения отека тканей "Повязка тензоизмерительная" - патент РФ №115935 на полезную модель, принятая за прототип. Данная повязка тензоизмерительная содержит полужесткую повязку, на которой помещена тензометрированная пластина, имеющая наклеенные на нее тензорезисторы, объединенные в мостовую схему с возможностью подключения ее к контроллеру.

Общим существенным признаком с предлагаемым техническим решением по варианту 1 формулы является наличие в измерительном приборе чувствительного тензометрированного элемента, тензорезисторы которого объединены в тензомост и подключены контроллеру.

Общим по варианту 2 формулы является только назначение измерителя.

Недостатками тензометрированной повязки являются необходимость наличия для каждого больного индивидуального измерителя (или даже нескольких измерителей), цена чувствительного элемента которых весьма существенна, а также низкая точность измерения абсолютных значений отеков.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение по обоим вариантам, является создание массового медицинского инструмента, имеющего небольшую цену и одновременно высокую точность измерения.

Для достижения названного технического результата:

- по варианту 1 измеритель диагностический содержит направляющую с неподвижным основанием и с подвижной кареткой, снабженной измерителем линейного перемещения и измерителем усилия с цифровыми табло для индикации показаний, при этом измеритель усилия выполнен в виде являющейся частью щупа упругой тензометрированной балки, тензорезисторы которой объединены в тензомост и подключены к контроллеру.

- по варианту 2 измеритель диагностический содержит направляющую с неподвижным основанием и с двумя соединенными упругой связью подвижными каретками, из которых ближняя к неподвижному основанию снабжена щупом, при этом каждая каретка снабжена измерителем линейного перемещения, цифровым табло для индикации линейного размера.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от прототипа являются:

- по варианту 1 формулы измеритель диагностический содержит направляющую с неподвижным основанием и с подвижной кареткой, снабженной измерителем линейного перемещения и измерителем усилия с цифровыми табло для индикации показаний, при этом измеритель усилия выполнен в виде являющейся частью щупа упругой тензометрированной балки, тензорезисторы которой объединены в тензомост и подключены к контроллеру.

по варианту 2 формулы измеритель диагностический содержит направляющую с неподвижным основанием и с двумя соединенными упругой связью подвижными каретками, из которых ближняя к неподвижному основанию снабжена щупом, при этом каждая каретка снабжена измерителем линейного перемещения и цифровым табло для индикации линейного размера.

Благодаря данным отличительным признакам по обоим вариантам достигается следующий технический результат - создан диагностический прибор, позволяющий с необходимой точностью численно контролировать величину отека в месте поражения, получая тем самым точную опосредованную информацию о величине кровотока. Данный прибор может быть использован по принципу - один прибор для всех пациентов. Кроме того, данным прибором можно также с необходимой точностью определять упругость тканей, что также является опосредованной характеристикой состояния больного органа, например мышцы.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предлагаемый измеритель диагностический, не была обнаружена. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "новое".

На основании сравнительного анализа предложенного технического решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной литературы можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемых целей существует неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что техническое решение в предложенном устройстве не следует явным образом из уровня техники, и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень".

Предложенный измеритель диагностический может найти применение в медицине, а именно в травматологии и ортопедии для контроля кровотока, например в месте перелома конечности, а также при эндоскопии, например при исследовании упругости хряща сустава. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "промышленно применимо".

Изобретение поясняется чертежами фиг.1 и 2.

На фиг.1 изображен измеритель диагностический по варианту 1 формулы.

На фиг.2 изображен измеритель диагностический по варианту 2 формулы.

Изображенный на фиг.1 измеритель диагностический содержит направляющую 1 с неподвижным основанием 2 и с подвижной кареткой 3, снабженной измерителем 5 линейного перемещения (выполненным аналогично измерителю цифрового штангенциркуля - датчик квадратурного хода, например оптический, магнитно-резистивный и т.п.), привод которого осуществляется от соединенного с кареткой и контактирующего с направляющей 1 колесика 10. Каретка 3 снабжена также измерителем усилия, выполненным в виде являющейся частью щупа 4 упругой тензометрированной балки 7, тензорезисторы 8 которой объединены в тензомост и подключены к контроллеру (на чертеже не приведен). При этом для визуализации измерений объекта 11 каретка оснащена цифровыми табло 6 - для индикации перемещения и 9 - для индикации усилия, а также кнопками 12 сброса показаний измерителей.

Изображенный на фиг.2 измеритель диагностический содержит направляющую 1 с неподвижным основанием 2 и с двумя соединенными упругой связью 13, выполненной в виде пружины (может быть, например упругая втулка и т.п.), подвижными каретками 3, из которых ближняя к неподвижному основанию 2 каретка 3 снабжена щупом 4. При этом каждая каретка 3 снабжена измерителем 5 линейного перемещения, цифровым табло 6 для индикации линейного размера и кнопками 12 сброса показаний измерителей 5.

Оба варианта измерителя могут определить как жесткость образца, так и его размер при тарированном усилии.

Изображенный на фиг.1 измеритель диагностический работает следующим образом. Установив измеряемый образец 11 на поверхность, рядом на основание 2 устанавливают измеритель. Вращая привод 10 подводят измерительный щуп 4 к образцу 11. В момент касания щупа 4 и образца 11 начинают изменяться показания на индикаторе 9 силы. Можно при этом обнулить показания измерителей на индикаторах 6 и 9, нажав кнопки 12 обнуления. Как только показания силы достигают некоторого номинального значения (тарированное значение силы), каретка останавливается и фиксируется показание линейного размера. Имеем значение силы ΔF и вызвавшее ее линейное перемещение ΔL внутрь образца. Жесткость вычисляется как отношение ΔF/ΔL. Линейный размер образца определяется без обнуления. Для этого щуп 4 подводят к образцу 11, следя за показаниями индикатора 9 силы, и при достижении тарированного значения силы отмечают значение линейного размера.

Изображенный на фиг.2 измеритель диагностический работает следующим образом. Для определения жесткости образца используются показания двух датчиков линейных перемещений 5. При этом значение силы F измеряется как разность показаний двух датчиков 5 - L₁, L₂, умноженная на жесткость С пружины 12, которая предварительно тарируется, т.е. F=С×(L₁-L₂).

Здесь разность линейных размеров указывает на величину сжатия пружины, а ход первой каретки 3 указывает на величину погружения измерительного щупа 4 в образец. При этом, также как и в первом случае, необходимо после соприкосновения щупа 4 с образцом обнулить показания измерителей 5, нажав кнопку обнуления 6. Линейный размер образца 11 отсчитывается с помощью индикатора первой каретки 3 (ближней к образцу 11) при определенном показании индикатора 6 второй каретки 3, которое предварительно тарируется.

Таким образом, предлагаемый диагностический измеритель позволяет определить как показания величины отека (сравнивая линейный размер поврежденного образца 11), так и величину жесткости образца 11, которая несет информацию о величине патологического размягчения его.

Реализация измерителей возможна на базе известных цифровых линейных измерителей, например цифрового штангенциркуля серии СТ 200, который содержит каретку с цифровым табло и кнопку сброса показаний в "0", перемещаемую ручным приводом по направляющей.

1. Измеритель диагностический, содержащий подвижную и неподвижную части, щуп, соединенный с подвижной частью, снабженной измерителем линейного перемещения и измерителем усилия, содержащим тензорезисторы, объединенные в тензомост, с возможностью подключения к контроллеру, отличающийся тем, что неподвижная часть выполнена в виде неподвижного основания с направляющей, выполненной с возможностью установки на нее подвижной части в виде каретки, снабженной цифровым табло для визуализации показаний измерителя линейного перемещения и измерителя усилия, при этом измеритель усилия выполнен в виде являющейся частью щупа упругой балки, на которой размещены тензорезисторы.

2. Измеритель диагностический, содержащий подвижную и неподвижную части, щуп, соединенный с первой подвижной частью, снабженной измерителем линейного перемещения, отличающийся тем, что он снабжен второй подвижной частью, неподвижная часть выполнена в виде неподвижного основания с направляющей с возможностью установки на нее двух подвижных частей, выполненных в виде кареток, соединенных упругой связью и снабженных каждая цифровым табло для индикации линейного размера, при этом вторая каретка снабжена измерителем линейного перемещения, а первая каретка с щупом расположена ближе к неподвижному основанию.