Модель тела человека

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 21.06.77 (21) 2498884/28-13 с присоединением заявки № (51) М. Кл."G 09В 23/32 (23) Прпоппт "т (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (53) УДК 616.578 (088.8) по делам изабретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения Ю. И. Загоровский, О. В, Иванов, С. С. Сорокин, А. Б. Ключко, А. А. Крапивкин, Ю. А. Крапивкин, С. В. Дерий и P. А. Гуревич (71) Заявитель (54) МОДЕЛЪ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Изобретение относится к медицинской технике и может найти применение в судебной медицинской экспертизе, в биодинамических экспериментальных анализах для исследования статики тела человека при различной патологии опорно-двигательного аппарата (например, при сколиотической деформации позвоночника, анкилозе суставов и т. д.) и в кинематографии.

Известна модель человека, содержащая звенья, соединенные между собой шарнирными элементами, и оболочку (1).

Однако в данной модели человека отсутствуют фиксации различных положений модели тела в пространстве. Опорный каркас выполнен таким образом, что шарнирные элементы его и стягивающий их трос создают только одну, определяемую углами наклона контактирующих плоскостей шарнирных элементов, конфигурацию опорного каркаса, имитирующего позвоночный столб, что ограничивает биомеханическпй анализ положений и движений модели. Остальные шарниры (коленный, тазобедренный, локтевой и т. п.), требующие значительных моментов трения, являются в силовом отношении тугоподвижными и неспособными фиксировать части модели тела в необходимой позе.

Цель изобретения — обеспечение возможности фиксаций различных ес положений в пространстве.

Это достигается тем, что модель содсрз жит источники внешнего давления, связанныс с шарнирными элементами, которые содержат корпус и упругую колодку, образующую сферическую поверхность, шар и эластичную мембрану, связанну1о с ша10 ром через упругую колодку, а корпус имеет штуцера.

На фиг. 1 изображена предлагаемая модель тела человека; на фиг. 2 — часть каркаса с шарнирными элсментамп; на фиг. 3 показан шарнир верхних и ьч1жних конечностей.

Моде;Iь тела Ic,10Âñåÿ содсрж11т каркас

1 с шарнирными элементами 2, суставные шарниры 3, имитирующие суставы верхних

20 и нижних конечностей человека, трубки 4, имитирующие кости верхних и нижIIIIx конечностей и служащие каналами для сжатого воздуха, штуцсры 5 для подвода воздуха, шланги G пнсвмомаг11стральной разводки, питающие шарнирные элементы 2 каркаса 1 н шарниры 3, мягкую оболочку

7, систему 8 распределения с пультом 9.

Каркас 1, состоящий пз шарп;1рных элементов 2, содержит шар 10 из легкого мс682938 галла, корпус 11, выполненный из пластмассы, упругую колодку 12 из резины со сферическим углублением для шара 10.

Хвостовик 13 соединяет шарнирные элсменты 2 между собой, а хомут 14 попарно скрепляет после завальцовки корпусы 11 шарнирных элементов 2 через дистанционную шайбу 15 с отверстиями для воздуха и эластичные мембраны 16 таким образом, что пневматическая камера А, образованная дистанционной шайбой 15 и эластичными мембранами 16, оказывается гсрмстичной.

Суставный шарнир 3 состоит из шара 17, выполненного пз легкого металла, корпуса 18 из пластмассы, упругой колодки 19 из резины со сферическим углублением для шара 17, распределительной подкладки 20, расположенной между упругой колодкой

19 и мембраной 21, зажатой между корпусом 18 и фланцем 22 трубки 4 таким образом, что послс завальцовки камера Б, образованная мембраной 21 и фланцсм 22, оказывается герметичной.

Камеры А и Б шарнирных элементов 2 каркаса 1 и суставных шарниров 3 сосдинены с системой, состоящей из шлангов 6 пнсвмомагистральной разводки и пульта 9 системы 8 распределения с клапанами 23 и 24.

Пульт 9 системы 8 распределения соединен с источником давления сжатого воздуха. Система 8 распределения смонтирована таким образом, что пульт 9 соединен тремя параллельными шлангами 6 с тремя группами пневматических камер шарниров.

Первую группу составляют пнев»aтические камеры Б суставных шарниров 3 нижних конечностей, вторую группу образуют пневматические камеры А шарнирных элементов 2 каркаса 1 и третью группу образуют пневматические камеры Б суставных шарниров 3 верхних конечностей. Пульт 9 снабжен тремя трехходовыми клапанами

23, позволяющими соединить три вышеперечисленные группы пневматических камер с источником давления с атмосферой или закрывать их. Четвертый клапан 24 позволяет соединить все три группы пневматических камер с атмосферой.

Для фиксации модели тела человека в требуемой позе необходимо при помощи клапана 23 пневматические камеры суставов соединить с источником давления при закрытом клапане 24. При этом сжатый воздух, поступая в пневматическую камеру Б, действует на мембрану 21, которая через распределительную подкладку 20 прижимает упругую колодку 19 к шару 17 суставного шарнира 3. Поступая в камеру

А, сжатый воздух через мембраны 16 прижимает упругие колодки 12 к шарам 10 шарнирных элементов 2. В результатс во всех шарнирах возникают моменты трения, способные удерживать модель тела человека в любой позе.

После фиксации позы камеры A и Б, наполненные сжатым воздухом, могут быть закрыты при помощи клапанов 23. В таком положении модель может быть подвергнута различным биодинамическим илп статическим исследованиям. При этом трение в шарнирах имитирует действие групп мышц, обеспечивающих статическое положение тела человека, а упругие колодки 12 и 19 шарнира 2 и 3 имитируют фиксации суставных хрящей и межпозвонковых дисков.

Прп помощи клапана 23 можно осуществлять соединение с атмосферой каждой из групп пневматических камер суставов, обозначенных на пульте 9. При помощи клапана 24 мо>кно соединить с атмосферой пневматические камеры всех шарниров одновременно. В результате упругие колодки 12 и 19 прекращают прижиматься к шарам 10 и 17 и шарниры обретают подвижность, имитирующую функцию подвижности в суставах человека. В момент сброса давления с различных групп пневматических камср соответствующие группы шарниров обрстают подви>кность. При этом конечности модели приходят в движение, стремясь в положение с наименьшей потенциальной энергией. Эти движения можно осуществлять как непрерывно с полной амплитудой, так и дискретно, фпкспруялюбые промежуточные поло>кения движений при помощи клапана 23. Различные движения мышц, сохраняющих положение тела, можно имитировать различным давлением, подаваемым от источника давления в систему 8 распределения.

Таким образом, имитация функции подвижности в суставах человека и возможность фиксации различных положений модели тела позволяет осуществлять широкий спектр биостатических и биодинамических исследований.

Формула изобрстсния

Модель тела человека, содержащая звенья, соединенные между собой шарнирными элементами, и оболочку, о т л и ч ающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности фиксации ее положений в пространстве, модель содержит источники внешнего давления, связанные с шарнирными элементами, которые содер>кат корпус и упругую колодку, образующую сферическую поверхность, шар и эластичную мембрану, связанную с шаром через упругую колодку, а корпус имеет штуцера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 452341, кл. А 61 F 1/24, 1972.

Редактор С. Суркова

Составитель Е. Канаев

Техред А. Камышникова

Корректор О. Данишева

Заказ 2013/13 Изд. № 516 Тираж 477 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2