Устройство для измерения временных интервалов при хотьбе

 

(6 I ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 28.09.77(2l ) 2530371/28-13 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет—

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень .% 11 (51)М. Кл.

А 61 В 5/10

Гееудерстеенкьй каатет ссср ее делен езе5ретенв а еткрцтек (53) УДК 616.578 (088.8) Дата опубликования описания g8.03.80 (72) Авторы изобретении

Q. А. Яреь енко, A. H. Ситенка и Л. П. Пасичнык (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ ПРИ ХОДЬБЕ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для исследования биомеханики, и предназначено для измерения времени опоры и переноса нижних конечностей при ходьбе.

Известно устройство для измерения временных интервалов при ходьбе, содержаплее контактные элементы, десятичные счетчики импульсов с индикацией, rc ератор импульсов, а также блок пуска остаt0 новки генератора, формирователь импульсов и распределитель импульсов (1) .

В этом устройстве измерение каждого интервала производится счетчиком, количество которых равно количеству вы15 деляемых интервалов. Импульсы с генеpampa поступают на счетчики через распределитель, который соединен также с контактными элементами и в соответствии с фазой опоры подключает требуемый счетчик. Заполнение счетчиков импульсами осуществляется на протяжении 10 шагов обследуемого, после чего блок пуска. остановки отключает генератор и на индикаторах счетчиков отображаются суммарные результаты измерения по каждому интервалу. Полученная таким способом информация используется только для нахождения среднего арифметического и не лложет быть обработана по правилам математической статистики, что уменьшает точность и достоверность результатов исследований, так как проведение статистической обработки возможно только на основе информации раздельно по каждому шагу»

Белью изобретения является обеспечение возможности измерения временных интервалов раздельно по каждому шагу, а также кодирование разных интервалов опоры и переноса.

Зто достигается тем, что устройство содержит логические элементы И, ИЛИ, одновибраторы, триггер со счетным запуском и цифропечатаюшее устройство, причем входы логических элементов И связаны с контактнымп элементами, а выходы — с одновибраторами, выходы которых

3 7225 соединены через логический элемент ИЛИ с триггером, выход которого соединен с логическим элементом И, другие входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а вЬ ходы соединены со входом счетчиков импульсов, связанного через логические элементы И и ИЛИ с цифроп еч атающим устройством.

Кроме того, устройство содержит счетчик импульсов кода, вход которого соединен с генератором импульсов и логи« ческим элементом ИЛИ посредством логического элемента И, а выход соединен с цифропечатающим устройством.

На чертеже изображена структурная 15 схема устройства для измерения временных интервалов при ходьбе.

Устройство. содержит контактные элементы 1, логические элементы 2 И на три входа с инверторами по некоторым 20 из них, одновибраторы 3, генерирующие импульсы с различной длительностью, логические элементы 4 ИЛИ, триггер 5 со счетным входом, генератор 6 импульсов опорной частоты, логические элементы 7И, 25 счетчики 8 импульсов, логический элемент

9 И, счетчик 10 импульсов кода измеряемого интервала опоры и переноса, формирователи 11 импульсов сброса, логические элементы 12 И, логический эле- ЗО мент 13 ИЛИ, цифропечатающее устройство 14.

Сочетания включения контактных элементов можно описать следующими логическими выражениями: 35

ПСН вЂ” опора на пятку;

П CH — опора на пятку и середину стопы;

ПГН - опоры на всю стопу;

ПСН - опора на середину стопы и но Kà о

ПСН - опора на носок;

ПСН вЂ” перенос конечности; где П - замыкание контакта под пят кой;

С вЂ” замыкание контакта под середи- 45 ной стопы;

Н вЂ” замыкание контакта под носком.

При некоторых формах патологии опорно-двигательного аппарата мо:кет иметь место опора лишь на середину =топы, 50 описываемая выражением ПСН, что также отражено в работе логических элементов.

При наступании обследуемым на различные отделы стопы происходит замыка55 ние соответствующих контактных элементов l, укрепленных на подошвенной части стопы обследуемого. Возникающие при этом сигналы поступают на входы логи37 ческих элементов 2 И, HB выходе которых сигнал будет в том случае, когда комбинация входных сигналов соответствует одной из логических формул опоры или переноса. Таким образом происходит разделение следующих непрерывно один за другим сигналов о различных интервалах опоры и переноса, Одновибраторы 3 отвечают на импульсы, поступающие на их входы, импульсами, передний фронт которых совпадает с задним фронтом измеряемого интервала, а длительность заведомо меньше длительности любого из измеряемых интервалов.

При этом длительности импульсов одновибраторов 3 различны между собой и однозначно характеризуют измеряемый интервал опоры или переноса. Триггер 5, на счетный вход которого сигналы с одновибраторов 3 поступают через логический элемент 4 ИЛИ, срабатывает по переднему фронту импульса на входе и осуществляет распределение измеряемых интервалов поочередно между двумя счетчиками 8 импульсов, обеспечивая прохождение на них импульсов опорной частоты с генератора 6 через логические элементы 7 И в течение измеряемых интервалов. Импульсы поступают также на вход логического элемента 9 И, выход которого подключен ко входу счетчика 10 импульсов кода измеряемого интервала. В зависимости от длительности импульса одновибраторов 3 на счетчик импульсов поступает определенное число импульсов опорной частоты с генератора 6, чем осуществляется кодирование интервалов.

Формирователи ll импульсов сброса производят сброс счетчиков 8 путем формирования импульсов из задних фронтов импульсов триггера 5, а сброс счетчика

10 осуществляется импульсом, образованным от переднего фронта импульса с выхода элемента 4 ИЛИ, подготавливая тем самым HK к последующему измерению. Регистрация результатов измеоений производится цифропечатающим устройством 14, входы которого связаны через логические элементы 12 И и логический элемент 13 ИЛИ с выходами счетчиков 8 импульсов и непосредственно с выходами счетчика 10 кода измеряемого интервал ае

При этом печать результатов измерения производится трехразрядным числом, а печать кода, обозначающего интер,валы IlCH, ПСН, ПСН, ПСН, IlCH, ПСН, I ,и ПСН, ставится после каждой печати ре2537 5 72 зультатов измерений в четвертом разряде соответственно цифрами 4, 6, 3, 1, 5, 2 и 7. Такой порядок цифр для кодирования обусловлен длительностью каждого из измеряемых интервалов.

Таким образом, использование устройства обеспечивает получение результатов измерения интервалов опоры и переноса конечности раздельно по каждому шагу обследуемого и дает возможность применять правила математической статистики для дальнейшей отработки данных, что значительно повышает точность информации. Получение результатов измерений непосредственно в цифровой форме исключает необходимость в расшифровке графической записи-подограммы, а следовательно, повышает производительность труда экспериментатора.

B лаборатории протезов нижних конечностей Укр НИИпротезирования создан опытный образец устройства, который при испытаниях показал хорошие результаты работы.

Устройство позволяет проводить измерения временных интервалов с точностью до 1 мс, в то время как при расшифровке графической записи, сделанной со скоростью протяжки ленты 25 мм/сек, пот решность от измерения интервалов 0,5 мм влечет за собой ошибку 0,02 сек. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность производимых измерений в 20 раз. формула изобретения

1. Устройство для измерения времен-, ных интервалов при ходьбе, содержащее контактные элементы, генератор импульсов и десятичные счетчики импульсов, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения временных интервалов раздельно по каждому шагу, устройство содержит

1О логические элементы И, ИЛИ, одновибраторы, триггер со счетным запуском и цифропечатающее устройство, причем входы логических элементов И связаны с контактными элементами, а выходы - с

1 одновибраторами, выходы которых соединены через логический элемент "ИЛИ с триггером, выход которого соединен е логическими элементами "И, другие входы которых соединены с выходом генератора импульсов, à выходы соедине ны со входом счетчиков импульсов, связанного через логические элементы И, ИЛИ с цифропечатающим устройством.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью кодирования разных интервалов опоры и переноса, оно содержит счетчик импульсов кода, вход которого соединен с генератором импульсов и логическим элеЗО ментом ИЛИ посредством логического элемента И, а выход соединен с цифропечатающим устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 371923, кл. А 61 В 5/10, 1973.

722537

Составитель Л. Соловин

Редактор А. Ьер Техред М, Петко Корректор М. Вигула

Заказ 189/1 Тираж 673 Подпи сно е

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4