Устройство для исследования статических функций человека

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii 904663 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено16.12.77 (2l) 2555319128 13 с присоединение1и заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 18.02.82 (5! )М. Кл, A 61 В 5/10

Гааударстаив1й конитет ао долам изабретеиий и открытий (53) УД3(615.47:

612.76(088,8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТАТИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ ЧЕЛОВЕКА

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к усгройсгвам для исследования систем регуляции равновесия человека.

Известно устройство для исследования статических функций человека, регисгрируS ющее колебания его центра тяжести, например, стабилограф, содержащий воспринимающее устройство, каналы регистрации, тензометрическую мостовую схему, балансировочную мостовую схему, усилитель, 10 регистратор и источник питания (lj.

Однако известное устройство позволяет регистрировать только колебания положения центра тяжести.

Известно также устройство для определения устойчивости равновесия человека, содержащее опорную площадку, соединенную с электродвигателем, гензодагчики и измерительную часть, выполненную в виде иэ20 мерителя веса испытуемого, соединенного с блоком памяти, который подключен к одному из входов блока деления, а к другому подключен блок измерения величины вос2 станавливающего момента. Это усгройсг» во обладает возможностью плавного изменения усилия, тормозящего платформу огносительно оси вращения (2).

Однако данное устройсгво не позволяет оценигь ни адаптацию системы регуляции равновесия человека к изменениям внешних условий, ни внутреннюю адаптацию системы регуляции равновесия и изменению собственного состояния, обусловленного повреждениями или болезнью.

Белью изобретения является цолученпе информации о направленности процессов внутренней адаптации системы регуляции равновесия человека.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее опорную площадку с гензодатчиками, установленную на горизонтальной плоскости, блок выдачи информации и тормозное устройство, введены два сервомотора, валы которых прикреплены к двум противоположным сторонам опорной площадки по ее горизонталь» ной оси, соединенные последовательно дат10!

30

ЯО

Я5

3 ччки перемещений различных час,"ей тела человека, блок выбора сигнала и усилитель выходы которого подключены к сервомоторам.

На чертеже изображено устройство для исследования статических функций человека.

На опорной площадке 1 установлены тензодатчихи, например в виде тензоколец

2. К опорной площадке по обе стороны ее горизонтальной оси 3 прикреплены валы сервомоторов 4. Вход усилителя 5 соединен с блоком 6 выбора сигнала, к выходам которого подключены датчики перемещений различных частей тела испытуемого, которые соединены с блоком выдачи информации, Блок 6 выбора сигнала предстаьляет собой коммутатор, позволяющий последовательно соединить выходы датчиков 7 со входом усилителя 5 и изменять фазу коммутируемого сигнала. Блок 8 выдачи информации представляет собой многоканальный регистрирующий прибор.

Тормозное устройство 9 управляется посредством регулятора 10. Страховочный пояс 11 поддерживает человека.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый становится на опорную площадку 1. На испытуемого устанавливают страховочный пояс 11, а на различные части тела - датчики 7. Это могут быть датчики угловых перемещений, датчики ускорений, датчики биопотенциалов мышц и т.д. Изменяя плавно величину тормозящего момента при помощи регулятора 10 тормозного устройства 9, исследователь придает опорной площадке 1 некоторую подвижность. Величина тормозного момента регистрируется блоком 8 выдачи информации. Стараясь сохранить равновесие, испытуемый балансирует на качающейся опорной площадке L. При этом колебания его центра тяжести при помощи тензоколец 2 записываются блоком 8 выдачи информации. Одновременно этим же блоком записываются сигналы, поступающие от датчиков 7. Эти записи позволяют судить о качестве работы системы регуляции равновесия человека и о роли различйых частей его тела в процессе стояния. Затем исследователь при помощи блока 6 выбора сигнала соединяет выход одного из датчиков 7 со входом усилителя 5. Усиленные сигналы поступают на сервомоторы 4, которые вращающий момент на опорную плошадку

1, пропорциональный величине этого сигнала и коэффициенту усиления усилителя

683 4

5. В результате опорная площадка 1 находится под действием трех крутящих моментов: момента, создаваемого положением общего центра тяжести человека, вращающего момента сервомоторов 4 и момента трения, создаваемого тормозным устройством. Момент трения оказывает стабилизирующее влияние и, если разность моментов сервомоторов 4 и веса человека не превосходит момента трения, опорная площадка l остается в равновесиц.B противном случае она совершает колебания, определяемые колебаниями общего центра тяжести и колебаниями сигнала, поступающего с датчика 7 на сервомотор

4. Момент трения и коэффициент усиления усилителя 5 выбирают таким, чтобы человек в колебательном режиме мог сохранять равновесие. В процессе сохранения равновесия принимают участие различные части тела. Йвижение каждой из них вносит свой. вклад в перемещение общего центра тяжести и, следовательно, в изменение состояния колеблющейся опорной цлошадки, Но так как один из датчиков

7 через блок 6 выбора сигнала, усилитель 5 и сервомоторы связан с опорной площадкой 1, движение части тела, к которой прикреплен датчик, оказывает действие на колебание опорной площадки 1.

Величина этого воздействия пропорциональна коэффициенту усиления усилителя 5.

B свою очередь колебания площадки 1 через цепь: платформа 1, испытуемый датчик 7, блок 6 выбора сигнала, усилитель

5,сервомоторы 4 оказывают влияние на движение части тела с датчиком. Эта цель представляет собой дополнительную обратную связь. Комплексы движений, которые без включения этой обратной связи позволяли испытуемому сохранять равновесие, в новой ситуации оказываются неприемлемыми. Привычные для испытуемого движения не дают желаемого результата, так как возникают состояния, сходные с патологическими состояниями системы регуляции равновесия (например: клонус, болезнь

Паркинсона и r.è.). Регулируя коэффициент усиления усилителя 5, изменяя фазу сигнала при помощи блока 6 выбора сигнала и включая в обратную связь различные датчики 7, можно моделировать разные патологические состояния системы регуляции равновесия. И так как однотипные перемещения центра тяжести могут быть осуществлены различными комплексами движений различных частей гела, т для сохранения равновесия испытуемый вынужден таким образом перестраивать

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

I No 306835, кл. А 61 И 5/10, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР

% 430842, кл. А 61 В 5/10, 1972 (кло го тип) .

5 9046 работу системы регуляции равновесия, чтобы обеспечить стояние. Пля такой пе« ресгройки необходимо некоторое время, и исследователь имеет возможность наблюдать процесс внутренней адаптации системы регуляции равновесия. движения испытуемого в процессе адаптации записываются блоком 8 выдачи информации при помоши датчиков 7 и тензоколец 2. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить информацию о работе системы регуляции равновесия в условиях изменяемых функций частей системы, что представляет большой интерес при изучении патологии центральной нервной системы, опорно-двигательного аппарата, а также при изучении адаптационных возможностей системы регуляции равновесия в экстремальных условиях (например, космонавтов, летчиков, спортсменов).

Формула изобретения

Устройство для исследования статических функций человека, содержашее опорную плошадку с тензодагчиками, установленную на горизонтальной плоскости, блок выдачи информации и тормозное устройство, о г л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью получения информации о направленносги процессов внутренней адаптации системы регуляции равновесия человека, в него введены два сервомогора, валы которых прикреплены к двум противоположным сторонам опорной площадки по ее горизонтальной оси, соединенные последовательно датчики перемешений различных частей гела человека, блок выбора сигнала и усилитель, выходы которого подключены к сервомогорам.

904663

Составитель А. Ефимочкин

Редактор О. Персиянцева Техред А. Бабинец Корректор Н. Creu

Заказ 193/7 Тираж 716 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушскаи наб., д. 4/5

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