Результат интеллектуальной деятельности: Измеритель диагностический

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в лечебно-профилактических учреждениях травматолого-ортопедического профиля и спортивной медицины для определения отеков в местах переломов конечностей, а также для определения механических характеристик биологических тканей.

Актуальность изобретения состоит в высокой востребованности для клинической медицины в мобильных устройствах для определения характеристик упругости поверхностных мягких тканей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является «Измеритель диагностический (варианты)» (Патент RU 2285446), который содержит два измерителя: измеритель приложенной силы к щупу и измеритель перемещения щупа в исследуемый образец. Измеритель перемещения щупа выполнен в виде цифрового штангенциркуля, а измерителем усилия, прикладываемого к щупу, является динамометр, пружинный или тензометрический. Щуп имеет контактную поверхность расчетной площади. Причем в процессе измерения обязательно должна использоваться базовая поверхность, на которую опирается измеритель перемещения щупа. Это условие ограничивает применение диагностического измерителя, например, в полевых условиях.

Техническим результатом предлагаемого устройства является расширение применения диагностического измерителя для определения характеристик упругости поверхностных мягких тканей и улучшение его эргономических свойств за счет исключения необходимости в базовой поверхности.

Указанный технический результат достигается тем, что щуп выполнен в виде спицы с насадкой, контактирующая с поверхностью образца насадка щупа соединена со щупом резьбовым соединением, корпус измерителя выполнен в виде полого цилиндра, внутри которого проходит щуп, причем динамометр градуируется не только по силе, но и по перемещению, а давление на образец задается щупом при перемещении цилиндра до касания с образцом, которое фиксируется визуально, а удлинение щупа относительно торца цилиндра регулируется и измеряется перед испытанием образца.

Описание устройства

Измеритель диагностический содержит: 1 - полый цилиндр, 2 - щуп, 3 - головку щупа, 4 - динамометр, 5 - подвижный элемент динамометра.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом (рис. 1).

Головка щупа со щупом имеют резьбовое соединение, что позволяет изменять удлинение щупа относительно торца цилиндра. Головка щупа имеет контактирующую с образцом цилиндрическую поверхность, основание которой имеет расчетную площадь S, что позволяет измеренную силу F привести к давлению, создаваемому на исследуемый образец: Р=F/S.

Перемещение поверхности образца под воздействием приложенного давления к поверхности определяется по следующей формуле: , где k - это градуировочный коэффициент, определенный при градуировке пружинного динамометра , F_C - сила, прикладываемая к подвижному элементу динамометра, - перемещение подвижного элемента, вызванное приложенной силой. При градуировке это перемещение измеряется цифровым штангенциркулем, а сила определяется самим динамометром. - это начально установленное удлинение щупа относительно торца цилиндра.

Описание работы устройства

Для измерения упругости образца достаточно установить щуп на исследуемый образец, держа рукой цилиндр корпуса и подвести цилиндр до касания его торца с образцом. При этом подвижный элемент динамометра отклонится на величину F/k, щуп вместе с этим элементом переместится на это же расстояние, следовательно, образец под действием приложенного давления переместится на расстояние Соотношением можно характеризовать упругие свойства испытуемого образца. Регулированием начального удлинения щупа можно расширить диапазон измерения. Для мягких образцов потребуется большая длина начального удлинения, для более жестких образцов - меньшая длина начального удлинения. Регулировкой начального удлинения можно добиться процесса измерения, при котором показания динамометра будут находиться в середине шкалы, за счет чего повышается точность измерений.

Предлагаемый измеритель диагностический обеспечивает измерение упругости биотканей, определение степени отеков в местах повреждения тканей человека. Устройство содержит пружинный динамометр, который градуирован по силе и по перемещению подвижного элемента. Корпус динамометра выполнен в виде цилиндра, внутри которого проходит щуп, одним концом жестко соединенный с подвижным элементом динамометра, а второй конец его имеет винтовое соединение с насадкой, которая контактирует с испытуемым образцом. Давление на образец задается ручным перемещением цилиндра до касания его торца испытуемого образца. Касание фиксируется визуально. При этом происходит перемещение щупа и перемещение поверхности испытуемого образца, которое определяется разницей между начальным значением удлинения щупа относительно торца цилиндра и перемещением щупа совместно с подвижным элементом динамометра, которое определяется по замеренной силе динамометра, пересчитанной на перемещение через градуировочный коэффициент.