Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій для визначення твердості кісткової тканини, що містить корпус, всередині якого розташований сталевий індентор, виконаний у вигляді тонкого зрізаного конусу, пружину для прикладання навантаження, розташовану між елементами корпусу та індентором, а також вимірювальний пристрій, калібрований в умовних одиницях твердості, який відрізняється тим, що індентор розташований всередині циліндричного порожнистого стержня, зв'язаного з корпусом вимірювального приладу пружиною, яка має жорсткість, меншу за жорсткість пружини індентора, а вимірювальний пристрій визначає переміщення індентора при зануренні в кісткову тканину відносно циліндричного стержня.

Текст

Реферат: Пристрій для визначення твердості кісткової тканини містить корпус, всередині якого в циліндричному порожнистому стержні розташований сталевий індентор у вигляді тонкого зрізаного конусу, пружину для прикладання навантаження, розташовану між елементами корпусу та індентором, а також вимірювальний пристрій, калібрований в умовних одиницях твердості. Циліндричний порожнистий стержень зв'язаний з корпусом вимірювального приладу пружиною, яка має жорсткість, меншу за жорсткість пружини індентора. UA 68132 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ КІСТКОВОЇ ТКАНИНИ UA 68132 U UA 68132 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до медичної техніки і призначена для визначення твердості кісткової тканини при проведенні хірургічних втручань з приводу захворювань і травматичних ушкоджень опорно-рухової системи. Кісткова тканина людини характеризується значними індивідуальними і топографічними варіаціями своєї структури та фізико-механічних властивостей. Вони можуть суттєво змінюватись в залежності від віку, статі, структурно-функціонального стану кісткової тканини, наявності локальних і системних патологічних процесів [1]. Урахування механічних властивостей кісткової тканини є необхідною передумовою для забезпечення відповідної жорсткості, міцності та надійності систем імплантат-кістка при проведенні остеосинтезу, встановленні дентальних імплантатів, ендопротезів суглобів, компресійно-дистракційних апаратів тощо. Одним з перспективних напрямків оцінки механічних характеристик кісткової тканини є визначення її твердості, яке може бути проведене на ділянці встановлення імплантату або лікувального пристрою безпосередньо під час проведення оперативного втручання. Твердість є однією з найважливіших механічних властивостей різних матеріалів, яка тісно пов'язана з такими характеристиками, як міцність, пружність та зносостійкість. Вона являє собою здатність матеріалу протидіяти проникненню в нього іншого, більш твердого тіла. Для визначення твердості конструкційних матеріалів (гуми, пластмаси) та біологічних тканин (хрящ, кістка) використовують пристрої, основані на визначенні глибини занурення сталевого індентора в матеріал при сталому навантаженні, яке створює пружина відомої жорсткості, зв'язана з індентором [2, 3]. Так, відомий пристрій (твердомір Шора), що складається з індентора, виконаного у вигляді тонкого зрізаного конусу із загартованої сталі, який зв'язаний з корпусом за допомогою пружини для прикладання навантаження, вимірювальної системи, яка визначає переміщення індентора і калібрована в умовних одиницях твердості (від 1 до 100), та корпусу з опорним майданчиком 2 площею не менше 100 мм . Пристрій працює наступним чином: твердомір встановлюють на зразок матеріалу, так, щоб індентор занурювався в матеріал перпендикулярно поверхні зразка. Твердомір навантажують натиском руки, при цьому індентор занурюється в матеріал, поки опорний майданчик не торкнеться поверхні зразка, твердість якого досліджують. Значення твердості визначають за глибиною занурення індентора і виражають в умовних одиницях [3]. Цей пристрій є найбільш близьким до пристрою, який заявляється, по технічній суті та ефекту, що досягається. Недоліком пристрою є недостатня точність результатів вимірювання твердості біологічних тканин, зокрема кістки, пов'язана з тим, що показання пристрою залежать від сили притискання твердоміра до поверхні матеріалу, яку в умовах інтраопераційного застосування пристрою неможливо точно дозувати. Задача, яка вирішується корисною моделлю, що заявляється, полягає в підвищенні точності вимірювання твердості кісткової тканини шляхом застосування двох розташованих співвісно стержнів інденторів, що мають різну площу поперечного перерізу і зв'язані з корпусом за допомогою пружин різної жорсткості. Твердість кісткової тканини визначають за різницею в глибині занурення цих двох стержнів. За рахунок суттєвої різниці між довжиною пружин та глибиною проникнення торця корпусу приладу в кісткову тканину в ході вимірювання величина взаємного переміщення стержнів не залежить від сили притиснення твердоміра до поверхні кістки, що підвищує точність вимірів. Технічний результат, що досягається, буде полягати у підвищенні точності інтраопераційного визначення твердості кісткової тканини, що покращить діагностику структурних порушень кісткової тканини на ділянці хірургічного втручання і дозволить обрати адекватний тип і розташування лікувального пристрою (імплантату). Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої, що містить корпус, всередині якого розташований сталевий індентор, виконаний у вигляді тонкого зрізаного конусу, пружину для прикладання навантаження, розташовану між елементами корпусу та індентором, а також вимірювальний пристрій, калібрований в умовних одиницях твердості, згідно з корисною моделлю, індентор розташований всередині циліндричного порожнистого стержня, зв'язаного з корпусом вимірювального приладу пружиною, яка має жорсткість, меншу за жорсткість пружини індентора, а вимірювальний пристрій визначає переміщення індентора при зануренні в кісткову тканину відносно циліндричного стержня. Відмінною особливістю пристрою, що заявляється, є наявність двох співвісно розташованих інденторів, один з яких проходить всередині іншого, що зв'язані з корпусом пристрою пружинами різної жорсткості. При заглибленні інденторів в кісткову тканину твердість визначають за величиною їх взаємного переміщення один відносно іншого. 1 UA 68132 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 За відомими літературними даними такий пристрій для визначення твердості кісткової тканини невідомий. Суть корисної моделі пояснюється на кресленнях, де: на фіг. 1 схематично зображено пристрій для визначення твердості кісткової тканини, загальний вигляд, на фіг. 2 - збільшена ділянка контакту пристрою з поверхнею кістки на фіг. 1. Пристрій для вимірювання твердості кісткової тканини, що заявляється, містить корпус 1, всередині якого співвісно розташовані два рухомі стержні: внутрішній стержень-індентор 2, нижній кінець якого має форму зрізаного конусу, зв'язаний із корпусом 1 за допомогою пружини 3, та зовнішній стержень 4, виконаний у вигляді порожнистого циліндра, з'єднаного з корпусом 1 пружиною 5, жорсткість якої є меншою за жорсткість пружини 2, а також вимірювальний пристрій 6, що визначає взаємне переміщення стержнів 2 і 4 при їх зануренні в кісткову тканину. Нижні торці стержнів являють собою плоскі поверхні - круглу у стержня 2 та кільцеподібну у стержня 4. Пристрій використовують наступним чином. При притисканні корпусу 1 до поверхні кістки 7 пружина 3 виштовхує стержень-індентор 2 з корпусу назовні з силою РА, а пружина 5 виштовхує стержень 4 із силою РB. Торці стержнів 2 та 4 під дією цих сил заглиблюються в поверхневий шар кістки 7 на величину ∆A та ∆B відповідно. Глибина проникнення стержнів 2 та 4 в кісткову тканину різна за рахунок різниці у площинах їх торців та різниці сил РА і РB. Внаслідок цього виникає взаємне зміщення стержнів (зсув одного стержня відносно іншого у напрямку їх поздовжньої осі) ∆А-В, що реєструється вимірювальним пристроєм 6, яким може бути мікронний індикатор годинникового типу або система з використанням тензодатчиків, калібрована в умовних одиницях твердості. Торець корпусу 1 при притисканні до поверхні кістки 7 також занурюється в неї на глибину ∆ к, що залежить як від характеристик кісткової тканини, так і від сили притискання пристрою в ході вимірювання. Зважаючи, що довжина пружин 3 і 5 є набагато більшою за величину ∆ к, зміна сил РА і РB, при притисканні пристрою до поверхні кістки з будь-якою силою в межах фізичних можливостей хірурга, що проводить вимірювання (як правило 10-50 Н), є нехтовно малою, а отже величина ∆А-В не залежить від сили притискання корпусу 1 до поверхні кістки, а визначається лише її фізико-механічними характеристиками. Перевагами запропонованого способу є підвищення точності визначення твердості кісткової тканини пацієнта при проведенні хірургічних втручань з приводу захворювань і травм опорнорухової системи. Це дозволяє досліджувати топографічні особливості змін фізико-механічних властивостей кістки ураженої ділянки і враховувати їх при виборі способу хірургічного лікування. Пристрій успішно апробовано на кафедрі хірургічної стоматології та щелепно-лицевої хірургії Національного медичного університету імені О.О. Богомольця при проведенні інтраопераційних вимірювань твердості кісткової тканини нижньої щелепи у 15 пацієнтів із переломами нижньої щелепи. Відзначено зменшення твердості кісткової тканини на ділянках, наближених до щілини перелому, більш виражене при уламкових та застарілих переломах щелепи. Джерела інформації: 1. Schwartz-Dabney C.L., Dechow P.C. Variations in cortical material properties throughout the human dentate mandible // American journal of physical anthropology.-2003. - Vol. 120. - P. 252-277. 2. Деклараційний патент №33548, A61B17/58, Україна, Прилад для артроскопічного вимірювання пружності суглобового хряща // Бур'янов О.А., Шидловський М.С., Соболевский Ю.Л., Кваша В.П., Лакша A.M. Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, опуб. 25.06.2008, бюл. №12. 3. ГОСТ 263-75. Резина. Метод определения твердости по Шору А. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для визначення твердості кісткової тканини, що містить корпус, всередині якого розташований сталевий індентор, виконаний у вигляді тонкого зрізаного конусу, пружину для прикладання навантаження, розташовану між елементами корпусу та індентором, а також вимірювальний пристрій, калібрований в умовних одиницях твердості, який відрізняється тим, що індентор розташований всередині циліндричного порожнистого стержня, зв'язаного з корпусом вимірювального приладу пружиною, яка має жорсткість, меншу за жорсткість пружини індентора, а вимірювальний пристрій визначає переміщення індентора при зануренні в кісткову тканину відносно циліндричного стержня. 2 UA 68132 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device for measuring hardness of bone tissue

Автори англійською

Shydlovskyi Mykola Serhiiovych, Malanchuk Vladyslav Oleksandrovych, Kopchak Andrii Volodymyrovych

Назва патенту російською

Устройство для определения твердости костной ткани

Автори російською

Шидловский Николай Сергеевич, Маланчук Владислав Александрович, Копчак Андрей Владимирович

МПК / Мітки

МПК: A61B 17/56, A61C 7/00

Мітки: визначення, твердості, кісткової, тканини, пристрій

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-68132-pristrijj-dlya-viznachennya-tverdosti-kistkovo-tkanini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для визначення твердості кісткової тканини</a>

Подібні патенти