Устройство для исследования статических функций человека

Союз СоветсннхСоцнапнстнчесннхРеспублнн ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 1904663(5 )М. Кл, А 61 В 5/10 Гааударстаивй конитет ао делан изабретеиий и открытий(53) УДК 615.47; 612.76(088,8) 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТАТИЧЕСКИ ФУНКЦИЙ ЧЕЛОВЕКА Изо техникеосится к медицинскойк усгройствам для исрегуляции равновесия гение о именно ния систа лов Известно устройство для исследованиястатических функций человека, регистрирующее колебания его центра тяжести, например, стабилограф, содержащий воспринимающее устройство, каналы регистрации,тензомегрическую мостовую схему, балансировочную мостовую схему, усилитель,регистратор и источник питания 11,Однако известное устройство позволяетрегистрировать только колебания положения центра тяжести,Известно также устройство для определения устойчивости равновесия человека,содержащее опорную плошадку, соединеннуюс электродвигателем, гензодатчики и измерительную часть, выполненную в виде измерителя веса испытуемого, соединенногос блоком памяти, который подключен к одному из входов блока деления, а к другомуподключен блок измерения величины восстанавливающего момента. Это усгройсг во обладает возможностью плавного изменения усилия, тормозящего платформу огносительно оси вращения2.Однако данное устройсгво не позволяет оценигь ни адаптацию системы регуляции равновесия человека к изменениям внешних условий, ни внутреннюю адаптацию системы регуляции равновесия к изменению собственного состояния, обусловленного повреждениями или болезнью.Целью изобретения является цолучение 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 20 ЗО ЯО Я 5 5055 3 фО 4 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 тензодатчики, 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 представляет 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 биопотенцивлов 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 1, При этом колебания его центра тяжести прн 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 различпых 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, которыеврщ 6 аюший момент на опорнуюплошадку 1, пропорциональный величине этого сигнала и коэффициенту усиления усилителя МЗ 45; 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 н веса человека не превосходит момента трения, опорная площадка 1 остается в равновесии.В 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 сохраненияравновесия принимают участие различныечасти теда. Йвижение каждой из них вносит свой. вклад в перемещение общего центра тяжести и, следовательно, в изменение состояния колеблющейся опорнойплощадки, Но так как один из датчиков 7 через блок 6 выбора сигнала, усилитель 5 и сервомоторы связан с опорнойплощадкой 1, движение части тела, к которой прикреплен датчик, оказывает действие на колебание опорной площадки 1,Величина этого воздействия пропорциональна коэффициенту усиления усилителя 5.В свою очередь колебания площадки 1 через цепь: платформа 1, испытуемый датчик 7, блок 6 выбора сигнала, усилительБ,сервомоторы 4 оказывают влияние надвижение части тела с датчиком. Эта цель представляет собой дополнительную обратную связь. Комплексы движений которыебез включения этой обратной связи позволяли испытуемому сохранять равновесие,в новой ситуации оказываются неприемлемыми. Привычные для испытуемого движения не дают желаемого результата, таккак возникают состояния, сходные с патологическими состояниями системы регуляции равновесия (например: клонус, болезньПаркинсона и т.п.), Регулируя коэффициент усиления усилителя 5, изменяя фазусигнала при помощи блока 6 выбора сигнала и включая в обратную связь различные датчики 7, можно моделировать разные патологические состояния системырегуляции равновесия. И так как однотипные перемещения центра тяжести могутбыть осуществлены различными комплексами движений различных частей гела, т.для сохранения равновесия испытуемыйвынужден таким образом перестраивать63 ную площадку с тензодагчиками, установленную на горизонтальной плоскости, блоквыдачи информации и тормозное устройство, о г л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью получения информации о направленносги процессов внутренней адаптациисистемы регуляции равновесия человека,в него введены два сервомогора, валыкоторых прикреплены к двум противоположным сторонам опорной площадки по еегоризонтальной оси, соединенные последовательно датчики перемещений различных частей гела человека, блок выборасигнала и усилитель, выходы которогоподключены к сервомогорам. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР Мо 306835, кл, А 61 И 5/10, 1971. 2, Авторское свидетельство СССР5 9046 работу системы регуляции равновесия,чтобы обеспечить стояние. Для такой пе ресгройки необходимо некоторое время, и исследователь имеет возможность наблюдать процесс внутренней адаптации сисге мы регуляции равновесия, Ивижения испытуемого в процессе адаптации записы- ваются блоком 8 выдачи информации при помоши датчиков 7 и тензоколец 2. Таким образом, предлагаемое устройство позво ляег получить информацию о работе системы регуляции равновесия в условиях изменяемых функций частей системы, чго представляет большой интерес при изучении патологии центральной нервной си стемы, опорно-двигательного аппарата, а также при изучении адаптационных возможностей системы регуляции равновесия в экстремальных условиях (например, космонавтов, летчиков, спортсменов), Ю Формула изобретенияУстройство для исследования сгатических функций человека, содержащее опор 904663Составитель А. ЕфимочкинРедактор О, Персиянцева Техред А. Бабинец Корректор Н, СтецЗаказ 193/7 Тираж 716 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раущскаи набд, 4/5филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4