[go: up one dir, main page]

CZ2008238A3 - Device for mechanical testing of human body functional segments - Google Patents

Device for mechanical testing of human body functional segments Download PDF

Info

Publication number
CZ2008238A3
CZ2008238A3 CZ20080238A CZ2008238A CZ2008238A3 CZ 2008238 A3 CZ2008238 A3 CZ 2008238A3 CZ 20080238 A CZ20080238 A CZ 20080238A CZ 2008238 A CZ2008238 A CZ 2008238A CZ 2008238 A3 CZ2008238 A3 CZ 2008238A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
human body
fixing plates
linear drives
segment
tested
Prior art date
Application number
CZ20080238A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ300700B6 (en
Inventor
Brezina@Tomáš
Florian@Zdenek
Original Assignee
Vysoké ucení technické v Brne
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké ucení technické v Brne filed Critical Vysoké ucení technické v Brne
Priority to CZ20080238A priority Critical patent/CZ300700B6/en
Priority to PCT/CZ2009/000051 priority patent/WO2009127171A1/en
Publication of CZ2008238A3 publication Critical patent/CZ2008238A3/en
Publication of CZ300700B6 publication Critical patent/CZ300700B6/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools for implanting artificial joints
    • A61F2/468Testing instruments for artificial joints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/48Operating or control means, e.g. from outside the body, control of sphincters
    • A61F2/482Electrical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02Details
    • G01N3/04Chucks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/60Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements for external osteosynthesis, e.g. distractors, contractors
    • A61B17/62Ring frames, i.e. devices extending around the bones to be positioned
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00681Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00707Dummies, phantoms; Devices simulating patient or parts of patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/30988Other joints not covered by any of the groups A61F2/32 - A61F2/4425
    • A61F2/3099Other joints not covered by any of the groups A61F2/32 - A61F2/4425 for temporo-mandibular [TM, TMJ] joints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/32Joints for the hip
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/38Joints for elbows or knees
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/44Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30537Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for adjustable
    • A61F2002/30538Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for adjustable for adjusting angular orientation
    • A61F2002/3054Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for adjustable for adjusting angular orientation about a connection axis or implantation axis for selecting any one of a plurality of radial orientations between two modular parts, e.g. Morse taper connections, at discrete positions, angular positions or continuous positions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30537Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for adjustable
    • A61F2002/3055Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for adjustable for adjusting length

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Zarízení pro mechanické zkoušení funkcních segmentu (4) lidského tela obsahující upínací prvky (3) zkoušeného funkcního segmentu (4) lidského tela a pohonné ústrojí. Upínací prvky (3) zkoušeného funkcního segmentu (4) lidského tela jsou uloženy na alespon dvou fixacních deskách (1), které jsou na svém vnejším obvode spojeny systémem šikmo usporádaných lineárních pohonu (2), pricemž lineární pohony (2) jsou napojeny na rídicí zarízení a zkušební prostor pro zkoušený funkcní segment (4) lidského tela je situován ve vnitrním prostoru vymezeném fixacními deskami (1) a lineárními pohony (2).Apparatus for mechanically testing human body functional segments (4) comprising clamping elements (3) of a tested human body functional segment (4) and a driving device. The clamping elements (3) of the tested human body functional segment (4) are mounted on at least two fixing plates (1) which are connected at their outer periphery by a system of obliquely arranged linear drives (2), wherein the linear actuators (2) are connected to the control the device and test space for the tested functional segment (4) of the human body are situated in the interior space defined by the fixing plates (1) and the linear actuators (2).

Description

(57) Anotace:(57)

Zařízení pro mechanické zkoušení funkčních segmentů (4) lidského těla obsahující upínací prvky (3) zkoušeného funkčního segmentu (4) lidského těla a pohonné ústrojí. Upínací prvky (3) zkoušeného funkčního segmentu (4) lidského těla jsou uloženy na alespoň dvou fixačních deskách (1), které jsou na svém vnějším obvodě spojeny systémem šikmo uspořádaných lineárních pohonů (2), přičemž lineární pohony (2) j sou napojeny na řídicí zařízení a zkušební prostor pro zkoušený funkční segment (4) lidského tělaje situován ve vnitřním prostoro vymezeném fixačními deskami (1) a lineárními pohony (2).Device for mechanical testing of human body functional segments (4) comprising clamping elements (3) of the tested human body functional segment (4) and a drive train. The clamping elements (3) of the tested human body functional segment (4) are mounted on at least two fixing plates (1) which are connected on their outer periphery by a system of obliquely arranged linear drives (2), the linear drives (2) being connected to the control device and test area for the human body function segment (4) under test are situated in the inner space defined by the fixation plates (1) and the linear drives (2).

CZ 2008 - 238 A3CZ 2008 - 238 A3

PS3567CZPS3567CZ

Zařízení pro mechanické zkoušeni funkčních segmentů lidského tělaEquipment for mechanical testing of functional segments of the human body

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká zařízení pro mechanické zkoušení funkčních segmentů lidského těla, přičemž zařízeni obsahuje upínací prvky zkoušeného funkčního segmentu lidského těla a pohonné ústrojí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for mechanical testing of functional segments of a human body, the apparatus comprising clamping elements of the tested functional segment of a human body and a drive train.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Je známo zařízení pro mechanické zkoušení funkčních segmentů lidského těla, např. podle DE 100 63 630 A1 a DE 199 12 473 A1, jejichž společnou nevýhodou však je, že umožňují působení pouze na konce zkoušených funkčních segmentů lidského těla, takže neumožňují cílené mechanické působení na každou část zkoušených funkčních segmentů lidského těla, např. pň zkoušeni páteřních soustav s několika obratli apod.There is known a device for mechanical testing of human body functional segments, for example according to DE 100 63 630 A1 and DE 199 12 473 A1, but their common disadvantage is that they only allow action on the ends of the human body functional segments to be tested. each part of the tested functional segments of the human body, eg when testing spinal systems with several vertebrae, etc.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky.It is an object of the invention to overcome or at least minimize the disadvantages of the prior art.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cíle vynálezu je dosaženo zařízením pro mechanické zkoušení funkčních segmentů lidského těla, jehož podstata spočívá v tom, že upínací prvky zkoušeného funkčního segmentu lidského těla jsou uloženy na alespoň dvou fixačních deskách, které jsou na svém vnějším obvodě spojeny systémem šikmo uspořádaných lineárních pohonů, přičemž lineární pohony jsou napojeny na řídicí zařízení a zkušební prostor pro zkoušený funkční segment lidského těla je situován ve vnitřním prostoru vymezeném fixačními deskami a lineárními pohony.The object of the invention is achieved by a device for mechanical testing of human body functional segments, characterized in that the clamping elements of the tested human body functional segment are supported on at least two fixing plates which are connected on their outer circumference by a system of inclined linear drives. the actuators are connected to the control device and the test area for the human body function segment under test is situated in the interior space defined by fixation plates and linear actuators.

Podle výhodného provedeni jsou fixační desky opatřeny středovým průchozím otvorem.According to a preferred embodiment, the fixing plates are provided with a central through hole.

Podle dalšího výhodného provedeni mají fixační desky kruhový tvar, přičemž ve své střední části jsou opatřeny kruhovým průchozím otvorem sAccording to a further preferred embodiment, the fixing plates have a circular shape and in their central part are provided with a circular through hole with

PS3567CZ upínacími prvky pro zkoušený funkční segment lidského těla a na svém vnějším obvodě jsou opatřeny přípojnými prvky pro odnimatelné připojení konců lineárních pohonů.PS3567CZ fixtures for the tested functional segment of the human body and on its outer circumference are provided with connecting elements for removable connection of the ends of linear drives.

Výhodou tohoto řešení je, že jeho provedení umožňuje cílené působení na každou část i vícedílného zkoušeného funkčního segmentu lidského těla a to použitím vždy optimálního počtu fixačních desek podle počtu částí zkoušeného funkčního segmentu lidského těla. Využitím tzv. Stewartovy konstrukce je umožněn v podstatě libovolný vzájemný pohyb každých dvou sousedních fixačních desek, čímž je možno velmi přesně simulovat i velmi složité celkové pohyby vícedílných zkoušených funkčních segmentů lidského těla, u kterých se vůči sobě přesně pohybují jednotlivé části, např. páteřní obratle. To umožňuje např. mnohem přesnější zkoumání dopadů jednotlivých lékařských zákroků na výslednou pohyblivost zkoušeného funkčního segmentu lidského těla a umožňuje to zlepšení návrhů fixátorů a náhrad pro pacienty postupující takové operativní zákroky.The advantage of this solution is that its design allows a targeted action on each part of the multi-part functional functional segment of the human body by always using an optimal number of fixation plates according to the number of parts of the tested functional segment of the human body. By using the so-called Stewart construction, virtually any relative movement of every two adjacent fixation plates is made possible, which makes it possible to simulate very complex overall movements of multi-part functional segments of the human body, where individual parts, eg spinal vertebrae . This allows, for example, a much more accurate examination of the impact of individual medical interventions on the resulting mobility of the functional functional segment of the human body being tested, and allows improved fixation and replacement designs for patients undergoing such surgical interventions.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde ukazuje obr. 1 blokové schéma uspořádání zařízení podle vynálezu, obr. 2 uspořádání zařízení podle vynálezu pro zkoušení jednoduchých prvků, obr. 3 uspořádání zařízení podle vynálezu pro zkoušení vícedílných funkčních segmentů, např. částí páteře, obr. 4 uspořádání zařízení podle vynálezu pro zkoušení části pátere s aplikovaných fixátorem, obr. 5 uspořádání zařízení podle vynálezu pro simulaci otěru funkčních ploch kyčelního kloubu, obr. 6 uspořádání zařízení podle vynálezu pro simulaci namáhání kolenního kloubu s aplikovanou totální náhradou a obr. 7 uspořádáni zařízení podle vynálezu pro simulaci žvýkacích pohybů a zatíženi zubů a dolní čelisti.The invention is schematically shown in the drawing, wherein Fig. 1 shows a block diagram of the arrangement of the device according to the invention; Fig. 2 shows the arrangement of the device according to the invention for testing simple elements; Fig. 4 shows the arrangement of the device according to the invention for testing the part of the spine with the fixator applied, Fig. 5 shows the arrangement of the device according to the invention for simulating abrasion of the functional surfaces of the hip joint. device according to the invention for simulating chewing movements and loading of teeth and lower jaw.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení pro mechanické zkoušení funkčních segmentů 4 lidského těla obsahuje alespoň dvě fixační desky 1, které jsou na svém vnějším obvoděThe device for mechanical testing of functional segments 4 of the human body comprises at least two fixing plates 1, which are on their outer periphery

PS3567CZ spojeny s konci šikmo uspořádaných lineárních pohonů 2. Fixační desky 1 jsou v základní poloze paralelní. Lineární pohony 2 jsou spřaženy se zdrojem energie a dále jsou spojeny s neznázorněným řídicím zařízením. Pro zlepšení uchycení zkoušené části lidského těla jsou fixační desky 1 ve své střední části opatřeny průchozím otvorem 10, jemuž jsou přiřazeny upínací prostředky 3 zkoušeného funkčního segmentu 4 lidského těla. Zkušební prostor pro zkoušený funkční segment 4 lidského těla je tak situován ve vnitřním prostoru vymezeném fixačními deskami 1 a lineárními pohony 2. Zařízení může podle potřeby obsahovat více než dvě fixační desky 1, přičemž každé dvě sousední fixační desky 1 jsou na svém vnějším obvodě spojeny systémem šikmo uspořádaných lineárních pohonů 2 napojených na řídicí zařízení. Každé dvě sousední fixační desky 1 tak tvoří v podstatě autonomní systém, u kterého ale fixační desky 1 uspořádané mezi krajními fixačními deskami 1 jsou součástí dvou sousedních autonomních systémů, jak je schematicky znázorněno na obr.The PS3567CZ is connected to the ends of the oblique linear drives 2. The fixing plates 1 are parallel in the basic position. The linear drives 2 are coupled to a power source and further connected to a control device (not shown). In order to improve the gripping of the test part of the human body, the fixing plates 1 in their central part are provided with a through hole 10 to which the clamping means 3 of the test functional segment 4 of the human body are assigned. The test area for the human body function segment 4 to be tested is thus situated in the interior space delimited by the fixation plates 1 and the linear drives 2. The device may comprise more than two fixation plates 1, as required, each two adjacent fixation plates 1 being connected obliquely arranged linear drives 2 connected to a control device. Thus, each two adjacent fixation plates 1 form a substantially autonomous system, but the fixation plates 1 arranged between the outer fixation plates 1 are part of two adjacent autonomous systems, as schematically shown in FIG.

1. Z výrobního i užitného hlediska může být výhodné, mají-li fixační desky 1 kruhový tvar, přičemž ve své střední části jsou opatřeny kruhovým průchozím otvorem 10 s upínacími prvky 3 pro zkoušený funkční segment 4 lidského těla a na svém vnějším obvodě jsou opatřeny přípojnými prvky 30 pro opakované odnímatelné připojení konců lineárních pohonů 2· Tím se vytvoří v podstatě jakási stavebnice, která je použitelná pro zkoušení široké oblasti vlastností různých typů funkčních segmentů 4 lidského těla, jak bude popsáno na příkladech provedení v dalším textu.It can be advantageous from a manufacturing and utility point of view if the fixing plates 1 have a circular shape, in their central part they are provided with a circular through hole 10 with clamping elements 3 for the tested functional segment 4 of the human body. The elements 30 for repeatedly detachable connection of the ends of the linear drives 2 thus constitute a substantially modular construction which is usable for testing a wide range of properties of various types of functional body segments 4, as will be described in the examples below.

Na obr. 2 je znázorněno použití zařízení podle vynálezu k simulaci pohybu a zatíženi jednoho páteřního segmentu. Zařízení obsahuje dvojici v základní poloze paralelních kruhových fixačních desek 1, které jsou opatřeny středovým průchozím otvorem 10. Průchozím otvorům 10 jsou přiřazeny vhodné tyčové upínací prvky 3, v nichž je svými konci upnut jeden páteřní segment. Fixační desky | jsou spojeny šesti šikmo situovanými lineárními pohony 3, které jsou napojeny na neznázorněné řídicí zařízení. Páteřní segment, resp. jeho zkoušená část, je situován v prostoru vymezeném fixačními deskami 1 a lineárními pohony 2. Jednotlivé složky výsledného pohybu jsou vyvozovány současným řízením všech lineárních pohonů 2. Řídicí systém řídí jednotlivé lineární pohony 2 tak, aby bylo dosaženo požadovaného výslednéhoFig. 2 illustrates the use of the device of the invention to simulate the movement and loading of a single spinal segment. The device comprises a pair in the basic position of the parallel circular fixing plates 1, which are provided with a central through hole 10. Through the holes 10 are assigned suitable bar clamping elements 3 in which one spine segment is clamped at its ends. Fixing plates they are connected by six obliquely situated linear drives 3, which are connected to a control device (not shown). Backbone segment, resp. its tested part is situated in the space defined by fixation plates 1 and linear drives 2. Individual components of the resulting movement are derived by simultaneous control of all linear drives 2. The control system controls individual linear drives 2 so as to achieve the desired resultant

PS3567CZ pohybu zkoušené oblasti páteřního segmentu (flexe, exteze, latero-flexe, torze a jejich vzájemné kombinace).PS3567CZ motion of the spine segment (flexion, extension, latero-flexion, torsion and their combination).

Na obr. 3 je znázorněno použití zařízení podle vynálezu k současné simulaci pohybu a zatížení páteřního vzorku skládajícího se z několika páteřních segmentů. Zařízení obsahuje čtyři v základní poloze paralelní kruhové fixační desky 1, které jsou opatřeny středovým průchozím otvorem 10. Průchozími otvory 10 po celé délce zařízení prochází vícesegmentový páteřní vzorek, přičemž jednotlivé segmenty jsou při svém průchodu otvory 10 ve fixačních deskách 1 uchyceny tyčovými upínacími prvky 3 přiřazenými těmto otvorům 10. Každé dvě sousední fixační desky 1 jsou spojeny šesti šikmo situovanými lineárními pohony 3, které jsou napojeny na neznázoměné řídicí zařízení. Celý vícesegmentový páteřní vzorek, resp. jeho zkoušená část, je situován v prostoru vymezeném krajními fixačními deskami 1 a lineárními pohony 2. Jednotlivé složky výsledného pohybu jsou vyvozovány současným řízením všech lineárních pohonů 2. Řídicí systém řídí jednotlivé lineární pohony 2 spojující jednotlivé fixační desky 1, tak, aby bylo dosaženo požadovaného výsledného pohybu celého vlcesegmentového páteřního vzorku (flexe, exteze, latero-flexe, torze a jejich vzájemné kombinace). Výsledný pohyb po celé délce vícesegmentového páteřního vzorku je určen vzájemným pohybem každé sousedící dvojíce fixačních desek 1.Figure 3 illustrates the use of the device of the invention to simulate the movement and loading of a spinal sample consisting of several spinal segments simultaneously. The device comprises four parallel circular fixation plates 1 in the basic position, which are provided with a central through hole 10. Through the holes 10, a multi-segment spine sample passes through the entire length of the device. Each two adjacent fixing plates 1 are connected by six obliquely situated linear drives 3, which are connected to a control device (not shown). The whole multi-segment backbone sample, resp. its tested part is situated in the space defined by the outer fixation plates 1 and linear drives 2. Individual components of the resulting movement are derived by simultaneous control of all linear drives 2. The control system controls the individual linear drives 2 connecting the individual fixing plates 1 so as to achieve the required resulting movement of the whole vlcesegmental spine sample (flexion, extension, latero-flexion, torsion and their mutual combination). The resulting movement along the entire length of the multi-segment spine sample is determined by the relative movement of each adjacent pair of fixation plates 1.

Na obr. 4 je znázorněno použití zařízení z obr. 3 k simulaci pohybu a zatížení vícesegmentového páteřního vzorku s aplikovaným fixátorem 5. Z výsledků zkoušek provedených podle obr. 4 a podle obr. 2 nebo 3 je pak možno mnohem lépe posuzovat vliv fixátorů na páteřní vzorek a je možno těchto poznatků dále využit např. při vývoji nových fixátorů, přlp. při úpravách stávajících fixátorů.Fig. 4 illustrates the use of the device of Fig. 3 to simulate the movement and loading of a multi-segment spine sample with fixator 5 applied. From the results of the tests performed in Figs. 4 and 2 or 3, sample and it is possible to use this knowledge for example in the development of new fixators, ad. when modifying existing fixators.

Na obr. 5 je znázorněno použití zařízení z obr. 2 k simulaci otěru totální endoprotézy kyčelního kloubu. Dvojice v základní poloze paralelních kruhových fixačních desek 1 se středovými průchozími otvory 10 je spojena šesti lineárními pohony 2 napojenými na řídicí zařízeni. V upínacích prvcích 3, které jsou přirazeny otvorům 10 ve fixačních deskách 1 je uchycen vzorek kyčelního kloubu. Řídicí systém řídí jednotlivé lineární pohony 2 tak, aby bylo dosaženoFigure 5 illustrates the use of the device of Figure 2 to simulate abrasion of total hip arthroplasty. The pair in the basic position of the parallel circular fixing plates 1 with the central through holes 10 is connected by six linear drives 2 connected to the control device. In the clamping elements 3 which are associated with the holes 10 in the fixing plates 1, a hip joint sample is mounted. The control system controls the individual linear drives 2 in such a way as to achieve this

PS3567GZ požadovaného výsledného pohybu v kyčelním kloubu. Po jednoduché modifikaci lze zařízení podle vynálezu použít pro zkoušení celých totálních endoprotéz kyčelního kloubu.PS3567GZ desired resultant movement in the hip joint. After a simple modification, the device according to the invention can be used for testing total hip joint endoprostheses.

Na obr. 6 je znázorněno použití zařízení z obr. 2 k simulaci pohybu a zatížení kolenního kloubu, případně kolenního kloubu s aplikovaným fixátorem. Dvojice v základní poloze paralelních kruhových fixačních desek 1. se středovými průchozími otvory 10 je spojena šesti lineárními pohony 2 napojenými na řídicí zařízení. Jelikož je kolenní kloub větší, než jsou vzorky zkoušené v příkladech provedení na obr. 2 až 5, mají zde použité lineami pohony 2 větší délku, než jakou mají v příkladech provedení na obr. 2 až 5. Použitím lineárních motorů 2 vždy vhodné délky je možno aktuálně měnit velikost zkušebního prostoru pro vzorek vymezeného fixačními deskami 1 a lineárními pohony 2. V tyčových upínacích prvcích 3, které jsou přiřazeny otvorům 10 ve fixačních deskách 1, je uchycen vzorek kolenního kloubu. Řídicí systém řídí jednotlivé lineární pohony 2 tak, aby bylo dosaženo požadovaného výsledného pohybu v kolenním kloubu. Řidiči systém je schopen řídit lineární pohony 2 tak, že je dosaženo nejen požadovaného výsledného pohybu kolenního kloubu, ale také působení pasivních prvků - vazů.Fig. 6 shows the use of the device of Fig. 2 to simulate the movement and load of a knee joint or knee joint with a fixator applied. The pair in the basic position of the parallel circular fixing plates 1 with the central through holes 10 is connected by six linear drives 2 connected to the control device. Since the knee joint is larger than the samples tested in the exemplary embodiments of Figs. 2 to 5, the linear drives 2 used herein have a greater length than that of the exemplary embodiments of Figs. 2 to 5. it is possible to change the size of the test space for the sample delimited by the fixing plates 1 and the linear drives 2 at the moment. In the bar clamping elements 3, which are assigned to the holes 10 in the fixing plates 1, a knee joint sample is mounted. The control system controls the individual linear drives 2 so as to achieve the desired resultant movement in the knee joint. The control system is able to control the linear drives 2 in such a way that not only the desired resultant knee joint movement is achieved, but also the action of passive elements - ligaments.

Na obr. 7 je znázorněno použití zařízení podle obr. 6 k simulaci žvýkacích pohybů a zatížení dolní čelisti, případně jednotlivých zubů. Dvojice v základní poloze paralelních kruhových fixačních desek 1 se středovými průchozími otvory 10 je spojena šesti lineárními pohony 2 napojenými na řídicí zařízení. Jelikož je kolenní kloub větší, než jsou vzorky zkoušené v příkladech provedení na obr. 2 až 5, mají zde použité lineární pohony 2 větší délku, než jakou mají v příkladech provedení na obr. 2 až 5. V tyčových upínacích prvcích 3, které jsou přiřazeny otvorům 10 ve fixačních deskách 1, je uchycen vzorek lebky s čelistí a zuby. Ve znázorněném příkladu provedení mají otvory 10 ve fixačních deskách 1 větši rozměr, neboť je zkoušený vzorek větší. Vhodnou volbou velikosti otvorů 10 ve fixačních deskách 1 ve spolupráci s vhodnou délkou lineárních pohonů 2 je umožněno okamžité přizpůsobení zkušebního zařízeni velikosti aktuálně zkoušeného vzorku - lebky. Řídicí systém řídíFIG. 7 illustrates the use of the device of FIG. 6 to simulate chewing movements and loading of the lower jaw or individual teeth. The pair in the basic position of the parallel circular fixing plates 1 with the central through holes 10 is connected by six linear drives 2 connected to the control device. Since the knee joint is larger than the samples tested in the exemplary embodiments of Figs. 2 to 5, the linear drives 2 used herein have a greater length than that of the exemplary embodiments of Figs. 2 to 5. assigned to the holes 10 in the fixing plates 1, a skull sample with a jaw and teeth is attached. In the illustrated embodiment, the holes 10 in the fixing plates 1 have a larger dimension, as the test sample is larger. By appropriately selecting the size of the holes 10 in the fixation plates 1 in cooperation with a suitable length of the linear drives 2, it is possible to immediately adapt the test device to the size of the currently tested sample - the skull. The control system controls

PS3567CZ jednotlivé lineární pohony 2 tak, aby bylo dosaženo požadovaného výsledného pohybu dolní čelisti a/nebo požadovaného silového zatížení zubů atd.PS3567GB single linear drives 2 to achieve the desired lower jaw movement and / or tooth load, etc.

Obecné pro vynález platí, že volbou velikosti a tvaru fixačních desek 1, volbou velikosti a tvaru otvorů 10 ve fixačních deskách, upínacích prvků 3 a 5 volbou délky lineárních pohonů 2 spojujících každé dvě sousední fixační desky 1 je možno pro každý konkrétní zkoušený vzorek vytvořit vždy optimální, přesné a zcela variabilní zkušební zařízení. Je možné také použít odlišný počet lineárních pohonů 2 než je znázorněných šest mezi každou dvojicí fixačních desek 1. V případě potřeb je také možné, aby jednotlivé sousední fixační desky 10 1 byly spojeny lineárními pohony odlišné délky, takže vzdálenost každých dvou sousedních fixačních desek 1 může být odlišná.In general, the size and shape of the fixing plates 1, the size and shape of the holes 10 in the fixing plates, the clamping elements 3 and 5 and the length of the linear drives 2 connecting each two adjacent fixing plates 1 can always be created for each particular sample to be tested. optimal, accurate and completely variable testing equipment. It is also possible to use a different number of linear drives 2 than the six shown between each pair of fixation plates 1. If necessary, it is also possible for the individual adjacent fixation plates 10 1 to be connected by linear drives of different length so that be different.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení pro mechanické zkoušení funkčních segmentů 4 lidského těla je 15 využitelné v lékařské a biomechanické oblasti pro určováni mechanických vlastností prvků lidského těla, testování vyráběných komerčních fixátorů a náhrad z hlediska jejich optimálního využití v konkrétním klinickém případě.The device for mechanical testing of functional segments 4 of the human body is useful in the medical and biomechanical fields for determining the mechanical properties of human body elements, testing commercial fixators and replacements for optimal use in a particular clinical case.

Zařízeni pro mechanické zkoušeni funkčních segmentů 4 lidského těla je také využitelné ve výrobně - technické oblasti jako zkušební zařízení pro 20 vývojáře a výrobce lékařské techniky, poskytující možnost simulace pohybového zatížení segmentů 4 lidského těla.The device for mechanical testing of the functional segments 4 of the human body is also useful in the manufacturing-technical field as a testing device for 20 developers and manufacturers of medical technology, providing the possibility of simulating the movement load of the segments 4 of the human body.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zařízení pro mechanické zkoušení funkčních segmentů lidského těla obsahující upínací prvky zkoušeného funkčního segmentu lidského těla a pohonné ústrojí, vyznačující se tím, že upínací prvky (3) zkoušeného funkčního segmentu (4) lidského těla jsou uloženy na alespoň dvou fixačních deskách (1), které jsou na svém vnějším obvodě spojeny systémem šikmo uspořádaných lineárních pohonů (2), přičemž lineární pohony (2) jsou napojeny na řídicí zařízení a zkušební prostor pro zkoušený funkční segment (4) lidského těla je situován ve vnitřním prostoru vymezeném fixačními deskami (1) a lineárními pohony (2).A device for mechanically testing functional body segments comprising a clamping element of a test human body segment and a drive train, characterized in that the clamping elements (3) of the test human body segment (4) are supported on at least two fixing plates (1) which are connected on their outer circumference by a system of obliquely arranged linear drives (2), the linear drives (2) are connected to the control device and the test space for the tested functional segment (4) of the human body is situated in the inner space delimited by fixing plates ) and linear drives (2). 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že fixační desky (1) jsou opatřeny středovým průchozím otvorem (10).Device according to claim 1, characterized in that the fixing plates (1) are provided with a central through hole (10). 3. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že lineární pohony (2) jsou s fixačními deskami (1) spojeny rozebíratelně.Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the linear drives (2) are detachably connected to the fixing plates (1). 4. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že fixační desky (1) mají kruhový tvar a jsou ve své střední části opatřeny kruhovým průchozím otvorem (10) s upínacími prvky pro zkoušený funkční segment (4) lidského těla.Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fixing plates (1) have a circular shape and are provided in their central part with a circular through hole (10) with clamping elements for the tested functional segment (4) of the human body.
CZ20080238A 2008-04-17 2008-04-17 Device for mechanical testing of human body functional segments CZ300700B6 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080238A CZ300700B6 (en) 2008-04-17 2008-04-17 Device for mechanical testing of human body functional segments
PCT/CZ2009/000051 WO2009127171A1 (en) 2008-04-17 2009-04-14 Device for mechanical testing of functional segments of human body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080238A CZ300700B6 (en) 2008-04-17 2008-04-17 Device for mechanical testing of human body functional segments

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2008238A3 true CZ2008238A3 (en) 2009-07-22
CZ300700B6 CZ300700B6 (en) 2009-07-22

Family

ID=40874558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20080238A CZ300700B6 (en) 2008-04-17 2008-04-17 Device for mechanical testing of human body functional segments

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ300700B6 (en)
WO (1) WO2009127171A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2272466A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-12 Medizinische Hochschule Hannover Knee joint prosthesis and method for producing said prosthesis
ES2372941B1 (en) * 2010-07-13 2012-12-04 Servicio Andaluz De Salud ANCHORAGE DEVICE FOR PELVIS FIXATION.
US9351857B2 (en) 2010-11-15 2016-05-31 Advanced Mechanical Technology, Inc. Method and apparatus for joint motion simulation
JP6481888B2 (en) * 2015-01-08 2019-03-13 学校法人早稲田大学 Attaching the biological tissue fixture

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5670708A (en) * 1996-04-02 1997-09-23 Endura-Tec Systems Corporation High frequency intravascular prosthesis fatigue tester
US5937530A (en) * 1997-11-26 1999-08-17 Masson; Martin Kinematic restraint device and method for determining the range of motion of a total knee replacement system
US6223604B1 (en) * 1998-01-23 2001-05-01 Wisconsin Alumni Research Foundation Mobile truss testing apparatus
DE10063630A1 (en) * 2000-12-20 2002-07-04 Steudel Wolf Ingo Finite element testing method for precise determination of the mechanical properties of implant segments to be placed in the spinal column
JP2003164461A (en) * 2001-11-29 2003-06-10 Sangaku Renkei Kiko Kyushu:Kk Artificial joint operating device, artificial joint simulator using the same, and friction test device for artificial joint
US7062983B2 (en) * 2002-11-27 2006-06-20 The Procter & Gamble Company Simulation apparatus
US7895899B2 (en) * 2005-12-03 2011-03-01 Kelly Brian P Multi-axis, programmable spine testing system
CZ19350U1 (en) * 2008-04-17 2009-02-23 Vysoké ucení technické v Brne Device for mechanical testing of human body functional segments

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009127171A1 (en) 2009-10-22
CZ300700B6 (en) 2009-07-22
WO2009127171A4 (en) 2009-12-10
WO2009127171A8 (en) 2010-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3270832B1 (en) A surgical aid for joints
Prasarn et al. Adjacent-level biomechanics after single versus multilevel cervical spine fusion
Maurer et al. Comparative evaluation of two osteosynthesis methods on stability following sagittal split ramus osteotomy
CZ2008238A3 (en) Device for mechanical testing of human body functional segments
CN103025237A (en) Device for measuring knee laxity
Yucesoy et al. Intra-operatively measured spastic semimembranosus forces of children with cerebral palsy
Kaya et al. Effects of inter-synergistic mechanical interactions on the mechanical behaviour of activated spastic semitendinosus muscle of patients with cerebral palsy
Ziegenfuss et al. A biomechanical analysis of double-screw, double-button, and screw-button fixation constructs in patient-specific instrument–guided Latarjet procedure
Persad et al. Procedures for obtaining muscle physiology parameters during a gracilis free-functioning muscle transfer in adult patients with brachial plexus injury
EP1217960A1 (en) Method of measuring bone strength, apparatus for measuring bone strength and fixation device
CZ19350U1 (en) Device for mechanical testing of human body functional segments
US8322238B2 (en) System, apparatus, and methods for evaluating medical device performance
Savoldi et al. Biomechanical behaviour of craniofacial sutures during distraction: An evaluation all over the entire craniofacial skeleton
Meyers et al. Characterization of interfragmentary motion associated with common osteosynthesis devices for rat fracture healing studies
AU2003224016A1 (en) Passive movement of a patient in a magnetic resonance tomograph
US4570641A (en) Surgical myometer method
CN114903660A (en) In vitro testing system and testing method for three-dimensional motion of artificial intervertebral disc
Möller et al. Viscoelasticity of the alar and transverse ligaments
Ribeiro et al. Biomechanical validation of a tibial critical-size defect model in minipigs
Ferrara et al. A preliminary biomechanical evaluation in a simulated spinal fusion model
RU22611U1 (en) DEVICE FOR FIXING SPINAL MOTOR SEGMENTS OF EXPERIMENTAL ANIMAL IN SPONDYLODESIS
Halewood et al. 18 Functional Biomechanics with Cadaver Specimens
RU132713U1 (en) DEVICE FOR OSTEOSYNTHESIS OF PROXIMAL METAEPIPHYSIS OF THE HUMEROUS BONE
de Souza Filho et al. Analysis of the interexaminer reliability of two clinical tests to measure the flexion range of motion of the lumbar spine
Rahim Nondestructive Evaluation Of A Polymer Composite Hip Implant Using Lock-In Thermography

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20160417