Изпратете добра работа в базата от знания лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в техните проучвания и работи, ще бъда много благодарен.
В момента, биомеханика, е секцията по биофизика, разполага с голям арсенал от методи на изследване на опорно-двигателния функция както в статиката и динамиката, проучването не само външната картина на движение, но също и механизъм за контрол, оцеляването на организма, което дава възможност да се определи набор от параметри, характеризиращи моторно начин. Това понятие включва не само механични прояви и движения и реакции околната среда, но също и на условията за контрол на движението на организация, съотношение с дейността на всички организми и системи.
Получената биохимична изследвания информация служи за основа за определяне на правила позволява да се определи количествено степента на увреждане на опорно-двигателния апарат функция в различни патологични състояния. Тя осигурява обективна оценка на опорно-двигателния апарат и организацията на системата на движенията и може да се използва за диференциална диагноза методи за обосновка редукционна лечение, създаване на предпоставки за развитие на инструменти Протези за цел да компенсира загубените си функции. Методологически основи на биомеханични изследвания непрекъснато се подобрява с помощта на най-новите постижения, особено в областта на електрониката и компютърните технологии.
Един от най-новите разработки в областта на протези - така наречените биоелектрически горен крайник протези, които се задвижват с помощта на електроди усещане на електрически ток, произведен от мускулна пън по време на намаление. След това информацията се предава на микропроцесора, и в резултат на протезата влезе в сила. С най-новите технологии, изкуствени ръце позволяват въртеливо движение в храстите, вземете и задръжте обекти. Биоелектричната протези позволяват успешното използване и такива неща като лъжица, вилица, химикалка и т.н.
Същността на биомеханичните протезите е, че след като ръцете на ампутирания крайник запазва останки от алчни мускули са имали по-рано. Когато намаляването на техния електрически импулс приложения променливотоков възприема намира на контролните електродите на кожата биомеханични ръка протеза. Електронна система за усилване, налични в тези електроди, дори и с леко намаляване на мускулната тъкан, за да включите / изключите малък по размер, но мощен електромотор, от движението на палеца и показалеца.
Електромеханична взаимодействие на мускулите.
Помислете за механизма на мускулното съкращение в примера с кардиомиоцити. Електромеханична двойка - този цикъл на последователни процеси, започващи с действието потенциал AP в сарколемата (клетъчната мембрана) и завършващи мускулна свиване отговор.
Main Stage, за да се проследи процесът на фигура 1.
стелки електрод мускулна пън
кардиомиоцитна намалението е както следва:
1 - когато се прилага към клетка стимулиращ импулс отваря бързо (време на активиране на 2 милисекунди) натриев канал, Na + йони влизат в клетката, което води до деполяризация на мембраната;
2 - води до деполяризация на плазмената мембрана в него и в отвора на Т-тръбичка на волтаж-зависими бавно калциеви канали (време 200 MS живот) и Са2 + йони, идващи от извънклетъчната среда, където концентрация 2 х 10 ^ (- 3) мола / L в клетки (вътреклетъчен Са2 + концентрация = 10 ^ (- 7) мол / л);
3 - калциев влизане в клетката активира мембрана superlattice. е вътреклетъчен депо CP, което води до така наречената "Калций воле". Са2 + от SR получен на актин-миозин комплекс МФ, отворени вериги актин активни места, което води до затваряне на моста и по-нататъшното развитие на якост и саркомера скъсяване;
4 - в края на процеса на намаляване миофибрили на Са2 + йони през калциеви помпи в СР мембрана активно прекрати навътре саркоплазмения ретикулум;
5 - електромеханично процес свързване завършва с К + пасивно излиза клетките, което води реполяризацията мембрана;
6 - Са2 + активно се извеждат с извънклетъчната среда чрез сарколемата калциеви помпи.
По този начин, кардиомиоцити електромеханични постъпления конюгиране на два етапа: първи малък поток активира калциев входящо SR мембрана, улесняване повече освобождаване на калций от вътрешноклетъчни магазини, и след това получената намаляването на изтласкване настъпва саркомера. гореописания процес на конюгиране двустепенен доказано експериментално. Експериментите показаха, че: а) отсъствието на калций от извън потока клетки) престава саркомери намаляване, б) в постоянно количество на калциев освободен от промяната на амплитудата на потока на SR калций води до промяна корелира добре контрактилната сила. Поток на Са йони "в клетката по този начин изпълнява две функции: образува дълъг период от време (200 мсек) кардиомиоцитна акционния потенциал плато и участва в процеса на електромеханично съединителя.
Трябва да се отбележи, че не всички от мускулните клетки на процеса на интерфейс организъм се случва, тъй като в кардиомиоцитите. Така, в топлокръвно скелетната мускулатура действие потенциални къси (2 - 3 мсек) и бавен поток на калциеви йони в него линия. В тези клетки е силно развита система T напречна канали, подходящи за директно саркомера близо до Z-дискове (вж. Фиг. 1). Промени в мембранния потенциал по време на деполяризация чрез Т-система се предава в тези клетки директно с SR мембраната въздуха причинява освобождаване на Са2 + и активирането на допълнително свиване (3, 4, 6). Времето на описания метод е показан на фиг. 1
Общото за всички мускулните клетки е процес на освобождаване на Са2 + йони и вътреклетъчните запаси - саркоплазмичната ретикулум и допълнително активиране на свиване. Производството на SR освобождаване на калций се наблюдава експериментално, използвайки луминисцентно в присъствието на Са2 + йони, акварин протеин, който се изолира от светлинния медуза.
Процесът на релаксация на мускулите повторете всички стъпки в обратен ред.
Протезата на предмишницата с биоелектричната контрол на две функции.
Въпросът за управлението на двата биоелектрически функции протези - флексия и разширяване пръст изкуствена ръка и наклон напред и супинация на предмишницата втулка (четка) може да бъде решен по различни начини. Един метод е да се осигури система за контрол на четири канала, при което всеки канал осигурява независим контрол на един от горните четири движението на двата механизма (страна и ръка въртенето на втулката) на четири мускулите на естомп на ръка. Това може да се направи чрез просто повторение на конвенционален двуканален системата за контрол на един функция. Предимствата на тази система са относителната простота на схеми за изграждане и възможността за едновременна и независим контрол на двете движения в различни комбинации: .. Finger флексия с едновременното наклонения ръкав ръка, пръст флексия с супинация на втулка предмишницата и т.н. Освен това, такава система по-пълно отговаря на заключителния контрол в нормалното. Въпреки това, тази система има редица недостатъци, които намаляват перспективите за неговото широко практическо приложение. Основните от тях са свързани с получаването на четири независими сигнали от мускулите на пън по време на голямо разнообразие от наранявания, както и естеството на ампутация, което представлява значително увеличение на общия размер, тегло и цена на системата за контрол.
Друг начин е да се контролира четири последователни движения на задвижващите механизми на биоелектрически сигналите от двете групи мускули пън - флексорни и екстензорни четки, какъвто е случаят в протезата на една контролирана функция. Предимствата на този метод са малки размери и контрол на теглото система, относителната лекота на прилагане, достатъчна надеждност на цялата система за контрол, възможността за използване на ограничен брой мускули да контролира няколко движения, простота мускулна обучение за отделни комбинаторни и изпращане на управляващи сигнали. Недостатък на този метод - невъзможността да изпълнява едновременно две движения. Същността на метода за последователно контрол е, че системата за контрол е свързан или синтетичен четка, при определени условия, или за задвижване на механизма за въртене.
Включване на системата прави произволно по желание на пациента. Като цяло, този контрол система блок диаграма (Фигура 2) могат да бъдат представени.
Двойна система за контрол се състои от колектора на устройството 1, предварително усилвател 2, датчици 3, 4 крайни усилватели с товар под формата на реле 5, какъвто е случаят в системите за контрол на реле за протезни устройства с контролируема аудио функция, описани по-горе. Има се прилага само една нова връзка - превключващо устройство Б а, с RP реле натоварване, чрез което системата може да бъде свързан към един от два електрически мотора Ml или М2 или механизъм четка устройство за въртене, съответно. Първоначално, системата за контрол е свързан, например, с контрол на четка и устройство се извършва по същия начин, както в протези с една функция: сигнали от мускули флексорни на ръчен огъване и с мускули екстензорни - опънат пръст изкуствен страна. При хранене кратко и остър сигнал прилагане мускул се задейства и устройството за превключване използва за контрол на системата чрез контактите на релето е свързано RZ управлява мотора M2 ръка въртене на втулката. M2 управление на двигателя е същата като на мотора М1, от една и съща мускулна контрол, с бавна намаляване на тях, отколкото при превключване, както и смяна на полярността на двигателя M2 е избрана да флексора контролиран наклон напред и разтегателен мускули - супинация предмишницата ръкав. Превключвателна система обратно да контролира четка, направени от изкуствен повторно изпращане кратко остър сигнал прилагане мускули, което води връща превключвателното устройство към първоначалното си състояние, т.е.. Е. Контакти RH реле М1 е свързан към системата за управление на двигателя. Преминаването е възможно с едно или и двете мускулите контрол.
Фигура 2. Блок схема на системата за контрол на биоелектрически две функции.
Протезата с предмишницата биоелектричната движение контрол пръст и въртене четка PR2-37 изкуствена протеза за хора с предмишницата пън 6 см или повече от лакътя и предмишницата-къс ръка консервирани с не по-малко от 8 cm, при липса на мускул или по време на неговото въртене ограничение 30 градуса ,
Протезата се състои от (Фигура 3): възел - четка с изкуствен биоелектрична система за управление и задвижване въртене, предмишницата ръкави и захранване. Получаване ръкав формира не падне и не изисква допълнително закопчаване. протеза дизайн включва използването на ръкава с помощта на други видове крепежни елементи (remeshkovoe, юзда, TSIETIN маншет, кожа рамото ръкав и т.н.).
Фиг.3 Общ вид: 1 - PU четка, 2 - реле усилвател 3 - усилвател biopotentials 4 - електрод "маса", 5 - Разпределителна кутия 6 - захранващ кабел с щепсел, 7 - въртене устройство четка 8 - втулка предмишницата, 9 - захранване.
Четка и механизъм въртене заедно с мощност усилвател и устройството за превключване образуват един общ възел полуфабрикати.
Фигура 4. въртене четка Кинематичен задвижващата верига.
Механизмът за въртене включва кутия корпус с цилиндрична форма, в която е разположен електрически мотор. Предавателната кутия се състои от два етапа на предавката Z1 и Z2 (фиг. 4), двойка самозаконтряща винт Z3 и зъбно колело с вътрешно зацепване, Z4, Z5.
Максималният въртящ диск е 0,5 - * 5Н m; брой на завъртанията - не по-малко от 15 об / мин; протеза маса не надвишава 1,2 кг.
Системата за контрол е почти същата като тази за протезата с контролиран функция. В система за контрол на добавяне електронен превключващо устройство за превключване на системата за контрол на свиващи и разгъващи пръстите четка па контролира пронация и супинация на предмишницата и обратно. използван в настоящото протезата Захранването е същата като тази в протезата на една контролирана функция. Схема биоелектрична пропорционална система за контрол флексия и разширяване на въртенето на пръстите и ръката е показано на фигура 5.
Фигура 5. Блок схема на системата на биоелектрически пропорционално управление две функции.
Както се вижда от фигурата, при операционна система на принципа на контрол е същото като пропорционална и четка системата за контрол в протезата на предмишницата и устройството на превключване е същата като в протезата на предмишницата. По този начин, системата за пропорционално управление, работи две функции по същия начин, тъй като системата на реле е едни и същи последователни контролни функции, с единствената разлика, че тук изпълнителен органи скорост (пръстите на ръцете и въртене предмишницата) варира пропорционално на големината на входния биоелектрически (контрол) на сигнала.
2. "Ортопедична крайници на деца с дефекти" под редакцията на проф VI Филатов, Ленинград "Медицина" 1981
3. "Наръчник на protezirovaniiyu" редактирана от проф VI Филатов, Ленинград "Медицина" 1978
Поставен Allbest.ru
Свързани статии