Элементы
электромеханической модели тазобедренного сустава человека
Для дальнейшего изучения взаимодействия мышц и связок тазобедренного сустава, articulatio coxae, мы сконструировали электромеханическую модель тазобедренного сустава человека с объемной тазовой частью. Она была описана в заявке на изобретение и для краткости называлась динамическая модель тазобедренного сустава (Архипов С.В., 2009). Модель воспроизводила правый тазобедренный сустав, articulatio coxae, человека и содержала закрепленную на основании бедренную часть, снабженную сферической головкой и аналогом связки головки бедренной кости (Рис. 1).
 |
| Рис. 1. Основание и бедренная часть электромеханической модели тазобедренного сустава человека с системой из трех взаимно перпендикулярных масштабно-координатных сеток (вид спереди). |
Для уточнения положения элементов электромеханической модели тазобедренного сустава человека при возникающей необходимости она дополнялась двумя вертикально расположенными, перпендикулярными друг другу плоскостями. На них закреплялись масштабно-координатные сетки, а третья располагалась на верхней поверхности основания модели. Бедренная часть модели с аналогом связки головки бедренной кости,основание модели и масштабно-координатные сетки детально описаны ранее. Указанные элементы использовались в экспериментах на комбинированной механической модели тазобедренного сустава человека.
В отличие от комбинированной механической модели, электромеханическая модель тазобедренного сустава снабжена объемной тазовой частью. Основой объемной тазовой части явился вертлужный элемент. Изначально он использовался при сборке механической модели тазобедренного сустава человека. Конструктивные и геометрические особенности вертлужного элемента модели мы изложили выше. Тазовый элемент объемной тазовой части модели выполнен из жесткой пластины органического стекла толщиной 5 мм. На пластину наклеено изображением костей таза в масштабе 1:1. Справа к тазовому элементу винтами прикреплялся вертлужный элемент, что воспроизводило правую вертлужную впадину таза (Рис. 2).
 |
| Рис. 2. Объемная тазовая часть электромеханической модели тазобедренного сустава человека; вверху – вид спереди, 1 – тазовый элемент, 2 – вертлужный элемент; внизу – вид снаружи. |
Пространственная ориентация вертлужного элемента соответствовала положению вертлужной впадины таза, pelvis. Вертлужный элемент закреплялся с наклоном вниз в латеральную сторону, под углом 45°, и был повернут вперед на 25°, а продольная ось канавки фасонной выточки повернута на угол 180° (Рис. 3).
 |
| Рис. 3. Особенности закрепления вертлужного элемента объемной тазовой части электромеханической модели тазобедренного сустава человека; вверху – вид снаружи, внизу – вид сзади. |
Вверху
на задней поверхности тазового элемента по средней линии на уровне изображения
межпозвонкового диска L5-S1 присоединен винтом обращенный назад грузовой кронштейн
для подвешивания нагрузки. Кроме этого, на задней поверхности тазового элемента
на уровне центра изображения левого тазобедренного сустава прикреплялся опорный
кронштейн. К вертлужному элементу объемной тазовой части прикреплялся
обращенный назад-наружу-вниз кронштейн для соединения с аналогом комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу. Его мы условно
поименовали кронштейн коротких
ротаторов бедра (Рис. 4, 5).
 |
| Рис. 4. Кронштейны объемной тазовой части электромеханической модели тазобедренного сустава человека; 1 - кронштейн коротких ротаторов бедра, 2 – грузовой кронштейн для подвешивания нагрузки, 3 - опорный кронштейн (вид сзади с медиальной стороны). |
 |
| Рис. 5. Кронштейны объемной тазовой части электромеханической модели тазобедренного сустава человека (вид сзади с латеральной стороны). |
В
качестве нагрузки модели использован металлический диск массой 1 кг. Он был
снабжен цепями с элементом крепления к грузовому кронштейну. С металлическим
диском соединялись три узконаправленных источника света – «лазерные
указки». Источники света располагались перпендикулярно друг другу. Один обращен
вниз, второй – назад, а третий – в медиальную сторону (Рис. 6).
 |
| Рис. 6. Нагрузка модели – металлический диск, снабженный цепью с элементом крепления к грузовому кронштейну, а также узконаправленными источниками света (лазерные указки); вверху – вид сверху, показана прикрепленная (вертикальная) лазерная указка, внизу – вид сбоку, прикреплены три перпендикулярных друг другу лазерных указок. |
Общая
масса нагрузки с тремя лазерными указками, цепью и
элементом крепления составила
1.1 кг (Рис. 7).
 |
| Рис. 7. Нагрузка модели подвешена на динамометре за элемент крепления цепи. |
Нагрузка прикреплялась посредством элемента крепления к грузовому кронштейну,
расположенному на задней поверхности тазового элемента модели. Общая масса объемной тазовой части, содержащей: вертлужный элемент, тазовый
элемент с кронштейнами и подвешенной нагрузкой составила 1.8 кг (Рис. 8).
 |
| Рис. 8. Взвешивание объемной тазовой части электромеханической модели тазобедренного сустава человека с подвешенной нагрузкой; справа – вид спереди; слева – вид сзади, видно место соединения элемента крепления нагрузки с крайним отверстием грузового кронштейна тазового элемента. |
В отдельных экспериментах для дополнительной опоры объемной тазовой
части использовался специально сконструированный механический подъемник объемной
тазовой части. Он представлял собой рычажный механизм, снабженный пружинно-винтовой
системой, размещенной на основании (Рис. 9, 10).
 |
| Рис. 9. Подъемник объемной тазовой части (вид сзади); 1 – основание, 2 – рычажная система, 3 – винтовая втулка, 4 – возвратная пружина, 5 – вертикальный стержень, 6 – наконечник. |
 |
| Рис. 10. Подъемник объемной тазовой части; вверху – вид спереди; в центре – вид сбоку, внизу – вид сверху. |
При
вращении резьбовой втулки крайние элементы рычажной системы сближались,
вертикальный стержень поднимался. Когда наконечник упирался в опорный кронштейн
тазового элемента снизу, он поднимал всю объемную тазовую
часть с нагрузкой. При обратном вращении резьбовой втулки возвратная пружина разводила в
стороны крайние элементы рычажной системы, а вертикальный стержень смещался
вниз. Соответственно, опорный кронштейн тазового элемента, опирающийся на
наконечник, опускался.
В некоторых
экспериментах на электромеханической
модели тазобедренного сустава человека объемная
тазовая часть перемещалась в горизонтальной и фронтальной плоскости. Для
стабилизации объемной тазовой части в различных стационарных положениях и при
движениях, подъемник объемной тазовой части снабжался четырьмя свободно
вращающимися колесами
(Рис. 11).
 |
| Рис. 11. Подъемник объемной тазовой части, снабженный колесами; вверху – вид спереди; в центре – два изображения в виде сбоку с правой и левой стороны, внизу – вид сзади. |
Установленный на четыре колеса подъемник объемной тазовой части имел удовлетворительную устойчивость, так как проекция общего центра масс находились между колес (Рис. 12).
 |
| Рис. 12. Подъемник объемной тазовой части, снабженный колесами (вид сверху). |
Благодаря
свободно вращающимся колесам подъемник объемной тазовой части имел возможность
передвигаться по ровной плоскости вслед перемещающейся объемной тазовой части (Рис. 13).
 |
| Рис. 13. Подъемник объемной тазовой части (вид в аксиальной проекции). |
Электромеханическую
модель тазобедренного сустава человека с объемной
тазовой частью мы дополнили аналогом средней ягодичной мышцы переменной длины.
Также переменной длины нами изготовлен аналог комплекса коротких мышц,
вращающих бедро наружу. По нашему замыслу он воспроизводил функцию комплекса малых
мышц супинаторов тазобедренного сустава: квадратную мышцу бедра, musculus quadratus
femoris, близнецовые мышцы, musculus gemelli, и наружную запирающую мышцу, musculus obturatorius internus (Синельников Р.Д., Синельников Я.Р., 1996).
Каждый из указанных аналогов мышц имел в своем составе динамометр,
элементы крепления, винтовой стержень и винтовую втулку (Рис.
14).
 |
| Рис. 14. Элементы – аналоги мышц; вверху – аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу (динамометр БПЦ-10-01); внизу – аналог средней ягодичной мышцы (динамометр ВБ-10). |
Использованы
пружинно-механические динамометры, а именно безмены пружинно циферблатные:
БПЦ-10-01 и ВБ-10. Они были рассчитаны на максимальную нагрузку 10 кг с ценой
деления 0.1 кг. В отдельных случаях для измерения силы мы использовали
электронный динамометр OCS-1, рассчитанный на
максимальную нагрузку 20 кг с предельной точностью измерения до 0.001 кг (Рис. 15).
 |
| Рис. 15. Электронный динамометр OCS-1. |
Элемент
крепления аналога средней ягодичной мышцы, выполненный из
проволоки в виде крючка, присоединялся с тазовым элементом в области
изображения крыла правой подвздошной кости. В свою очередь, резьбовая втулка прикреплялась
к бедренной части модели на передней поверхности аналога большого вертела бедра
(Рис.
16).
 |
| Рис. 16. Аналог средней ягодичной мышцы, соединенный с бедренной и тазовой частью; вверху – вид спереди, внизу – вид с латеральной стороны. |
При
вращении резьбовая втулка накручивалась на резьбовой стержень, что уменьшало
общую длину аналога средней ягодичной мышцы. Это приближало изображение крыла
подвздошной кости объемной тазовой части во фронтальной плоскости к аналогу
большого вертела бедренной кости.
Элемент
крепления аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу,
мы выполнили из металла в виде серьги. Она соединялась с кронштейном
коротких ротаторов бедра тазового элемента. При этом резьбовая втулка прикреплялась
к задней поверхности аналога большого вертела бедренной части модели (Рис. 17).
 |
| Рис. 17. Аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, соединенный с бедренной и тазовой частью; вверху – вид сзади, внизу – вид сверху. |
При
вращении резьбовая втулка накручивалась на резьбовой стержень. Это уменьшало
общую длину аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, и приближало
в горизонтальной плоскости кронштейн коротких ротаторов бедра тазового элемента к аналогу большого вертела бедренной части модели.
Вращение
резьбовой втулки аналога комплекса коротких мышц, поворачивающих бедро наружу,
аналога средней ягодичной мышцы, а также подъемника объемной тазовой части
осуществлялось электрическими приводами с аккумуляторными батареями, разных коммерческих
фирм
(Рис. 18).
 |
| Рис. 18. Электрические приводы с аккумуляторными батареями разных фирм, использованных для вращения резьбовых втулок; вверху – электрический «шуруповерт» Nupower, внизу – электрический «шуруповерт» Cinhell. |
Вращение двигателя электропривода
предавалось на резьбовую втулку через гибкий вал (Рис. 19).
 |
| Рис. 19. Гибкий вал для передачи вращения от электрического привода с аккумуляторной батареей на резьбовые втулки. |
При
вращении резьбовая втулка накручивалась на резьбовую шпильку, что приводило к
укорочению системы. Шпилька и втулка имели резьбу М6 с шагом резьбы 1 мм.
Соответственно, один полный оборот резьбовой втулки укорачивал, либо удлинял
систему на 1 мм (Рис. 20, 21).
 |
| Рис. 20. Электромеханические приводы элементов модели; слева – электромеханический привод аналога средней ягодичной мышцы, справа – электромеханический привод аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу. |
 |
| Рис. 21. Электромеханический привод подъемника объемной тазовой части. |
Бедренная часть модели и вертлужный элемент объемной тазовой части модели соединялись четырьмя гибкими элементами: верхним, нижним, передним и задним. Мы их выполнили из гибкого стального проволочного троса диаметром 1.5 мм с полимерной оболочкой (Рис. 22).
 |
| Рис. 22. Гибкие элементы, использованные для соединения бедренной и тазовой части модели. |
Указанные элементы располагались снаружи от сферической головки бедренной части модели и воспроизводили наружные связки тазобедренного сустава. Каждый из гибких элементов, имел элемент крепления имеющий вид петли на одном из концов, который соединялся с торцом вертлужного элемента винтами. Противоположный конец прикреплялся к бедренной части модели специальными винтовыми зажимами (Рис. 23).
 |
| Рис. 23. Вид на шарнир электромеханической модели тазобедренного сустава человека с объемной тазовой частью, воспроизводящая правый тазобедренный сустав (вид спереди, корпус бедренной части модели удален); условные обозначения: 1 – аналог горизонтальной части подвздошно-бедренной связки, 2 – аналог седалищно-бедренной связки, 3 – аналог вертикальной части подвздошно-бедренной связки, 4 – аналог лобково-бедренной связки. |
Методика
прикрепления аналогов наружных связок и выбор их длины детально обсужден ранее при
описании механической модели тазобедренного сустава человека с аналогами наружных связок. Один конец аналога подвздошно-бедренной связки
прикреплялся к переднемедиальной поверхности аналога большого вертела бедренной
части модели, а другой – к средней ее части на передней поверхности. Средняя
часть аналога подвздошно-бедренной связки присоединялась к торцу вертлужного
элемента винтом М3, расположенным на двенадцати часах. Таким образом, одна
часть аналога подвздошно-бедренной связки имела ориентацию, близкую к
горизонтальной, а другая – близкую к вертикальной. Горизонтальная часть аналога
подвздошно-бедренной связки воспроизводила горизонтальную порцию
подвздошно-бедренной связки, ligamentum
iliofemorale,
а вертикальная часть аналога подвздошно-бедренной связки воспроизводила
вертикальную порцию подвздошно-бедренной связки, ligamentum
iliofemorale.
Порции подвздошно-бедренной связки, ligamentum
iliofemorale,
детально описаны в работе В.В.Кованов, А.А.Травин (1963), где указано, что данная
связка может выдерживать нагрузку до 600 кг. В отдельных источниках
горизонтальную порцию подвздошно-бедренной связки, ligamentum
iliofemorale,
именуют подвздошно-вертельная связка, ligamentum iliotrochanteric, а вертикальную ileofemorale superius, а иногда
– передняя часть связки Бертина.
Один
конец аналога лобково-бедренной связки, прикреплялся винтом М3 к отверстию в
торце вертлужного элемента, расположенному на четырех часах, а другой
соединялся с задней поверхностью основания аналога большого вертела бедренной
части модели.
Верхний
конец аналога седалищно-бедренной связки прикреплялся винтом М3 к отверстию
торца вертлужного элемента, расположенному на восьми часах, а нижний конец
соединялся с задней поверхностью бедренной части модели (Рис. 24).
 |
| Рис. 24. Общий вид электромеханическую модель тазобедренного сустава человека, воспроизводящую правый тазобедренный сустав, объемная тазовая часть соединена с бедренной частью аналогами наружных связок и аналогом средней ягодичной мышцы (вид спереди); внешний корпус бедренной части модели удален для обзора мест крепления аналогов связок (включены узконаправленные источники света). |
Аналог
связки головки бедренной кости также выполнен из гибкого стального проволочного
троса диаметром 1.5 мм с полимерной оболочкой. Дистальный конец аналога связки
головки бедренной кости пропускался через сквозное отверстие в сферической
головке модели и прикреплялся винтовым зажимом к бедренной части модели внутри металлического
корпуса. Длина аналога связки головки бедренной кости, расположенная внутри
шарнира модели, выбиралась таким образом, чтобы при движениях не происходило
повреждение дистального конца гибкого элемента. Для этого мы измерили
расстояние между верхним внутренним краем ямки фасонной выточки и отверстием в
фасонной выточке вертлужного элемента, которое располагалось на границе ямки
фасонной выточки и ее канавки (Рис. 25).
 |
| Рис. 25. Вид на вертлужный элемент объемной тазовой части (вид с медиальной стороны); измерительный зонд (указан стрелкой) введен в отверстие фасонной выточки вертлужного элемента, расположенное на границе ямки фасонной выточки и ее канавки; конец зонда касается верхневнутреннего края ямки фасонной выточки, а место соприкосновения с краем отверстия в фасонной выточке помечено белым маркером. |
На конце измерительного зонда белым маркером нанесены метки в области его соприкосновения с верхневнутренним краем ямки фасонной выточки и в области отверстия в фасонной выточке вертлужного элемента, которое располагалось на границе ямки фасонной выточки и канавки. Расстояние между метками измерено металлической линейкой и составило 25 мм. Затем на аналоге связки головки бедренной кости, выходящим из отверстия в сферической головке маркером нанесены метки через 5 мм (Рис. 26).
 |
| Рис. 26. Вид на сферическую головку бедренной части модели с выходящим из ее отверстия аналогом связки головки бедренной кости (вид с медиальной стороны); на аналоге связки головки бедренной кости белым маркером нанесены метки через 5 мм. |
Проксимальный
конец аналога связки головки бедренной кости вводился в отверстие в фасонной
выточке вертлужного элемента, которое располагалось на границе ямки фасонной
выточки и ее канавки. Далее вертлужный элемент устанавливался на сферическую
головку бедренной части шарнира. После этого аналог связки головки бедренной
кости натягивался и закреплялся винтовым зажимом так что метка, расположенная
на расстоянии 20 мм от сферической головки, находилась в отверстии фасонной
выточки вертлужного элемента, которое располагалось на границе ямки фасонной
выточки и ее канавки. С целью уменьшения трения в шарнире модели на поверхность
сферической головки и ответную ей поверхность вертлужного элемента наносилось
масло смазочное бытовое, обычно по ТУ 1-15-691-77.
Общий вид электромеханической модели тазобедренного сустава человека с объемной тазовой частью,
соединенной с бедренной частью аналогами мышц и связок представлен на
иллюстрации (Рис.
27).
 |
| Рис. 27. Электромеханическая модель тазобедренного сустава человека с объемной тазовой частью, соединенной с бедренной частью аналогами мышц и связок (вид спереди); пояснения к обозначениям см. в тексте. |
С целью пояснения
элементов электромеханической модели тазобедренного
сустава человека с объемной тазовой частью мы приводим ее описание с цифровыми
обозначениями в соответствие с иллюстрацией (см. Рис. 27). Сконструированная модель
содержала основание 1, объемную тазовую часть 2, и имеющую наружных корпус
бедренную часть 3, близкую по форме и размерам к проксимальному концу реальной
бедренной кости. Ее верхний конец 4, снабжен сферической головкой 5, и фасонным
выступом 6, аналогичным по форме и размерам большому вертелу бедренной кости, а
объемная тазовая часть 2, выполненная из жесткой пластины органического стекла
7, с нанесенным на нее изображением костей таза реального размера 8,
соединенная с вертлужным элементом 9, выполненным из металла, имеющим вид
половины сферы, снабженной цилиндрическим стержнем с отверстиями и элементами
крепления, и винтами 10, позволяющими закреплять вертлужный элемент 9, на
объемной тазовой части 2, в различных положениях в трех плоскостях. Основание
модели 1, содержит горизонтальную плоскую опорную поверхность 11, выполненную
из стеклотекстолита на резиновых ножках 12, к ней посредством карданного шарнира
13, с фиксатором - винтом 14, присоединен винтом 15, нижний конец 16, бедренной
части 3. Верхний конец 4, бедренной части 3, соединен с основанием 1, шпилькой
17, с резьбой М6, увеличивающей жесткость соединения бедренной части 3, с
основанием 1, и дающей возможность плавного регулирования положения бедренной
части 3, по отношению к основанию 1, например, посредством гаек, закрепляющих
шпильку 17, в отверстии кронштейна 18, жестко прикрепленного к основанию 1, а
верхний конец шпильки 17, прикреплен, например, посредством гаек к кронштейну,
которым снабжена задняя поверхность фасонного выступа 6, бедренной части 3. Кроме
этого, сферическая головка 5, подвижно соединяется с вертлужным элементом 9. Благодаря
данному шарнирному соединению имеется возможностью вращения сферической головки
5, в трех плоскостях. Ответная сферической головке 5, внутренняя сферическая
поверхность вертлужного элемента 9, имеет фасонную выточку, напоминающую по
форме и размеру ямку и вырезку реальной вертлужной впадины, в которой
расположен гибкий нерастяжимый элемент - аналог связки головки бедренной кости
(невиден так как находится внутри шарнира), выполненный из гибкого проволочного
троса. Один конец его был соединен с дном фасонной выточки вертлужного элемента
9, а другой – со сферической головкой 5, бедренной части 3. Кроме этого,
наружный торец 19, вертлужного элемента 9, соединен, с верхним концом 4,
бедренной части 3, несколькими гибкими нерастяжимыми элементами 20,
выполненными из гибкого проволочного троса, которые являются аналогами наружных
связок реального тазобедренного сустава: подвздошно-бедренной,
лобково-бедренной, седалищно-бедренной, которые прикрепляются к бедренной
части, винтами 21, а к торцу 19, вертлужного элемента 9, винтами 22. Объемная
тазовая часть 2, и бедренная часть 3, соединены аналогом средней ягодичной мышцы,
снабженным устройством для измерения силы 23, а также имеющим два элемента
крепления. Один из них в виде крючка 24, соединен с верхним наружным краем
объемной тазовой части 2, а другой 25, выполненный в виде шпильки с резьбой,
установленной во втулке 26, с внутренней резьбой, подвижно соединен с
кронштейном 27, подвижно соединенным с фасонным выступом 6, верхнего конца 4,
бедренной части 3, а с хвостовиком 28, втулки 26, соединен гибкий вал 29,
вращение которого в обоих направлениях обеспечивается электромотором 30. Причем
задняя поверхность объемной тазовой части 2, соединена с фасонным выступом 6,
бедренной части 3, аналогом комплекса коротких мышц,
вращающих бедро наружу, снабженного устройством для измерения силы 31, также
снабженным элементом крепления 32. Хвостовик 33, резьбовой втулки 34, соединен
с гибким валом 35, вращение которого обеспечивается электромотором 30, а
элемент крепления 32, подвижно соединен с другим отверстием кронштейна, которым
снабжена задняя поверхность фасонного выступа 6, бедренной части 3. Медиальная
часть аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу
31, подвижно соединяется с кронштейном коротких ротаторов бедра,
прикрепленного к тазовому элементу, а к тазовой части 2, в верхней ее части по
средней линии присоединен винтом 36, грузовой кронштейн, обращенный назад, к
которому прикрепляется на металлической цепи 37, нагрузка массой около 1 кг, а с
ней соединены три узконаправленных источника света - «лазерные указки» 39, лучи
монохроматического света, создаваемые ими направлены вдоль трех,
перпендикулярных друг другу координатных осей, а именно: назад, вниз и во
фронтальной плоскости медиально, так, что световые пятна 40, проецируются на
соединенные с основание 1, перпендикулярные друг другу вертикальные плоские
поверхности 41 и 42, выполненные из органического стекла с прикрепленными к ним
зажимами 43 и 44, с листами с масштабно-координатной сеткой. Третий лист с
масштабно-координатной сеткой 45, закреплен на плоской опорной поверхности 11,
основанием 1. При этом листы масштабно-координатной сетки 45, 46 и 47, образуют
трехмерную систему координат, предназначенную для уточнения проекций положения
нагрузки 38, при различных положениях тазовой части 2. Общий вид электромеханикой модели тазобедренного сустава человека до и после включения
узконаправленных источников света представлен на иллюстрации (Рис. 28).
 |
| Рис. 28 Электромеханическая модель тазобедренного сустава человека с объемной тазовой частью, соединенная с бедренной частью аналогами мышц и связок (вид спереди); вверху – до включения узконаправленных источников света, внизу – после включения узконаправленных источников света. |
На электромеханической модели тазобедренного сустава человека с объемной тазовой частью нами изучены особенности ее функционирования при наличии аналогов связок и
мышц в различных сочетаниях. На
подготовительном этапе, изменяя длину каждого аналога наружных связок и аналога
связки головки бедренной, мы определили ее влияние на амплитуду угла поворота в
шарнире в трех плоскостях, измеряя ее угломером с точностью до одного градуса.
Опытным путем подобрана точная длина аналогов связок так, чтобы объемная
тазовая часть модели не опрокидывалась в отсутствии усилия аналогов мышц в
покое и при движении, но при этом сохранялась максимальная подвижность в
шарнире. Оптимальная длина гибких элементов измерялась металлической линейкой с
точностью до 1 мм.
Нагрузка подвешивалась в точке, расположенной позади
и выше центра шарнира, что позволило добиться наибольшей устойчивости объемной тазовой части в отсутствие участия
экспериментатора или дополнительной опоры в виде подъемника объемной
тазовой части. Измерениями
металлической линейкой и штангенциркулем с
точностью до 1 мм определена длина плеча нагрузки, расстояние между отверстием
в дне фасонной выточки и ее краями, а также длина аналога связки головки
бедренной кости. Высота расположения точки крепления нагрузки к объемной тазовой части и расстояние между крайними точками фиксации элемента
крепления аналога мышц измерялись металлической
рулеткой с точностью до 1 мм. Время в экспериментах измерялось посредством
секундомера мобильного телефона Samsung С3050 с точностью до 0.01 с (Рис. 29).
 |
| Рис. 29. Основные измерительные инструменты, использованные в экспериментах на электромеханической модели тазобедренного сустава человека с объемной тазовой (пояснения в тексте). |
Фото
– и видео документирование производилось с использованием фотокамеры Nikon D3200. При
проведении экспериментов специальных средств защиты не требовалось,
высокоактивные химические реагенты не применялись. Использованные
электроприборы не требовали высокого напряжения для работы и соответствовали
Российским требованиям электробезопасности. Данные экспериментов изначально
фиксировались в лабораторном журнале, а затем переносились в память
персонального компьютера и обрабатывались стандартными средствами программы Excel
из пакета Microsoft Office.
Смотри также:
Бедренная часть комбинированной модели тазобедренного сустава
Критика
Главным недочетом описанных ранее конструкций, по нашему мнению, являлась недостаточная упругость аналогов связок. В описанной конструкции мы использовали гибкий элемент - аналог LCF, выполненный из металла и усоврешенствовали способ его крепления. В норме LCF присоединяется к вертлужной впадине в нескольких точках, что нам воспроизвести не удалось. Кроме этого, основой бедренной части модели явился субтотальный эндопротез тазобедренного сустава. Мы согласны с тем, что данное медицинское изделие лишь отчасти воспроизводит проксимальный отдел нативной бедренной кости.
Примечания
Первоисточник
Архипов СВ. Биомеханика пингвинов: заметки к вопросу о причинах ковыляющей походки и перспективах ее ремоделирования во имя обретения грациозности, сочиненные врачом, к.м.н. Сергеем Васильевичем Архиповым, в бытность им с 1992-го по 2017-й год хирургом и травматологом-ортопедом, по вдохновению в 1991-ом году его сестрою Еленой Васильевной, со светлой любовью к ней и благодарностью! Манускрипт в 5 томах. Т. 3. Главы 12-16. Напечатано Автором во граде Королев при попечении его супруги Людмилы Николаевны, ММXVIII A.D. [2018], bonum factum! [на благо и счастье], 518 с. [academia.edu]
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, функция, эксперимент, электромеханическая модель
Эксперименты и наблюдения