Пристрій для створення експериментальної моделі дозованої осередкової травми

Реферат: Пристрій для створення експериментальної моделі дозованої осередкової травми включає ударний механізм, змінну приводну пружину різного діапазону жорсткості, спусковий механізм, електронний цифровий тензометр, фіксатор з крюком, кільце з рухомою зчіпкою, основний стрижень, нерухомі опори, рухомий повзунок, шкалу з фіксуючими отворами, перегородкукасету та платформу для розміщення тварин, при цьому всі механізми пристрою розміщені на горизонтальній основі. UA 74513 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ МОДЕЛІ ДОЗОВАНОЇ ОСЕРЕДКОВОЇ ТРАВМИ UA 74513 U UA 74513 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до експериментальної медицини і може бути використаною для моделювання під впливом кінетичної енергії травми будь-якої локалізації з метою вивчення патоморфологічних та патофізіологічних процесів, відпрацьовування патогенетичних методів лікування. Основним інструментом для моделювання травм на лабораторних тваринах є спеціальні пристрої. Так, наприклад, відомий пристрій, який містить корпус, пружину, забійний шток з бойком. На передній поверхні корпусу у вигляді півкільця нанесена градуйована шкала з інтервалом кроку 10 мм. Пересувним важелем, що виходить через корпус і з'єднаний із штоком, регулюють ступінь стискання пружини та швидкість пересування штока [Сличко І.Й. Діагностичнолікувальна тактика при травмі печінки на етапах надання медичної допомоги. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.03 - хірургія. Київська медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика МОЗ України, 2005]. Але відомий пристрій не може наносити дозовану силу удару, регулювати площу прикладання сили. Відомий також пристрій, який включає пружину, що встановлюється між корпусом і забійним штоком, корпус, на якому пересувається важіль і заходить в один з трьох прорізів, забійний шток, на кінці штока знімний бойок - на різьбі, на задній частині корпуса знімна кришка на різьбі, що дає змогу міняти пружину. Пересувний важіль виходить через корпус і з'єднаний із штоком, регулює ступінь стискання пружини. На передній поверхні корпусу у вигляді півкільця нанесена шкала з інтервалом кроку 10мм. Пристрій встановлюють таким чином, щоб бойок безпосередньо прилягав до тіла в проекції органа, при цьому пересувний важіль встановлюють в одне з гнізд, потім на важіль натискають і під дією пружини наноситься тупа травма органа від забою до розчавлення [Пат. № 46808 U, Україна, МПК А61В 10/00. Пристрій для експериментального моделювання закритої тупої травми печінки / Продан С.М.; Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова.-3. № U200906418; заявл. 19.06.2009; опубл. 11.01.2010, Бюл. № 1]. Відомий пристрій для моделювання ушкодження за типом "ударного прискорення" [Beaumont A. Marmarou A., Czigner A. et al. The impactacceleration model of head injury: injury severity predicts motor and cognitive performance after trauma // Neurol. Res.-1999. - Vol. 21. - P. 742-754]. Дана модель розроблена з метою попередження ризику переломів черепа. Після розсічення скальпа й оголення черепа щура до кістки міцно фіксується захисний "шолом" кругла сталева пластина діаметром 1 см. Травма наноситься падінням з висоти на "шолом" вантажу з тупою поверхнею. "Шолом" забезпечує травмуюче поширення сили по поверхні черепа, при цьому можна регулювати одночасно силу удару й тяжкість травми, міняючи як масу вантажу, так і висоту його падіння. Даний пристрій дозволяє одержати тільки дифузійні ушкодження головного мозку й локальні ушкодження кори, яка прилягає до області черепа, що травмується, без можливості нанесення локальних ушкоджень. Відомий також пристрій для формування закритої травми в результаті вільного падіння вантажу [Shapiro Y., Shohami E., Sidi A. et al. Experimental closed head injury in rats: mechanical, pathophysiologic, and neurologic properties // Crit. Care Med.-1988. - Vol. 16. - P.258-265]. Корпус пристрою являє собою порожню напрямну трубку, що жорстко фіксується на штатив (опору, кронштейн) у строго вертикальному положенні, що дозволяє уникнути додаткових втрат енергії в ході тертя циліндричного вантажу об стінки трубки під час вільного падіння. В трубку вставляється вантаж циліндричної форми, зовнішній діаметр якого менше на 1 мм, чим внутрішній діаметр порожньої трубки, що є обов'язковою умовою, тому що при меншому діаметрі циліндричний вантаж буде піддаватися додатковим коливанням під час падіння. Після скидання вантажу останній рухається під дією гравітації й власної маси і в результаті вільного падіння на об'єкт віддає йому свою кінетичну енергію, тим самим ушкоджуючи його. За допомогою варіювання маси вантажу й висоти його падіння можна в широких межах змінювати ступінь тяжкості травми, що моделюється. Недолік даного пристрою полягає в тому, що не завжди можна досягти точно дозованої травми, тому що дуже складно враховувати втрати енергії на тертя й коливання, властиві вантажу під час його вільного падіння в циліндрі. Також недоліком даного пристрою є те, що площа зіткнення вантажу з об'єктом є фіксованою й не підлягає зміні. Для її зміни (збільшення або зменшення) обов'язково необхідно міняти як вантаж, яким наносять осередкове ушкодження, так і напрямну трубку, що створює незручності з погляду експлуатації пристрою. Відомий також пристрій для створення експериментальної моделі дозованої осередкової травми, що містить важіль зведення; ударний механізм, що складається зі штока й змінного бойка; змінну приводну пружину; спусковий механізм, що складається з важеля й гвинта притискання, що служить упором приводній пружині; опорну гайку для кріплення пристрою до 1 UA 74513 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зовнішніх штативів і упорів і монтування на ньому додаткових приладів і елементів; при цьому корпус виконаний із внутрішньою різьбою у верхній частині, що відповідає різьбі на гвинті притискання, і зовнішньою різьбою у нижній частині, що відповідає різьбі на опорній гайці, і має проріз для переміщення важеля зведення уздовж осі ударного механізму, головки змінних бойків мають різну конфігурацію, а змінні пружини мають різні діапазони жорсткості. Оскільки для надання руху штоку й бойку використовується стисна пружина, що прискорюється в момент спуска важеля, пристрій може кріпитися під потрібним кутом до поверхні досліджуваного об'єкта й наносити травму під будь-яким кутом, у будь-якому положенні, аж до горизонтального [Пат. № 2414005, Россия, МПК G09B23/28. Устройство для моделирования очагового поражения головного мозга / Самохин А.Г., Кузьмин А.В., Ступак В.В., Васильев И.А., Плотникова И.В.; ФГУ ННИИТО Росмедтехнологий.-3. № 2009129577/14; заявл. 31.07.2009; опубл. 10.03.2011]. Даний пристрій для створення експериментальної моделі дозованої осередкової травми є найбільш близьким аналогом до того, що заявляється, за технічною суттю і результатом, який може бути досягнутим. Основний недолік пристрою-найближчого аналога та інших відомих пристроїв неможливість проведення серії випробувань з постійними технологічними параметрами та неможливість моделювати тупу травму лабораторним тваринам будь-якого розміру (наприклад, кроликам). У зв'язку з вищевикладеним, в основу корисної моделі поставлена задача розширення функціональних можливостей відомих пристроїв для моделювання травми органа експериментальної тварини. Поставлена задача вирішується тим, що відомий пристрій для створення експериментальної моделі дозованої осередкової травми, який включає ударний механізм, що складається зі штока й змінного бойка, головки якого мають різну конфігурацію; змінну приводну пружину різного діапазону жорсткості та спусковий механізм, що включає важіль, згідно з корисною моделлю, пристрій додатково включає електронний цифровий тензометр, фіксатор з крюком, кільце з рухомою зчіпкою, основний стрижень, нерухомі опори, рухомий повзунок, шкалу з фіксуючими отворами, перегородку-касету та платформу для розміщення тварин, при цьому всі механізми пристрою розміщені на горизонтальній основі. Розширення функціональних можливостей пристрою, обумовлене його конструктивними особливостями. Він поєднує механічну та електронну системи, що дає можливість проведення серії випробувань з однаковою силою механічного удару при одночасній реєстрації величини цієї сили, проведення експериментів з моделювання механічної травми у широкому діапазоні величин сили удару. Змінні приводні пружини з різними діапазонами жорсткості й наявність рухливого повзунка, який фіксується в заданому положенні за допомогою спеціальної шкали, що регулює зусилля встановленої пружини, забезпечують необхідний дозований ударний вплив для одержання моделей травми певного ступеня тяжкості. Змінні бойки з різною конфігурацією головок дозволяють моделювати травми необхідної площі. Можливість заміни механізмів пристрою дає також можливість використання його не тільки у дрібних лабораторних тварин, а й у тварин більшого розміру. Пристрій для створення експериментальної моделі дозованої осередкової травми (креслення) складається з основи (1) прямокутної форми розміром 755×95×30 мм, на якій змонтовано механічну та електронну (2) системи. Механічна система містить: фіксатор (3), нерухомі опори (4) і (5), основний робочий стрижень (6), сталеву пружину (7), повзунок (8), спусковий механізм важільного типу (9), шкалу (10). Фіксатор (3) складається з металевого корпусу, всередині якого розташований стрижень діаметром 8 мм і довжиною 110 мм, один кінець якого з'єднується з електронним цифровим тензометром, а інший через крюк (11) спеціальної форми - з основним робочим стрижнем (6). У верхній частині металевого корпусу фіксатора виконано різьбовий затискач для фіксації стрижня у нерухомому положенні. Нерухомі опори (4) і (5) закріплені у середній частині пристрою на відстані 305 мм одна від одної. Кожна нерухома опора має отвір діаметром 5,5 мм. Основний робочий стрижень (6), довжиною 380 мм і діаметром 5 мм, розташований горизонтально між двома стаціонарними опорами (4) і (5) в отворах. На одному кінці стрижня (6) закріплено кільце з рухомою зчіпкою (12), а на протилежному - металевий бойок (13). На основному робочому стрижні (6) розміщені пружина (7) і рухливий повзунок (8), який фіксується у заданому положенні за допомогою спеціальної шкали (10). Пружина (7) має довжину 220 мм і внутрішній діаметр 7 мм. Шкала (10) представлена металевою пластиною довжиною 185 мм з отворами, яка закріплена перпендикулярно до площини основи пристрою паралельно осі основного робочого стрижня (6). 2 UA 74513 U 5 10 15 20 При переміщенні повзунка (8) вздовж основного робочого стрижня (6) у напрямку до металевого бойка (13) відбувається стиснення пружини (7), при цьому важіль повзунка фіксується в одному з отворів шкали (10). Між фіксатором (3) та нерухомою опорою (4) міститься спусковий механізм важільного типу. При натисканні на важіль (9) спускового механізму відбувається скидання кільця (12) з крюка (11), і основному стрижню (6) надається прискорення, завдяки енергії стисненої пружини (7). Бойок (13), розміщений на кінці основного стрижня (6), наносить механічний удар піддослідній тварині. Лабораторну тварину фіксують на касеті (14) і розміщують на спеціальній металевій платформі (15). Крім механічної системи, пристрій містить електронний блок (2) для вимірювання сили стиснення металевої пружини (7). За допомогою електронного блока (2) отримують точні числові дані про силу удару бойка (13) під час експерименту та підібрати удар потрібної сили. Пристрій працює наступним чином: вмикають електронний блок (2), розблоковують фіксатор (3), накидають кільце з рухомою зчіпкою (12) основного робочого стрижня (6) на крюк (11), відводять повзунок (8) у робоче положення та закріплюють його на шкалі (10), фіксують числові дані сили стиснення пружини (7) з дисплея електронного блока (2), затискають фіксатор (3) для захисту тензометричного датчика електронного блока (2) від механічного протиудару, який виникне після приведення спускового механізму в дію, натискають на важіль (9) спускового механізму та приводять у дію пристрій. За допомогою розробленого пристрою можна проводити дослідження не лише на дрібних лабораторних тваринах, таких як миші та щури, а й на кроликах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Пристрій для створення експериментальної моделі дозованої осередкової травми, який включає ударний механізм, що складається зі штока й змінного бойка, головки якого мають різну конфігурацію; змінну приводну пружину різного діапазону жорсткості та спусковий механізм, що включає важіль, який відрізняється тим, що пристрій додатково включає електронний цифровий тензометр, фіксатор з крюком, кільце з рухомою зчіпкою, основний стрижень, нерухомі опори, рухомий повзунок, шкалу з фіксуючими отворами, перегородкукасету та платформу для розміщення тварин, при цьому всі механізми пристрою розміщені на горизонтальній основі. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3