膝关节平衡力测量装置的制作方法

1.本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种膝关节平衡力测量装置。


背景技术：

2.在膝关节置换手术中，经常需要使用电子垫片去矫正股骨与胫骨之间的平衡力。
3.目前，传统的压力传感器精度不高、稳定性差、体积偏大、对高温、粉尘、潮湿、电磁干扰等环境的适应能力不强，薄膜压力传感器虽好，但由于技术和工艺并不成熟，缺点也相对较为明显，对于合金薄膜压力传感器而言，虽然精度高，抗干扰能力强，温度特性较好，但应变灵敏度系数较低，成本较高，而半导体材料薄膜压力传感器，虽然应变灵敏度系数较高，成本低，但温度特性较差，这样并不能满足膝关节置换手术的精度要求。在膝关节置换手术的过程中，往往在测量试髁与电子垫片之间的平衡力时，需要用到电子垫片，而且电子垫片是一次性用品，既不需要较高的成本，又要满足应变灵敏系数高、精度高、测量速度快、动态测量、适应能力强和误差小的特点。如果膝关节置换手术过程中，平衡力的测量的精确度不够，测量容易受制于环境的变化，即使得到一组平衡力的数据也是有偏差的，需要多次测量，不仅增加了测量的次数与时间，而且也不能保证多次测量之后得出的数据是否准确；同时，为使用者增加了工作量，为病人增加了时间风险，在此情况下，为病人矫正病骨，很大程度上，减少了病骨的使用寿命，也为病人带来了膝关节的破坏风险。因此，需要设计一种新型的检测平衡力的装置。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种膝关节平衡力测量装置。
5.本发明采用的技术方案是：膝关节平衡力测量装置，包括试髁、平衡力检测垫片以及平台托，所述的平衡力检测垫片包括上壳体、下壳体以及安装在上壳体和下壳体之间的检测电路板，并配合有相应的电池，该检测电路板连接有应变片感应组件；所述的试髁与上壳体上表面配合，该上壳体的下表面与应变片感应组件配合，所述的下壳体安装在平台托上。
6.为更好地实现本发明，在所述的上壳体的中部设置有转动柱，两侧设置有与试髁配合的c型弧面；在所述的试髁的中部设置有让转动柱自由穿过的转动槽，两侧设置有用于与股骨连接的第一固定柱。
7.为更好地实现本发明，所述的感应片组件包括应变片，在该应变片上设置有安装孔和压力感应薄片，所述的压力感应薄片与检测电路板连接；在所述的下壳体上设置有相应的安装座，并配合有连接螺钉，该连接螺钉与安装孔配合；在所述的上壳体的下表面设置有与压力感应薄片接触配合的应力传导柱。
8.为更好地实现本发明，所述的应变片整体成“卜”字形，形成三个支部，每个支部上安装一个压力感应薄片。
9.为更好地实现本发明，所述的安装孔为三个，且从“卜”字形中心位置分别靠近一
个压力感应薄片。
10.为更好地实现本发明，所述的平台托的上部设置有与下壳体配合的安装槽，下部设置有用于与胫骨连接的第二固定柱。
11.为更好地实现本发明，所述的上壳体的一侧设置有把持器凹槽。
12.为更好地实现本发明，所述的检测电路板设置有gprs模块，并配合相应的sim卡。
13.为更好地实现本发明，所述的电池为锂离子电池。
14.本发明的有益效果体现在：本发明的膝关节平衡力测量装置，通过试髁、平台托、上壳体、下壳体、检测电路板、电池以及应变片感应组件等的配合，将平衡力检测垫片固定在平台托与试髁之间的位置，试髁沿平衡力检测垫片的上壳体的弧形面进行往复运动，模拟膝关节活动，下端固定的平台托同平衡力检测垫片同步摆动，不断的往复运动会使得试髁在平衡力检测垫片的弧形面上产生具有不同方向的变化应力，通过测量0
°
到90
°
之内的多组数据对病骨进行矫正，既不需要较高的成本，又满足了应变灵敏系数高、精度高的要求，具有测量速度快、动态测量、适应能力强和误差小的优点。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
16.图1为本发明的膝关节平衡力测量装置的一种爆炸示意图；
17.图2为图1的另一种方位示意图；
18.图3为本发明的膝关节平衡力测量装置的一种结构示意图；
19.图4为本发明的膝关节平衡力测量装置的另一种方位示意图；
20.图5为本发明的膝关节平衡力测量装置的电子垫片的上盖的一种结构示意图；
21.图6为本发明的膝关节平衡力测量装置的电子垫片的上盖的一种结构示意图；
22.图7为本发明的膝关节平衡力测量装置的电子垫片的下盖的一种结构示意图；
23.图8为本发明的膝关节平衡力测量装置的电子垫片的电路板的一种结构示意图；
24.附图中，1—第一柱体，2—第二柱体，3—螺纹，4—螺纹，5—螺纹，6—螺纹，7—螺纹，8—螺纹，9—螺纹，10—螺纹，11—螺纹，12—螺纹，13—螺纹，14—螺纹，15—螺纹。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
26.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所述领域技术人员所理解的通常意义。
27.实施例：
28.如图1至图8所示，本发明的膝关节平衡力测量装置，包括试髁1、平衡力检测垫片以及平台托2，所述的平衡力检测垫片包括上壳体3、下壳体4以及安装在上壳体3和下壳体4之间的检测电路板5，并配合有相应的电池，该检测电路板5连接有应变片感应组件；所述的
试髁1与上壳体3上表面配合，该上壳体3的下表面与应变片感应组件配合，所述的下壳体4安装在平台托2上。本发明的膝关节平衡力测量装置，通过试髁1、平台托2、上壳体3、下壳体4、检测电路板5、电池以及应变片感应组件等的配合，将平衡力检测垫片固定在平台托2与试髁1之间的位置，试髁1沿平衡力检测垫片的上壳体3的弧形面进行往复运动，模拟膝关节活动，下端固定的平台托2同平衡力检测垫片同步摆动，不断的往复运动会使得试髁1在平衡力检测垫片的弧形面上产生具有不同方向的变化应力，通过测量0
°
到90
°
之内的多组数据对病骨进行矫正，既不需要较高的成本，又满足了应变灵敏系数高、精度高的要求，具有测量速度快、动态测量、适应能力强和误差小的优点。
29.作为优选的，在所述的上壳体3的中部设置有转动柱8，两侧设置有与试髁1配合的c型弧面；在所述的试髁1的中部设置有让转动柱8自由穿过的转动槽7，两侧设置有用于与股骨连接的第一固定柱13。转动柱8与转动槽7的配合对试髁1起到限位的作用，下端固定的平台托2同平衡力检测垫片同步摆动，不断的往复运动会使得试髁1在平衡力检测垫片的弧形面上产生具有不同方向的变化应力。
30.作为优选的，所述的感应片组件包括应变片6，在该应变片6上设置有安装孔9和压力感应薄片10，所述的压力感应薄片10与检测电路板5连接；在所述的下壳体4上设置有相应的安装座，并配合有连接螺钉11，该连接螺钉11与安装孔9配合；在所述的上壳体3的下表面设置有与压力感应薄片10接触配合的应力传导柱12。当试髁1在平衡力检测垫片的c型弧面配合，往复运动时，产生的应变力通过上壳体3传递到应力传导柱12，再通过应力传导柱12传导给压力感应薄片10，压力感应薄片10再将其转化为电信号传输给检测电路板5，具有测量速度快、测量准确度高、动态测量、适应能力强和误差小的优点。
31.作为优选的，所述的应变片6整体成“卜”字形，形成三个支部，每个支部上安装一个压力感应薄片10。进一步优选的，所述的安装孔9为三个，且从“卜”字形中心位置分别靠近一个压力感应薄片10。
32.作为优选的，所述的平台托2的上部设置有与下壳体4配合的安装槽，下部设置有用于与胫骨连接的第二固定柱14，能够方便与胫骨连接。
33.作为优选的，所述的上壳体3的一侧设置有把持器凹槽15。把持器凹槽15的设计，能够使得平衡力检测垫片的取放更加方便快捷。
34.作为优选的，所述的检测电路板5设置有gprs模块，并配合相应的sim卡，可以方便地通过无线方式传输检测结果，灵活方便。
35.作为优选的，所述的电池为锂离子电池，具有单位体积电量大的特点，可以方便小型化的同时，保持续航能力。
36.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：
1.膝关节平衡力测量装置，其特征在于：包括试髁(1)、平衡力检测垫片以及平台托(2)，所述的平衡力检测垫片包括上壳体(3)、下壳体(4)以及安装在上壳体(3)和下壳体(4)之间的检测电路板(5)，并配合有相应的电池，该检测电路板(5)连接有应变片感应组件；所述的试髁(1)与上壳体(3)上表面配合，该上壳体(3)的下表面与应变片感应组件配合，所述的下壳体(4)安装在平台托(2)上。2.根据权利要求1所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：在所述的上壳体(3)的中部设置有转动柱(8)，两侧设置有与试髁(1)配合的c型弧面；在所述的试髁(1)的中部设置有让转动柱(8)自由穿过的转动槽(7)，两侧设置有用于与股骨连接的第一固定柱(13)。3.根据权利要求2所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：所述的感应片组件包括应变片(6)，在该应变片(6)上设置有安装孔(9)和压力感应薄片(10)，所述的压力感应薄片(10)与检测电路板(5)连接；在所述的下壳体(4)上设置有相应的安装座，并配合有连接螺钉(11)，该连接螺钉(11)与安装孔(9)配合；在所述的上壳体(3)的下表面设置有与压力感应薄片(10)接触配合的应力传导柱(12)。4.根据权利要求3所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：所述的应变片(6)整体成“卜”字形，形成三个支部，每个支部上安装一个压力感应薄片(10)。5.根据权利要求4所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：所述的安装孔(9)为三个，且从“卜”字形中心位置分别靠近一个压力感应薄片(10)。6.根据权利要求1所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：所述的平台托(2)的上部设置有与下壳体(4)配合的安装槽，下部设置有用于与胫骨连接的第二固定柱(14)。7.根据权利要求1所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：所述的上壳体(3)的一侧设置有把持器凹槽(15)。8.根据权利要求1所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：所述的检测电路板(5)设置有gprs模块，并配合相应的sim卡。9.根据权利要求1所述的膝关节平衡力测量装置，其特征在于：所述的电池为锂离子电池。

技术总结
本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种膝关节平衡力测量装置。本发明的膝关节平衡力测量装置，通过试髁、平台托、上壳体、下壳体、检测电路板、电池以及应变片感应组件等的配合，将平衡力检测垫片固定在平台托与试髁之间的位置，试髁沿平衡力检测垫片的上壳体的弧形面进行往复运动，模拟膝关节活动，下端固定的平台托同平衡力检测垫片同步摆动，不断的往复运动会使得试髁在平衡力检测垫片的弧形面上产生具有不同方向的变化应力，通过测量0


技术研发人员：许保全 解凤宝
受保护的技术使用者：北京市春立正达医疗器械股份有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/14