骨机械性能测量设备制造技术

本发明专利技术提供了一种骨机械性能测量设备，包括机壳、采样模块、用于测量已知杨氏模量的辅助块的应力应变数据的辅助模块和驱动机构，采样模块包括参考探针、测量探针、位移传感器、用于测量测量探针受到阻力的第一力传感器和支架，辅助模块包括辅助探针、第二力传感器、支撑第二力传感器的支撑件和支座，支撑件与支架固定相连。本发明专利技术通过设置辅助模块，则在辅助探针测量已知杨氏模量的辅助块的应力应变，测量探针同时测量骨骼的应力应变，进而可以得到辅助块与骨骼组合时的组合应力应变曲线；而不设置辅助块时，测量探针可以得到骨骼的应力应变曲线；从而可以根据两组应力应变曲线以及辅助块的已知杨氏模量拟合得到骨的杨氏模量。

【技术实现步骤摘要】
骨机械性能测量设备
本专利技术属于医疗
，更具体地说，是涉及一种骨机械性能测量设备。
技术介绍
骨骼是人体结构的重要组成部分，骨的质量指的是能够抵抗骨折的能力。对于骨折风险的测定，骨密度是一个非常重要参数。但研究表明，骨密度并不能可靠有效地预测骨折的风险。临床实践表明，骨骼密度测试漏筛了大量高风险骨折病例。骨由矿物和有机物构成，对骨的测量分为三方面：骨的密度，骨的结构和骨的机械性能(Chavassieux,Seemanetal.2007)。其中骨的密度和骨的结构一般分别由双能X射线吸收设备(DEXA)和CT测定。骨密度和骨结构并不能全面反映骨的质量，而骨的机械性能可以提供更全面的重要信息。在骨的机械性能参数中，骨杨氏模量是最常用和最能反应骨折风险的一个参数。因此，如何能够准确的在人体内测量骨杨氏模量成为问题的关键。当前设备测量骨骼杨氏模量，一般是通过设置参考探针抵压在骨骼上，再将测量探针抵顶骨骼，通过位移传感器和力传感器测量探针插入骨骼深度与压力，以据此得到骨应力应变数据，并计算出骨骼的杨氏模量。然而这种方式难以准确得到骨应力应变数据，导致测量不准确；并且难以通过测得的应力应变数据准确计算出骨骼的杨氏模量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种骨机械性能测量设备，以解决现有技术中存在的难以准确测量出骨骼杨氏模量的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种骨机械性能测量设备，包括机壳和采样模块，所述采样模块包括安装于所述机壳上的参考探针、滑动插装于所述参考探针中的测量探针、用于测量所述测量探针移动距离的位移传感器、用于测量所述测量探针受到阻力的第一力传感器和支撑所述第一力传感器的支架，所述测量探针与所述位移传感器相连，所述位移传感器与所述第一力传感器相连，所述位移传感器支撑于所述机壳中，所述骨机械性能测量设备还包括用于测量已知杨氏模量的辅助块的应力应变数据的辅助模块，所述辅助模块包括与所述测量探针同步移动并用于探测所述辅助块的辅助探针、用于测量所述辅助探针抵顶所述辅助块时受到阻力的第二力传感器、支撑所述第二力传感器的支撑件和用于支撑所述辅助块的支座，所述支座与所述机壳相连，所述辅助探针与所述第二力传感器相连，，所述支撑件与所述支架固定相连，所述机壳中还安装有用于驱动所述支架移动以推动所述测量探针与所述辅助探针同步移动的驱动机构。进一步地，所述辅助探针之前端的结构与所述测量探针之前端的结构相同。进一步地，所述支座包括用于放置并支撑辅助块的装料槽和支撑所述装料槽的料槽托，所述装料槽滑动安装于所述料槽托上，所述料槽托安装于所述机壳中。进一步地，所述装料槽为导磁件，所述料槽托中安装有用于磁吸所述装料槽的磁块。进一步地，还包括与所述参考探针相连的接口块，所述接口块中开设有供所述测量探针穿过的通孔，所述接口块与所述机壳相连，所述接口块与所述机壳相连。进一步地，还包括磁性轴，所述磁性轴的一端与所述测量探针相连，所述磁性轴的另一端与所述位移传感器相连。进一步地，还包括固定杆，所述固定杆的一端与所述支架相连，所述固定杆的另一端与所述第一力传感器相连。进一步地，所述固定杆上凸出有定位板，所述定位板与所述支架固定相连。进一步地，还包括两端分别连接所述第一力传感器与所述位移传感器的连接杆。进一步地，所述驱动机构为音圈电机。本专利技术提供的骨机械性能测量设备的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过设置辅助模块，使辅助探针与测量探针同步移动，则可以通过辅助探针测量已知杨氏模量的辅助块的应力应变，而测量探针同时测量骨骼的应力应变，进而可以得到辅助块与骨骼组合时的组合应力应变曲线；而在辅助模块中不设置辅助块时，测量探针可以得到骨骼的应力应变曲线；从而可以根据两组应力应变曲线以及辅助块的已知杨氏模量拟合得到骨的杨氏模量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的骨机械性能测量设备的结构示意图；图2为图1中A部分的放大图；图3为图1的骨机械性能测量设备的剖视结构示意图；图4为图3中部分结构的放大图；图5为图1的骨机械性能测量设备的部分结构示意图一；图6为图1的骨机械性能测量设备的部分结构示意图二；图7为图6中采样模块的部分结构的分解示意图一；图8为图6中采样模块的部分结构的分解示意图二；图9为图8中参考探针的放大结构示意图。其中，图中各附图主要标记：10-机壳；11-外壳；12-前壳；121-凸嘴；13-后盖；131-过线孔；14-安装托；20-采样模块；21-参考探针；210-贯穿孔；211-连接座；22-测量探针；23-位移传感器；231-固定板；24-第一力传感器；25-支架；251-安装座；252-连接板；26-固定杆；261-定位板；262-第二定位孔；27-磁性轴；271-第一定位孔；272-连轴；28-接口块；281-通孔；29-连接杆；291-大头段；2911-第三定位孔；292-小头段；30-辅助模块；31-辅助探针；311-支撑座；32-第二力传感器；33-支撑件；34-支座；341-装料槽；342-料槽托；343-磁块；40-驱动机构；90-辅助块。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请一并参阅图1至图9，现对本专利技术提供的骨机械性能测量设备进行说明。所述骨机械性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.骨机械性能测量设备，包括机壳和采样模块，所述采样模块包括安装于所述机壳上的参考探针、滑动插装于所述参考探针中的测量探针、用于测量所述测量探针移动距离的位移传感器、用于测量所述测量探针受到阻力的第一力传感器和支撑所述第一力传感器的支架，所述测量探针与所述位移传感器相连，所述位移传感器与所述第一力传感器相连，所述位移传感器支撑于所述机壳中，其特征在于：所述骨机械性能测量设备还包括用于测量已知杨氏模量的辅助块的应力应变数据的辅助模块，所述辅助模块包括与所述测量探针同步移动并用于探测所述辅助块的辅助探针、用于测量所述辅助探针抵顶所述辅助块时受到阻力的第二力传感器、支撑所述第二力传感器的支撑件和用于支撑所述辅助块的支座，所述支座与所述机壳相连，所述辅助探针与所述第二力传感器相连，，所述支撑件与所述支架固定相连，所述机壳中还安装有用于驱动所述支架移动以推动所述测量探针与所述辅助探针同步移动的驱动机构。

【技术特征摘要】
1.骨机械性能测量设备，包括机壳和采样模块，所述采样模块包括安装于所述机壳上的参考探针、滑动插装于所述参考探针中的测量探针、用于测量所述测量探针移动距离的位移传感器、用于测量所述测量探针受到阻力的第一力传感器和支撑所述第一力传感器的支架，所述测量探针与所述位移传感器相连，所述位移传感器与所述第一力传感器相连，所述位移传感器支撑于所述机壳中，其特征在于：所述骨机械性能测量设备还包括用于测量已知杨氏模量的辅助块的应力应变数据的辅助模块，所述辅助模块包括与所述测量探针同步移动并用于探测所述辅助块的辅助探针、用于测量所述辅助探针抵顶所述辅助块时受到阻力的第二力传感器、支撑所述第二力传感器的支撑件和用于支撑所述辅助块的支座，所述支座与所述机壳相连，所述辅助探针与所述第二力传感器相连，，所述支撑件与所述支架固定相连，所述机壳中还安装有用于驱动所述支架移动以推动所述测量探针与所述辅助探针同步移动的驱动机构。2.如权利要求1所述的骨机械性能测量设备，其特征在于：所述辅助探针之前端的结构与所述测量探针之前端的结构相同。3.如权利要求1所述的骨机械性能测量设备，其特征在于：所述支座包括用于放置并支撑辅助块的装料槽和支撑所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李滔，金安迪，静世超，马建廷，邱昭鹏，罗恩豪，赵启，
申请(专利权)人：中孚医疗深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44