【技术实现步骤摘要】
一种基于压力测量的膝关节单髁摩擦力测量装置
本专利技术属于临床膝关节单髁置换领域，并涉及一种膝关节单髁摩擦力测量装置。
技术介绍
骨关节炎为一种常见的退行性病变，其中膝关节部位的骨关节炎是发病率较高的一种。晚期膝关节炎严重影响患者的正常生活，临床上常采取典型的人工膝关节置换手术进行治疗。目前，常见的人工膝关节置换术包括：全膝关节置换术和膝关节单髁置换术。膝关节单髁置换术是一种治疗膝关节晚期疾病的手术，应用微创技术，能够减少病人疼痛，并在较短时间内康复。膝关节假体包括金属和塑胶两大部分，金属部分包括钛合金或者钴铬合金所铸成的股骨、胫骨及髌骨假体。塑胶部分是由高浓度聚乙烯制成，作为半月板衬垫附着附着于胫骨及髌骨关节的金属部分上，用于减少和股骨金属关节面之间的摩擦并防止假体移位。手术过程中半月板衬垫的正确厚度，以充填关节间隙为准，但过紧会给侧副韧带太多的应力，因此半月板衬垫厚度的选择至关重要。然而，在目前的临床中，半月板衬垫的放置位置及尺寸的选择主要依赖于医生的经验，无法进行准确定位，进而导致植入的膝关节假体无法受力均衡。...
【技术保护点】
1.一种膝关节单髁摩擦力测量装置，其特征在于包括：/n两个摩擦力测量头，/n以可拆卸的方式连接所述两个摩擦力测量头的连接部，/n包括在所述摩擦力测量头中的压力传感器，用于测量该摩擦力测量头所承受的压力，/n其中：/n所述摩擦力测量头表面设有半月形凹槽，/n供电模块，用于为所述处理器模块、所述压力传感器供电，/n内置在所述连接部中的、与所述压力传感器连接的处理器模块，所述处理器模块接收所述压力传感器的测量信号，对所述测量信号进行处理，生成摩擦力数据包，/n对所述测量信号进行处理的操作包括用所述处理器模块所包括的模数转换模块将所述模拟信号转换为数字信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种膝关节单髁摩擦力测量装置，其特征在于包括：
两个摩擦力测量头，
以可拆卸的方式连接所述两个摩擦力测量头的连接部，
包括在所述摩擦力测量头中的压力传感器，用于测量该摩擦力测量头所承受的压力，
其中：
所述摩擦力测量头表面设有半月形凹槽，
供电模块，用于为所述处理器模块、所述压力传感器供电，
内置在所述连接部中的、与所述压力传感器连接的处理器模块，所述处理器模块接收所述压力传感器的测量信号，对所述测量信号进行处理，生成摩擦力数据包，
对所述测量信号进行处理的操作包括用所述处理器模块所包括的模数转换模块将所述模拟信号转换为数字信号。
2.根据权利要求1所述的膝关节单髁摩擦力测量装置，其特征在于所述压力传感器为薄膜压力传感器，贴附于摩擦力测量头的垫片上。
3.根据权利要求1所述的膝关节单髁摩擦力测量装置，其特征在于所述连接部还包括无线传输模块，所述无线传输模块发送所述摩擦力数据包至一个终端设备。
4.根据权利要求1所述的膝关节单髁摩擦力测量装置，其特征在于所述处理器模块包括蜂鸣器，在所述摩擦力信号超过临界值时用于报警。
5.根据权利要求1所述的膝关节单髁摩擦力测量装置，其特征在于，屈膝0度时，获得：
其中，F0为屈膝0度时薄膜压力传感器的压力测量值，μ为屈膝0度时股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦系数，为屈膝0度时利用股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦力的绝对值判断平衡的最小值，为屈膝0度时利用股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦力的绝对值判断平衡的最大值，
屈膝30度时，获得：
其中，F1为屈膝0度时薄膜压力传感器的压力测量值，μ为屈膝30度时股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦系数，为屈膝30度时利用股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦力的绝对值判断平衡的最小值，为屈膝1度时利用股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦力的绝对值判断平衡的最大值，
屈膝60度时，获得：
其中，F2为屈膝0度时薄膜压力传感器的压力测量值，μ为屈膝60度时股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦系数，为屈膝60度时利用股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦力的绝对值判断平衡的最小值，为屈膝60度时利用股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦力的绝对值判断平衡的最大值，
屈膝90度时，获得：
其中，F3为屈膝0度时薄膜压力传感器的压力测量值，μ为屈膝90度时股骨单髁假体与胫骨假体之间的摩擦系数；为屈膝90度时利用股骨单髁假体与胫骨假体之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏玲，牛海军，牛依芃，张启栋，任鹏鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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