一种前交叉韧带生物力学特性测量装置制造方法及图纸

技术编号:24054627 阅读:49 留言:0更新日期:2020-05-07 12:43
本实用新型专利技术公开了一种前交叉韧带生物力学特性测量装置,包括试验台底板、Y轴滑台机构、X轴滑台机构、韧带固定端夹持机构、控制机构和驱动机构,X、Y轴滑台机构以及韧带固定端夹持机构固定于试验台底板上,X轴滑台机构和韧带固定端夹持机构相对的端部分别设有夹头;所述驱动机构包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构,所述测量装置能够实现三个自由度的运动,分别为Y轴的平动、X轴的平动以及X轴的旋转运动;还包括若干拉力传感器,与控制机构电连接,通过拉力传感器的反馈值,获得前交叉韧带在三个运动方向受到力的生物力学特性参数。整个系统实现ACL韧带三个方向上的生物力学特性测量实验,通过实验建立一套科学精准的数学模型,用于医用领域。

A device for measuring the biomechanical properties of ACL

【技术实现步骤摘要】
一种前交叉韧带生物力学特性测量装置
本技术涉及一种前交叉韧带生物力学特性测量装置,用于对韧带所受拉张力或剪力以及在扭转状态下的生物力学特性测量,属于生物力学特性测试装置

技术介绍
前交叉韧带(AnteriorCruciateLigament)是维持膝关节稳定的重要结构,具有重要的生理功能和意义。前交叉韧带起于胫骨髁间隆起前方偏外,止于股骨外髁内侧面的后部,由无数根纤维组成且分为前内束和后外束。前内束纤维行程较长,起始于胫骨起点前静力性的稳定结构,而且是具有独特解剖的动力结构,同时ACL具有拉张力或剪力防止胫骨前移。前交叉韧带断裂后对膝关节、关节软骨、半月板的影响很大。目前,通过生物力学对ACL的临床术后重建康复指导并不多,这也导致了目前的ACL重建手术在关键的参量控制上依然靠经验。因此,在ACL生物力学特性上需要一种科学精准的测量装置。
技术实现思路
本技术的目的是为ACL术后重建康复的测量提供一套科学精准的测量装置。研究ACL在受到拉张力、剪切力、扭矩时韧带的生物力学特性,建立一套科学的数学模型用于医用领域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前交叉韧带生物力学特性测量装置,包括试验台底板(3)、Y轴滑台机构(1)、X轴滑台机构(4)、韧带固定端夹持机构(2)、控制机构和驱动机构,其特征在于:/nX、Y轴滑台机构以及韧带固定端夹持机构(2)固定于试验台底板(3)上,X轴滑台机构(4)和韧带固定端夹持机构(2)相对的端部分别设有夹头,用于沿X轴向固定前交叉韧带;/n所述驱动机构包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构,所述测量装置能够实现三个自由度的运动,分别为Y轴的平动、X轴的平动以及X轴的旋转运动,前两个自由度的运动由控制机构控制驱动机构运动进而驱动Y、X轴滑台机构的运动实现;/n所述X轴滑台机构还固定设有旋转圆盘(34), X轴的...

【技术特征摘要】
1.一种前交叉韧带生物力学特性测量装置,包括试验台底板(3)、Y轴滑台机构(1)、X轴滑台机构(4)、韧带固定端夹持机构(2)、控制机构和驱动机构,其特征在于:
X、Y轴滑台机构以及韧带固定端夹持机构(2)固定于试验台底板(3)上,X轴滑台机构(4)和韧带固定端夹持机构(2)相对的端部分别设有夹头,用于沿X轴向固定前交叉韧带;
所述驱动机构包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构,所述测量装置能够实现三个自由度的运动,分别为Y轴的平动、X轴的平动以及X轴的旋转运动,前两个自由度的运动由控制机构控制驱动机构运动进而驱动Y、X轴滑台机构的运动实现;
所述X轴滑台机构还固定设有旋转圆盘(34),X轴的旋转运动由旋转圆盘(34)驱动;
还包括若干拉力传感器,与控制机构电连接,通过拉力传感器的反馈值,获得前交叉韧带在三个运动方向受到力的生物力学特性参数。


2.根据权利要求1所述的前交叉韧带生物力学特性测量装置,其特征在于:Y轴滑台机构(1)的组成如下:
设于底部的两个垫块(15),垫块(15)上设置托板(17),所述托板(17)上设置Y轴丝杆滑台机构,Y轴丝杆滑台机构包括Y轴滑台(18)、Y轴丝杆螺母(16)和直线导轨;
Y轴驱动机构包括步进电机(5),通过Y轴联轴器(6)连接于Y轴丝杆螺母(16),Y轴丝杆螺母(16)上面固定Y轴滑台(18),托板(17)两侧设置直线导轨,Y轴滑台(18)能沿直线导轨往复运动,Y轴滑台(18)上面的Y轴滑台平台(7)上设置Y轴传感器连接块(8),Y轴滑台平台(7)端部设有Y轴拉力传感器(11),在Y轴传感器连接块(8)两侧设有传感器挡块(9),传感器挡块(9)侧面开设螺纹孔,通过螺钉(10)旋转固定Y轴拉力传感器(11);
Y轴拉力传感器(11)外侧设有医用探钩连接块,分为上医用探钩连接块(12)、下医用探钩连接块(14),上、下医用探钩连接块夹紧医用探钩(13),以此固定医用探钩(13)的位置。


3.根据权利要求1所述的前交叉韧带生物力学特性测量装置,其特征在于:X轴滑台机构(4)直接设于试验台底板(3)上,包括X轴滑台(30)、X轴丝杆螺母(42)和直线导轨;
X轴驱动机构包括伺服电机(29),通过X轴联轴器与X轴丝杆螺母(42)固定,X轴丝杆螺母(42)与X轴滑台(30)固定,直线导轨设于X轴导轨座(41)两侧,X轴滑台(30)能沿直线导轨往复运动;
所述X轴滑台(30)上面设有传感器垫块(31),...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱丹杰
申请(专利权)人:浙江省人民医院宁慧泉
类型:新型
国别省市:浙江;33

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