本发明专利技术涉及应用于人工膝关节置换手术的医疗设备技术领域，公开了一种压力测量装置、制备方法及压力测量设备，其中，该压力测量装置用于测量人工膝关节假体间的压力，包括基体、设置在基体表面的多个传感单元和覆盖传感单元的封装层，基体设于股骨部件和胫骨部件之间，传感单元设于基体朝向股骨部件的一面，且至少能够覆盖基体表面与股骨部件的双髁相接触的区域，传感单元包括沿远离基体的方向设置的底电极层、压电材料层、顶电极层，传感单元被配置为将股骨部件施加到基体表面的压力转换为电信号，并传输至外部的信号处理装置进行分析处理，以确定基体表面的压力信息。以确定基体表面的压力信息。以确定基体表面的压力信息。
【技术实现步骤摘要】
一种压力测量装置、制备方法及压力测量设备
[0001]本专利技术涉及应用于人工膝关节置换手术的医疗设备
，尤其涉及一种压力测量装置、制备方法及压力测量设备。
技术介绍
[0002]随着人口日益老龄化，近年来患有膝关节疾病的患者数量呈上升趋势，膝关节疾病可引发膝关节疼痛、肿胀、活动范围减小等不适，严重影响患者的日常生活，人工膝关节置换手术是目前治疗膝关节疾病比较有效的方法，能够缓解患者的痛苦，提高患者的生活质量。
[0003]在进行人工膝关节置换时，要在膝关节假体的胫骨部件与股骨部件之间设置胫骨垫片，胫骨垫片的上表面与股骨部件的内髁与外髁之间的受力经常不平衡，在手术过程中，医生往往通过调整膝关节两侧韧带的松紧程度来进行受力平衡的调整，以使人工膝关节植入人体后受力具有合理性，提高患者术后的生活质量。
[0004]现有技术中，医生无法准确获取膝关节假体间的受力情况，医生通常将手指伸入膝关节腔内两侧，凭经验对韧带的松紧程度进行调节，这为人工膝关节置换手术带来一定的风险和不稳定因素，一旦调节不当，将影响患者术后的康复。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种压力测量装置、制备方法及压力测量设备，用以解决现有技术中存在的人工膝关节置换手术中无法准确获取膝关节假体间的受力情况，进而无法为韧带调节提供保障的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种压力测量装置，该压力测量装置用于测量人工膝关节假体间的压力，包括基体、设置在所述基体表面的多个传感单元和覆盖所述传感单元的封装层，所述基体设于股骨部件和胫骨部件之间，多个所述传感单元设于所述基体朝向所述股骨部件的一面，且多个所述传感单元至少能够覆盖所述基体表面与所述股骨部件的双髁相接触的区域，所述传感单元包括沿远离所述基体的方向设置的底电极层、压电材料层、顶电极层，所述传感单元被配置为将所述股骨部件施加到所述基体表面的压力转换为电信号，并传输至外部的信号处理装置进行分析处理，以确定所述基体表面的压力信息。
[0007]上述实施例中，传感单元集成在基体上，当受到股骨部件施加的压力时，能够利用压电效应输出电信号，电信号通过信号处理装置的分析处理后转化为压力信息，这样，医生可以根据获取的压力信息调节膝关节韧带的松紧程度，从而使得胫骨垫片受力均衡，避免局部出现摩擦，保证患者术后的康复；另外，传感单元在工作时无需电源驱动，并具有体积小、厚度薄的特点，能够采集股骨部件的双髁不规则、不平整曲面的压力信息，可以适应膝关节特殊的服役环境。
[0008]可选的，多个所述传感单元在所述基体表面阵列分布。
[0009]上述实施方式中，通过使传感单元在基体表面阵列分布，从而加大了传感单元在
基体表面的密集程度，提高了灵敏性。
[0010]可选的，多个所述传感单元包括第一组传感单元和第二组传感单元，所述第一组传感单元设于所述基体表面的第一区域，所述第二组传感单元设于所述基体表面的第二区域，所述第一区域与所述股骨部件的内侧髁相对应，所述第二区域与所述股骨部件的外侧髁相对应，且所述第一区域和所述第二区域之间设置有过渡区域。
[0011]可选的，所述封装层至少覆盖所述传感单元背离所述基体的顶面和所述传感单元的侧面。
[0012]上述实施方式中，传感单元的顶面和侧面均有裸露的电极材料，通过使封装层至少覆盖传感单元的顶面和侧面，可以起到绝缘保护的作用，并且，可以避免受到膝关节内部水分的影响。
[0013]可选的，多个所述传感单元的所述封装层连接形成一体结构。
[0014]可选的，所述压电材料层为无机压电材料和有机压电材料中的一者或两者的混合物形成的薄膜结构。
[0015]可选的，所述压电材料层为无机压电材料经溅射工艺形成的薄膜结构，或者，所述压电材料层为有机压电材料经静电纺丝工艺形成的薄膜结构。
[0016]可选的，所述基体为薄膜结构，所述基体被配置为粘贴在人工膝关节假体中的胫骨垫片上。
[0017]上述实施方式中，基体为薄膜结构，在手术过程中，可以将基体粘贴至人工膝关节假体中的胫骨垫片上，并将传感单元与信号处理装置之间的信号传输通道连通，从而可以测量股骨部件的双髁施加到胫骨垫片上的压力信息，并根据测得的压力信息调节膝关节两侧韧带的松紧程度，调节完成后，将基体从胫骨垫片上剥离即可，使用方便，并且，基体可以适应不同厂商生产的胫骨垫片，具有较强的适应性。
[0018]可选的，所述基体和所述传感单元的厚度之和不大于1.0mm。
[0019]上述实施方式中，基体和传感单元的总体厚度可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm等，手术过程中，当根据测得的压力信息调节好膝关节两侧韧带的松紧程度时，可以将基体从胫骨垫片上剥离，由于基体和传感单元的总体厚度较薄，剥离后不会对股骨部件和胫骨垫片之间的配合造成影响。
[0020]可选的，所述压力测量装置还包括保护膜，所述保护膜可剥离地设置于所述基体和所述封装层的表面。
[0021]上述实施方式中，保护膜可以在压力测量装置的运输、储藏阶段对基体表面以及封装层表面进行保护，避免空气中的灰尘等杂质附着在表面造成污染。
[0022]可选的，所述基体与人工膝关节假体中的胫骨垫片具有相同的形状和大小。
[0023]上述实施方式中，传感单元集成在与胫骨垫片具有相同形状和大小的基体上，在对膝关节两侧的韧带进行调节过程中，基体被临时放置在胫骨垫片的位置，从而通过传感单元采集股骨部件施加到基体表面的压力信息，为韧带的调节提高数据支持，调节完毕后，取出基体，再将胫骨垫片安装至股骨部件与胫骨部件之间。
[0024]第二方面，本专利技术实施例还提供一种上述任一项技术方案所述的压力测量装置的制备方法，该制备方法包括：
[0025]制备基体，并通过遮挡物遮挡所述基体表面的部分区域，以在所述基体表面形成
遮挡区域和多个裸露区域；
[0026]在所述裸露区域依次制备底电极层、压电材料层和顶电极层；
[0027]在所述顶电极层表面制备封装层。
[0028]上述实施例中，在遮挡物遮挡基体表面部分区域的情况下，可以在其它多个裸露的区域形成传感单元，这样，传感单元分布在基体的不同位置，并且，彼此间隔，相互之间可以不受内部应力的影响，同时，传感单元在工作时无需电源驱动，并具有体积小、厚度薄的特点，能够采集股骨部件的双髁不规则、不平整曲面的压力信息，可以适应膝关节特殊的服役环境。
[0029]可选的，所述通过遮挡物遮挡所述基体表面的部分区域，以在所述基体表面形成遮挡区域和多个裸露区域具体包括：
[0030]在所述基体表面贴附交叉设置的胶带，被所述胶带覆盖的部分形成所述遮挡区域，未被所述胶带覆盖的部分形成所述裸露区域。
[0031]第三方面，本专利技术实施例还提供一种压力测量设备，该压力测量设备包括上述任一项技术方案中所述的压力测量装置，还包括信号处理装置和显示装置，所述信号处理装置与所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压力测量装置，其特征在于，用于测量人工膝关节假体间的压力，包括基体、设置在所述基体表面的多个传感单元和覆盖所述传感单元的封装层，所述基体设于股骨部件和胫骨部件之间，多个所述传感单元设于所述基体朝向所述股骨部件的一面，且多个所述传感单元至少能够覆盖所述基体表面与所述股骨部件的双髁相接触的区域，所述传感单元包括沿远离所述基体的方向设置的底电极层、压电材料层、顶电极层，所述传感单元被配置为将所述股骨部件施加到所述基体表面的压力转换为电信号，并传输至外部的信号处理装置进行分析处理，以确定所述基体表面的压力信息。2.如权利要求1所述的压力测量装置，其特征在于，多个所述传感单元在所述基体表面阵列分布。3.如权利要求1或2所述的压力测量装置，其特征在于，多个所述传感单元包括第一组传感单元和第二组传感单元，所述第一组传感单元设于所述基体表面的第一区域，所述第二组传感单元设于所述基体表面的第二区域，所述第一区域与所述股骨部件的内侧髁相对应，所述第二区域与所述股骨部件的外侧髁相对应，且所述第一区域和所述第二区域之间设置有过渡区域。4.如权利要求1或2所述的压力测量装置，其特征在于，所述封装层至少覆盖所述传感单元背离所述基体的顶面和所述传感单元的侧面。5.如权利要求4所述的压力测量装置，其特征在于，多个所述传感单元的所述封装层连接形成一体结构。6.如权利要求1或2所述的压力测量装置，其特征在于，所述压电材料层为无机压电材料和有机压电材料中的一者或两者的混合物形成的薄膜结构。7.如权利要求6所述的压力测量装置，其特征在于，所述压电材料层为无机压电材料经溅射工艺形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：李舟，孟建平，吴礼，石波璟，张纪锋，蔚鑫，秦峰，
申请(专利权)人：北京安颂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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