一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统及其使用方法技术方案

本申请公开了一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统及其使用方法，系统包括股骨头颈代替装置、股骨颈部平台、套筒锁紧装置、角度测量装置、电导率检测装置、底座以及施压装置；股骨头颈代替装置包括有外部加载钢壳与泡沫体，泡沫体固定安装在外部加载钢壳内；待测的股骨颈螺钉的一端插入泡沫体内，另一端穿设于股骨颈部平台以及套筒锁紧装置；套筒锁紧装置安装在底座上；股骨颈部平台套接在套筒锁紧装置上；股骨颈部平台设置有支撑部与悬空部，股骨头颈代替装置抵接在支撑部上；施压装置的施力方向与股骨头颈代替装置的轴向间隔角度；所述角度测量装置连接在股骨头颈代替装置上。本申请能够对不同种类股骨颈螺钉的切出失效进行研究。研究。研究。

【技术实现步骤摘要】
一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统及其使用方法


[0001]本申请涉及医疗器械力学检测装置的
，尤其是涉及一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]股骨颈螺钉经过不断的改进，使得髓内固定的失败率下降，尽管在设计上不断改进,髓内固定失败的时有发生。股骨转子间骨折内固定最常见的机械故障是通过股骨颈螺钉切出股骨头，所以在转子间骨折时，对比不同股骨颈螺钉抵抗切出的性能，选出抗切出性能最好的股骨颈螺钉变得尤其的重要。
[0003]目前，骨质疏松、不稳定骨折、复位不良、股骨颈螺钉放置不当等因素都会影响股骨颈螺钉的切出失效率。而现阶段，对于股骨颈螺钉切出失效的检测，主要依靠临床和尸体标本研究。临床研究一直未能发现他们之间的显著差异，因为相关切口的发生率被骨质量、骨折类型、复位质量和放置的高变异性掩盖。通过对尸体标本的实验室研究，受到不同的制备技术、不同骨结构的不可比拟的骨质疏松率以及可用尸体数量的限制。无法准确判断不同股骨颈螺钉种类对切出失效的影响。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统及其使用方法，以解决无法准确判断不同股骨颈螺钉种类对切出失效的影响。
[0005]一方面，采用如下的技术方案：
[0006]一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统，包括股骨头颈代替装置、股骨颈部平台、套筒锁紧装置、角度测量装置、电导率检测装置、底座以及施压装置；
[0007]所述股骨头颈代替装置包括有外部加载钢壳与泡沫体，泡沫体固定安装在外部加载钢壳内；待测的股骨颈螺钉的一端插入泡沫体内且与外部加载钢壳留有间距，另一端穿设于股骨颈部平台以及套筒锁紧装置；所述套筒锁紧装置用于固定锁紧股骨颈螺钉；所述套筒锁紧装置安装在底座上；
[0008]所述股骨颈部平台套接在套筒锁紧装置上；所述股骨颈部平台为非金属材质，用于模拟股骨远端断面；所述股骨颈部平台朝向股骨头颈代替装置的一端设置有支撑部与悬空部，所述股骨头颈代替装置抵接在支撑部上；
[0009]所述施压装置用于施压于外部加载钢壳，施压装置的施力方向与股骨头颈代替装置的轴向间隔角度；所述角度测量装置连接在股骨头颈代替装置上，用于测量股骨头颈代替装置在试验过程中的朝向悬空部的内翻旋转和轴向旋转的角度；所述电导率检测装置用于检测股骨颈螺钉与外部加载钢壳之间是否接触导通。
[0010]可选的，所述股骨头颈代替装置还包括背板；所述外部加载钢壳一侧开口；所述背板呈圆形状，用于将泡沫体封挡在外部加载钢壳内；所述外部加载钢壳上螺纹连接有抵紧螺栓，抵紧螺栓端部设置有橡胶垫，抵紧螺栓穿设于外部加载钢壳并抵紧在泡沫体上；所述
背板上开设有偏心孔；所述泡沫体开设有供股骨颈螺钉插入的插接孔，所述插接孔与偏心孔同轴设置；所述插接孔直径与股骨颈螺钉直径相同，所述偏心孔直径大于股骨颈螺钉直径。
[0011]可选的，所述套筒锁紧装置包括套筒，所述套筒安装在底座上；所述套筒沿其轴向开设有用于供股骨颈螺钉插入的安装孔，所述安装孔的直径与股骨颈螺钉直径相同。
[0012]可选的，所述套筒外壁开设有连通于安装孔的锁紧孔，且锁紧孔沿套筒周向间隔对称设置有两列，并沿套筒长度方向间隔设置；通过三个螺栓穿过对应的锁紧孔抵紧在待测的股骨颈螺钉侧壁上，三个螺栓与股骨颈螺钉的抵接点连线形成三角形结构。
[0013]可选的，所述套筒远离底座的一端设置有半球头结构；所述股骨颈部平台底部沿其轴向开设有套接孔，所述套接孔远离底座的一端对应设置为半球头凹槽结构，用于套接在套筒上；所述股骨颈部平台通过螺栓锁紧在套筒上。
[0014]可选的，所述支撑部呈半圆平台结构，半圆平台结构的圆心位于股骨颈部平台的中轴线上。
[0015]可选的，所述角度测量装置包括角度测量仪与托台，所述托台的一端套接固定在外部加载钢壳上，且托台与外部加载钢壳底部平行；所述托台上设置有钢片，所述角度测量仪底部通过磁铁吸附固定在钢片上。
[0016]可选的，系统还包括试验机台，底座安装在试验机台内，所述试验机台内具有交互平台；所述电导率检测装置包括稳压器，所述外部加载钢壳通过导线与稳压器连接，待测的股骨颈螺钉通过导线与交互连接，交互平台与稳压器之间串接；当股骨颈螺钉与外部加载钢壳接触瞬间，电路导通，反馈给交互平台一个电信号，以停止试验。
[0017]可选的，所述试验机台内设置有力传感器与位移传感器，用于检测施压装置的下压力与移动位移。
[0018]另一方面，采用如下的技术方案：
[0019]一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统的使用方法，包括以下步骤：
[0020]步骤1：泡沫体通过端部带有橡胶垫的抵紧螺栓固定在外部加载钢壳内，并使泡沫体上的插接孔与背板的偏心孔同轴，背板与外部加载钢壳之间螺栓固定；
[0021]步骤2：将待测的股骨颈螺钉穿过偏心孔插入泡沫体中，并确保股骨颈螺钉与泡沫体之间无间隙；
[0022]步骤3：将托台锁紧固定在外部加载钢壳上，并确保托台与背板平行；将角度测量仪安装在托台上；
[0023]步骤4：股骨颈部平台插接在套筒上，并通过螺栓将两者锁紧固定；
[0024]步骤5：将套筒安装在底座上，并通过螺栓将两者固定，底座固定在试验机台内；
[0025]步骤6：待测的股骨颈螺钉远离泡沫体的一端插入套筒内，背板侧壁抵紧在股骨颈部平台上，通过三个螺栓穿过对应的锁紧孔抵紧在待测的股骨颈螺钉侧壁上，三个螺栓与股骨颈螺钉的抵接点连线形成三角形结构，锁紧股骨颈螺钉；
[0026]步骤7：通过电线连接稳压器与外部加载钢壳，股骨颈螺钉通过电线与试验机台内的交互平台连接，稳压器与交互平台串接；
[0027]步骤8：试验机台内的施压装置对股骨头颈代替装置施压，当股骨颈螺钉与外部加载钢壳接触瞬间，电路导通，反馈给交互平台一个电信号，以停止试验；完成一次试验。
[0028]综上所述，本申请包括以下有益效果：
[0029]1.本申请方案在每一次试验后可以更换同一种类新的泡沫体，并更换不同种类的股骨颈螺钉进行下一次试验，能够对不同种类的股骨颈螺钉的切出失效进行检测研究，检测出股骨头颈代替装置所受到的压力、位移、轴向旋转角度、内翻角度以及疲劳周期；整个系统的试验条件较低，可行性较高，具有高度实用性，试验结果较为精确，具有广泛适用性；克服了现阶段以临床和尸体检验为主，检验耗时耗力，且检验质量受不同程度的骨质疏松、不稳定骨折、复位不良、股骨颈螺钉放置不当等因素影响；
[0030]2.通过稳压器、外部加载钢壳、股骨颈螺钉、试验机台内的交互平台连接形成检测电路；能够精准判断股骨颈螺钉的切出情况。
附图说明
[0031]图1是本实施例的整体结构示意图；
[0032]图2是本实施例中股骨头颈代替装置的示意图；
[0033]图3是本实施例中角度测量装置的示意图；
[0034]图4是本实施例中股骨颈部平台的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统，其特征在于：包括股骨头颈代替装置、股骨颈部平台、套筒锁紧装置、角度测量装置、电导率检测装置、底座以及施压装置；所述股骨头颈代替装置包括有外部加载钢壳与泡沫体，泡沫体固定安装在外部加载钢壳内；待测的股骨颈螺钉的一端插入泡沫体内且与外部加载钢壳留有间距，另一端穿设于股骨颈部平台以及套筒锁紧装置；所述套筒锁紧装置用于固定锁紧股骨颈螺钉；所述套筒锁紧装置安装在底座上；所述股骨颈部平台套接在套筒锁紧装置上；所述股骨颈部平台为非金属材质，用于模拟股骨远端断面；所述股骨颈部平台朝向股骨头颈代替装置的一端设置有支撑部与悬空部，所述股骨头颈代替装置抵接在支撑部上；所述施压装置用于施压于外部加载钢壳，施压装置的施力方向与股骨头颈代替装置的轴向间隔角度；所述角度测量装置连接在股骨头颈代替装置上，用于测量股骨头颈代替装置在试验过程中的朝向悬空部的内翻旋转和轴向旋转的角度；所述电导率检测装置用于检测股骨颈螺钉与外部加载钢壳之间是否接触导通。2.根据权利要求1所述的一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统，其特征在于：所述股骨头颈代替装置还包括背板；所述外部加载钢壳一侧开口；所述背板呈圆形状，用于将泡沫体封挡在外部加载钢壳内；所述外部加载钢壳上螺纹连接有抵紧螺栓，抵紧螺栓端部设置有橡胶垫，抵紧螺栓穿设于外部加载钢壳并抵紧在泡沫体上；所述背板上开设有偏心孔；所述泡沫体开设有供股骨颈螺钉插入的插接孔，所述插接孔与偏心孔同轴设置；所述插接孔直径与股骨颈螺钉直径相同，所述偏心孔直径大于股骨颈螺钉直径。3.根据权利要求2所述的一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统，其特征在于：所述套筒锁紧装置包括套筒，所述套筒安装在底座上；所述套筒沿其轴向开设有用于供股骨颈螺钉插入的安装孔，所述安装孔的直径与股骨颈螺钉直径相同。4.根据权利要求3所述的一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统，其特征在于：所述套筒外壁开设有连通于安装孔的锁紧孔，且锁紧孔沿套筒周向间隔对称设置有两列，并沿套筒长度方向间隔设置；通过三个螺栓穿过对应的锁紧孔抵紧在待测的股骨颈螺钉侧壁上，三个螺栓与股骨颈螺钉的抵接点连线形成三角形结构。5.根据权利要求4所述的一种用于股骨颈螺钉切出失效检测的系统，其特征在于：所述套筒远离底座的一端设置有半球头结构；所述股骨颈部平台底部沿其轴向开设有套接孔，所述套接孔远离底座的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天玉，李远，沈剑云，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：