韧带平衡调节辅助装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种韧带平衡调节辅助装置，用于在人工膝关节置换过程中的韧带受力平衡调节，该辅助装置包括：压力获取装置，设置在股骨部件下方，内部两侧分别装设两传感器模块，每一传感器模块具有多个压力传感器；垫板，设置于压力获取装置及胫骨部件平台之间，垫板与压力获取装置的高度和等于所需胫骨垫片的高度；显示装置，与压力获取装置进行无线通信，并实时显示根据多个压力传感器的位置与感测数据所计算出的内外髁处空间矢量的压力合力，以用于进行韧带受力平衡调节。本实用新型专利技术能提高韧带平衡调整的准确性，确保植入人工膝关节的受力平衡。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

韧带平衡调节辅助装置
本技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种适用于人工膝关节置换手术的韧带平衡调节辅助装置。
技术介绍
随着人口日益老龄化，患有膝关节疾病的患者的数量呈上涨趋势，医院每年进行的人工膝关节置换手术也越来越多，人工膝关节置换手术为患者解决了膝关节的老化和坏死以及功能丧失的问题，解决了病人的痛苦，大大提高了生活质量。然而，人工膝关节植入人体后由于长期承受运动压力，很容易出现胫骨假体垫片磨损，骨溶解等问题；成功的人工膝关节置换手术可以为进行了人工膝关节置换的病人提供十年到二十年甚至更长时间的服务，而不成功的人工膝关节置换手术则通常是由于植入人工膝关节压力不平衡而导致某些接触面受力过大，这不仅为患者带来生理和心理的痛苦，还增加了患者以及社会的经济负担。在进行人工膝关节置换时，要在膝关节假体的胫骨部件平台与股骨部件之间设置胫骨垫片，而胫骨垫片的厚度，与截骨量相关，因此在截骨量确定的情况下，胫骨垫片的厚度也就随之确定。但是，胫骨垫片的上表面与股骨的内髁与外髁之间的受力经常不平衡， 因此，在手术过程中，医生需要进行受力平衡的调整(现有技术中通过调整膝关节两侧韧带的松紧程度来实现)，以使人工膝关节植入人体后受力具有合理性，以提高手术者的生活质量。现有技术中，医生通常将手指伸入膝关节腔内两侧，凭经验判断两侧韧带是否达到受力平衡，以及受力大小是否合适。这种仅凭经验的做法，不仅限定了实施人工膝关节植入手术医生的数量，同时也为人工膝关节置换手术带来了一定的风险和不稳定因素。因此，需要一种人工膝关节手术过程中的韧带平衡调节辅助装置。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的为提供一种人工膝关节手术过程中的韧带平衡调节辅助装置，以准确和直观的了解两髁处受力大小情况，以及受力位置是否在预定范围内，以提高韧带平衡调整的准确性，确保植入人工膝关节的受力平衡。为实现上述目的，本技术的技术方案如下一种韧带平衡调节辅助装置，用于在人工膝关节置换过程中辅助医生进行韧带受力平衡的调节，所述韧带平衡调节辅助装置包括压力获取装置，手术中临时设置在股骨部件下方，所述压力获取装置内部两侧分别设置两个传感器模块，每一所述传感器模块具有多个压力传感器，通过所述两个传感器模块分别实时感测自所述股骨部件的内髁和外髁施加于所述传感器模块的压力；垫板，手术中临时设置于所述压力获取装置及胫骨部件平台之间，所述垫板与所述压力获取装置的高度和等于膝关节置换中所需胫骨垫片的高度；显示装置，与所述压力获取装置进行无线通信，并实时显示根据所述多个压力传感器的位置3数据与感测数据所计算出的用于医生进行韧带受力平衡调节的辅助数据，所述辅助数据包括所述内髁和外髁处空间矢量的压力合力的压力合力值与压力合力位置。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述辅助数据还包括膝关节弯曲角度及膝关节外旋角度。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述压力获取装置包括顶面、底面和位于所述顶面与所述底面之间的设置有所述压力传感器的空腔，所述顶面的下表面和所述底面的上表面均为凹弧面，所述多个压力传感器设置于所述底面的上表面，所述顶面的下表面与所述多个压力传感器之间设置有底端为球面的压力传导柱。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述多个压力传感器与所述底面的上表面之间设置有顶端为平面的传感器支撑柱。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述垫板为具有不同的厚度以供选择的垫板。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述传感器模块的所述多个压力传感器分布在一个凹三角形的面内，所述多个压力传感器为4-30个压电薄膜传感器。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述显示装置或所述压力获取装置具有计算装置，所述计算装置包括根据所述多个压力传感器的位置数据与感测数据以计算所述内髁和外髁处空间矢量的压力合力的第一计算单元。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述计算装置还包括基于计算出的所述内髁和外髁处空间矢量的压力合力在人体矢状面内的垂直分量与水平分量的比值求得膝关节弯曲角度的第二计算单元。本技术的韧带平衡调节辅助装置，优选的，所述计算装置还包括基于计算出的所述内髁和外髁处空间矢量的压力合力在人体横断面内计算该两个压力合力的压力合力位置的连线与人体冠状面之间的夹角以计算所述膝关节外旋角度的第三计算单元。本技术的有益效果在于，本技术的韧带平衡调节辅助装置，可以通过实时测量及显示膝关节两髁处的受力情况、膝关节弯曲角度及外旋角度等辅助数据，从而使医生在膝关节置换手术过程中韧带平衡调节做到心中有数，使人工膝关节植入人体后受力具有合理性，提高了人工膝关节的使用寿命，提高患者的生活质量。本技术可以通过测量膝关节压力合力的压力合力值和压力合力位置，测出膝关节韧带是否达到受力平衡，且不用使用额外的传感器，在上述算出的压力合力的基础上，可以测出膝关节胫骨和股骨的相对弯曲角度和外旋角度，并实时的显示给医生；并且，本技术所使用的传感器模块中多个压力传感器分布在一凹三角形面内，所述凹三角形面为股骨部件和胫骨部件平台之间应力集中的区域，采用该形状分布能够节约空间，节约成本，更加有效地进行测量，提高了压力合力、膝关节弯曲角度和膝关节外旋角度测量的准确性。附图说明图I为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置及其放入位置的示意图。图2为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置中传感器模块的示意图。图3为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置中电路及控制模块的示意图。图4为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置中显示装置的模块结构示意图。图5为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置中显示装置的显示画面示意图。图6为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置的计算膝关节外旋角度的示意图。图7和图8为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置中压力获取装置的剖面结构图。图9和图10为本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置中力传导系数的示意图。具体实施方式体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本技术。下面具体介绍本技术优选实施例的韧带平衡调节辅助装置。如图I所示，本技术实施例的韧带平衡调节辅助装置，包括压力获取装置2、 垫板6及显示装置4 ;本技术适用于膝关节置换手术过程中的韧带的调节与平衡；压力获取装置2和显示装置4中均可具有无线信号收发装置，以便于在压力获取装置2及显示装置4之间进行无线信号传输。当然，可以在压力获取装置2和显示装置4之间进行单向信号传输，在压力获取装置2中设置无线信号发送模块，如图4所示，在显示装置4中设置无线信号接收模块41。而压力获取装置2内部有如图I所示的两个传感器模块3以及电路板5，两个传感器模块3分别用于获取内髁11和外髁12处的压力信号。由于两个传感器模块3的结构、 工作原理等均相同，因此以下的介绍中仅以其中一个为例进行介绍。医生手术过程中将压力获取装置2和垫板6临时置于患者膝关节假体处以获取压力信号，并且将该压力信号发送至显示装置4，由显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种韧带平衡调节辅助装置，用于在人工膝关节置换过程中辅助医生进行韧带受力平衡的调节，其特征在于，所述韧带平衡调节辅助装置包括：压力获取装置，手术中临时设置在股骨部件下方，所述压力获取装置内部两侧分别设置两个传感器模块，每一所述传感器模块具有多个压力传感器，通过所述两个传感器模块分别实时感测自所述股骨部件的内髁和外髁施加于所述传感器模块的压力；垫板，手术中临时设置于所述压力获取装置及胫骨部件平台之间，所述垫板与所述压力获取装置的高度和等于膝关节置换中所需胫骨垫片的高度；显示装置，与所述压力获取装置进行无线通信，并实时显示根据所述多个压力传感器的位置数据与感测数据所计算出的用于医生进行韧带受力平衡调节的辅助数据，所述辅助数据包括所述内髁和外髁处空间矢量的压力合力的压力合力值与压力合力位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：米宽，王爱斌，张良，张轩昂，谭润菲，
申请(专利权)人：北京纳通科技集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：