[發明專利]一種軟組織損傷及異常連接模擬試驗方法

有效

• 申請號: 201811353212.2
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109658796B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 桑永朋;高常鑫
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發明公開了一種軟組織損傷及異常連接模擬試驗方法，屬于醫療模擬試驗技術領域。方法中使用的軟組織模擬試驗裝置采用軟組織模擬結構的滑移表征關節之間的摩擦，表面的凹凸不平表征軟骨面的高低不平；第一和第二韌性模擬結構模擬關節與肌肉組織的連接部位；第一和第二肌肉彈性模擬模擬肌肉組織；本發明對裝置結構成分進行分析，基于力學控制和診療機制原理提出動態分析試驗步驟，為針刺和針刀盲視診療提供試驗平臺。

技術領域

本發明屬于醫療模擬試驗技術領域，具體涉及一種軟組織損傷及異常模擬試驗方法,用于模擬損傷的軟組織，可將制訂的診療方案作用在其上進行試驗評估。

背景技術

目前對于人體軟組織損傷疼痛在診療過程中采用針刺及針刀微創盲視治療技術的理論解釋嚴重不足，尤其診治部位的選擇盲目，有的在關節附近，有的在肌肉部位，且針對不同的患者，治療效果也各有說辭，導致很多醫者在運用針刺及針刀等治療手段時對治療部位缺乏準確把握。造成這一問題的關鍵是對軟組織的材料組成和運動性能認識不足，缺乏針對軟組織損傷疼痛認識的清晰的組織結構組成分析和力學控制模型及診療機制的動態精細數值分析方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種軟組織損傷模擬試驗裝置及方法,用于模擬損傷的軟組織，并可將制訂的診療方案作用在其上進行試驗評估。

為實現本發明的技術目的，本發明提供了以下技術方案：

一種軟組織損傷模擬試驗方法，在軟組織損傷模擬試驗裝置上展開，具體為：

所述軟組織損傷模擬試驗裝置包括關節腔模擬件以及位于其周圍的軟組織模擬結構、第一韌性模擬結構、第二韌性模擬結構、第一肌肉彈性模擬結構、第二肌肉彈性模擬結構和活性粘性體液；軟組織模擬結構的滑移表征關節之間的摩擦，表面的凹凸不平表征軟骨面的高低不平；第一和第二韌性模擬結構分居軟組織模擬結構的兩側，用于模擬關節與肌肉組織的連接部位；第一和第二肌肉彈性模擬結構分別位于第一和第二韌性模擬結構的另一側，用于模擬肌肉組織；韌帶的兩端分別連接第一和第二韌性模擬結構，用于防止兩韌性模擬結構的過度變形；活性粘性體液填充于關節腔模擬件內，用于模擬關節滑液及組織間體液；

所述第一形變數據庫構建步驟具體為：

S1：向軟組織模擬結構施加力F，F的方向與關節腔模擬件軸線的夾角為θ，由胡克定律計算此時的理論形變量x₀＝F·cosθ/f，f為軟組織模擬結構的彈性系數；

S2：在給定的力F，遍歷θ的取值范圍，建立理論形變量的第一數據庫；改變力F的大小，再遍歷θ的取值范圍，進而擴充理論形變量的第一數據庫；

所述第一復位判定步驟具體為：

S3：向軟組織模擬結構某處施加力F₁，F₁方向與關節腔模擬件軸線的夾角為θ₁，測量得到此時的形變量x₁；

S4：在第一數據庫中找到夾角取值為θ₁和力的大小為F₁時的理論形變量x₂；將測量得到的形變量x₁與x₂比較，如果x₁遠小于x₂,說明該處為形變復位處，復位所需的恢復力F₀＝f·(x₂-x₁)/cosθ₁，恢復力的方向與關節腔模擬件軸線的夾角為θ₁。

進一步地，所述軟組織模擬結構的彈性系數f按照如下方式確定：

t為年齡閾值，b為體型系數，g為性別系數，r為人種系數，p為關節類型系數，a為年齡。