[實(shí)用新型]一種膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821760241.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209172592U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余家闊;高成臣;孫澤文;程勝戰(zhàn);陳有榮;原福貞;毛子木;韓超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)第三醫(yī)院;北京大學(xué)
• 主分類號(hào): A61F2/38
• 分類號(hào): A61F2/38;A61F2/46;G01L1/18
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌;李亞?wèn)|

本實(shí)用新型涉及一種膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)及裝置，其中系統(tǒng)包括：膝關(guān)節(jié)假體，所述膝關(guān)節(jié)假體包括股骨假體、脛骨假體和安裝于所述脛骨假體上方的墊片，所述墊片的上表面開(kāi)設(shè)有片形槽；柔性壓力傳感器陣列，設(shè)置于所述墊片的片形槽內(nèi)；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集所述柔性壓力傳感器陣列的力敏信號(hào)；數(shù)據(jù)顯示裝置，用于顯示所述柔性壓力傳感器陣列的力敏信號(hào)。本實(shí)用新型通過(guò)將柔性壓力傳感器陣列嵌入假體表面的片形槽內(nèi)，可以不改變假體形態(tài)，以及直接接觸測(cè)量及專有量程及精度的設(shè)計(jì)，提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；本實(shí)用新型還利用生物相容性材料及無(wú)線傳輸信號(hào)方式，打破了膝關(guān)節(jié)表面生物力學(xué)僅在標(biāo)本中估測(cè)的局限性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的膝關(guān)節(jié)應(yīng)力分析研究方法包括有限元分析法、足底應(yīng)力平臺(tái)法和膝關(guān)節(jié)表面應(yīng)力傳感器。有限元分析法是運(yùn)用影像軟件進(jìn)行間接分析，足底應(yīng)力平臺(tái)法是運(yùn)用力的反作用力進(jìn)行間接分析，膝關(guān)節(jié)表面應(yīng)力傳感器是利用傳感器進(jìn)行直接分析。

其中，有限元分析法、足底應(yīng)力平臺(tái)法都是通過(guò)間接的方法進(jìn)行分析，分析得到的結(jié)果不準(zhǔn)確。Tekscan等表面?zhèn)鞲衅鳜F(xiàn)階段僅用于標(biāo)本實(shí)驗(yàn)中，傳感器置于膝關(guān)節(jié)表面固定不牢靠，膝關(guān)節(jié)開(kāi)放狀態(tài)下有線方式測(cè)量膝關(guān)節(jié)應(yīng)力分布，此過(guò)程中影響了膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，同時(shí)影響了測(cè)量的力學(xué)分布的結(jié)果及其分析。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的至少一部分缺陷，提供一種膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)、裝置及制備方法和測(cè)量方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

膝關(guān)節(jié)假體，所述膝關(guān)節(jié)假體包括股骨假體、脛骨假體和安裝于所述脛骨假體上方的墊片，所述墊片的上表面開(kāi)設(shè)有片形槽；

柔性壓力傳感器陣列，設(shè)置于所述墊片的片形槽內(nèi)；

數(shù)據(jù)采集模塊，與所述柔性壓力傳感器陣列連接，用于采集所述柔性壓力傳感器陣列的力敏信號(hào)；

數(shù)據(jù)顯示裝置，與所述數(shù)據(jù)采集模塊通訊，用于顯示所述柔性壓力傳感器陣列的力敏信號(hào)。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述墊片的上表面與所述股骨假體表面匹配，且所述片形槽中各個(gè)位置的厚度相等。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述片形槽包括：內(nèi)側(cè)髁槽和外側(cè)髁槽；以及從內(nèi)側(cè)髁槽和外側(cè)髁槽分別向兩側(cè)延伸的走線槽。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述墊片的片形槽的厚度為0.2-0.25mm。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：

信號(hào)采集電路板，用于采集處理所述柔性壓力傳感器陣列的力敏信號(hào)；

無(wú)線發(fā)射裝置，用于將所述力敏信號(hào)通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送給控制模塊，并接收所述控制模塊的控制命令；

控制模塊，用于接收所述無(wú)線發(fā)射裝置發(fā)出力敏信號(hào)并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)顯示裝置。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的膝關(guān)節(jié)假體表面壓力測(cè)量系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述柔性壓力傳感器陣列包括：

第二聚酰亞胺包覆層；

硅電阻條，其位于所述第二聚酰亞胺包覆層上；

二氧化硅層，其覆蓋于所述硅電阻條上；

聚對(duì)二甲苯介質(zhì)層，其覆蓋于所述二氧化硅層上，且分隔上層引線和下層引線；