[發明專利]不規則脊柱生物力學實驗固定裝置

有效

• 申請號: 201911392511.1
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111060389B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 李冬燕;宋梅;王曉宇;張文韜;趙改平
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/04;A61B3/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

本發明涉及一種不規則脊柱生物力學實驗固定裝置，底座上面設有至少一層調節固定結構，調節固定結構由立柱、隔板、縱、橫向調節機構和橡膠球組成，三個所述立柱分別固定連接在底座的三角形頂角上面，立柱之間固定連接隔板，每個隔板上面連接縱、橫向調節機構，縱、橫向調節機構中的橫向直線導軌及滑塊連接縱向直線導軌，使縱向直線導軌可實現前后左右四個方向移動，且三邊運動可獨立進行；縱向直線導軌末端的球窩狀結構內通過轉軸連接橡膠球，橡膠球可繞轉軸在球窩狀結構內轉動，并通過橡膠球對不規則脊柱各節段從外部進行夾持和定位。本發明能對不規則脊柱各節段從外部進行夾持和定位，且各層可拆裝，使用方便，適用于多節段脊柱生物力學實驗的場合。

技術領域

本發明涉及一種骨科生物力學實驗裝置，尤其是一種不規則脊柱生物力學實驗固定裝置。

背景技術

脊柱相關疾病，是從現代醫學的脊柱生物力學角度出發，研究脊柱與疾病關系的一門新興邊緣學科，是指頸、胸、腰椎的骨、關節、椎間盤及椎周軟組織遭受損傷或退行性改變，引起相應的內臟和其他器官出現病癥的一類疾病，屬于臨床常見疾病。脊柱包括頸椎、胸椎、腰椎、骶椎，借韌帶、關節及椎間盤連接而成，上端承托顱骨，下聯髖骨，中附肋骨，并作為胸廓、腹腔和盆腔的后壁，具有支持軀干、保護內臟、保護脊髓和進行運動的功能。脊柱的彎曲，特別是頸曲和腰曲，隨重力的改變而改變其曲度。隨著信息時代的到來，人們習慣維持低頭看手機、彎腰駝背、翹二郎腿等姿勢，靜坐少動導致人體脊柱因長時間處于屈曲位或某些不正確體位，易引起頸腰椎疾病。例如人體最易發生病變的腰椎體，在長期負荷與異常的脊柱姿勢的刺激下，椎間盤的生物力學發生改變，隨之帶來的腰椎間盤退變、腰椎的不穩、腰椎滑脫、椎間隙高度的丟失、神經根管的狹窄等脊柱退行性病變也就越來越明顯。隨著對脊柱相關疾病的研究增多，需要對脊柱進行大量的理論分析和動物體外實驗研究。由于脊柱具有前屈、后伸、左側彎、右側彎、左旋和右旋6個方向的自由活動功能，實驗過程中脊柱承受較大載荷時極易發生折斷，現有實驗設備只能固定脊柱兩端無法避免脊柱從中部折段，缺乏解決該問題的多節段脊柱生物力學實驗固定裝置。

發明內容

本發明的目的在于為了解決上述問題，而提供一種不規則脊柱生物力學實驗固定裝置。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種不規則脊柱生物力學實驗固定裝置，包括底座、立柱，所述底座呈三角形，中間上面安裝三爪卡盤，所述底座上面設有至少一層調節固定結構，所述調節固定結構由立柱，隔板、縱、橫向調節機構和橡膠球組成，三個所述立柱分別固定連接在底座的三角形頂角上面，所述立柱之間固定連接隔板，每個所述隔板上面連接縱、橫向調節機構，所述縱、橫向調節機構中的橫向直線導軌及滑塊連接縱向直線導軌，使縱向直線導軌可實現前后左右四個方向的移動，且三邊運動可獨立進行；所述縱向直線導軌末端的球窩狀結構內通過轉軸連接橡膠球，所述橡膠球可繞轉軸在球窩狀結構內轉動，并通過所述橡膠球對不規則脊柱各節段從外部進行夾持和定位。

進一步，所述滑塊通過橫向螺母連接置于橫向直線導軌中間的橫向滾珠絲杠及橫向移動搖柄；所述縱向直線導軌通過縱向滾珠絲杠連接滑塊上的縱向螺母，所述縱向滾珠絲杠連接縱向移動搖柄。

進一步，所述縱向移動搖柄連接發電盒，所述橡膠球內嵌有位移傳感器，位移傳感器連接發電盒，當位移傳感器檢測到橡膠球與脊柱接觸或到達預設位置時，發出停止運動信號。

進一步，所述發電盒內裝配有皮帶、皮帶輪和發動機，搖動縱向移動搖柄，橡膠球跟隨縱向直線導軌開始運動，同時帶動發動機發電，使傳感器開始工作。

進一步，所述三爪卡盤與所述底座通過螺栓螺母連接，用以夾持不規則脊柱底部，用于固定支撐樣本底部，卡爪與樣本接觸位置粘貼一層橡膠膜，可防止對樣本造成損害。

進一步，所述底座與所述立柱之間通過底座上的圓柱與立柱的圓柱鑲嵌結合定位，各節立柱之間通過立柱的圓柱鑲嵌結合定位，并加以固定銷實現固定，所述立柱上設有兩排縱向均勻分布的孔，可以根據脊柱節段的長度調節層支架的位置，保證各層的固定位置在不規則脊柱各節段的骨骼部位。