[實用新型]一種膝關節動態模擬裝置

有效

• 申請號: 201920378980.7
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN209843032U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 余家闊;原福貞;胡磊;卞慶武;俞國鑫;陳有榮
• 申請（專利權）人: 北京大學第三醫院;北京航空航天大學
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 11609 北京格允知識產權代理有限公司
• 代理人: 周嬌嬌;李亞東

1.一種膝關節動態模擬裝置，其特征在于：包括髖關節模擬模塊、大腿模擬模塊和足部固定模塊；

所述髖關節模擬模塊包括體重模擬塊、髖關節上下移動副和髖關節轉動副；所述體重模擬塊可移動的設于所述髖關節上下移動副；所述髖關節轉動副設于所述體重模擬塊；

所述大腿模擬模塊包括模擬骨板、股四頭肌連接部和腘繩肌連接部；所述模擬骨板靠近標本腿的一端設有腿骨固定部，用于與標本腿的股骨連接，另一端通過所述髖關節轉動副與所述體重模擬塊可轉動的連接；所述股四頭肌連接部設置在所述模擬骨板的前側，用于與標本腿前側牽拉股內側肌、股中間肌、股直肌以及股外側肌的肌腱連接；所述腘繩肌連接部設置在所述模擬骨板的后側，用于與標本腿后側牽拉腘繩肌的肌腱連接；

所述足部固定模塊設于所述髖關節上下移動副的一側，用于固定標本腿的腳部。

2.根據權利要求1所述的膝關節動態模擬裝置，其特征在于：

所述股四頭肌連接部包括第一至第三移動頭，其中第一移動頭與牽拉股中間肌和股直肌的肌腱連接，并能夠相對于標本腿的膝關節沿股骨前側方向移動，第二移動頭和第三移動頭分別與牽拉股內側肌和股外側肌的肌腱連接，并能夠相對于標本腿的膝關節分別沿股骨內側和外側方向移動；

所述腘繩肌連接部包括腘繩肌外側移動頭和腘繩肌內側移動頭，分別與牽拉腘繩肌外側和內側的肌腱連接，并能夠相對于標本腿的膝關節沿股骨平行方向移動。

3.根據權利要求2所述的膝關節動態模擬裝置，其特征在于：

還包括主控模塊和大腿驅動部；

所述大腿驅動部分別與所述股四頭肌連接部和所述腘繩肌連接部連接，用于驅動所述第一至第三移動頭、所述腘繩肌外側移動頭和所述腘繩肌內側移動頭牽拉標本腿的肌腱移動；所述主控模塊與所述大腿驅動部電連接。

4.根據權利要求3所述的膝關節動態模擬裝置，其特征在于：

還包括多個傳感器；

所述第一至第三移動頭、所述腘繩肌外側移動頭和所述腘繩肌內側移動頭均設有傳感器，用于測量其所連接的肌腱的受力情況；各個傳感器均與所述主控模塊連接，并向所述主控模塊反饋測量結果。

5.根據權利要求4所述的膝關節動態模擬裝置，其特征在于：

所述模擬骨板前側和后側設有多個軌道，所述第一至第三移動頭、所述腘繩肌外側移動頭和所述腘繩肌內側移動頭各通過與所述軌道相匹配的滑塊設于一個所述軌道，并能夠沿各自所設的所述軌道滑動。

6.根據權利要求5所述的膝關節動態模擬裝置，其特征在于：

所述模擬骨板后側設有兩個所述軌道，兩個所述軌道間隔設于所述模擬骨板的后側平面，均平行于標本腿的股骨，用于限制所述腘繩肌外側移動頭和所述腘繩肌內側移動頭的移動軌跡；

所述大腿驅動部包括兩個腘繩肌模擬電機，每個所述腘繩肌模擬電機輸出端各連接一個絲杠并能夠帶動該絲杠轉動，兩個所述絲杠分別平行于兩個所述軌道，所述腘繩肌外側移動頭和所述腘繩肌內側移動頭分別套設于一個所述絲杠，并能夠隨該絲杠轉動沿各自所設的軌道移動。

7.根據權利要求5或6所述的膝關節動態模擬裝置，其特征在于：

所述模擬骨板前側設有五個所述軌道，分別為限制所述第一移動頭移動軌跡的中間軌道，限制所述第二移動頭移動軌跡的左腿股內側肌軌道和右腿股內側肌軌道，以及限制所述第三移動頭移動軌跡的左腿股外側肌軌道和右腿股外側肌軌道；

所述中間軌道相對于所述模擬骨板的前側平面向股骨前側方向傾斜；所述左腿股內側肌軌道、所述左腿股外側肌軌道、所述右腿股內側肌軌道和所述右腿股外側肌軌道均設于所述模擬骨板的前側平面，所述右腿股外側肌軌道和所述左腿股外側肌軌道分設于所述中間軌道兩側，所述左腿股內側肌軌道設于所述右腿股外側肌軌道外側，所述右腿股內側肌軌道設于所述左腿股外側肌軌道外側。