[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

本實用新型涉及一種膝關節動態模擬裝置，包括髖關節模擬模塊、大腿模擬模塊和足部固定模塊；其中，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，用于模擬人體蹲起重心變化及髖關節移動；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，固定標本腿股骨并與牽拉股四頭肌、腘繩肌的肌腱連接，用于模擬人體蹲起時大腿肌肉的作用；足部固定模塊用于固定標本腿的腳部。該裝置可利用體重模擬塊在重力作用下移動使標本腿膝關節彎曲，再現標本腿膝關節的運動狀態，完成膝關節動態模擬。

技術領域

本實用新型涉及生物醫學器械技術領域，尤其涉及一種膝關節動態模擬裝置。

背景技術

生物醫學上在研究某項技術或者產品時，通常需要利用尸體進行測試以驗證該方法或者產品的合理性及可行性。膝關節是人體中的重要關節，并且容易受到損傷，發病率較高。目前有很多針對于膝關節病的不同手術方式以及膝關節內植入物的研究。對于膝關節手術方式是否可行，內植入物設計是否合理，哪一項技術或產品更具有優勢等問題，標本腿的測試以及驗證具有不可或缺的價值。但是，現有技術只能對尸體進行靜態的研究，并沒有一種裝置能夠實現標本腿的膝關節屈曲的動態模擬，無法再現膝關節的規定的生理負荷和運動狀態。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是解決現有技術無法實現尸體的膝關節屈曲的動態模擬的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種膝關節動態模擬裝置，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。