一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，包括適于固定在與待測髖關(guān)節(jié)相連肢體上的固定裝置，與所述固定裝置固定連接的應(yīng)變裝置，所述應(yīng)變裝置被施力并通過所述固定裝置轉(zhuǎn)動所述肢體、并進(jìn)而轉(zhuǎn)動被所述肢體包覆的股骨繞所述股骨軸線轉(zhuǎn)動時，能夠產(chǎn)生均勻應(yīng)變，以及用于測定所述應(yīng)變裝置的應(yīng)變量的測量裝置。本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，可在術(shù)中對患者髖關(guān)節(jié)所承受的力矩情況進(jìn)行測量，驗證髖關(guān)節(jié)軟組織修復(fù)的必要性，并可根據(jù)測量結(jié)果決定如何對患者的軟組織進(jìn)行針對性有效修復(fù)，重建患者術(shù)后髖關(guān)節(jié)的軟組織平衡，并增加髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，因而能夠改善全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的療效，明顯降低術(shù)后脫位率。
【專利說明】一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，屬于髖關(guān)節(jié)扭矩測量【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中，最常采用的后外側(cè)入路有諸多優(yōu)點，如軟組織損傷小、操作簡單、顯露髖白清楚、可以更好的保護(hù)外展肌、異位骨化發(fā)生率低、術(shù)后恢復(fù)好等等，這使得后外側(cè)入路得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而，相較于其他手術(shù)入路方式，后外側(cè)入路手術(shù)后，關(guān)節(jié)的脫位率相對較高。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的各種修復(fù)和評判方法，通常是在術(shù)后人為的限制病人的體位和活動范圍?；颊咝g(shù)后康復(fù)具有時間長、效果慢等的缺點，不僅給患者帶來痛苦，而且康復(fù)時間長，耗費(fèi)金錢多，對患者的精神狀態(tài)也有不利影響。
[0004]發(fā)明人經(jīng)過長期觀察研宄發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的后外側(cè)入路方式，導(dǎo)致脫位率相對較高的原因之一是股骨端缺乏強(qiáng)有力的軟組織支撐。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果能夠在術(shù)中對髖關(guān)節(jié)后外側(cè)軟組織修復(fù)后扭轉(zhuǎn)力量進(jìn)行評價，并根據(jù)評價結(jié)果采取相應(yīng)修復(fù)后方軟組織的措施，則能夠顯著降低術(shù)后關(guān)節(jié)脫位率，而大大減少采用術(shù)后修復(fù)的方式對患者進(jìn)行后續(xù)治療的機(jī)率，給患者減少痛苦，減輕經(jīng)濟(jì)壓力。現(xiàn)有技術(shù)中，尚未有在術(shù)中髖關(guān)節(jié)后外側(cè)軟組織修復(fù)后扭轉(zhuǎn)力量的測量工具，有鑒于此，發(fā)明人發(fā)明制作了本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在后外側(cè)入路髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中，對髖關(guān)節(jié)后外側(cè)軟組織修復(fù)后的扭轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行連續(xù)測量，從而為修復(fù)后方軟組織提供參考的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，包括適于固定在與待測髖關(guān)節(jié)相連肢體上的固定裝置，與所述固定裝置固定連接的應(yīng)變裝置，所述應(yīng)變裝置被施力并通過所述固定裝置轉(zhuǎn)動所述肢體、并進(jìn)而轉(zhuǎn)動被所述肢體包覆的股骨繞所述股骨軸線轉(zhuǎn)動時，能夠產(chǎn)生均勻應(yīng)變，以及用于測定所述應(yīng)變裝置的應(yīng)變量的測量裝置。
[0007]所述固定裝置包括能夠通過連接結(jié)構(gòu)固定夾在與所述肢體相連的膝關(guān)節(jié)左右兩偵I并同時固定夾住一部分與所述膝關(guān)節(jié)相連的大腿部分和小腿部分的第一固定板和第二固定板，以保證所述固定裝置的轉(zhuǎn)動角度與所述股骨的轉(zhuǎn)動角度同步一致。
[0008]所述應(yīng)變裝置包括分別垂直固定設(shè)在所述第一固定板和所述第二固定板外側(cè)面中部、且在被施力時能夠發(fā)生均勻應(yīng)變的兩個應(yīng)力柱；任一所述應(yīng)力柱的自由端均設(shè)有施力用的把手；使用兩個所述把手同時對所述應(yīng)力柱施力時，兩個所述把手之間的距離為施加在兩個所述把手上力矩的力臂之和。
[0009]分別設(shè)在所述第一固定板和所述第二固定板上的兩個所述應(yīng)力柱的中軸線相重入口 ο
[0010]所述測量裝置為包括電阻應(yīng)變片的電阻應(yīng)變儀；兩個所述應(yīng)力柱上均設(shè)有用于固定所述電阻應(yīng)變片的固定平面，所述固定平面與施加在所述把手上用于驅(qū)動所述股骨轉(zhuǎn)動的力的方向垂直，所述固定平面在兩個所述應(yīng)力柱上的設(shè)置位置和設(shè)置方向均相同，所述電阻應(yīng)變片在所述固定平面上的固定方向與阻應(yīng)變的方向平行。
[0011]兩個所述應(yīng)力柱上均設(shè)有兩個呈鏡面對稱的所述固定平面，兩個所述電阻應(yīng)變片呈鏡面對稱的固定在任意一個所述應(yīng)力柱的兩個所述固定平面上。
[0012]還包括用于連續(xù)測量所述股骨轉(zhuǎn)動角度的傾角盒。
[0013]所述連接結(jié)構(gòu)包括連接軸，所述連接軸的一端與所述第一固定板連接，另一端通過活動連接結(jié)構(gòu)與所述第二固定板活動連接；
[0014]所述活動連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述連接軸的所述另一端外側(cè)壁上的外螺紋，設(shè)在所述第二固定板上，且能夠被所述另一端穿過的通孔，以及具有可與所述外螺紋相配合內(nèi)螺紋的螺母；所述螺母通過螺紋配合方式套設(shè)在所述連接軸穿過所述通孔的部分上后，通過向所述第一固定板方向擠壓所述第二固定板，從而將所述第一固定板和所述第二固定板固定在所述肢體上。
[0015]所述連接軸至少設(shè)有四個，在連接固定所述第一固定板和所述第二固定板時，任一所述連接軸均同時垂直于所述第一固定板和所述第二固定板；所述通孔同樣至少設(shè)有4個，且與所述連接軸——對應(yīng)；
[0016]所述第一固定板和所述第二固定板均具有適于夾在與所述膝關(guān)節(jié)相連大腿部分的第一固定部，和適于夾在與所述膝關(guān)節(jié)相連小腿部分的第二固定部，所述第一固定部與所述第二固定部垂直連接；所述通孔在靠近所述第二固定部端部的兩側(cè)設(shè)有2個，在靠近所述第一固定部端部、并遠(yuǎn)離所述第二固定部的一側(cè)設(shè)有I個，在連接所述第一固定部和所述第二固定部部分的外側(cè)設(shè)有I個。
[0017]所述連接軸的所述一端通過轉(zhuǎn)動連接結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動的連接在所述第一固定板的內(nèi)側(cè)面上；所述轉(zhuǎn)動連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述連接軸的所述一端的固定孔或固定軸，以及與所述固定孔或固定軸相對配合固定設(shè)在所述第一固定板內(nèi)側(cè)面上的固定軸或固定孔。
[0018]本發(fā)明的一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
[0019]1.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，通過對應(yīng)變裝置施力驅(qū)動固定在與待測髖關(guān)節(jié)相連肢體上的固定裝置，從而驅(qū)動被肢體包覆的股骨繞股骨軸線轉(zhuǎn)動，由于力的作用是相互的，髖關(guān)節(jié)在股骨轉(zhuǎn)動時所承受的力矩與施加在應(yīng)變裝置上用于保持股骨狀態(tài)的力矩相同。另外，由于應(yīng)變裝置在受力時能夠產(chǎn)生均勻應(yīng)變，應(yīng)變裝置每牛頓的平均應(yīng)變量是一個穩(wěn)定值，因此當(dāng)對應(yīng)變裝置施力將股骨轉(zhuǎn)動至某一角度時，通過測定單純由于轉(zhuǎn)動股骨所產(chǎn)生的應(yīng)變裝置的應(yīng)變量以及施加在應(yīng)變裝置上的力臂長度，即可計算得出髖關(guān)節(jié)在股骨位于某一角度時所承受的力矩。
[0020]本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，可在術(shù)中對患者髖關(guān)節(jié)所承受的力矩情況進(jìn)行測量，驗證髖關(guān)節(jié)軟組織修復(fù)的必要性，并可根據(jù)測量結(jié)果決定如何對患者的軟組織進(jìn)行針對性有效修復(fù)，重建患者術(shù)后髖關(guān)節(jié)的軟組織平衡，并增加髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，因而能夠改善全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的療效，明顯降低術(shù)后脫位率。
[0021]2.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，設(shè)置固定裝置能夠通過連接結(jié)構(gòu)固定夾在與上述肢體相連的膝關(guān)節(jié)左右兩側(cè)、并同時固定夾住一部分與膝關(guān)節(jié)相連的大腿部分和小腿部分的第一固定板和第二固定板，當(dāng)通過固定裝置轉(zhuǎn)動股骨時，不僅能夠迅速有效的轉(zhuǎn)動股骨，而且能夠保證固定裝置的轉(zhuǎn)動角度與股骨的轉(zhuǎn)動角度同步一致，從而能夠直接根據(jù)固定裝置的轉(zhuǎn)動角度判斷股骨的轉(zhuǎn)動角度，判斷快速準(zhǔn)確。另外，上述固定裝置設(shè)計還便于與連續(xù)測量股骨轉(zhuǎn)動角度的傾角盒連接，連續(xù)測量股骨在不同轉(zhuǎn)動角度時，髖關(guān)節(jié)所承受的力矩。
[0022]3.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，應(yīng)變裝置包括分別垂直設(shè)在第一固定板和第二固定板外側(cè)面中部、且在施力時能發(fā)生均勻應(yīng)變的兩個應(yīng)力柱，應(yīng)力柱的自由端設(shè)有便于施力的把手；當(dāng)需轉(zhuǎn)動股骨時，直接用手握住兩個把手，即可方便的轉(zhuǎn)動股骨；而且當(dāng)使用分別位于兩個應(yīng)力柱上的把手轉(zhuǎn)動股骨時，髖關(guān)節(jié)所承受的力矩與施加在兩個應(yīng)力柱上的力矩之和相等，在計算施加在兩個應(yīng)力柱上的力矩時，由于施加的作用力相同，因而可以使用作用力乘以兩個力臂之和的方式計算得到，而兩個力臂的和就是兩個把手之間的距離，容易測量得到。
[0023]4.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，設(shè)置位于第一固定板和第二固定板上的兩個應(yīng)力柱的中軸線相重合，首先可以減少彎矩偏差，實現(xiàn)更精確的測量，其次也方便測量力臂。
[0024]5.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，使用電阻應(yīng)變儀測量應(yīng)力柱的應(yīng)變量，精確可靠；在每一個應(yīng)力柱上均設(shè)有兩個呈鏡面對稱的固定平面，兩個電鍍應(yīng)變片呈鏡面對稱的固定在任一一個應(yīng)力柱的兩個固定平面上，使用4個電阻應(yīng)變片能夠減小彎矩偏差，提高測量精度。
[0025]6.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，還可與傾角盒配合使用，連續(xù)記錄與髖關(guān)節(jié)相連股骨的轉(zhuǎn)動角度，并連續(xù)記錄由于轉(zhuǎn)動股骨所產(chǎn)生的應(yīng)變量，從而能夠測得股骨轉(zhuǎn)動角度連續(xù)變化時，髖關(guān)節(jié)所承受的力矩大小。
[0026]7.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，通過連接軸連接第一固定板和第二固定板，將連接軸的一端固定在第一固定板上，另一端通過螺母與螺栓的配合方式實現(xiàn)第二固定板與第一固定板之間的固定，固定方式簡單，卻牢固有效，使用方便。
[0027]8.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，設(shè)置第一固定板和第二固定板均具有適于夾在與膝關(guān)節(jié)相連大腿部分的第一固定部，和適于夾在與膝關(guān)節(jié)相連小腿部分的第二固定部，使得第一固定板和第二固定板能夠更好、更牢固的固定在肢體上；設(shè)置第一固定部和第二固定部垂直連接，是方便大腿和小腿以曲膝90°的方式固定在第一固定板和第二固定板之間，方便轉(zhuǎn)動股骨；設(shè)置連接軸同時垂直于第一固定板和第二固定板，不僅能夠在兩個固定板之間為大腿、小腿和膝關(guān)節(jié)預(yù)留充足容納空間，還能在固定兩個固定板時防止第一固定板和第二固定板之間發(fā)生相對偏移，避免導(dǎo)致分別固定在兩個固定板上的應(yīng)力柱不相對應(yīng)。
[0028]9.本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，將連接軸的一端以可轉(zhuǎn)動的方式連接在第一固定板的內(nèi)側(cè)面上，可以在不使用時將連接軸彎曲折疊，從而使得本發(fā)明髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)的固定裝置結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是實施例中髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是圖1除去測量裝置后的立體爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3是第一固定板連接應(yīng)力柱、把手以及連接軸后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖4是圖3的另一立體視圖。
[0033]圖5是圖4的仰視圖。
[0034]圖6是連接有應(yīng)力柱、把手的第二固定板的俯視圖。
[0035]附圖標(biāo)記為:1-第一固定板，10-第一固定部，2-第二固定板，20-第二固定部，21-通孔，3-應(yīng)力柱，31-把手，32-固定平面，33-固定孔，34-固定軸，4-連接軸，41-螺母，42-墊圈，5-測量裝置，51-電阻應(yīng)變片。

【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0037]實施例
[0038]本實施例提供一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，如圖1-6所示，包括適于固定在與待測髖關(guān)節(jié)相連肢體上的固定裝置，與所述固定裝置固定連接的應(yīng)變裝置，所述應(yīng)變裝置被施力并通過所述固定裝置轉(zhuǎn)動所述肢體、并進(jìn)而轉(zhuǎn)動被所述肢體包覆的股骨繞所述股骨軸線轉(zhuǎn)動時，能夠產(chǎn)生均勻應(yīng)變，以及用于測定所述應(yīng)變裝置的應(yīng)變量的測量裝置5。
[0039]所述固定裝置包括能夠通過連接結(jié)構(gòu)固定夾在與所述肢體相連的膝關(guān)節(jié)左右兩偵I并同時固定夾住一部分與所述膝關(guān)節(jié)相連的大腿部分和小腿部分的第一固定板I和第二固定板2，以保證所述固定裝置的轉(zhuǎn)動角度與所述股骨的轉(zhuǎn)動角度同步一致。
[0040]如圖1、圖2和圖3所示，所述應(yīng)變裝置包括分別垂直固定設(shè)在所述第一固定板I和所述第二固定板2外側(cè)面中部、且在被施力時能夠發(fā)生均勻應(yīng)變的兩個應(yīng)力柱3 ;任一所述應(yīng)力柱3的自由端均設(shè)有施力用的把手31 ;使用兩個所述把手31同時對所述應(yīng)力柱3施力時，兩個所述把手31之間的距離為施加在兩個所述把手31上力矩的力臂之和。
[0041]分別設(shè)在所述第一固定板I和所述第二固定板2上的兩個所述應(yīng)力柱3的中軸線相重合。
[0042]如圖1所示，所述測量裝置5為包括電阻應(yīng)變片51的電阻應(yīng)變儀；兩個所述應(yīng)力柱3上均設(shè)有用于固定所述電阻應(yīng)變片51的固定平面32，所述固定平面32與施加在所述把手31上用于驅(qū)動所述股骨轉(zhuǎn)動的力的方向垂直，所述固定平面32在兩個所述應(yīng)力柱3上的設(shè)置位置和設(shè)置方向相同，所述電阻應(yīng)變片51在所述固定平面32上的固定方向與阻應(yīng)變的方向平行。
[0043]在本實施例中，所采用的電阻應(yīng)變儀為秦皇島市協(xié)力科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的XL2102A動態(tài)應(yīng)變儀。
[0044]兩個所述應(yīng)力柱3上均設(shè)有兩個呈鏡面對稱的所述固定平面32，兩個所述電阻應(yīng)變片51呈鏡面對稱的固定在任意一個所述應(yīng)力柱3的兩個所述固定平面32上。
[0045]在本實施例中，上述應(yīng)力柱3為鈦材質(zhì)，鈦材質(zhì)堅固性好，且應(yīng)變均勻。
[0046]還包括用于連續(xù)測量所述股骨轉(zhuǎn)動角度的傾角盒，本實施例采用長沙市歐尚電子科技有限公司生產(chǎn)的Bevelbox傾角盒。
[0047]所述連接結(jié)構(gòu)包括連接軸4，所述連接軸4的一端與所述第一固定板I連接，另一端通過活動連接結(jié)構(gòu)與所述第二固定板2活動連接；所述活動連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述連接軸4的所述另一端外側(cè)壁上的外螺紋，設(shè)在所述第二固定板2上，且能夠被所述另一端穿過的通孔21，以及具有可與所述外螺紋相配合內(nèi)螺紋的螺母41 ;所述螺母41通過螺紋配合方式套設(shè)在所述連接軸4穿過所述通孔21的部分上后，通過向所述第一固定板I方向擠壓所述第二固定板2，從而將所述第一固定板I和所述第二固定板2固定在所述肢體上。
[0048]還包括套設(shè)在所述連接軸4的所述另一端上的墊圈42，所述螺母41通過所述墊圈42向所述第一固定板I方向擠壓所述第二固定板2。
[0049]所述連接軸4設(shè)有四個，在連接固定所述第一固定板I和所述第二固定板2時，任一所述連接軸4均同時垂直于所述第一固定板I和所述第二固定板2 ;如圖6所示，所述通孔21同樣設(shè)有4個，且與所述連接軸4 一一對應(yīng)；所述第一固定板I和所述第二固定板2均具有適于夾在與所述膝關(guān)節(jié)相連大腿部分的第一固定部10，和適于夾在與所述膝關(guān)節(jié)相連小腿部分的第二固定部20，所述第一固定部10和所述第二固定部20垂直連接；所述通孔21在靠近所述第二固定部20端部的兩側(cè)設(shè)有2個，在靠近所述第一固定部10端部、并遠(yuǎn)離所述第二固定部20的一側(cè)設(shè)有I個，在連接所述第一固定部10和所述第二固定部20部分的外側(cè)設(shè)有I個。
[0050]如圖1所示，兩個第一固定部10形成的空間用于固定與膝關(guān)節(jié)相連的大腿部分，兩個第二固定部20形成的空間用于固定與膝關(guān)節(jié)相連的小腿部分。
[0051]作為對本實施例的一種變形，設(shè)置所述通孔21為半圓形通孔；將所述通孔21設(shè)置為半圓形通孔的好處在于，連接軸4不用通過上下的方式穿過通孔21與第二固定板2連接，而是可以通過半圓形通孔的開口部分進(jìn)入，從而減小了穿孔難度，穿孔更加方便。
[0052]如圖4和圖5所示，所述連接軸3的所述一端通過轉(zhuǎn)動連接結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動的連接在所述第一固定板I的內(nèi)側(cè)面上；所述轉(zhuǎn)動連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述連接軸3的所述一端的固定孔33，以及與所述固定孔33相對配合固定設(shè)在所述第一固定板I內(nèi)側(cè)面上的固定軸34。
[0053]作為對本實施例的一種變形，還可以設(shè)置所述轉(zhuǎn)動連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述連接軸3的所述一端的固定軸34，以及與所述固定軸34相對配合固定設(shè)在所述第一固定板I內(nèi)側(cè)面上的固定孔33。
[0054]以測量一個病人的髖關(guān)節(jié)扭矩為例，介紹使用本實施例一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)的方法如下:
[0055]使用連接軸4配合螺母41和墊圈42，將第一固定板I和第二固定板2固定夾在與待測髖關(guān)節(jié)相連的膝關(guān)節(jié)左右兩側(cè)，并固定部分與所述膝關(guān)節(jié)相連的大腿部分和小腿部分，測量兩個應(yīng)力柱3上把手31之間的距離，記為力臂B = 0.3米；
[0056]使用角度尺或其他工具，調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)曲髖45°位(也可以是其他度數(shù)的體位)，打開應(yīng)變儀，記錄由于小腿重力產(chǎn)生的微應(yīng)變Al = 852.051，內(nèi)旋與髖關(guān)節(jié)相連的股骨，直至上述髖關(guān)節(jié)到達(dá)即將脫位的臨界狀態(tài)時停止，此時股骨的內(nèi)旋角度為60°，記錄此時的微應(yīng)變數(shù)值A(chǔ)2 = 1528.320 ；
[0057]由以上數(shù)據(jù)，根據(jù)公式D = (A2-A1)+CXBJ:扭矩=(試驗測得微應(yīng)變數(shù)值一小腿重力產(chǎn)生的微應(yīng)變數(shù)值)+每牛頓的平均應(yīng)變X力臂長度，應(yīng)力柱3的每牛頓應(yīng)變量C 一般為19.152Eu/N，從而可以計算得出，在標(biāo)準(zhǔn)曲髖45°體位時，股骨內(nèi)旋轉(zhuǎn)至60°時，髖關(guān)節(jié)所承受的力矩D為10.593牛.米。
[0058]由于應(yīng)力柱3的每牛頓應(yīng)變量因環(huán)境不同會有變化，因此為了得到更為精確的力矩數(shù)值，可以在使用之前重新標(biāo)定，方法為:
[0059]將第一固定板I和第二固定板2垂直于地面放置，使兩個應(yīng)力柱3與地面平行并適于標(biāo)定每牛頓應(yīng)變量，在一個應(yīng)力柱3的把手位置依次懸掛lkg、2kg、3kg、4kg、5kg、6kg的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，然后在應(yīng)變儀上讀出相應(yīng)的應(yīng)變量數(shù)值，求得應(yīng)力柱3每牛頓的應(yīng)變量平均值；然后在另一個應(yīng)力柱3的把手位置同樣依次懸掛上述質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，在應(yīng)變儀上讀出相應(yīng)的應(yīng)變量數(shù)值，再次求得應(yīng)力柱3每牛頓的應(yīng)變量平均值，然后對這個兩個平均值再取平均值，從而標(biāo)定應(yīng)力柱3的每牛頓應(yīng)變量數(shù)值。
[0060]本實施例的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)還可以與傾角盒搭配使用:用Bevelbox傾角盒對測試前髖關(guān)節(jié)中立位進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)零，用角度尺調(diào)至標(biāo)準(zhǔn)屈髖45°位，記錄由于小腿重力產(chǎn)生的微應(yīng)變，內(nèi)旋與髖關(guān)節(jié)相連的股骨，連續(xù)記錄與髖關(guān)節(jié)相連股骨的內(nèi)旋轉(zhuǎn)動角度，并連續(xù)記錄內(nèi)旋時微應(yīng)變數(shù)值的變化，同時觀察關(guān)節(jié)的脫位情況，當(dāng)達(dá)到髖關(guān)節(jié)即將脫位的臨界狀態(tài)時停止，從而能夠測得在曲髖45°體位(或其他曲髖體位，如90°等)時，股骨轉(zhuǎn)動角度連續(xù)變化時髖關(guān)節(jié)所承受力矩的數(shù)值。
[0061]顯然，上述實施例僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:包括適于固定在與待測髖關(guān)節(jié)相連肢體上的固定裝置，與所述固定裝置固定連接的應(yīng)變裝置，所述應(yīng)變裝置被施力并通過所述固定裝置轉(zhuǎn)動所述肢體、并進(jìn)而轉(zhuǎn)動被所述肢體包覆的股骨繞所述股骨軸線轉(zhuǎn)動時，能夠產(chǎn)生均勻應(yīng)變，以及用于測定所述應(yīng)變裝置的應(yīng)變量的測量裝置(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:所述固定裝置包括能夠通過連接結(jié)構(gòu)固定夾在與所述肢體相連的膝關(guān)節(jié)左右兩側(cè)、并同時固定夾住一部分與所述膝關(guān)節(jié)相連的大腿部分和小腿部分的第一固定板(I)和第二固定板(2)，以保證所述固定裝置的轉(zhuǎn)動角度與所述股骨的轉(zhuǎn)動角度同步一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:所述應(yīng)變裝置包括分別垂直固定設(shè)在所述第一固定板(I)和所述第二固定板(2)外側(cè)面中部、且在被施力時能夠發(fā)生均勻應(yīng)變的兩個應(yīng)力柱(3);任一所述應(yīng)力柱(3)的自由端均設(shè)有施力用的把手(31);使用兩個所述把手(31)同時對所述應(yīng)力柱(3)施力時，兩個所述把手(31)之間的距離為施加在兩個所述把手(31)上力矩的力臂之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:分別設(shè)在所述第一固定板(I)和所述第二固定板(2)上的兩個所述應(yīng)力柱(3)的中軸線相重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測量裝置(5)為包括電阻應(yīng)變片(51)的電阻應(yīng)變儀；兩個所述應(yīng)力柱(3)上均設(shè)有用于固定所述電阻應(yīng)變片(51)的固定平面(32)，所述固定平面(32)與施加在所述把手(31)上用于驅(qū)動所述股骨轉(zhuǎn)動的力的方向垂直，所述固定平面(32)在兩個所述應(yīng)力柱(3)上的設(shè)置位置和設(shè)置方向均相同，所述電阻應(yīng)變片(51)在所述固定平面(32)上的固定方向與阻應(yīng)變的方向平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:兩個所述應(yīng)力柱(3)上均設(shè)有兩個呈鏡面對稱的所述固定平面(32)，兩個所述電阻應(yīng)變片(51)呈鏡面對稱的固定在任意一個所述應(yīng)力柱(3)的兩個所述固定平面(32)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于連續(xù)測量所述股骨轉(zhuǎn)動角度的傾角盒。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:所述連接結(jié)構(gòu)包括連接軸(4)，所述連接軸(4)的一端與所述第一固定板(I)連接，另一端通過活動連接結(jié)構(gòu)與所述第二固定板(2)活動連接； 所述活動連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述連接軸(4)的所述另一端外側(cè)壁上的外螺紋，設(shè)在所述第二固定板(2)上，且能夠被所述另一端穿過的通孔(21)，以及具有可與所述外螺紋相配合內(nèi)螺紋的螺母(41);所述螺母(41)通過螺紋配合方式套設(shè)在所述連接軸(4)穿過所述通孔(21)的部分上后，通過向所述第一固定板(I)方向擠壓所述第二固定板(2)，從而將所述第一固定板(I)和所述第二固定板(2)固定在所述肢體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:所述連接軸(4)至少設(shè)有四個，在連接固定所述第一固定板(I)和所述第二固定板(2)時，任一所述連接軸(4)均同時垂直于所述第一固定板(I)和所述第二固定板(2);所述通孔(21)同樣至少設(shè)有4個，且與所述連接軸(4) 對應(yīng)； 所述第一固定板(I)和所述第二固定板(2)均具有適于夾在與所述膝關(guān)節(jié)相連大腿部分的第一固定部(10)，和適于夾在與所述膝關(guān)節(jié)相連小腿部分的第二固定部(20)，所述第一固定部(10)與所述第二固定部(20)垂直連接；所述通孔(21)在靠近所述第二固定部(20)端部的兩側(cè)設(shè)有2個，在靠近所述第一固定部(10)端部、并遠(yuǎn)離所述第二固定部(20)的一側(cè)設(shè)有I個，在連接所述第一固定部(10)和所述第二固定部(20)部分的外側(cè)設(shè)有I個。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的髖關(guān)節(jié)扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于:所述連接軸(3)的所述一端通過轉(zhuǎn)動連接結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動的連接在所述第一固定板(I)的內(nèi)側(cè)面上；所述轉(zhuǎn)動連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述連接軸(3)的所述一端的固定孔(33)或固定軸(34)，以及與所述固定孔(33)或固定軸(34)相對配合固定設(shè)在所述第一固定板(I)內(nèi)側(cè)面上的固定軸(34)或固定孔(33)ο
【文檔編號】A61B5/107GK104490396SQ201410582071
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】張鵬, 孔杰, 杜建春, 高升燾 申請人:山東大學(xué)齊魯醫(yī)院(青島)