科创中国
立式全膝置换关节髌骨运动测试装置
成果类型：: 新技术
发布时间: 2022-11-07 16:07:51
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”智能技术体系化应用专业科技服务团| 毕光元 | 2022-11-09 14:17:19
膝关节作为人体中最大的关节，既支撑人体重量又承担下肢活动。由于膝关节的外裸结构极易损伤，加之疲劳损伤导致的膝关节炎病，就更使膝关节损伤及关节炎病例攀升迅速。膝关节炎病症的终极治疗方法是全膝关节置换，伴随着社会老龄化，全膝关节置换成为骨外科的主要手术，其影响面广影响力强更是举目可知。但膝关节生物结构复杂，胫股及髌股关节串、并耦合，全膝关节置换后关节材料与形面的改变，不仅影响胫股关节与髌股关系的运动性能，而且影响置换后关节的稳定与动平衡，尤其是对髌股关节的影响更为明显，例如：会改变关节面的应力分布，引起应力集中或关节失稳，还可能改变关节韧带的松紧程度及应力分布，由附加应力致使韧带损伤。因此，膝置换后髌股关节的性能及髌骨的运动特性成为术后关节质量的主要指标。为降低全膝置换术后膝关节的并发症，避免置换膝的术后翻修，测试置换假体膝的髌骨的运动特性就成为骨外科领域的一个重要而且迫切需要解决的关键问题。
该项目基于人体置换膝假体的运动，通过股骨、髌骨及胫骨机构模拟置换膝后假体关节的运动，采集其膝关节屈伸的整个运动过程中股骨近端的上下移动、股骨的屈伸运动、髌骨的摆动、胫骨的屈伸运动及自旋运动等相关数据，综合合成而得到其髌骨的运动性能。本装置能实现的最大屈伸角度为120°，为置换膝假体关节尤其是髌骨的运动测试提供了技术及设备。该装置相关技术参数：膝关节屈伸角度范围为0°至120°，其中胫骨的屈伸角度范围为0°至62°，股骨近端的移动范围为0至373mm，加载频率为1±0.1Hz，股骨近端往返运动线速度为764mm/s。
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种全膝关节置换术膝关节间隙平衡测量装置。
背景技术：
2.全膝关节置换术是一种治疗膝关节骨关节炎比较有效的方法，在手术过程中，不仅需要确保胫骨和股骨的匹配，也需要使关节骨的压力适当。
3.为确定关节骨的压力是否合适，申请号为cn201911028774.4的专利公开了一种测量装置，该装置具有处理工装和测压装置，该专利中的测压装置能够调节和处理工装之间的距离，以对关节骨内部和外部的压力进行测量。
4.然而，以上专利中采用直线运动器调节处理工装和测压装置之间的距离，并以按钮和电控的方式对直线运动器进行控制，整体装置虽然使用起来很方便，但是仅凭数字显示的压力数据无法使医生得到直观的反馈，不能根据关节骨的实际情况采用相应的处理。
北航工研院相关研发团队
本发明实施例提供了一种全膝关节置换术膝关节间隙平衡测量装置，用以解决现有技术中仅显示压力数据无法使医生得到直观反馈的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种全膝关节置换术膝关节间隙平衡测量装置，包括：
固定板；
活动板，与固定板相对设置，且活动板和固定板滑动连接，固定板和活动板之间设置有驱动机构，活动板在背对固定板的侧面上设置有压力传感器；
手柄，设置在固定板侧面上，手柄上转动设置有拨杆，拨杆的一端插入至手柄内部，手柄内部滑动设置有驱动杆，驱动杆的末端伸出手柄并与驱动机构连接，拨杆转动时驱动驱动杆移动，以通过驱动机构调节固定板和活动板之间的距离，手柄上设置有显示单元，显示单元与压力传感器电连接，显示单元用于显示压力传感器检测得到的压力。
本发明中的一种全膝关节置换术膝关节间隙平衡测量装置，具有以下优点：
采用手动控制的方式调整固定板和活动板之间的距离，使医生不仅能够从现实的压力数据上了解压力大小，而且能够从拨杆反馈的力来直观了解关节骨内外部的压力情况，为医生针对性作出处理提供了可靠的依据。
本成果可支持技术转让，技术合作，技术咨询等方式合作。
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