CN105748157A - 一种用于下肢模型测试分析的固定机构 - Google Patents

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    • A61B2560/06—Accessories for medical measuring apparatus

Abstract

本发明涉及一种用于下肢模型测试分析的固定机构，用于机器人辅助膝关节置换术实验平台的下肢假骨模型位置的固定与调整，属于骨科医疗辅助技术领域。所述机构包括连接底板、大腿支撑架和小腿支撑架，其特点是连接底板与大腿支撑架下端通过大腿支撑底座固定连接；大腿支撑架上端与小腿支撑架上端通过第二合页转动连接；小腿支撑架下端与连接底板通过小腿支撑底座固定连接。大腿支撑板和小腿支撑板上开有长槽，分别调节大腿卡箍连接件和小腿卡箍连接件在长槽中的位置可以调整假骨模型的固定位置。本发明具有结构简单，使用方便等特点，可保证下肢假骨模型固定可靠，位置调整方便，为实验测试分析提供平台。

Description

一种用于下肢模型测试分析的固定机构
技术领域
本发明涉及一种用于下肢模型测试分析的固定机构，属于骨科医疗辅助技术领域。
背景技术
膝关节置换术已经成为治疗各种关节炎重要手段之一，目前全世界每年有成千上万患有膝关节疾病（骨关节炎、软骨组织退化等）的患者接受膝关节置换手术。
1986年，用于TKA的机器人辅助手术系统（RobodocSurgicalAssistantSystem）在美国加州研制成功，术前规划、切骨和对线等十分精准，随着技术的进步，膝关节与假体吻合程度也达到98%。机器人辅助关节置换手术的精确性，大大降低了手术失败率。
国外机器人辅助骨科手术比较成熟，而我国在这方面研究起步较晚。为了提高机器人辅助膝关节置换术的成功率，利用下肢假骨模型进行测试实验是非常必要的。机器人辅助膝关节置换术实验研究，首先需要一种用于下肢假骨模型位置固定和调整的机构。现有假骨模型的固定装置，存在假骨定位可靠性低、无法调节固定假骨位置、也无法测试和验证术后下肢力线等不足。本发明所述为一种用于下肢模型测试分析的新型固定机构。
发明内容
本发明目的是提供一种用于下肢模型测试分析的固定机构，可有效提高假骨固定的可靠性，可根据实际情况调整固定假骨位置，也可以调整股骨和胫骨假骨的夹角。
本发明解决上述问题的技术方案是：
一种用于下肢模型测试分析的固定机构，包括连接底板、大腿支撑架和小腿支撑架，所述连接底板与大腿支撑架下端通过大腿支撑底座固定连接；大腿支撑架上端与小腿支撑架上端通过第二合页转动连接；小腿支撑架下端与连接底板通过小腿支撑底座固定连接。
所述小腿支撑架下端与连接底板有两个固定位置，位置一为大腿支撑板与小腿支撑板呈60°夹角，位置二为大腿支撑板与小腿支撑板呈180°夹角。
所述大腿支撑架包括大腿支撑底座、第一合页、第一塑料垫块、大腿支撑板、大腿卡箍组件、大腿卡箍连接件、第二塑料垫块和螺栓；所述大腿支撑底座固定在连接底板上，大腿支撑底座与大腿支撑板通过第一合页转动连接，所述第一塑料垫块固定在大腿支撑板底端；所述大腿卡箍连接件为叉形，叉形上端与大腿卡箍组件通过螺栓固定连接，大腿卡箍连接件下端为螺纹杆，与大腿支撑板通过螺母固定连接，大腿支撑板上开有长槽，大腿卡箍连接件能够在长槽内移动以调整固定位置；所述第二塑料垫块固定在大腿支撑板顶端，大腿支撑板通过螺栓连接第二合页。
所述小腿支撑架包括第三塑料垫块、小腿卡箍连接件、小腿卡箍组件、小腿支撑板、第四塑料垫块、第三合页和小腿支撑底座；所述小腿支撑底座固定在连接底板上，小腿支撑底座与小腿支撑板通过第三合页转动连接，所述第四塑料垫块固定在小腿支撑板底端；所述小腿卡箍连接件为叉形，叉形上端与小腿卡箍组件通过螺栓固定连接，小腿卡箍连接件下端为螺纹杆，与小腿支撑板通过螺母固定连接，小腿支撑板上开有长槽，小腿卡箍连接件可在长槽内移动以调整固定位置；所述第三塑料垫块固定在小腿支撑板顶端，小腿支撑板通过螺栓连接第二合页。
所述大腿卡箍组件包括上卡盘、下卡盘、卡箍内套、锁紧螺母和螺纹杆；所述上卡盘与下卡盘通过销钉转动连接，卡箍内套为2/3圆，通过卡箍垫圈对接安装于卡盘内槽，锁紧螺母与螺纹杆之间为螺纹连接。
所述小腿卡箍组件与大腿支撑架中的大腿卡箍组件结构及工作原理类似。
与现有技术相比，本发明具有以下明显优势：
1.本发明所述用于下肢模型测试分析的固定机构，通过卡箍固定假骨模型，大大提高了固定可靠性，卡箍内套为2/3圆，使得固定假骨的范围可以在一定范围内调整；
2.本发明所述机构采用叉形卡箍连接件，使卡箍组件与腿部支撑板之间连接可靠，腿部支撑板开有长槽，可以在一定范围内调节假骨模型的固定位置；
3.本发明所述机构的小腿支撑架下端与连接底板有两个固定位置，位置一大腿支撑板与小腿支撑板呈60°夹角，位置二大腿支撑板与小腿支撑板呈180°夹角，通过调节不同位置，以观察下肢力线情况。
附图说明
图1是一种用于下肢模型测试分析的固定机构的示意图。
图2是一种用于下肢模型测试分析的固定机构在极限位置180°时的示意图。
图3是卡箍组件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，一种用于下肢模型测试分析的固定机构，包括连接底板Ⅰ、大腿支撑架Ⅱ和小腿支撑架Ⅲ，所述连接底板Ⅰ与大腿支撑架Ⅱ下端通过大腿支撑底座2固定连接；大腿支撑架Ⅱ上端与小腿支撑架Ⅲ上端通过第二合页10转动连接；小腿支撑架Ⅲ下端与连接底板Ⅰ通过小腿支撑底座17固定连接。
所述小腿支撑架Ⅲ下端与连接底板Ⅰ有两个固定位置，位置一为大腿支撑板Ⅱ与小腿支撑板Ⅲ呈60°夹角，位置二为大腿支撑板Ⅱ与小腿支撑板Ⅲ呈180°夹角。
所述大腿支撑架Ⅱ包括大腿支撑底座2、第一合页3、第一塑料垫块4、大腿支撑板5、大腿卡箍组件6、大腿卡箍连接件7、第二塑料垫块8和螺栓9；所述大腿支撑底座2固定在连接底板Ⅰ上，大腿支撑底座2与大腿支撑板5通过第一合页3转动连接，所述第一塑料垫块4固定在大腿支撑板5底端；所述大腿卡箍连接件7为叉形，叉形上端与大腿卡箍组件6通过螺栓固定连接，大腿卡箍连接件7下端为螺纹杆，与大腿支撑板5通过螺母固定连接，大腿支撑板5上开有长槽，大腿卡箍连接件7能够在长槽内移动以调整固定位置；所述第二塑料垫块8固定在大腿支撑板5顶端，大腿支撑板5通过螺栓9连接第二合页10。
所述小腿支撑架Ⅲ包括第三塑料垫块11、小腿卡箍连接件12、小腿卡箍组件13、小腿支撑板14、第四塑料垫块15、第三合页16和小腿支撑底座17；所述小腿支撑底座17固定在连接底板Ⅰ上，小腿支撑底座17与小腿支撑板14通过第三合页16转动连接，所述第四塑料垫块15固定在小腿支撑板14底端；所述小腿卡箍连接件12为叉形，叉形上端与小腿卡箍组件13通过螺栓固定连接，小腿卡箍连接件12下端为螺纹杆，与小腿支撑板14通过螺母固定连接，小腿支撑板14上开有长槽，小腿卡箍连接件12可在长槽内移动以调整固定位置；所述第三塑料垫块11固定在小腿支撑板14顶端，小腿支撑板14通过螺栓9连接第二合页10。
如图3所示，所述大腿卡箍组件6包括上卡盘6-1、下卡盘6-2、卡箍内套6-3、锁紧螺母6-4和螺纹杆6-5；所述上卡盘6-1与下卡盘6-2通过销钉转动连接，卡箍内套6-3为2/3圆，通过卡箍垫圈对接安装于卡盘内槽，锁紧螺母6-4与螺纹杆6-5之间为螺纹连接。
所述小腿卡箍组件13与大腿支撑架Ⅱ中的大腿卡箍组件6结构及工作原理类似。
本发明使用过程如下：
首先，将连接底板Ⅰ通过螺钉固定于实验平台上，将大腿支撑底座2和小腿支撑底座17通过螺钉固定在图1所示的位置一，然后分别调节大腿卡箍组件6和小腿卡箍组件13的锁紧螺母将假骨模型固定于卡箍内套。
其次，分别调节大腿卡箍连接件7和小腿卡箍连接件12在腿部支撑板长槽内的位置以调整假骨模型在大腿支撑板5和小腿支撑板14上的固定位置，在合适位置处分别拧紧螺母即可。
最后，在图1所示的位置一处对假骨进行加工，在股骨处加工出五个平面，在胫骨处加工一个平面，然后植入假体，固定完毕后，将大腿支撑底座2和小腿支撑底座17通过螺钉固定在图2所示的位置二，测量从髂前上棘至踝关节保持中立位的第1、2趾蹼之间的下肢生理力线与髌骨中心的关系，以评估下肢力线的具体情况。

Claims (6)

1.一种用于下肢模型测试分析的固定机构，包括连接底板（Ⅰ）、大腿支撑架（Ⅱ）和小腿支撑架（Ⅲ），其特征在于：所述连接底板（Ⅰ）与大腿支撑架（Ⅱ）下端通过大腿支撑底座（2）固定连接；大腿支撑架（Ⅱ）上端与小腿支撑架（Ⅲ）上端通过第二合页（10）转动连接；小腿支撑架（Ⅲ）下端与连接底板（Ⅰ）通过小腿支撑底座（17）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于下肢模型测试分析的固定机构，其特征在于：所述小腿支撑架（Ⅲ）下端与连接底板（Ⅰ）有两个固定位置，位置一为大腿支撑板（Ⅱ）与小腿支撑板（Ⅲ）呈60°夹角，位置二为大腿支撑板（Ⅱ）与小腿支撑板（Ⅲ）呈180°夹角。
3.根据权利要求1所述的一种用于下肢模型测试分析的固定机构，其特征在于：所述大腿支撑架（Ⅱ）包括大腿支撑底座（2）、第一合页（3）、第一塑料垫块（4）、大腿支撑板（5）、大腿卡箍组件（6）、大腿卡箍连接件（7）、第二塑料垫块（8）和螺栓（9）；所述大腿支撑底座（2）固定在连接底板（Ⅰ）上，大腿支撑底座（2）与大腿支撑板（5）通过第一合页（3）转动连接，所述第一塑料垫块（4）固定在大腿支撑板（5）底端；所述大腿卡箍连接件（7）为叉形，叉形上端与大腿卡箍组件（6）通过螺栓固定连接，大腿卡箍连接件（7）下端为螺纹杆，与大腿支撑板（5）通过螺母固定连接，大腿支撑板（5）上开有长槽，大腿卡箍连接件（7）能够在长槽内移动以调整固定位置；所述第二塑料垫块（8）固定在大腿支撑板（5）顶端，大腿支撑板（5）通过螺栓（9）连接第二合页（10）。
4.根据权利要求1所述的一种用于下肢模型测试分析的固定机构，其特征在于：所述小腿支撑架（Ⅲ）包括第三塑料垫块（11）、小腿卡箍连接件（12）、小腿卡箍组件（13）、小腿支撑板（14）、第四塑料垫块（15）、第三合页（16）和小腿支撑底座（17）；所述小腿支撑底座（17）固定在连接底板（Ⅰ）上，小腿支撑底座（17）与小腿支撑板（14）通过第三合页（16）转动连接，所述第四塑料垫块（15）固定在小腿支撑板（14）底端；所述小腿卡箍连接件（12）为叉形，叉形上端与小腿卡箍组件（13）通过螺栓固定连接，小腿卡箍连接件（12）下端为螺纹杆，与小腿支撑板（14）通过螺母固定连接，小腿支撑板（14）上开有长槽，小腿卡箍连接件（12）可在长槽内移动以调整固定位置；所述第三塑料垫块（11）固定在小腿支撑板（14）顶端，小腿支撑板（14）通过螺栓（9）连接第二合页（10）。
5.根据权利要求3所述的一种用于下肢模型测试分析的固定机构，其特征在于：所述大腿卡箍组件（6）包括上卡盘（6-1）、下卡盘（6-2）、卡箍内套（6-3）、锁紧螺母（6-4）和螺纹杆（6-5）；所述上卡盘（6-1）与下卡盘（6-2）通过销钉转动连接，卡箍内套（6-3）为2/3圆，通过卡箍垫圈对接安装于卡盘内槽，锁紧螺母（6-4）与螺纹杆（6-5）之间为螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的一种用于下肢模型测试分析的固定机构，其特征在于：所述小腿卡箍组件（13）与大腿支撑架（Ⅱ）中的大腿卡箍组件（6）结构及工作原理类似。
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