CN107727492A - 一种万向长骨生物力学夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种万向长骨生物力学夹具，包括长骨夹具，所述长骨夹具包括圆筒和底座，所述圆筒通过万向调节球体与底座万向连接，底座上设有用于锁紧万向调节球体的锁紧装置；所述圆筒上轴向间隔设有至少两圈螺纹孔，每圈至少有三个螺纹孔，同一圈的螺纹孔围绕圆筒的轴线等间隔设置，螺纹孔的轴线与圆筒的径向方向平行，螺纹孔中装有紧固螺钉。本发明中圆筒可万向调节，在长骨‑韧带拉伸及扭转实验中可以让连接在长骨上的韧带与长骨在实验中保持在一个固定的角度，可以保证实验过程中的一致性、可重复性以及安全性；特殊的圆筒固定结构可牢固稳定地夹持长骨，有利于顺利完成拉伸和扭转试验。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种万向长骨生物力学夹具。
背景技术
骨-韧带的拉伸和扭转试验是生物力学实验中广泛应用的一种技术，生物力学实验机作为必备的实验设备，而每种实验机配备的夹具往往有限。目前的生物力学夹具多是针对一些形态规则的夹持对象设计，而对于一些形态不规则的夹持对象(如人或动物的长骨)，现有的夹具夹持力不足，夹持角度不能大范围调节，调节到某一角度时无法保持稳定，且容易损伤实验对象。
此外，肌腱和韧带的固定一直是一个难点，主要是因为肌腱与韧带这类软组织材料具有蠕变特性。如果将肌腱与韧带夹持固定过紧，则会损伤肌腱标本；如果将肌腱与韧带夹持过松，由于肌腱的摩擦系数很低，加上其因受力后会挤压导致组织液被挤出，从而在其表面形成一个润滑层，从而导致标本容易滑动，有人建议使用骨水泥等包埋后固定，但这样不仅操作麻烦且价格昂贵。
发明内容
本发明旨在提供万向长骨生物力学夹具，可适用于不同形状、不同粗细的骨干-韧带生物力学实验，有更好的稳定性和灵活性，可以保证实验过程中的一致性、可重复性，且不会损伤或破坏实验对象。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种万向长骨生物力学夹具，包括长骨夹具，所述长骨夹具包括圆筒和底座，所述圆筒通过万向调节球体与底座万向连接，底座上设有用于锁紧万向调节球体的锁紧装置；
所述圆筒上轴向间隔设有至少两圈螺纹孔，每圈至少有三个螺纹孔，同一圈的螺纹孔围绕圆筒的轴线等间隔设置，螺纹孔的轴线与圆筒的径向方向平行，螺纹孔中装有紧固螺钉。
进一步的，所述底座上有球窝，万向调节球体的下部装在球窝中，万向调节球体的上部装有一块与底座联接的压板，压板一端有与万向调节球体适配的圆孔，万向调节球体通过圆孔外露于压板，压板另一端通过夹紧机构与底座联接。
其中，圆筒通过连接杆与万向调节球体固接，所述连接杆一端与圆筒的外侧壁固接，连接杆另一端与万向调节球体固接。
进一步的，夹紧机构包括锁紧轴，锁紧轴下部设有外螺纹，所述底座上设有与锁紧轴适配的螺纹孔A，压板上有与锁紧轴适配的螺纹孔B。
其中，锁紧轴上有方便转动锁紧轴的横杆。
进一步的，所述螺纹孔有三圈。
进一步优选地，相邻两圈上的螺纹孔在圆筒的轴向方向不对齐。
优选地，每圈有4个螺纹孔。
其中，所述底座上设有安装孔。
万向长骨生物力学夹具还包括韧带夹具，所述韧带夹具包括U形臂和螺纹杆，所述U形臂的两端设有与螺纹杆适配的螺纹孔C，U形臂两端的两个螺纹孔C正对。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明中圆筒可万向调节，在长骨-韧带拉伸及扭转实验中可以让连接在长骨上的韧带与长骨在实验中保持在一个固定的角度，可以保证实验过程中的一致性、可重复性以及安全性；特殊的圆筒固定结构可牢固稳定地夹持长骨，有利于顺利完成拉伸和扭转试验；
2.韧带夹具的设计可获得理想的夹持效果，利于保证一次性实验成功，缩短实验时间，提高工作效率。
附图说明
图1是长骨夹具的结构示意图；
图2是底座的结构示意图；
图3是压板的结构示意图；
图4是韧带夹具的结构示意图；
图5是安装本发明的生物力学实验机的结构示意图；
图中：1-圆筒、2-连接杆、3-万向调节球体、4-压板、5-底座、7-夹紧机构、8-紧固螺钉、9-缺口、10-U形臂、41-圆孔、43-螺纹孔B、51-球窝、52-螺纹孔A、53-安装孔、101-螺纹孔C、102-螺纹杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明公开的万向长骨生物力学夹具，包括长骨夹具，长骨夹具包括圆筒1和底座5，圆筒1通过万向调节球体3与底座5万向连接，底座5上设有用于锁紧万向调节球体3的锁紧装置；圆筒1上轴向间隔设有至少两圈螺纹孔，每圈至少有三个螺纹孔，同一圈的螺纹孔围绕圆筒1的轴线等间隔设置，螺纹孔的轴线与圆筒1的径向方向平行，螺纹孔中装有紧固螺钉8。
如图2所示，底座5上有球窝51，万向调节球体3的下部装在球窝51中，万向调节球体3的上部装有一块与底座5联接的压板，如图3所示，压板4一端有与万向调节球体3适配的圆孔41，万向调节球体3通过圆孔41外露于压板4，压板4另一端通过夹紧机构7与底座1联接。压板4和夹紧机构7构成用于锁紧万向调节球体3的锁紧装置。
其中，圆筒1通过连接杆2与万向调节球体3固接，连接杆2一端与圆筒1的外侧壁固接，连接杆2另一端与万向调节球体3固接。夹紧机构7包括锁紧轴，锁紧轴下部设有外螺纹，底座上设有与锁紧轴适配的螺纹孔A52，压板4上有与锁紧轴适配的螺纹孔B43。
其中，锁紧轴上有方便转动锁紧轴的横杆71。底座5和压板4上均有缺口9，压板4上的缺口9与圆孔41贯通，装配时，万向调节球体3装在球窝51中，再将压板4经压板4的缺口9处从万向调节球体3上方的连接杆2处插入而装在底座5上，再装好夹紧机构7即可。底座5上设有安装孔53。
作为优选，螺纹孔有三圈。相邻两圈上的螺纹孔在圆筒1的轴向方向不对齐。每圈有4个螺纹孔，相邻两圈上的螺纹孔在圆周方向错开45°。
万向长骨生物力学夹具还包括韧带夹具，如图4所示，韧带夹具包括U形臂10和螺纹杆102，U形臂10的两端设有与螺纹杆102适配的螺纹孔C101，U形臂10两端的两个螺纹孔C101正对。
如图5所示，将底座5固定在生物力学实验机11的工作台上，将韧带夹具固定在生物力学实验机11的活动台上，将长骨13装在圆筒1中，并用多个紧固螺钉8在多个方向固定住长骨13，然后调节螺纹杆102使其与一端的螺纹孔C101分离，将韧带13套在螺纹杆102上，再将螺纹杆102的末端拧入螺纹孔C101中。转动锁紧轴，即可将圆筒1在三维空间中转动到所需角度，再转动锁紧轴即可锁紧万向调节球体3，然后开始测试。
本发明中圆筒可万向调节，在长骨-韧带拉伸及扭转实验中可以让连接在长骨上的韧带与长骨在实验中保持在一个固定的角度，可以保证实验过程中的一致性、可重复性以及安全性；特殊的圆筒固定结构可牢固稳定地夹持长骨，有利于顺利完成拉伸和扭转试验；韧带夹具的设计可获得理想的夹持效果，利于保证一次性实验成功。
本发明尤其适用于股骨、胫骨、肱骨、尺桡骨等长骨及骨上附着或重建的韧带的固定(比如股骨、胫骨上的前后交叉韧带、内外侧副韧带等)，便于韧带的垂直拉伸，方便进行生物力学测试。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种万向长骨生物力学夹具，其特征在于:包括长骨夹具，所述长骨夹具包括圆筒(1)和底座(5)，所述圆筒(1)通过万向调节圆球(3)与底座(5)连接，底座(5)上设有用于锁紧万向调节球体(3)的锁紧装置；
所述圆筒(1)上轴向间隔设有至少两圈螺纹孔，每圈至少有三个螺纹孔，同一圈的螺纹孔围绕圆筒(1)的轴线等间隔设置，螺纹孔的轴线与圆筒(1)的径向方向平行，螺纹孔中装有紧固螺钉(8)。
2.根据权利要求1所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：所述底座(5)上有球窝(51)，万向调节球体(3)的下部装在球窝(51)中，万向调节球体(3)的上部装有一块与底座(5)联接的压板，压板(4)一端有与万向调节球体(3)适配的圆孔(41)，万向调节球体(3)通过圆孔(41)外露于压板(4)，压板(4)另一端通过夹紧机构(7)与底座(1)联接。
3.根据权利要求2所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：圆筒(1)通过连接杆(2)与万向调节球体(3)固接，所述连接杆(2)一端与圆筒(1)的外侧壁固接，连接杆(2)另一端与万向调节球体(3)固接。
4.根据权利要求2所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：夹紧机构(7)包括锁紧轴，锁紧轴下部设有外螺纹，所述底座上设有与锁紧轴适配的螺纹孔A(52)，压板(4)上有与锁紧轴适配的螺纹孔B(43)。
5.根据权利要求4所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：锁紧轴上有方便转动锁紧轴的横杆(71)。
6.根据权利要求1所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：所述螺纹孔有三圈。
7.根据权利要求6所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：相邻两圈上的螺纹孔在圆筒(1)的轴向方向不对齐。
8.根据权利要求1、6或7所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：每圈有4个螺纹孔。
9.根据权利要求1所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：所述底座(5)上设有安装孔(53)。
10.根据权利要求1所述的万向长骨生物力学夹具，其特征在于：还包括韧带夹具，所述韧带夹具包括U形臂(10)和螺纹杆(102)，所述U形臂(10)的两端设有与螺纹杆(102)适配的螺纹孔C(101)，U形臂(10)两端的两个螺纹孔C(101)正对。
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