CN110680374A - 一种仰卧位膝关节压力模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种仰卧位膝关节压力模拟装置，将患者的双下肢放置在底板上，将拉力装置的端部固定，调整拉力调节装置并结合压力测量装置控制压力板的压力，使产生的压力等于患者体重在站立状态对膝关节所产生的压力，通过支撑板对患者的脚掌施加压力，完成仰卧位膝关节压力模拟，然后拍摄X线片，即可得到患者在负重状态下的双下肢全长X线片。该仰卧位膝关节压力模拟装置通过水平调节压力板的压力，并通过拉压传感器监控压力，模拟患者体重对膝关节的压力，模拟出患者在仰卧位时的双下肢负重状态，解决了现有设备无法拍摄患者在负重状态下的双下肢全长X线片的问题，为下肢手术提供正确的指导方法，并且该装置结构简单，操作便捷。

Description

一种仰卧位膝关节压力模拟装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体为一种仰卧位膝关节压力模拟装置。

背景技术

全膝关节置换术、单髁置换术、膝关节周围截骨术等重大手术对下肢力线的正确判断要求很高，这就需要手术前后的X线片能真实地反映患者下肢的畸形和力线，从而指导医生选择不同的手术方式。

目前大部分医院采用非全长或卧位X线片来制定手术方案，既不能反映患者真实的力线，又掩盖了因膝关节周围软组织不平衡而造成的畸形或力线异常，因此拍摄双下肢负重位全长X线片对关节置换以及膝关节周围截骨术等重大手术有特别重要的意义。也就是说，X线片中的双下肢影像要同时满足“双下肢全长”以及“负重位”两个条件。但拍摄全下肢负重位X线片设备昂贵，技术要求高，大部分医院还没有开展。

目前采用在三维螺旋CT设备上进行双下肢全长CT扫描成像，形成类似双下肢全长X线片的影像，这也就解决了“双下肢全长”这第一要素。但与此同时，CT设备扫描时患者是仰卧位的，这样采集到的双下肢全长片不能反映患者真实的下肢力线，也就是没有同时满足“负重位”这一条件。因此，需要设置一种装置，在CT扫描的过程中，对膝关节施加一定的压力，模拟形成与患者站立位时匹配的膝关节压力。

发明内容

针对现有技术中拍摄双下肢全场负重位X线片影像困难的问题，本发明提供一种仰卧位膝关节压力模拟装置，在俯卧位采用CT扫描双下肢全长影像时，能够对膝关节施加一定的压力，使扫描的X线片中能够显示患者双下肢的真实下肢力线，为手术提供指导作用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种仰卧位膝关节压力模拟装置，包括底板、压力测量装置、压力板、与患者脚掌紧贴的支撑板、拉力装置和拉力调节装置；

其中，支撑板和压力板垂直设置在底板上，支撑板和压力板并能够沿底板向人体的一侧滑动，压力测量装置位于支撑板和压力板之间，拉力装置通过拉力调节装置与压力板连接，拉力调节装置用于调节拉力装置的拉力。

优选的，所述底板的两侧分别设置有导向装置，支撑板和压力板的两个分别与导向装置连接。

优选的，所述导向装置包括立柱和导向杆；

两个立柱分别设置在底板的两端，并位于底板的同一侧，导向杆水平设置在两个立柱之间，支撑板和压力板分别套设在导向杆上，并沿导向杆的轴向移动。

优选的，所述压力测量装置为拉压传感器。

优选的，所述拉压传感器固定在压力板的中心，拉压传感器与显示模板连接，显示模板设置在支撑板的正面。

优选的，所述拉力装置包括弹力拉带和拉环；

所述弹力拉带的一端与压力板连接，弹力拉带的另一端与拉环连接。

优选的，所述拉力调节装置包括拉杆和棘轮机构；

所述拉杆转动设置在压力板中，拉杆的两端并伸出压力板的两侧，拉力装置的端部与拉杆的端部固定连接，转动拉杆能够使拉力装置缠绕在拉杆上，棘轮机构设置在压力板的侧壁上，用于对拉杆周向定位。

优选的，所述棘轮机构包括棘爪、弹簧和棘轮；

所述棘轮固定套设在拉杆上，并与拉杆同步转动，压力板的侧壁上设置有两个固定板，棘爪安装在两个固定板上，并且能够在固定板上移动，使棘爪的一端穿过固定板插入棘轮的棘齿中，对棘轮周向定位。

优选的，所述棘爪上还设置有定位环，定位环位于两个固定板之间，在棘爪上还套设有弹簧，弹簧的一端抵接在定位环上，另一端抵接在固定板上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种仰卧位膝关节压力模拟装置，将患者的双下肢放置在底板上，将拉力装置的端部固定，调整拉力调节装置并结合压力测量装置控制压力板的压力，使产生的压力等于患者体重在站立状态对膝关节所产生的压力，通过支撑板对患者的脚掌施加压力，完成仰卧位膝关节压力模拟，然后拍摄X线片，即可得到患者在负重状态下的双下肢全长X线片。该仰卧位膝关节压力模拟装置通过水平调节压力板的压力，并通过拉压传感器监控压力，模拟患者体重对膝关节的压力，模拟出患者在仰卧位时的双下肢负重状态，解决了现有设备无法拍摄患者在负重状态下的双下肢全长X线片的问题，为下肢手术提供正确的指导方法，并且该装置结构简单，操作便捷。

进一步，通过导向杆对支撑板和压力板进行导向，支撑板在导向杆上移动，对患者的脚步施压，结构简单，运行稳定。

进一步，在支撑板上设置显示模板，便于观察压力数据，提高压力的控制精度。

进一步，通过转动拉杆，将弹力拉带缠绕在拉杆上，进而加大弹力拉带的拉力，并通过棘轮机构进行定位，能够对弹力拉带的拉力进行精准控制，能够根据患者体重和身高调节拉力，提高了模拟装置的适用性。

进一步，通过棘轮和棘齿控制拉杆的转动状态，定位准企，并且能够对拉力进行精准调节。

附图说明

图1为本发明压力模拟装置的主视图；

图2为本发明压力模拟装置的侧视图；

图3为本发明压力模拟装置的俯视图；

图4为本发明压力调节装置的主视图；

图5为本发明压力模拟装置的侧视图。

图中：1、支撑板；2、显示模板；3、拉压传感器；4、棘轮机构；5、拉杆；6、导向杆；7、立柱；8、底板；9、弹力拉带；10、拉环；11、压力板；41、棘爪；42、弹簧；43、固定板；44、棘轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图1-3，一种仰卧位膝关节压力模拟装置，包括底板8、拉压传感器3、压力板11、拉力装置、与患者脚掌紧贴的支撑板1和拉力调节装置。

其中，支撑板1和压力板11垂直设置在底板上，支撑板1和压力板11并能够沿底板向人体的一侧滑动，拉压传感器3位于支撑板1和压力板11之间，拉力装置通过拉力调节装置与压力板11连接，拉力调节装置用于调节拉力装置的拉力。

本发明提供的一种仰卧位膝关节压力模拟装置，使用时将底板8放置在CT扫描，并位于患者的下肢位置，将患者的双下肢放置在底板8上，将拉力装置的端部固定，并产生一定的预拉力，使压力板11向患者方向移动，进而使支撑板1与患者的脚掌紧贴，同时将拉压传感器3夹设在支撑板1和压力板11之间，调整拉力调节装置并结合拉压传感器3控制压力板11的压力，使其产生的压力等于患者体重在站立状态对膝关节所产生的压力，完成仰卧位膝关节压力模拟，然后拍摄X线片，即可得到患者在负重状态下的双下肢全长X线片。

该仰卧位膝关节压力模拟装置通过水平调节压力板的压力，并通过拉压传感器3监控压力，模拟患者体重对膝关节的压力，模拟出患者在仰卧位时的双下肢负重状态，解决了现有设备无法拍摄患者在负重状态下的双下肢全长X线片的问题，为下肢手术提供正确的指导方法，并且该装置结构简单，操作便捷。

所述底板8的四个角上分别设置一个立柱7，压力板11移动方向的两个立柱上分别水平设置有若干个导向杆6，支撑板1和压力板11上均设置有导向孔，支撑板1和压力板11分别通过导向孔套设在导向杆上，支撑板1和压力板11能够在导向杆6上移动，进而实现支撑板1和压力板11在底板8上的滑动。

所述拉压传感器3设置在压力板11或支撑板1的中心，拉压传感器3通过导线与显示模块连接，显示模块设置在支撑板的正面，即位于患者的一侧，便于医生查看压力板的压力，同时也便于对压力的准确控制。

所述拉压传感器3为轮辐式拉压传感器。

所述拉力装置包括两个弹力拉带9和两个拉环10，两个弹力拉带9分别设置在压力板11的两侧，弹力拉带9的一端与压力板连接，另一端与拉环连接。

使用时，将两个拉环10分别自患者的胳膊上套入，并将拉环挂在患者的肩膀上，为了防止两个拉环10自肩膀脱落，两个拉环通过束缚带横向连接，通过调节拉力调节装置即可控制弹力拉带的拉力，将弹力拉带9扣接在患者肩膀上，能够避免在对支撑板受力的状态下，导致患者的身体移动，保证拉力的稳定。

还可以将拉环固定在CT扫描仪床面上，这样能够降低患者佩戴拉杆10的不适感觉。

拉力调节装置包括拉杆5和棘轮机构4，压力板11的内部设置有拉杆孔，拉杆5转动安装在拉杆孔中，拉杆5的两端并伸出压力板11的两端，弹力拉带9的端部与拉杆5的端部固定连接，拉杆能够在压力板11中转动，转动拉杆5能够将弹力拉带9缠绕在拉杆5上，实现弹力拉带9弹力的调节。

参阅图4和5，棘轮机构4包括棘爪41、弹簧42和棘轮44。

其中，棘轮44固定套设在拉杆5上，并位于压力板的一侧，棘轮44和拉杆5同步转动，压力板的侧壁上设置有两个固定板43，棘爪41安装在两个固定板上，并且能够在固定板上移动，棘爪的一端伸出固定板插入棘轮的棘齿中，对棘轮进行单向限位。

为了保证限位的稳定性，在棘爪41上套设有弹簧，并在棘爪上设置有定位环，弹簧42的一端抵接在定位环上，另一端抵接在固定板上。拉动棘爪41的另一端，弹簧42压缩，棘爪41与棘轮44分离，松开棘爪，棘爪在弹力的作用下，其端部插入棘轮的棘齿中。

需要调节弹力拉带9的拉力时，转动拉杆5带动棘轮转动，拉杆5转动的过程中同时将弹力拉带9缠绕在拉杆上，棘齿对弹力拉带的收紧状态定位，并通过观察显示模块2上拉压传感器采集的压力数据，实现压力的控制。

本发明提供的一种仰卧位膝关节压力模拟装置，患者在仰卧体位时，通过在拉力装置对患者的腿部施加压力，模拟患者在站立位时膝关节的受力状态，采用CT扫描患者的双下肢位置，即可得到患者双下肢在负重状态的全长X线片，解决了在没有专业拍摄全下肢负重位X线片设备的情况下，采用该压力膜装置结合CT扫描仪，实现全下肢负重位X线片的拍摄，大大降低了全下肢负重位X线片的拍摄费用，降低了医疗费用，同时也减少了医疗设备的投入成本。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，包括底板(8)、压力测量装置、压力板(11)、与患者脚掌紧贴的支撑板(1)、拉力装置和拉力调节装置；

其中，支撑板(1)和压力板(11)垂直设置在底板(8)上，支撑板(1)和压力板(11)并能够沿底板(8)向人体的一侧滑动，压力测量装置位于支撑板(1)和压力板(11)之间，拉力装置通过拉力调节装置与压力板(11)连接，拉力调节装置用于调节拉力装置的拉力。

2.根据权利要求1所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述底板(8)的两侧分别设置有导向装置，支撑板(1)和压力板(11)的两个分别与导向装置连接。

3.根据权利要求2所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述导向装置包括立柱(7)和导向杆(6)；

两个立柱分别设置在底板(8)的两端，并位于底板(8)的同一侧，导向杆(6)水平设置在两个立柱之间，支撑板(1)和压力板(11)分别套设在导向杆(6)上，并沿导向杆的轴向移动。

4.根据权利要求1所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述压力测量装置为拉压传感器(3)。

5.根据权利要求4所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述拉压传感器(3)固定在压力板(11)的中心，拉压传感器(3)与显示模板(2)连接，显示模板(2)设置在支撑板(1)的正面。

6.根据权利要求1所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述拉力装置包括弹力拉带(9)和拉环(10)；

所述弹力拉带(9)的一端与压力板(11)连接，弹力拉带(9)的另一端与拉环(10)连接。

7.根据权利要求1所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述拉力调节装置包括拉杆(5)和棘轮机构(4)；

所述拉杆(5)转动设置在压力板(11)中，拉杆(5)的两端并伸出压力板(11)的两侧，拉力装置的端部与拉杆(5)的端部固定连接，转动拉杆(5)能够使拉力装置缠绕在拉杆(5)上，棘轮机构(4)设置在压力板(11)的侧壁上，用于对拉杆(5)周向定位。

8.根据权利要求7所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述棘轮机构(4)包括棘爪(41)、弹簧(42)和棘轮(44)；

所述棘轮(44)固定套设在拉杆(5)上，并与拉杆(5)同步转动，压力板(11)的侧壁上设置有两个固定板(43)，棘爪(41)安装在两个固定板上，并且能够在固定板上移动，使棘爪的一端穿过固定板插入棘轮(44)的棘齿中，对棘轮(44)周向定位。

9.根据权利要求8所述一种仰卧位膝关节压力模拟装置，其特征在于，所述棘爪(41)上还设置有定位环，定位环位于两个固定板(43)之间，在棘爪上还套设有弹簧(42)，弹簧(42)的一端抵接在定位环上，另一端抵接在固定板上。

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