CN112834346B

CN112834346B - 大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统

Info

Publication number: CN112834346B
Application number: CN202110158745.0A
Authority: CN
Inventors: 陈宁; 李志广; 刘永霞; 安常源; 赵洪峰; 左福双; 李秀廷
Original assignee: Jinan Heng Rui Jin Testing Machine Co ltd
Current assignee: Jinan Heng Rui Jin Testing Machine Co ltd
Priority date: 2021-02-05
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2041-02-05
Also published as: WO2022166108A1; CN112834346A

Abstract

本发明目的是提供了一种大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，对被测骨骼肌腱韧带进行康复力学性能试验。其包括工作台、横向自动对中机构、水平加载机构、骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具和韧带拉伸夹具；横向自动对中机构包括对中座、对中移动座、导轨滑块副和对中支座，对中座设置在工作台上，对中座与对中移动座之间设置导轨滑块副，对中移动座移动方向为工作台宽度方向，对中支座设置在对中移动座上，且对中支座上可拆卸连接负荷传感器；水平加载机构包括驱动单元和移动座，驱动单元驱动移动座沿工作台长度方向移动，移动座上设连接板，连接板上可拆卸连接骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具或/和韧带拉伸夹具。

Description

大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统

技术领域

本发明涉及一种大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，通过对大小鼠身体进行骨骼、肌腱、韧带等不同部位的医学修补、置换，通过不同方式的治疗（比如施加中医方法或不同药物等），通过一定时间的恢复，与不用中医或不同药物的恢复情况，可通过本装置测得的数据作为依据，研究不同治疗方法及使用不同药物对恢复情况的影响提供一定是数据依据，涉及微循环力学、肌肉力学、韧带力学、骨骼力学、医用生物力学、临床医学研究、肌腱损伤修复、韧带损伤修复、人工关节置换术、人工关节生物力学研究、人工关节临床前测试、膝关节生物力学研究；组织工程研究、运动医学研究、脊柱生物力学、骨移植入物材料研究、骨组织移植与再生研究；足踝部生物力学、全膝关节置换假体设计的生物力学、骨折固定和愈合的生物力学、软骨与骨组织工程学的生物力学试验。

背景技术

随着现代医疗技术发展的日新月异，对骨科肌腱韧带等方面的医疗要求越来越高，为了提高骨骼关节、肌腱、韧带等医学治疗手段，对实施手术后的恢复情况掌握一定的数据依据，势必需要这种研究骨骼关节肌腱韧带医用生物材料使用力学的试验仪器，这样为促进骨科肌腱韧带的恢复情况提供了数据依据，而大小鼠的骨骼肌腱及韧带同人类极为相似，所以医学上经常拿大小鼠来做医疗生物研究，从而更好的掌握人类对骨骼、肌腱、韧带术后的恢复手段提供帮助，满足这种要求的检测装置随之应运而生。

发明内容

本发明目的是提供了一种大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，对被测骨骼肌腱韧带进行康复力学性能试验。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，包括工作台、横向自动对中机构、水平加载机构、骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具和韧带拉伸夹具；

横向自动对中机构包括对中座、对中移动座、导轨滑块副和对中支座，对中座设置在工作台上，对中座与对中移动座之间设置导轨滑块副，对中移动座移动方向为工作台宽度方向，对中支座设置在对中移动座上，且对中支座上可拆卸连接负荷传感器；

水平加载机构包括驱动单元和移动座，驱动单元驱动移动座沿工作台长度方向移动，移动座上设连接板，连接板上可拆卸连接骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具或/和韧带拉伸夹具。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，骨骼拉伸夹具包括活动钳口、固定钳口、导向轴、夹紧螺钉和固定座，固定座与连接板连接为一体，固定钳口与固定座之间通过定位连接组件连接为一体，固定钳口与活动钳口通过导向轴连接在一起，夹紧螺钉通过旋转带动活动钳口平行移动能够夹持和放松骨骼。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，定位连接组件包括定位套、压缩弹簧和锁紧螺钉；固定钳口下表面设有多个下啮合齿，固定座上表面设有多个上啮合齿，锁紧螺钉依次穿过固定钳口、定位套与固定座连接，锁紧螺钉上套装压缩弹簧且压缩弹簧设置在固定钳口与定位套之间，锁紧螺钉转动过程中能够实现固定钳口与固定座啮合。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，肌腱拉伸夹具包括肌腱拉伸座、左钳口、右钳口和调节螺钉，肌腱拉伸座具有容纳腔，左钳口及右钳口分别设置在容纳腔内侧，左钳口及右钳口均通过球面铰接调节螺栓，且左钳口及右钳口相对面间隔设有凹槽。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，韧带拉伸夹具包括手柄、紧定螺钉、夹具座、上钳口和下钳口，夹具座通过销轴与连接板连接为一体，紧定螺钉穿过夹具座与上钳口之间通过燕尾结构榫卯连接为一体，夹具座与下钳口之间可拆卸连接为一体，上钳口和下钳口相对面间隔设有凹槽。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，驱动单元包括电机、减速机、传动机构和丝杠螺母组件，电机的输出轴与减速机连接，传动机构包括同步小带轮、同步大带轮和同步带，同步带连接同步小带轮与同步大带轮,同步小带轮设置在减速机的输出轴，同步大带轮设置在丝杠螺母组件的丝杠上，丝杠两端通过安装轴承的丝杠支架设置在工作台上，丝杠转动带动移动座沿丝杠轴向移动。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，其还包括防护结构，防护结构包括防尘罩、防尘罩座和防护罩, 防尘罩和防护罩设置在防尘罩座上，且防尘罩和防护罩设置在左支架及右支架之间。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，工作台下方设有机架，机架为型材焊接而成的框架结构。

所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统优选方案，对中支座截面为L形，对中支座水平部分与对中移动座通过螺栓螺母组件连接，对中支座竖直部分设有若干长条孔，对中支座竖直部分与传感器连接板过螺栓螺母组件连接，传感器连接板上通过螺钉连接负荷传感器。

本发明的优点在于：

对经过手术不同康复手段后的大小鼠的骨胳、肌腱、韧带进行拉伸、压缩试验，同时施加的轴向力可控制大小，也可模仿实际运动中施加不同或周期变化的力；更换不同的夹具，还能实现不同要求的生物力学试验。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例安装骨骼拉伸夹具的主视示意图。

图2为本发明实施例安装骨骼拉伸夹具的侧视示意图。

图3为本发明实施例安装骨骼拉伸夹具的轴测视示意图。

图4为本发明实施例安装韧带拉伸夹具的侧视示意图。

图5为本发明实施例安装韧带肌腱拉伸夹具的侧视示意图。

图6为本发明实施例骨骼拉伸夹具的固定座示意图。

图7为本发明实施例骨骼拉伸夹具的剖视示意图。

图8为本发明实施例骨骼拉伸夹具活动钳口和固定钳口连接示意图。

图9为本发明实施例骨骼拉伸夹具轴测示意图。

图10为本发明实施例肌腱拉伸夹具立体示意图。

图11为本发明实施例肌腱拉伸夹具分解示意图。

图12为本发明实施例肌腱拉伸夹具的左钳口示意图。

图13为本发明实施例肌腱拉伸夹具的左钳口示意图。

图14为本发明实施例肌腱拉伸夹具的螺钉示意图。

图15为本发明实施例韧带拉伸夹具示意图。

图16为本发明实施例韧带拉伸夹具分解示意图。

图17为本发明实施例底座导轨及滑块连接示意图。

图18为本发明实施例对中移动座结构示意图。

1、机架；2、旋转驱动伺服电机3、减速机；4、同步小带轮；5、同步带；6、同步大带轮；7、左支架；8、滚珠丝杠支架；9、滚珠丝杠；10、移动座；11、连接板；12、骨骼拉伸夹具；13、右支架；14、L型连接板；15、负荷传感器；16、传感器连接板；17、对中支座；18、对中移动座；19、滑块；20、直线导轨；21、对中座；22、工作台；23、支脚；24、滚珠丝杆螺母；25、防尘罩；26、防尘罩座；27、防护罩；28、锁紧螺钉；29、肌腱拉伸夹具；30、销轴；31、连接柱；32、韧带夹具连接杆；33、韧带拉伸夹具；34、活动钳口；35、旋固定钳口；36、导向轴；37、夹紧螺钉；38、固定座；39、定位套；40、压缩弹簧；41、锁紧螺钉；42、紧定螺钉；43、夹具座；44、上钳口；45、下钳口；47、肌腱拉伸座；48、左钳口；49、右钳口；50、调节螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1、图2及图3，一种大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，包括机架1、工作台22、横向自动对中机构、水平加载机构、骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具和韧带拉伸夹具；工作台22下方设机架1，机架1为型材焊接而成的框架结构；横向自动对中机构包括对中座21、对中移动座18、导轨20、滑块19和对中支座17，对中座21设置在工作台22上，导轨20设置在对中座21上，滑块19与导轨20配合，对中移动座18设置在滑块19上，滑块19移动方向为工作台宽度方向，对中支座17设置在对中移动座18上，且对中支座17上可拆卸连接负荷传感器15；水平加载机构包括驱动单元和移动座10，驱动单元驱动移动座10沿工作台长度方向移动，移动座10上设连接板11，连接板11上可拆卸连接骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具或/和韧带拉伸夹具。

本实施例中，对中支座17截面为L形，对中支座17水平部分与对中移动座18通过螺栓螺母组件连接，对中支座17竖直部分设有若干长条孔，对中支座17竖直部分与传感器连接板16过螺栓螺母组件连接，传感器连接板16上通过螺钉穿过长条孔连接负荷传感器15，实现了负荷传感器15可上下调节。

本实施例中，驱动单元包括电机2、减速机3、传动机构和丝杠螺母组件，电机2的输出轴与减速机3连接，传动机构包括同步小带轮4、同步大带轮6和同步带5，同步带5连接同步小带轮4与同步大带轮6,同步小带轮4设置在减速机3的输出轴，同步大带轮6设置在丝杠螺母组件的丝杠9上，丝杠9两端通过安装轴承的丝杠支架8设置在工作台上，丝杠9转动带动移动座10沿丝杠9轴向移动，丝杠9的旋转带动螺母左右移动，从而带动移动座10左右移动，移动座10上的连接板11与夹具相连，对被测骨骼肌腱韧带进行康复力学性能试验。

参考图6、图7、图8及图9，骨骼拉伸夹具包括活动钳口34、固定钳口35、导向轴36、夹紧螺钉37和固定座38，固定座38与连接板11连接，固定钳口35与固定座38之间通过定位连接组件连接为一体，固定钳口35与活动钳口34通过导向轴36连接在一起，夹紧螺钉37通过旋转带动活动钳口34平行移动能够夹持和放松骨骼。

本实施例中，定位连接组件包括定位套39、压缩弹簧40和锁紧螺钉41；固定钳口35下表面设有多个下啮合齿，固定座38上表面设有多个上啮合齿，锁紧螺钉41依次穿过固定钳口35、定位套39与固定座38连接，锁紧螺钉41上套装压缩弹簧40且压缩弹簧40设置在固定钳口35与定位套39之间，锁紧螺钉41转动过程中能够实现固定钳口35与固定座38啮合，固定钳口35的下啮合齿与固定座38的上啮合齿交错加工，使夹持的时候能保证最大夹持力。

参考图10、图11、图12、图13及图14，肌腱拉伸夹具包括肌腱拉伸座47、左钳口48、右钳口49和调节螺钉50，肌腱拉伸座47具有容纳腔，左钳口48及右钳口49分别设置在容纳腔内侧，左钳口48及右钳口49均通过球面铰接调节螺栓50，且左钳口48及右钳口49相对面间隔设有凹槽。

参考图15及图16，韧带拉伸夹具包括手柄41、紧定螺钉42、夹具座43、上钳口44和下钳口45，夹具座43通过销轴与连接板11连接为一体，紧定螺钉42一端连接手柄41，紧定螺钉42另一端穿过夹具座43与上钳口44之间通过燕尾结构榫卯连接为一体，夹具座43与下钳口45之间可拆卸连接为一体，上钳口44和下钳口45相对面间隔设有凹槽。

本实施例中，还包括防护结构，防护结构包括防尘罩25、防尘罩座26和防护罩27,防尘罩25和防护罩27设置在防尘罩座26上，且防尘罩25和防护罩27设置在左支架7及右支架13之间，防治灰尘影响装置运行。

本实施例中，骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具和韧带拉伸夹具的各个钳口采用钛铝合金材料制成，坚固而且轻。

上述通过更换如图5、6、7所示的骨骼拉伸夹具12、肌腱拉伸夹具29、韧带拉伸夹具33能够实现对骨骼、肌腱、韧带康复检测性能试验。

利用本实施例对骨骼、肌腱、韧带康复检测性能试验具体过程如下：

1）检测功能1：大小鼠骨骼损伤修复后的康复性能试验：

将取下的大小鼠损伤康复后骨骼放入骨骼拉伸夹具12的两钳口内（带有一定角度的骨骼可调节骨骼拉伸夹具的角度，使骨骼与钳口弯曲吻合），旋动夹紧螺钉37，固定好后通过控制系统及要求测试出所要的最大拉伸或压缩力。

2）检测功能2：大小鼠肌腱损伤修复后的康复性能试验。

将取下的大小鼠损伤康复后肌腱放入肌腱拉伸夹具29的两钳口内，旋动调节螺钉50，固定好后通过控制系统及要求测试出所要的最大拉伸力。

3）检测功能3：大小鼠韧带损伤修复后的康复性能试验。

将取下的大小鼠损伤康复后韧带放入韧带拉伸夹具33的两钳口内，旋动紧定螺钉42，固定好后通过控制系统及要求测试出所要的最大拉伸力。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，其特征在于：包括工作台（22）、横向自动对中机构、水平加载机构、骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具和韧带拉伸夹具；

横向自动对中机构包括对中座（21）、对中移动座（18）、导轨滑块副和对中支座（17），对中座（21）设置在工作台（22）上，对中座（21）与对中移动座（18）之间设置导轨滑块副，对中移动座（18）移动方向为工作台宽度方向，对中支座（17）设置在对中移动座（18）上，且对中支座（17）上可拆卸连接负荷传感器（15）；

水平加载机构包括驱动单元和移动座（10），驱动单元驱动移动座（10）沿工作台长度方向移动，移动座（10）上设连接板（11），连接板（11）上可拆卸连接骨骼拉伸夹具、肌腱拉伸夹具或/和韧带拉伸夹具；

骨骼拉伸夹具包括活动钳口（34）、固定钳口（35）、导向轴（36）、夹紧螺钉（37）、和固定座（38），固定座（35）与连接板（11）连接为一体，固定钳口（35）与固定座（38）之间通过定位连接组件连接为一体，固定钳口（35）与活动钳口（34）通过导向轴（36）连接在一起，夹紧螺钉（37）通过旋转带动活动钳口（34）平行移动能够夹持和放松骨骼；

定位连接组件包括定位套（39）、压缩弹簧（40）和锁紧螺钉（41）；固定钳口（35）下表面设有多个下啮合齿，固定座（38）上表面设有多个上啮合齿，锁紧螺钉（41）依次穿过固定钳口（35）、定位套（39）与固定座（38）连接，锁紧螺钉（41）上套装压缩弹簧（40）且压缩弹簧（40）设置在固定钳口（35）与定位套（39）之间，锁紧螺钉（41）转动过程中能够实现固定钳口（35）与固定座（38）啮合；

肌腱拉伸夹具包括肌腱拉伸座（47）、左钳口（48）、右钳口（49）和调节螺钉（50），肌腱拉伸座（47）具有容纳腔，左钳口（48）及右钳口（49）分别设置在容纳腔内侧，左钳口（48）及右钳口（49）均通过球面铰接调节螺栓（50），且左钳口（48）及右钳口（49）相对面间隔设有凹槽；

韧带拉伸夹具包括手柄（41）、紧定螺钉（42）、夹具座（43）、上钳口（44）和下钳口（45），夹具座（43）通过销轴与连接板（11）连接为一体，紧定螺钉（42）穿过夹具座（43）与上钳口（44）之间通过燕尾结构榫卯连接为一体，夹具座（43）与下钳口（45）之间可拆卸连接为一体，上钳口（44）和下钳口（45）相对面间隔设有凹槽。

2.根据权利要求1所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，其特征在于：驱动单元包括电机（2）、减速机（3）、传动机构和丝杠螺母组件，电机（2）的输出轴与减速机（3）连接，传动机构包括同步小带轮（4）、同步大带轮（6）和同步带（5），同步带（5）连接同步小带轮（4）与同步大带轮（6）,同步小带轮（4）设置在减速机（3）的输出轴，同步大带轮（6）设置在丝杠螺母组件的丝杠（9）上，丝杠（9）两端通过安装轴承的丝杠支架（8）设置在工作台上，丝杠（9）转动带动移动座（10）沿丝杠（9）轴向移动。

3.根据权利要求1所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，其特征在于：其还包括防护结构，防护结构包括防尘罩（25）、防尘罩座（26）和防护罩（27）, 防尘罩（25）和防护罩（27）设置在防尘罩座（26）上，且防尘罩（25）和防护罩（27）设置在左支架（7）及右支架（13）之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，其特征在于：工作台（22）下方设有机架（1），机架（1）为型材焊接而成的框架结构。

5.根据权利要求1至3任一项所述大小鼠骨骼肌腱韧带损伤医学康复检测性能试验系统，其特征在于：对中支座（17）截面为L形，对中支座（17）水平部分与对中移动座（18）通过螺栓螺母组件连接，对中支座（17）竖直部分设有若干长条孔，对中支座（17）竖直部分与传感器连接板（16）过螺栓螺母组件连接，传感器连接板（16）上通过螺钉连接负荷传感器（15）。