CN114758569B - 可演示koapt运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型 - Google Patents
可演示koapt运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114758569B CN114758569B CN202210398664.2A CN202210398664A CN114758569B CN 114758569 B CN114758569 B CN 114758569B CN 202210398664 A CN202210398664 A CN 202210398664A CN 114758569 B CN114758569 B CN 114758569B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- knee
- femur
- tibia
- knee joint
- cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 107
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims abstract description 91
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 claims abstract description 71
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 44
- 208000006820 Arthralgia Diseases 0.000 claims abstract description 30
- 208000024765 knee pain Diseases 0.000 claims abstract description 26
- 210000001179 synovial fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 25
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 claims description 29
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 claims description 19
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 12
- 210000001264 anterior cruciate ligament Anatomy 0.000 claims description 8
- 210000004439 collateral ligament Anatomy 0.000 claims description 8
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 8
- 210000000426 patellar ligament Anatomy 0.000 claims description 8
- 210000002967 posterior cruciate ligament Anatomy 0.000 claims description 8
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 4
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 3
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 5
- 208000003947 Knee Osteoarthritis Diseases 0.000 description 4
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 210000001258 synovial membrane Anatomy 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 3
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 208000010428 Muscle Weakness Diseases 0.000 description 1
- 206010028372 Muscular weakness Diseases 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 206010039984 Senile osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 229920002385 Sodium hyaluronate Polymers 0.000 description 1
- 238000009098 adjuvant therapy Methods 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000005786 degenerative changes Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000008451 emotion Effects 0.000 description 1
- 238000011841 epidemiological investigation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 210000000281 joint capsule Anatomy 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 229940010747 sodium hyaluronate Drugs 0.000 description 1
- YWIVKILSMZOHHF-QJZPQSOGSA-N sodium;(2s,3s,4s,5r,6r)-6-[(2s,3r,4r,5s,6r)-3-acetamido-2-[(2s,3s,4r,5r,6r)-6-[(2r,3r,4r,5s,6r)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2- Chemical compound [Na+].CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 YWIVKILSMZOHHF-QJZPQSOGSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
- G09B23/30—Anatomical models
- G09B23/32—Anatomical models with moving parts
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
- G09B23/30—Anatomical models
- G09B23/34—Anatomical models with removable parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型。该模型包括股骨结构和胫骨结构,所述股骨结构包括上下密封连接的上股骨结构和下股骨结构,所述股骨结构内部埋设有连通管;所述胫骨结构包括上下密封连接的上胫骨结构和下胫骨结构;所述下股骨结构与上胫骨结构之间密封套设有用于模拟膝关节滑膜、且两端开口的圆筒状弹性薄膜,从而使弹性薄膜内部形成密封完整的膝关节腔;向连通管内部注入人工滑液至膝关节腔腔内,摆动股骨结构,演示引膝痛运动,通过与连通管顶端连接的压力计检测膝关节腔内的压力变化。本发明填补了各类膝关节模型中均没有模拟膝关节腔和滑液的空白,清楚直观地演示引膝痛运动时关节腔内的压力变化。
Description
技术领域
本发明属于可演示医学模型技术领域,具体指一种可演示 KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的模型。
背景技术
膝骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA),是一种以膝关节软骨退行性改变为核心,常累及骨质并包括滑膜、关节囊及关节其他结构的全方位、多层次、不同程度的无菌性、慢性、进行性侵犯关节的疾病。随着现代社会人口老龄化的加剧, KOA的发病率呈逐年升高趋势。据我国流行病学调查显示,60~75岁人群KOA患病率为50%,75岁以上人群发病率高达 80%。KOA患者常因疼痛、行走活动受限而致残,最终致残率达53%。疼痛作为KOA最主要的症状,已成为骨骼肌肉系统疾病负担的主要来源之一,因长期疼痛容易产生不良情绪,严重影响治疗效果。
目前的各种治疗方案均存在种种优缺点。例如:人工关节置换手术治疗,其见效快,但患者在术后常出现膝关节的主观不适,加之老年人骨质疏松,极易发生假体周围骨折,术后也存在不易康复的问题;膝关节镜治疗,其创口小,易于恢复,但是在后期有发生病情再次加重的可能;非手术治疗中的关节腔内注射玻璃酸钠常是一种辅助治疗方案,其能够在非常短的时间内通过改善膝关节内环境,从而缓解症状并减缓疾病的发展,在初期,有着良好的治疗效果,但随着疾病的逐渐发展,其疗效会有所下降;关节腔内注射PRP治疗KOA尽管取得了一定的疗效,但依旧存在较多的潜在问题:1、适应症尚不明确;2、PRP中对软骨细胞有保护作用的因子尚不明确;3、PRP 的制备标准、注射次数、注射剂量、间隔时间以及评价指标仍存在较大差异,尚无统一标准;4、大部分临床研究的随访时间较短,其长期疗效仍不明确;5、PRP的疗效随时间的推移呈下降趋势,在注射PRP超过6~9个月后,其缓解疼痛和改善功能的效果开始下降,24个月后疗效进一步下降;6、长期使用的不良反应尚不明确。所以,目前的治疗手段均无法完全治愈KOA疾病。
最新研究“引膝痛”是专门针对膝关节疼痛给出的指导方案,其中的原理为:膝关节周围有很多肌腱和韧带附着点,附着点的另一头就在髋关节骨盆的上面,甩动髋关节就拉动了膝关节周围的肌腱和韧带,增加膝关节滑液的流动,使软骨的再生得到增强,从而整体改善膝关节的功能,缓解疼痛。
本发明的研究人员长年致力于KOA诊疗方法的研究,提出了基于K-L分级的KKOA阶梯疗法(Kill Knee Osteoarthritis, KKOA)和特定病程阶段的KOAPT现代标准甩腿疗法(Knee Osteoarthritis Pendulum Therapy,KOAPT);KOAPT与引膝痛之间的普遍性和特殊性关系是:KOAPT和引膝痛都是通过甩腿来达到治疗KOA的目的;而相对于引膝痛粗略的治疗方法描述,KOAPT是专门将甩腿治疗KOA的方法从KOA患者疼痛症状合并膝关节周围肌无力症状倒推到纠正KOA病理基础的更精确、更规范的持续康复治疗方法。KOAPT可以引起膝关节腔内压力下降,进而促进膝关节腔内血液循环、关节滑液循环、关节腔内外相关组织的新陈代谢增强,同时也并行不悖地高效率地锻炼到了腿部前后屈伸肌群的肌力,以及大大提升了下肢本体感受器的灵敏性。
经过本发明人进一步的深入研究,发现引膝痛运动会引起膝关节腔内压力进一步下降,进而促进膝关节腔内血液循环、关节滑液循环、关节腔内外组织的新陈代谢的增强,从而整体改善膝关节的功能,缓解疼痛。目前此科学发现的世界第一人为本发明的发明人本人,该科学发现将初次发表于英国《Pilot and Feasibility Studies》医学杂志。
为了佐证这一科学发现,本发明人进行了大量的动物实验,各项实验均表明:当人们做引膝痛运动的时候,膝关节腔内的压力会下降,且运动频率不变则膝关节腔内的压力维持相对稳定,若运动频率增加则膝关节腔的压力也会随之进一步下降。
目前,现有的各类膝关节模型中,均没有模拟膝关节腔和滑液,更无法用现有的膝关节模型演示引膝痛运动时膝关节腔内的压力变化。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的模型,能够清楚直观的演示KOAPT运动时膝关节腔内的压力变化情况。
为实现上述目的,本发明研制出了一种可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,包括股骨结构和胫骨结构,其特别之处在于:所述股骨结构包括上下密封连接的上股骨结构和下股骨结构,所述股骨结构内部埋设有底端与下股骨结构底端齐平、顶端贯穿出上股骨结构顶端的连通管;所述胫骨结构包括上下密封连接的上胫骨结构和下胫骨结构;所述下股骨结构与上胫骨结构之间密封套设有用于模拟膝关节滑膜、且两端开口的圆筒状弹性薄膜,从而使弹性薄膜内部形成密封完整的膝关节腔;向连通管内部注入人工滑液至膝关节腔腔内,摆动股骨结构,演示引膝痛运动,通过与连通管顶端连接的压力计检测膝关节腔内的压力变化。
进一步地,所述上股骨结构底端设有内凹式的第一螺纹盖,所述下股骨结构顶端设有与第一螺纹盖相匹配、上凸式的第一螺纹单元,所述弹性薄膜上开口端粘套至第一螺纹单元四周,从而使下股骨结构与上股骨结构密封连接,使弹性薄膜上开口端与下股骨结构密封连接;所述上胫骨结构底端设有下凸式的第二螺纹单元,所述下胫骨结构顶端设有内凹式的第二螺纹盖,所述弹性薄膜下开口端粘套至第二螺纹单元四周,从而使上胫骨结构与下胫骨结构密封连接,使弹性薄膜下开口端与上胫骨结构密封连接。
更进一步地,所述上股骨结构上部设有用于连接摆臂的固定机构,所述固定机构包括埋设在上股骨结构内部、呈竖直方向布置的卡槽,所述卡槽左右侧设有用于卡紧、固定摆臂的销子。
更进一步地,所述下股骨结构底端设置有内凹式的密封区域,所述密封区域内填充有密封胶,所述连通管底端贯穿至密封胶底端。
更进一步地,所述密封胶为油性胶或玻璃胶。
进一步地,所述上胫骨结构上端设置有胫骨平台,所述胫骨平台上设有半月板。
更进一步地,所述下胫骨结构内部设有用于填充重物的空腔。
进一步地,所述弹性薄膜为乳胶、橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯中的其中一种或任意组合。
进一步地,所述连通管为透明软管。
进一步地,所述人工滑液为透明质酸和蛋白质的混合水溶液。
进一步地,所述模型外侧还包括韧带,所述韧带包括固定在上股骨结构和下胫骨结构之间的髌韧带、内侧副韧带,以及固定在下股骨结构和上胫骨结构之间的前交叉韧带、后交叉韧带;所述髌韧带和内侧副韧带均通过设置在上股骨结构四周壁上的第一韧带固定螺孔、下胫骨结构四周壁上的第四韧带固定螺孔和螺钉固定;所述前交叉韧带和后交叉韧带均通过设置在下股骨结构四周壁上的第二韧带固定螺孔、上胫骨结构四周壁上的第三韧带固定螺孔和螺钉固定。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
1、本发明将圆筒状弹性薄膜的上、下开口端分别粘套至下股骨结构的螺纹单元四周和上胫骨结构的螺纹单元四周,再将下股骨结构拧紧进入上股骨结构的螺纹盖内,上胫骨结构拧紧进入下胫骨结构的螺纹盖内,即可构成用于模拟膝关节滑膜的膝关节腔;当演示引膝痛运动时,具有伸缩弹性的弹性薄膜出现一定程度的体积扩张,引起膝关节腔内的压力下降;当停止引膝痛运动时,具有伸缩弹性的弹性薄膜马上恢复到原有体积,膝关节腔内的压力马上恢复到原有数值;
2、本发明在股骨结构内部埋设底端与股骨结构底端齐平、顶端贯穿出股骨结构顶端的连通管,并在股骨结构底端设置填充有密封胶的密封区域,用于密封膝关节腔,并通过向连通管内部注入人工滑液至膝关节腔,真实模拟引膝痛运动时膝关节腔内的滑液;同时,通过连接在连通管外端的压力计准确地监测膝关节腔内的压力变化;
3、本发明在上股骨结构上部设置用于连接摆臂的固定机构,通过摇摆电机带动摆臂进而带动所述膝关节模型做摇摆运动,模拟引膝痛运动;
4、本发明在下胫骨结构内部填装重物,更加逼真地模拟引膝痛运动,从而更加准确地演示膝关节腔内的压力变化;
5、本发明在所述膝关节模型外侧设置髌韧带、内侧副韧带、前交叉韧带、后交叉韧带,使所述膝关节模型更加逼近真人膝关节;
本发明可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型不仅包括股骨结构、胫骨结构,还包括膝关节腔和注入膝关节腔内的人工滑液,填补了各类膝关节模型中均没有模拟膝关节腔和滑液的空白,清楚直观地演示引膝痛运动时膝关节腔内的压力变化,操作简单,一目了然,既能使人们认识到引膝痛运动可引起膝关节腔内的压力下降又能使人们更加容易理解这其中的原理。
附图说明
图1是本发明可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型的正视结构示意图(未添加韧带);
图2为本发明可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型的剖视结构示意图(未添加韧带);
图3为图1添加韧带后的正视结构示意图;
图4为图2添加韧带后的剖视结构示意图;
图5为图1中的股骨结构的拆分结构示意图;
图6为图1中的胫骨结构的拆分结构示意图;
图7为图6中的下股骨结构的拆分结构示意图;
图中:股骨结构1、胫骨结构2、弹性薄膜3、膝关节腔4、连通管5、填充重物6、摆臂7、韧带8、半月板9、摇摆电机 10;
股骨结构1包括:上股骨结构1-1、下股骨结构1-2;
上股骨结构1-1包括:固定机构1-11、第一螺纹盖1-12、第一韧带固定螺孔1-13;
固定机构1-11包括:卡槽1-111、销子1-112;
下股骨结构1-2包括:密封区域1-21、第一螺纹单元1-22、第二韧带固定螺孔1-23;
胫骨结构2包括:上胫骨结构2-1、下胫骨结构2-2;
上胫骨结构2-1包括:胫骨平台2-11、第二螺纹单元2-12、第三韧带固定螺孔2-13;
下胫骨结构2-2包括:空腔2-21、第二螺纹盖2-22、第四韧带固定螺孔2-23;
韧带8包括:髌韧带8-1、内侧副韧带8-2、前交叉韧带 8-3、后交叉韧带8-4。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对发明的限制。
实施例1
如图1~4所示,本发明提出的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,包括股骨结构1、胫骨结构2,股骨结构1上部设有用于连接摆臂7的固定机构1-11;胫骨结构2中下部设有用于填充重物6的空腔2-21;股骨结构1和胫骨结构2之间密封连接有用于模拟膝关节滑膜的弹性薄膜3,弹性薄膜3内部包裹成密封完整的膝关节腔4;股骨结构1内部埋设有连通管5,连通管5底端贯穿至股骨结构1底端,用于对膝关节腔4注入人工滑液,连通管5顶端贯穿出股骨结构 1顶端,用于测定膝关节腔4内的压力;通过摆臂7的摆动,演示引膝痛运动,检测膝关节腔4内的压力变化。
具体地,摆臂7连接外部的摇摆电机10,摇摆电机10带动摆臂7摇摆进而带动本发明的膝关节模型做引膝痛摇摆运动。连通管5优选透明软管,顶端连接压力计,用于监测膝关节腔4内的压力变化。
具体地,空腔2-21位于胫骨结构2中部或下部,可以是一个或多个空腔,用于装填填充重物6,填充重物6为具有明确重量、体积适宜的重物。
优选地,弹性薄膜3为中间连接、两端开口的圆筒状薄膜,弹性薄膜3上端粘套在股骨结构1下部分四周,弹性薄膜3下端粘套在胫骨结构2上部分四周。
具体地,弹性薄膜3为乳胶、橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯中的其中一种或任意组合,用于模拟膝关节滑膜,具有伸缩弹性,当演示引膝痛运动时弹性薄膜出现一定程度的体积扩张,同时膝关节腔内的压力下降;当停止引膝痛运动时弹性薄膜马上恢复到原有体积,同时膝关节腔内的压力马上恢复到原有数值。
优选地,股骨结构1包括上下密封连接的上股骨结构1-1 和下股骨结构1-2,固定机构1-11设置在上股骨结构1-1上部,下股骨结构1-2底端设置有内凹式的密封区域1-21,连通管5 底端贯穿至密封区域1-21底端;胫骨结构2包括上下密封连接的上胫骨结构2-1和下胫骨结构2-2,上胫骨结构2-1上端设置有胫骨平台2-11,胫骨平台2-11上设有半月板9,空腔2-21 设置在下胫骨结构2-2中下部。
上股骨结构1-1底端设有内凹式的第一螺纹盖1-12,下股骨结构1-2上端设有与螺纹盖1-12相匹配、上凸式的第一螺纹单元1-22,弹性薄膜3上端粘套至第一螺纹单元1-22四周,使下股骨结构1-2与上股骨结构1-1密封连接;上胫骨结构2-1 下端设有下凸式的第二螺纹单元2-12,下胫骨结构2-2上端设有内凹式的第二螺纹盖2-22,弹性薄膜3下端粘套至第二螺纹单元2-12四周,使上胫骨结构2-1与下胫骨结构2-2密封连接。
具体地,弹性薄膜3上端涂有密封胶,粘套在第一螺纹单元1-22四周,将下股骨结构1-2与上股骨结构1-1拧紧密合,弹性薄膜3上端即密封固定在股骨结构1上。弹性薄膜3下端也涂有密封胶,粘套在第二螺纹单元2-12四周,将上胫骨结构 2-1与下胫骨结构2-2拧紧密合,弹性薄膜3下端即密封固定在胫骨结构2上。
优选地,固定机构1-11包括设置在股骨结构1内部、呈竖直方向布置的卡槽1-111,卡槽1-111用于卡接摇摆机器的摆臂 7,卡槽1-111左右侧设有用于卡紧、固定摆臂7的销子1-112。
优选地,密封区域1-21内为密封胶,用于将连通管5底端周围进行密封防水,密封胶为油性胶或玻璃胶。
优选地,人工滑液为透明质酸和蛋白质的混合水溶液,滑液比重为1.01。人工滑液从连通管5的顶端注入下到膝关节腔 4内部,用来模拟滑液。
本发明的膝关节模型密封防水,通过在模型内部埋设的连通管中注入人工滑液真实模拟引膝痛运动时膝关节腔4内的滑液;同时本发明的膝关节模型能够填装重物,更加逼真地模拟引膝痛运动,更加准确的演示膝关节腔4内的压力变化。
上述演示试验的步骤为:
第一步:在股骨结构1内凿出与连通管5匹配的管道,在管道内插入连通管5,使连通管5底端与密封区域1-21底部平齐,使连通管5顶端从股骨结构1顶部伸出;
第二步:在密封区域1-21内注入密封胶,对连通管5底端周围进行密封防水;
第三步:将弹性薄膜3的上开口端和下开口端分别用密封胶包覆固定第一螺纹单元1-22四周和第二螺纹单元2-12四周;
第四步:将下股骨结构1-2与上股骨结构1-1拧紧密合,将上胫骨结构2-1与下胫骨结构2-2拧紧密合,从而使下股骨结构1-2与上股骨结构1-1拼接在一起形成股骨结构1,使上胫骨结构2-1与下胫骨结构2-2拼接在一起形成胫骨结构2,同时使股骨结构1与胫骨结构2之间形成密封完整的膝关节腔 4,构成所述膝关节模型;
第五步:从连通管5顶端注入人工滑液到膝关节腔4内部,直至排空膝关节腔4内部的绝大部分空气为止,人工滑液用来模拟人体真实漆关节腔滑液;
第六步:将连通管5顶端与压力计连接以监测压力变化;
第七步:将外部摆臂7插入卡槽1-111,用销子1-112固定摆臂7;
第八步:在空腔2-21内填装填充重物6,使压力达到平衡;
第九步:在外部摇摆电机10上选择所需的摇摆频率,启动摇摆电机10,使其带动膝关节模型做前后摇摆运动,模拟引膝痛的前后甩动运动,观察压力计的压力变化。
上述演示试验的结果显示:当演示引膝痛运动时弹性薄膜3出现一定程度的体积扩张,同时膝关节腔4内的压力下降;当停止引膝痛运动时弹性薄膜4马上恢复到原有体积,同时膝关节腔4内的压力马上恢复到原有数值。
上述演示试验的数据如下:
摇摆频率(次/分钟) | 压差(毫米水柱) |
30 | 3 |
40 | 5 |
50 | 8 |
从上表可以看出,用本发明所演示的膝关节腔4内压力变化与动物实验的结果一致,均显示:引膝痛运动会导致膝关节腔4内压力下降,且运动频率不变则膝关节腔4内的压力维持相对稳定,若运动频率增加则膝关节腔4的压力也会随之进一步下降。说明本发明可以清楚直观的演示引膝痛运动时膝关节腔4内的压力变化,操作简单,一目了然,既能使人们认识到甩腿运动能够引起膝关节腔4内的压力发生变化,又能使人们更加容易理解这其中的原理,而且还填补了各类膝关节模型中,均没有模拟膝关节腔4和滑液的空白。
实施例2:
本实施例与实施例1的区别主要在于:本实施例还包括韧带8,所述韧带8包括固定在上股骨结构1-1和下胫骨结构2-2 之间的髌韧带8-1、内侧副韧带8-2,以及固定在下股骨结构 1-2和上胫骨结构2-1之间的前交叉韧带8-3、后交叉韧带8-4;所述髌韧带8-1和内侧副韧带8-2均通过设置在上股骨结构1-1 四周壁上的第一韧带固定螺孔1-13、下胫骨结构2-2四周壁上的第四韧带固定螺孔2-23和螺钉固定;所述前交叉韧带8-3和后交叉韧带8-4均通过设置在下股骨结构1-2四周壁上的第二韧带固定螺孔1-23、上胫骨结构2-1四周壁上的第三韧带固定螺孔2-13和螺钉固定。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,KOAPT运动是一种引膝痛运动,包括股骨结构(1)和胫骨结构(2),其特征在于:所述股骨结构(1)包括上下密封连接的上股骨结构(1-1)和下股骨结构(1-2),所述股骨结构(1)内部埋设有底端与下股骨结构(1-2)底端齐平、顶端贯穿出上股骨结构(1-1)顶端的连通管(5);
所述胫骨结构(2)包括上下密封连接的上胫骨结构(2-1)和下胫骨结构(2-2);所述下股骨结构(1-2)与上胫骨结构(2-1)之间密封套设有用于模拟膝关节滑膜、且两端开口的圆筒状弹性薄膜(3),从而使弹性薄膜(3)内部形成密封完整的膝关节腔(4);向连通管(5)内部注入人工滑液至膝关节腔(4)腔内,摆动股骨结构(1),演示引膝痛运动,通过与连通管(5)顶端连接的压力计检测膝关节腔(4)内的压力变化;
所述模型外侧还包括韧带(8),所述韧带(8)包括固定在上股骨结构(1-1)和下胫骨结构(2-2)之间的髌韧带(8-1)、内侧副韧带(8-2),以及固定在下股骨结构(1-2)和上胫骨结构(2-1)之间的前交叉韧带(8-3)、后交叉韧带(8-4);所述髌韧带(8-1)和内侧副韧带(8-2)均通过设置在上股骨结构(1-1)四周壁上的第一韧带固定螺孔(1-13)、下胫骨结构(2-2)四周壁上的第四韧带固定螺孔(2-23)和螺钉固定;所述前交叉韧带(8-3)和后交叉韧带(8-4)均通过设置在下股骨结构(1-2)四周壁上的第二韧带固定螺孔(1-23)、上胫骨结构(2-1)四周壁上的第三韧带固定螺孔(2-13)和螺钉固定。
2.根据权利要求1所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述上股骨结构(1-1)底端设有内凹式的第一螺纹盖(1-12),所述下股骨结构(1-2)顶端设有与第一螺纹盖(1-12)相匹配、上凸式的第一螺纹单元(1-22),所述弹性薄膜(3)上开口端粘套至第一螺纹单元(1-22)四周,从而使下股骨结构(1-2)与上股骨结构(1-1)密封连接,使弹性薄膜(3)上开口端与下股骨结构(1-2)密封连接;所述上胫骨结构(2-1)底端设有下凸式的第二螺纹单元(2-12),所述下胫骨结构(2-2)顶端设有内凹式的第二螺纹盖(2-22),所述弹性薄膜(3)下开口端粘套至第二螺纹单元(2-12)四周,从而使上胫骨结构(2-1)与下胫骨结构(2-2)密封连接,使弹性薄膜(3)下开口端与上胫骨结构(2-1)密封连接。
3.根据权利要求1或2所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述上股骨结构(1-1)上部设有用于连接摆臂(7)的固定机构(1-11),所述固定机构(1-11)包括埋设在上股骨结构(1-1)内部、呈竖直方向布置的卡槽(1-111),所述卡槽(1-111)一侧设有用于卡紧、固定摆臂(7)的销子(1-112)。
4.根据权利要求3所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述下股骨结构(1-2)底端设置有内凹式的密封区域(1-21),所述密封区域(1-21)内填充有密封胶,所述连通管(5)底端贯穿至密封胶底端。
5.根据权利要求4所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述密封胶为油性胶或玻璃胶。
6.根据权利要求1或2所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述上胫骨结构(2-1)上端设置有胫骨平台(2-11),所述胫骨平台(2-11)上设有半月板(9)。
7.根据权利要求6所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述下胫骨结构(2-2)内部设有用于填充重物(6)的空腔(2-21)。
8.根据权利要求1所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述弹性薄膜(3)为乳胶、橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯中的其中一种或任意组合。
9.根据权利要求1所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述连通管(5)为透明软管。
10.根据权利要求1所述的可演示KOAPT运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型,其特征在于:所述人工滑液为透明质酸和蛋白质的混合水溶液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210398664.2A CN114758569B (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 可演示koapt运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210398664.2A CN114758569B (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 可演示koapt运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114758569A CN114758569A (zh) | 2022-07-15 |
CN114758569B true CN114758569B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=82331831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210398664.2A Active CN114758569B (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 可演示koapt运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114758569B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101361684A (zh) * | 2007-08-10 | 2009-02-11 | 坎蒂拉尔·哈斯蒂马尔·桑切蒂 | 膝关节假体 |
CN206601879U (zh) * | 2017-03-17 | 2017-10-31 | 长沙医学院 | 可拆卸膝关节教学模型 |
CN107822746A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-23 | 北京中安泰华科技有限公司 | 个性化类骨小梁结构膝关节假体及制作方法 |
EP3476437A1 (en) * | 2017-10-18 | 2019-05-01 | Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt | Method and device for thermal ablation on the knee joint with high intensity focused ultra sound |
CN211044782U (zh) * | 2020-01-08 | 2020-07-17 | 福建中医药大学 | 一种可视化膝关节教学模型 |
CN211381994U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-09-01 | 广州市康峻医疗器械有限公司 | 一种人工全膝关节假体组合件 |
CN113952677A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-21 | 武汉可德医疗器械有限公司 | 基于koapt疗法的膝关节退行性病变的治疗与康复器材 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130144385A1 (en) * | 2010-08-12 | 2013-06-06 | Robert Vowles | Prosthetic menisci and method of implanting in the human knee joint |
-
2022
- 2022-04-15 CN CN202210398664.2A patent/CN114758569B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101361684A (zh) * | 2007-08-10 | 2009-02-11 | 坎蒂拉尔·哈斯蒂马尔·桑切蒂 | 膝关节假体 |
CN206601879U (zh) * | 2017-03-17 | 2017-10-31 | 长沙医学院 | 可拆卸膝关节教学模型 |
EP3476437A1 (en) * | 2017-10-18 | 2019-05-01 | Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt | Method and device for thermal ablation on the knee joint with high intensity focused ultra sound |
CN107822746A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-23 | 北京中安泰华科技有限公司 | 个性化类骨小梁结构膝关节假体及制作方法 |
CN211381994U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-09-01 | 广州市康峻医疗器械有限公司 | 一种人工全膝关节假体组合件 |
CN211044782U (zh) * | 2020-01-08 | 2020-07-17 | 福建中医药大学 | 一种可视化膝关节教学模型 |
CN113952677A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-21 | 武汉可德医疗器械有限公司 | 基于koapt疗法的膝关节退行性病变的治疗与康复器材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114758569A (zh) | 2022-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Saxby et al. | Tibiofemoral Contact Forces in the Anterior Cruciate Ligament-Reconstructed Knee. | |
CN114758569B (zh) | 可演示koapt运动中膝关节腔内压力变化的膝关节模型 | |
CN205698003U (zh) | 基于虚拟手术的膝关节前交叉韧带重建胫骨导向装置 | |
CN203506854U (zh) | 一种用于胫骨髓外定位的力线对线辅助器 | |
Hale et al. | Quantified in vitro tibiofemoral contact during bodyweight back squats | |
Bohinc et al. | Knee stiffness and viscosity: New implementation and perspectives in prosthesis development | |
CN211578209U (zh) | 膝关节腔穿刺训练装置 | |
CN217902607U (zh) | 一种膝关节模型 | |
US3697653A (en) | A method of treating osteoarthritic joints with polysiloxanes | |
CN209611427U (zh) | 膝关节假体 | |
CN210865311U (zh) | 高仿真骨科急救多种手术技能训练考核模型 | |
Chakraborty | Frontier advances on biomechanical therapies | |
CN106974731B (zh) | 基于3d打印技术的韧带重建骨道精确定位锚钉及定位方法 | |
RU155991U1 (ru) | Медицинский тренажер для отработки мануальных навыков по травматологии и ортопедии на нижней конечности | |
CN220420112U (zh) | 一种关节镜训练模型 | |
CN206365956U (zh) | 一种新型膝盖关节人工滑膜 | |
Ballesteros et al. | Cyclic socket enlargement and reduction during walking to minimize limb fluid volume loss in transtibial prosthesis users | |
Liu | Effect of nano-ligament combined with sports rehabilitation training on the treatment effect of ligament injury patients | |
Wangdee Jones | Developing a novel extra-aortic cuff with peristaltic motion and counterpulsation to assist heart function | |
Lythgo et al. | A water-based pressure casting method for transtibial prosthetic socket fit in developing countries | |
CN212411431U (zh) | 新型胫骨结节牵引模型 | |
CN207940944U (zh) | 一种人工骨关节滑膜 | |
Ouzounian et al. | The effects of pressurization on fracture swelling and joint stiffness in the rabbit hind limb. | |
CN104970885A (zh) | 一种多功能外科整形系统 | |
Matos et al. | Four suspensions for transtibial prosthetics: a case-study |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |