CN115670437A - 一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器。本发明属于膝关节治疗技术领域，具体是指一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，包括激光对齐式膝关节角度指示臂组、适应性多自由度腿部随动摆臂组和固定托架，通过激光对齐式膝关节角度指示臂组实现对膝关节角度测量基准点的定位，根据患者膝关节是否内外翻及内外翻程度来调节适应性多自由度腿部随动摆臂组使其贴合患者腿部，以便完成膝关节角度精确测量以及膝关节功能的评估，有效解决了目前膝关节功能评估中膝关节角度测量结果不准确、操作难度大、基准定位困难、容易松脱和适用性差等问题。

Description

一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器

技术领域

本发明属于膝关节治疗技术领域，具体是指一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器。

背景技术

在膝关节的临床诊断中，需要根据患者进行以Fugl-Meyer下肢运动功能评价表为基础设计的动作，根据膝关节的屈曲角度来制定合适的治疗方案；同时在膝关节术后的恢复过程中也需要实时监测患者的膝关节屈曲角度并对膝关节功能进行评估，从而掌握患者的康复情况并安排后续治疗。

目前常见的膝关节角度测量方式有：医生目测角度、患者使用手机应用程序拍照自测角度和使用膝关节量角器进行测量；医生目测角度依靠经验，准确度不够高，患者使用手机拍照和使用量角器很容易由于患者缺乏训练导致测量方式错误，比如患者拍照时存在倾斜、不清楚膝关节量角器的测量基准（以股骨外髁为端点，向股骨大转子和外踝连线做为两边线），进而导致测量出现较大的误差，影响评估效果。

公开号为CN111904426A的中国发明专利公开了一种膝关节的角度测量方式及其应用方式，包括包括角度测量组件，所述角度测量组件包括固定臂，固定臂一端转动连接有转动臂，转动臂下部通过连接板转动连接有脚踏槽，能够适用于不同身高人员使用；该发明将角度测量臂通过弹性绑带佩戴到患者腿部上进行角度测量，存在以下问题：该发明无法确定膝关节角度测量的三个标准基准点（即股骨外髁、股骨大转子和外踝），测量结果受佩戴方式以及患者腿部形状影响较大，测量结果不准确；使用弹性绑带固定容易松脱，可靠性低；角度测量转动臂绕固定臂只有一个转动面，实际上部分患者存在膝关节外翻或膝关节内翻的症状，在进行屈膝动作时小腿与大腿不在一个平面上，使用该发明提出的测量方式会对患者的膝关节造成伤害并使患者产生痛苦。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，将患者大腿置于固定托架上大腿端固定臂的位置，股骨外髁置于股骨外髁定位链接转轴的位置，将适应性小腿端摆动臂固定至患者的小腿上，将股骨大转子定位指示臂和外踝定位指示臂相对于大腿端固定臂转动，使其分别指向患者的股骨大转子和脚外踝，实现了膝关节角度测量基准点的定位，有效解决了目前膝关节功能评估中膝关节角度测量结果不准确、操作难度大、基准定位困难、容易松脱和适用性差等问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，包括激光对齐式膝关节角度指示臂组、适应性多自由度腿部随动摆臂组和固定托架，所述适应性多自由度腿部随动摆臂组设于固定托架上，所述激光对齐式膝关节角度指示臂组设于适应性多自由度腿部随动摆臂组上；通过激光对齐式膝关节角度指示臂组实现对膝关节角度测量基准点的定位，根据患者膝关节是否内外翻及内外翻程度来调节适应性多自由度腿部随动摆臂组使其贴合患者腿部，以便完成膝关节角度精确测量以及膝关节功能的评估；

所述激光对齐式膝关节角度指示臂组包括股骨大转子定位指示臂和外踝定位指示臂，所述适应性多自由度腿部随动摆臂组包括大腿端固定臂、股骨外髁定位链接转轴和适应性小腿端摆动臂，所述大腿端固定臂固接于固定托架上，所述股骨大转子定位指示臂和外踝定位指示臂转动设于大腿端固定臂上，所述股骨外髁定位链接转轴转动设于大腿端固定臂上，所述适应性小腿端摆动臂设于股骨外髁定位链接转轴上，所述外踝定位指示臂上设有摆臂连杆，所述外踝定位指示臂通过摆臂连杆设于股骨外髁定位链接转轴上；所述股骨大转子定位指示臂、外踝定位指示臂和股骨外髁定位链接转轴的转动中心轴线重合；

进行膝关节角度测量时将患者大腿置于固定托架上大腿端固定臂的位置，股骨外髁置于股骨外髁定位链接转轴的位置，将适应性小腿端摆动臂固定至患者的小腿上，将股骨大转子定位指示臂和外踝定位指示臂相对于大腿端固定臂转动，使其分别指向患者的股骨大转子和脚外踝，实现了膝关节角度测量基准点的定位；

患者进行屈膝动作时，带动适应性小腿端摆动臂和股骨外髁定位链接转轴绕大腿端固定臂转动，外踝定位指示臂通过摆臂连杆与适应性小腿端摆动臂同步转动，将患者的膝关节呈现的角度实时地转化为股骨大转子定位指示臂和外踝定位指示臂的夹角。

进一步地，所述股骨外髁定位链接转轴上设有摆动臂转轴，所述适应性小腿端摆动臂上设有摆动臂转动套筒，摆动臂转轴与摆动臂转动套筒转动连接，所述适应性小腿端摆动臂通过摆动臂转轴和摆动臂转动套筒转动连接于股骨外髁定位链接转轴上，所述适应性小腿端摆动臂绕摆动臂转轴旋转产生的圆周面垂直于所述股骨外髁定位链接转轴绕大腿端固定臂旋转产生的圆周面；

当患者存在膝关节外翻或膝关节内翻的症状时，小腿在屈膝时与大腿不在一个平面上，即使患者的膝关节伸直状态下小腿与大腿依旧呈现出一定的角度，此时通过旋转适应性小腿端摆动臂绕摆动臂转轴转动一定的角度，根据患者的膝关节内外翻角度调节适应性小腿端摆动臂的位置，使患者在进行膝关节功能评估时能够顺利完成以Fugl-Meyer下肢运动功能评价表为基础设计的运动方案。

进一步地，所述股骨大转子定位指示臂两端分别设有第一激光指示器支座和外侧转动头，所述外踝定位指示臂两端分别设有内侧转动头和第二激光指示器支座，所述内侧转动头与外侧转动头同轴转动连接于大腿端固定臂上，所述第一激光指示器支座上转动设有股骨大转子激光指示器，所述第二激光指示器支座上转动设有外踝激光指示器，所述股骨大转子激光指示器与外踝激光指示器为1级激光辐射等级、激光功率输出小于0.4mW；

通过股骨大转子激光指示器发出可见光，直观地显示股骨大转子定位指示臂的指向，便于调整股骨大转子定位指示臂的方向使其指向患者的股骨大转子，同理外踝激光指示器便于调整外踝定位指示臂使其指向患者的脚外踝，由于股骨大转子激光指示器和外踝激光指示器与患者腿部存在一定的距离，进行直射无法照射到患者的腿部，通过设置第一激光指示器支座和第二激光指示器支座，使得股骨大转子激光指示器和外踝激光指示器可以朝向患者腿部转动，实现激光定位；为了避免激光对患者皮肤造成伤害，将股骨大转子激光指示器和外踝激光指示器的激光辐射等级限制在1级，输出功率限制到小于0.4mW，避免产生任何程度的伤害。

进一步地，所述外侧转动头上设有膝关节角度尺，所述膝关节角度尺上设有圆周刻度线，所述内侧转动头上设有膝关节角度指针，所述膝关节角度指针位于圆周刻度线上方；

患者进行屈膝动作时，带动适应性小腿端摆动臂和股骨外髁定位链接转轴绕大腿端固定臂转动，外踝定位指示臂通过摆臂连杆与适应性小腿端摆动臂同步转动，进而带动内侧转动头相对于外侧转动头转动，内侧转动头带动膝关节角度指针在圆周刻度线上方转动，将股骨大转子定位指示臂和外踝定位指示臂的夹角显示出来。

进一步地，所述大腿端固定臂上设有弧形固定凹槽和固定臂转动轴，所述股骨外髁定位链接转轴上设有链接转轴套筒，所述固定臂转动轴与链接转轴套筒转动连接，所述股骨大转子定位指示臂上设有固定电磁铁，所述固定电磁铁滑动设于弧形固定凹槽内；

在进行膝关节角度测量基准点的定位时，将股骨大转子定位指示臂相对于大腿端固定臂转动，使其指向患者的股骨大转子，转动的同时固定电磁铁在弧形固定凹槽内滑动，股骨大转子定位指示臂定位完成时启动固定电磁铁产生电磁吸力吸附在弧形固定凹槽内，实现股骨大转子定位指示臂相对于大腿端固定臂的位置固定。

进一步地，所述股骨外髁定位链接转轴上设有摆动臂支承板，所述摆动臂支承板上设有摆动臂定位扇形孔，所述适应性小腿端摆动臂上设有摆动臂定位块，所述摆动臂定位块滑动设于摆动臂定位扇形孔内，所述摆动臂定位块上设有摆动臂支承限位板，所述摆动臂支承限位板位于摆动臂定位扇形孔上方，所述摆动臂支承限位板靠近摆动臂定位扇形孔一侧设有弹簧伸缩式滚珠；

摆动臂支承限位板通过弹簧伸缩式滚珠置于摆动臂支承板上，在适应性小腿端摆动臂绕摆动臂转轴转动时起到支撑作用，防止受力过大导致结构损坏；摆动臂定位块在摆动臂定位扇形孔内滑动，对适应性小腿端摆动臂起到限位作用，防止摆动臂定位块滑出摆动臂支承板。

进一步地，所述适应性小腿端摆动臂上设有小腿固定绑带，所述小腿固定绑带上设有自锁紧绑带卡扣；使用小腿固定绑带将适应性小腿端摆动臂固定到患者的小腿上，小腿固定绑带配合自锁紧绑带卡扣可以适用于粗细不同的腿部，确保固定牢靠，防止适应性小腿端摆动臂的松脱导致测量结果出现误差。

进一步地，所述股骨大转子定位指示臂与外踝定位指示臂连接处设有角度传感器，所述角度传感器上设有数显屏幕；通过数显屏幕可以更直观的地显示患者膝关节的角度，可用于识别较小的角度变化以及特殊的工作环境。

进一步地，所述股骨大转子激光指示器上设有股骨大转子激光指示器旋钮，所述外踝激光指示器上设有外踝激光指示器旋钮；通过股骨大转子激光指示器旋钮和外踝激光指示器旋钮可以更加省力地转动股骨大转子激光指示器和外踝激光指示器，便于使用者操作。

进一步地，所述固定托架包括柔性大腿托架和支承底座，所述柔性大腿托架设于支承底座上，所述柔性大腿托架上设有托架凹槽，所述大腿端固定臂上设有柔性衬板，所述柔性大腿托架与柔性衬板的位置相对应；通过设置柔性大腿托架和托架凹槽提高了患者使用时的舒适度，柔性衬板可以提高患者大腿与大腿端固定臂的贴合程度。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，进行膝关节角度测量时将患者大腿置于固定托架上大腿端固定臂的位置，股骨外髁置于股骨外髁定位链接转轴的位置，将适应性小腿端摆动臂固定至患者的小腿上，将股骨大转子定位指示臂和外踝定位指示臂相对于大腿端固定臂转动，使其分别指向患者的股骨大转子和脚外踝，实现了膝关节角度测量基准点的定位，提高了膝关节角度测量精度；

（2）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，通过旋转适应性小腿端摆动臂绕摆动臂转轴转动一定的角度，根据患者的膝关节内外翻角度调节适应性小腿端摆动臂的位置，避免对患者造成损伤或产生痛苦，具有更好的适用性；

（3）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，通过股骨大转子激光指示器发出可见光，直观地显示股骨大转子定位指示臂的指向，便于调整股骨大转子定位指示臂的方向使其指向患者的股骨大转子，同理外踝激光指示器便于调整外踝定位指示臂使其指向患者的脚外踝，使得测量基准的定位更加准确；

（4）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，将股骨大转子激光指示器和外踝激光指示器的激光辐射等级限制在1级，输出功率限制到小于0.4mW，避免激光对患者的皮肤产生任何程度的伤害；

（5）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，通过固定电磁铁产生电磁吸力吸附股骨大转子定位指示臂，实现股骨大转子定位指示臂相对于大腿端固定臂的位置固定，防止评估测量过程中出现松动；

（6）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，摆动臂支承限位板通过弹簧伸缩式滚珠置于摆动臂支承板上，在适应性小腿端摆动臂绕摆动臂转轴转动时起到支撑作用，防止受力过大导致结构损坏；摆动臂定位块在摆动臂定位扇形孔内滑动，对适应性小腿端摆动臂起到限位作用，防止摆动臂定位块滑出摆动臂支承板，提高了结构的稳定性；

（7）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，使用小腿固定绑带将适应性小腿端摆动臂固定到患者的小腿上，小腿固定绑带配合自锁紧绑带卡扣可以适用于粗细不同的腿部，确保固定牢靠，防止适应性小腿端摆动臂的松脱导致测量结果出现误差；

（8）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，通过数显屏幕可以更直观的地显示患者膝关节的角度，可用于识别较小的角度变化以及特殊的工作环境；

（9）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，通过股骨大转子激光指示器旋钮和外踝激光指示器旋钮可以更加省力地转动股骨大转子激光指示器和外踝激光指示器，便于使用者操作；

（10）本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，通过设置柔性大腿托架和托架凹槽提高了患者使用时的舒适度，柔性衬板可以提高患者大腿与大腿端固定臂的贴合程度。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器的立体图一；

图2为本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器的主视图；

图3为图2中Ⅰ处的局部放大图；

图4为图2中Ⅱ处的局部放大图；

图5为本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器的立体图二；

图6为图5中Ⅲ处的局部放大图；

图7为本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器的仰视图；

图8为本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器的爆炸视图；

图9为本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器用于膝关节畸形患者时的立体图；

图10为本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器用于膝关节畸形患者时的主视图；

图11本发明提出的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器用于膝关节畸形患者时的俯视图。

其中，1、激光对齐式膝关节角度指示臂组，2、适应性多自由度腿部随动摆臂组，3、固定托架，101、股骨大转子定位指示臂，102、外踝定位指示臂，103、第一激光指示器支座，104、外侧转动头，105、膝关节角度尺，106、固定电磁铁，107、股骨大转子激光指示器，108、圆周刻度线，109、股骨大转子激光指示器旋钮，110、内侧转动头，111、膝关节角度指针，112、角度传感器，113、外踝激光指示器，114、摆臂连杆，115、数显屏幕，116、外踝激光指示器旋钮，117、第二激光指示器支座，201、大腿端固定臂，202、股骨外髁定位链接转轴，203、适应性小腿端摆动臂，204、弧形固定凹槽，205、柔性衬板，206、固定臂转动轴，207、链接转轴套筒，208、摆动臂转轴，209、摆动臂支承板，210、摆动臂定位扇形孔，211、摆动臂转动套筒，212、摆动臂定位块，213、小腿固定绑带，214、弹簧伸缩式滚珠，215、摆动臂支承限位板，216、自锁紧绑带卡扣，301、柔性大腿托架，302、托架凹槽，303、支承底座。

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。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图11所示，本发明提出了一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，包括激光对齐式膝关节角度指示臂组1、适应性多自由度腿部随动摆臂组2和固定托架3，适应性多自由度腿部随动摆臂组2设于固定托架3上，激光对齐式膝关节角度指示臂组1设于适应性多自由度腿部随动摆臂组2上；通过激光对齐式膝关节角度指示臂组1实现对膝关节角度测量基准点的定位，根据患者膝关节是否内外翻及内外翻程度来调节适应性多自由度腿部随动摆臂组2使其贴合患者腿部，以便完成膝关节角度精确测量以及膝关节功能的评估；

激光对齐式膝关节角度指示臂组1包括股骨大转子定位指示臂101和外踝定位指示臂102，适应性多自由度腿部随动摆臂组2包括大腿端固定臂201、股骨外髁定位链接转轴202和适应性小腿端摆动臂203，大腿端固定臂201固接于固定托架3上，股骨大转子定位指示臂101和外踝定位指示臂102转动设于大腿端固定臂201上，股骨外髁定位链接转轴202转动设于大腿端固定臂201上，适应性小腿端摆动臂203设于股骨外髁定位链接转轴202上，外踝定位指示臂102上设有摆臂连杆114，外踝定位指示臂102通过摆臂连杆114设于股骨外髁定位链接转轴202上；股骨大转子定位指示臂101、外踝定位指示臂102和股骨外髁定位链接转轴202的转动中心轴线重合；

进行膝关节角度测量时将患者大腿置于固定托架3上大腿端固定臂201的位置，股骨外髁置于股骨外髁定位链接转轴202的位置，将适应性小腿端摆动臂203固定至患者的小腿上，将股骨大转子定位指示臂101和外踝定位指示臂102相对于大腿端固定臂201转动，使其分别指向患者的股骨大转子和脚外踝，实现了膝关节角度测量基准点的定位；

患者进行屈膝动作时，带动适应性小腿端摆动臂203和股骨外髁定位链接转轴202绕大腿端固定臂201转动，外踝定位指示臂102通过摆臂连杆114与适应性小腿端摆动臂203同步转动，将患者的膝关节呈现的角度实时地转化为股骨大转子定位指示臂101和外踝定位指示臂102的夹角。

股骨外髁定位链接转轴202上设有摆动臂转轴208，适应性小腿端摆动臂203上设有摆动臂转动套筒211，摆动臂转轴208与摆动臂转动套筒211转动连接，适应性小腿端摆动臂203通过摆动臂转轴208和摆动臂转动套筒211转动连接于股骨外髁定位链接转轴202上，适应性小腿端摆动臂203绕摆动臂转轴208旋转产生的圆周面垂直于股骨外髁定位链接转轴202绕大腿端固定臂201旋转产生的圆周面；

当患者存在膝关节外翻或膝关节内翻的症状时，小腿在屈膝时与大腿不在一个平面上，即使患者的膝关节伸直状态下小腿与大腿依旧呈现出一定的角度，此时通过旋转适应性小腿端摆动臂203绕摆动臂转轴208转动一定的角度，根据患者的膝关节内外翻角度调节适应性小腿端摆动臂203的位置，使患者在进行膝关节功能评估时能够顺利完成以Fugl-Meyer下肢运动功能评价表为基础设计的运动方案。

股骨大转子定位指示臂101两端分别设有第一激光指示器支座103和外侧转动头104，外踝定位指示臂102两端分别设有内侧转动头110和第二激光指示器支座117，内侧转动头110与外侧转动头104同轴转动连接于大腿端固定臂201上，第一激光指示器支座103上转动设有股骨大转子激光指示器107，第二激光指示器支座117上转动设有外踝激光指示器113，股骨大转子激光指示器107与外踝激光指示器113为1级激光辐射等级、激光功率输出小于0.4mW；

通过股骨大转子激光指示器107发出可见光，直观地显示股骨大转子定位指示臂101的指向，便于调整股骨大转子定位指示臂101的方向使其指向患者的股骨大转子，同理外踝激光指示器113便于调整外踝定位指示臂102使其指向患者的脚外踝，由于股骨大转子激光指示器107和外踝激光指示器113与患者腿部存在一定的距离，进行直射无法照射到患者的腿部，通过设置第一激光指示器支座103和第二激光指示器支座117，使得股骨大转子激光指示器107和外踝激光指示器113可以朝向患者腿部转动，实现激光定位；为了避免激光对患者皮肤造成伤害，将股骨大转子激光指示器107和外踝激光指示器113的激光辐射等级限制在1级，输出功率限制到小于0.4mW，避免产生任何程度的伤害。

外侧转动头104上设有膝关节角度尺105，膝关节角度尺105上设有圆周刻度线108，内侧转动头110上设有膝关节角度指针111，膝关节角度指针111位于圆周刻度线108上方；

患者进行屈膝动作时，带动适应性小腿端摆动臂203和股骨外髁定位链接转轴202绕大腿端固定臂201转动，外踝定位指示臂102通过摆臂连杆114与适应性小腿端摆动臂203同步转动，进而带动内侧转动头110相对于外侧转动头104转动，内侧转动头110带动膝关节角度指针111在圆周刻度线108上方转动，将股骨大转子定位指示臂101和外踝定位指示臂102的夹角显示出来。

大腿端固定臂201上设有弧形固定凹槽204和固定臂转动轴206，股骨外髁定位链接转轴202上设有链接转轴套筒207，固定臂转动轴206与链接转轴套筒207转动连接，股骨大转子定位指示臂101上设有固定电磁铁106，固定电磁铁106滑动设于弧形固定凹槽204内；

在进行膝关节角度测量基准点的定位时，将股骨大转子定位指示臂101相对于大腿端固定臂201转动，使其指向患者的股骨大转子，转动的同时固定电磁铁106在弧形固定凹槽204内滑动，股骨大转子定位指示臂101定位完成时启动固定电磁铁106产生电磁吸力吸附在弧形固定凹槽204内，实现股骨大转子定位指示臂101相对于大腿端固定臂201的位置固定。

股骨外髁定位链接转轴202上设有摆动臂支承板209，摆动臂支承板209上设有摆动臂定位扇形孔210，适应性小腿端摆动臂203上设有摆动臂定位块212，摆动臂定位块212滑动设于摆动臂定位扇形孔210内，摆动臂定位块212上设有摆动臂支承限位板215，摆动臂支承限位板215位于摆动臂定位扇形孔210上方，摆动臂支承限位板215靠近摆动臂定位扇形孔210一侧设有弹簧伸缩式滚珠214；

摆动臂支承限位板215通过弹簧伸缩式滚珠214置于摆动臂支承板209上，在适应性小腿端摆动臂203绕摆动臂转轴208转动时起到支撑作用，防止受力过大导致结构损坏；摆动臂定位块212在摆动臂定位扇形孔210内滑动，对适应性小腿端摆动臂203起到限位作用，防止摆动臂定位块212滑出摆动臂支承板209。

适应性小腿端摆动臂203上设有小腿固定绑带213，小腿固定绑带213上设有自锁紧绑带卡扣216；使用小腿固定绑带213将适应性小腿端摆动臂203固定到患者的小腿上，小腿固定绑带213配合自锁紧绑带卡扣216可以适用于粗细不同的腿部，确保固定牢靠，防止适应性小腿端摆动臂203的松脱导致测量结果出现误差。

股骨大转子定位指示臂101与外踝定位指示臂102连接处设有角度传感器112，角度传感器112上设有数显屏幕115；通过数显屏幕115可以更直观的地显示患者膝关节的角度，可用于识别较小的角度变化以及特殊的工作环境。

股骨大转子激光指示器107上设有股骨大转子激光指示器旋钮109，外踝激光指示器113上设有外踝激光指示器旋钮116；通过股骨大转子激光指示器旋钮109和外踝激光指示器旋钮116可以更加省力地转动股骨大转子激光指示器107和外踝激光指示器113，便于使用者操作。

固定托架3包括柔性大腿托架301和支承底座303，柔性大腿托架301设于支承底座303上，柔性大腿托架301上设有托架凹槽302，大腿端固定臂201上设有柔性衬板205，柔性大腿托架301与柔性衬板205的位置相对应；通过设置柔性大腿托架301和托架凹槽302提高了患者使用时的舒适度，柔性衬板205可以提高患者大腿与大腿端固定臂201的贴合程度。

具体使用时，首先将患者大腿置于柔性大腿托架301上托架凹槽302内、柔性衬板205的位置，将患者的股骨外髁置于股骨外髁定位链接转轴202的位置，使用小腿固定绑带213将适应性小腿端摆动臂203固定到患者的小腿上；

随后将股骨大转子定位指示臂101相对于大腿端固定臂201转动，借助股骨大转子激光指示器107使其指向患者的股骨大转子，转动的同时固定电磁铁106在弧形固定凹槽204内滑动，股骨大转子定位指示臂101定位完成时启动固定电磁铁106产生电磁吸力吸附在弧形固定凹槽204内，实现股骨大转子定位指示臂101相对于大腿端固定臂201的位置固定；将外踝定位指示臂102相对于大腿端固定臂201转动，借助外踝激光指示器113使其指向患者的脚外踝，此时完成膝关节角度测量基准点的定位；

如果患者存在膝关节外翻或膝关节内翻的症状时，患者的膝关节伸直状态下小腿与大腿依旧呈现出一定的角度，此时通过旋转适应性小腿端摆动臂203绕摆动臂转轴208转动一定的角度，根据患者的膝关节内外翻角度调节适应性小腿端摆动臂203的位置；

随后嘱咐患者进行以Fugl-Meyer下肢运动功能评价表为基础设计的运动方案对其膝关节功能进行评估，患者进行屈膝动作时，带动适应性小腿端摆动臂203和股骨外髁定位链接转轴202绕大腿端固定臂201转动，外踝定位指示臂102通过摆臂连杆114与适应性小腿端摆动臂203同步转动，进而带动内侧转动头110相对于外侧转动头104转动，内侧转动头110带动膝关节角度指针111在圆周刻度线108上方转动，将股骨大转子定位指示臂101和外踝定位指示臂102的夹角显示出来；

此时对在圆周刻度线108进行读数即可获得患者的膝关节角度，也可以通过数显屏幕115直接读取患者膝关节的角度。

以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：包括激光对齐式膝关节角度指示臂组（1）、适应性多自由度腿部随动摆臂组（2）和固定托架（3），所述适应性多自由度腿部随动摆臂组（2）设于固定托架（3）上，所述激光对齐式膝关节角度指示臂组（1）设于适应性多自由度腿部随动摆臂组（2）上；

所述激光对齐式膝关节角度指示臂组（1）包括股骨大转子定位指示臂（101）和外踝定位指示臂（102），所述适应性多自由度腿部随动摆臂组（2）包括大腿端固定臂（201）、股骨外髁定位链接转轴（202）和适应性小腿端摆动臂（203），所述大腿端固定臂（201）固接于固定托架（3）上，所述股骨大转子定位指示臂（101）和外踝定位指示臂（102）转动设于大腿端固定臂（201）上，所述股骨外髁定位链接转轴（202）转动设于大腿端固定臂（201）上，所述适应性小腿端摆动臂（203）设于股骨外髁定位链接转轴（202）上，所述外踝定位指示臂（102）上设有摆臂连杆（114），所述外踝定位指示臂（102）通过摆臂连杆（114）设于股骨外髁定位链接转轴（202）上；所述股骨大转子定位指示臂（101）、外踝定位指示臂（102）和股骨外髁定位链接转轴（202）的转动中心轴线重合。

2.根据权利要求1所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述股骨外髁定位链接转轴（202）上设有摆动臂转轴（208），所述适应性小腿端摆动臂（203）上设有摆动臂转动套筒（211），摆动臂转轴（208）与摆动臂转动套筒（211）转动连接，所述适应性小腿端摆动臂（203）通过摆动臂转轴（208）和摆动臂转动套筒（211）转动连接于股骨外髁定位链接转轴（202）上，所述适应性小腿端摆动臂（203）绕摆动臂转轴（208）旋转产生的圆周面垂直于所述股骨外髁定位链接转轴（202）绕大腿端固定臂（201）旋转产生的圆周面。

3.根据权利要求2所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述股骨大转子定位指示臂（101）两端分别设有第一激光指示器支座（103）和外侧转动头（104），所述外踝定位指示臂（102）两端分别设有内侧转动头（110）和第二激光指示器支座（117），所述内侧转动头（110）与外侧转动头（104）同轴转动连接于大腿端固定臂（201）上，所述第一激光指示器支座（103）上转动设有股骨大转子激光指示器（107），所述第二激光指示器支座（117）上转动设有外踝激光指示器（113），所述股骨大转子激光指示器（107）与外踝激光指示器（113）为1级激光辐射等级、激光功率输出小于0.4mW。

4.根据权利要求3所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述外侧转动头（104）上设有膝关节角度尺（105），所述膝关节角度尺（105）上设有圆周刻度线（108），所述内侧转动头（110）上设有膝关节角度指针（111），所述膝关节角度指针（111）位于圆周刻度线（108）上方。

5.根据权利要求4所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述大腿端固定臂（201）上设有弧形固定凹槽（204）和固定臂转动轴（206），所述股骨外髁定位链接转轴（202）上设有链接转轴套筒（207），所述固定臂转动轴（206）与链接转轴套筒（207）转动连接，所述股骨大转子定位指示臂（101）上设有固定电磁铁（106），所述固定电磁铁（106）滑动设于弧形固定凹槽（204）内。

6.根据权利要求5所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述股骨外髁定位链接转轴（202）上设有摆动臂支承板（209），所述摆动臂支承板（209）上设有摆动臂定位扇形孔（210），所述适应性小腿端摆动臂（203）上设有摆动臂定位块（212），所述摆动臂定位块（212）滑动设于摆动臂定位扇形孔（210）内，所述摆动臂定位块（212）上设有摆动臂支承限位板（215），所述摆动臂支承限位板（215）位于摆动臂定位扇形孔（210）上方，所述摆动臂支承限位板（215）靠近摆动臂定位扇形孔（210）一侧设有弹簧伸缩式滚珠（214）。

7.根据权利要求6所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述适应性小腿端摆动臂（203）上设有小腿固定绑带（213），所述小腿固定绑带（213）上设有自锁紧绑带卡扣（216）。

8.根据权利要求7所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述股骨大转子定位指示臂（101）与外踝定位指示臂（102）连接处设有角度传感器（112），所述角度传感器（112）上设有数显屏幕（115）。

9.根据权利要求8所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述股骨大转子激光指示器（107）上设有股骨大转子激光指示器旋钮（109），所述外踝激光指示器（113）上设有外踝激光指示器旋钮（116）。

10.根据权利要求9所述的一种用于评估膝关节功能的膝关节角度固定器，其特征在于：所述固定托架（3）包括柔性大腿托架（301）和支承底座（303），所述柔性大腿托架（301）设于支承底座（303）上，所述柔性大腿托架（301）上设有托架凹槽（302），所述大腿端固定臂（201）上设有柔性衬板（205），所述柔性大腿托架（301）与柔性衬板（205）的位置相对应。

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