CN117158976B - 一种新型膝关节前向松弛度测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型膝关节前向松弛度测量仪，该测量仪包括升降台、凹槽形托板、胫骨平台、压力动力装置、压力传感器、髌骨固定器、位移传感器和结果输出单元，胫骨平台固定设置在患者小腿的下方；升降台用于驱动所述的胫骨平台上下移动，从而将小腿向上抬起至与大腿呈90°；压力动力装置用于从小腿的后侧施加前向的压力，从后向前推小腿，使胫骨平台产生前向位移；压力传感器用于感知所述的压力动力装置施加的压力的大小；髌骨固定器用于固定髌骨；位移传感器用于测量胫骨平台的位移的高度；结果输出单元用于记录所述压力传感器测量得到的压力值和所述位移传感器测量得到的位移值，并形成“压力‑位移”曲线，输出最终结果。
Description
技术领域
本发明涉及膝关节测量技术领域，具体涉及一种新型膝关节前向松弛度测量仪。
背景技术
现有技术中，KT-2000（Medmetric Corp, San Diego, Califormia）是应用最广泛的量化测量关节松弛度设备。KT-2000的检测原理如图1所示。图1中示出了把手A、髌骨板B和固定扎带C。使用时设备通过固定扎带固定于患者小腿，检查者一手将髌骨板B固定于患者髌骨，另一手将把手A向上拉，位于把手A处的拉力传感器可以测量拉力，位于胫骨结节前方的传感器检测相对位移，当拉力达到预定值，相应的指示灯亮起，检查结束。
KT-2000的具体使用方法如图1所示，使患者平卧，膝关节屈曲30°，检查者一手固定KT-2000的髌骨板，另一只手向上拉动固定于患者胫骨前方的KT-2000，设备会检测检查者应用的拉力，同时测量髌骨板与胫骨结节的相对位移，当拉力达到一定值时检查结束，通过对比双膝的位移差来辅助诊断ACL断裂。
目前，临床上检测膝关节松弛度的领域中仍以KT-2000（或KT-1000）作为相对的“金标准”，然而KT-2000诊断前交叉韧带断裂的准确性和可靠性存在质疑，受个体差异、操作者经验、施力大小、患者关节附近的肌肉放松程度等方面的影响，导致KT-2000（或KT-1000）检测的结果存在较大差异。
发明内容
本发明旨在提供一种新型膝关节前向松弛度测量仪，所要解决的技术问题至少包括如何实现膝关节前向松弛度的自动化检测，排除操作者的影响，提高检测结果的精准性。
为了实现上述目的，本发明提供一种新型膝关节前向松弛度测量仪，包括升降台、凹槽形托板、胫骨平台、压力动力装置、压力传感器、髌骨固定器、位移传感器和结果输出单元，所述凹槽形托板的底部固定设置在患者小腿部位的下方，并在大腿腘窝处延伸一段，用于托住小腿并确保大小腿呈90°的角度；所述的胫骨平台固定设置在患者小腿的下方，并位于所述凹槽形托板的底部的下面；所述的升降台用于驱动所述的胫骨平台上下移动，从而将小腿向上抬起至与大腿呈90°；所述的压力动力装置用于从小腿的后侧施加前向的压力，从后向前推小腿，使胫骨平台产生前向位移；所述的压力传感器用于感知所述的压力动力装置施加的压力的大小；所述的髌骨固定器用于固定髌骨；所述的位移传感器用于测量所述胫骨平台的位移的高度；所述的结果输出单元用于记录所述压力传感器测量得到的压力值和所述位移传感器测量得到的位移值，并形成“压力-位移”曲线，左右两侧腿之间的“位移差值”为最终关节前向松弛程度输出的结果。
优选地，所述的凹槽形托板通过小腿绑带固定在患者的小腿上。
优选地，所述的升降台和胫骨平台之间通过支撑部件连接，所述的升降台通过驱动所述的支撑部件进行伸缩运动，从而实现驱动所述的胫骨平台上下移动。
优选地，所述的胫骨平台包括互相垂直设置的水平支撑部和竖直支撑部；所述的水平支撑部通过小腿绑带固定在患者小腿的下方；所述的竖直支撑部通过大腿绑带固定在患者大腿的内侧。
优选地，所述的压力传感器为侧壁悬梁式压力传感器。
优选地，所述的髌骨固定器为圆形软垫，该圆形软垫上附着有3条带子，用以固定髌骨。
优选地，所述的位移传感器为自复位拉杆式位移传感器。
优选地，所述的压力动力装置和压力传感器固定设置在所述的凹槽形托板和患者的小腿之间。
优选地，所述的凹槽形托板可包裹小腿，其凹槽外侧高度与小腿一半高度相平。
优选地，所述的结果输出单元中设置有无线通信模块或蓝牙通信模块，通过所述的无线通信模块或蓝牙通信模块将所述压力传感器测量得到的压力值和所述位移传感器测量得到的位移值输出至安装在移动终端上的app中。
优选地，所述的结果输出单元还能够将所述的“压力-位移”曲线和左右两侧腿之间的“位移差值”输出至电脑中，允许用户打印。
本发明还提供一种新型膝关节前向松弛度的测量方法，包括以下步骤：
S1、将所述的压力动力装置和压力传感器固定设置在所述的凹槽形托板和患者的小腿之间；通过小腿绑带将所述的凹槽形托板固定在患者的小腿上，并所述胫骨平台的水平支撑部固定在患者小腿的下方；通过大腿绑带将所述胫骨平台的竖直支撑部固定在患者大腿的内侧；绑好髌骨固定器，以固定大小腿和髌骨；
S2、通过升降台，将测量体位调节至仰卧位，屈髋屈膝90°；
S3、从小腿后侧开始施加前向的力，从后向前推小腿，使胫骨平台产生前向位移；
S4、所述的结果输出单元通过无线通信模块或蓝牙通信模块将所述压力传感器测量得到的压力值和所述位移传感器测量得到的位移值输出至安装在移动终端上的app中，并形成“压力-位移”曲线，将所述的“压力-位移”曲线和最终结果输出至电脑中，允许用户打印。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1. 本发明避免了操作者的人工误差，实现了自动化测量。
2. 当前交叉韧带和内侧副韧带同时损伤时，在屈膝90°时测量前向位移值大于30°时测量的结果，因此本发明所述的新型膝关节前向松弛度测量仪将测量体位改为屈膝90°下进行，可排除内侧副韧带的影响，使前向应力全部施加在前交叉韧带上，较KT-2000（或KT-1000）在屈膝30°时进行测量的结果更为精准。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是现有技术中KT-2000的检测原理示意图。
图2是本发明所述的新型膝关节前向松弛度测量仪的结构示意图。
具体实施方式
在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。
如图2所示，本发明所述的新型膝关节前向松弛度测量仪包括升降台1、凹槽形托板2、胫骨平台3、压力动力装置5、压力传感器6、髌骨固定器7、位移传感器8和结果输出单元，所述凹槽形托板2的底部21固定设置在患者小腿部位的下方，并在大腿腘窝处延伸一段，用于托住小腿并确保大小腿呈90°的角度；所述的胫骨平台3固定设置在患者小腿的下方，并位于所述凹槽形托板2的底部的下面；所述的升降台1用于驱动所述的胫骨平台3上下移动，从而将小腿向上抬起至与大腿呈90°；所述的压力动力装置5用于从小腿的后侧施加前向的压力，从后向前推小腿，使胫骨平台产生前向位移；所述的压力传感器6用于感知所述的压力动力装置5施加的压力的大小；所述的髌骨固定器7用于固定髌骨；所述的位移传感器8用于测量所述胫骨平台的位移的高度；所述的结果输出单元用于记录所述压力传感器6测量得到的压力值和所述位移传感器8测量得到的位移值，压力值由小变大，位移值也逐渐增大，直至关节不能前移为止，形成“压力-位移”曲线，左右两侧腿之间的“位移差值”为最终关节前向松弛程度输出的结果。
优选地，所述的凹槽形托板2通过小腿绑带10固定在患者的小腿上。
优选地，所述的升降台1和胫骨平台3之间通过支撑部件4连接，所述的升降台1通过驱动所述的支撑部件4进行伸缩运动，从而实现驱动所述的胫骨平台3上下移动。
优选地，所述的胫骨平台3包括互相垂直设置的水平支撑部31和竖直支撑部32；所述的水平支撑部31通过小腿绑带10固定在患者小腿的下方；所述的竖直支撑部32通过大腿绑带9固定在患者大腿的内侧。
优选地，所述的压力传感器为侧壁悬梁式压力传感器。
优选地，所述的髌骨固定器7为圆形软垫，该圆形软垫上附着有3条带子，用以固定髌骨。
优选地，所述的位移传感器8为自复位拉杆式位移传感器。
优选地，所述的压力动力装置5和压力传感器6固定设置在所述的凹槽形托板2和患者的小腿之间。
优选地，所述凹槽形托板的外侧部位22位于患者的小腿的外侧。作用：可以适应个体小腿胖瘦差异；减少耗材成本。
优选地，所述的结果输出单元中设置有无线通信模块或蓝牙通信模块，通过所述的无线通信模块或蓝牙通信模块将所述压力传感器6测量得到的压力值和所述位移传感器8测量得到的位移值输出至安装在移动终端上的app中。
优选地，所述的结果输出单元还能够将所述的“压力-位移”曲线和关节松弛程度结果输出至电脑中，可以打印。
检查体位：患者仰卧位，患侧放置在测量设备上。
本发明所述的新型膝关节前向松弛度测量仪的各部分组件的结构与功能介绍如下：
A：升降台，作用：可将小腿向上抬起，至与大腿呈90°。
B：凹槽形托板的底部，设置在小腿部位，但在大腿腘窝处延伸一段。作用：托住小腿；确保大小腿呈90°的角度。
C：小腿绑带，作用：固定小腿。
D：凹槽形托板的外侧部位，位于在小腿的外侧。作用：可以实现个体小腿胖瘦差异；减少耗材成本。
E：侧壁悬梁式压力传感器：压力动力装置施加前向的压力，感知压力大小。
F：髌骨固定器：圆形软垫，同时附着有3条带子以固定髌骨。
G：位移传感器：测量胫骨平台位移的高度。
H：大腿绑带：固定大腿。
I：压力动力装置：从小腿的后侧施加前向的压力。
工作原理：
1. 通过升降台，将患者的测量体位调节至仰卧位，屈髋屈膝90°；
2. 绑好固定带和髌骨固定器，以固定大小腿和髌骨。
3. 从小腿后侧开始施加前向的力，从后向前推小腿，使胫骨平台产生前向位移。
4. 压力传感器和位移传感器将压力值和位移值通过无线或蓝牙输出至app中。
5. 将测试时“压力-位移”曲线和最后结果输出至电脑中，可以打印。
基于以上原理，本发明还提供一种新型膝关节前向松弛度的测量方法，包括以下步骤：
S1、将所述的压力动力装置5和压力传感器6固定设置在所述的凹槽形托板2和患者的小腿之间；通过小腿绑带10将所述的凹槽形托板2固定在患者的小腿上，并所述胫骨平台3的水平支撑部31固定在患者小腿的下方；通过大腿绑带9将所述胫骨平台3的竖直支撑部32固定在患者大腿的内侧；绑好髌骨固定器，以固定大小腿和髌骨；
S2、通过升降台，将测量体位调节至仰卧位，屈髋屈膝90°；
S3、从小腿后侧开始施加前向的力，从后向前推小腿，使胫骨平台产生前向位移；
S4、所述的结果输出单元通过无线通信模块或蓝牙通信模块将所述压力传感器6测量得到的压力值和所述位移传感器8测量得到的位移值输出至安装在移动终端上的app中，并形成“压力-位移”曲线，将所述的“压力-位移”曲线和最终结果输出至电脑中，允许用户打印。
本发明的关键技术点包括：
1. 测量体位的改变，屈髋屈膝90°。
2. 测量自动化，避免人工误差。
3. 测量更精准。
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (9)
1.一种膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的膝关节前向松弛度测量仪包括升降台、凹槽形托板、胫骨平台、压力动力装置、压力传感器、髌骨固定器、位移传感器和结果输出单元，所述凹槽形托板的底部固定设置在患者小腿部位的下方，并在大腿腘窝处延伸一段，用于托住小腿并确保大小腿呈90°的角度；所述的胫骨平台固定设置在患者小腿的下方，并位于所述凹槽形托板的底部的下面；所述的升降台用于驱动所述的胫骨平台上下移动，从而将小腿向上抬起至与大腿呈90°；所述的压力动力装置用于从小腿的后侧施加前向的压力，从后向前推小腿，使胫骨平台产生前向位移；所述的压力传感器用于感知所述的压力动力装置施加的压力的大小；所述的髌骨固定器用于固定髌骨；所述的位移传感器用于测量所述胫骨平台的位移的高度；所述的结果输出单元用于记录所述压力传感器测量得到的压力值和所述位移传感器测量得到的位移值，并形成“压力-位移”曲线，左右两侧腿之间的“位移差值”为最终关节前向松弛程度结果；
所述凹槽形托板能够包裹小腿，其凹槽外侧高度与小腿一半高度相平；
所述的结果输出单元中设置有无线通信模块，通过所述的无线通信模块将所述压力传感器测量得到的压力值和所述位移传感器测量得到的位移值输出至安装在移动终端上的app中。
2.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的凹槽形托板通过小腿绑带固定在患者的小腿上。
3.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的升降台和胫骨平台之间通过支撑部件连接，所述的升降台通过驱动所述的支撑部件进行伸缩运动，从而实现驱动所述的胫骨平台上下移动。
4.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的胫骨平台包括互相垂直设置的水平支撑部和竖直支撑部；所述的水平支撑部通过小腿绑带固定在患者小腿的下方；所述的竖直支撑部通过大腿绑带固定在患者大腿的内侧。
5.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的压力传感器为侧壁悬梁式压力传感器。
6.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的髌骨固定器为圆形软垫，该圆形软垫上附着有3条带子，用以固定髌骨。
7.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的位移传感器为自复位拉杆式位移传感器。
8.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的压力动力装置和压力传感器固定设置在所述的凹槽形托板和患者的小腿之间。
9.根据权利要求1所述的膝关节前向松弛度测量仪，其特征在于，所述的无线通信模块为蓝牙通信模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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