CN204813813U - 膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置，包括膝关节模拟模型，所述膝关节模拟模型包括部分股骨体(1-1)、股骨髁(1-3)、胫骨平台(1-4)和部分胫骨体(1-2)，其特征在于：所述膝关节模拟模型的部分股骨体(1-1)的上方设有圆盘(3)，所述圆盘(3)的上端的中间设有立柱(4)，所述部分股骨体(1-1)位于圆盘(3)的中心的下方，并通过义齿基托树脂与圆盘(3)相连；还包括底座(5)，所述底座(5)上设有力量传感器(6)。本实用新型设计合理，结构简单，能模拟人体重量，模拟人体从上到下自由落体，落到地面上的受力情况，能为膝关节纵向撞击损伤的研究提供实验支持。

Description

膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种模拟实验装置，特别涉及一种膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置。

背景技术

股骨是人体中最大的长管状骨，可分为一体两端。上端朝向内上方，其末端膨大呈球形，叫股骨头，与髋臼相关节。头的中央稍下方，有一小凹，叫做股骨头凹，为股骨头韧带的附着处。头的外下方较细的部分称股骨颈。颈与体的夹角称颈干角，男性平均132°，女性平均122°。颈体交界处的外侧，有一向上的隆起，叫做大转子，其内下方较小的隆起叫做小转子。大转子的内侧面有一凹陷称为转子窝(又叫梨状窝)。大、小转子间，前有转子间线，后有转子间嵴相连。两者之间称股骨粗隆间，是骨折多发处。

体粗壮，为圆柱形，全体微向前凸。前面光滑，后面有一纵行的骨嵴，叫做粗线。粗线可分内侧、外侧两唇，两唇在体的中部靠近，而向上、下两端则逐渐分离。外侧唇向上外移行为臀肌粗隆，内侧唇向上前止于小转子。两唇向下形成两骨嵴，分别连于股骨下端的内、外上髁，两唇在股骨体下端后面围成的三角形骨面，叫做腘平面。

下端为两个膨大的隆起，向后方卷曲，分别叫做内侧髁和外侧髁。两髁的下面和后面都有关节面与胫骨上端相关节，前面的光滑关节面接髌骨，称为髌面。在后方，两髁之间有一深凹陷，叫做髁间窝。内侧髁的内侧面和外侧髁的外侧面各有一粗糙隆起，分别叫做内上髁和外上髁。内上髁的上方有一三角形突起，叫做骨收肌结节，为内收肌腱附着处。

胫骨，小腿双骨之一，位于小腿的内侧，对支持体重起重要作用，为小腿骨中主要承重骨。可分为一体和两端。

上端膨大，形成内侧髁和外侧髁(胫骨平台)，与股骨下端的内、外侧髁以及髌骨共同构成膝关节。两髁之间的骨面隆凸叫做髁间隆起。隆起前后各有一凹陷的粗糙面，分别叫做髁间前窝和髁间后窝。上端的前面有一粗糙的隆起，叫做胫骨粗隆。外侧髁的后下面有一关节面，接腓骨小头，叫做腓关节面。

体的前缘特别锐利叫做前嵴，由皮肤表面可以摸到。外侧缘为小腿骨间膜所附着，故名骨间嵴。内侧面表面无肌肉覆盖，在皮下可以触及。后面的上份有一斜向内下方的粗线，叫做腘线。

下端膨大，下面有与距骨相接的关节面，内侧有伸向下的骨突，叫做内踝。外侧有与腓骨相接的三角形凹隐，叫做腓骨切迹。

膝关节由股骨内、外侧髁和胫骨内、外侧髁(胫骨平台)以及髌骨构成，。用于连接胫骨和股骨的还有前交叉韧带、后交叉韧带、内侧附韧带、外侧附韧带、其他韧带复合体、软骨以及半月板。为人体最大且构造最复杂，损伤机会亦较多的关节。

目前对于膝关节撞击伤的研究采用的方法为：用一个撞击车将膝关节模型装在车上，然后撞击车向前运行，去撞击墙面，通过撞击力度的变化，来研究对膝关节造成的损伤，但是这样的撞击多数为横向撞击，对膝关节纵向撞击伤的真实情况模拟及控制不准确，不适合。

实用新型内容

针对现有的问题，本实用新型的目的在于提供一种膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置，包括膝关节模拟模型，所述膝关节模拟模型包括部分股骨体、股骨髁、胫骨平台和部分胫骨体，其特征在于：所述膝关节模拟模型的部分股骨体的上方设有圆盘，所述圆盘的上端的中间设有立柱，所述部分股骨体位于圆盘的中心的下方，并通过义齿基托树脂与圆盘相连；

还包括底座，所述底座上设有力量传感器。

膝关节模拟模型还包括模拟软骨、髌骨、半月板、交叉韧带、内侧附韧带和外侧附韧带，实验时，可以在髌骨、胫骨、半月板、交叉韧带、内侧附韧带和外侧附韧带上均安装力量传感器。研究模型落下时，它们分别受到的力量的大小。

在立柱上套砝码，砝码代表人的重量，根据研究的需要，可以增加和减少砝码。

然后让膝关节模拟模型从高空自由落体落下，模拟人跳高后落下的状态，高度根据实验的需求调整。部分胫骨的下端与底座接触，通过底座上的力量传感器能检测到底座的受力，通过髌骨、胫骨、半月板、交叉韧带、内侧附韧带和外侧附韧带上的力量传感器能检测到此时髌骨、胫骨、半月板、交叉韧带、内侧附韧带和外侧附韧带的受力情况。

在上述方案中：所述圆盘和立柱由金属制成。这样结实耐用。

在上述方案中，所述义齿基托树脂将部分股骨体的上部和圆盘包裹，形成义齿基托树脂包裹层。股骨与圆盘连接更牢固。

在上述方案中，所述部分股骨体的直径为立柱的直径的1-2倍。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计合理，结构简单，能模拟人体重量，模拟人体从上到下自由落体的状况，以及落到地面上的受力情况，能为膝关节纵向撞击损伤的研究提供实验支持。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述：

实施例1

如图1所示：本实用新型的膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置，包括膝关节模拟模型、义齿基托树脂包裹层2、圆盘3、立柱4、底座5和力量传感器6。

膝关节模型包括部分股骨体1-1、股骨髁1-3、胫骨平台1-4、部分胫骨体1-2、髌骨、连接在股骨和胫骨间的软骨、交叉韧带、内侧附韧带、外侧附韧带，以及半月板，此模型为现有技术，在此不做赘述，图中未画出软骨、交叉韧带、内侧附韧带、外侧附韧带，以及半月板、髌骨。部分股骨体1-1是指该膝关节模型仅包括股骨体的一部分，也就是股骨体的下半部分，不包括上端的股骨头等。同样部分胫骨体1-2是指该模型仅包括胫骨体的上半部分，不包括下部以及与距骨相接的关节面等。

膝关节模拟模型的部分股骨体1-1的上方设有圆盘3，圆盘3的上端的中间设有立柱4，立柱4与圆盘3构成倒置的T形结构，圆盘3和立柱4由金属制成，结实耐用，当然也可以用塑料制成。将模拟人体重量的砝码套在立柱4上。根据研究需要，可以增减砝码。

部分股骨体1-1位于圆盘3的中心的下方，并通过义齿基托树脂与圆盘3相连，圆盘3、立柱4和部分股骨体1-1的中心线在同一直线上。部分股骨体1-1的直径为立柱4的直径的1-2倍。义齿基托树脂将部分股骨体1-1的上部和圆盘3包裹，形成义齿基托树脂包裹层2。

底座5上设有力量传感器6。为了研究需要，还可以在髌骨、交叉韧带、内侧附韧带、外侧附韧带以及半月板上均安装力量传感器。为了研究胫骨受力情况，还可以在胫骨上安装力量传感器，图中未画出。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置，包括膝关节模拟模型，所述膝关节模拟模型包括部分股骨体(1-1)、股骨髁(1-3)、胫骨平台(1-4)和部分胫骨体(1-2)，其特征在于：所述膝关节模拟模型的部分股骨体(1-1)的上方设有圆盘(3)，所述圆盘(3)的上端的中间设有立柱(4)，所述部分股骨体(1-1)位于圆盘(3)的中心的下方，并通过义齿基托树脂与圆盘(3)相连；

还包括底座(5)，所述底座(5)上设有力量传感器(6)。

2.根据权利要求1所述膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置，其特征在于：所述圆盘(3)和立柱(4)由金属制成。

3.根据权利要求1或2所述膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置，其特征在于：所述义齿基托树脂将部分股骨体(1-1)的上部和圆盘(3)包裹，形成义齿基托树脂包裹层(2)。

4.根据权利要求1或2所述膝关节纵向撞击损伤模拟实验装置，其特征在于：所述部分股骨体(1-1)的直径为立柱(4)的直径的1-2倍。