CN209547995U - 一种关节间隙撑开压力测试器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种关节间隙撑开压力测试器，包括一可相对固定板移动的活动板，以及可拆卸固定在活动板背离固定板一面上的外垫片和内垫片，可以根据内外侧膝关节间隙大小，在活动板撑开间隙前，分别固定相应数量的外垫片和内垫片，而且在活动板与垫片之间设置有薄膜压力传感器能够精确测量内外侧间隙所受压力，以使后续评估股骨外旋角度和间隙平衡程度更加准确。

Description

一种关节间隙撑开压力测试器

技术领域

本实用新型涉及手术器械，具体涉及一种关节间隙撑开压力测试器。

背景技术

间隙平衡技术是人工膝关节表面置换术中保证手术效果的重要技术之一，通过工具将截骨后的关节面在伸直及屈曲位撑开来进一步调整软组织平衡。但由于膝关节置换术平衡调整为“毫米工程”，现有大部分间隙平衡工具在使用过程中对于空间及压力调整的把握相对粗糙，无法达到真正的空间及压力平衡，影响人工膝关节的假体选择及安装，同时也对术后效果产生影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种关节间隙撑开压力测试器，能够在膝关节间隙平衡术中更好的把握间隙距离及压力平衡。

为实现上述目的，本实用新型提出的关节间隙撑开压力测试器，包括：

一固定手柄；

一固定杆，与所述固定手柄的远端一体连接；

一固定板，固定连接在所述固定杆的远端；

一活动手柄，与所述固定手柄通过固定轴交叉转动连接；

一弹簧，设置在所述固定手柄和活动手柄的近端之间；

一滑槽杆，与所述活动手柄的远端一体连接；

一移动杆，近端固定连接有销杆，销杆活动连接在滑槽杆上的长槽孔内；

一活动板，所述移动杆的另一端活动穿过所述固定板上部与所述活动板固定连接，且所述活动板与所述固定板相对布置；

若干个外垫片，可拆卸固定连接在所述活动板对应股骨外侧位置；

若干个内垫片，可拆卸固定连接在所述活动板对应股骨内侧位置；

第一薄膜压力传感器，固定安装在外垫片所述活动板之间，用于检测外侧膝关节间隙压力；

第二薄膜压力传感器，固定安装在内垫片所述活动板之间，用于检测内侧膝关节间隙压力；

其中，所述活动手柄沿固定轴转动时，活动板远离所述固定板。

优选地，在所述的关节间隙撑开压力测试器中，还包括一标度，所述标度标记在移动杆上。

优选地，在所述的关节间隙撑开压力测试器中，还包括一滑套，所述滑套的一端固定连接在固定杆上，另一端活动套接在移动杆外部。

优选地，在所述的关节间隙撑开压力测试器中，所述滑套侧面设有用于框选标度的框槽。

优选地，在所述的关节间隙撑开压力测试器中，所述外垫片和内垫片的数量根据内外关节间隙大小确定，且外垫片和内垫片通过销钉相互独立安装在活动板上。

优选地，在所述的关节间隙撑开压力测试器中，还包括一锁定条，所述锁定条的一面设有锯齿状锁定卡槽，活动手柄的近端与锁定卡槽相配合，锁定条的一端铰接在固定手柄的近端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)用于撑开间隙的活动板和固定板能够从膝关节的正面插入伸直间隙或屈曲间隙，其中，固定板承接在胫骨平台上，由活动手柄驱动移动杆带动活动板相对固定板移动，使得活动板推动股骨远端进而撑开关节间隙。

(2)在评估股骨外旋截骨角度时，可以在活动板对应股骨内侧和外侧的位置根据膝关节屈曲90°位时内关节外侧间隙大小通过销钉固定不同数量的外垫片和内垫片，以使间隙撑开前能够填满现有的内关节外侧间隙，然后推动活动板撑开关节间隙，在压力相同的情况下通过内外侧垫片的数值差准确的评估后续股骨外旋截骨的角度。

(3)在股骨远端截骨后进行间隙平衡调节时，可以在完成截骨后在间隙内插入固定板及活动板，此时，在活动板上仅放置单层内、外垫片，并可以在活动板与垫片的夹层中放置压敏片，然后推动活动板撑开伸直间隙，通过周围软组织松解达到伸直位内外侧间隙在空间及压力上都平衡，从而获得更好地间隙平衡。

(4)外垫片和内垫片在体外固定在活动板上，相较于现有技术中在关节间隙间直接填充垫块，操作更加便捷精准。

(5)由于膝关节内外侧软组织的刚性不同，因而在活动板对应股骨外侧和股骨内侧的位置各自安装一个薄膜压力传感器，从而在膝关节间隙撑开过程中，能够准确检测膝关节内外侧的所受压力是否平衡以及受力差值是多少，为后续医生进行软组织松解提供可靠参考。

(6)由于间隙撑开距离是否合适关系到膝关节置换术的成败，因而，在移动杆上设置标度，能够精确测量间隙撑开的大小，提高手术的成功率。

附图说明

图1为膝关节屈曲位示意图；

图2为膝关节伸直位示意图；

图3为关节间隙撑开压力测试器的整体结构示意图；

图4为关节间隙撑开压力测试器的另一状态结构示意图；

图5为活动板和固定板的结构示意图；

图6为活动板的截面示意图；

图7为活动板(或固定板)中部设置凹槽的示意图。

图中：

1-股骨，2-胫骨，11-股骨远端，12-股骨远端截骨面，21-胫骨近端截骨面，31-内侧屈曲间隙，32-外侧屈曲间隙，41-内侧伸直间隙，42-外侧伸直间隙；

5-固定手柄，51-固定杆，52-固定板，53-滑套，6-活动手柄，61-滑槽杆，61a-长槽孔，62-移动杆，62a-销杆，63-活动板，64a-外垫片，64b-内垫片，64c-销钉，65a-第一薄膜压力传感器(外)，65b-第二薄膜压力传感器(内)，66a-第一位移传感器(外)，66b-第二位移传感器(内)，67-标度，7-弹簧，8-固定轴，9-锁定条，10-凹槽。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的关节间隙撑开压力测试器进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

请参见图3和图4，固定手柄5和活动手柄6的中部通过固定销轴交叉转动连接，在固定手柄5和活动手柄6的近端之间固定连接有弹簧7。固定手柄5的远端一体连接有横向设置的固定杆51，活动手柄6一体连接有滑槽杆61，该滑槽杆61平行于所述活动手柄6的长度方向延伸，且在滑槽杆61的远端开设有长槽孔61a，移动杆62的左端固定连接有销杆62a，销杆62a活动连接在该长槽孔61a内。在固定杆51的右端固定连接固定板52，移动杆62的右端活动穿过该固定板52的上部与活动板63固定连接，活动板63和固定板52相对布置。活动板63和固定板52的中部可设置凹槽10，优选地为U形凹槽，开有凹槽的活动板63和固定板52呈马蹄状，如图7所示，设置凹槽10可以在术中为后交叉韧带预留空间，对韧带起到避让作用。

使用时，将固定板52放置在患者胫骨2平台上，将活动手柄6以固定轴88为轴心朝向固定手柄5转动，则活动手柄6的远端以固定轴88为轴心朝向固定杆51侧做圆弧运动，移动杆62在长槽孔61a及固定板52上部的活动孔的作用下向右水平移动，进而推动活动板63远离固定板52，由此，由活动板63相对固定板52水平移动撑开关节间隙。

在膝关节置换术中主要涉及膝关节屈曲位和伸直位，屈曲位即股骨1和胫骨2相对弯曲呈90°，如图1所示；伸直位即股骨1和胫骨2伸直呈0°，如图2所示。相应地，将屈曲位时的膝关节间隙称之为屈曲间隙，将伸直位的膝关节间隙称之为伸直间隙。由此，膝关节间隙为屈曲间隙和伸直间隙的统称。

膝关节置换术中需要对股骨1外旋截骨的角度进行确定及对伸直间隙进行平衡调节。在膝关节置换术中，暴露出膝关节的股骨1和胫骨2后，首先会清理掉两块骨头中间的交叉韧带和半月板等软组织。把胫骨2的近端表面进行截骨，胫骨2近端截面为一个水平面，请参见图1和图2。在股骨1进行截骨之前，需要对股骨1外旋截骨的角度进行确定，此时，股骨远端11未进行截骨还是圆形，请参见图1，在膝关节屈曲90度位时，即如图1所示的屈曲位，由于膝关节内外侧的软组织刚度不同，造成外侧屈曲间隙32大于内侧屈曲间隙31。由此，在本实施例中，在活动板63靠近股骨1的一面对应内侧和外侧的膝关节间隙位置分别由销钉64c固定有不同数量的尺寸规格相同的内垫片64b和外垫片64a，如图6所示。每个垫片的高度一般为2～3mm，内垫片64b和外垫片64a使用的具体数量由医生根据内外侧屈曲间隙32的大小确定，通过不同数量的内垫片64b和外垫片64a的使用来填满现有的内外侧屈曲间隙32，由此，可以在压力相同的情况下，同时撑开内侧屈曲间隙31和外侧屈曲间隙32，从而可以更好地确定内外侧屈曲间隙32的差值，使得医生能够根据活动板63上固定的外垫片64a和内垫片64b数值差来评估后续股骨1外旋截骨的角度。

然后，在膝关节伸直位做股骨远端11截骨，使股骨远端截骨面12和胫骨近端截骨面21尽量平行，请参见图2。接下来需要调节伸直间隙平衡，在本实施例中，在活动板63靠近股骨远端截骨面12的一面对应内侧和外侧的伸直间隙位置通过销钉64c各固定一个内垫片64b和一个外垫片64a，并可以在活动板与垫片的夹层中放置压敏片，如图5所示。在伸直间隙撑开至合适距离时，观察内外侧的伸直间隙距离和受力情况，然后医生通过松解周围软组织达到伸直位的内外侧伸直间隙42在空间及压力上的平衡。

作为优选实施例，请再次参见图6，在最内层外垫片64a与所述活动板63之间设有第一薄膜压力传感器65a，用于检测外侧膝关节间隙距离；在最内层内垫片64b与所述活动板63之间设有第二薄膜压力传感器65b，用于检测内侧膝关节间隙距离。

作为优选实施例，还可以在固定板52上部(即该测试器使用时固定板52位于膝关节间隙外部的部分)对应膝关节外侧间隙位置上固定安装有第一位移传感器66a，用于检测外侧膝关节间隙距离；在固定板52上部对应内侧膝关节间隙位置上固定安装有第二位移传感器66b，用于检测内侧膝关节间隙距离。

第一薄膜压力传感器65a、第二薄膜压力传感器65b、第一位移传感器66a和第二位移传感器66b采集的数据信息经A/D转化模块将各个传感器采集的数据进行模数转换，并将数字信号送入到单片机中，单片机将传感器数据进行打包整理，通过无线通讯模块发送至计算机主机上并由主机显示器显示各个传感器采集的数据读数。在手术过程中，医生可以通过显示器实时获取内外侧膝关节间隙的距离、压力值，为医生确定股骨1外旋截骨的角度及进行伸直间隙平衡调节提供更为精准的参考依据。

A/D转换模块选用11通道12位芯片TLC2543，单片机选用MSP430。其中，位移传感器可以选用激光位移传感器、电涡流位移传感器或者电容位移传感器；薄膜压力传感器可以选用现有市售产品，诸如深圳市力感科技有限公司生产的RP-C系列压力传感器，也可以采用中国专利CN201711178819.7公开的压力传感器组，该压力传感器组是将单个薄膜压力传感器集成于柔性电路中，该柔性电路由热塑性基体和导电填料组成。关于位移传感器和压力传感器的安装属于本领域的公知技术，故在此不再赘述。

需要说明的是，本实用新型的发明点不在于各个传感器本身的改进，而在于各个传感器在本装置中对各个待测点压力或位移的检测，因而，本领域技术人员可根据实际需要选用现有市售的传感器，用于采集压力或位移信号即可。

作为优选实施例，在移动杆62上标记有用于显示活动板63移动位移的标度67。在固定杆51上固定连接有滑套53，滑套53活动套接在移动杆62外部，且滑套53侧面设有用于框选标度67的框槽，方便医生在撑开关节间隙时能够更好的把握间隙撑开距离，避免撑开过度，对膝关节周围的软组织造成损失。

此外，在固定手柄5的近端还铰接有一锁定条9，该锁定条9的一面设有锯齿状锁定卡槽，活动手柄6的近端与锁定卡槽相配合，从而方便该测试器可以保持某一撑开距离。

综上，在本实用新型实施例提供的关节间隙撑开压力测试器中，

(1)用于撑开间隙的活动板和固定板能够从膝关节的正面插入伸直间隙或屈曲间隙，其中，固定板承接在胫骨平台上，由活动手柄驱动移动杆带动活动板相对固定板移动，使得活动板推动股骨远端进而撑开关节间隙。

(2)在评估股骨外旋截骨角度时，可以在活动板对应股骨内侧和外侧的位置根据膝关节屈曲90°位时内关节外侧间隙大小通过销钉固定不同数量的外垫片和内垫片，以使间隙撑开前能够填满现有的内关节外侧间隙，然后推动活动板撑开关节间隙，在压力相同的情况下通过内外侧垫片的数值差准确的评估后续股骨外旋截骨的角度。

(3)在股骨远端截骨后进行间隙平衡调节时，可以在完成截骨后在间隙内插入固定板及活动板，此时，在活动板上仅放置单层内、外垫片即可，并可以在活动板与垫片的夹层中放置压敏片，然后推动活动板撑开伸直间隙，通过周围软组织松解达到伸直位内外侧间隙在空间及压力上都平衡，从而获得更好地间隙平衡。

(4)外垫片和内垫片在体外固定在活动板上，相较于现有技术中在关节间隙间直接填充垫块，操作更加便捷精准。

(5)由于膝关节内外侧软组织的刚性不同，因而在活动板对应股骨外侧和股骨内侧的位置各自安装一个薄膜压力传感器，从而在膝关节间隙撑开过程中，能够准确检测膝关节内外侧的所受压力是否平衡以及受力差值是多少，为后续医生进行软组织松解提供可靠参考。

(6)由于间隙撑开距离是否合适关系到膝关节置换术的成败，因而，在移动杆上设置标度或位移传感器，能够精确测量间隙撑开的大小，提高手术的成功率。

(7)目前，在手术过程中均通过医生肉眼目前活动板内外侧的间隙是否平衡，因而，对应股骨外侧和股骨内侧的位置各自安装一个位移传感器，分别用于监测外侧和内侧关节间隙的大小，能够精确测量撑开间隙时膝关节内外侧间隙距离，为后续医生进行软组织松解提供可靠参考。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种关节间隙撑开压力测试器，其特征在于，包括：

一固定手柄(5)；

一固定杆(51)，与所述固定手柄(5)的远端一体连接；

一固定板(52)，固定连接在所述固定杆(51)的远端；

一活动手柄(6)，与所述固定手柄(5)通过固定轴(8)交叉转动连接；

一弹簧(7)，设置在所述固定手柄(5)和活动手柄(6)的近端之间；

一滑槽杆(61)，与所述活动手柄(6)的远端一体连接；

一移动杆(62)，近端固定连接有销杆(62a)，销杆(62a)活动连接在滑槽杆(61)上的长槽孔(61a)内；

一活动板(63)，所述移动杆(62)的另一端活动穿过所述固定板(52)上部与所述活动板(63)固定连接，且所述活动板(63)与所述固定板(52)相对布置；

若干个外垫片(64a)，可拆卸固定连接在所述活动板(63)对应股骨(1)外侧位置；

若干个内垫片(64b)，可拆卸固定连接在所述活动板(63)对应股骨(1)内侧位置；

第一薄膜压力传感器(65a)，固定安装在外垫片(64a)所述活动板(63)之间，用于检测外侧膝关节间隙压力；

第二薄膜压力传感器(65b)，固定安装在内垫片(64b)所述活动板(63)之间，用于检测内侧膝关节间隙压力；

其中，所述活动手柄(6)沿固定轴(8)转动时，活动板(63)远离所述固定板(52)。

2.根据权利要求1所述的关节间隙撑开压力测试器，其特征在于，还包括一标度(67)，所述标度(67)标记在移动杆(62)上。

3.根据权利要求1所述的关节间隙撑开压力测试器，其特征在于，还包括一滑套(53)，所述滑套(53)的一端固定连接在固定杆(51)上，另一端活动套接在移动杆(62)外部。

4.根据权利要求3所述的关节间隙撑开压力测试器，其特征在于，所述滑套(53)侧面设有用于框选标度(67)的框槽。

5.根据权利要求1所述的关节间隙撑开压力测试器，其特征在于，所述外垫片(64a)和内垫片(64b)的数量根据内外关节间隙大小确定，且外垫片(64a)和内垫片(64b)通过销钉(64c)相互独立安装在活动板(63)上。

6.根据权利要求1～5所述的任一项关节间隙撑开压力测试器，其特征在于，还包括一锁定条(9)，所述锁定条(9)的一面设有锯齿状锁定卡槽，活动手柄(6)的近端与锁定卡槽相配合，锁定条(9)的一端铰接在固定手柄(5)的近端。