CN210513647U - 一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置,包括固定组件、足踏板、万向活动组件和支撑组件，所述固定组件包括装置底板和固定底座，所述固定底座固定于所述装置底板，用于放置尸体足部标本，所述万向活动组件包括万向球、万向球支座和连接组件，所述万向球支座内设有一腔体，所述万向球置于所述腔体，所述足踏板与所述万向球之间通过所述连接组件连接，从而使所述足踏板随所述万向球运动，所述支撑组件用于调节所述足踏板与所述固定底座之间的位置，本实用新型可以模拟步态过程中尸体足部标本的足踝部的不同位置，对足踝部损伤或畸形的三维变化进行准确分析，有利于制定更加准确的诊疗计划。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及生物医学器械技术领域，特别是涉及一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置。
背景技术
随着影像学诊断技术的进步，自CT或MRI扫描所获取的三维数据可以对足踝部损伤或畸形的三维变化进行准确分析。目前对足踝部三维运动的研究报道并不多，而对足踝部疾病模型三维运动的研究评估报道更少见。临床上常用X线片对足踝部进行诊断评估，但这一简单的二维评估方式对足踝部损伤或畸形的彻底评估存在缺陷。足踝部各关节畸形或损伤进展常呈三维形态，对足踝部进行三维运动评估有利于临床上深入理解其发病机制并制定更加准确的诊疗计划。
尸体足部标本的足踝部相对于正常足踝部活体模型，在生物力学实验运用方面也具有一定优势，尸体模型可以行有创化操作并且在其基础上建立病理模型，另一方面尸体足不存在活体模型放射剂量的限制，充分发挥了其不可替代性，可最接近真实地反映活体足踝部的变化。
现有技术只能模拟尸体足部标本的足踝部负重和非负重的状态，然而步态过程中伴随着足踝部的跖屈、背伸、内外翻、内外旋的动作发生，不能完全模拟尸体足部标本的足踝部的运动过程，不利于生物力学数据的捕捉。
发明内容
本实用新型实施例旨在提供一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，以解决尸体足部标本运动模拟不完善的技术问题。
本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，包括固定组件，所述固定组件包括装置底板和固定底座，所述固定底座固定于所述装置底板，用于放置尸体足部标本，所述装置底板上设有第一滑槽；
足踏板，用于放置尸体足部标本的足底，所述足踏板与所述固定底座相对设置；
万向活动组件，用于模拟尸体足部标本的足踝部的不同位置，所述万向活动组件包括万向球、万向球支座和连接组件，所述万向球支座内设有一腔体，所述万向球置于所述腔体并可在所述腔体内任意转动，所述足踏板与所述万向球之间通过所述连接组件连接，从而使所述足踏板随所述万向球运动；以及
支撑组件，用于调节所述足踏板与所述固定底座之间的位置，以使所述尸体足部标本的足底完全置于所述足踏板上，所述支撑组件包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆的一端和所述第二支撑杆的一端连接，所述第一支撑杆的另一端与所述万向球支座连接，所述第二支撑杆的另一端可动地置于所述第一滑槽内。
在一些实施例中，所述足踏板的一面向外延伸有限位框，以防所述尸体足部标本的足底移出所述足踏板的范围；所述连接组件包括连接杆和连接板，所述连接杆的一端固定于所述连接板，另一端固定于所述万向球，所述连接板固定于所述足踏板上与所述限位框相背的一面的中部。
在一些实施例中，所述万向球支座包括第一万向球支座和第二万向球支座，所述第一万向球支座包括向下凸起的第一容置腔，所述第二万向球支座包括向上凸起的第二容置腔，所述第一容置腔和所述第二容置腔形成所述腔体。
在一些实施例中，所述第一万向球支座在所述第一容置腔的上边缘处设有第一法兰状凸缘；所述第二万向球支座在所述第二容置腔的下边缘处设有第二法兰状凸缘；所述第一法兰状凸缘和所述第二法兰状凸缘上分别设置有第五安装孔和第六安装孔，所述第五安装孔与所述第六安装孔一一对应，通过所述第五安装孔和所述第六安装孔的连接将所述第一万向球支座和所述第二万向球支座相互扣合。
在一些实施例中，所述第一万向球支座底部开设有第一开口，所述第一支撑杆的一端与所述第一万向球支座固定连接于所述第一开口；
所述第二万向球支座顶部开设有第二开口，所述第二开口供所述连接杆穿出。
在一些实施例中，所述第一支撑杆的一端为扁平状，另一端为圆柱状，所述第一支撑杆为圆柱状的一端固定连接于所述第一开口；所述第二支撑杆另一端设置有第二滑槽。
在一些实施例中，所述第二支撑杆设有所述第二滑槽的一端中部凹陷，形成一镂空部，所述第二滑槽贯穿所述镂空部的两侧，所述第一支撑杆为扁平状的一端可动地置于所述镂空部。
在一些实施例中，所述第一滑槽和所述第二滑槽分别设置有多个挡位，以便调节所述足踏板的位置。
在一些实施例中，所述固定底座包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板设于所述固定底座远离所述足踏板的一端，所述第一固定板和第二固定板相对设置，所述第一固定板上设有第一定位孔，所述第二固定板上与所述第一定位孔相对的位置设有第二定位孔。
在一些实施例中，所述固定组件还包括滑槽板，所述滑槽板和所述固定底座固定于所述装置底板的相对两端，所述第一滑槽设置于所述滑槽板上。
本实用新型实施例的有益效果是：通过调整万向球，从而使足踏板随万向球运动，使尸体足部标本的足踝部模拟中立、跖屈、背伸、内外翻、内外旋的不同运动状态，从而最大限度的模拟步态过程中足踝部的不同位置，在此位置上进行CT或MRI扫描可以捕捉足踝部各关节、韧带的三维运动数据，对足踝部损伤或畸形的三维变化进行准确分析，有利于临床上深入理解其发病机制并制定更加准确的诊疗计划。
附图说明
图1是本实用新型一些实施例的一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置的结构示意图；
图2是图1所示的运动模拟装置的固定组件的结构示意图；
图3是图2所示的固定组件去除滑槽板的结构示意图；
图4是图2所示的固定组件的滑槽板下视图；
图5是图1所示的运动模拟装置的足踏板的结构示意图；
图6是图1所示的运动模拟装置的万向活动组件去除万向球支座的结构示意图；
图7是图1所示的运动模拟装置的万向球支座和第一支撑杆的装配图；
图8是图7所示的万向球支座的第二万向球支座的结构示意图；
图9是图7所示的第一万向球支座和第一支撑杆的装配图；
图10是图1所示的运动模拟装置的支撑组件和万向球支座的装配图；
图11是图10所示的支撑组件的第二支撑杆的结构示意图；
图12是图11所示的第二支撑杆的正视图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“尾端”、“中部”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。
请一并参阅图1和图2，本实用新型的一些实施例提供一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置100，包括：固定组件10、足踏板20、万向活动组件30和支撑组件40，所述固定组件10，用于放置尸体足部标本；所述足踏板20，用于放置尸体足部标本的足底；所述万向活动组件30，用于带动所述足踏板运动，从而模拟尸体足部标本的足踝部的不同位置；所述支撑组件40，用于调节所述足踏板20的位置，以使所述尸体足部标本的足底完全置于所述足踏板20上。
所述固定组件10包括装置底板11、滑槽板12和固定底座13，所述固定底座13固定于所述装置底板11，用于放置尸体足部标本，所述滑槽板12和所述固定底座13固定于所述装置底板11的相对两端。
请一并参阅图3和图4，所述装置底板11的尾端开设有一U型凹槽 111，所述U型凹槽111与所述滑槽板12等宽，所述U型凹槽111设有第一安装孔1111，所述滑槽板12上与所述第一安装孔1111相对的位置上设有第二安装孔122，所述第二安装孔122与所述第一安装孔1111一一对应，所述第一安装孔1111与所述第二安装孔122之间穿设有第一螺栓，所述第一螺栓上套设有第一螺母，通过所述第一螺母将所述滑槽板12固定于所述U型凹槽111，所述滑槽板12中部设有第一滑槽121，所述滑槽板12的底部与所述第一滑槽121相对的位置设有多个圆形凹槽，形成前后调节的挡位。
在本实施例中，所述滑槽板12与所述装置底板11为相对独立的两个零部件，可以理解的是，在其他实施例中，滑槽板12与装置底板11 也可以一体成型，亦即，可直接在装置底板11上开设所述第一滑槽121。
所述固定底座13包括第一固定板131和第二固定板132，所述第一固定板131和所述第二固定板132设于所述固定底座13远离所述足踏板20的一端，所述第一固定板131和第二固定板132相对设置，所述第一固定板131上设有第一定位孔1311，所述第二固定板132上与所述第一定位孔1311相对的位置设有第二定位孔1321，所述第一定位孔 1311和所述第二定位孔1321分别穿设有第一紧固件和第二紧固件，通过所述第一紧固件和所述第二紧固件将所述尸体足部标本的小腿上端完全固定于所述固定底座13。
请参阅图5，所述足踏板20与所述固定底座13相对设置，用于放置尸体足部标本的足底，所述足踏板20的一面向外延伸有限位框，以防所述尸体足部标本的足底移出所述足踏板20的范围，所述足踏板20 设有所述限位框的一面的中部设有第三安装孔21，所述第三安装孔21 为沉头孔。
请一并参阅图6和图7，所述万向活动组件30，用于模拟所述尸体足部标本的足踝部的不同位置，所述万向活动组件30包括万向球31，万向球支座32和连接组件33，所述足踏板20与所述万向球31之间通过所述连接组件33连接，所述连接组件33包括连接杆331和连接板332，所述连接杆331的一端固定于所述连接板332的中部，另一端固定于所述万向球31，所述万向球31上设置有第三定位孔311，所述第三定位孔311为螺纹孔，所述连接板332上与所述第三安装孔21相对的位置设有第四安装孔3321，所述第四安装孔3321和所述第三安装孔21一一对应，所述第三安装孔21的过孔大小与所述第四安装孔3321的孔径大小相等，所述第三安装孔21和所述第四安装孔3321之间穿设有第二螺栓，所述第二螺栓依次穿过所述第三安装孔21和所述第四安装孔3321，所述第二螺栓上套设有第二螺母，通过所述第二螺母将所述连接板332 固定于所述足踏板20上与所述限位框相背的一面的中部。
所述万向球支座32包括第一万向球支座321和第二万向球支座 322，所述第一万向球支座321和所述第二万向球支座322相互扣合形成一腔体，所述万向球31置于所述腔体并可在所述腔体内任意转动。所述第一万向球支座321底部开设有第一开口3211，所述第二万向球支座322顶部开设有第二开口3221，所述第二开口3211供所述连接杆331 穿出。
所述第一万向球支座321包括向下凸起的第一容置腔3212，所述第一开口3211位于所述第一容置腔3212上，所述第一容置腔3212上与所述第三定位孔311相对的位置设有第四定位孔3213，所述第二万向球支座322包括向上凸起的第二容置腔3222，所述第二开口3221位于所述第二容置腔3222上，所述第一容置腔3212和所述第二容置腔3222 形成所述腔体，所述万向球31部分外露于所述第二开口3221，使与所述万向球31连接的连接组件33随所述万向球31一起运动，从而使所述足踏板20随所述万向球31一起运动。
请一并参阅图8和图9，所述第一万向球支座321在所述第一容置腔3212的上边缘处设有第一法兰状凸缘(图中未标示)，所述第二万向球支座322在所述第二容置腔3222的下边缘处设有第二法兰状凸缘(图中未标示)，所述第一法兰状凸缘和所述第二法兰状凸缘上分别设置有第五安装孔3214和第六安装孔3223，所述第五安装孔3214所述第六安装孔3223与一一对应，所述第五安装孔3214与所述第六安装孔3223 之间穿设有第三螺栓，所述第三螺栓上套设有第三螺母，通过所述第三螺母将所述第一万向球支座321和所述第二万向球支座322相互扣合固定。
所述第四定位孔3213和所述第三定位孔311之间穿设有第四螺栓，进行生物力学测试前，通过所述第四螺栓将所述万向球31固定于所述万向球支座32。
请一并参阅图8、图10和图11，所述支撑组件40，用于调节所述足踏板20与所述固定底座13之间的位置，以使所述尸体足部标本的足底完全置于所述足踏板20上的限位框内，所述支撑组件40包括第一支撑杆41和第二支撑杆42，所述第一支撑杆41的一端为扁平状，另一端为圆柱状，所述第一支撑杆41为扁平状的一端设有第五定位孔411，所述第一支撑杆41为圆柱状的一端固定连接于所述第一开口3211，所述第一支撑杆41为圆柱状的一端的孔径与所述第一开口3211的孔径大小相等。
所述第二支撑杆42的一端设置有第二滑槽421，所述第二支撑杆 42设有所述第二滑槽421的一端中部凹陷，形成一镂空部(图中未标示)，所述第二滑槽421贯穿所述镂空部的两侧，所述第一支撑杆41为扁平状的一端可动地置于所述镂空部，以使所述第一支撑杆41沿所述第二滑槽421上下移动，从而调节所述足踏板20的上下位置，所述第五定位孔411的孔径小于所述第二滑槽421的宽度，所述第五定位孔411和所述第二滑槽421之间穿设有第三紧固件，通过所述第三紧固件将所述第一支撑杆41固定于所述第二支撑杆42。
所述第二支撑杆42的另一端可动地置于所述第一滑槽121内，以使所述第二支撑杆42沿所述第一滑槽121前后移动，从而调节所述足踏板20的前后位置，所述第二支撑杆42底部设有第六定位孔422，所述第六定位孔422的孔径小于所述第一滑槽121的宽度，所述第六定位孔411和所述第一滑槽121之间穿设有第四紧固件，通过所述第四紧固件将所述第二支撑杆42固定于所述滑槽板12。
请参阅图12，所述第二支撑杆42上远离所述镂空部的一侧与所述第二滑槽421相对的位置设有多个圆形凹槽，形成上下调节的挡位。
具体实施时，将尸体足部标本放置于所述固定底座13上，调节穿设于所述第一定位孔1311的第一紧固件和穿设于所述第二定位孔1321 的第二紧固件，将所述尸体足部标本的小腿上端完全固定于所述固定底座13上，松开所述第三紧固件和所述第四紧固件，调节所述前后调节的挡位，使所述第二支撑杆42沿所述第一滑槽121移动，并调节所述上下调节的挡位，使所述第一支撑杆41沿所述第二滑槽421移动，直至所述尸体足部标本的足底完全置于所述限位框，且所述足踏板20所述尸体足部标本的足底完全接触，分别锁紧所述第三紧固件和所述第四紧固件。松开所述第四螺栓，调整所述万向球31，使尸体足部标本的足踝部运动到不同的位置，从而模拟足踝部的中立、跖屈、背伸、内外翻和内外旋，使用胶带将尸体足部标本的最终位置绑定好后，可进行CT 或MRI检查。
本实用新型实施例的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，通过调整万向球，从而使足踏板随万向球运动，最终模拟尸体足部标本的足踝部的中立、跖屈、背伸、内外翻、内外旋的不同运动状态，从而最大限度的模拟步态过程中足踝部的不同位置，在此位置上进行CT 或MRI扫描可以捕捉足踝部各关节、韧带的三维运动数据，对足踝部损伤或畸形的三维变化进行准确分析，有利于临床上深入理解其发病机制并制定更加准确的诊疗计划。
需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，包括：
固定组件，所述固定组件包括装置底板和固定底座，所述固定底座固定于所述装置底板，用于放置尸体足部标本，所述装置底板上设有第一滑槽；
足踏板，用于放置尸体足部标本的足底，所述足踏板与所述固定底座相对设置；
万向活动组件，用于模拟尸体足部标本的足踝部的不同位置，所述万向活动组件包括万向球、万向球支座和连接组件，所述万向球支座内设有一腔体，所述万向球置于所述腔体并可在所述腔体内任意转动，所述足踏板与所述万向球之间通过所述连接组件连接，从而使所述足踏板随所述万向球运动；以及
支撑组件，用于调节所述足踏板与所述固定底座之间的位置，以使所述尸体足部标本的足底完全置于所述足踏板上，所述支撑组件包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆的一端和所述第二支撑杆的一端连接，所述第一支撑杆的另一端与所述万向球支座连接，所述第二支撑杆的另一端可动地置于所述第一滑槽内。
2.根据权利要求1所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述足踏板的一面向外延伸有限位框，以防所述尸体足部标本的足底移出所述足踏板的范围；
所述连接组件包括连接杆和连接板，所述连接杆的一端固定于所述连接板，另一端固定于所述万向球，所述连接板固定于所述足踏板上与所述限位框相背的一面的中部。
3.根据权利要求2所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述万向球支座包括第一万向球支座和第二万向球支座，所述第一万向球支座包括向下凸起的第一容置腔，所述第二万向球支座包括向上凸起的第二容置腔，所述第一容置腔和所述第二容置腔形成所述腔体。
4.根据权利要求3所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述第一万向球支座在所述第一容置腔的上边缘处设有第一法兰状凸缘；
所述第二万向球支座在所述第二容置腔的下边缘处设有第二法兰状凸缘；
所述第一法兰状凸缘和所述第二法兰状凸缘上分别设置有第五安装孔和第六安装孔，所述第五安装孔与所述第六安装孔一一对应，通过所述第五安装孔和所述第六安装孔的连接将所述第一万向球支座和所述第二万向球支座相互扣合。
5.根据权利要求4所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述第一万向球支座底部开设有第一开口，所述第一支撑杆的一端与所述第一万向球支座固定连接于所述第一开口；
所述第二万向球支座顶部开设有第二开口，所述第二开口供所述连接杆穿出。
6.根据权利要求5所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述第一支撑杆的一端为扁平状，另一端为圆柱状，所述第一支撑杆为圆柱状的一端固定连接于所述第一开口；
所述第二支撑杆另一端设置有第二滑槽。
7.根据权利要求6所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述第二支撑杆设有所述第二滑槽的一端中部凹陷，形成一镂空部，所述第二滑槽贯穿所述镂空部的两侧，所述第一支撑杆为扁平状的一端可动地置于所述镂空部。
8.根据权利要求7所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述第一滑槽和所述第二滑槽分别设置有多个挡位，以便调节所述足踏板的位置。
9.根据权利要求1所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述固定底座包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板设于所述固定底座远离所述足踏板的一端，所述第一固定板和第二固定板相对设置，所述第一固定板上设有第一定位孔，所述第二固定板上与所述第一定位孔相对的位置设有第二定位孔。
10.根据权利要求1所述的用于尸体足部标本生物力学测试的运动模拟装置，其特征在于，
所述固定组件还包括滑槽板，所述滑槽板和所述固定底座固定于所述装置底板的相对两端，所述第一滑槽设置于所述滑槽板上。
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