[发明专利]一种人工膝关节置换术压力平衡测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及压力平衡测量系统，尤其涉及人工膝关节置换手术过程中的压力平衡测量系统。

背景技术

随着人口日益老龄化，患有膝关节骨性关节炎的患者数量呈上涨趋势，医院每年进行的人工膝关节置换手术也越来越多。人工膝关节置换手术为患者解决了膝关节老化或坏死及功能丧失等问题，解除了病人的痛苦，大大提高了患者的生活质量。

然而，人工膝关节植入人体后由于长期承受运动应力，很容易出现胫骨假体垫片磨损，骨溶解等问题。成功的人工膝关节置换手术可以为进行了人工膝关节置换的病人提供十年到二十年甚至更长时间的服务；而不成功的人工膝关节置换手术则通常是由于植入人工膝关节压力不平衡而导致某些接触面受力过大，从而加速了人工膝关节的磨损和损坏，使患者不得不做第二次手术，这不仅为患者带来生理和心理的痛苦，还增加了患者以及社会的经济负担。因此让医生在手术过程中对人工膝关节应力的平衡做到心中有数，即保证人工膝关节在手术过程中位置的准确性及其植入人体后受力的合理性，又能提高人工膝关节置换手术的成功率，保证植入关节的使用寿命是亟待解决的问题。

由此可见，在人工膝关节植入手术过程中，确保植入的人工膝关节的受力均衡至关重要。然而，目前在手术过程中，医生判断植入人工膝关节压力平衡的方法仅凭经验，这不仅限定了实施人工膝关节植入手术医生的数量，同时也为人工膝关节置换手术带来了一定的风险和不稳定因素。

发明内容

本发明提供了一种能够解决以上问题的人工膝关节置换术压力平衡测量系统。

在第一方面，本发明提供了一种人工膝关节置换术压力平衡测量系统，该压力平衡测量系统包括压力获取装置和信号接收显示装置。

该压力获取装置用于在医生手术过程中将其置于患者膝关节处以获取压力信号，并将该压力信号发送到所述信号接收显示装置中。该信号接收显示装置接收所述压力信号并将压力分布情况显示出来，以便实时地为医生提供患者人工膝关节胫骨垫片处的受力情况。其中，该压力获取装置是在医生手术过程中临时替代胫骨垫片，在压力平衡后再将其取出并放入适合的胫骨垫片。

在第二方面，本发明提供了一种人工膝关节置换术压力平衡测量方法。首先，在医生手术过程中将压力获取装置置于患者膝关节处。然后通过该压力获取装置获取患者膝关节处的压力信号，并将该压力信号发送至接收显示装置。最后接收显示装置接收该压力信号，并将压力分布情况显示出来，以便实时地为医生提供患者膝关节胫骨垫片处的受力情况。其中，该压力获取装置是在医生手术过程中临时替代胫骨垫片，在压力平衡后再将其取出并放入适合的胫骨垫片。

在本发明的一个实施例中，压力获取装置包括上受力平面、下支撑平面、传感器阵列、电路板和封闭外壳。该上受力平面、下支撑平面、传感器阵列、电路板位于所述封闭外壳内部。该传感器阵列位于所述电路板上，且该传感器阵列中间的电路板有空洞，该上受力平面、下支撑平面通过该空洞互相结合，进而与该传感器阵列及该电路板结合，以便外部压力通过该上受力平面传送至该传感器阵列上。

在本发明的另一个实施例中，压力获取装置的形状、尺寸与膝关节假体中胫骨垫片的形状、尺寸相同。

在本发明的又一个实施例中，压力获取装置包括传感器阵列、微处理器模块、第一收发模块。该传感器阵列用于获取其周围压力信号，该微处理器模块将该有用数字压力信号进行编码和处理，该第一收发模块将处理后的数字压力信号发送出去。

在本发明的还一个实施例中，压力信号收发方式为无线收发方式。

本发明的人工膝关节置换术压力平衡测量系统通过实时测量植入人工膝关节关节间隙的压力情况也就是胫骨假体垫片的压力情况，并将该压力情况传送至显示装置以显示出压力大小及分布情况，从而使医生在膝关节置换手术过程中对人工膝关节力的平衡做到心中有数，保证了人工膝关节在手术过程中放置位置的准确性，提高了人工膝关节在人体内所受应力分布的合理性，避免出现应力集中现象，延长人工膝关节的使用寿命，大大提高人工膝关节置换手术的成功率。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是人工植入假关节模型示意图；

图2是本发明的人工膝关节置换术压力平衡测量系统示意图；

图3是本发明一个实施例的人工膝关节置换术压力获取装置电路结构图；

图4是本发明一个实施例的人工膝关节置换术压力获取装置机械结构图。

具体实施方式

图1是人工植入假关节模型示意图。如图1所示，医生通过将患者股骨及胫骨之间的关节损坏部分去除，取而代之将人工膝关节植入其中，进而完成人工膝关节的置换。