[实用新型]一种膝关节假体表面压力测量系统及装置

说明书

本实用新型涉及一种膝关节假体表面压力测量系统及装置，其中系统包括：膝关节假体，所述膝关节假体包括股骨假体、胫骨假体和安装于所述胫骨假体上方的垫片，所述垫片的上表面开设有片形槽；柔性压力传感器阵列，设置于所述垫片的片形槽内；数据采集模块，用于采集所述柔性压力传感器阵列的力敏信号；数据显示装置，用于显示所述柔性压力传感器阵列的力敏信号。本实用新型通过将柔性压力传感器阵列嵌入假体表面的片形槽内，可以不改变假体形态，以及直接接触测量及专有量程及精度的设计，提高了测量数据的准确性；本实用新型还利用生物相容性材料及无线传输信号方式，打破了膝关节表面生物力学仅在标本中估测的局限性。

技术领域

本实用新型涉及运动医学膝关节生物力学分析技术领域，尤其涉及一种膝关节假体表面压力测量系统及装置。

背景技术

现有的膝关节应力分析研究方法包括有限元分析法、足底应力平台法和膝关节表面应力传感器。有限元分析法是运用影像软件进行间接分析，足底应力平台法是运用力的反作用力进行间接分析，膝关节表面应力传感器是利用传感器进行直接分析。

其中，有限元分析法、足底应力平台法都是通过间接的方法进行分析，分析得到的结果不准确。Tekscan等表面传感器现阶段仅用于标本实验中，传感器置于膝关节表面固定不牢靠，膝关节开放状态下有线方式测量膝关节应力分布，此过程中影响了膝关节运动轨迹，同时影响了测量的力学分布的结果及其分析。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的至少一部分缺陷，提供一种膝关节假体表面压力测量系统、装置及制备方法和测量方法。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种膝关节假体表面压力测量系统，所述系统包括：

膝关节假体，所述膝关节假体包括股骨假体、胫骨假体和安装于所述胫骨假体上方的垫片，所述垫片的上表面开设有片形槽；

柔性压力传感器阵列，设置于所述垫片的片形槽内；

数据采集模块，与所述柔性压力传感器阵列连接，用于采集所述柔性压力传感器阵列的力敏信号；

数据显示装置，与所述数据采集模块通讯，用于显示所述柔性压力传感器阵列的力敏信号。

在根据本实用新型所述的膝关节假体表面压力测量系统中，优选地，所述垫片的上表面与所述股骨假体表面匹配，且所述片形槽中各个位置的厚度相等。

在根据本实用新型所述的膝关节假体表面压力测量系统中，优选地，所述片形槽包括：内侧髁槽和外侧髁槽；以及从内侧髁槽和外侧髁槽分别向两侧延伸的走线槽。

在根据本实用新型所述的膝关节假体表面压力测量系统中，优选地，所述垫片的片形槽的厚度为0.2-0.25mm。

在根据本实用新型所述的膝关节假体表面压力测量系统中，优选地，所述数据采集模块包括：

信号采集电路板，用于采集处理所述柔性压力传感器阵列的力敏信号；

无线发射装置，用于将所述力敏信号通过无线方式发送给控制模块，并接收所述控制模块的控制命令；

控制模块，用于接收所述无线发射装置发出力敏信号并发送给所述数据显示装置。

在根据本实用新型所述的膝关节假体表面压力测量系统中，优选地，所述柔性压力传感器阵列包括：

第二聚酰亚胺包覆层；

硅电阻条，其位于所述第二聚酰亚胺包覆层上；

二氧化硅层，其覆盖于所述硅电阻条上；

聚对二甲苯介质层，其覆盖于所述二氧化硅层上，且分隔上层引线和下层引线；