[实用新型]一种用于髌骨置换术的压力测量装置和系统

说明书

本实用新型提供了一种用于髌骨置换术的压力测量装置和系统，包括外壳、电路板和应变传感机构；其中，所述外壳用于容纳所述电路板和所述应变传感机构，其外形与髌骨假体的外形大致相同；所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳的外表面具有弧形受力面，所述第一外壳的内表面具有受力柱；所述电路板包括电源、微处理器、模数转换器和无线通讯模块；所述应变传感机构包括应变传感器和传感器固定座，所述应变传感器固定于所述传感器固定座上并与所述电路板电连接，所述传感器固定座上具有与所述受力柱相匹配的凹槽，使得所述弧形受力面上所受的力经所述受力柱传导至所述传感器固定座，从而引起所述应变传感器的形变及响应。

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，特别涉及一种用于髌骨置换术的压力测量装置和系统。

背景技术

全膝关节置换术(TKA)是目前治疗重症或终末期膝关节病最有效的手术方法之一，能有效缓解疼痛，矫正畸形，改善膝关节功能，提高患者生活质量。随着TKA的广泛开展，髌股关节相关问题逐渐引起重视。研究发现，TKA后膝前疼痛发生率为4～49％，原因主要与髌股关节活动轨迹、髌股关节接触压力、髌骨倾斜、髌骨脱位及髌骨位置等相关。因此，髌骨处理在TKA中尤为重要。目前TKA 中对于髌骨的处理方法主要有髌骨置换术、髌骨成形术、髌骨去神经化术等，经研究表明其中髌骨置换术对于解决TKA术后膝前疼痛效果尤为明显。然而，目前在髌骨置换术中并没有合适的装置或产品来进行压力测量，进而辅助医生做出更准确的判断，所以对于髌骨假体的选择还存在一定难度。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于髌骨置换术的压力测量装置、系统和方法，主要用于医生在髌骨置换时对髌骨关节接触压力的测量，测量范围为0～500N，可以最大限度地反映髌骨关节的压力情况，为医生选择合适的髌骨假体提供判断依据，解决了因假体选择不合适而产生膝前疼痛等术后问题。

为达到上述目的，一方面，本实用新型提供了一种用于髌骨置换术的压力测量装置，包括外壳、电路板和应变传感机构；其中，

外壳用于容纳电路板和应变传感机构，其外形与髌骨假体的外形大致相同；外壳包括第一外壳和第二外壳，第一外壳的外表面具有弧形受力面，第一外壳的内表面具有受力柱；

电路板包括电源、微处理器、模数转换器(ADC)和无线通讯模块；

应变传感机构包括应变传感器和传感器固定座，应变传感器固定于传感器固定座上并与电路板电连接，传感器固定座上具有与受力柱相匹配的凹槽，使得弧形受力面上所受的力经受力柱传导至传感器固定座，从而引起应变传感器的形变及响应。

进一步地，受力柱为四个，其沿第一外壳的内表面的周缘大致均匀地分布，即四个受力柱大致呈正方形分布。这种设置方式主要是由于髌骨滑车中间凹陷、两侧凸起的结构特点，且压力来源主要是两侧凸起部分，所以本实用新型通过四个呈正方形的压力点来布局四个传感器以达到最优测量效果，髌骨滑车的两侧凸起部分各布局两个传感器，这种左右对称布局可以更能精确反应两侧压力情况。相对地，如果按照正三角形布局三个传感器，则测量面积小，且不能达到左右对称布局的效果，难以完全反映髌骨压力情况而且测量精度差；如果按照正六边形布局六个传感器，虽然可以达到对称布局的效果，但是由于传感器数量增加，会导致成本增加，且其他辅助性电子元件也会增加，数据采集量就会增大，算法实现相对就会更困难。

进一步地，第一外壳在其外表面的周缘上具有指向件，用于指示压力测量装置的安装方向。四个受力柱相对于指向件与第一外壳中心的连线两两对称分布。如此，在安装压力测量装置时，仅需要将指向件对准髌骨滑车的中间凹陷的延伸方向，即可做到在髌骨滑车的两侧凸起部分各布局两个传感器。

进一步地，受力柱在其接触传感器固定座的一端具有弧面，优选为半球形或包括半球形的一部分。