软组织测力装置的制作方法

本发明涉及关节置换领域，具体而言，涉及一种软组织测力装置。

背景技术：

作为主要关节置换之一，全膝关节置换术是一项成熟的手术，全膝关节置换术的成功与否及对临床疗效的影响因素研究，一直是人们关注的问题。要取得好的临床远期疗效，对于适应症的选择、假体的选定、手术技巧的准确、手术前的管理都很重要，尤其在很大程度上对手术技巧的要求，既要在三维空间上准确截骨、假体立体摆置，还要注意屈伸膝关节时间隙及韧带等软组织平衡、稳定，保证股骨、胫骨和髌骨假体部件的置位准确无误。

在完成骨质切割后，整个置换术就进入到一个非常关键的步骤，即膝周软组织平衡，这也是最为困难的一步，不像切割骨组织，有很好的配套器械可以帮助医生定位、测量和校正，软组织平衡仍更多地依赖医生的经验和技术，处理是否得当，直接影响术后关节功能和稳定性。为了获得更好的远期随访效果，软组织平衡的精确性是人们不断探索和追求的目标。

传统全膝关节置换术通过机械导向装置进行髓内、髓外定位截骨，术者凭借肉眼、手感和经验来定位解剖标志、下肢力线和假体旋转轴线，然后手工划线截骨、假体放置和软组织平衡，不像切割骨组织，有很好的配套器械可以帮助医生定位、测量和校正，软组织平衡仍更多地依赖医生的经验和技术。这种基于肉眼、手感和经验来完成的软组织平衡有很大的主观性，处理是否得当，直接影响术后的关节功能和稳定性。

尽管人们不断完善传统手术器械的机械定位功能，提高假体植入的准确性，但没有针对软组织平衡提供相应器械。因此，传统手术方法中的软组织平衡精确性很大程度上取决于术者的主观判断。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种软组织测力装置，以解决现有技术中不能准确地对软组织进行测力的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种软组织测力装置，包括：测力台；测力传感器，测力传感器安装在测力台上；垫片，用于与软组织接触，垫片盖设在测力传感器的测力面上；其中，垫片具有容纳腔，测力传感器的至少一部分位于容纳腔内。

进一步地，垫片包括片本体和设置在片本体的外周边的侧沿部，侧沿部与片本体围成容纳腔。

进一步地，侧沿部与测力台连接，或测力台位于容纳腔内。

进一步地，测力传感器的测力面与片本体的内壁面相贴。

进一步地，测力台上设置有安装孔，测力传感器安装在安装孔内。

进一步地，安装孔为台阶孔，测力传感器具有与台阶孔相适配的台阶外周面。

进一步地，测力传感器包括压力芯体和设置在压力芯体上的承重片，测力面为承重片的端面。

进一步地，压力芯体上设置有定位凸起，承重片上设置有定位孔，定位凸起插设在定位孔内。

进一步地，软组织测力装置还包括与测力台连接的操作部，操作部的外周面上设置有手持凹槽。

进一步地，软组织测力装置还包括：数据处理模块，数据处理模块安装在操作部内，数据处理模块与测力传感器信号连接，以获取测力传感器所检测出的压力信号并对压力信号进行处理。

进一步地，操作部具有容纳舱和与容纳舱连通的舱口，操作部还具有用于遮盖舱口的舱盖，数据处理模块放置在容纳舱内。

进一步地，舱盖包括舱盖主体和设置在舱盖主体内侧的舱盖挡板，舱盖主体上设置有配合连接的舱盖挡片和舱盖蝶母。

进一步地，数据处理模块包括主板模块和安装在主板模块上的电池模块，主板模块上具有元器件容纳框，与主板模块和电池模块连接的各个元器件设置在元器件容纳框内。

进一步地，软组织测力装置还包括外壳密封盖，外壳密封盖将与元器件封装在元器件容纳框内。

本发明中的软组织测力装置包括测力台和设置在测力台上的测力传感器，垫片盖设在测力传感器的测力面上，这样，在进行膝关节置换手术时，完成股骨髁、胫骨近端的切割后，将该软组织测力装置的测力台放置在软组织的切割面处，然后活动膝关节，便可以利用测力传感器对软组织进行准确地测力并监控该软组织所承受的力，从而解决现有技术中不能准确地对软组织进行测力的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的软组织测力装置的实施例的结构示意图；

图2示出了图1中软组织测力装置的组装图；

图3示出了图1中的软组织测力装置的测力传感器与测力台的拆分图；

图4示出了图3中的软组织测力装置的测力传感器与测力台的组装图；以及

图5示出了图1中的软组织测力装置的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、测力台；11、安装孔；20、测力传感器；21、压力芯体；211、定位凸起；22、承重片；221、定位孔；30、垫片；31、片本体；32、侧沿部；40、操作部；41、舱盖；411、舱盖主体；412、舱盖挡板；413、舱盖挡片；414、舱盖蝶母；42、手持凹槽；50、数据处理模块；51、主板模块；511、元器件容纳框；512、主板盖板；513、主板后仓盖；52、电池模块；521、电池盖板；53、外壳密封盖；54、电池接触线路板；55、主板接触线路板；56、接触弹片；57、外壳接触线路板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种软组织测力装置，请参考图1至图5，该软组织测力装置包括：测力台10；测力传感器20，测力传感器20安装在测力台10上；垫片30，用于与软组织接触，垫片30盖设在测力传感器20的测力面上；其中，垫片30具有容纳腔，测力传感器20的至少一部分位于容纳腔内。

本发明中的软组织测力装置包括测力台10和设置在测力台10上的测力传感器20，垫片30盖设在测力传感器20的测力面上，这样，在进行膝关节置换手术时，完成股骨髁、胫骨近端的切割后，将该软组织测力装置的测力台10放置在软组织的切割面处，然后活动膝关节，便可以利用测力传感器20对软组织进行准确地测力并监控该软组织所承受的力，从而解决现有技术中不能准确地对软组织进行测力的问题。

为了形成容纳腔，如图1所示，垫片30包括片本体31和设置在片本体31的外周边的侧沿部32，侧沿部32与片本体31围成容纳腔。这样，便可以将该垫片30罩设在测力台10上。优选地，片本体31上设置有对软组织进行定位的凹槽。该凹槽的形状与软组织截面的形状相匹配。

在本实施例中，如图2所示，侧沿部32与测力台10连接，或测力台10位于容纳腔内。这样，可以保证该软组织测力装置的密封性。

为了提高测力效果，测力传感器20的测力面与片本体31的内壁面相贴。

在本实施例中，测力台10上设置有安装孔11，测力传感器20安装在安装孔11内。本实施例通过在测力台10上设置安装孔11，可以比较方便地对测力传感器20进行定位。

为了提高对测力传感器20的定位效果，如图3所示，安装孔11为台阶孔，测力传感器20具有与台阶孔相适配的台阶外周面。

测力传感器20的具体结构为，如图3所示，测力传感器20包括压力芯体21和设置在压力芯体21上的承重片22，测力面为承重片22的端面。

为了保证压力芯体21与承重片22之间的定位效果，压力芯体21上设置有定位凸起211，承重片22上设置有定位孔221，定位凸起211插设在定位孔221内。

在本实施例中，软组织测力装置还包括与测力台10连接的操作部40，操作部40的外周面上设置有手持凹槽42。通过在操作部40上设置手持凹槽42，可以比较方便地操作该软组织测力装置。优选地，该手持凹槽与手指相匹配。

在本实施例中，如图1所示，软组织测力装置还包括：数据处理模块50，数据处理模块50安装在操作部40内，数据处理模块50与测力传感器20信号连接，以获取测力传感器20所检测出的压力信号并对压力信号进行处理。通过设置数据处理模块50，可以比较方便地对所检测到的压力数据进行处理。

为了容纳该数据处理模块50，操作部40具有容纳舱和与容纳舱连通的舱口，操作部40还具有用于遮盖舱口的舱盖41，数据处理模块50放置在容纳舱内。

在本实施例中，如图1和图5所示，舱盖41包括舱盖主体411和设置在舱盖主体411内侧的舱盖挡板412，舱盖主体411上设置有配合连接的舱盖挡片413和舱盖蝶母414。

在本实施例中，数据处理模块50包括主板模块51和安装在主板模块51上的电池模块52，主板模块51上具有元器件容纳框511，与主板模块51和电池模块52连接的各个元器件设置在元器件容纳框511内。优选地，数据处理模块50还包括与主板模块51相匹配的主板盖板512和与电池模块52相匹配的电池盖板521。

为了保证数据处理模块50的密封结构，如图5所示，软组织测力装置还包括外壳密封盖53，外壳密封盖53将与元器件封装在元器件容纳框511内。该软组织测力装置还包括外壳接触线路板57，该外壳接触线路板57设置在外壳密封盖53的内侧。被该外壳密封盖53封装的元器件包括电池接触线路板54、主板接触线路板55、接触弹片56，被该外壳密封盖53封装的部件还有主板后仓盖513。

本实施例中的软组织测力装置包括用于全膝关节置换术中辅助进行软组织平衡的传感器，该智能膝关节软组织平衡测力传感器可使软组织张力实现真正的数字化，令软组织平衡更加精确。

所述智能膝关节软组织平衡测力传感器为分体结构。

所述智能膝关节软组织平衡测力系统由四部分构成，分别为测力传感器单元、数据传输处理单元、可替换垫片、单元舱盖。

智能膝关节软组织平衡测力系统的测力传感器单元包含两个传感系统，传感系统采用硅膜片传感器进行测量。两个传感系统分散到可替换垫片接合平面的内外两个区域，每个区域为一个整体进行整体测量(即：测量值为此区域的平均值)。为了方便与数据传输处理单元对接，测力传感器单元设计有与数据传输处理单元的数据接口。

上述智能膝关节软组织平衡测力系统的数据传输处理单元包含专用多通道模数转换器、微控制单元、数据存储器、无线数据传输模块、电源管理及供电处理电路、系统供电电池和充电接口。

上述智能膝关节软组织平衡测力系统的测力传感器单元中的传感器通过与数据传输处理单元的数据接口分别实现恒流供电，前端处理放大完成后送入专用多通道模数转换器实现分时高速采用，采用后到数据送入微控制单元进行相应的运算处理，处理完成后的数据送入数据存储器、无线数据传输模块，数据存储器数据可供后期进行数据处理之用，无线数据传输模块可将测量数据实时上传到电脑或移动设备(如手机等终端设备)上进行显示、数据处理、记录、报告生成等。

上述智能膝关节软组织平衡测力传感器采用锂电池供电，数据传输处理单元内部设计有电源管理及供电处理电路，并预留有充电接口，从而实现电池充放电管理。

上述智能膝关节软组织平衡测力系统的测力传感器单元包括两个扩散硅压力芯体、两个传感器承重片、传感器底座、传感器外壳、外壳密封结构、外壳接触线路板。

传感器承重片与扩散硅压力芯体上部凸台通过焊接连为一体，传感器承重片下平面与扩散硅压力芯体下平面留有间隙。扩散硅压力芯体安放于传感器底座凹槽内，通过焊接连为一体，扩散硅压力芯体上平面与传感器底座上平面平齐，扩散硅压力芯体下平面与传感器底座凹槽上平面之前形成腔体。传感器底座后侧与传感器外壳前侧通过焊接连为一体，传感器底座凹槽腔体通过后侧通孔与传感器外壳内腔连通。

上述智能膝关节软组织平衡测力传感器数据传输处理单元包括主板模块、电池模块、电池仓盖、主板仓盖、主板后仓盖、电池接触线路板、为主板接触线路板、接触弹片、外壳接触线路板、外壳密封结构。主板模块内部放置数据传输处理主板，放置后通过主板仓盖密封。

本发明的软组织测力装置的工作原理：

按全膝关节置换术常规操作步骤，完成股骨髁、胫骨近端的切割后，放置该软组织测力装置，然后活动膝关节，观察电脑或移动设备(如手机等终端设备)上显示的内外两个区域力值差异以判断膝关节软组织松解的必要。智能膝关节软组织平衡测力系统可使软组织张力实现真正的数字化，令软组织平衡更加精确。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明中的软组织测力装置包括测力台和设置在测力台上的测力传感器，垫片盖设在测力传感器的测力面上，这样，在进行膝关节置换手术时，完成股骨髁、胫骨近端的切割后，将该软组织测力装置的测力台放置在软组织的切割面处，然后活动膝关节，便可以利用测力传感器对软组织进行准确地测力并监控该软组织所承受的力，从而解决现有技术中不能准确地对软组织进行测力的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。