导轨式股骨万向加载装置制造方法
【专利摘要】一种导轨式股骨万向加载装置，属医学领域。其包括底部导轨板、中部角度调整装置和顶部套筒；其所述的底部导轨板为一带有T型滑动槽的固定板；所述的中部角度调整装置为一摇摆角度可调的销接组件；所述的顶部套筒为一用于固定股骨干的套筒；所述中部角度调整装置的下部经T型滑动槽与底部导轨板连接，所述中部角度调整装置的上部与顶部套筒的底端固接。其采用三联动调节结构，能精确地提供股骨抗压强度测试所需的各种生理角度，有助于准确模拟人体髋关节站立位、屈伸位、内收外展以及内外旋等六个生理活动情况下股骨不同的承载情况。可广泛用于医学研究和生物力学实验装置的设计、制造领域。
【专利说明】导轨式股骨万向加载装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医学领域，尤其涉及一种用于测定离体股骨标本抗压强度的实验
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【背景技术】
[0002]骨质疏松是一种症状不明显的、不断发展的全身骨骼系统疾病。它有二个特点:骨密度减低和骨脆性增加；一个严重后果:易发生骨折。
[0003]骨质疏松性骨折是常见的老年性疾病，骨质疏松在股骨Wards三角区(指股骨头和股骨颈之间的区域，在医学上通常被认为是股骨颈内最初骨质损失的区域)与腰椎表现最为明显，二者是临床骨密度BMD (Bone mineral density)的常规测试区域,也是骨质疏松性骨折最易发的区域。
[0004]为了解骨质疏松与骨折的关系，常采用对股骨或腰椎的离体标本进行抗压强度测试，以获得相关参数。
[0005]由于人体股骨的形状和截面外形极不规则，需定制特殊夹具才能将其固定在用于进行力学实验的材料试验机上。 [0006]目前常用的股骨的夹持方法主要有如下几种:
[0007]I)将股骨干固定在金属套筒内，然后简单放置于试验机上，一般靠目测确定套筒的具体位置，极容易造成力线偏心，人为误差大；
[0008]2)将套筒装置在单方向导轨上或试验机的T型槽上，优点是可以通过横向位移调整力线，然而不是所有的力学材料试验机都设置有T型槽(如Instron5569等试验机)，因而其通用性较差，且该装置仅能模拟站立位，无法模拟髋关节各种生理角度；
[0009]3)采用带旋转的套筒，其可调角度但是无法调整力线。
[0010]为了模拟人体髋关节站立位、屈伸位、内收外展、以及内外旋等六个生理活动情况下股骨不同的承载情况，急需研发一套将人体股骨标本固定于材料试验机上进行抗压强度测试的装置。
实用新型内容
[0011]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种导轨式股骨万向加载装置，其采用三联动的移动/旋转调节结构，通过角度及位移的精确调整，可方便地实现所有生理角度，能精确地提供股骨抗压强度测试所需的各种生理角度，有助于准确模拟人体髋关节站立位、屈伸位、内收外展以及内外旋等六个生理活动情况下股骨不同的承载情况。
[0012]本实用新型的技术方案是:提供一种导轨式股骨万向加载装置，其特征是所述的万向加载装置包括底部导轨板、中部角度调整装置和顶部套筒；其所述的底部导轨板为一带有T型滑动槽的固定板；所述的中部角度调整装置为一摇摆角度可调的销接组件；所述的顶部套筒为一用于固定股骨干的套筒；所述中部角度调整装置的下部经T型滑动槽与底部导轨板连接，所述中部角度调整装置的上部与顶部套筒的底端固接。[0013]其所述的底部导轨板经固定螺栓固定在力学实验机的基座上。
[0014]具体的，其所述底部导轨板的上端面，设置一个横截面为倒“T”字形的T型滑动槽，在T型滑动槽中设置至少一个滑动块。
[0015]具体的，其所述的中部角度调整装置包括一双耳支架、转动销和楔形基座；在双耳支架的底部，设置一与底部导轨板上T型滑动槽相匹配的滑动导向条，所述滑动导向条与T型滑动槽中的滑动块相配合，将双耳支架可滑动地固定在T型滑动槽中；在双耳支架的双侧支耳上，对应设置转动销孔，所述的转动销贯穿转动销孔与楔形基座固接；在楔形基座的上端，设置套筒固定孔，在套筒固定孔中设置一带有外螺纹结构的套筒夹持端盖。
[0016]进一步的，在所述双耳支架的至少一侧支耳上，设置弧形定位槽，在所述楔形基座的至少一侧，设置定位螺丝；所述的定位螺丝贯穿弧形定位槽，将所述的楔形基座角度可调地定位在双耳支架上。
[0017]其所述的顶部套筒为一个两端开口的管状构件，在所述顶部套筒下端的内壁上，设置内螺纹结构，在所述顶部套筒的筒壁上，设置至少一个贯穿孔。
[0018]在所述底部导轨板、中部角度调整装置和顶部套筒上设置有对应的刻度或标尺。
[0019]与现有技术比较，本实用新型的优点是:
[0020]1.底部导轨板上设置T型槽及导轨的结构，使得本装置对于基座上有无T型槽的材料试验机均适用，其通用性强；
[0021]2.在底部导轨板、中部角度调整装置以及顶部套筒上的各个移动/旋转活动部位，均配有标尺，配合相应刻度，可实现角度及位移的精确调整，整个装置的动作精度高；
[0022]3.通过底部导轨、中部角度调整装置、顶部套筒的三联动调节动作，可实现股骨抗压强度测试所需的各个生理角度的调整。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0024]图2是本实用新型各部件的分解结构示意图。
[0025]图中I为底部导轨板，1-1为T型滑动槽，1-2为滑动块，2为中部角度调整装置，2-1为双耳支架，2-2为转动销，2-3为楔形基座，2-4为滑动导向条，2-5为支耳，2-6为转动销孔，2-7为套筒固定孔，2-8为套筒夹持端盖，2-9为弧形定位槽，3为顶部套筒，3-1为贯穿孔。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0027]图1中，本实用新型提供了一种导轨式股骨万向加载装置，其所述的万向加载装置包括底部导轨板1、中部角度调整装置2和顶部套筒3 ;其所述的底部导轨板为一带有T型滑动槽1-1的固定板；所述的中部角度调整装置为一摇摆角度可调的销接组件；所述的顶部套筒为一用于固定股骨干的套筒；所述中部角度调整装置的下部经T型滑动槽与底部导轨板连接，所述中部角度调整装置的上部与顶部套筒的底端固接。
[0028]图2中，在所述底部导轨板I的上端面，设置一个横截面为倒“T”字形的T型滑动槽1-1，在T型滑动槽中设置至少一个滑动块1-2。[0029]其所述的中部角度调整装置2包括一双耳支架2-1、转动销2-2和楔形基座2_3 ；在双耳支架的底部，设置一与底部导轨板上T型滑动槽相匹配的滑动导向条2-4，滑动导向条与T型滑动槽中的滑动块1-1相配合，将双耳支架可滑动地固定在T型滑动槽中。
[0030]在双耳支架的双侧支耳2-5上，对应设置转动销孔2-6，所述的转动销贯穿转动销孔与楔形基座2-3固接.[0031]在楔形基座的上端，设置套筒固定孔2-7，在套筒固定孔中设置一带有外螺纹结构的套筒夹持端盖2-8。
[0032]进一步的，在所述双耳支架的至少一侧支耳2-5上，设置弧形定位槽2-9，在所述楔形基座的至少一侧，设置定位螺丝2-10 ;所述的定位螺丝贯穿弧形定位槽，将所述的楔形基座定位在双耳支架上。此处的定位是指楔形基座以转动销为旋转中心，旋转角度可调，且楔形基座的旋转位置可经定位螺丝定位。
[0033]其所述的顶部套筒3为一个两端开口的管状构件，在所述顶部套筒下端的内壁上，设置内螺纹结构(图中未示出)，在所述顶部套筒的筒壁上，设置至少一个贯穿孔3-1。
[0034]其所述的顶部套筒和所述的楔形基座之间，通过套筒夹持端盖的外螺纹结构和顶部套筒下端的内螺纹结构相配合，构成旋入式可拆卸结构。所述的顶部套筒和楔形基座两者经旋转固接为一体。
[0035]在所述底部导轨板、中部角度调整装置和顶部套筒上设置有对应的刻度或标尺。
[0036]综合图1和图2所示可知，本技术方案的整个装置由三部分组成，分别为底部导轨板、中部角度调整装置和顶部套筒，构成一组三联动调节机构；在所有移动或旋转部位的两相对部件之间，均可设置定位螺丝进行定位/固定；在整个装置所有的活动部位，均设置有标尺及刻度，可精确实现既定角度的调节。
[0037]实际制作时，底部导轨长200mm，可使中部角度调整装置实现左右± IOOmm的自由滑动；中部角度调节装置的双耳支架上设置有镂空弧形滑槽，通过锁定螺钉定位，可实现±90°的旋转；顶部套筒是固定股骨干的装置，将股骨干按既定角度放置其中并向套筒内浇筑骨水泥，可实现对股骨干0°?360°的定位；套筒的底设计为旋入式可拆卸结构，便于实验结束后，将黏度极高的骨水泥从一端敲出。
[0038]实际使用中人体髋关节定位示范:
[0039]站立位:导轨横向放置、股骨前后位，角度调整装置左右居中于T型槽(O刻度处)，中部楔形块直立，居中于弧形滑槽O刻度处，股骨干按生理位置固定于套筒O刻度处。
[0040]屈伸位:导轨横向放置，股骨侧位调节导轨及中部角度调节装置。内收外展位:导轨横向放置、股骨前后位就，调节导轨及中部角度调节装置。
[0041]内外旋位:导轨横向放置，股骨前后位，调整套筒相应角度。
[0042]本实用新型采用三联动调节机构来实现所有生理角度，能精确地提供股骨测试所需的各种生理角度，对于有无T型槽的试验机均可适用，具有极佳的适应性，可精确调节不同方向股骨干的位移及角度值，实现股骨抗压强度测试所需的各个生理角度的调整。
[0043]本实用新型可广泛用于医学研究和生物力学实验装置的设计、制造领域。
【权利要求】
1.一种导轨式股骨万向加载装置，其特征是: 所述的万向加载装置包括底部导轨板、中部角度调整装置和顶部套筒； 其所述的底部导轨板为一带有T型滑动槽的固定板； 所述的中部角度调整装置为一摇摆角度可调的销接组件； 所述的顶部套筒为一用于固定股骨干的套筒； 所述中部角度调整装置的下部经T型滑动槽与底部导轨板连接，所述中部角度调整装置的上部与顶部套筒的底端固接。
2.按照权利要求1所述的导轨式股骨万向加载装置，其特征是所述的底部导轨板经固定螺栓固定在力学实验机的基座上。
3.按照权利要求1所述的导轨式股骨万向加载装置，其特征是所述底部导轨板的上端面，设置一个横截面为倒“T”字形的T型滑动槽，在T型滑动槽中设置至少一个滑动块。
4.按照权利要求1所述的导轨式股骨万向加载装置，其特征是所述的中部角度调整装置包括一双耳支架、转动销和楔形基座；在双耳支架的底部，设置一与底部导轨板上T型滑动槽相匹配的滑动导向条，所述滑动导向条与T型滑动槽中的滑动块相配合，将双耳支架可滑动地固定在T型滑动槽中；在双耳支架的双侧支耳上，对应设置转动销孔，所述的转动销贯穿转动销孔与楔形基座固接；在楔形基座的上端，设置套筒固定孔，在套筒固定孔中设置一带有外螺纹结构的套筒夹持端盖。
5.按照权利要求4所述的导轨式股骨万向加载装置，其特征是在所述双耳支架的至少一侧支耳上，设置弧形定位槽，在所述楔形基座的至少一侧，设置定位螺丝；所述的定位螺丝贯穿弧形定位槽，将所述的楔形基座角度可调地定位在双耳支架上。
6.按照权利要求1所述的导轨式股骨万向加载装置，其特征是所述的顶部套筒为一个两端开口的管状构件，在所述顶部套筒下端的内壁上，设置内螺纹结构，在所述顶部套筒的筒壁上，设置至少一个贯穿孔。
7.按照权利要求1所述的导轨式股骨万向加载装置，其特征是在所述底部导轨板、中部角度调整装置和顶部套筒上设置有对应的刻度或标尺。
【文档编号】G01N3/02GK203798660SQ201320829813
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】陈博, 邓廉夫, 黄萍, 齐进, 王晋申 申请人:上海市伤骨科研究所