一種導軌式股骨萬向加載裝置,屬醫學領域。其包括底部導軌板、中部角度調整裝置和頂部套筒;其所述的底部導軌板為一帶有T型滑動槽的固定板;所述的中部角度調整裝置為一搖擺角度可調的銷接組件;所述的頂部套筒為一用于固定股骨干的套筒;所述中部角度調整裝置的下部經T型滑動槽與底部導軌板連接,所述中部角度調整裝置的上部與頂部套筒的底端固接。其采用三聯動調節結構,能精確地提供股骨抗壓強度測試所需的各種生理角度,有助于準確模擬人體髖關節站立位、屈伸位、內收外展以及內外旋等六個生理活動情況下股骨不同的承載情況。可廣泛用于醫學研究和生物力學實驗裝置的設計、制造領域。(*該技術在2023年保護過期,可自由使用*)
【技術實現步驟摘要】
導軌式股骨萬向加載裝置
本技術屬于醫學領域,尤其涉及一種用于測定離體股骨標本抗壓強度的實驗>J-U ρ?α裝直。
技術介紹
骨質疏松是一種癥狀不明顯的、不斷發展的全身骨骼系統疾病。它有二個特點:骨密度減低和骨脆性增加;一個嚴重后果:易發生骨折。骨質疏松性骨折是常見的老年性疾病,骨質疏松在股骨Wards三角區(指股骨頭和股骨頸之間的區域,在醫學上通常被認為是股骨頸內最初骨質損失的區域)與腰椎表現最為明顯,二者是臨床骨密度BMD (Bone mineral density)的常規測試區域,也是骨質疏松性骨折最易發的區域。為了解骨質疏松與骨折的關系,常采用對股骨或腰椎的離體標本進行抗壓強度測試,以獲得相關參數。由于人體股骨的形狀和截面外形極不規則,需定制特殊夾具才能將其固定在用于進行力學實驗的材料試驗機上。 目前常用的股骨的夾持方法主要有如下幾種:I)將股骨干固定在金屬套筒內,然后簡單放置于試驗機上,一般靠目測確定套筒的具體位置,極容易造成力線偏心,人為誤差大;2)將套筒裝置在單方向導軌上或試驗機的T型槽上,優點是可以通過橫向位移調整力線,然而不是所有的力學材料試驗機都設置有T型槽(如Instron5569等試驗機),因而其通用性較差,且該裝置僅能模擬站立位,無法模擬髖關節各種生理角度;3)采用帶旋轉的套筒,其可調角度但是無法調整力線。為了模擬人體髖關節站立位、屈伸位、內收外展、以及內外旋等六個生理活動情況下股骨不同的承載情況,急需研發一套將人體股骨標本固定于材料試驗機上進行抗壓強度測試的裝置。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種導軌式股骨萬向加載裝置,其采用三聯動的移動/旋轉調節結構,通過角度及位移的精確調整,可方便地實現所有生理角度,能精確地提供股骨抗壓強度測試所需的各種生理角度,有助于準確模擬人體髖關節站立位、屈伸位、內收外展以及內外旋等六個生理活動情況下股骨不同的承載情況。本技術的技術方案是:提供一種導軌式股骨萬向加載裝置,其特征是所述的萬向加載裝置包括底部導軌板、中部角度調整裝置和頂部套筒;其所述的底部導軌板為一帶有T型滑動槽的固定板;所述的中部角度調整裝置為一搖擺角度可調的銷接組件;所述的頂部套筒為一用于固定股骨干的套筒;所述中部角度調整裝置的下部經T型滑動槽與底部導軌板連接,所述中部角度調整裝置的上部與頂部套筒的底端固接。其所述的底部導軌板經固定螺栓固定在力學實驗機的基座上。具體的,其所述底部導軌板的上端面,設置一個橫截面為倒“T”字形的T型滑動槽,在T型滑動槽中設置至少一個滑動塊。具體的,其所述的中部角度調整裝置包括一雙耳支架、轉動銷和楔形基座;在雙耳支架的底部,設置一與底部導軌板上T型滑動槽相匹配的滑動導向條,所述滑動導向條與T型滑動槽中的滑動塊相配合,將雙耳支架可滑動地固定在T型滑動槽中;在雙耳支架的雙側支耳上,對應設置轉動銷孔,所述的轉動銷貫穿轉動銷孔與楔形基座固接;在楔形基座的上端,設置套筒固定孔,在套筒固定孔中設置一帶有外螺紋結構的套筒夾持端蓋。進一步的,在所述雙耳支架的至少一側支耳上,設置弧形定位槽,在所述楔形基座的至少一側,設置定位螺絲;所述的定位螺絲貫穿弧形定位槽,將所述的楔形基座角度可調地定位在雙耳支架上。其所述的頂部套筒為一個兩端開口的管狀構件,在所述頂部套筒下端的內壁上,設置內螺紋結構,在所述頂部套筒的筒壁上,設置至少一個貫穿孔。在所述底部導軌板、中部角度調整裝置和頂部套筒上設置有對應的刻度或標尺。與現有技術比較,本技術的優點是:1.底部導軌板上設置T型槽及導軌的結構,使得本裝置對于基座上有無T型槽的材料試驗機均適用,其通用性強;2.在底部導軌板、中部角度調整裝置以及頂部套筒上的各個移動/旋轉活動部位,均配有標尺,配合相應刻度,可實現角度及位移的精確調整,整個裝置的動作精度高;3.通過底部導軌、中部角度調整裝置、頂部套筒的三聯動調節動作,可實現股骨抗壓強度測試所需的各個生理角度的調整。【附圖說明】圖1是本技術的整體結構示意圖;圖2是本技術各部件的分解結構示意圖。圖中I為底部導軌板,1-1為T型滑動槽,1-2為滑動塊,2為中部角度調整裝置,2-1為雙耳支架,2-2為轉動銷,2-3為楔形基座,2-4為滑動導向條,2-5為支耳,2-6為轉動銷孔,2-7為套筒固定孔,2-8為套筒夾持端蓋,2-9為弧形定位槽,3為頂部套筒,3-1為貫穿孔。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術做進一步說明。圖1中,本技術提供了一種導軌式股骨萬向加載裝置,其所述的萬向加載裝置包括底部導軌板1、中部角度調整裝置2和頂部套筒3 ;其所述的底部導軌板為一帶有T型滑動槽1-1的固定板;所述的中部角度調整裝置為一搖擺角度可調的銷接組件;所述的頂部套筒為一用于固定股骨干的套筒;所述中部角度調整裝置的下部經T型滑動槽與底部導軌板連接,所述中部角度調整裝置的上部與頂部套筒的底端固接。圖2中,在所述底部導軌板I的上端面,設置一個橫截面為倒“T”字形的T型滑動槽1-1,在T型滑動槽中設置至少一個滑動塊1-2。其所述的中部角度調整裝置2包括一雙耳支架2-1、轉動銷2-2和楔形基座2_3 ;在雙耳支架的底部,設置一與底部導軌板上T型滑動槽相匹配的滑動導向條2-4,滑動導向條與T型滑動槽中的滑動塊1-1相配合,將雙耳支架可滑動地固定在T型滑動槽中。在雙耳支架的雙側支耳2-5上,對應設置轉動銷孔2-6,所述的轉動銷貫穿轉動銷孔與楔形基座2-3固接.在楔形基座的上端,設置套筒固定孔2-7,在套筒固定孔中設置一帶有外螺紋結構的套筒夾持端蓋2-8。進一步的,在所述雙耳支架的至少一側支耳2-5上,設置弧形定位槽2-9,在所述楔形基座的至少一側,設置定位螺絲2-10 ;所述的定位螺絲貫穿弧形定位槽,將所述的楔形基座定位在雙耳支架上。此處的定位是指楔形基座以轉動銷為旋轉中心,旋轉角度可調,且楔形基座的旋轉位置可經定位螺絲定位。其所述的頂部套筒3為一個兩端開口的管狀構件,在所述頂部套筒下端的內壁上,設置內螺紋結構(圖中未示出),在所述頂部套筒的筒壁上,設置至少一個貫穿孔3-1。其所述的頂部套筒和所述的楔形基座之間,通過套筒夾持端蓋的外螺紋結構和頂部套筒下端的內螺紋結構相配合,構成旋入式可拆卸結構。所述的頂部套筒和楔形基座兩者經旋轉固接為一體。在所述底部導軌板、中部角度調整裝置和頂部套筒上設置有對應的刻度或標尺。綜合圖1和圖2所示可知,本技術方案的整個裝置由三部分組成,分別為底部導軌板、中部角度調整裝置和頂部套筒,構成一組三聯動調節機構;在所有移動或旋轉部位的兩相對部件之間,均可設置定位螺絲進行定位/固定;在整個裝置所有的活動部位,均設置有標尺及刻度,可精確實現既定角度的調節。實際制作時,底部導軌長200mm,可使中部角度調整裝置實現左右± IOOmm的自由滑動;中部角度調節裝置的雙耳支架上設置有鏤空弧形滑槽,通過鎖定螺釘定位,可實現±90°的旋轉;頂部套筒是固定股骨干的裝置,將股骨干按既定角度放置其中并向套筒內澆筑骨水泥,可實現對股骨干0°?360°的定位;套筒的底設計為旋入式可拆卸結構,便于實驗結束后,將黏度極高的骨水泥從一端敲出。實際使用中人體髖關節定位示范:站立本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種導軌式股骨萬向加載裝置,其特征是:?所述的萬向加載裝置包括底部導軌板、中部角度調整裝置和頂部套筒;?其所述的底部導軌板為一帶有T型滑動槽的固定板;?所述的中部角度調整裝置為一搖擺角度可調的銷接組件;?所述的頂部套筒為一用于固定股骨干的套筒;?所述中部角度調整裝置的下部經T型滑動槽與底部導軌板連接,所述中部角度調整裝置的上部與頂部套筒的底端固接。
【技術特征摘要】
1.一種導軌式股骨萬向加載裝置,其特征是: 所述的萬向加載裝置包括底部導軌板、中部角度調整裝置和頂部套筒; 其所述的底部導軌板為一帶有T型滑動槽的固定板; 所述的中部角度調整裝置為一搖擺角度可調的銷接組件; 所述的頂部套筒為一用于固定股骨干的套筒; 所述中部角度調整裝置的下部經T型滑動槽與底部導軌板連接,所述中部角度調整裝置的上部與頂部套筒的底端固接。2.按照權利要求1所述的導軌式股骨萬向加載裝置,其特征是所述的底部導軌板經固定螺栓固定在力學實驗機的基座上。3.按照權利要求1所述的導軌式股骨萬向加載裝置,其特征是所述底部導軌板的上端面,設置一個橫截面為倒“T”字形的T型滑動槽,在T型滑動槽中設置至少一個滑動塊。4.按照權利要求1所述的導軌式股骨萬向加載裝置,其特征是所述的中部角度調整裝置包括一雙耳支架、轉動銷和楔形基座;在雙耳支架的底部,設置一與底部導軌板上T型滑動槽相匹...
【專利技術屬性】
技術研發人員:陳博,鄧廉夫,黃萍,齊進,王晉申,
申請(專利權)人:上海市傷骨科研究所,
類型:新型
國別省市:上海;31
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