膝关节稳定性动态监测系统

    技术2024-11-22  38


    本发明属于医疗器械,尤其涉及一种膝关节稳定性动态监测系统。


    背景技术:

    1、膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis,koa)是一种常见的慢性关节疾病,主要表现为关节软骨的逐渐退化、骨赘形成以及关节边缘的增生。其发病机制包括软骨退化、炎症反应和骨赘形成,病理变化涉及软骨下骨硬化和滑膜增厚。koa在老年人群中尤为常见,全球范围内影响数百万患者,发病率随年龄增加而显著升高,女性、肥胖者及有家族史者的患病风险更高。

    2、临床上,koa的主要症状为疼痛、僵硬、活动受限和关节肿胀。诊断通常依赖病史、体格检查和影像学检查,x光片是最常用的诊断工具。治疗策略包括非药物治疗、药物治疗和手术治疗,非药物治疗强调生活方式的改变和物理治疗,药物治疗主要使用止痛药和局部注射,而手术治疗则包括关节镜手术、截骨术和膝关节置换术。

    3、在koa研究领域,再生医学、基因治疗、生物标志物和人工智能应用是当前的研究前沿。干细胞治疗和组织工程致力于软骨再生,基因编辑技术如crispr/cas9用于修复相关基因,生物标志物用于早期诊断和疾病监测,人工智能的出现与运用则提高了影像分析的准确性。然而目前对于早期诊断膝关节稳定性的设备,下肢步态监测,仍存在图像采集不够全面,以及膝关节各种工作状态无法全面采集等问题。


    技术实现思路

    1、为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种膝关节稳定性动态监测系统,该系统在疾病早期进行膝关节各应力点进行数据采集分析并对膝关节力线评估,无创,无任何辐射,可以对膝关节所有工作状态进行评估。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种膝关节稳定性动态监测系统,包括:

    4、支撑架,其上方与控制器连接、其下方与下支撑架连接;

    5、上支撑架,与所述控制器连接;

    6、若干检测装置,安装在所述支撑架上;

    7、所述检测装置包括:

    8、软垫,其上方设有传感器,所述传感器与所述控制器连接。

    9、进一步的,所述控制器包括:

    10、控制器保护壳,与盒盖可拆卸连接;

    11、线槽孔和散热孔,设置所述控制器保护壳上;

    12、所述控制器保护壳内置有数模转换器和esp32控制器;

    13、所述传感器与所述数模转换器连接;

    14、所述数模转换器与所述esp32控制器连接。

    15、进一步的,所述传感器通过导线与所述控制器连接。

    16、进一步的,所述上支撑架上设有扇热孔。

    17、进一步的,所述传感器为薄膜压力传感器。

    18、进一步的,还包括云平台,所述esp32控制器与所述云平台连接。

    19、进一步的,还包括手机端,所述esp32控制器与所述手机端连接。

    20、进一步的,所述esp32控制器通过蓝牙/wifi与所述手机端连接。

    21、进一步的,还包括pc端,所述pc端与所述手机端连接。

    22、本发明的有益效果:

    23、与现有技术相比,本发明所述的膝关节稳定性动态监测系统的膝关节固定支具,佩戴于股骨内外髁及胫骨平台内侧、腓骨小头对应皮肤端,分别于垫片下安装压力感受器,分别采集四点应力数值,进行采集并分析,应力改变即代表膝关节力线改变,及早进行矫正,可以有效减缓关节力线改变引起的相关反应,起到预防骨性关节炎的作用;该系统在疾病早期进行膝关节各应力点进行数据采集分析并对膝关节力线评估,无创,无任何辐射,可以对膝关节所有工作状态进行评估。



    技术特征:

    1.一种膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,所述控制器(2)包括:

    3.如权利要求1所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,所述传感器(5)通过导线(6)与所述控制器(2)连接。

    4.如权利要求1所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,所述上支撑架(4)上设有扇热孔(7)。

    5.如权利要求1-4任一项所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,所述传感器(5)为薄膜压力传感器。

    6.如权利要求2所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,还包括云平台,所述esp32控制器与所述云平台连接。

    7.如权利要求2所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,还包括手机端,所述esp32控制器与所述手机端连接。

    8.如权利要求7所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,所述esp32控制器通过蓝牙/wifi与所述手机端连接。

    9.如权利要求7或8所述的膝关节稳定性动态监测系统,其特征在于,


    技术总结
    膝关节稳定性动态监测系统,属于医疗器械技术领域。技术方案:前期通过建立股骨、胫骨和腓骨的三维有限元模型,利用已知的材料属性和步态分析数据,计算机仿真模拟行走过程中各个部位的受力情况并进行参数的分析与校正得到标准值;支撑架上方与控制器连接、下方与下支撑架连接;上支撑架与所述控制器连接;若干检测装置安装在所述支撑架上;有益效果:本发明所述的膝关节稳定性动态监测系统可以有效减缓关节力线改变引起的相关反应,起到预防骨性关节炎的作用;该系统在疾病早期进行膝关节各应力点进行数据采集分析并对膝关节力线评估,无创,无任何辐射,可以对膝关节所有工作状态进行评估。

    技术研发人员:李健,杨莹,田华,关天民
    受保护的技术使用者:大连大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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