一种测量股骨前倾角的角度测量器及测量方法与流程

医药医疗技术的改进;医疗器械制造及应用技术1.本发明涉及手术辅助设备的技术领域，尤其是一种测量股骨前倾角的角度测量器及测量方法。背景技术：2.股骨前倾角是股骨颈轴线与股骨髁额状面(即人体冠状面)所成的夹角，在先天性髋关节发育不良引起的髋关节脱位、髋关节内外翻中，前倾角会增大或减小，在进行髋关节置换时，需要把异常的前倾角矫正到正常范围内。3.目前，髋关节置换手术中，只能通过术前检查，利用x光片法或ct扫描等方法实现测量实际的股骨前倾角，但在手术过程中无法实现精确的测量股骨颈前倾角度，只能模法糊估计，导致手术效率低，且因角度过大或过小调整不到位而引起二次手术的风险比较大，直接会影响到术后效果；另外，术后仍旧需要x光片法或ct扫描等方法对患者的股骨前倾角进行复查，对患者造成多次辐射，不利于身体健康，且需要将患者推至特定的检测室，耗费时间，检测过程复杂，效率低。技术实现要素：4.针对现有技术中的问题，本发明的目的是要提供一种测量股骨前倾角的角度测量器，能够在术中精准测量股骨前倾角，提高手术效率和保证术后效果，且无需采用x光片法或ct扫描等方法对患者复查，避免患者经受多次辐射，也提高术后测量效率。5.为了达到上述目的，本发明的技术方案是：6.设计一种测量股骨前倾角的角度测量器，包括沿股骨颈轴线打入的近端定位克氏针、与股骨髁后缘平行打入的远端定位克氏针以及可移动底盘、基座和伸缩机构，所述底盘设有配重块，且所述底盘通过升降机构连接基座，所述基座设有沿水平方向延伸且供近端定位克氏针穿插的穿针孔，所述伸缩机构的底端通过底座连接基座，所述底座设有供基座上的直棱柱穿插的定位孔，所述定位孔的内轮廓和直棱柱的外形相适配，且所述定位孔的中心线和设于底座的安装孔的轴线重合，所述定位孔的中心线和穿针孔的轴线垂直相交，且所述安装孔内同轴转动连接有转轴，所述转轴的外端和伸缩机构的底端连接，所述伸缩机构沿定位孔的中心线所在的水平方向伸缩，所述伸缩机构的伸缩端设有滑套，所述滑套穿插有滑杆，且所述滑套和滑杆滑动配合，所述滑杆的轴线和转轴的轴线垂直相交，所述滑杆的一端设有用于夹持远端定位克氏针的夹持机构，另一端设有限位机构，所述夹持机构夹持的远端定位克氏针的轴线和滑杆的轴线垂直，其中，所述夹持机构能够绕滑杆的轴线转动；7.且所述转轴同轴连接有角度刻度圆盘，所述基座固定连接有与角度刻度圆盘配合刻度指针，所述刻度指针的中心线、穿针孔的轴线和转轴的轴线三者共面，且所述角度刻度圆盘的侧面周向均布有刻度线，初始状态时，所述滑杆的轴线和穿针孔的轴线平行，且所述刻度指针指定角度刻度圆盘上的0刻度线。8.进一步，所述底盘的下端设有多个万向轮。9.进一步，所述穿针孔贯穿基座，且所述穿针孔的两端的端部设为扩口状。10.进一步，夹持机构包括弹簧夹，弹簧夹和滑杆的一端连接,摇杆的下端和伸缩机构的伸缩端铰接，以使所述遥杆能够在转轴的轴线所在的平面内摆动，所述摇杆的上端和滑套连接，其中，所述弹簧夹的一对夹板中与滑杆连接的为主夹板，另一夹板为副夹板，所述主夹板的内侧面和滑杆的轴线垂直，且主夹板的内侧面和副夹板的内侧面均与近端定位克氏针的侧面抵触，且近端定位克氏针的侧面和主夹板的内侧面贴合。11.进一步，所述伸缩机构包括外管和穿插于外管的管孔的内管，所述内管和外管均与转轴同轴设置，所述内管的外壁设有沿其长度方向延伸的棱边，且所述外管的管孔的内轮廓和外管的外形相适配。12.进一步，所述外管连接有卡箍，在非工作状态时，所述摇杆卡接于卡箍内。13.进一步，所述转轴的内端设有第一轴肩，且所述转轴位于第一轴肩的两端分别同轴安装有圆锥滚子轴承，所述第一轴肩的两端分别通过圆锥滚子轴承与安装孔的底端和连接于安装孔上端的轴承端盖抵触，所述轴承端盖和底座通过螺钉连接。14.进一步，所述角度刻度圆盘的下端设有用于容纳底座和转轴的内腔，所述转轴的外端自角度刻度圆盘上端的通孔伸出，所述转轴的外端设有与内腔的上端抵触的第二轴肩，且所述转轴和通孔键连接，其中，所述角度刻度圆盘的侧壁设有第一锁紧螺纹孔，所述第一锁紧螺纹孔内旋拧有第一顶紧螺栓。15.进一步，所述升降机构包括竖向导轨和安装于导轨的滑块，所述滑块设有锁紧部；16.所述锁紧部包括设于滑块的第二锁紧螺纹孔，所述第二锁紧螺纹孔内旋拧有用于抵触导轨的第二顶紧螺栓。17.一种用于任一上述的测量股骨前倾角的角度测量器的测量方法，包括以下步骤：18.步骤1，使患者呈俯卧姿态趴于调整至水平状态的床板上；19.步骤2，调整基座的高度和位置，并推动底盘，使远端定位克氏针插入所述穿针孔；20.步骤3，转动所述转轴、并推拉所述滑杆以调整夹持机构位置，使夹持机构靠近并夹持近端定位克氏针，且保持该夹持机构夹持的近端定位克氏针的轴线和滑杆的轴线垂直；21.步骤4，读取所述刻度指针指示的所述角度刻度圆盘上的角度数值，该角度数值即为转轴转动的角度；22.步骤5，利用股骨前倾角是股骨颈轴线与人体冠状面所成的夹角相当于将平行于人体冠状面的股骨髁后缘连线和股骨颈轴线正投影于横切面上构成的视点夹角的原理，可知，前倾角和读取的所述角度数值互余，通过90°减去读取的所述角度数值即可获取前倾角。23.与现有技术相比，本发明提供的一种测量股骨前倾角的角度测量器和测量方法与众不同，操作方便，调整床板至其处于水平状态，将患者呈俯卧姿态趴于床板，使其腿部紧贴于床板，且远端定位克氏针和近端定位克氏针伸出于床板，然后移动底盘并调整基座的高度，使远端定位克氏针穿入穿针孔，进而限定远端定位克氏针处于水平状态且与人体的冠状面平行，继而伸缩机构平行于人体冠状面并垂直于人体的横切面，接着通过转动伸缩机构和以调整夹持结构的位置和姿态，使其夹持住近端定位克氏针，且由于该夹持机构夹持的近端定位克氏针的轴线和滑杆的轴线垂直，从而使滑杆的轴线垂直于近端定位克氏针在横切面正投影的投影方向，即近端定位克氏针向横切面正投影的投影方向和转轴的轴线平行，且滑杆平行于横切面，进而近端定位克氏针、远端定位克氏针和滑杆正投影于横切面上分别形成线条a、线条b和线条c，且线条a、线条b和线条c在横切面上相交，构成三角形，而近端定位克氏针在横切面的正投影形成的线条a和远端定位克氏针在横切面上的正投影形成的线条b之间的夹角α即为前倾角(该处夹角α为前倾角的原理：股骨前倾角是股骨颈轴线与人体冠状面所成的夹角，即相当于将平行于人体冠状面的股骨髁后缘连线和股骨颈轴线正投影于横切面上构成的视点夹角，两者可相互转换)，远端定位克氏针在横切面上的正投影形成的线条b和滑杆在横切面上的正投影形成的线条c之间的夹角β即为转轴转动的角度，且由于滑杆平行于横切面且垂直于近端定位克氏针，进而滑杆在横切面上的正投影形成的线条c和近端定位克氏针在横切面的正投影形成的线条a之间的夹角γ为90°，从而夹角β和夹角α互余，即90°减去夹角β等于夹角α，获取前倾角的角度数值；24.本装置实现能够在术中快速检测患者的股骨前倾角，无需采用x光片法或ct扫描等方法，避免患者经受多次辐射，且大大提高检测效率。附图说明25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。26.附图1为一种测量股骨前倾角的角度测量器的俯视图。27.附图2为附图1中主视图。28.附图3为原理图。29.附图4为附图1中基座处的局部放大图。30.附图5为附图1的外形图。31.附图6为附图1中夹持机构的结构示意图。32.图中：1.远端定位克氏针，2.近端定位克氏针，3.滑杆，4.螺母，5.夹持机构，501.主夹板，502.副夹板，6.遥杆，7.内管，8.外管，9.卡箍，10.第一顶紧螺栓，11.角度刻度圆盘，12.底座，13.底盘，14.配重块，15.滑块，16.导轨，17.第二顶紧螺栓，18.刻度指针，19.安装孔，20.转轴，21.基座，22.万向轮，23.第一轴肩，24.轴承端盖，25.圆锥滚子轴承，26.第二轴肩，27.定位孔，28.直棱柱，29.刻度线。具体实施方式33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。34.如图1至6所示，作为本发明一优选实施例的一种测量股骨前倾角的角度测量器，包括沿股骨颈轴线打入的近端定位克氏针2、与股骨髁后缘平行打入的远端定位克氏针1以及可移动底盘13、基座21和伸缩机构，该底盘13设有配重块14，且该底盘13通过升降机构连接基座21，利用升降机构调整基座21的高度，且基座21设有沿水平方向延伸且供远端定位克氏针1穿插的穿针孔，利用穿针孔对远端定位克氏针1限位，以使远端定位克氏针1处于水平状态，进而远端定位克氏针1分别平行于人体的横切面和人体的冠状面，且伸缩机构的底端通过底座12连接基座21，具体地，底座12设有供基座21上的直棱柱28穿插的定位孔27，该定位孔27的内轮廓和直棱柱28的外形相适配，以便于精准定位安装底座12，使定位孔27的中心线和设于底座12的安装孔19的轴线重合，且定位孔27的中心线和穿针孔的轴线垂直相交，两者位于同一面内，且安装孔19内同轴转动连接有转轴20，则转轴20的轴线和中心线重合，转轴20的外端和伸缩机构的底端连接，所述伸缩机构沿定位孔27的中心线所在的水平方向伸缩，使伸缩机构和定位孔27同轴并垂直于穿针孔的轴线，伸缩机构的伸缩端设有滑套，所述滑套穿插有滑杆3，且所述滑套和滑杆3滑动配合，滑杆3沿自身的轴向滑动，且滑杆3的轴线和转轴20的轴线垂直相交，滑杆3的一端设有用于夹持远端定位克氏针1的夹持机构5，另一端设有限位机构，该夹持机构5夹持的近端定位克氏针2的轴线和滑杆3的轴线垂直，限位机构用于避免滑杆3脱离滑套，优选地，该限位机构可位于螺母4，该螺母4螺纹连接于滑杆3远离夹持机构5的一端，螺母4的直径大于滑套内孔的直径，进而利用夹持机构5和螺母4实现对滑杆3的两端进行限位，其中，夹持机构5和滑杆3的端部铰接，夹持机构5能够绕滑杆3的轴线转动，以调整夹持机构5的位置，使其能够接触并夹持近端定位克氏针2；35.且转轴20同轴连接有角度刻度圆盘11，基座21固定连接有与角度刻度圆盘11配合刻度指针18，刻度指针18用于标定指示角度刻度圆盘11上的刻度线29，具体原理不再详细赘述，为本领域内技术人员的公知常识，该刻度指针18的中心线、穿针孔的轴线和转轴20的轴线三者共面，且该刻度指针18的中心线和转轴20的轴线平行，具体生产时，可将刻度指针18贴合于角度刻度圆盘11的外圆侧面，且角度刻度圆盘11的侧面周向均布有刻度线29，通过转轴20带动角度刻度圆盘11转动，以使刻度指针18对应于不同的刻度线29，进而获取转轴20转动的角度，初始状态时，所述滑杆3的轴线和穿针孔的轴线平行，且滑杆3的轴线和穿针孔的轴线平行时，刻度指针18指定角度刻度圆盘11上的0刻度线29。36.需要说明的是，在手术前，可在透视设备辅助下，将近端定位克氏针2沿股骨颈轴线打入，以及将远端定位克氏针1沿与股骨髁后缘平行的方向打入打入股骨髁后缘，进而使远端定位克氏针1平行于人体的冠状面，其中，透视设备为医院内使用克氏针常见设备，不需要具体赘述其原理和结构。37.应用本发明提供的测量股骨前倾角的角度测量器时，调整床板至其处于水平状态，将患者呈俯卧姿态趴于床板，使其腿部紧贴于床板，且远端定位克氏针1和近端定位克氏针2伸出于床板，然后移动底盘13并调整基座21的高度，使远端定位克氏针1穿入穿针孔，进而限定远端定位克氏针1处于水平状态且与人体的冠状面平行，同时伸缩机构平行于人体冠状面并垂直于人体的横切面，接着通过转动伸缩机构和以调整夹持机构5的位置和姿态，使其夹持住近端定位克氏针2，且由于该夹持机构5夹持的近端定位克氏针2的轴线和滑杆3的轴线垂直，从而使滑杆3的轴线垂直于近端定位克氏针2在横切面正投影的投影方向，即近端定位克氏针2向横切面正投影的投影方向和转轴20的轴线平行，且滑杆3平行于横切面，进而近端定位克氏针2、远端定位克氏针1和滑杆3正投影于横切面上分别形成线条a、线条b和线条c，且线条a、线条b和线条c在横切面上相交，构成三角形，而近端定位克氏针2在横切面的正投影形成的线条a和远端定位克氏针1在横切面上的正投影形成的线条b之间的夹角α即为前倾角(该处夹角α为前倾角的原理：股骨前倾角是股骨颈轴线与人体冠状面所成的夹角，即相当于将平行于人体冠状面的股骨髁后缘连线和股骨颈轴线正投影于横切面上构成的视点夹角，两者可相互转换)，远端定位克氏针1在横切面上的正投影形成的线条b和滑杆3在横切面上的正投影形成的线条c之间的夹角β即为转轴20转动的角度，且由于滑杆3平行于横切面且垂直于近端定位克氏针2，进而滑杆3在横切面上的正投影形成的线条c和近端定位克氏针2在横切面的正投影形成的线条a之间的夹角γ为90°，从而夹角β和夹角α互余，即90°减去夹角β等于夹角α，获取前倾角的角度数值；38.本装置实现能够在术中快速检测患者的股骨前倾角，无需采用x光片法或ct扫描等方法，避免患者经受多次辐射，且大大提高检测效率。39.在上述实施例的基础之上，上述底盘13的下端设有多个万向轮22，以便于移动，进而可根据与股骨髁后缘平行打入的远端定位克氏针1的朝向调整基座21的位置，从而使穿针孔对准远端定位克氏针1，便于将远端定位克氏针1插入穿针孔。40.优选地，在实际生产中，将穿针孔设置贯穿基座21，且穿针孔的两端的端部设为扩口状，以便于引导远端定位克氏针1进入穿针孔，需要说明的是，穿针孔和远端定位克氏针1轻度间隙配合，降低远端定位克氏针1在穿针孔内的摆动余量，进而对远端定位克氏针1限位，使位于穿针孔内的远端定位克氏针1处于水平，保证提高检测股骨前倾角的精度。41.在上述实施例的基础之上，针对夹持机构5具体结构设置，该夹持机构5包括弹簧夹，弹簧夹和滑杆3的一端连接,摇杆的下端和伸缩机构的伸缩端铰接，以使所述遥杆6能够在转轴20的轴线所在的平面内摆动，所述摇杆的上端和滑套连接，其中，所述弹簧夹的一对夹板中与滑杆3连接的为主夹板501，另一夹板为副夹板502，所述主夹板501的内侧面和滑杆3的轴线垂直，且主夹板501的内侧面和副夹板502的内侧面均与近端定位克氏针2的侧面抵触，且近端定位克氏针2的侧面和主夹板501的内侧面贴合，进而夹持近端定位克氏针2，且使滑杆3的轴线和近端定位克氏针2的轴线空间垂直。42.在上述实施例的基础之上，上述伸缩机构包括外管8和穿插于外管8的管孔的内管7，内管7和外管8均与转轴同轴设置，所述内管7的外壁设有沿其长度方向延伸的棱边，且外管8的管孔的内轮廓和外管8的外形相适配，对内管7进行限位，以避免内管7进入外管8的过程中发生周向转动，即实现伸缩机构只能伸缩，不能周向转动，进而使伸缩机构和转轴20同步转动以调整夹持机构5位置的过程中，能够带动角度刻度圆盘11同步转动，保证转动角度相同，从而精准获取股骨的前倾角。43.在上述实施例的基础之上，可在外管8连接卡箍9，在非工作状态时，该摇杆卡接于卡箍9内，以方便对摇杆进行固定收纳，工作时，可使摇杆从卡箍9内脱离即可。44.在上述实施例的基础之上，转轴20的内端设有第一轴肩23，且转轴20位于第一轴肩23的两端分别同轴安装有圆锥滚子轴承25，第一轴肩23的两端分别通过圆锥滚子轴承25与安装孔19的底端和连接于安装孔19上端的轴承端盖24抵触，轴承端盖24和底座12通过螺钉连接，进而精准的保证安装孔19和转轴20同轴，避免转轴20晃动。45.为了更好的技术效果，在上述实施例的基础之上，角度刻度圆盘11的下端(靠近基座21的一端)设有用于容纳底座12和转轴20的内腔，转轴20的外端自角度刻度圆盘11上端(远离基座21的一端)的通孔伸出，转轴20的外端设有与内腔的上端抵触的第二轴肩26，且转轴20和通孔键连接，以对角度刻度圆盘11进行周向定位，使角度刻度圆盘11随转轴20和伸缩机构同步同轴转动，而在实际生产中，可将键设于转轴20的侧面的键槽内，其中，角度刻度圆盘11的上端设有凸台，通孔贯穿该凸台，则凸台的侧壁设有连通通孔的第一锁紧螺纹孔，第一锁紧螺纹孔内旋拧有第一顶紧螺栓10，即将角度刻度圆盘11安装于转轴20之后，拧紧第一顶紧螺栓10直至其头端和转轴20的侧面抵触，实现固定角度刻度圆盘11，优选地，可在转轴20的侧面开设螺纹孔，以使上述第一顶紧螺栓10的头端旋入螺纹孔内，实现转轴20和角度刻度圆盘11之间的稳定连接。46.需要说明的是，通过键和第一顶紧螺栓10配合，实现角度刻度圆盘11和转动轴可拆卸连接，以便于更换安装圆锥滚子轴承25和轴承端盖24。47.在上述实施例的基础之上，该升降机构包括竖向导轨16和安装于导轨16的滑块15，滑块15设有锁紧部，利用锁紧部对调整后的滑块15的高度进行固定，使固定于滑块15上的基座21的穿针孔和远端定位克氏针1平齐等高，后续可推动底盘13移动以使远端定位克氏针1插入穿针孔；48.具体地，锁紧部包括设于滑块15的第二锁紧螺纹孔，第二锁紧螺纹孔内旋拧有用于抵触导轨16的第二顶紧螺栓17，在实际工作中，通过控制滑块15沿竖直的导轨16移动，以调整基座21的高度，并在基座21高度调整完成后，拧紧第二顶紧螺栓17以使其头端和导轨16抵触，进而锁紧基座21的高度。49.优选地，上述第一顶紧螺栓10和第二顶紧螺栓17均选用蝶形螺栓。50.一种用于任一上述的测量股骨前倾角的角度测量器的测量方法，包括以下步骤：51.步骤1，使患者呈俯卧姿态趴于调整至水平状态的床板上；52.步骤2，调整基座21的高度和位置，并推动底盘13，使远端定位克氏针1插入所述穿针孔；53.步骤3，转动所述转轴20、并推拉所述滑杆3以调整夹持机构5位置，使夹持机构5靠近并夹持近端定位克氏针2，且保持该夹持机构5夹持的近端定位克氏针2的轴线和滑杆3的轴线垂直；54.步骤4，读取所述刻度指针18指示的所述角度刻度圆盘11上的角度数值，该角度数值即为转轴20转动的角度；55.步骤5，利用股骨前倾角是股骨颈轴线与人体冠状面所成的夹角相当于将平行于人体冠状面的股骨髁后缘连线和股骨颈轴线正投影于横切面上构成的视点夹角的原理，可知，前倾角和读取的所述角度数值互余，通过90°减去读取的所述角度数值即可获取前倾角。56.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。57.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。58.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。









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