本發(fā)明涉及關(guān)節(jié)置換手術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種軟組織平衡測(cè)力裝置。

背景技術(shù)：

膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置是全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中膝周軟組織平衡的必備手術(shù)工具，膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置能夠?qū)浗M織進(jìn)行準(zhǔn)確地測(cè)力并監(jiān)控該軟組織所承受的力，從而方便醫(yī)護(hù)人員確定膝關(guān)節(jié)軟組織松解的具體方案。

現(xiàn)有的膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置在工作過(guò)程中一般通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等實(shí)現(xiàn)控制，手術(shù)中術(shù)者很難在操作手術(shù)器械時(shí)同時(shí)通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等方式操作膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置；同時(shí)，在手術(shù)中通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等方式操作膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置，容易產(chǎn)生二次污染的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種軟組織平衡測(cè)力裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置在手術(shù)過(guò)程中通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等方式進(jìn)行操作容易產(chǎn)生二次污染的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種軟組織平衡測(cè)力裝置，包括：測(cè)力傳感器，測(cè)力傳感器用于與待測(cè)軟組織接觸以檢測(cè)待測(cè)軟組織上所承受的壓力信號(hào)；微控制單元，與測(cè)力傳感器連接，用于控制測(cè)力傳感器的工作狀態(tài)并獲取測(cè)力傳感器所檢測(cè)的壓力信號(hào)，以及對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行處理并將處理后的壓力信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和/或發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器；語(yǔ)音控制單元，與微控制單元連接，用于接收外部語(yǔ)音信息，并將外部語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換成控制指令發(fā)送至微控制單元，以對(duì)微控制單元和/或測(cè)力傳感器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。

進(jìn)一步地，語(yǔ)音控制單元包括：語(yǔ)音獲取模塊，用于接收外部語(yǔ)音信息。

進(jìn)一步地，語(yǔ)音控制單元還包括：語(yǔ)音解析模塊，與語(yǔ)音獲取模塊連接，用于對(duì)外部語(yǔ)音信息進(jìn)行處理以將外部語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為控制指令并發(fā)送至微控制單元。

進(jìn)一步地，微控制單元包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，與測(cè)力傳感器連接，用于對(duì)測(cè)力傳感器檢測(cè)到的壓力信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

進(jìn)一步地，微控制單元還包括：數(shù)據(jù)處理模塊，與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，用于對(duì)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的壓力信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算處理。

進(jìn)一步地，微控制單元還包括：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊連接，用于將經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊處理后的壓力信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。

進(jìn)一步地，微控制單元還包括：數(shù)據(jù)傳輸模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊連接，用于將經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊處理后的壓力信號(hào)傳送至后臺(tái)服務(wù)器。

進(jìn)一步地，測(cè)力傳感器包括：兩個(gè)硅膜片傳感器，兩個(gè)硅膜片傳感器對(duì)稱設(shè)置；其中，微控制單元與兩個(gè)硅膜片傳感器均連接。

進(jìn)一步地，軟組織平衡測(cè)力裝置還包括：電源管理及供電單元，與測(cè)力傳感器、微控制單元以及語(yǔ)音控制單元均連接，用于為測(cè)力傳感器、微控制單元以及語(yǔ)音控制單元供電。

進(jìn)一步地，電源管理及供電單元具有充電接口。

應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的軟組織平衡測(cè)力裝置，包括：測(cè)力傳感器、微控制單元和語(yǔ)音控制單元，測(cè)力傳感器用于與待測(cè)軟組織接觸以檢測(cè)待測(cè)軟組織上所承受的壓力信號(hào)；微控制單元與測(cè)力傳感器連接，用于控制測(cè)力傳感器的工作狀態(tài)并獲取測(cè)力傳感器所檢測(cè)的壓力信號(hào)，以及對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行處理并將處理后的壓力信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和/或發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器；語(yǔ)音控制單元與微控制單元連接，用于接收外部語(yǔ)音信息，并將外部語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換成控制指令發(fā)送至微控制單元，以對(duì)微控制單元和測(cè)力傳感器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。從而全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中，術(shù)者可以通過(guò)語(yǔ)音對(duì)軟組織平衡測(cè)力裝置進(jìn)行指揮和操控，避免通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等方式操作造成的二次污染。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置在手術(shù)過(guò)程中通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等方式進(jìn)行操作容易產(chǎn)生二次污染的問題。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的一種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的第二種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的第三種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的第四種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的第五種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的第六種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的一種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的第七種軟組織平衡測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、測(cè)力傳感器；11、硅膜片傳感器；20、微控制單元；21、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；22、數(shù)據(jù)處理模塊；23、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；24、數(shù)據(jù)傳輸模塊；30、語(yǔ)音控制單元；31、語(yǔ)音獲取模塊；32、語(yǔ)音解析模塊；40、后臺(tái)服務(wù)器；50、電源管理及供電單元；60、墊片。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軟組織平衡測(cè)力裝置，如圖1所示，包括：測(cè)力傳感器10、微控制單元20和語(yǔ)音控制單元30，測(cè)力傳感器10用于與待測(cè)軟組織接觸以檢測(cè)待測(cè)軟組織上所承受的壓力信號(hào)；微控制單元20與測(cè)力傳感器10連接，用于控制測(cè)力傳感器10的工作狀態(tài)并獲取測(cè)力傳感器10所檢測(cè)的壓力信號(hào)，以及對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行處理并將處理后的壓力信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和/或發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器40；語(yǔ)音控制單元30與微控制單元20連接，用于接收外部語(yǔ)音信息，并將外部語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換成控制指令發(fā)送至微控制單元20，以對(duì)微控制單元20和/或測(cè)力傳感器10的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。

應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的軟組織平衡測(cè)力裝置，包括：測(cè)力傳感器10、微控制單元20和語(yǔ)音控制單元30，測(cè)力傳感器10用于與待測(cè)軟組織接觸以檢測(cè)待測(cè)軟組織上所承受的壓力信號(hào)；微控制單元20與測(cè)力傳感器10連接，用于控制測(cè)力傳感器10的工作狀態(tài)并獲取測(cè)力傳感器10所檢測(cè)的壓力信號(hào)，以及對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行處理并將處理后的壓力信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和/或發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器40；語(yǔ)音控制單元30與微控制單元20連接，用于接收外部語(yǔ)音信息，并將外部語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換成控制指令發(fā)送至微控制單元20，以對(duì)微控制單元20和測(cè)力傳感器10的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。從而全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中，術(shù)者可以通過(guò)語(yǔ)音對(duì)軟組織平衡測(cè)力裝置進(jìn)行指揮和操控，避免通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等方式操作造成的二次污染。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力裝置在手術(shù)過(guò)程中通過(guò)按鍵、旋鈕、觸摸屏等方式進(jìn)行操作容易產(chǎn)生二次污染的問題。

具體實(shí)施時(shí)，如圖2所示，語(yǔ)音控制單元30包括：語(yǔ)音獲取模塊31和語(yǔ)音解析模塊32，語(yǔ)音獲取模塊31內(nèi)設(shè)置有麥克風(fēng)，語(yǔ)音獲取模塊31用于接收外部語(yǔ)音信息；語(yǔ)音解析模塊32與語(yǔ)音獲取模塊31連接，用于對(duì)外部語(yǔ)音信息進(jìn)行處理以將外部語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為控制指令并發(fā)送至微控制單元20，由微控制單元20根據(jù)外部語(yǔ)音信息所表示的控制指令對(duì)測(cè)力傳感器10以及微控制單元內(nèi)部的相應(yīng)的模塊的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。例如，在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中，當(dāng)語(yǔ)音獲取模塊31接收到“開啟檢測(cè)”的語(yǔ)音信息時(shí)，則語(yǔ)音解析模塊32將該語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為開啟指令，由微控制單元20控制測(cè)力傳感器10開始檢測(cè)手術(shù)部位軟組織所承受的力；當(dāng)語(yǔ)音獲取模塊31接收到“停止檢測(cè)”的語(yǔ)音信息時(shí)，語(yǔ)音解析模塊32將該語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為停止指令，由微控制單元20控制測(cè)力傳感器10停止對(duì)檢測(cè)手術(shù)部位軟組織的檢測(cè)；當(dāng)語(yǔ)音獲取模塊31接收到“將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器”的語(yǔ)音信息時(shí)，語(yǔ)音解析模塊32將該語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)發(fā)送指令，由微控制單元20將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器40。

進(jìn)一步地，如圖3至圖5所示，微控制單元20包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21、數(shù)據(jù)處理模塊22、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23和數(shù)據(jù)傳輸模塊24。

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21與測(cè)力傳感器10連接，用于對(duì)測(cè)力傳感器10檢測(cè)到的壓力信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以將模擬形式的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的壓力信號(hào)，以便后續(xù)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算和處理；數(shù)據(jù)處理模塊22與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21連接，用于對(duì)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的壓力信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算處理。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊22運(yùn)算處理后的壓力信號(hào)根據(jù)不同的需求進(jìn)行相應(yīng)的處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23用于將經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊22處理后的壓力信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)傳輸模塊24用于將經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊22處理后的壓力信號(hào)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器40。

如圖6和圖7所示，測(cè)力傳感器10包括：兩個(gè)硅膜片傳感器11，微控制單元20與兩個(gè)硅膜片傳感器11均連接，兩個(gè)硅膜片傳感器11對(duì)稱設(shè)置在軟組織平衡測(cè)力裝置的端部，兩個(gè)硅膜片傳感器11的上表面覆蓋設(shè)置有墊片60，兩個(gè)硅膜片傳感器11通過(guò)墊片60與待測(cè)軟組織接觸以檢測(cè)軟組織所承受的力。

如圖8所示，為了保證軟組織平衡測(cè)力裝置各個(gè)單元和器件的正常運(yùn)行，進(jìn)一步地，軟組織平衡測(cè)力裝置還包括：電源管理及供電單元50，電源管理及供電單元50與測(cè)力傳感器10、微控制單元20以及語(yǔ)音控制單元30均連接，用于為測(cè)力傳感器10、微控制單元20以及語(yǔ)音控制單元30供電，從而保證軟組織平衡測(cè)力裝置各個(gè)單元和器件的正常工作。

電源管理及供電單元50上內(nèi)部設(shè)置與鋰電池，外部設(shè)置有與鋰電池連接的充電接口，通過(guò)充電接口鋰電池進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)鋰電池的循環(huán)工作。

在本發(fā)明實(shí)施例中，軟組織平衡測(cè)力裝置的測(cè)力傳感器10中的傳感器通過(guò)與微控制單元20的數(shù)據(jù)接口分別實(shí)現(xiàn)恒流供電，前端處理放大完成后送入專用多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21實(shí)現(xiàn)分時(shí)高速采用，采用后到數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)處理模塊22進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算處理，處理完成后的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23、數(shù)據(jù)傳輸模塊24，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23中的數(shù)據(jù)可供后期進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之用，數(shù)據(jù)傳輸模塊24可將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到電腦或移動(dòng)設(shè)備(如手機(jī)等終端設(shè)備)上進(jìn)行顯示、數(shù)據(jù)處理、記錄、報(bào)告生成等。

數(shù)據(jù)傳輸模塊24為無(wú)線通信模塊，軟組織平衡測(cè)力裝置通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊24與后臺(tái)服務(wù)器40無(wú)線連接，軟組織平衡測(cè)力裝置工作時(shí)將監(jiān)測(cè)到的內(nèi)外側(cè)軟組織張力數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)系統(tǒng)程序和后臺(tái)服務(wù)器40。服務(wù)系統(tǒng)程序包括數(shù)據(jù)顯示模塊和診斷建議模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊包括兩個(gè)獨(dú)立的張力顯示區(qū)。服務(wù)系統(tǒng)程序?qū)⒔邮盏降膬?nèi)外側(cè)軟組織張力數(shù)據(jù)傳至張力顯示區(qū)進(jìn)行顯示，后臺(tái)服務(wù)器40將接收到的數(shù)據(jù)與以往數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)后得出的診斷建議傳至診斷建議模塊進(jìn)行顯示。數(shù)據(jù)和診斷建議顯示同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)備份。另外，服務(wù)系統(tǒng)程序可與打印機(jī)連接，根據(jù)需要選擇性地將張力數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。

服務(wù)系統(tǒng)程序還包括主菜單模塊、患者信息模塊。主菜單模塊包括過(guò)往信息查詢、系統(tǒng)設(shè)置，患者信息模塊包括基本信息、術(shù)中張力信息，基本信息可自行錄入或通過(guò)相關(guān)信息平臺(tái)導(dǎo)入，術(shù)中張力信息術(shù)中系統(tǒng)自動(dòng)存儲(chǔ)。

本發(fā)明還提供一種用于全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的智能膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力服務(wù)方法，包括以下幾個(gè)步驟：

一、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟組織平衡測(cè)力裝置的測(cè)力傳感器10的兩個(gè)傳感系統(tǒng)測(cè)量到的膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)軟組織張力數(shù)據(jù)，并傳輸至服務(wù)系統(tǒng)程序和其后臺(tái)服務(wù)器40，服務(wù)系統(tǒng)程序?qū)⒔邮盏降膬?nèi)外側(cè)軟組織張力數(shù)據(jù)傳至張力顯示區(qū)進(jìn)行顯示；

二、數(shù)據(jù)處理：后臺(tái)服務(wù)器40接收軟組織平衡測(cè)力裝置工作時(shí)將監(jiān)測(cè)到的內(nèi)外側(cè)軟組織張力數(shù)據(jù)并與以往數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)后得出診斷建議并進(jìn)行顯示；

三、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理后的診斷建議在系統(tǒng)中顯示同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)備份，患者基本信息可自行錄入或通過(guò)相關(guān)信息平臺(tái)導(dǎo)入。

本發(fā)明實(shí)施例的軟組織平衡測(cè)力裝置的使用方法：

按手術(shù)工具術(shù)前滅菌要求，對(duì)軟組織平衡測(cè)力裝置進(jìn)行滅菌，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)術(shù)中使用時(shí)，通過(guò)向軟組織平衡測(cè)力裝置發(fā)送相應(yīng)的語(yǔ)音信息，例如，“開啟檢測(cè)”，語(yǔ)音獲取模塊31接收到“開啟檢測(cè)”的語(yǔ)音信息時(shí)，則語(yǔ)音解析模塊32將該語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為開啟指令，由微控制單元20控制電源管理及供電單元50為系統(tǒng)供電，系統(tǒng)開機(jī)，測(cè)力傳感器10開始檢測(cè)手術(shù)部位軟組織所承受的力。

按全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)常規(guī)操作步驟，完成股骨髁、脛骨近端的切割后，放置智軟組織平衡測(cè)力裝置，然后活動(dòng)膝關(guān)節(jié)，觀察電腦或移動(dòng)設(shè)備(如手機(jī)等終端設(shè)備)上服務(wù)系統(tǒng)程序顯示的內(nèi)外兩個(gè)區(qū)域力值與診斷建議，從而確定膝關(guān)節(jié)軟組織松解的方案。

使用完畢后，向軟組織平衡測(cè)力裝置發(fā)送相應(yīng)的語(yǔ)音信息，例如，“停止檢測(cè)”，語(yǔ)音獲取模塊31接收到“停止檢測(cè)”的語(yǔ)音信息時(shí)，語(yǔ)音解析模塊32將該語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為停止指令，由微控制單元20控制測(cè)力傳感器10停止對(duì)檢測(cè)手術(shù)部位軟組織的檢測(cè)，此時(shí)系統(tǒng)完全斷電，智能膝關(guān)節(jié)軟組織平衡測(cè)力系統(tǒng)進(jìn)入關(guān)機(jī)模式，待下次使用時(shí)使用磁鐵重新觸發(fā)開機(jī)。

本發(fā)明技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果

1、本發(fā)明可使軟組織平衡測(cè)力裝置實(shí)現(xiàn)完全斷電關(guān)機(jī)，智能設(shè)備不必保持待機(jī)模式，不會(huì)消耗電量，利于存儲(chǔ)電量管理。

2、本發(fā)明可使軟組織平衡測(cè)力裝置實(shí)現(xiàn)非接觸式喚醒，避免了喚醒時(shí)二次污染的問題。

3、本發(fā)明使用的霍爾開關(guān)完全內(nèi)置于軟組織平衡測(cè)力裝置的電源管理電路中，系統(tǒng)外部無(wú)需預(yù)留物理開關(guān)，便于系統(tǒng)總體密封，滿足手術(shù)工具術(shù)前滅菌要求。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。