阅读说明：本技术 截骨量的测量装置 (Osteotomy amount measuring device ) 是由 庞博 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本申请提供了一种截骨量的测量装置,该装置包括：测量结构,包括测量本体部、测距模块、滑动测量模块和角度测量模块；电源单元,位于容纳腔内,电源单元包括霍尔开关；磁性部,与霍尔开关适配,在磁性部与霍尔开关的距离小于或者等于预定距离的情况下,霍尔开关闭合。移动磁性部接近测量装置,在磁性部与霍尔开关的距离小于或者等于预定距离的情况下,霍尔开关闭合,进而控制电源单元向测量结构供电,当测量结构处于非工作状态时,控制磁性部远离测量装置,测量装置测量得到测量数据,测量数据包括股骨髁表面上的各测量点在预定空间坐标系中的坐标,进而将可测量点的坐标值作为截骨量参考值,可以实现在三维空间上的准确截骨。(The application provides a device for measuring osteotomy amount, the device includes: the measuring structure comprises a measuring body part, a distance measuring module, a sliding measuring module and an angle measuring module; the power supply unit is positioned in the accommodating cavity and comprises a Hall switch; and the magnetic part is matched with the Hall switch, and the Hall switch is closed under the condition that the distance between the magnetic part and the Hall switch is less than or equal to a preset distance. The movable magnetic part is close to the measuring device, the Hall switch is closed under the condition that the distance between the magnetic part and the Hall switch is smaller than or equal to the preset distance, the power supply unit is further controlled to supply power to the measuring structure, when the measuring structure is in a non-working state, the magnetic part is controlled to be far away from the measuring device, the measuring device measures to obtain measured data, the measured data comprise coordinates of all measuring points on the surface of the femoral condyle in a preset space coordinate system, and then the coordinate values of the measuring points are used as a bone cutting amount reference value, so that accurate bone cutting in a three-dimensional space can be realized.)

截骨量的测量装置

技术领域

本申请涉及检测领域，具体而言，涉及一种截骨量的测量装置。

背景技术

作为主要关节置换术之一的全膝关节置换术是一项成熟的手术，全膝关节置换术的成功与否及对其临床疗效的影响因素的研究，一直是人们关注的问题。要取得好的临床远期疗效，适应症的选择、假体的选定、手术技巧的准确、围手术前的管理都很重要，尤其对手术技巧的要求较高，既要在三维空间上准确截骨、假体立体摆置，还要注意屈伸膝关节时间隙及韧带等软组织平衡、稳定，保证股骨、胫骨和髌骨假体部件的置位准确无误。

全膝关节置换术的最重要目标是恢复下肢力线与平衡膝关节屈伸间隙。下肢力线是一条起于股骨头旋转中心止于内外踝中点的一条假想直线，表示正常人体下肢在负重位时的力学传导线路。对于正常人来说，下肢的远端股骨侧与该力线存在着5°～7°的外翻角，而近端胫骨侧与该线存在着2°～3°的内翻角，因此在进行TKA手术中的膝关节截骨时，必须考虑到上述解剖学因素，以使下肢力线重建至内外翻趋于0°的理想状态，准确的截骨是保证下肢力线准确的关键环节。

随着智能设备的普及，人们对智能设备的使用频率越来越频繁，这些设备的功耗也越来越大，这也就导致智能设备的待机时长越来越短。

所有新生的智能设备，以及过去的智能手机以及电脑等设备，都是以电池作为能量来源的。这些或设备的耗电量越小，其待机时间也就越长。但与之相悖的是，设备的性能运转越强，其耗电量越大，同时设备的使用频率也会使得设备的耗电量越来越大。因此为了延长设备的使用时长，当用户不使用智能设备时，设备中的相关服务会停止/停用/暂停，这样也就可以有效的保存电量。

然而，当智能设备中的服务处于停止/停用/暂停状态时，智能设备依旧为待机模式，并未断电，依旧会消耗电量，这显然不利用智能设备的存储电量管理。通过电源开关完全切断电源可以最大限度避免待机电量消耗，若使处于关机模式的智能设备再次恢复到待机状态，就需要唤醒该智能设备。

现有唤醒技术一般通过物理按压开关唤醒处于关机模式的智能设备，很难满足手术工具术前灭菌要求及灭菌后按压开关产生二次污染的问题。若采用软件唤醒，智能设备必须保持待机模式，并未断电，依旧会消耗电量，这显然不利用智能设备的存储电量管理。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种截骨量的测量装置，以解决现有技术中的截骨量的测量装置的唤醒技术会产生二次污染和耗电量较多的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种截骨量的测量装置，该装置包括：测量结构，包括测量本体部、测距模块、滑动测量模块和角度测量模块，所述测量本体部具有容纳腔，所述测距模块、滑动测量模块和角度测量模块位于所述容纳腔内，所述测量结构可沿所述测量结构的长度方向移动，所述测距模块用于测量股骨髁表面上的各测量点与参考平面之间的距离，所述参考平面为所述测距模块的预定点所在的平面，且所述参考平面与预定空间坐标系中的XY平面平行，所述滑动测量模块用于测量投影点与坐标原点的距离，所述坐标原点为所述预定空间坐标系的原点，所述投影点为所述测量点在所述预定空间坐标系中的XY平面上的投影，所述角度测量模块用于测量预定连线与X轴之间的夹角，所述预定连线为所述投影点与所述坐标原点的连线；电源单元，位于所述容纳腔内，所述电源单元包括霍尔开关，所述霍尔开关用于控制所述电源单元是否至少向所述测量结构供电；磁性部，与所述霍尔开关适配，在所述磁性部与所述霍尔开关的距离小于或者等于预定距离的情况下，所述霍尔开关闭合。

进一步地，所述测量本体部包括第一端和第二端，所述测量本体部还包括位于所述第一端和所述第二端之间的中间部，所述测距模块位于所述第一端对应的容纳腔内。

进一步地，所述滑动测量模块和所述角度测量模块间隔地位于所述中间部对应的容纳腔内。

进一步地，所述测距模块包括：激光发射结构，用于从所述预定点向所述测量点发射测距激光；激光接收结构，用于接收从所述测量点反射回所述预定点的所述测距激光。

进一步地，所述测量装置还包括：数据处理单元，位于所述容纳腔内。

进一步地，所述数据处理单元包括：数据存储模块，用于对所述测量结构的测量数据进行存储；无线数据传输模块，用于将所述测量数据传输至电脑或者移动设备；微控制模块，对所述测量数据进行计算；供电电路，与所述数据存储模块、所述无线数据传输模块和所述微控制模块分别电连接。

进一步地，所述测量装置还包括：定位结构，包括安装槽；支撑件，包括第三端和第四端，所述第三端位于所述安装槽内，所述第四端突出于所述定位结构，所述测量本体部与所述第三端连接，所述中间部与所述第四端连接。

进一步地，所述定位结构包括：定位本体部，所述安装槽位于所述定位本体部上，所述定位本体部具有定位孔；定位件，穿设在所述定位孔中。

进一步地，所述定位件为克氏针。

进一步地，所述测量结构可以所述支撑件为轴线旋转且可沿所述测量结构的长度方向移动。

应用本申请的技术方案，移动磁性部接近测量装置，在磁性部与霍尔开关的距离小于或者等于预定距离的情况下，霍尔开关闭合，进而控制电源单元向测量结构供电，当测量结构处于非工作状态时，控制磁性部远离测量装置，测量装置测量得到测量数据，测量数据包括股骨髁表面上的各测量点在预定空间坐标系中的坐标，包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标，进而根据测量得到的坐标值，得到各测量点的精确的位置，进而将可测量点的坐标值作为截骨量参考值，可以实现在三维空间上的准确截骨，且无需通过按键、旋钮或触摸屏等方式实现测量数据的控制，大大简化了控制程序，且在数据测量过程中，无需接触医疗设备，不会造成二次污染。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请实施例的一种截骨量的测量装置在使用时的部分结构示意图；

图2示出了根据本申请实施例的一种截骨量的测量装置部分结构示意图；

图3示出了根据本申请实施例的又一种截骨量的测量装置部分结构示意图；以及

图4示出了根据本申请实施例的再一种截骨量的测量装置部分结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、待测股骨；10、定位结构；11、安装槽；12、定位本体部；13、定位件；20、支撑件；21、第三端；22、第四端；30、测量结构；31、测量本体部；32、测距模块；320、激光发射结构；321、激光接收结构；33、滑动测量模块；34、角度测量模块；35、容纳腔；36、第一端；37、第二端；40、数据处理单元；41、数据存储模块；42、无线数据传输模块；43、微控制模块；44、供电电路；45、预处理电路；450、滤波模块；451、放大模块；452、模数转换模块；50、电源单元。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中，截骨量的测量装置的唤醒技术会产生二次污染和耗电量较多，为了解决如上截骨量的测量装置的唤醒技术会产生二次污染和耗电量较多的问题，本申请提出了一种截骨量测量装置。

图1与图2是根据本申请实施例的一种截骨量的测量装置部分结构示意图。如图1和图2所示，该测量装置包括：

测量结构30，包括测量本体部31、测距模块32、滑动测量模块33和角度测量模块34，上述测量本体部31具有容纳腔35，上述测距模块32、滑动测量模块33和角度测量模块34位于上述容纳腔35内，上述测量结构30可沿上述测量结构30的长度方向移动，上述参考平面为上述测距模块32的预定点所在的平面，且上述参考平面与预定空间坐标系中的XY平面平行，上述滑动测量模块33用于测量投影点与坐标原点的距离，上述坐标原点为预定空间坐标系的原点，上述投影点为上述测量点在上述预定空间坐标系中的XY平面上的投影，上述角度测量模块34用于测量预定连线与X轴之间的夹角，上述预定连线为上述投影点与上述坐标原点的连线；

电源单元50，位于上述容纳腔35内，上述电源单元50包括霍尔开关(图中未示出)，上述霍尔开关用于控制上述电源单元50是否至少向上述测量结构30供电；

磁性部(图中未示出)，与上述霍尔开关适配，在上述磁性部与上述霍尔开关的距离小于或者等于预定距离的情况下，上述霍尔开关闭合。

本方案中，移动磁性部接近测量装置，在磁性部与霍尔开关的距离小于或者等于预定距离的情况下，霍尔开关闭合，进而控制电源单元向测量结构供电，当测量结构处于非工作状态时，控制磁性部远离测量装置，测量装置测量得到测量数据，测量数据包括股骨髁表面上的各测量点在预定空间坐标系中的坐标，如图3所示，包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标，进而根据测量得到的坐标值，得到各测量点的精确的位置，进而将可测量点的坐标值作为截骨量参考值，可以实现在三维空间上的准确截骨，且无需通过按键、旋钮或触摸屏等方式实现测量数据的控制，大大简化了控制程序，且在数据测量过程中，无需接触医疗设备，不会造成二次污染。

提前定义预定空间坐标系，股骨髁表面为曲面，且设置预定空间坐标系中的XY平面与股骨髁表面有一定的距离，将股骨髁表面上的各测量点投影到预定空间坐标系中的XY平面上，就可以得到各投影点与坐标原点的距离，再结合测量得到的角度，根据三角函数原理，即可以得到股骨髁表面上的各测量点的X轴坐标和Y轴坐标。例如，如图3所示，股骨髁表面上的某个测量点P在预定空间坐标系中的XY平面上的投影点P’与坐标原点的距离为L，测量得到的夹角设置为与X轴的正向夹角，夹角大小为θ，则有，该测量点的X轴坐标为Lcosθ，该测量点的Y轴坐标为Lsinθ。

本申请的一种实施例，如图2所示，上述测量本体部31还包括第一端36和第二端37，上述测量本体部31还包括位于上述第一端36和上述第二端37之间的中间部，上述测距模块32位于上述第一端36对应的容纳腔35内，将测距模块32设置在第一端36对应的容纳腔35内有利于增大测量范围。

本申请的一种实施例，如图2所示，上述滑动测量模块33和上述角度测量模块34间隔地位于上述中间部对应的容纳腔35内，使得滑动测量模块33和角度测量模块34测得的测量数据更为准确，另外滑动测量模块33和角度测量模块34的相对位置关系如何设置，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。

本申请的一种实施例，测距模块为激光测距模块，如图2所示，上述测距模块32包括激光发射结构320和激光接收结构321，激光发射结构320用于从上述预定点向上述测量点发射测距激光；激光接收结构321用于接收从上述测量点反射回上述预定点的上述测距激光。如图3所示，激光发射结构从预定点O(参考平面上的点)向测量点P发射激光，上述预定点O为上述参考平面上的点，上述参考平面与上述预定空间坐标系中的XY平面平行且具有预定距离；激光接收结构在上述预定点O接收从上述测量点P反射回的上述激光；根据发射上述激光和接收上述激光的时间差，并根据上述时间差和上述激光的传播速度，确定第一距离。激光具有高精度，高能量的性质，利用激光测距可以测得较精确的距离，利用激光的反射特性，进而结合时间差和激光的传播速度可以确定第一距离，上述参考平面与上述预定空间坐标系中的XY平面平行且具有预定距离，第二距离为参考平面与上述预定空间坐标系的XY平面之间的距离，计算上述第一距离和第二距离的差值，得到各上述测量点的Z轴坐标。如图3所示，设置一个参考平面，且该参考平面与预定空间坐标系的XY平面有一定的距离，且将参考平面设置在远离股骨髁表面的方向上，使得股骨髁表面处于参考平面与空间坐标系的XY平面之间，进而根据第一距离和第二距离的差值就可以确定测量点的Z轴坐标，如图3所示，将第一距离设置为H2，将第二距离设置为H1，则测量点的Z轴坐标为H1-H2。

本申请的一种实施例，获取第一距离的过程包括：如图3所示，从预定点O向上述测量点P发射激光，上述预定点O为上述参考平面上的点，上述参考平面与上述预定空间坐标系中的XY平面平行且具有预定距离；在上述预定点O接收从上述测量点P反射回的上述激光；根据发射上述激光和接收上述激光的时间差，并根据上述时间差和上述激光的传播速度，确定上述第一距离，例如，若时间差为△t，激光的传播速度为v。则有，H2＝△t*v，该实施例中，预定点所在的且与上述预定空间坐标系中的XY平面平行的平面就是参考平面。

本申请的一种实施例，如图2所示，上述测量装置还包括数据处理单元40，数据处理单元40位于上述容纳腔35内，使得装置的空间利用率较高，节省空间。

本申请的一种实施例，如图2和图4所示，上述数据处理单元40包括数据存储模块41、无线数据传输模块42、微控制模块43和供电电路44，数据存储模块41用于对上述测量结构30的测量数据进行存储；无线数据传输模块42用于将上述测量数据传输至电脑或者移动设备；微控制模块43用于对上述测量数据进行计算；供电电路44与上述数据存储模块41、上述无线数据传输模块42和上述微控制模块43分别电连接。

本申请的一种实施例，如图1和图4所示，上述数据处理单元40还包括预处理电路45，预处理电路45包括滤波模块450、放大模块451和模数转换模块452。一般而言，由于外部噪声的影响，测量数据中往往掺杂着噪声信号，所以对测量数据进行滤波处理滤除测量数据中的噪声信号，从而可以得到更为准确的测量数据，进而根据该测量数据得到更为准确的接骨量。具体地，滤波处理可以为低通滤波处理、高通滤波处理和带通滤波处理等，具体选择哪种滤波处理方式，由本领域技术人员根据所检测到的测量数据的具体的性质决定。另外，测得的测量数据往往较小，例如，大小为0～30mV，所以对滤波后的测量数据进行放大处理，具体地，放大处理可以通过连接前端放大电路实现，前端放大电路的选择由本领域技术人员根据实际情况选择；为了方便信息处理，将模拟信号转化为数字信号，进而可以通过微处理器处理。

本申请的一种实施例，如图1和图2所示，上述测量装置还包括定位结构10和支撑件20，定位结构10包括安装槽11；支撑件20包括第三端21和第四端22，上述第三端21位于上述安装槽11内，上述第四端22突出于上述定位结构10，上述测量本体部31与上述第四端22连接，上述中间部与上述第四端22连接。

本申请的一种实施例，如图1所示，上述定位结构10包括定位本体部12和定位件13，上述安装槽11位于上述定位本体部12上，上述定位本体部12具有定位孔；定位件13穿设在上述定位孔中(图中未示出)；定位件13穿设在上述定位孔中。定位件13进一步保证了在使用过程中，测量装置可以稳定地固定在待测股骨1上。

本申请的一种实施例，如图1所示，上述定位件13为克氏针，克氏针较细，能够进一步保证该测量装置可以更可靠地固定在待测股骨1上。

本申请的一种实施例，上述磁性部为磁铁，磁铁的磁性强度可以根据实际情况进行选择。

本申请的一种实施例，如图2所示，上述测量装置还包括电源单元50，电源单元50位于上述容纳腔35内。电源单元50为上述测距模块32、滑动测量模块33、角度测量模块34和数据处理单元40供电。

如图2所示，由于测距模块32、激光发射结构320、激光接收结构321、滑动测量模块33、角度测量模块34、数据处理单元40和电源单元50均位于容纳腔35内，从外部无法看到，为了示出以上结构大致的位置，图2中用虚线表示。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的截骨量测量装置，移动磁性部接近测量装置，在磁性部与霍尔开关的距离小于或者等于预定距离的情况下，霍尔开关闭合，进而控制电源单元向测量结构供电，当测量结构处于非工作状态时，控制磁性部远离测量装置，测量装置测量得到测量数据，测量数据包括股骨髁表面上的各测量点在预定空间坐标系中的坐标，包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标，进而根据测量得到的坐标值，得到各测量点的精确的位置，进而将可测量点的坐标值作为截骨量参考值，可以实现在三维空间上的准确截骨，且无需通过按键、旋钮或触摸屏等方式实现测量数据的控制，大大简化了控制程序，且在数据测量过程中，无需接触医疗设备，不会造成二次污染。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。