人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置。
【背景技術】
[0002]目前，骨折是較為常見的外科疾病，尤其是人體前臂更容易發生骨折，當骨折發生以后，醫生需要對骨折部位進行正骨，然后在進行包扎和固定，正骨的好壞影響到骨折部位的恢復，是治療骨折的最關鍵的環節，如果正骨操作不熟練，不但會影響到治療，還會對骨折部位造成二次傷害。因此對于剛參加工作的醫生來說需要在實際操作前進行學習和訓練，但目前市場上還沒有能夠進行正骨教學和訓練的裝置。

【發明內容】

[0003]為解決以上技術上的不足，本實用新型提供了一種容易操作，教學和訓練效果好的人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置。
[0004]本實用新型是通過以下措施實現的:
[0005]本實用新型的一種人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，包括由若干部件組
[0006]裝成的人體前臂模型，所述人體前臂模型上設置有用于采集在對人體前臂模型進行正骨訓練時各部件運動參數的傳感器，所述傳感器連接有用于將運動參數進行分析處理并還原成虛擬圖像的控制器，所述控制器連接有用于將虛擬圖像顯示出來的顯示屏。
[0007]上述人體前臂模型包括手掌模型和撓骨模型，所述撓骨模型左側或右側并排連接有可前后縱向和左右橫向移動且呈斷裂狀的尺骨模型，所述手掌模型通過翻轉鉸鏈連接在撓骨模型前端，撓骨模型前部嵌入有沿撓骨模型長度方向延伸的軌道，所述軌道內匹配有滑塊，撓骨模型后部嵌入有位移傳感器，所述位移傳感器的移動端與滑塊相連接，撓骨模型上設置有九軸陀螺儀傳感器，尺骨模型上設置有六軸陀螺儀傳感器，所述六軸陀螺儀傳感器、九軸陀螺儀傳感器和位移傳感器與控制器相連接。
[0008]上述撓骨模型兩端固定連接有直角固定件，所述尺骨模型兩端通過可前后縱向和左右橫向移動的鎖節連接在兩個直角固定件之間。
[0009]上述翻轉鉸鏈包括相對的兩個C形連接件，前端的C形連接件端面與手掌模型連接，后端的C形連接件端面與直角固定件連接，并且兩個C形連接件對接后的重疊部分穿有轉軸。
[0010]上述撓骨模型采用鋁型材，撓骨模型前部上方開有長條槽，所述軌道嵌入到長條槽內，撓骨模型中部內開有通槽，所述位移傳感器嵌入到通槽內。
[0011]上述尺骨模型為根據CT掃描參數采用3D打印出來的部件。
[0012]上述滑塊采用超精密微型滾珠滑塊。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型的裝置可以用于骨折手法復位的醫學教學，而且也可以讓學生練習正骨手法，能夠即刻看到骨折復位效果，對提升正骨療效和傳承正骨手法具有重要的作用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型人體前臂模型組裝后的結構示意圖。
[0015]圖2為本實用新型人體前臂模型分解后結構示意圖。
[0016]圖3為本實用新型使用狀態時的示意圖。
[0017]其中:1手掌模型，2撓骨模型，3尺骨模型，4翻轉鉸鏈，5鎖節，6六軸陀螺儀傳感器，7軌道，8滑塊，9直角固定件，10九軸陀螺儀傳感器，11位移傳感器。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的描述:
[0019]本實用新型的一種人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，適用于中醫正骨教學適用于中醫正骨教學和訓練。包括由若干部件組裝成的人體前臂模型，人體前臂模型上設置有用于采集在對人體前臂模型進行正骨訓練時各部件運動參數的傳感器，傳感器連接有用于將運動參數進行分析處理并還原成虛擬圖像的控制器，控制器連接有用于將虛擬圖像顯示出來的顯示屏。操作者對人體前臂模型進行正骨操作，在操作過程中，傳感器采集骨折斷端在正骨復位過程中的位移和角度變化信息，從而描繪出正骨過程的軌跡，提高正骨訓練的效果Ο
[0020]如圖1、2、3所示，人體前臂模型包括手掌模型1和撓骨模型2，撓骨模型2左側或右側并排連接有可前后縱向和左右橫向移動且呈斷裂狀的尺骨模型3，手掌模型1通過翻轉鉸鏈4連接在撓骨模型2前端。人體前臂模型是1:1仿真人體前臂尺骨骨折。其中沒有骨折的橈骨模型為整個模型的支撐部件，其采用歐標2020工業鋁型材制作。作為正骨對象的尺骨模型3根據CT掃描參數采用3D打印出來的部件。
[0021]骨折分骨折近端和骨折遠端，均包含2個自由度，骨折兩端之間存在位移關系，因此在撓骨模型2上安裝了位移傳感器11。具體的安裝方式是，在撓骨模型2前部嵌入沿撓骨模型2長度方向延伸的軌道7，軌道7內匹配有滑塊8，撓骨模型2后部嵌入位移傳感器11，位移傳感器11的移動端與滑塊8相連接，位移傳感器11能夠采集到骨折兩端之間的位移關系。
[0022]撓骨模型2上設置有九軸陀螺儀傳感器10，尺骨模型3上設置有六軸陀螺儀傳感器6，六軸陀螺儀傳感器6、九軸陀螺儀傳感器10和位移傳感器11與控制器相連接。使用九軸陀螺儀感知橈骨模型的轉動角度和加速度的變化信息，該九軸陀螺儀安裝在橈骨模型的鋁型材上。使用六軸陀螺儀感知尺骨骨折轉動角度的變化信息，該六軸陀螺儀安裝在3D打印的尺骨模型3骨折近端之上。位移測距傳感器測量正骨過程中斷骨的位移變化。通過這個人體前臂骨折模型，我們可以通過傳感器獲取以下信息:1、手臂的姿態；2、骨折斷端的移位情況；3、骨折斷端對位過程的整個運動軌跡。
[0023]撓骨模型2兩端固定連接有直角固定件9，尺骨模型3兩端通過可前后縱向和左右橫向移動的鎖節5連接在兩個直角固定件9之間。根據骨骼的運動特點，該雙自由度的鎖節5自轉軸被鎖死，因此不能夠自由旋轉角度，但可以橫向縱向靈活移動。連接手掌模型1和撓骨模型2的翻轉鉸鏈4包括相對的兩個C形連接件，前端的C形連接件端面與手掌模型1連接，后端的C形連接件端面與直角固定件9連接，并且兩個C形連接件對接后的重疊部分穿有轉軸。撓骨模型2采用鋁型材，撓骨模型2前部上方開有長條槽，軌道7嵌入到長條槽內，撓骨模型2中部內開有通槽，位移傳感器11嵌入到通槽內。
[0024]安裝的步驟:第一步，首先使用線切割技術在橈骨上方切割出合適大小的空間以便于安裝軌道7，要求超高精度，垂直誤差小于0.1絲。然后在該軌道7上安裝滑塊8，該滑塊8最終要與位移傳感器11移動段相連，用于精確控制位移傳感器11的移動。第二步，在橈骨下方切割出放置位移傳感器11的空間，把位移傳感器11放置于橈骨內部，移動端與尺骨骨折遠端相連。
[0025]以上所述僅是本專利的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，其特征在于:包括由若干部件組 裝成的人體前臂模型，所述人體前臂模型上設置有用于采集在對人體前臂模型進行正骨訓練時各部件運動參數的傳感器，所述傳感器連接有用于將運動參數進行分析處理并還原成虛擬圖像的控制器，所述控制器連接有用于將虛擬圖像顯示出來的顯示屏。2.根據權利要求1所述人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，其特征在于:所 述人體前臂模型包括手掌模型和撓骨模型，所述撓骨模型左側或右側并排連接有可前后縱向和左右橫向移動且呈斷裂狀的尺骨模型，所述手掌模型通過翻轉鉸鏈連接在撓骨模型前端，撓骨模型前部嵌入有沿撓骨模型長度方向延伸的軌道，所述軌道內匹配有滑塊，撓骨模型后部嵌入有位移傳感器，所述位移傳感器的移動端與滑塊相連接，撓骨模型上設置有九軸陀螺儀傳感器，尺骨模型上設置有六軸陀螺儀傳感器，所述六軸陀螺儀傳感器、九軸陀螺儀傳感器和位移傳感器與控制器相連接。3.根據權利要求2所述人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，其特征在于:所述撓骨模型兩端固定連接有直角固定件，所述尺骨模型兩端通過可前后縱向和左右橫向移動的鎖節連接在兩個直角固定件之間。4.根據權利要求2所述人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，其特征在于:所述翻轉鉸鏈包括相對的兩個C形連接件，前端的C形連接件端面與手掌模型連接，后端的C形連接件端面與直角固定件連接，并且兩個C形連接件對接后的重疊部分穿有轉軸。5.根據權利要求2所述人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，其特征在于:所述撓骨模型采用鋁型材，撓骨模型前部上方開有長條槽，所述軌道嵌入到長條槽內，撓骨模型中部內開有通槽，所述位移傳感器嵌入到通槽內。6.根據權利要求2所述人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，其特征在于:所述尺骨模型為根據CT掃描參數采用3D打印出來的部件。7.根據權利要求2所述人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，其特征在于:所述滑塊采用超精密微型滾珠滑塊。
【專利摘要】本實用新型的一種人體前臂骨折仿真正骨訓練裝置，包括由若干部件組裝成的人體前臂模型，所述人體前臂模型上設置有用于采集在對人體前臂模型進行正骨訓練時各部件運動參數的傳感器，所述傳感器連接有用于將運動參數進行分析處理并還原成虛擬圖像的控制器，所述控制器連接有用于將虛擬圖像顯示出來的顯示屏。本實用新型的有益效果是：本實用新型的裝置可以用于骨折手法復位的醫學教學，而且也可以讓學生練習正骨手法，能夠即刻看到骨折復位效果，對提升正骨療效和傳承正骨手法具有重要的作用。
【IPC分類】G09B23/28
【公開號】CN205038887
【申請號】CN201520735653
【發明人】曹慧, 張俊忠, 劉靜, 魏德健, 王 鋒, 馬金剛, 李振陽
【申請人】山東中醫藥大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年9月22日