(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211231013.0 (22)申请日 2022.10.10 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115290425 A (43)申请公布日 2022.11.04 (73)专利权人 山东中医药大学附属医院 地址 250014 山东省济南市历下区文化西 路42号 (72)发明人 王卫国　黄宏兴　史晓林　李振方　 谢文鹏　顾正位　翟浩然　王象鹏　 陈儒　赵明华　徐小东　李琦　 (74)专利代理 机构 北京方舟长风知识产权代理 事务所(普通 合伙) 16077 专利代理师 李绍金(51)Int.Cl. G01N 3/00(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01M 13/00(2019.01) (56)对比文件 CN 107036897 A,2017.08.1 1 US 20190 64304 A1,2019.02.28 CN 206387567 U,2017.08.08 审查员 汤敏 (54)发明名称 一种模拟膝关节软骨荷载的检测装置及方 法 (57)摘要 本申请公开了一种模拟膝关节软骨荷载的 检测装置及方法， 涉及检测设备技术领域,包括 支撑框架、 测试柱、 试样台和试样夹具， 试样台包 括支撑仓体和容纳定位柱， 支撑仓体用于容纳并 定位平台承 载组件和气量调整组件； 容纳定位柱 包括空心柱体、 承载平台、 支 撑杆、 环形隔膜和挤 压固定组件； 空心柱体为顶部开口的空心柱； 承 载平台为板形， 支撑杆的顶端固定在承载平台的 底部， 环形隔膜为橡胶材质 环形膜， 挤压固定组 件用于固定试样夹具； 平台承 载组件用于适时固 定支撑杆； 气量调整组件位于支撑仓体内部， 为 泵和阀的组合;实现了模拟膝关节软骨荷载的检 测装置清洁方便、 测试需求溶液量少且不容易在 测试准备阶段出现压头挤压试样现象的技术效 果。 权利要求书3页 说明书8页 附图9页 CN 115290425 B 2022.12.09 CN 115290425 B 1.一种模拟膝关节软骨荷载的检测装置， 包括支撑框架(100)、 测试柱(200)、 试样台和 试样夹具(600)， 其特征在于： 所述试样台包括支撑仓体(400)和容纳定位柱(500)， 支撑仓 体(400)用于容纳并定位平台承载组件(410)和气量调整组件(420)； 所述容纳定位柱(500)包括空心柱体(510)、 承载平台(520)、 支撑杆(530)、 环形隔膜 (540)和挤压固定组件(5 50)； 所述空心柱体(510)为顶部开口的空心柱， 固定在所述支撑仓体(400)上， 底部设置有 通行孔(51 1)； 所述承载平台(520)为板形， 支撑杆(530)的顶端固定在承载平台(520)的底部， 环形隔 膜(540)为橡胶材质环形膜， 内圈固定在承 载平台(520)的边缘， 外圈固定在空心柱体(510) 的内壁上， 空心柱体(510)、 承 载平台(520)、 支撑杆(530)和环形隔膜(540)共同组成了一个 密闭空间； 所述挤压固定组件(550)固定在 所述空心柱体(510)的内壁上， 用于通过多点挤压的方 式固定试样 夹具(600)； 所述平台承 载组件(410)固定在所述支撑仓体(400)内部， 用于适时 固定所述支撑杆(530)； 所述气量调整组件(420)位于所述支撑仓体(400)内部， 与密闭空间 连通， 为泵和阀的组合， 用于调整密闭空间内部的气体量。 2.如权利要求1所述的模拟膝关节软骨荷载的检测装置， 其特征在于： 所述空心柱体 (510)的侧壁上设置有用于与挤压固定组件(5 50)配合的螺纹孔(512)和手柄槽(513)； 所述挤压固定组件(550)包括环形导轨(551)、 异形转动环(552)、 转动手柄(555)、 支撑 体(556)、 滑动挤压杆(5 57)、 复位绳(5 58)和挤压固定杆(5 59)； 所述环形导轨(5 51)固定在所述空心 柱体(510)的内壁上； 所述异形转动环(552)的主体为环形， 沿自身轴线转动连接在所述环形导轨(551)上， 异形转动环(5 52)的横截面 为矩形， 内圈展开后呈波浪形； 所述转动手柄(5 55)固定在所述异形转动环(5 52)的外圈上； 所述支撑体(556)固定在 所述空心柱体(510)内部空间 的底部， 用于定位所述滑动挤压 杆(557)； 所述滑动挤压杆(557)的数量与支撑体(556)的数量相同， 为杆体， 朝向空心柱体(510) 轴线滑动定位在支撑体(5 56)上； 所述滑动挤压杆(557)之间的连线为等边三角形； 所述复位绳(558)为弹性绳， 用于凭 借自身弹力令滑动挤压杆(557)远离空心柱体(510)轴线的端部始终抵触在异形转动环 (552)的内圈上； 所述挤压固定杆(559)为螺纹杆， 穿入所述螺纹孔(512)并抵触在所述滑动挤压杆 (557)的外圈上， 起到适时限制所述异形转动环(5 52)的转动的作用。 3.如权利要求1所述的模拟膝关节软骨荷载的检测装置， 其特征在于： 所述平台承载组 件(410)包括滑动槽(411)、 滑动楔块(412)、 弹力簧(413)、 挤压定位杆(414)和螺纹通孔 (415)； 所述滑动槽(411)为直槽， 定位在所述支撑仓体(400)内部， 长度方向与支撑仓体(400) 高度方向垂直， 用于为滑动楔块(4 12)的移动导向； 所述滑动楔块(412)整体呈楔 形， 滑动定 位在所述滑动槽(411)内， 所述支撑杆(530)底部为与滑动楔块(412)相配合的斜面， 支撑杆 (530)的底部 抵触在所述滑动楔块(412)上；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115290425 B 2所述弹力簧(413)一端固定在滑动楔块(412)上， 另一端固定在支撑仓体(400)内壁上， 且水平设置， 用于赋予所述滑动楔块(412)滑动的趋势； 所述螺纹通孔(415)位于支撑仓体(400)的侧壁上， 用于定位所述挤压定位杆(414)； 所 述挤压定位杆(414)为螺纹杆， 穿入 所述螺纹通孔(415)并抵触在滑动楔块(412)上， 轴向与 滑动楔块(412)的滑动方向垂直， 用于通过挤压的方式 固定滑动楔块(412)。 4.如权利要求1所述的模拟膝关节软骨荷载的检测装置， 其特征在于： 所述气量调 整组 件(420)包括储气仓(421)、 活塞(422)、 施力杆(423)、 复位簧(424)、 输出管(425)和回流管 (427)； 所述储气仓(421)为柱形， 活塞(422)滑动定位在储气仓(421)内部， 复位簧(424)为压 簧， 定位在储气仓(421)内壁和活塞(42 2)之间； 所述施力杆(423)抵触在活塞(422)上， 且穿出储气仓(421)， 用于辅助操作人员推动活 塞(422)移位进 而促使储气仓(421)内气体输出； 所述输出管(425)和回流管(427)将密闭空间和储气仓(421)连通， 输出管(425)上定位 有单向阀(426)， 保障储气仓(421)中气体从输出管(425)处只 出不进， 回流管(427)上定位 有受控于控制单 元的截止阀(428)， 用于控制回流管(427)的通断。 5.如权利要求1至4任一所述的模拟膝关节软骨荷载的检测装置， 其特征在于： 所述试 样台还包括底座(300)， 底座(300)固定在支撑框架(100)上， 支撑仓体(400)绕自身轴线转 动连接在底座(3 00)的顶部； 底座(300)内置电机， 支撑 仓体(400)在控制单 元的控制下进行转动； 所述控制单元还包括转动 控制开关(910)， 转动控制开关(910)位于底座(300)上， 用于 控制支撑 仓体(400)的转动； 清洁时， 取出试样夹具(600)后可以将容纳定位柱(500)中的测试溶液吸出， 而后在容 纳定位柱(500)上平铺清洁湿巾， 控制测试柱(200)下移而后控制气量调整组件(420)运行， 令环形隔膜(540)隔着清 洁湿巾包覆压头(270)； 控制 支撑仓体(400)转动， 对压头(270)进 行擦拭清洁， 而后手捏清洁湿巾边缘， 控制支撑仓体(400)转动， 对容纳定位柱(500)进行擦 拭清洁。 6.如权利要求1所述的模拟膝关节软骨荷载的检测装置， 其特征在于： 还包括水囊组件 (700)； 所述水囊组件(700)包括滑动板体(710)、 第二 隔膜(720)、 输水管(730)、 水仓(740)、 水 温控制组件(75 0)和泵送组件(76 0)； 所述滑动板体(710)位于承载平台(520)之下， 滑动定位在 所述支撑杆(530)上， 二者之 间定位有滑动密封组件； 所述第二隔膜(720)的结构与环形隔膜(540)的结构相同， 内圈固定在所述滑动板体 (710)的边 缘， 外圈固定在所述空心 柱体(510)的内壁上； 所述滑动板体(710)、 第二隔膜(720)、 承载平台(520)、 环形隔膜(540)和空心柱体 (510)共同组成了一个密闭的储水空间； 所述水仓(740)位于水仓(740)内部， 通过输水管(730)与上述密闭的储水空间连通； 所 述输水管(730)包括输入水 管(731)和输出 水管(732)； 所述水温控制组件(75 0)为电加热丝， 定位在水仓(740)内部；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115290425 B 3