本發(fā)明涉及關節(jié)置換手術設備領域，具體而言，涉及一種軟組織平衡測力裝置。

背景技術：

膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置是全膝關節(jié)置換術中膝周軟組織平衡的必備手術工具，膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置能夠對軟組織進行準確地測力并監(jiān)控該軟組織所承受的力，從而方便醫(yī)護人員確定膝關節(jié)軟組織松解的具體方案。

膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置一般采用鋰電池進行供電，在實際手術過程中，膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置并非一直處于使用狀態(tài)，而在非使用狀態(tài)時，膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置會以待機形式運行，從而會消耗一定的電量，從而不利于膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置的存儲電量管理。

通過電源開關完全切斷電源可以最大限度避免待機電量消耗。而在需要使用時，為了使處于關機模式的膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置再次恢復到待機狀態(tài)，就需要喚醒該智能設備。

現(xiàn)有的喚醒方式一般通過物理按壓開關喚醒處于關機模式的膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置，而按壓物理開關很難滿足手術工具術前滅菌要求及滅菌后按壓開關產生二次污染的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種軟組織平衡測力裝置，以解決現(xiàn)有技術中的膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置通過物理按壓開關由關機模式喚醒至待機模式難以滿足手術工具術前滅菌要求的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種軟組織平衡測力裝置，包括：測力傳感器單元，測力傳感器單元用于與待測軟組織接觸以檢測待測軟組織上所承受的壓力信號；供電單元，與測力傳感器單元連接，用于為測力傳感器單元供電；其中，供電單元上設置有霍爾開關，霍爾開關用于在其磁力感應端所感應到的磁感應強度大于預設值時觸發(fā)供電單元開啟以向測力傳感器單元供電。

進一步地，軟組織平衡測力裝置還包括：磁性部件，用于在外力帶動下靠近霍爾開關以使霍爾開關觸發(fā)供電單元開啟。

進一步地，磁性部件為永磁體。

進一步地，磁性部件為電磁體。

進一步地，供電單元包括：鋰電池；電源管理電路，與鋰電池和測力傳感器單元均連接，鋰電池通過電源管理電路向測力傳感器單元供電；其中，霍爾開關設置在電源管理電路上。

進一步地，供電單元還包括：充電接口，與電源管理電路連接，充電接口用于通過電源管理電路向鋰電池充電。

進一步地，霍爾開關內部設置有觸發(fā)器，觸發(fā)器用于在磁力感應端感應到磁感應強度大于預設值時產生相應的電位差以觸發(fā)供電單元開啟。

進一步地，軟組織平衡測力裝置還包括：數據傳輸處理單元，與測力傳感器單元連接，用于將測力傳感器單元檢測到的壓力信號進行處理并傳送至后臺服務器；其中，供電單元與數據傳輸處理單元連接，霍爾開關還用于在其磁力感應端所感應到的磁感應強度大于預設值觸發(fā)供電單元開啟以向數據傳輸處理單元供電。

進一步地，數據傳輸處理單元包括：模數轉換模塊，用于對測力傳感器單元檢測到的壓力信號進行模數轉換。

進一步地，數據傳輸處理單元還包括：微控制模塊，用于對經過模數轉換后的壓力信號進行相應的運算處理。

進一步地，數據傳輸處理單元還包括：數據存儲模塊，用于將經過微控制模塊處理后的壓力信號進行存儲。

進一步地，數據傳輸處理單元還包括：無線數據傳輸模塊，用于將經過微控制模塊處理后的壓力信號發(fā)送至后臺服務器。

應用本發(fā)明技術方案的軟組織平衡測力裝置，包括：測力傳感器單元和供電單元，測力傳感器單元用于與待測軟組織接觸以檢測待測軟組織上所承受的壓力信號；供電單元與測力傳感器單元連接，用于為測力傳感器單元供電；其中，供電單元上設置有霍爾開關，霍爾開關用于在其磁力感應端所感應到的磁感應強度大于預設值時觸發(fā)供電單元開啟以向測力傳感器單元供電。從而在全膝關節(jié)置換術中通過外部磁性部件在不接觸測力裝置的情況下即可將測力裝置由關機模式喚醒至待機模式，既能達到節(jié)省裝置電量的目的，同時可以有效避免手術過程中的手術設備的二次污染。解決了現(xiàn)有技術中的膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置通過物理按壓開關由關機模式喚醒至待機模式難以滿足手術工具術前滅菌要求的問題。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發(fā)明實施例可選的一種軟組織平衡測力裝置的結構框圖；

圖2是根據本發(fā)明實施例可選的第二種軟組織平衡測力裝置的結構框圖；

圖3是根據本發(fā)明實施例可選的第三種軟組織平衡測力裝置的結構框圖；

圖4是根據本發(fā)明實施例可選的第四種軟組織平衡測力裝置的結構框圖；以及

圖5是根據本發(fā)明實施例可選的第五種軟組織平衡測力裝置的結構框圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、測力傳感器單元；20、數據傳輸處理單元；21、模數轉換模塊；22、微控制模塊；23、數據存儲模塊；24、無線數據傳輸模塊；30、供電單元；31、霍爾開關；32、鋰電池；33、電源管理電路；34、充電接口；40、后臺服務器。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

根據本發(fā)明實施例的軟組織平衡測力裝置，如圖1所示，包括：測力傳感器單元10和供電單元30，測力傳感器單元10用于與待測軟組織接觸以檢測待測軟組織上所承受的壓力信號；供電單元30與測力傳感器單元10連接，用于為測力傳感器單元10供電；其中，供電單元30上設置有霍爾開關31，霍爾開關31用于在其磁力感應端所感應到的磁感應強度大于預設值時觸發(fā)供電單元30開啟以向測力傳感器單元10供電。

應用本發(fā)明技術方案的軟組織平衡測力裝置，包括：測力傳感器單元10和供電單元30，測力傳感器單元10用于與待測軟組織接觸以檢測待測軟組織上所承受的壓力信號；供電單元30與測力傳感器單元10連接，用于為測力傳感器單元10供電；其中，供電單元30上設置有霍爾開關31，霍爾開關31用于在其磁力感應端所感應到的磁感應強度大于預設值時觸發(fā)供電單元30開啟以向測力傳感器單元10供電。從而在全膝關節(jié)置換術中通過外部磁性部件在不接觸測力裝置的情況下即可將測力裝置由關機模式喚醒至待機模式，既能達到節(jié)省裝置電量的目的，同時可以有效避免手術過程中的手術設備的二次污染。解決了現(xiàn)有技術中的膝關節(jié)軟組織平衡測力裝置通過物理按壓開關由關機模式喚醒至待機模式難以滿足手術工具術前滅菌要求的問題。

為了能夠通過霍爾開關31對測力裝置進行喚醒，進一步地，軟組織平衡測力裝置還包括：磁性部件，用于在外力帶動下靠近霍爾開關31以使霍爾開關31觸發(fā)供電單元30開啟。可選地，磁性部件可以為永磁體或電磁體。在具體使用過程中，手術操作者通過將磁性部件靠近供電單元30的霍爾開關31，霍爾開關31內部設置有觸發(fā)器，觸發(fā)器用于在磁力感應端感應到磁感應強度大于預設值時產生相應的電位差以觸發(fā)供電單元30開啟，從而控制供電單元30向測力傳感器單元10供電。

為了對供電過程進行相應的控制，保證測力傳感器單元10的正常工作，進一步地，如圖2所示，供電單元30包括：鋰電池32和電源管理電路33；電源管理電路33與鋰電池32和測力傳感器單元10均連接，鋰電池32通過電源管理電路33向測力傳感器單元10供電；其中，霍爾開關31設置在電源管理電路33上，對測力傳感器單元10的開啟的關閉進行控制。

為了能夠實現(xiàn)電源的循環(huán)工作，進一步地，如圖3所示，供電單元30還包括：充電接口34，充電接口34與電源管理電路33連接，充電接口34用于通過電源管理電路33向鋰電池32充電。從而在鋰電池32內的電量不足時，能夠對鋰電池32進行充電，實現(xiàn)電源的循環(huán)工作。

為了對測力傳感器單元10所檢測的壓力信號進行處理，進一步地，如圖4所示，軟組織平衡測力裝置還包括：數據傳輸處理單元20，數據傳輸處理單元20與測力傳感器單元10連接，用于將測力傳感器單元10檢測到的壓力信號進行處理并傳送至后臺服務器40；其中，供電單元30與數據傳輸處理單元20連接，霍爾開關31還用于在其磁力感應端所感應到的磁感應強度大于預設值觸發(fā)供電單元30開啟以向數據傳輸處理單元20供電，即供電單元30在霍爾開關31的控制下，同時為測力傳感器單元10和數據傳輸處理單元20供電。

具體地，如圖5所示，數據傳輸處理單元20包括：模數轉換模塊21、微控制模塊22、數據存儲模塊23和無線數據傳輸模塊24，模數轉換模塊21用于對測力傳感器單元10檢測到的壓力信號進行模數轉換，以將模擬形式的壓力信號轉換為數字形式的壓力信號；微控制模塊22用于對經過模數轉換后的壓力信號進行相應的運算處理。經過微控制模塊22運算處理后的壓力信號根據不同的需求進行相應的處理，數據存儲模塊23用于將經過微控制模塊22處理后的壓力信號進行存儲；無線數據傳輸模塊24用于將經過微控制模塊22處理后的壓力信號發(fā)送至后臺服務器40。

本發(fā)明實施例的軟組織平衡測力裝置內置有霍爾開關31，霍爾開關31的輸入端有磁感應強度來表征，在磁感應強度達到一定水平時，會觸動霍爾開關31內部的觸發(fā)器，霍爾開關31內部的原件會將之轉變?yōu)閷嶋H應用的電信號，觸發(fā)供電單元30使鋰電池32為測力裝置供電，測力裝置自動開機。

智能膝關節(jié)軟組織平衡測力系統(tǒng)電源管理及供電處理電路內置的霍爾開關內部材質為環(huán)氧樹脂，經過封灌后構成一個整體，具有良好的環(huán)境適應性，滿足手術工具術前滅菌要求。

軟組織平衡測力裝置的測力傳感器單元10中的傳感器通過與數據傳輸處理單元20的數據接口分別實現(xiàn)恒流供電，前端處理放大完成后送入專用多通道模數轉換模塊21實現(xiàn)分時高速采用，采用后到數據送入微控制模塊22進行相應的運算處理，處理完成后的數據送入數據存儲模塊23、無線數據傳輸模塊24，數據存儲模塊23中的數據可供后期進行數據處理之用，無線數據傳輸模塊24可將測量數據實時上傳到電腦或移動設備(如手機等終端設備)上進行顯示、數據處理、記錄、報告生成等。軟組織平衡測力裝置采用鋰電池32供電，數據傳輸處理單元20內部設計有電源管理電路33，并預留有充電接口34，從而實現(xiàn)電池充放電管理。

軟組織平衡測力裝置通過無線數據傳輸模塊24與后臺服務器40無線連接，軟組織平衡測力裝置工作時將監(jiān)測到的內外側軟組織張力數據傳輸至服務系統(tǒng)程序和后臺服務器40。服務系統(tǒng)程序包括數據顯示模塊和診斷建議模塊，數據顯示模塊包括兩個獨立的張力顯示區(qū)。服務系統(tǒng)程序將接收到的內外側軟組織張力數據傳至張力顯示區(qū)進行顯示，后臺服務器40將接收到的數據與以往數據進行比對，并將比對后得出的診斷建議傳至診斷建議模塊進行顯示。數據和診斷建議顯示同時進行存儲備份。另外，服務系統(tǒng)程序可與打印機連接，根據需要選擇性地將張力數據進行打印。

服務系統(tǒng)程序還包括主菜單模塊、患者信息模塊。主菜單模塊包括過往信息查詢、系統(tǒng)設置，患者信息模塊包括基本信息、術中張力信息，基本信息可自行錄入或通過相關信息平臺導入，術中張力信息術中系統(tǒng)自動存儲。

本發(fā)明還提供一種用于全膝關節(jié)置換術的智能膝關節(jié)軟組織平衡測力服務方法，包括以下幾個步驟：

一、數據監(jiān)測：實時監(jiān)測軟組織平衡測力裝置的測力傳感器單元10的兩個傳感系統(tǒng)測量到的膝關節(jié)內外側軟組織張力數據，并傳輸至服務系統(tǒng)程序和其后臺服務器40，服務系統(tǒng)程序將接收到的內外側軟組織張力數據傳至張力顯示區(qū)進行顯示；

二、數據處理：后臺服務器40接收軟組織平衡測力裝置工作時將監(jiān)測到的內外側軟組織張力數據并與以往數據進行比對，比對后得出診斷建議并進行顯示；

三、數據存儲：數據監(jiān)測和數據處理后的診斷建議在系統(tǒng)中顯示同時進行存儲備份，患者基本信息可自行錄入或通過相關信息平臺導入。

本發(fā)明實施例的軟組織平衡測力裝置的使用方法：

按手術工具術前滅菌要求，對軟組織平衡測力裝置進行滅菌，全膝關節(jié)置換術術中使用時，將配套的磁性部件接近軟組織平衡測力裝置，無需接觸，此時軟組織平衡測力裝置的電源管理電路33內置的霍爾開關31內部的原件會將磁感應轉變?yōu)閷嶋H應用的電信號，觸發(fā)電源管理電路33使系統(tǒng)的鋰電池32為系統(tǒng)供電，系統(tǒng)開機。

按全膝關節(jié)置換術常規(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力裝置，然后活動膝關節(jié)，觀察電腦或移動設備(如手機等終端設備)上服務系統(tǒng)程序顯示的內外兩個區(qū)域力值與診斷建議，從而確定膝關節(jié)軟組織松解的方案。

使用完畢后，通過電腦或移動設備(如手機等終端設備)上服務系統(tǒng)程序中的關機命令關機，此時系統(tǒng)完全斷電，智能膝關節(jié)軟組織平衡測力系統(tǒng)進入關機模式，待下次使用時使用磁鐵重新觸發(fā)開機。

本發(fā)明技術方案帶來的有益效果

1、本發(fā)明可使軟組織平衡測力裝置實現(xiàn)完全斷電關機，智能設備不必保持待機模式，不會消耗電量，利于存儲電量管理。

2、本發(fā)明可使軟組織平衡測力裝置實現(xiàn)非接觸式喚醒，避免了喚醒時二次污染的問題。

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

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。