一种薄膜型压力传感器及压力测量设备制造技术

本发明专利技术涉及应用于人工膝关节置换手术的医疗设备技术领域，公开了一种薄膜型压力传感器及压力测量设备，其中，该薄膜型压力传感器包括沿第一方向依次层叠设置的底封装层、中间层和顶封装层，中间层内部具有多个微腔，微腔沿第一方向相对的两个表面具有摩擦电极序差异，中间层朝向底封装层的表面设置有第一传输单元，中间层朝向顶封装层的表面设置有第二传输单元，第一传输单元和第二传输单元分别与外部电路连接，用于当微腔具有摩擦电极序差异的两个表面发生接触分离时向外部电路传输电信号。号。号。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜型压力传感器及压力测量设备


[0001]本专利技术涉及应用于人工膝关节置换手术的医疗设备
，尤其涉及一种薄膜型压力传感器及压力测量设备。

技术介绍

[0002]随着人口日益老龄化，近年来患有膝关节疾病的患者数量呈上升趋势，膝关节疾病可引发膝关节疼痛、肿胀、活动范围减小等不适，严重影响患者的日常生活，人工膝关节置换手术是目前治疗膝关节疾病比较有效的方法，能够缓解患者的痛苦，提高患者的生活质量。
[0003]在进行人工膝关节置换时，要在膝关节假体的胫骨部件与股骨部件之间设置胫骨垫片，胫骨垫片的上表面与股骨部件的内髁与外髁之间的受力经常不平衡，在手术过程中，医生往往通过调整膝关节两侧韧带的松紧程度来进行受力平衡的调整，以使人工膝关节植入人体后受力具有合理性，提高患者术后的生活质量。
[0004]现有技术中，医生无法准确获取膝关节假体间的受力情况，医生通常将手指伸入膝关节腔内两侧，凭经验对韧带的松紧程度进行调节，这为人工膝关节置换手术带来一定的风险和不稳定因素，一旦调节不当，将影响患者术后的康复。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种薄膜型压力传感器及压力测量设备，用以解决现有技术中存在的人工膝关节置换手术中无法准确获取膝关节假体间的受力情况，进而无法为韧带调节提供保障的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种薄膜型压力传感器，用于贴附在人工膝关节假体中的胫骨垫片表面，以测量人工膝关节假体中的股骨部件施加到所述胫骨垫片表面的压力；
[0007]所述薄膜型压力传感器包括沿第一方向依次层叠设置的底封装层、中间层和顶封装层，所述中间层内部具有多个微腔，所述微腔沿所述第一方向相对的两个表面具有摩擦电极序差异，所述中间层朝向所述底封装层的表面设置有第一传输单元，所述中间层朝向所述顶封装层的表面设置有第二传输单元，所述第一传输单元和所述第二传输单元分别与外部电路连接，用于当所述微腔具有摩擦电极序差异的两个表面发生接触分离时向所述外部电路传输电信号。
[0008]上述实施例中，该薄膜型压力传感器的中间层包括多个微腔，微腔沿第一方向相对的上下两个表面具有摩擦电极序差异，当微腔的上下两个表面受压力的影响产生接触
‑
分离时，第一传输单元和第二传输单元可以向外部电路输出电信号，外部电路对输出的电信号进行分析处理后可以确定胫骨垫片表面的压力信息，从而在手术过程中为医生提供数据支持。
[0009]可选的，所述第一传输单元包括至少一个第一电极块，所述第二传输单元包括至
少一个第二电极块，所述第一电极块和所述第二电极块分别至少覆盖一个所述微腔，且至少有部分所述微腔同时被所述第一电极块和所述第二电极块覆盖。
[0010]可选的，所述微腔阵列排布。
[0011]上述实施方式中，通过使微腔阵列排布，可以增大微腔的密集程度，提高灵敏性。
[0012]可选的，所述微腔分别沿行方向和列方向排列成具有多行多列的矩阵结构；
[0013]所述第一电极块沿所述行方向延伸，所述第二电极块沿所述列方向延伸。
[0014]上述实施方式中，在空间上，当位于第一电极块和第二电极块交叉区域内的微腔受压力的影响产生接触
‑
分离时，第一电极块和第二电极块可以向外部电路输出电信号。
[0015]可选的，相邻的两个所述第一电极块之间间隔有一行或多行所述微腔，和/或，相邻的两个所述第二电极块之间间隔有一列或多列所述微腔。
[0016]上述实施方式中，通过使相邻的两个第一电极块或第二电极块间隔设置，可以避免不同电极块之间的串联连通，从而便于区别电信号的产生位置，确定受压区域。
[0017]可选的，相邻的多个所述微腔形成一个微腔单元，所述微腔单元分别与所述第一电极块、所述第二电极块一一对应，或者，多个所述微腔单元和一个所述第一电极块相对应，所述微腔单元与所述第二电极块一一对应。
[0018]可选的，所述薄膜型压力传感器贴附在所述胫骨垫片表面与所述股骨部件的内侧髁或外侧髁对应的区域。
[0019]上述实施方式中，该薄膜型压力传感器在使用时可以贴附在胫骨垫片表面的局部区域，并根据需要可以采用一个或两个薄膜型压力传感器，这样，薄膜型压力传感器可以更好的适应胫骨垫片表面凹凸不平的表面结构。
[0020]可选的，多个所述微腔包括第一微腔组合和第二微腔组合，所述第一微腔组合设于所述薄膜型压力传感器的第一区域，所述第二微腔组合设于所述薄膜型压力传感器的第二区域，所述第一区域与所述股骨部件的内侧髁相对应，所述第二区域与所述股骨部件的外侧髁相对应，且所述第一区域和所述第二区域之间设置有过渡区域。
[0021]上述实施方式中，该薄膜型压力传感器在使用时可以贴附在胫骨垫片表面的整个区域，并且，通过使过渡区域发生适宜程度的褶皱，可以使得第一区域与股骨部件的内侧髁相对应，第二区域与股骨部件的外侧髁相对应。
[0022]可选的，所述薄膜型压力传感器还包括保护膜，所述保护膜可剥离地设置于所述底封装层和所述顶封装层的表面。
[0023]上述实施方式中，保护膜可以在薄膜型压力传感器的运输、存储阶段对底封装层的表面进行保护，避免空气中的灰尘等杂质对该表面造成污染。
[0024]可选的，所述中间层为第一摩擦层和第二摩擦层压合形成，所述第一摩擦层包括朝背离所述第二摩擦层的方向凸起的第一凸起结构，和/或，所述第二摩擦层包括朝背离所述第一摩擦层的方向凸起的第二凸起结构。
[0025]第二方面，本专利技术实施例还提供一种压力测量设备，包括上述任一项技术方案所述的薄膜型压力传感器，该压力测量设备还包括信号处理装置和显示装置，所述信号处理装置与所述第一传输单元和所述第二传输单元连接，用于根据所述第一传输单元和所述第二传输单元传输的电信号确定所述胫骨垫片表面的压力信息；
[0026]所述显示装置与所述信号处理装置连接，用于显示所述胫骨垫片表面的压力信
息。
[0027]上述实施方式中，受压力的影响，分布在薄膜型压力传感器内部的微腔的上下两个表面会产生接触
‑
分离，并通过第一传输单元和第二传输单元向外部的信号处理装置传输电信号，信号处理装置根据输出的电信号确定胫骨垫片表面的压力信息，并传输至显示装置，使得胫骨垫片表面的压力信息通过显示装置在屏幕上实时显示，从而便于医生查看，辅助医生进行韧带调节。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例提供的薄膜型压力传感器使用过程中在膝关节内的位置示意图；
[0029]图2为图1所示出的薄膜型压力传感器的剖视图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的第一电极块、第二电极块以及微腔的一种分布示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例提供的第一电极块、第二电极块以及微腔的另一种分布示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例提供的第一电极块、第二电极块以及微腔的又一种分布示意图；
[0033]图6为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜型压力传感器，其特征在于，用于贴附在人工膝关节假体中的胫骨垫片表面，以测量人工膝关节假体中的股骨部件施加到所述胫骨垫片表面的压力；所述薄膜型压力传感器包括沿第一方向依次层叠设置的底封装层、中间层和顶封装层，所述中间层内部具有多个微腔，所述微腔沿所述第一方向相对的两个表面具有摩擦电极序差异，所述中间层朝向所述底封装层的表面设置有第一传输单元，所述中间层朝向所述顶封装层的表面设置有第二传输单元，所述第一传输单元和所述第二传输单元分别与外部电路连接，用于当所述微腔具有摩擦电极序差异的两个表面发生接触分离时向所述外部电路传输电信号。2.如权利要求1所述的薄膜型压力传感器，其特征在于，所述第一传输单元包括至少一个第一电极块，所述第二传输单元包括至少一个第二电极块，所述第一电极块和所述第二电极块分别至少覆盖一个所述微腔，且至少有部分所述微腔同时被所述第一电极块和所述第二电极块覆盖。3.如权利要求2所述的薄膜型压力传感器，其特征在于，所述微腔阵列排布。4.如权利要求3所述的薄膜型压力传感器，其特征在于，所述微腔分别沿行方向和列方向排列成具有多行多列的矩阵结构；所述第一电极块沿所述行方向延伸，所述第二电极块沿所述列方向延伸。5.如权利要求4所述的薄膜型压力传感器，其特征在于，相邻的两个所述第一电极块之间间隔有一行或多行所述微腔，和/或，相邻的两个所述第二电极块之间间隔有一列或多列所述微腔。6.如权利要求3所述的薄膜型压力传感器，其特征在于，相邻的多个所述微腔形成一个微腔单元，所述微腔单元分别与所述第一电极块、所述第二电极块一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舟，孟建平，吴礼，石波璟，张纪锋，蔚鑫，秦峰，
申请(专利权)人：北京安颂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：