[发明专利]一种基于核磁共振机器模拟重力加载的人体试验装置

说明书

技术领域

本发明属医学人体力学测量领域，涉及一种医学人体力学测量的实验装置，具体涉及一种基于核磁共振机器模拟重力加载的人体试验装置，该装置为设于核磁共振（GE 3.0Tesla）机器上、用于在水平方向上模拟人体站立情况下自身重力作用于骶髂关节的形变测量辅助装置。

背景技术

人体骶髂关节属于链接躯体上下部分的枢纽，位于骨盆环后方；该部位较躯体其他关节更深，不利于进行直接的测量工作。所述骶髂关节的活动度较小，有研究显示，其比较认可的运动度情况为：关节间相对位移约为2-3mm，轴向运动3^O。上述的运动测量工作需要相对精确的检测方法。

目前，研究表明，利用影像学手段可间接检测所述关节部位的距离和旋转角度的变化。在既往的研究中，较为广泛的使用了X线、CT等检测手段，对于骨性结构的测量有较可靠的反映，但不能很好的显示软组织；其中，一部分实验在静态条件下使用磁共振手段进行检测，对骶髂关节的活动范围以及活动变化加速度没有连续、动态的跟踪；另一部分实验设计的实验台面向局部的冰冻尸体标本或福尔马林固定过的骨盆，该类实验研究对于在活体生理条件下的应力-位移变化缺乏说服力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于核磁共振机器模拟重力加载的人体试验装置；所述的人体试验装置为针对骶髂关节生物力学试验设计的要求、用于MRI（GE3.0T）机上的辅助试验装置，该人体试验装置在人体平躺状态下模拟自身重力的加载，配合MRI机获得人体骶髂关节在受自身重力作用下的运动和形变数据。

具体而言，本发明的基于核磁共振机器模拟重力加载的人体试验装置，其特征在于，由线圈垫板Ⅰ1、线圈垫板Ⅱ2、滑台垫板Ⅰ3、滑台垫板Ⅱ4、脚部滑台6、臀部滑台7、臀部延长滑台8、线圈9、滑轮座10、滑轮11、圆柱销12、滚轮13、砝码14、牵引绳索15、砝码盘16、支承架17和线圈辅助垫板18组成；

所述的线圈垫板Ⅰ1与线圈垫板Ⅱ2连接构成线圈垫板，所述的滑台垫板Ⅰ3与滑台垫板Ⅱ4连接构成滑台垫板，其中，所述的线圈垫板Ⅰ1、线圈垫板Ⅱ2、滑台垫板Ⅰ3和滑台垫板Ⅱ4间均采用圆柱销12顺序连接；所述滑台垫板上设有脚部滑台6、臀部滑台7、臀部延长滑台8和滑轮座10，脚部滑台6上设挡脚板5，滑轮座10上设滑轮11，线圈垫板上安置线圈9，线圈9尾部放置线圈辅助垫板18；所述的线圈垫板与滑台垫板上均设有滚轮槽、滚轮槽内设有滚轮13；支承架17设置在装置一端，牵引绳索15的一端固定在脚部滑台6上，该牵引绳索绕过滑轮11、从挡脚板5上的通孔穿出、其另一端连接砝码盘16，该砝码盘16上放置砝码14；所述的砝码盘16置于支承架17上，支承架17放置在地面上。

本发明的基于核磁共振机器模拟重力加载的人体试验装置，在MRI机上使用，而MRI机室通常不允许有金属材料进入，所述人体试验装置的所有部件均采用尼龙板制成。

本发明中，所述的线圈垫板Ⅰ1和线圈垫板Ⅱ2由四个圆柱销12连接，正面和侧面分别两个，一同构成线圈垫板；

所述滑台垫板Ⅰ3和滑台垫板Ⅱ4由四个圆柱销12连接，正面和侧面分别两个，连接后构成滑台垫板；

所述线圈垫板Ⅱ2与滑台垫板Ⅰ3由四个圆柱销12连接，正面和侧面分别两个，连接后将线圈垫板和滑台垫板连在一起；

所述线圈垫板和滑台垫板底部均为弧形，均采用拼装结构，可放置于MRI工作台上，且与工作台紧密贴合；其中，线圈垫板Ⅰ1与线圈垫板Ⅱ2连接、线圈垫板Ⅱ2与滑台垫板Ⅰ3连接、滑台垫板Ⅰ3与滑台垫板Ⅱ4连接，便于加工、运输及安装；

本发明中，所述滑台垫板、脚部滑台6和臀部滑台7上均加设有滚轮槽，所述滚轮13放置在滑台垫板上的滚轮槽中，脚部滑台和臀部滑台放置在滚轮上，并使滚轮镶嵌在其滚轮槽中。

所述线圈垫板上放置MRI机器中用于产生核磁信号自激振动的线圈。 

所述滑轮座10通过过盈配合安装在滑台垫板Ⅱ上；

所述滑轮11置于滑轮座10的轮槽中。

本发明中，所述牵引绳索15采用尼龙绳制成，其一端系在脚部滑台中央的环状通孔中，然后绕过滑轮11，从挡脚板5中央的通孔穿过，挂在支承架台17的横梁上，另一端与砝码14相连；

所述的支承架17放置在所述MRI机器工作台的端部。