CN103505275A - 一种长骨骨折智能复位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种长骨骨折智能复位系统。为了避免了对长骨骨折切开复位固定手术，实现骨折复位固定的精确、微创、智能、甚至远程的治疗，所采取的技术方案是：包括透视系统，接收透视系统图像的计算机操控系统，以及采用计算机操控系统控制做出相应动作的复位机械臂，复位机械臂上设置有由复位机械臂带动的使骨折部位在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向平移、倾斜和转动的五轴机械手。采用此技术方案能够使医生在透视下进行的复位过程中不会受到大量放射性照射，避免了长骨骨折切开复位对患者增加的创伤和痛苦，实现了骨折精确、智能、微创闭合复位的目的。

Description

一种长骨骨折智能复位系统
技术领域
本发明涉及一种骨折复位系统，具体涉及一种长骨骨折智能复位系统。
背景技术
骨折治疗的本质就是对骨折复位、固定，目前，传统复位方法大致分为三种，包括手法复位、牵引复位、切开（手术）复位。但均存在各自的不足。1.手法复位不足：1）在透视下进行，医生、患者均会受到大量的X线照射；2）若在X线片指导下进行，则不能及时了解并指导复位，需固定后再次拍片才能了解复位情况，则常常导致对骨折不能满意复位，往往需重新复位，甚至反复多次复位，增加了患者的创伤和痛苦；3）即便手法复位很满意，但在进行石膏固定的过程中，还常出现复位丢失的情况。2.牵引复位不足：1）牵引时间长，多需要牵引一至数月；2）牵引时需卧床，严重限制患者活动和功能锻炼；3）牵引过程中需反复拍片了解复位情况，调整牵引重量，以避免发生牵引不够或过度牵引等问题；4）牵引复位、固定效果较差。3.手术复位不足：1）增加患者创伤和痛苦；2）对骨折周围软组织及骨膜的损伤，使局部的血液供应遭到进一步破坏，影响骨折愈合；3）使骨折局部的抵抗力降低，增加感染风险；4）多数内固定物需要再次手术取出。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提出一种既能避免对长骨骨折进行切开复位，又能实现骨折复位精确、方法智能、过程微创的长骨骨折复位系统。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：包括透视系统，接收透视系统图像的计算机操控系统，以及采用计算机操控系统控制做出相应动作的复位机械臂，复位机械臂上设置有由复位机械臂带动的在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向平移、倾斜和转动的五轴机械手；
所述计算机操控系统包括接收透视系统透视图像的图像传出设备和控制复位机械臂的指令操控传入设备。
所述的五轴机械手包括在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向平移动作的横向位移轨道、纵向位移轨道和垂直位移轨道，以及在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向倾斜和旋转动作的水平面转轴、矢状面转轴和横断面转轴。
与现有技术相比，本发明通过观察透视系统传送到计算机操控系统中图像传出设备上的图像，然后运用计算机操控系统中的指令操控传入设备控制复位机械臂做相应动作，使复位机械臂上的五轴机械手带动骨折部位在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向平移、倾斜和转动，完成纠正各种骨折移位的复位动作。这样使医生在透视下进行的复位过程中不会受到大量放射性照射，避免了长骨骨折切开复位对患者增加的创伤和痛苦，实现了骨折复位精确、方法智能、过程微创的目的。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的复位机械臂示意图；
图中，1为横向位移轨道，2为纵向位移轨道，3为垂直位移轨道，4为水平面转轴，5为矢状面转轴，6为横断面转轴，7为透视系统，8为复位机械臂,9为五轴机械手。
具体实施方式
下面结合附图对本发明详细说明。
参见图1和图2，本发明包括透视系统7，计算机操控系统的图像传出设备用于接收透视系统7图像，以及采用计算机操控系统的指令操控传入设备控制做出相应动作的复位机械臂8，复位机械臂8上设置有由复位机械臂8带动的使骨折部位动作的五轴机械手9，其中五轴机械手9包括在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向平移动作的横向位移轨道1、纵向位移轨道2和垂直位移轨道3，以及在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向倾斜和旋转动作的水平面转轴4、矢状面转轴5和横断面转轴6。
参见图1和图2，本发明的使用方法为：首先使用常规方法完成对患者麻醉、摆好体位、消毒铺单等工作后，在骨折的近侧和远侧骨段分别打入2～4枚固定针，分别将近侧和远侧骨段的固定针通过杆针夹与外固定支架的连接杆（包括：直形、弧形、环形）牢固连接固定，使骨折的近侧和远侧骨段与各自外固定支架形成近段、远段两个相互独立骨-针-架的骨段把持架。
再将复位机械臂8的两个臂杆上的五轴机械手9分别与两个相互独立的骨段把持架连接固定，然后通过X线透视，在计算机操控系统的图像传出设备上动态监测长骨骨折移位情况，并相应在计算机操控系统的指令操控传入设备上进行控制操作，操纵机械臂带动五轴机械手9，通过两个相互独立的骨段把持架来控制骨折断端的位移，在横向位移轨道1、纵向位移轨道2、垂直位移轨道3上完成X、Y、Z三个坐标轴上进行正负双向的平移动作；在水平面转轴4、矢状面转轴5、横断面转轴6上完成X、Y、Z三个坐标轴上进行正负双向的倾斜和旋转动作，从而实现纠正各种骨折移位（分离、重叠、成角、偏移、旋转）的复位动作。
复位满意后，通过2～5根连接杆，将骨折的近侧骨段和远侧骨段两个相互独立骨-针-架的骨段把持架通过固定连接杆相互连接固定成为一个稳定的整体，使骨折得以完善固定。
参见图2，五轴机械手9具体分工如下：在纵向位移轨道2进行正负双向的平移动作可带动骨折的近侧和远侧骨段分开和靠拢，纠正骨折的分离、重叠移位；在横向位移轨道1进行正负双向的平移动作可带动骨折的近侧和远侧骨段左右移动，纠正骨折的内外侧方移位；在垂直位移轨道3进行正负双向的平移动作可带动骨折的近侧和远侧骨段前后移动，纠正骨折的前后侧方移位。在水平面转轴4进行正负双向的旋转动作可纠正骨折的近侧和远侧骨段内外成角移位；在矢状面转轴5进行正负双向的旋转动作可纠正骨折的近侧和远侧骨段前后成角移位；在横断面转轴6进行正负双向的旋转动作可纠正骨折的近侧和远侧骨段旋转移位。
该发明避免了对长骨骨折切开复位固定手术，实现骨折复位固定的精确、过程微创、方法智能、甚至远程的治疗。

Claims (2)

1.一种长骨骨折复位系统，其特征在于：包括透视系统（7），接收透视系统（7）图像的计算机操控系统，以及采用计算机操控系统控制做出相应动作的复位机械臂（8），复位机械臂（8）上设置有由复位机械臂（8）带动的在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向平移、倾斜和转动的五轴机械手（9）；
所述计算机操控系统包括接收透视系统（7）透视图像的图像传出设备和控制复位机械臂（8）的指令操控传入设备。
2.如权利要求1所述的一种长骨骨折复位系统，其特征在于：所述的五轴机械手（9）包括在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向平移动作的横向位移轨道(1)、纵向位移轨道(2)和垂直位移轨道(3)，以及在X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴上进行正负双向倾斜和旋转动作的水平面转轴(4)、矢状面转轴(5)和横断面转轴(6)。
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