CN103735317A - 一种骨科导航装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种骨科导航装置及其制备方法，该骨科导航装置的第一活动臂和第二活动臂的材料为以下成分组成的改性聚苯醚塑料：聚苯醚、聚丁烯、HIPS、LDPE、钛白粉、界面改性剂、增韧改性剂、玻璃纤维、抗氧剂、色粉。其制备方法是先将聚苯醚、聚丁烯和HIPS鼓风干燥，加热高速注塑机中的料筒后将原料加入并加热到熔融状态，然后经过热流道的喷嘴分两次注射到预热的第一活动臂和第二活动臂模具中，经保压、冷却成型、开模制得第一活动臂和第二活动臂，并与其它部件组装成骨科导航装置，制得整体结构紧凑、完善、活动臂强度高、韧性好、整体质量轻的骨科导航装置。

Description

一种骨科导航装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种医疗器械及其制备方法，尤其涉及一种骨科导航装置及其制备方法，属于医疗器械技术领域。

背景技术

随着国家支持力度的不断加大以及全球一体化进程的加快，中国医疗器械行业得到了突飞猛进的发展。其中，就伴随着一些类似于骨科导航系统的医疗器械应运而生，这种系统可大大减少复杂骨科手术的风险，并为骨科手术技术带来一种新的操作模式-可视化外科技术。这种骨科手术利用导航系统在术前制定手术计划和术中导航，可以在手术过程中跟踪手术器械，并将手术器械的位置在病人术前或术中的影像上实时更新显示出来，让手术医生随时知道手术器械的位置同病患解剖结构的关系，同时又具备齐全的导航功能，可以模拟手术器械的前进和后退，如此使得手术的过程更加精确。

关于骨科导航装置，现有技术中已有报道，如中国发明专利（公开号：CN101332137A）公开了一种长骨骨折牵引复位导航装置，它包括主动机械臂、被动机械臂、光电跟踪器、末端执行器、移动车、跟踪标志组件、空间点采集器，跟踪标志组件安装在长骨骨折处，空间点采集器握持在医生手中，主动机械臂和被动机械臂分别安装在移动车上，光电跟踪器安装在主动机械臂上，末端执行器安装在被动机械臂上，移动车上安装有计算机。虽然该装置体积较小，移动车可移动，方便使用时移动或摆放在适当的位置，摆放也不占空间。但是该装置整体结构较为零散、落后、不完善，与现代化的骨科手术联系不够紧密，使得该装置在使用过程中受到诸多限制。另外，目前医疗器械所采用的材料均为不锈钢或者普通合金材料制成，这些材料制成的医疗器械虽然在强度和刚性上能基本满足要求，但性能一般，而且，这种材料密度大，制成的医疗器械整体较重。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种整体结构紧凑、完善、活动臂强度高、韧性好、整体质量轻的骨科导航装置。

本发明的上述目的可通过下列技术方案来实现：一种骨科导航装置，包括移动箱体，所述移动箱体顶端设置有第一活动机构，箱体侧面设置有第二活动机构，移动箱体前端面设置有控制机构，第一活动机构上设置有光电跟踪仪和第一显示器，第二活动机构上设置有第二显示器，所述第一活动机构包括依次活动连接的第一支撑杆、第一活动臂、第一转动支架以及第一安装基座，所述光电跟踪仪与第一安装基座连接，第一显示器与第一支撑杆活动连接，所述第二活动机构包括依次活动连接的第二支撑杆、第二转动支架、第二活动臂以及第二安装基座，所述第二显示器与第二基座活动连接，所述第一活动臂与第二活动臂均可以自动复位；其中，所述第一活动臂和第二活动臂的材料为改性聚苯醚塑料，所述改性聚苯醚塑料由以下重量份数的成分组成：聚苯醚：50-80份，聚丁烯：5-10份，HIPS：15-25份，LDPE：5-8份，钛白粉：5-15份，界面改性剂：0.5-2份，增韧改性剂：5-15份，玻璃纤维：10-18份，抗氧剂：0.5-2份，色粉：0.1-0.8份。

本发明骨科导航装置中第一活动臂和第二活动臂的材料为改性聚苯醚塑料。聚苯醚具有优良的机械强度、耐应力松驰、耐蠕变性、耐热性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性、耐水性、成型收缩率小、难燃有自熄性，而且聚苯醚的相对密度小，可制出单位质量轻的第一活动臂和第二活动臂。但是由于聚苯醚材料分子链刚性较大，熔体黏度高，而且为粉体，成型加工困难，所以本发明加入聚丁烯、HIPS、LDPE、钛白粉、增韧改性剂、玻璃纤维、抗氧剂、色粉对聚苯醚进行共混改性，改善其流动加工性的同时提高改性聚苯醚塑料的其它方面性能，从而获得性能优异的第一活动臂和第二活动臂。

由于聚苯醚的分子链刚性较大，对缺口冲击强度敏感，因此，本发明加入HIPS提高聚苯醚的缺口冲击强度，但是提高不明显。为进一步提高改性聚苯醚塑料的缺口冲击强度，本发明还可以加入弹性体增韧改性剂SBS、EPDM、SEBS中的一种或多种。其中，本发明进一步优选弹性体增韧改性剂SEBS，因为，SEBS不仅能改善改性聚苯醚塑料的冲击韧性，还能提高改性聚苯醚塑料的耐老化性能。

在聚苯醚中加入HIPS改性后，材料的加工性能有所改善，但其流动性稍有不足，因此，本发明通过加入聚丁烯来改善聚苯醚的加工流动性。在聚苯醚中添加聚丁烯后，改性聚苯醚塑料的拉伸强度，弯曲强度和模量均有下降，耐热性也有所下降，但是下降幅度较小。不过，改性聚苯醚塑料的断裂伸长率和缺口冲击强度明显上升，对改性聚苯醚塑料的流动性和耐化学应力开裂性能改善比较明显。

在改性聚苯醚塑料中加入一定量的聚烯烃可以提高改性聚苯醚塑料的缺口冲击强度，改善合金的加工条件。LDPE是一种线型高分子化合物，具有良好的韧性、成型加工性能和较好的力学性能。本发明在改性聚苯醚塑料中加入适量的LDPE，体系相容性良好，无明显分层现象。LDPE的引入，明显改善了改性聚苯醚塑料制品的外观，表面均匀且光泽度好，同时改善了注塑工艺条件和降低了成型温度。LDPE还对改性聚苯醚塑料起到了良好的增韧作用，共混体系的缺口冲击强度得到明显提高。

本发明用改性聚苯醚塑料制备骨科导航装置的第一活动臂和第二活动臂，因此，对改性聚苯醚塑料的机械性能有一定要求。本发明为了保证骨科导航装置中第一活动臂和第二活动臂的机械性能，在其材料改性聚苯醚塑料中加入玻璃纤维，玻璃纤维具有高强度、高模量、高尺寸稳定性和高耐水性等优点，因而将其均匀分散在改性聚苯醚塑料基体中，能提高改性聚苯醚塑料的强度和模量。在改性聚苯醚塑料中，玻璃纤维是刚性体，改性聚苯醚塑料则是黏弹体，应力在二者之间的界面相传递会产生应力集中。通过使用界面改性剂γ-膦酸乙酯基三乙氧基硅烷、γ-膦酸甲酯基二乙氧基硅烷、γ-膦酸甲酯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种，从而引入一个可塑的界面层，当其因为应力集中而发生局部破坏时，其本身的刚性及其改性聚苯醚塑料基体和玻璃纤维之间良好的界面结合而尽快恢复，实际上也就是对改性聚苯醚塑料起到了增韧作用，消除了其内应力。适当地增加界面改性剂后，其韧性界面的厚度也适当增加，为应力传递提供了一个过渡性的相态，从而其材料的强度、韧性更高，也就致使熔体质量流动速率降低。界面改性剂的加入显著提高了改性聚苯醚塑料中玻璃纤维和改性聚苯醚塑料基体之间的界面结合程度，从而提高了改性聚苯醚塑料的各项力学性能，尤其是缺口冲击强度。

另外，本发明还在改性聚苯醚塑料中加入了钛白粉、色粉和抗氧剂。钛白粉可以提高改性聚苯醚塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。色粉可以调节改性聚苯醚塑料的颜色，使改性聚苯醚制品的美观度更好。而在改性聚苯醚塑料中加入抗氧剂能抑制空气中的氧气对改性聚苯醚塑料的氧化分解作用。适当的抗氧剂可与本发明改性聚苯醚塑料混合后改善本发明聚烯烃复合材料在有氧空气中加热后物理性能的保留。本发明使用的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。其中，受阻酚类抗氧剂为2,4,6-三特丁基苯酚、2,5-二特丁基对苯二酚、4,4′-双（2,6-二特丁基苯酚）、4,4′-亚甲基双（2,6-二特丁基苯酚）、2,6-二特丁基-4-甲基苯酚，亚磷酸酯类抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]。

作为优选，所述第一支撑杆与第一活动臂之间设置有第一旋转基座，第一旋转基座与第一支撑杆垂直铰接，所述第一转动支架与第一活动臂之间设置有第一连接基座，第一连接基座与第一转动支架垂直铰接,所述第一安装基座与第一转动支架间设置有连接轴，所述连接轴与第一转动支架垂直铰接，连接轴与第一安装基座水平铰接。

作为优选，第一活动臂包括第一上连接臂、第一下连接臂,所述第一上连接臂与第一连接基座通过第一上连接轴连接，第一上连接臂与第一旋转基座通过第二上连接轴连接，所述第一下连接臂与第一连接基座通过第一下连接轴连接，所述第一下连接臂与第一旋转基座通过第二下连接轴连接，在第一上连接臂与第一下连接臂之间安装有气动伸缩杆，该气动伸缩杆的一端与第一下连接轴连接，另一端与第二上连接轴连接。

作为优选，所述光电跟踪仪的底端中部设置有调节杆。

作为优选，所述第一支撑杆与第一显示器通过旋转固定机构连接，所述旋转固定机构包括套设于第一支撑杆上的移动导套，移动导套上横向设置有调节螺杆且调节螺杆一端穿过移动导套并抵靠在第一支撑杆上，移动导套一侧径向延伸出连接部，所述连接部上垂直铰接有第二旋转基座，所述第一显示器后端面设置有第二安装基座，第二安装基座与第二旋转基座垂直铰接。

作为优选，第二支撑杆上固定套设有限位环，第二转动支架下端套设于第二支撑杆上并抵靠于限位环上端，所述第二转动支架上端垂直铰接有第三旋转基座，第二活动臂下端与第三旋转基座固定连接，第二活动臂上端设置有第三安装基座，所述第三安装基座与第二显示器水平铰接。

作为优选，所述控制机构为键盘，所述箱体的前端面设置有一安装平台，安装平台上倾斜设置有操作台，所述键盘安装于操作台上，所述操作台上设置有第一把持部，所述箱体后端设置有与箱体连接的第二把持部。

本发明另一个目的在于提供上述骨科导航装置的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1、按照上述改性聚苯醚塑料的组成成分及重量份数称取原料，并将聚苯醚、聚丁烯和HIPS放在温度为80-120℃的条件下鼓风干燥1-3小时；

S2、将高速注塑机中的料筒加热到170-200℃，然后将上述称取的LDPE、钛白粉、界面改性剂、增韧改性剂、玻璃纤维、抗氧剂、色粉和干燥后的聚苯醚、聚丁烯、HIPS充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态；

S3、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的第一活动臂和第二活动臂的模具中，经保压、冷却成型、开模制得第一活动臂和第二活动臂；

S4、将上述制得的第一活动臂和第二活动臂与其它组件组装成最终产品骨科导航装置。

本发明采用注塑工艺制备第一活动臂和第二活动臂，其中，热流道模具是通过加热的办法使流道和浇口的塑料保持熔融状态，具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点。

作为优选，步骤S3中所述热流道的温度为260-290℃，模具温度为60-80℃，第一注射压力为100-120MPa，第二注射压力为70-100MPa，保压压力为90-110MPa，保压时间为5-10s，冷却时间为30-50s。

本发明具有以下优点：

1.本发明骨科导航装置将实时影像与手术过程紧密结合，全方位、全角度的进行实时追踪与手术，使得手术过程更加轻松和快速，有利于医生更迅速、更顺利的完成手术。

2.本发明骨科导航装置中的活动支撑臂整体结构较为简单且具有自动复位功能，使用过程中方便移动的同时不需要对其手动复位，节省了医生的手术时间，缩短了手术过程，也防止医生在手术时不小心碰到或撞到，影响手术质量。

3.本发明骨科导航装置中的第一活动臂和第二活动臂由改性聚苯醚塑料制成，具有优良的机械强度、耐应力松驰、耐蠕变性、耐热性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性、耐水性、成型收缩率小、难燃有自熄性，而且聚苯醚的相对密度小，制备得到的第一活动臂和第二活动臂单位质量轻。

4.本发明骨科导航装置中的第一活动臂和第二活动臂由改性聚苯醚塑料制成，价廉易得，易加工，极大节约了有色金属原料的使用，节约了加工工序和加工刀具设备等费用，并缩短了产品的制造周期。

附图说明

图1是本发明一种骨科导航装置的正面立体结构示意图。

图2是本发明一种骨科导航装置的背面立体结构示意图。

图3为本发明一种骨科导航装置中第一活动臂的立体示意图。

图4为本发明一种骨科导航装置中旋转固定机构的大样图。

图中，100、移动箱体；110、安装平台；120、第一把持部；130、滑轮；200、第一支撑杆；210、第一旋转基座；211、第二上连接轴；212、第二下连接轴；220、第一活动臂；221、第一上连接臂；222、第一下连接臂；230、第一连接基座；231、第一上连接轴；232、第一下连接轴；240、第一转动支架；250、连接轴；260、第一安装基座；270、光电跟踪仪；271、调节杆；280、第一显示器；290、移动导套；291、连接部；292、调节螺杆；293、第二旋转基座；294、第二安装基座；300、第二支撑杆；310、限位环；320、第二转动支架；330、第三旋转基座；340、第二活动臂；350、第三安装基座；360、第二显示器；400、操作台；410、支撑座；420、键盘；430、第二把持部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图说明对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本发明一种骨科导航装置，包括移动箱体100，该移动箱体100底端面设置有可使移动箱体100移动的滑轮130，方便移动箱体100移动，移动箱体100顶端设置有第一活动机构，箱体侧面设置有第二活动机构，第一活动机构上设置有光电跟踪仪270和第一显示器280，第二活动机构上设置有第二显示器360，箱体前端面设置有控制机构和第一把持部120，箱体后端面设置有第二把持部430，移动箱体100内部安装有计算机。

其中，该第一活动机构包括由下往上依次活动连接的第一支撑杆200、第一活动臂220、第一转动支架240以及第一安装基座260，该第一支撑杆200垂直固定在移动箱体100的侧面上，该第一支撑杆200用于支撑第一活动臂220，第一活动臂220用于支撑第一转动支架240，第一转动支架240用于支撑第一安装基座260，所述光电跟踪仪270与第一安装基座260连接，该第一显示器280与第一支撑杆200活动连接，该第二活动机构包括由下而上依次活动连接的第二支撑杆300、第二转动支架320、第二活动臂340以及第三安装基座350，该第二支撑杆300垂直固定于移动箱体100的顶端面上，该第二支撑杆300用于支撑第二转动支架320，该第二转动支架320用于支撑第二活动臂340，该第二活动臂340用于支撑第三安装基座350，该第二显示器360与第二安装基座294活动连接。

通过两个显示器与移动箱体100连接，使得实时影像与手术过程紧密结合，而显示器和光电跟踪仪270均与支撑杆活动连接，使得本装置可全方位、全角度的进行实时追踪与手术，手术过程更加轻松和快速，有利于医生更迅速、更顺利的完成手术，与现代化的骨科手术结合更加紧密。

如图1、图2所示，第一支撑杆200与第一活动臂220之间设置有第一旋转基座210，第一旋转基座210与第一支撑杆200垂直铰接，所述第一转动支架240与第一活动臂220之间设置有第一连接基座230，第一连接基座230与第一转动支架240垂直铰接,第一安装基座260与第一转动支架240之间设置有连接轴250，所述连接轴250与第一转动支架240垂直铰接，连接轴250与第一安装基座260水平铰接。

第一支撑杆200固定于移动箱体100上，第一活动臂220通过第一旋转基座210以第一支撑杆200为基点水平周向转动，第一转动支架240相对于第一活动臂220，也可水平周向转动，而光电跟踪仪270通过连接轴250可水平周向转动，也可前后翻转，如此使得第一支撑杆200、第一活动臂220、第一转动支架240以及光电跟踪仪270之间保持充分的活动连接，使得本装置在手术过程中使用更加灵活和全方位，大大节省了手术时间。

如图3所示，第一活动臂220包括第一上连接臂221、第一下连接臂222,所述第一上连接臂221与第一连接基座230通过第一上连接轴231连接，第一上连接臂221与第一旋转基座210通过第二上连接轴211连接，所述第一下连接臂222与第一连接基座230通过第一下连接轴232连接，所述第一下连接臂222与第一旋转基座210通过第二下连接轴212连接，在第一上连接臂221与第一下连接臂222之间安装有气动伸缩杆，该气动伸缩杆的一端与第一下连接轴232连接，另一端与第二上连接轴211连接，当气动伸缩杆伸长时，整个第一活动臂220可向下运动，当气动伸缩杆回缩时，整个第一活动臂220向上运动，由于气动伸缩杆具有自动伸缩功能，将光电跟踪仪270向下移动后进行使用，使用完后，只需将光电跟踪仪270放开，在气动伸缩杆的自动伸缩功能下，整个第一活动臂220会自动复原到原来位置，使得手术过程更加方便和快捷，而第二活动臂340与第一活动臂220的结构相同，因此第二显示器360在使用时也可达到与光电跟踪仪270相同的效果。

如图4所示，第一支撑杆200与第一显示器280通过旋转固定机构连接，所述旋转固定机构包括套设于第一支撑杆200上的移动导套290，移动导套290上横向设置有调节螺杆292且调节螺杆292一端穿过移动导套290抵靠在第一支撑杆200上，移动导套290的一侧径向延伸出连接部291，连接部291上垂直铰接有第二旋转基座293，第一显示器280后端面设置有第二安装基座294，第二安装基座294与第二旋转基座293垂直铰接。

移动导套290套设于第一支撑杆200上并可通过调节螺杆292来调节高度，移动导套290与第二安装基座294之间连接有第二旋转基座293，第一显示器280通过第二旋转基座293可进行水平周向转动和倾斜角度调节，使得第一显示器280在手术过程中可调节至合理的高度和合适的角度，增加了医生手术时的舒适度，使得实时影像与手术过程紧密结合。

如图1、图2所示，第二支撑杆300上固定套设有限位环310，第二转动支架320的一端套设于第二支撑杆300上并抵靠于限位环310上端，所述第二转动支架320的另一端垂直铰接有第三旋转基座330，第二活动臂340下端与第三旋转基座330连接，第二活动臂340上端设置有第三安装基座350，所述第三安装基座350与第二显示器360水平铰接。

第二转动支架320可以第二支撑杆300为基点水平周向转动，第三旋转基座330与第二转动支架320垂直铰接，因此第三旋转基座330也可水平周向转动，固定板与第三安装基座350水平铰接，使得第二显示器360可调节倾斜角度，同样增加了医生手术时的舒适度，使得实时影像与手术过程紧密结合。

如图1、图2所示，在光电跟踪仪270的底端中部还设置有调节杆271，该调节杆271与光电跟踪仪270固定连接，通过该调节杆271，医生在手术过程中可通过拨动调节杆271来调节光电跟踪仪270的位置与朝向，避免医生手部直接对光电跟踪仪270施力，不仅防止了光电跟踪仪270对人体的辐射，保护了医生的安全，而且使得光电跟踪仪270在调节时受力更加均匀，有效的保护了光电跟踪仪270的使用寿命。

如图1、图2所示，该控制机构为键盘420，该键盘420与移动箱体100内的计算机电连接，在箱体的前端面设置有安装平台110，安装平台110上倾斜设置有操作台400，该操作台400底面与安装平台110之间连接通过支撑座410固定连接，该键盘420嵌入操作台400内且键盘420平面与操作台400平面相平；通过在移动箱体100上安装键盘420并与计算机电连接，使得医生在手术过程中能通过键盘420随时对光电跟踪仪270与手术器械进行操作和调整，以便满足实时的手术需求，而键盘420嵌入操作台400内使得键盘420能稳固于操作台400上，并随移动箱体100移动的同时也增加了键盘420的稳固程度。

如图1、图2所示，操作台400上设置有第一把持部120，所述移动箱体100后端设置有与移动箱体100连接的第二把持部430，第一把持部120与第二把持部430分设与移动箱体100的前后两端，方便移动箱体100在移动过程中推或拉，有效的保护了移动箱体100。

其中，该骨科导航装置中的第一活动臂和第二活动臂的材料为改性聚苯醚塑料，所述改性聚苯醚塑料由以下重量份数的成分组成：聚苯醚：50-80份，聚丁烯：5-10份，HIPS：15-25份，LDPE：5-8份，钛白粉：5-15份，界面改性剂：0.5-2份，增韧改性剂：5-15份，玻璃纤维：10-18份，抗氧剂：0.5-2份，色粉：0.1-0.8份。

表1本发明实施例1-3中第一活动臂和第二活动臂

组成成分及重量份数

实施例1：

根据表1中实施例1第一活动臂和第二活动臂的材料改性聚苯醚塑料的组成成分及重量份数称取原料，并将聚苯醚、聚丁烯和HIPS放在温度为80℃的条件下鼓风干燥3小时。同时将高速注塑机中的料筒加热到170℃，然后将上述称取的LDPE、钛白粉、界面改性剂、增韧改性剂、玻璃纤维、抗氧剂、色粉和干燥后的聚苯醚、聚丁烯、HIPS充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态。经过温度为260℃的热流道的喷嘴分两次注射到温度为60℃的第一活动臂和第二活动臂的模具中，其中第一注射压力为100MPa，第二注射压力为100MPa。然后在110MPa的压力下保持5s之后经过50s冷却成型、开模制得制得第一活动臂和第二活动臂。最后将制得的第一活动臂和第二活动臂与其它组件组装成最终产品骨科导航装置。

实施例2：

根据表1中实施例2第一活动臂和第二活动臂的材料改性聚苯醚塑料的组成成分及重量份数称取原料，并将聚苯醚、聚丁烯和HIPS放在温度为95℃的条件下鼓风干燥2小时。同时将高速注塑机中的料筒加热到185℃，然后将上述称取的LDPE、钛白粉、界面改性剂、增韧改性剂、玻璃纤维、抗氧剂、色粉和干燥后的聚苯醚、聚丁烯、HIPS充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态。经过温度为275℃的热流道的喷嘴分两次注射到温度为75℃的第一活动臂和第二活动臂的模具中，其中第一注射压力为110MPa，第二注射压力为85MPa。然后在100MPa的压力下保持8s之后经过38s冷却成型、开模制得制得第一活动臂和第二活动臂。最后将制得的第一活动臂和第二活动臂与其它组件组装成最终产品骨科导航装置。

实施例3：

根据表1中实施例3第一活动臂和第二活动臂的材料改性聚苯醚塑料的组成成分及重量份数称取原料，并将聚苯醚、聚丁烯和HIPS放在温度为110℃的条件下鼓风干燥1小时。同时将高速注塑机中的料筒加热到190℃，然后将上述称取的LDPE、钛白粉、界面改性剂、增韧改性剂、玻璃纤维、抗氧剂、色粉和干燥后的聚苯醚、聚丁烯、HIPS充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态。经过温度为285℃的热流道的喷嘴分两次注射到温度为75℃的第一活动臂和第二活动臂的模具中，其中第一注射压力为120MPa，第二注射压力为70MPa。然后在95MPa的压力下保持10s之后经过35s冷却成型、开模制得制得第一活动臂和第二活动臂。最后将制得的第一活动臂和第二活动臂与其它组件组装成最终产品骨科导航装置。

将实施例1-3制得的骨科导航装置中的第一活动臂和第二活动臂进行性能测试，结果如表2所示。

表2实施例1-3制得的骨科导航装置中的

第一活动臂和第二活动臂的性能测试结果

从表2可以得知，本发明实施例1-3制得的骨科导航装置中的第一活动臂和第二活动臂抗拉伸强度、断裂生长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度等性能较为优异，而且用改性聚苯醚塑料制成的第一活动臂和第二活动臂单位质量轻，成本低廉。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (10)

1.一种骨科导航装置，包括移动箱体，所述移动箱体顶端设置有第一活动机构，箱体侧面设置有第二活动机构，移动箱体前端面设置有控制机构，第一活动机构上设置有光电跟踪仪和第一显示器，第二活动机构上设置有第二显示器，其特征在于，所述第一活动机构包括依次活动连接的第一支撑杆、第一活动臂、第一转动支架以及第一安装基座，所述光电跟踪仪与第一安装基座连接，第一显示器与第一支撑杆活动连接，所述第二活动机构包括依次活动连接的第二支撑杆、第二转动支架、第二活动臂以及第二安装基座，所述第二显示器与第二基座活动连接，所述第一活动臂与第二活动臂均可以自动复位；其中，所述第一活动臂和第二活动臂的材料为改性聚苯醚塑料，所述改性聚苯醚塑料由以下重量份数的成分组成：聚苯醚：50-80份，聚丁烯：5-10份，HIPS：15-25份，LDPE：5-8份，钛白粉：5-15份，界面改性剂：0.5-2份，增韧改性剂：5-15份，玻璃纤维：10-18份，抗氧剂：0.5-2份，色粉：0.1-0.8份。

2.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于，所述界面改性剂为γ-膦酸乙酯基三乙氧基硅烷、γ-膦酸甲酯基二乙氧基硅烷、γ-膦酸甲酯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；增韧改性剂为SBS、EPDM、SEBS中的一种或多种；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于，所述第一支撑杆与第一活动臂之间设置有第一旋转基座，第一旋转基座与第一支撑杆垂直铰接，所述第一转动支架与第一活动臂之间设置有第一连接基座，第一连接基座与第一转动支架垂直铰接,所述第一安装基座与第一转动支架间设置有连接轴，所述连接轴与第一转动支架垂直铰接，连接轴与第一安装基座水平铰接。

4.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于，第一活动臂包括第一上连接臂、第一下连接臂,所述第一上连接臂与第一连接基座通过第一上连接轴连接，第一上连接臂与第一旋转基座通过第二上连接轴连接，所述第一下连接臂与第一连接基座通过第一下连接轴连接，所述第一下连接臂与第一旋转基座通过第二下连接轴连接，在第一上连接臂与第一下连接臂之间安装有气动伸缩杆，该气动伸缩杆的一端与第一下连接轴连接，另一端与第二上连接轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于，所述光电跟踪仪的底端中部设置有调节杆。

6.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于，所述第一支撑杆与第一显示器通过旋转固定机构连接，所述旋转固定机构包括套设于第一支撑杆上的移动导套，移动导套上横向设置有调节螺杆且调节螺杆一端穿过移动导套并抵靠在第一支撑杆上，移动导套一侧径向延伸出连接部，所述连接部上垂直铰接有第二旋转基座，所述第一显示器后端面设置有第二安装基座，第二安装基座与第二旋转基座垂直铰接。

7.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于，第二支撑杆上固定套设有限位环，第二转动支架下端套设于第二支撑杆上并抵靠于限位环上端，所述第二转动支架上端垂直铰接有第三旋转基座，第二活动臂下端与第三旋转基座固定连接，第二活动臂上端设置有第三安装基座，所述第三安装基座与第二显示器水平铰接。

8.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于，所述控制机构为键盘，所述箱体的前端面设置有一安装平台，安装平台上倾斜设置有操作台，所述键盘安装于操作台上，所述操作台上设置有第一把持部，所述箱体后端设置有与箱体连接的第二把持部。

9.一种骨科导航装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、按照权利要求1所述改性聚苯醚塑料的组成成分及重量份数称取原料，并将聚苯醚、聚丁烯和HIPS放在温度为80-120℃的条件下鼓风干燥1-3小时；

S2、将高速注塑机中的料筒加热到170-200℃，然后将上述称取的LDPE、钛白粉、界面改性剂、增韧改性剂、玻璃纤维、抗氧剂、色粉和干燥后的聚苯醚、聚丁烯、HIPS充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态；

S3、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的第一活动臂和第二活动臂的模具中，经保压、冷却成型、开模制得第一活动臂和第二活动臂；

S4、将上述制得的第一活动臂和第二活动臂与其它组件组装成最终产品骨科导航装置。

10.根据权利要求9所述的一种骨科导航装置的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述热流道的温度为260-290℃，模具温度为60-80℃，第一注射压力为100-120MPa，第二注射压力为70-100MPa，保压压力为90-110MPa，保压时间为5-10s，冷却时间为30-50s。

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