CN104688322B - 用于髓内钉远端锁钉的定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其包括定位机构和调节机构。定位机构具有供导向针依次穿过以对其定位的第一和第二定位环，二者彼此间隔且同心设置。调节机构具有以自身围绕纵轴旋转带动定位机构围绕纵轴旋转的纵向旋转组件、以自身围绕横轴旋转带动定位机构围绕横轴旋转的横向旋转组件、以及分别带动定位机构沿纵向和横向移动的纵向平移组件和横向平移组件，定位机构与该四个组件中的至少一个可拆卸地或固定地连接在一起。纵轴和横轴的交点位于第一定位环和第二定位环的圆心的连线上，纵向和横向所构成的平面与导向针的穿过路径呈夹角。该定位装置可在无额外的医源性创伤且辐射次数较少的情况下辅助医生快速精确定位远端锁孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种外科器械，特别是涉及一种用于髓内钉远端锁钉的定位装置。
背景技术
髓内钉是治疗股骨干骨折的常用内固定器械。手术中，从股骨大转子的内侧梨状窝处植入股骨髓内钉，将髓内钉插入骨髓腔中，在髓内钉的近端和远端置入锁钉，将患者的骨组织于髓内钉固连在一起，控制骨折端的旋转、增加固定的牢固性。髓内钉内固定手术是一种闭合微创术，手术感染率较低、对骨膜血运的破坏小、再骨折发生率低。但由于骨髓腔在管状面上有向内或向外的成角，髓内钉置入髓内腔后会发生变形，导致远端锁孔移位，不易瞄准，远端锁钉置入困难。
专利CN 201005775公开了一种远端钉孔定位装置，其包括手柄、与手柄连接在一起的定位主杆以及安装在定位主杆远端其上设有高度尺的远端定位架，定位主杆上还设有前端与髓内钉近端钉孔相连接的定位连杆，定位主杆上装有限位装置，定位连杆的前端带有螺纹，髓内钉近端钉孔带有内螺纹，二者通过螺纹连接，限位装置为一与定位连杆中部的一圈凹槽相对应的限位销。该定位杆限位瞄准法虽然解决了上述远端锁孔不易瞄准的问题，但其需要在骨组织上钻一个与远端锁孔垂直的定位孔，产生了额外的医源性创伤。并且由于操作复杂，手术时间较长、容易失准。
专利CN202821588U公开了一种股骨交锁髓内钉瞄准器，其中的握把大致设置成“U”字形；握把的一端部通过螺杆与打钉板的前端连接，另一端部通过吊紧螺丝与股骨交锁髓内钉的近端连接；打钉板的尾端水平设有两个圆形通孔；打钉板的尾端上表面设有斜板；斜板的一端设置在打钉板的尾端，斜板的另一端连有水平块；水平块中部开有椭圆形通孔；椭圆形通孔的中心线与握把的另一个端部的中心线垂直相交设置；椭圆形通孔的长轴方向与握把的另一个端部的中心线垂直设置；压杆设置在椭圆形通孔内；压杆的端部设置成多个圆柱体的组合；在使用过程中，能保证压杆的端部始终顶压在股骨交锁髓内钉的顶压平台上，使股骨交锁髓内钉的远端锁钉能准确置入。该股骨交锁髓内钉瞄准器需要在骨组织上钻一个与远端锁孔垂直的定位孔，产生了额外的医源性创伤。并且由于操作复杂，手术时间较长、容易失准。
专利CN 203609505U公开了一种可透X线的股骨交锁髓内钉远端锁钉徒手置钉瞄准器，包括锯齿状头、透X线套筒、金属线圈、手柄、金属片、内芯；锯齿状头位于透X线套筒一端，金属线圈嵌入透X线套筒近端，手柄位于透X线套筒一端，内芯位于透X线套筒内部，内芯可自由取出，金属片位于手柄正圆上方。在使用该种可透X线的股骨交锁髓内钉远端锁钉徒手置钉瞄准器时，需要医生根据经验，持续使用X射线在患者骨组织上找到远端锁孔，对医生手术经验与手法要求较高，并且X射线透视的持续使用使医生、患者和相关人员长时间暴露在放射线辐射下，对身体产生伤害。
专利CN201987657U公开了一种电子导航式髓内钉远端瞄准装置。包括感应导针、感应接收器和电脑终端；感应导针包括一个带磁性的远端和一个定位块，带磁性的远端设置有磁性线圈或其它磁性物质，定位块设置为圆管形，定位块与髓内钉锁钉孔配合，定位块设置有通孔，定位块的通孔与髓内钉远端的髓内钉内孔相连通；感应接收器包括感应盘、钻套和传输线缆，的感应盘中部设置有一个与钻套相配的通孔，感应盘内部设置有感应线圈；的钻套包括锯齿形头部的中空金属管，中空金属管包含一个与感应盘通孔相配的尾部；感应盘通过传输线缆与电脑终端相连。在应用该电子导航式髓内钉远端瞄准装置时，磁力定位瞄准法需要在远端锁孔处做切口，利用探测器寻找远端锁孔，增加了额外的医源性创伤，而且由于探针磁块较小，形变较大时会感应失效，因而容易导致瞄准失准。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种在无额外的医源性创伤且辐射次数较少的情况下辅助医生快速精确定位远端锁孔的用于髓内钉远端锁钉的定位装置。
为实现上述目的，本发明提供一种用于髓内钉远端锁钉的定位装置，包括：定位机构，具有供导向针依次穿过以对其定位的第一定位环和第二定位环，第一定位环和第二定位环彼此间隔且同心设置；调节机构，具有以自身围绕横轴旋转带动定位机构围绕横轴旋转的横向旋转组件、以自身围绕纵轴旋转带动定位机构围绕纵轴旋转的纵向旋转组件、以及以保持定位机构相对于纵向和横向旋转组件静止的方式分别带动定位机构沿纵向和横向移动的纵向平移组件和横向平移组件，定位机构与纵向旋转组件、横向旋转组件、纵向平移组件和横向平移组件中的至少一个可拆卸地或固定地连接在一起；其中，纵轴和横轴的交点位于第一定位环的圆心和第二定位环的圆心的连线上，纵向和横向所构成的平面与导向针的穿过路径呈夹角。
根据本发明，第一定位环的内径大于第二定位环的外径，且沿导向针穿入的方向依次设置第一定位环和第二定位环；和/或第一定位环或第二定位环具有贯穿的缺口。
根据本发明，第一定位环的内径大于第二定位环的外径，且沿导向针穿入的方向依次设置第一定位环和第二定位环。
根据本发明，第一定位环或第二定位环具有贯穿的缺口。
根据本发明，定位机构包括：外套管，第一定位环和第二定位环分别设置在外套管的两端；定位支架，具有平行于导向针的穿过路径延伸的凹槽；可相对于定位支架在远高凹槽以供外套管插入凹槽的第一位置和至少部分地封闭凹槽以将外套管固定在凹槽中的第二位置之间转动的扣件。
根据本发明，定位机构还包括：可拆卸地套设在外套管中、供导向针穿过的内套管，内套管的前端构造为楔形。
根据本发明，定位机构还包括：可拆卸地套设在外套管中、供导向针穿过的内套管。
根据本发明，内套管的前端构造为楔形。
根据本发明，横向旋转组件以带动定位机构围绕横轴旋转的方式与其连接；纵向旋转组件以带动横向旋转组件围绕纵轴旋转并进而带动定位机构围绕纵轴旋转的方式与横向旋转组件连接；横向平移组件以带动纵向旋转组件沿横向移动并进而带动横向旋转组件和定位机构沿横向移动的方式与纵向旋转组件连接；纵向平移组件以带动横向平移组件沿纵向移动并进而带动纵向旋转组件、横向旋转组件和定位机构沿纵向移动的方式与横向平移组件连接。
根据本发明，纵向平移组件包括沿纵向布置的第一滑槽、可滑动地设置在第一滑槽中的第一滑块、第一旋动件、以及以将第一旋动件的转动转换为第一滑块的滑动的方式连接在二者之间的第一丝杠螺母副，其中，第一滑块以带动横向平移组件沿纵向移动的方式与其连接；和/或横向平移组件包括沿横向布置的第二滑槽、可滑动地设置在第二滑槽中的第二滑块、第二旋动件、以及以将第二旋动件的转动转换为第二滑块的滑动的方式连接在二者之间的第二丝杠螺母副，其中，第二滑块以带动纵向旋转组件沿横向移动的方式与其连接。
根据本发明，纵向平移组件包括沿纵向布置的第一滑槽、可滑动地设置在第一滑槽中的第一滑块、第一旋动件、以及以将第一旋动件的转动转换为第一滑块的滑动的方式连接在二者之间的第一丝杠螺母副，其中，第一滑块以带动横向平移组件沿纵向移动的方式与其连接。
根据本发明，横向平移组件包括沿横向布置的第二滑槽、可滑动地设置在第二滑槽中的第二滑块、第二旋动件、以及以将第二旋动件的转动转换为第二滑块的滑动的方式连接在二者之间的第二丝杠螺母副，其中，第二滑块以带动纵向旋转组件沿横向移动的方式与其连接。
根据本发明，纵向平移组件还包括两个第一轴承和相应的两个第一轴承座，其中，第一丝杠螺母副中的丝杠的两端分别套设一个第一轴承和相应的第一轴承座，并且两个第一轴承座分别与第一滑槽的两端连接；和/或纵向平移组件还包括连接第一滑块和横向平移组件的第一连板；和/或横向平移组件还包括两个第二轴承和相应的两个第二轴承座，其中，第二丝杠螺母副中的丝杠的两端分别套设一个第二轴承和相应的第二轴承座，并且两个第二轴承座分别与第二滑槽的两端连接；和/或横向平移组件还包括连接第二滑块和纵向旋转组件的第二连板。
根据本发明，纵向平移组件还包括两个第一轴承和相应的两个第一轴承座，其中，第一丝杠螺母副中的丝杠的两端分别套设一个第一轴承和相应的第一轴承座，并且两个第一轴承座分别与第一滑槽的两端连接。
根据本发明，纵向平移组件还包括连接第一滑块和横向平移组件的第一连板。
根据本发明，横向平移组件还包括两个第二轴承和相应的两个第二轴承座，其中，第二丝杠螺母副中的丝杠的两端分别套设一个第二轴承和相应的第二轴承座，并且两个第二轴承座分别与第二滑槽的两端连接。
根据本发明，横向平移组件还包括连接第二滑块和纵向旋转组件的第二连板。
根据本发明，纵向旋转组件包括可围绕纵轴旋转的第一旋转部、以使第一旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第一旋转部上的第一外壳、与第一外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第一旋转部的外周壁的第一螺纹件，其中，第一旋转部以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接，横向平移组件以带动第一外壳横向移动的方式与其连接；和/或横向旋转组件包括可围绕横轴旋转的第二旋转部、以使第二旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第二旋转部上的第二外壳、与第二外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第二旋转部的外周壁的第二螺纹件，其中，第二旋转部以带动定位机构随其旋转的方式与其连接，纵向旋转组件以带动第二外壳随其旋转的方式与其连接。
根据本发明，纵向旋转组件包括可围绕纵轴旋转的第一旋转部、以使第一旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第一旋转部上的第一外壳、与第一外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第一旋转部的第一螺纹件，其中，第一旋转部以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接，横向平移组件以带动第一外壳横向移动的方式与其连接。
根据本发明，横向旋转组件包括可围绕横轴旋转的第二旋转部、以使第二旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第二旋转部上的第二外壳、与第二外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第二旋转部的第二螺纹件，其中，第二旋转部以带动定位机构随其旋转的方式与其连接，纵向旋转组件以带动第二外壳随其旋转的方式与其连接。
根据本发明，第一旋转部包括可围绕纵轴旋转的第一刻度旋钮、以随第一刻度旋钮旋转的方式与其连接的第一旋钮底座、以及以随第一旋钮底座旋转的方式与其连接的刻度盘，第一外壳包括构成其外周壁的第一旋转套和构成其底壁的第一旋钮连接件，其中，第一外壳套设在第一旋钮底座上且刻度盘和第一刻度旋钮位于第一外壳的相反两侧，第一旋钮底座具有轴段，轴段穿过第一旋钮连接件与第一刻度旋钮连接，刻度盘以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接；和/或第二旋转部包括可围绕横轴旋转的第二刻度旋钮、以随第二刻度旋钮旋转的方式与其连接的第二旋钮底座、以及以随第二旋钮底座旋转的方式与其连接的夹具底座，在夹具底座上设置有刻度，横向旋转组件还包括设置在夹具底座上以随夹具底座旋转的夹具，定位机构通过夹具与横向旋转组件连接，第二外壳包括构成其外周壁的第二旋转套和构成其底壁的第二旋钮连接件，其中，第二外壳套设在第二旋钮底座上且夹具底座和第二刻度旋钮位于第二外壳的相反两侧，第二旋钮底座具有轴段，轴段穿过第二旋钮连接件与第二刻度旋钮连接。
根据本发明，第一旋转部包括可围绕纵轴旋转的第一刻度旋钮、以随第一刻度旋钮旋转的方式与其连接的第一旋钮底座、以及以随第一旋钮底座旋转的方式与其连接的刻度盘，刻度盘以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接，第一外壳包括构成其外周壁的第一旋转套和构成其底壁的第一旋钮连接件，其中，第一外壳套设在第一旋钮底座上且刻度盘和第一刻度旋钮位于第一外壳的相反两侧，第一旋钮底座具有轴段，轴段穿过第一旋钮连接件与第一刻度旋钮连接。
根据本发明，第一旋转部包括可围绕纵轴旋转的第一刻度旋钮、以随第一刻度旋钮旋转的方式与其连接的第一旋钮底座、以及以随第一旋钮底座旋转的方式与其连接的刻度盘，刻度盘以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接。
根据本发明，第一外壳包括构成其外周壁的第一旋转套和构成其底壁的第一旋钮连接件，其中，第一外壳套设在第一旋钮底座上且刻度盘和第一刻度旋钮位于第一外壳的相反两侧，第一旋钮底座具有轴段，轴段穿过第一旋钮连接件与第一刻度旋钮连接。
根据本发明，第二旋转部包括可围绕横轴旋转的第二刻度旋钮、以随第二刻度旋钮旋转的方式与其连接的第二旋钮底座、以及以随第二旋钮底座旋转的方式与其连接的夹具底座，在夹具底座上设置有刻度，横向旋转组件还包括设置在夹具底座上以随夹具底座旋转的夹具，定位机构通过夹具与横向旋转组件连接，第二外壳包括构成其外周壁的第二旋转套和构成其底壁的第二旋钮连接件，其中，第二外壳套设在第二旋钮底座上且夹具底座和第二刻度旋钮位于第二外壳的相反两侧，第二旋钮底座具有轴段，轴段穿过第二旋钮连接件与第二刻度旋钮连接。
根据本发明，第二旋转部包括可围绕横轴旋转的第二刻度旋钮、以随第二刻度旋钮旋转的方式与其连接的第二旋钮底座、以及以随第二旋钮底座旋转的方式与其连接的夹具底座，在夹具底座上设置有刻度，横向旋转组件还包括设置在夹具底座上以随夹具底座旋转的夹具，定位机构通过夹具与横向旋转组件连接。
根据本发明，第二外壳包括构成其外周壁的第二旋转套和构成其底壁的第二旋钮连接件，其中，第二外壳套设在第二旋钮底座上且夹具底座和第二刻度旋钮位于第二外壳的相反两侧，第二旋钮底座具有轴段，轴段穿过第二旋钮连接件与第二刻度旋钮连接。
根据本发明，纵向旋转组件还包括第一L形连接板，其具有呈直角连接的第一支部和第二支部，其中，横向平移组件以带动第一L形连接板沿横向移动的方式与第一支部连接，第二支部以使第一外壳随第一L形连接板横向移动的方式与第一外壳连接；和/或纵向旋转组件还包括第二L形连接板，其具有呈直角连接的第三支部和第四支部，第三支部以使第二L形连接板随第一旋转部旋转的方式与其连接，第四支部以使横向旋转组件随第二L形连接板旋转的方式与横向旋转组件连接。
根据本发明，纵向旋转组件还包括第一L形连接板，其具有呈直角连接的第一支部和第二支部，其中，横向平移组件以带动第一L形连接板沿横向移动的方式与第一支部连接，第二支部以使第一外壳随第一L形连接板横向移动的方式与第一外壳连接。
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相比于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其中的定位机构具有彼此间隔且同心设置的第一定位环和第二定位环，导向针依次穿过第一定位环和第二定位环以进行定位。该定位装置的调节机构，具有纵向旋转组件、横向旋转组件、纵向平移组件和横向平移组件。纵向旋转组件以自身围绕纵轴旋转带动定位机构围绕纵轴旋转，横向旋转组件以自身围绕横轴旋转带动定位机构围绕横轴旋转，纵向平移组件以保持定位机构相对于纵向和横向旋转组件静止的方式带动定位机构沿纵向移动，横向平移组件以保持定位机构相对于纵向和横向旋转组件静止的方式带动定位机构沿横向移动。此外，纵轴和横轴的交点位于第一定位环的圆心和第二定位环的圆心的连线上，纵向和横向所构成的平面与导向针的穿过路径呈夹角。将本该定位装置安装于手术台上，调整患者肢体，使远端锁孔为圆形，根据X光片规划的远端锁孔与两个定位环位置，计算移动量。根据移动量，通过调节机构调节定位机构，辅助医生完成髓内钉远端锁孔定位，进而用于随后插入远端锁孔的导向针的定位，以及最后安装至远端锁孔中的髓内钉远端锁钉的定位。由此，本实施例的定位装置，一方面，第一定位环和第二定位环有固定的空间关系，两个定位环所在的平面相互平行且二者同心，当其中一个定位环与远端锁孔同心时，另一个定位环也与远端锁孔同心，此时两个定位环圆心连线必通过远端锁孔圆心，从而插入的导向针必然会精确的插入到远端锁孔中。因此，本该定位装置可以辅助医生快速精确定位远端锁孔来插入导向针。另一方面，通过纵向旋转组件、横向旋转组件、纵向平移组件和横向平移组件这4个组件分别控制定位机构在一个自由度上的调节，来实现定位机构在4个自由度上的调节。并且，调节这4个组件以实现4个自由度的调节的先后顺序对定位机构的位姿无影响。因此，本定位装置的操作简便，避免了对4个自由度的重复调节，进而缩减了手术时间。此外，使用该定位装置对远端锁孔进行定位时，大幅缩减拍摄X光片次数，减少医生和患者的辐射伤害。另外，该定位装置位于患者体外，无需在患者体内进行钻孔、切口等，不会产生额外的医源性创伤。
本发明的定位装置，由于第一定位环的内径大于第二定位环的外径，且沿导向针穿入的方向依次设置第一定位环和第二定位环，使得在X光片中，第一定位环的图像大于第二定位环的图像，从而保证第一定位环和第二定位环在X光片上的图像清晰辨识。
本发明的定位装置，第一定位环或第二定位环具有贯穿的缺口。因此，在X光片上，能够通过缺口特征清晰的辨识第一定位环和第二定位环的图像。
本发明的定位装置，通过扣件在第一位置和第二位置之间转动，可方便的使外套管插入定位支架并对其固定定位。
本发明的定位装置，内套管可拆卸地套设在外套管中，并且供导向针穿过。由此，可根据手术需要更换不同内径的内套管，而无需拆卸整个定位机构，简便了手术操作。并且仅需制造不同内径的内套管，节约了制造成本。此外，内套管的前端构造为楔形，这样可以紧贴骨膜，防止导向针发生偏移，进一步保证了医生快速精确定位远端锁孔，节约了手术时间。
本发明的定位装置，其中的纵向旋转组件包括可围绕纵轴旋转的第一旋转部、以使第一旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第一旋转部上的第一外壳、与第一外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第一旋转部的第一螺纹件，其中，第一旋转部以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接，横向平移组件以带动第一外壳横向移动的方式与其连接。由此，在第一旋转部旋转至设定位置时，使用第一螺纹件将第一旋转部锁紧至第一外壳，以防止在随后的操作中，旋转到位的第一旋转部产生轻微转动，进而保证定位机构的准确到位。
本发明的定位装置，其中的横向旋转组件包括可围绕横轴旋转的第二旋转部、以使第二旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第二旋转部上的第二外壳、与第二外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第二旋转部的第二螺纹件，其中，第二旋转部以带动定位机构随其旋转的方式与其连接。由此，在第二旋转部旋转至设定位置时，使用第二螺纹件将第二旋转部锁紧至第二外壳，以防止在随后的操作中，旋转到位的第二旋转部产生轻微转动，进而保证定位机构的准确到位。
附图说明
图1是本发明的用于髓内钉远端锁钉的定位装置的一个实施例的结构示意图；
图2是图1中的定位装置的纵向平移组件的结构爆炸图；
图3是图1中的定位装置的横向平移组件的结构爆炸图；
图4是图1中的定位装置的纵向旋转组件的结构爆炸图；
图5是图1中的定位装置的横向旋转组件的结构爆炸图；
图6是图1中的定位装置的定位机构的结构爆炸图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式进行描述。
参照图1至图6示出的本发明的用于髓内钉远端锁钉的定位装置的一个实施例，其包括定位机构5和调节机构。其中，定位机构5用于对需插入远端锁孔的导向针进行定位。具体地，定位机构5具有供导向针依次穿过以对其定位的第一定位环505和第二定位环506，第一定位环505和第二定位环506彼此间隔且同心设置。由此，当第一定位环505的圆心和第二定位环506的圆心对准远端锁孔的圆心时，第一定位环505和第二定位环506便可对随后穿过其中的导向针精确定位。而调节机构用于调节定位机构5的位置以使第一定位环505和第二定位环506的圆心对准远端锁孔的圆心。具体地，调节机构具有纵向平移组件1、横向平移组件2、纵向旋转组件3和横向旋转组件4。横向旋转组件4以自身围绕横轴旋转带动定位机构5围绕横轴旋转，即横向旋转组件4通过自身围绕横轴的旋转来驱动定位机构5围绕横轴旋转。其中，横向旋转组件的自身围绕横轴的旋转为该组件中的部分零件或全部零件做围绕横轴的旋转。纵向旋转组件3以自身围绕纵轴旋转带动定位机构5围绕纵轴旋转，即纵向旋转组件3通过自身围绕纵轴的旋转来驱动定位机构5围绕纵轴旋转。其中，纵向旋转组件的自身围绕纵轴的旋转为该组件中的部分零件或全部零件做围绕纵轴的旋转。纵向平移组件1以保持定位机构5相对于纵向旋转组件3和横向旋转组件4静止的方式带动定位机构5沿纵向移动，即纵向平移组件1带动定位机构5沿纵向移动，并在该纵向移动的过程中保证定位机构5相对于横向旋转组件4和纵向旋转组件3是静止的(即定位机构5关于横向旋转组件4和纵向旋转组件3既不相对转动也不相对移动)。横向平移组件2以保持定位机构5相对于纵向旋转组件3和横向旋转组件4静止的方式带动定位机构5沿横向移动，即横向平移组件2带动定位机构5沿横向移动，并在该横向移动的过程中保证定位机构5相对于横向旋转组件4和纵向旋转组件3是静止的(即定位机构5关于横向旋转组件4和纵向旋转组件3既不相对转动也不相对移动)。具体地，定位机构5与纵向旋转组件3、横向旋转组件4、纵向平移组件1和横向平移组件2中的至少一个可拆卸地或固定地连接在一起。此外，上述纵向和上述横向所构成的平面与导向针的穿过路径呈夹角，也就是说导向针插入第一定位环505和第二定位环506的方向(也即第一定位环505和第二定位环506的布置方向)是与定位机构5做纵向移动的纵向方向和定位机构5做横向移动的横向方向所构成的平面之间具有非零度的夹角。另外，上述纵轴和上述横轴的交点位于第一定位环505的圆心和第二定位环506的圆心的连线上。可理解，由于纵向旋转组件3和横向旋转组件4关于定位机构5仅相对转动而不相对移动，并且纵向平移组件1和横向平移组件2对定位机构5的移动操作不改变纵向旋转组件3和横向旋转组件4相对于定位机构5的位置，因此，上述纵轴和上述横轴的交点始终位于第一定位环505的圆心和第二定位环506的圆心的连线上。
其中，本发明中所提及的“纵向”和“横向”均参照图1来定向，即，图1中纵向平移组件1带动定位机构5移动的方向为“纵向”(在图1中以“Y”表示)，图1中横向平移组件2带动定位机构5移动的方向为“横向”(在图1中以“X”表示)。而纵轴为纵向旋转组件3旋转时的轴线，横轴为横向旋转组件4旋转时的轴线。纵轴垂直于上述横向，横轴垂直于上述纵向。
将本该定位装置安装于手术台上，调整患者肢体，使远端锁孔为圆形，根据X光片规划的远端锁孔与两个定位环位置，计算偏移量和旋转量。根据偏移量和旋转量，通过调节机构调节定位机构5，辅助医生完成髓内钉远端锁孔定位，进而用于随后插入远端锁孔的导向针的定位，以及最后安装至远端锁孔中的髓内钉远端锁钉的定位。
由此，一方面，第一定位环505和第二定位环506有固定的空间关系，两个定位环所在的平面相互平行且二者同心，当其中一个定位环与远端锁孔同心时，另一个定位环也与远端锁孔同心，此时两个定位环圆心连线必通过远端锁孔圆心，从而插入的导向针必然会精确的插入到远端锁孔中。因此，该定位装置可以辅助医生快速精确定位远端锁孔来插入导向针，减少手术时间。另一方面，通过纵向平移组件1、横向平移组件2、纵向旋转组件3和横向旋转组件4这4个组件分别控制定位机构5在一个自由度上的调节，来实现定位机构5在4个自由度上的调节。并且，调节这4个组件以实现4个自由度的调节的先后顺序对定位机构5的位姿无影响。因此，本定位装置的操作简便，避免了对4个自由度的重复调节，进而缩减了手术时间。此外，使用该定位装置对远端锁孔进行定位时，大幅缩减拍摄X光片次数，减少医生和患者的辐射伤害。另外，该定位装置位于患者体外，无需在患者体内进行钻孔、切口等，不会产生额外的医源性创伤。
具体地，参照图1，在本实施例中，横向旋转组件4以带动定位机构5围绕横轴旋转的方式与定位机构5连接，即，横向旋转组件4与定位机构5连接，并将自身围绕横轴的旋转传递给定位机构5，使得定位机构5也围绕横轴旋转，进而，使得第一定位环505和第二定位环506也围绕横轴旋转。
纵向旋转组件3以带动横向旋转组件4围绕纵轴旋转并进而带动定位机构5围绕纵轴旋转的方式与横向旋转组件4连接，即，纵向旋转组件3与横向旋转组件4连接，并将自身围绕纵轴的旋转传递给横向旋转组件4以使横向旋转组件4围绕纵轴旋转，并且由于横向旋转组件4与定位机构5连接，而进一步带动定位机构5围绕纵轴旋转，也进而使得第一定位环505和第二定位环506也围绕纵轴旋转。换言之，纵向旋转组件3通过横向旋转组件4间接带动定位机构5围绕纵轴旋转，并在此旋转过程中，定位机构5相对于横向旋转组件4静止(即定位机构5关于横向旋转组件4既不移动也不转动)。
横向平移组件2以带动纵向旋转组件3沿横向移动并进而带动横向旋转组件4和定位机构5沿横向移动的方式与纵向旋转组件3连接，即，横向平移组件2与纵向旋转组件3连接，并带动纵向旋转组件3沿横向移动，并且由于纵向旋转组件3与横向旋转组件4连接且横向旋转组件4与定位机构5连接，而进一步带动横向旋转组件4和定位机构5沿横向移动，也进而使得第一定位环505和第二定位环506沿横向移动。换言之，横向平移组件2通过纵向旋转组件3和横向旋转组件4间接带动定位机构5沿横向移动，并且在此横向移动过程中，定位机构5相对于纵向旋转组件3和横向旋转组件4静止(即定位机构5相对于纵向旋转组件3和横向旋转组件4既不转动也不移动)。
纵向平移组件1以带动横向平移组件2沿纵向移动并进而带动纵向旋转组件3、横向旋转组件4和定位机构5沿纵向移动的方式与横向平移组件2连接，即，纵向平移组件1与横向平移组件2连接，并带动横向平移组件2沿纵向移动，并且由于横向平移组件2与纵向旋转组件3连接、纵向旋转组件3与横向旋转组件4连接、以及横向旋转组件4与定位机构5连接，而进一步带动横向平移组件2、纵向旋转组件3、横向旋转组件4和定位机构5沿纵向移动，也进而使得第一定位环505和第二定位环506沿纵向移动。换言之，纵向平移组件1通过横向平移组件2、纵向旋转组件3、横向旋转组件4间接带动定位机构5沿纵向平移，并且在此纵向移动过程中，定位机构5相对于纵向旋转组件3、横向旋转组件4和横向平移组件2静止(即定位机构5相对于纵向旋转组件3、横向旋转组件4和横向平移组件2既不转动也不移动)。
综上所述，横向旋转组件4与定位机构5连接，在本实施例中为可拆卸地或固定连接在一起，驱动定位机构5围绕横轴旋转。纵向旋转组件3与横向旋转组件4连接，驱动横向旋转组件4与定位机构5一起围绕纵轴旋转。横向平移组件2与纵向旋转组件3连接，驱动纵向旋转组件3、横向旋转组件4以及定位机构5一起沿横向移动。纵向平移组件1与横向平移组件2连接，驱动横向平移组件2、纵向旋转组件3、横向旋转组件4以及定位机构5一起沿纵向移动。由此，操作纵向平移组件1、横向平移组件2、纵向旋转组件3和横向旋转组件4这4个组件可以分别控制定位机构5在一个自由度上的调节，并且调节这4个组件以实现4个自由度的调节的先后顺序对定位机构5的位姿无影响。借此，方便了医生的操纵，减少了手术中因操作失误而延长手术时间的情况。当然，上述纵向平移组件1、横向平移组件2、纵向旋转组件3、横向旋转组件4、定位机构5依次连接的结构，仅为本发明的一个实施例。在其他可选的实施例中，只要是能够使四个组件分别控制定位机构5在4个自由度上的位置的结构，即只要是分别控制定位机构5沿纵向移动、沿横向移动、围绕纵轴旋转和围绕横轴旋转的结构，均在本发明的保护范围内。例如，定位机构可与纵向平移组件、横向平移组件、纵向旋转组件中的一个可拆卸地或固定地连接。或在可选的实施例中，定位机构与纵向旋转组件、横向旋转组件、纵向平移组件、横向平移组件中的一个可拆卸地连接。
如下详细描述上述本实施例的4个组件和定位机构5的具体结构：
参照图1和图2，在本实施例中，纵向平移组件1包括第一滑槽101、第一滑块105、第一旋动件107、第一丝杠螺母副、第一连板106、固定件108、以及两个第一轴承(图1和图2中未示出)和相应的两个第一轴承座102。
具体地，第一滑槽101沿纵向布置，第一丝杠螺母副的丝杠103沿纵向穿过第一滑槽101，并且在该丝杠103的两端分别套设一个第一轴承和相应的第一轴承座102，且两个第一轴承座102分别与第一滑槽101的两端连接，由此，将丝杠103可旋转地固定在第一滑槽101中。第一旋动件107连接在丝杠103的一端，第一旋动件107的转动驱动丝杠103与其一起转动。丝杠103上的第一丝杠螺母副的螺母104与第一滑块105连接，并且第一滑块105可滑动地设置在第一滑槽101中，由此，丝杠103的转动带动第一滑块105滑动。综上，第一旋动件107的转动带动第一丝杠螺母副的丝杠103转动，旋合在丝杠103上的第一丝杠螺母副的螺母104跟随丝杠103的转动做纵向移动，该螺母104的纵向移动带动第一滑块105在第一滑槽101中滑动。由此，第一丝杠螺母副连接在第一旋动件107和第一滑块105之间，将第一旋动件107的转动转化为第一滑块105的滑动。进一步，第一滑块105以带动横向平移组件2沿纵向移动的方式与横向平移组件2连接，即，第一滑块105与横向平移组件2连接，并带动横向平移组件2随其纵向移动。在本实施例中，第一连板106连接第一滑块105和横向平移组件2，以将第一滑块105的纵向移动传递给横向移动组件。并且，第一连扳106通过螺钉直接连接在第一滑块105上。当然，也可通过其他本领域技术人员公知的连接方式将第一连板106可拆卸地或永久性地连接在第一滑块105上。或第一连板106也可与第一滑块105为一体件。可理解，在本实施例中，通过医生转动第一旋动件107来驱动定位机构5沿纵向移动，便可方便的将定位机构移动到规划空心钉导向针的植入靶点，手术操作方便。
优选地，第一旋动件107为滚花螺栓，第一滑槽101为燕尾槽。此外，在第一滑槽101的外表面上设置有刻度，根据此刻度，医生可读取代表纵向位置的刻度值，进而在手术中将定位机构移动计算的偏移量。
继续参照图1，固定件108设置在第一滑槽101上，并与第一滑块105分别设置在第一滑槽101的相反两侧。由此，通过该固定件108，将纵向平移组件1固定在例如手术台上，进而将整个定位装置固定在手术台上。优选地，固定件108通过螺钉直接连接在第一滑槽101上。当然，本发明不局限于此，也可通过其他本领域技术人员公知的连接方式将固定件108可拆卸地或永久性地连接在第一滑槽101上。或固定件108也可与第一滑槽101为一体件。
参照图1和图3，在本实施例中，横向平移组件2包括第二滑槽201、第二滑块205、第二旋动件207、第二丝杠螺母副、第二连板206、以及两个第二轴承(图1和图3中未示出)和相应的两个第二轴承座202。
具体地，第二滑槽201沿横向布置，第二丝杠螺母副的丝杠203沿纵向穿过第二滑槽201，并且在该丝杠203的两端分别套设一个第二轴承和相应的第二轴承座202，且两个第二轴承座202分别与第二滑槽201的两端连接，由此，将丝杠203可旋转地固定在第二滑槽201中。第二旋动件207连接在丝杠203的一端，第二旋动件207的转动驱动丝杠与其一起转动。丝杠203上的第二丝杠螺母副的螺母204与第二滑块205连接，并且第二滑块205可滑动地设置在第二滑槽201中，由此，丝杠203的旋转带动第二滑块205滑动。综上，第二旋动件207的转动带动第二丝杠螺母副的丝杠203转动，旋合在丝杠203上的第二丝杠螺母副的螺母204跟随丝杠203的转动做横向移动，该螺母204的横向移动带动第二滑块205在第二滑槽201中滑动。由此，第二丝杠螺母副连接在第二旋动件207和第二滑块205之间，将第二旋动件207的转动转化为第二滑块205的滑动。进一步，第二滑块205以带动纵向旋转组件3沿横向移动的方式与纵向旋转组件3连接，即，第二滑块205与纵向旋转组件3连接，并带动纵向旋转组件3随其横向移动。在本实施例中，第二连板206连接第二滑块205和纵向旋转组件3，以将第二滑块205的横向移动传递给纵向旋转组件3。并且，第二连扳206通过螺钉直接连接在第二滑块205上。当然，也可通过其他本领域技术人员公知的连接方式将第二连扳206可拆卸地或永久性地连接在第二滑块205上。或第二连扳206与第二滑块205也可为一体件。可理解，在本实施例中，通过医生转动第二旋动件207来驱动定位机构5沿横向移动，便可方便的将定位机构移动到规划空心钉导向针的植入靶点，手术操作方便。
优选地，第二旋动件207为滚花螺栓，第二滑槽201为燕尾槽。此外，在第二滑槽201的外表面上设置有刻度，根据此刻度，医生可读取代表横向位置的刻度值，进而在手术中将定位机构移动计算的偏移量。
此外，在本实施例中，参照图1，第一连扳106与第二滑槽201连接，例如通过螺钉连接。由此，第一滑块105通过第一连扳106与第二滑槽201连接，在第一滑块105沿纵向移动的时候，第二滑槽201随之一起沿纵向移动，进而使得整个横向平移组件2沿纵向移动。该结构实现了第一滑块105以带动横向平移组件2沿纵向移动的方式与横向平移组件2连接，并且也实现了纵向平移组件1以带动横向平移组件2沿纵向移动的方式与横向平移组件2连接。
参照图1和图4，纵向旋转组件3包括第一旋转部、第一外壳和第一螺纹件306。
具体地，第一旋转部可围绕纵轴旋转并以带动横向旋转组件4随其旋转的方式与横向旋转组件4连接，即，第一旋转部与横向旋转组件4连接，且第一旋转部带动横向旋转组件4与其一起旋转。
在本实施例中，第一旋转部包括第一刻度旋钮301、第一旋钮底座304和刻度盘307。其中，第一刻度旋钮301可围绕纵轴旋转，第一旋钮底座304以随第一刻度旋钮301旋转的方式与第一刻度旋钮301连接(即第一旋钮底座304与第一刻度旋钮301连接且第一刻度旋钮301旋转时第一旋钮底座304随其一起旋转)，刻度盘307以随第一旋钮底座304旋转的方式与其连接(即刻度盘307与第一旋钮底座304连接且在第一旋钮底座304旋转时随其一起旋转)，并且，刻度盘307以带动横向旋转组件4随其旋转的方式与横向旋转组件4连接(即刻度盘307与横向旋转组件4连接且横向旋转组件4随其一起旋转)。在本实施例中，通过刻度盘307与横向旋转组件4以共同旋转的方式的连接，实现第一旋转部以带动横向旋转组件4随其旋转的方式与横向旋转组件4的连接，进而实现了纵向旋转组件3以带动横向旋转组件4围绕纵轴旋转的方式与横向旋转组件4的连接。
此外，刻度盘307上设置有刻度，医生可通过该刻度盘307读取当前的刻度值，进而根据计算值旋转相应的角度。
优选地，刻度盘307通过螺钉与第一旋钮底座304连接。当然，本发明不局限于此，在其他可选的实施例中，刻度盘307可通过本领域技术人员公知的任何方式与第一旋钮底座304可拆卸地或永久性地连接在一起。或刻度盘307与第一旋钮底座304也可为一体件。
第一外壳套设在第一旋转部上，并且第一旋转部可在第一外壳中旋转并随第一外壳移动。具体到本实施例中，第一外壳包括第一旋转套305和第一旋钮连接件303，第一旋转套305构成第一外壳的外周壁，第一旋钮连接件303构成第一外壳的底壁。优选地，第一旋转套305与第一旋钮连接件303通过螺钉相连接。当然，本发明不局限于此，在可选的实施例中，第一旋转套305与第一旋钮连接件303可通过本领域技术人员公知的任何方式可拆卸地或永久性地连接在一起。或第一旋转套305和第一旋钮连接件303也可为一体件。
第一外壳套设在第一旋钮底座304上且刻度盘307和第一刻度旋钮301位于第一外壳的相反两侧，第一旋钮底座304具有轴段，轴段穿过第一旋钮连接件303与第一刻度旋钮301连接(优选地，通过销钉穿过第一刻度旋钮301和轴段来将二者连接在一起)。由此，医生旋转第一刻度旋钮301时，第一刻度旋钮301带动第一旋钮底座304转动，第一旋钮底座304带动刻度盘307转动，刻度盘307带动横向旋转组件4转动。
此外，横向平移组件2以带动第一外壳横向移动的方式与其连接，即第一外壳与横向平移组件2连接，并且横向平移组件2带动第一外壳横向移动。结合第一旋转部在第一外壳中可旋转的设置，可理解，在第一刻度旋钮301、第一旋钮底座304、刻度盘307转动的过程中，即在第一旋转部转动的过程中，第一外壳不与第一旋转部一起转动。而第一外壳在移动的过程中，将带动第一旋转部一起移动。
进一步参照图1和图4，在本实施例中，纵向旋转组件3还包括第一L形连接板302。该第一L形连接板302具有呈直角连接的第一支部3021和第二支部3022，其中，横向平移组件2以带动第一L形连接板302沿横向移动的方式与第一支部3021连接，第二支部3022以使第一外壳随第一L形连接板302横向移动的方式与第一外壳连接。具体地，第一L形连接板302的第一支部3021与横向平移组件2连接(在本实施例中，与横向平移组件2的第二连板206连接，优选地通过螺钉连接)，第一L形连接板302的第二支部3022与第一外壳连接(在本实施例中，与第一外壳的第一旋钮连接件303连接，并优选地通过螺钉连接)。由此，横向平移组件2通过第一支部3021带动第一L形连接板302横向移动，进而带动第一外壳横向移动，并更进一步带动纵向旋转组件3横向移动。综合上述对横向平移组件2的具体描述，在本发明中，通过第二连板206和第一L形连接板，将横向平移组件2的第二滑块205与纵向旋转组件3的第一外壳以共同移动的方式相连接，由此，实现了横向平移组件2带动纵向旋转组件3沿横向移动，以及纵向平移组件1带动纵向旋转组件3沿纵向移动。
另外，纵向旋转组件3还包括第二L形连接板308。第二L形连接板308具有呈直角连接的第三支部3081和第四支部3082，第三支部3081以使第二L形连接板308随第一旋转部旋转的方式与其连接，第四支部3082以使横向旋转组件4随第二L形连接板308旋转的方式与横向旋转组件4连接。具体地，第二L形连接板308的第三支部3081与第一旋转部连接(在本实施例中，与第一旋转部的刻度盘307连接，优选地，通过螺钉将刻度盘307与第二L形连接板308的第三支部3081连接)，第二L形连接板308的第四支部3082与横向旋转组件4连接，由此，第一旋转部带动第二L形连接板308转动，第二L形连接板308带动横向旋转组件4转动。
继续参照图4，在本实施例中，第一螺纹件306与第一外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第一旋转部。即，第一螺纹件306穿过第一外壳中的螺孔，并与该螺孔中的螺纹旋合，通过第一螺纹件306在螺孔中的旋动，第一螺纹件306可抵靠和脱离第一旋钮底座304。在将第一螺纹件306旋转至抵靠第一旋钮底座304时，二者之间的接触使得纵向旋转组件3锁紧。由此，在第一旋转部旋转至设定位置时，即旋转设定角度时，使用第一螺纹件306将第一旋转部锁紧至第一外壳，以防止在随后的操作中，旋转到位的第一旋转部产生轻微转动，进而保证定位机构5的准确到位。优选地，第一螺纹件306为锥形紧定螺钉。
进一步，参照图1和图4，简述纵向旋转组件3的安装过程。第一L形连接板302用螺钉与第一旋钮连接件303相连接，将第一旋钮底座304放置到第一旋转套305中，然后用螺钉把第一旋转套305与第一旋钮连接件303连接，用螺钉将刻度盘307与旋钮底座连接，第一螺纹件306旋入第一旋转套305的螺孔内，用螺钉将第二L形连接板308与刻度盘307连接在一起，第一旋钮底座304的轴段插入第一刻度旋钮301中的凹槽，用销钉将二者固定。
而在手术过程中，医生通过旋转刻度旋钮就能够使得定位机构沿纵轴旋转，调整空心钉导向针的植入姿态。通过刻度盘上的刻度来读取当前的刻度值，以旋转计算的旋转量。当旋转了旋转量之后，拧紧第一螺纹件。
参照图1和图5，横向旋转组件4包括第二旋转部、第二外壳和第二螺纹件。
具体地，第二旋转部可围绕横轴旋转并以带动定位机构5随其旋转的方式与定位机构5连接，即，第二旋转部与定位机构5连接，且第二旋转部带动定位机构5与其一起旋转。在本实施例中，第二旋转部包括第二刻度旋钮401、第二旋钮底座403和夹具底座406。其中，第二刻度旋钮401可围绕横轴旋转，第二旋钮底座403以随第二刻度旋钮401旋转的方式与第二刻度旋钮401连接(即第二旋钮底座403与第二刻度旋钮401连接且第二刻度旋钮401旋转时第二旋钮底座403随其一起旋转)，夹具底座406以随第二旋钮底座403旋转的方式与其连接(即夹具底座406与第二旋钮底座403连接且在第二旋钮底座403旋转时随其一起旋转，优选地，将第二旋钮底座403上的凸起插入夹具底座406的凹孔中，利用凸起和凹孔的过盈配合将夹具底座406和第二旋钮底座403连接)，并且，在夹具底座406上设置有刻度，医生可通过该刻度读取当前的刻度值，进而根据计算值旋转相应的角度。
此外，横向旋转组件4还包括设置在夹具底座406上以随夹具底座406旋转的夹具407，定位机构5通过夹具407与横向旋转组件4连接。由此，在本实施例中，通过夹具407与定位机构5的连接，实现第二旋转部带动定位机构5围绕横轴转动，即实现横向旋转机构带动定位机构5围绕横轴转动。可理解，在本实施例中，横向旋转组件4与定位机构5是可拆卸地连接的(通过夹具407)。当然，本发明不局限于此，在其他可选的实施例中，定位机构5和横向旋转组件4可通过本领域技术人员公知的任何方式可拆卸地连接或永久性的连接在一起。
参照图1和图5，更具体的，夹具407包括定位螺杆4071、扳手4072、扳手螺栓4073、螺杆螺母4074、第一合页部分4075和第二合页部分4076。4075固定在夹具底座406上。通过销钉将第一合页部分4075和第二合页部分4076的上部连接，使得二者能够围绕销钉相对旋转且不脱离夹具底座406。定位螺杆4071穿过第一合页部分4075和第二合页部分4076下部的孔，与定位螺杆4071配合的螺杆螺母4074与定位螺杆4071相连接。扳手螺栓4073穿过定位螺杆4071和扳手4072的孔，与相应的螺母旋合，由此，扳手4072能够在扳手螺栓4073上旋转且不脱离第一合页部分4075和第二合页部分4076。扳手4072的下端外边缘为弧形，扳动扳手4072，第一合页部分4075和第二合页部分4076的下部相对分开，进而使得用于夹紧定位机构5的与夹具407连接的部分的连接孔(在图5中由第一合页部分4075的三角形槽和第二合页部分4076的三角槽共同组成的孔)扩大。
当然，本发明不局限于此，在其他可选的实施例中，夹具可根据定位机构的结构做任何变化，只要能够实现定位机构和横向旋转组件的连接即可。
继续参照图1和图5，第二外壳套设在第二旋转部上，并且第二旋转部可在第二外壳中旋转并随第二外壳移动。具体在本实施例中，第二外壳包括第二旋转套404和第二旋钮连接件402，第二旋转套404构成第二外壳的外周壁，第二旋钮连接件402构成第二外壳的底壁。优选地，第二旋转套404和第二旋钮连接件402通过螺钉连接。当然，本发明不局限于此，可通过本领域技术人员公知的任何方式可拆卸地或永久性地将第二旋转套404和第二旋钮连接件402相连接。或第二旋转套404和第二旋钮连接件402也可为一体件。
第二外壳套设在第二旋钮底座403上且夹具底座406和第二刻度旋钮401位于第二外壳的相反两侧，第二旋钮底座403具有轴段，轴段穿过第二旋钮连接件与第二刻度旋钮401连接。由此，医生旋转第二刻度旋钮401时，第二刻度旋钮401带动第二旋钮底座403转动，第二旋钮底座403带动夹具底座406转动，夹具底座406带动定位机构5转动。
此外，第二旋钮连接件402通过螺钉与第二L形连接板308的第四支部3082相连接。由此，第二L形连接板308将第二旋转组件的转动和移动传递给横向旋转组件4。综合图1和图4对纵向旋转组件3的描述，纵向旋转组件3的刻度板307通过第二L形连接板308与横向旋转组件4的第二外壳以共同转动的方式相连接，由此实现纵向旋转组件3带动横向旋转组件4围绕纵轴旋转，以及纵向平移组件带动横向旋转组件4沿纵向移动、横向平移组件2带动横向旋转组件4沿横向移动。进而也实现了横向旋转组件4带动定位机构5围绕横轴旋转，纵向旋转组件3带动定位机构5围绕纵轴旋转，横向平移组件2带动定位机构5沿横向平移，纵向平移组件1带动定位机构沿纵向平移。
继续参照图5，第二螺纹件405与第二外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第二旋转部。在本实施例中，第二螺纹件405穿过第二外壳中的螺孔，并与该螺孔中的螺纹旋合。通过第二螺纹件405在螺孔中的旋动，第二螺纹件405可抵靠和脱离第二旋钮底座403。在将第二螺纹件405旋转至抵靠第二旋钮底座403时，二者之间的接触使得纵向旋转组件3锁紧。由此，在第二旋转部旋转至设定位置时，即旋转设定角度时，使用第二螺纹件405将第二旋转部锁紧至第二外壳，以防止在随后的操作中，旋转到位的第二旋转部产生轻微转动，进而保证定位机构5的准确到位。
参照图1、图4和图5，该横向旋转组件的安装过程可类似参照纵向旋转组件的安装过程。其中，通过改变扳手的位置来夹紧和放开定位机构。在手术过程中，医生通过旋转第二刻度旋钮就能够使得定位机构围绕横轴旋转，调整空心钉导向针的植入姿态。通过夹具底座上的刻度来读取当前的刻度值，以旋转计算的旋转量。当旋转了旋转量之后，拧紧第二螺纹件。
参照图1和图6，在本实施例中，定位机构5包括定位支架501、扣件502、外套管503和内套管507。具体地，第一定位环505和第二定位环506分别设置在外套管503的两端，由此将第一定位环505和第二定位环506的空间相对位置固定。优选地，第一定位环505和第二定位环506过盈配合的安装在外套管503上。第一定位环505的内径大于第二定位环506的外径，且沿导向针穿入的方向依次设置第一定位环505和第二定位环506。由此使得在X光片中，第一定位环505的图像大于第二定位环506的图像，从而保证第一定位环505和第二定位环506在X光片上的图像清晰辨识。而在本实施例中，第二定位环506具有贯穿的缺口。因此，在X光片上，能够通过缺口特征清晰的辨识第一定位环505和第二定位环506的图像。当然，本发明不局限于本实施例，可将缺口设置在第一定位环505和第二定位环506中的任意一个上，以方便图像的辨识。
定位支架501具有平行于导向针的穿过路径延伸的凹槽。扣件502可相对于定位支架501在远离凹槽以供外套管503插入凹槽的第一位置和至少部分地封闭凹槽以将外套管503固定在凹槽中的第二位置之间转动。在本实施例中，扣件502通过销钉可转动的连接在定位支架501上。在第一位置中，扣件502远离凹槽，即扣件502的位置不妨碍外套管503插入凹槽中。当外套管503插入凹槽后，转动扣件502至第二位置，在该位置，扣件502至少部分地封闭凹槽，即将外套管503移出凹槽的路径至少部分地封闭，由此将外套管503固定在凹槽中。此外，在本实施例中，当扣件502处于第二位置时，将锁紧螺钉旋入定位支架501的相应螺孔，并穿过定位支架501抵靠扣件502，以将扣件502固定在第二位置。该结构可方便的使外套管503插入定位之间并对其固定定位。
继续参照图6，内套管507可拆卸地套设在外套管503中，即可拆卸地插入外套管503中。内套管507供导向针穿过，由此，外套管503同样是供导向针穿过的。在此机构中，可根据手术需要更换不同内径的内套管507，而无需拆卸整个定位机构5，简便了手术操作。并且仅需制造不同内径的内套管507，节约了制造成本。此外，内套管507的外径与外套管503的内经相匹配，保证内套管507在插入外套管503中时与其同轴。
进一步，内套管507的前端构造为楔形。“前端”即为在手术中指向患者的一端。这样可以紧贴骨膜，防止导向针发生偏移，保证随后髓内钉远端锁定的植入路径，降低失误率，这样，进一步保证了医生快速精确定位远端锁孔，节约了手术时间。
综上上述对图1至图6示出的定位装置的描述，本实施例的定位装置中，纵向平移组件1的第一连板与横向平移组件2的第二滑槽连接，以带动横向平移组件2整体做纵向移动。横向平移组件2的第二连扳与纵向旋转组件3的第一L形连接板连接，以带动纵向旋转组件3沿横向平移，并且在纵向平移组件1带动横向平移组件2沿纵向移动时，纵向旋转组件3与横向平移组件2相对静止，纵向旋转组件3跟随横向平移组件2一起做纵向移动。纵向旋转组件3的第二L形连接板与横向旋转组件4的第一外壳连接，以带动横向旋转组件4围绕纵轴旋转，并且在纵向平移组件1带动横向平移组件2沿纵向移动时，纵向旋转组件3、横向平移组件2和横向旋转组件4相对静止，纵向旋转组件3和横向旋转组件4跟随横向平移组件2一起做纵向移动；在横向平移组件2带动纵向旋转组件3横向移动时，纵向旋转组件3和横向旋转组件4相对静止，横向旋转组件4跟随纵向旋转组件3一起横向移动。横向旋转组件4的夹具与定位机构连接，以带动定位机构围绕横轴旋转，并且在纵向平移组件1带动横向平移组件2沿纵向移动时，纵向旋转组件3、横向平移组件2、横向旋转组件4和定位机构5相对静止，纵向旋转组件3、横向旋转组件4和定位机构5跟随横向平移组件2一起做纵向移动；在横向平移组件2带动纵向旋转组件3横向移动时，纵向旋转组件3、横向旋转组件4和定位机构5相对静止，横向旋转组件4和定位机构5跟随纵向旋转组件3一起横向移动；在纵向旋转组件3带动横向旋转组件4围绕纵轴旋转时，定位机构5和横向旋转组件4相对静止，定位机构5和横向旋转组件4一起围绕纵轴旋转。该定位装置还具有结构灵活、安装方便的优点。
如下，描述在手术中使用该定位装置的过程。
首先，将外套管503放入定位支架501中，根据C型臂拍摄的照片，规划出远端锁孔与两个定位环的位置，并计算纵向平移的偏移量、横向平移的偏移量、围绕纵轴旋转的旋转量和围绕横轴旋转的旋转量。
然后根据计算结果，一边读取4个组件上的刻度值一边调节4个组件，直至调节了相应的偏移量和旋转量。
最后，在外套管503上插入带有导向针的内套管507，并将内套管507植入患者软组织，紧贴骨外壁，然后植入导向针，完成导向针植入后，撤出内套管507。
可理解，上述仅为图1至图6所示的实施例的描述。本发明不局限于此。
例如，在上述实施例中，第一定位环505和第二定位环506的相对尺寸设置(即第一定位环505的内径大于第二定位环506的外径，且沿导向针穿入的方向依次设置第一定位环505和第二定位环506)与缺口设置(即第一定位环505或第二定位环506具有贯穿的缺口)是同时用于构造定位装置的。而在可选的其他实施例中，可单独使用第一定位环505和第二定位环506的相对尺寸设置，也可单独使用缺口设置。
例如，在上述实施例中，纵向平移组件的结构(即纵向平移组件包括沿纵向布置的第一滑槽、可滑动地设置在第一滑槽中的第一滑块、第一旋动件、以及以将第一旋动件的转动转换为第一滑块的滑动的方式连接在二者之间的第一丝杠螺母副，其中，第一滑块以带动横向平移组件沿纵向移动的方式与其连接)和横向平移组件的结构(即横向平移组件包括沿横向布置的第二滑槽、可滑动地设置在第二滑槽中的第二滑块、第二旋动件、以及以将第二旋动件的转动转换为第二滑块的滑动的方式连接在二者之间的第二丝杠螺母副，其中，第二滑块以带动纵向旋转组件沿横向移动的方式与其连接)是同时用于构造定位装置的。而在其他可选的实施例中，可单独使用上述纵向平移组件的结构构造定位装置，也可单独使用上述横向平移组件的结构构造定位装置。
并且，进一步，在使用上述纵向平移组件的结构构造定位装置时(无论是与上述横向平移组件的结构同时使用还是单独使用)，可同时选择采用上述图1至6的实施例中描述的第一轴承和第一轴承座的全部或部分设计和第一连扳的全部或部分设计，也可单独选择采用上述图1至6的实施例中描述的第一轴承和第二轴承座的全部或部分设计和单独采用上述图1至6的实施例中描述的第一连扳的全部或部分设计。
以及，在使用上述横向平移组件的结构构造定位装置时(无论是与上述纵向平移组件的结构同时使用还是单独使用)，可同时选择采用上述图1至6的实施例中描述的第二轴承和第二轴承座的全部或部分设计(至少包括：第一丝杠螺母副中的丝杠的两端分别套设一个第一轴承和相应的第一轴承座，并且两个第一轴承座分别与第一滑槽的两端连接)和第二连扳的全部或部分设计(至少包括：第一连板连接第一滑块和横向平移组件)，也可单独选择采用上述图1至6的实施例中描述的第二轴承和第二轴承座的全部或部分设计(至少包括：第二丝杠螺母副中的丝杠的两端分别套设一个第二轴承和相应的第二轴承座，并且两个第二轴承座分别与第二滑槽的两端连接)和单独采用上述图1至6的实施例中描述的第二连扳的全部或部分设计(至少包括：第二连板连接第二滑块和纵向旋转组件)。
例如，在本实施例中，纵向旋转组件的结构(即纵向旋转组件包括可围绕纵轴旋转的第一旋转部、以使第一旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第一旋转部上的第一外壳、与第一外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第一旋转部的第一螺纹件，其中，第一旋转部以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接，横向平移组件以带动第一外壳横向移动的方式与其连接)和横向旋转组件的结构(即横向旋转组件包括可围绕横轴旋转的第二旋转部、以使第二旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在第二旋转部上的第二外壳、与第二外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离第二旋转部的第二螺纹件，其中，第二旋转部以带动定位机构随其旋转的方式与其连接)是同时用于构造定位装置的。而在其他可选的实施例中，可单独使用上述纵向旋转组件的结构构造定位装置，也可单独使用上述横向旋转组件的结构构造定位装置。
进一步，在使用上述纵向旋转组件的结构时(无论是与上述横向旋转组件的结构同时使用还是单独使用)，可同时选择采用上述图1至图6的实施例中描述的第一旋转部的全部或部分设计(至少包括：第一旋转部包括可围绕纵轴旋转的第一刻度旋钮、以随第一刻度旋钮旋转的方式与其连接的第一旋钮底座、以及以随第一旋钮底座旋转的方式与其连接的刻度盘，刻度盘以带动横向旋转组件随其旋转的方式与横向旋转组件连接)和第一外壳的全部或部分设计(至少包括：第一外壳包括构成其外周壁的第一旋转套和构成其底壁的第一旋钮连接件，其中，第一外壳套设在第一旋钮底座上且刻度盘和第一刻度旋钮位于第一外壳的相反两侧，第一旋钮底座具有轴段，轴段穿过第一旋钮连接件与第一刻度旋钮连接)，也可仅单独采用上述图1至图6的实施例中描述的第一旋转部的上述全部或部分设计。
以及，在使用上述横向旋转组件的结构时(无论是与上述纵向旋转组件的结构同时使用还是单独使用)，可同时选择采用上述图1至图6的实施例中描述的第二旋转部的全部或部分设计(至少包括：第二旋转部包括可围绕横轴旋转的第二刻度旋钮、以随第二刻度旋钮旋转的方式与其连接的第二旋钮底座、以及以随第二旋钮底座旋转的方式与其连接的夹具底座，在夹具底座上设置有刻度，横向旋转组件还包括设置在夹具底座上以随夹具底座旋转的夹具，定位机构通过夹具与横向旋转组件连接)和第二外壳的全部或部分设计(至少包括：第二外壳包括构成其外周壁的第二旋转套和构成其底壁的第二旋钮连接件，其中，第二外壳套设在第二旋钮底座上且夹具底座和第二刻度旋钮位于第二外壳的相反两侧，第二旋钮底座具有轴段，轴段穿过第二旋钮连接件与第二刻度旋钮连接)，也可仅单独采用上述图1至图6的实施例中描述的第二旋转部的上述全部或部分设计。
此外，在使用上述纵向旋转组件的结构时(无论是与上述横向旋转组件的结构同时使用还是单独使用)，可单独仅采用上述图1至图6的实施例中描述的第一L形连接板的全部或部分设计(至少包括：第一L形连接板具有呈直角连接的第一支部和第二支部，其中，横向平移组件以带动第一L形连接板沿横向移动的方式与第一支部连接，第二支部以使第一外壳随第一L形连接板横向移动的方式与第一外壳连接)，或单独仅采用上述图1至图6的实施例中描述的第二L形连接板的全部或部分设计(至少包括：第二L形连接板具有呈直角连接的第三支部和第四支部，第三支部以使第二L形连接板随第一旋转部旋转的方式与其连接，第四支部以使横向旋转组件随第二L形连接板旋转的方式与横向旋转组件连接)。
当然，本发明不局限于上述所列举的任何一个实例，本文描述的所有特征，均可任意组合成本发明的一个实例，这不超出本发明的保护范围。
此外，在本发明的定位机构中，两个部件的相对静止的连接可通过螺钉、卡接(过盈配合)等本领域技术人员公知的可拆卸地连接方式实现、或通过粘接、焊接等本领域技术人员公知的永久性连接方式实现，两个部件的相对转动的连接可通过销钉等本领域技术人员公知的连接方式实现。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，包括：
定位机构(5)，具有供导向针依次穿过以对其定位的第一定位环(505)和第二定位环(506)，所述第一定位环(505)和所述第二定位环(506)彼此间隔且同心设置；
调节机构，具有以自身围绕横轴旋转带动所述定位机构(5)围绕所述横轴旋转的横向旋转组件(4)、以自身围绕纵轴旋转带动所述定位机构(5)围绕所述纵轴旋转的纵向旋转组件(3)、以及以保持所述定位机构(5)相对于所述纵向和横向旋转组件静止的方式分别带动所述定位机构(5)沿纵向和横向移动的纵向平移组件(1)和横向平移组件(2)，所述定位机构(5)与所述纵向旋转组件(3)、所述横向旋转组件(4)、所述纵向平移组件(1)和所述横向平移组件(2)中的至少一个可拆卸地或固定地连接在一起；
其中，所述纵轴和所述横轴的交点位于所述第一定位环(505)的圆心和所述第二定位环(506)的圆心的连线上，所述纵向和所述横向所构成的平面与所述导向针的穿过路径呈夹角。
2.根据权利要求1所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述第一定位环(505)的内径大于所述第二定位环(506)的外径，且沿所述导向针穿入的方向依次设置所述第一定位环(505)和所述第二定位环(506)。
3.根据权利要求1所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述第一定位环(505)或所述第二定位环(506)具有贯穿的缺口。
4.根据权利要求1所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，所述定位机构(5)包括：
外套管(503)，所述第一定位环(505)和所述第二定位环(506)分别设置在所述外套管(503)的两端；
定位支架(501)，具有平行于所述导向针的穿过路径延伸的凹槽；
可相对于所述定位支架(501)在远离所述凹槽以供所述外套管(503)插入所述凹槽的第一位置和至少部分地封闭所述凹槽以将所述外套管(503)固定在所述凹槽中的第二位置之间转动的扣件(502)。
5.根据权利要求4所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，所述定位机构(5)还包括：
可拆卸地套设在所述外套管(503)中、供所述导向针穿过的内套管(507)，所述内套管(507)的前端构造为楔形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述横向旋转组件(4)以带动所述定位机构(5)围绕所述横轴旋转的方式与其连接；
所述纵向旋转组件(3)以带动所述横向旋转组件(4)围绕所述纵轴旋转并进而带动所述定位机构(5)围绕所述纵轴旋转的方式与所述横向旋转组件(4)连接；
所述横向平移组件(2)以带动所述纵向旋转组件(3)沿横向移动并进而带动所述横向旋转组件(4)和所述定位机构(5)沿横向移动的方式与所述纵向旋转组件(3)连接；
所述纵向平移组件(1)以带动所述横向平移组件(2)沿纵向移动并进而带动所述纵向旋转组件(3)、所述横向旋转组件(4)和所述定位机构(5)沿纵向移动的方式与所述横向平移组件(2)连接。
7.根据权利要求6所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述纵向平移组件(1)包括沿纵向布置的第一滑槽(101)、可滑动地设置在所述第一滑槽(101)中的第一滑块(105)、第一旋动件(107)、以及以将所述第一旋动件(107)的转动转换为所述第一滑块(105)的滑动的方式连接在二者之间的第一丝杠螺母副，其中，所述第一滑块(105)以带动所述横向平移组件(2)沿纵向移动的方式与其连接。
8.根据权利要求6所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述横向平移组件(2)包括沿横向布置的第二滑槽(201)、可滑动地设置在所述第二滑槽(201)中的第二滑块(205)、第二旋动件(207)、以及以将所述第二旋动件(207)的转动转换为所述第二滑块(205)的滑动的方式连接在二者之间的第二丝杠螺母副，其中，所述第二滑块(205)以带动所述纵向旋转组件(3)沿横向移动的方式与其连接。
9.根据权利要求7所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述纵向平移组件(1)还包括两个第一轴承和相应的两个第一轴承座(102)，其中，所述第一丝杠螺母副中的丝杠(103)的两端分别套设一个所述第一轴承和相应的所述第一轴承座(102)，并且两个所述第一轴承座(102)分别与所述第一滑槽(101)的两端连接。
10.根据权利要求7所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述纵向平移组件(1)还包括连接所述第一滑块(105)和所述横向平移组件(2)的第一连板(106)。
11.根据权利要求8所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述横向平移组件(2)还包括两个第二轴承和相应的两个第二轴承座(202)，其中，所述第二丝杠螺母副中的丝杠的两端分别套设一个所述第二轴承和相应的所述第二轴承座(202)，并且两个所述第二轴承座(202)分别与所述第二滑槽(201)的两端连接。
12.根据权利要求8所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述横向平移组件(2)还包括连接所述第二滑块(205)和所述纵向旋转组件(3)的第二连板(206)。
13.根据权利要求6所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述纵向旋转组件(3)包括可围绕所述纵轴旋转的第一旋转部、以使所述第一旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在所述第一旋转部上的第一外壳、与所述第一外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离所述第一旋转部的外周壁的第一螺纹件(306)，其中，所述第一旋转部以带动所述横向旋转组件(4)随其旋转的方式与所述横向旋转组件(4)连接，所述横向平移组件(2)以带动所述第一外壳横向移动的方式与其连接。
14.根据权利要求6所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述横向旋转组件(4)包括可围绕所述横轴旋转的第二旋转部、以使所述第二旋转部可在其中旋转并随其移动的方式套设在所述第二旋转部上的第二外壳、与所述第二外壳中的螺孔旋合并可选择地抵靠和脱离所述第二旋转部的外周壁的第二螺纹件(405)，其中，所述第二旋转部以带动所述定位机构(5)随其旋转的方式与其连接，所述纵向旋转组件(3)以带动所述第二外壳随其旋转的方式与其连接。
15.根据权利要求13所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述第一旋转部包括可围绕所述纵轴旋转的第一刻度旋钮(301)、以随所述第一刻度旋钮(301)旋转的方式与其连接的第一旋钮底座(304)、以及以随所述第一旋钮底座(304)旋转的方式与其连接的刻度盘(307)，所述刻度盘(307)以带动所述横向旋转组件(4)随其旋转的方式与所述横向旋转组件(4)连接，所述第一外壳包括构成其外周壁的第一旋转套(305)和构成其底壁的第一旋钮连接件(303)，其中，所述第一外壳套设在所述第一旋钮底座(304)上且所述刻度盘(307)和所述第一刻度旋钮(301)位于所述第一外壳的相反两侧，所述第一旋钮底座(304)具有轴段，所述轴段穿过所述第一旋钮连接件(303)与所述第一刻度旋钮(301)连接。
16.根据权利要求14所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，所述第二旋转部包括可围绕所述横轴旋转的第二刻度旋钮(401)、以随所述第二刻度旋钮(401)旋转的方式与其连接的第二旋钮底座(403)、以及以随所述第二旋钮底座(403)旋转的方式与其连接的夹具底座(406)，在所述夹具底座(406)上设置有刻度，所述横向旋转组件(4)还包括设置在所述夹具底座(406)上以随所述夹具底座(406)旋转的夹具(407)，所述定位机构(5)通过所述夹具(407)与所述横向旋转组件(4)连接，所述第二外壳包括构成其外周壁的第二旋转套(404)和构成其底壁的第二旋钮连接件(402)，其中，所述第二外壳套设在所述第二旋钮底座(403)上且所述夹具底座(406)和所述第二刻度旋钮(401)位于所述第二外壳的相反两侧，所述第二旋钮底座(403)具有轴段，所述轴段穿过所述第二旋钮连接件(402)与所述第二刻度旋钮(401)连接。
17.根据权利要求13所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述纵向旋转组件(3)还包括第一L形连接板(302)，其具有呈直角连接的第一支部和第二支部，其中，所述横向平移组件(2)以带动所述第一L形连接板(302)沿横向移动的方式与所述第一支部连接，所述第二支部以使所述第一外壳随所述第一L形连接板(302)横向移动的方式与所述第一外壳连接。
18.根据权利要求13所述的用于髓内钉远端锁钉的定位装置，其特征在于，
所述纵向旋转组件(3)还包括第二L形连接板(308)，其具有呈直角连接的第三支部和第四支部，所述第三支部以使所述第二L形连接板(308)随所述第一旋转部旋转的方式与其连接，所述第四支部以使所述横向旋转组件(4)随所述第二L形连接板(308)旋转的方式与所述横向旋转组件(4)连接。
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