CN107693105B

CN107693105B - 一种微创式骨固定线缆植入设备及其骨固定方法

Info

Publication number: CN107693105B
Application number: CN201711167171.3A
Authority: CN
Inventors: 周小媚
Original assignee: Individual
Current assignee: Zhao yu
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: CN107693105A

Abstract

本发明涉及一种微创式骨固定线缆植入设备及其骨固定方法，包括滑动内框，滑动内框上环形阵列设置滑套；驱动外框连接到位于滑套阵列两端部的滑套上；支撑内框连接到滑套的内壁上；驱动外框上设置卷动机构使得驱动外框相对滑动内框发生旋转从而带动支撑内框旋转；植入机构包括滑块A；滑块A上摆动连接喷管，喷管包括喷管本体和喷针，喷针固定于喷管本体的端部，喷管本体内部设置进料管用于放入钢丝，进气管进入机体，排气腔提供压力；拉线机构包括滑块B，滑块B上摆动连接引线管；引线管包括渐缩结构的吸入管和同轴连接于吸入管缩口端的吸引管；通过滑块A和滑块B调整位置，利用喷管和引线管穿入到人体内部后，实现弹性钢丝的穿引。

Description

一种微创式骨固定线缆植入设备及其骨固定方法

技术领域

本发明涉及一种用于骨骼意料手术后进行骨骼愈合的辅助固定设备的植入装置及其使用方法，具体为一种微创式骨固定线缆植入设备及其骨固定方法。

背景技术

在骨折等骨科治疗过程中，术后经常通过各种支架穿透皮表，对骨骼进行固定使之恢复，在恢复后，再通过创伤手术，将支架进行拆除，整个过程需要进行多次手术，对人体肌肉和表皮部分带来的创伤比较大，而且术后恢复期也比较长，同时传统的支架对骨部带来的压迫和创伤都比较大，传统的骨外固定器安装后，人体本身因为外部钢钉的作用，无法实现平躺，舒适度很差，不适合术后恢复；

所以后来有人提出了一种采用钢丝取代钢钉的微创骨骼固定结构，可以尽可能的减少患者的创伤面积，加快康复，此种结构的钢丝通过相关的钢针或者对皮肤进行解剖后进行穿入，手术过程时间长，且精准度较低，对于一些密度较高的肌肉组织，钢针也较难穿入，对患者的创伤依旧较大，且一次性手术的成功率也相对较低；

随着自动化的发展，申请人欲研发出一种可以由机械操作的高精度钢丝穿线设备，在降低创伤的前提下，精准的将钢丝穿入，且要求具有较高的穿透力和易操作性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中支架无法让患者实现平台，同时安装创伤大、固定手术复杂等技术问题，提供一种微创式骨固定线缆植入设备及其骨固定方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微创式骨固定线缆植入设备，包括连接底座、驱动外框、滑动内框、支撑内框以及设置于支撑内框上的植入机构和拉线机构；其中所述滑动内框为一个环形圈结构，所述连接底座通过至少一个连接臂连接到滑动内框上；所述滑动内框上环形阵列设置有若干滑套，滑套可沿滑动内框滑动，滑套阵列的展开角度小于180°；所述驱动外框通过两个夹角呈180°布置的连接臂A连接到位于滑套阵列两端部的滑套的外壁上；所述支撑内框通过连接臂B连接到滑套的内壁上；所述驱动外框上设置有一个卷动机构，所述卷动机构包括一个设置于驱动外框上的旋转驱动机构C，所述旋转驱动机构C包括一个驱动座，驱动座上设置有一个驱动轮C，所述驱动轮C与滑动内框接触，通过驱动轮C的驱动，使得驱动外框相对滑动内框发生旋转从而带动支撑内框旋转；所述支撑内框为正多边形结构，且边的数量为偶数；其中所述植入机构设置于支撑内框的奇数边上，所述植入机构包括一个套接到支撑内框奇数边上的滑块A，所述滑块A内设置有一个驱动轮A，驱动轮A通过一个旋转驱动机构A进行驱动；所述滑块A上还通过一个摆动电机A连接有一个直线伸缩臂A，所述直线伸缩臂A的端部上连接有一个喷管，喷管的轴线与直线伸缩臂A的轴线平行，所述喷管包括喷管本体和喷针，所述喷针固定于喷管本体的轴向端部，所述喷管本体内部分别设置有进料管、进气管、排气腔，所述进料管为等径结构同轴连接于锥形结构的排气腔上，排气腔的锥形尖端位置上同轴连接有一个渐缩结构的升压孔，扩口端与排气腔连通，升压孔与进料管同轴设置，所述进气管连接于排气腔的锥形底面上；所述喷管的端部还同轴连接有一个穿刺针，穿刺针中部设置有射出孔，射出孔与升压孔的缩口端同轴连通；所述拉线机构设置于支撑内框的偶数边上，所述拉线机构包括一个套接到支撑内框偶数边上的滑块B，所述滑块B内设置有一个驱动轮B，所述驱动轮B通过一个旋转驱动机构B进行驱动；所述滑块B上还通过一个摆动电机B连接有一个直线伸缩臂B，直线伸缩臂B的端部上设置有一个引线管；所述引线管包括一个渐缩结构的吸入管和一个同轴连接于吸入管缩口端的吸引管；所述吸引管中部连通有一个负压腔，吸入管的端部为一个喇叭状的开口。

作为本发明的进一步改进，所述直线伸缩臂A的端部上设置有一个连接座A，所述连接座A上通过一个连接块A连接有一个连接套A，连接套A的轴线与直线伸缩臂A的轴线平行，所述喷管夹持到连接套A上。

作为本发明的进一步改进，所述直线伸缩臂B的端部上设置有一个连接座B，所述连接座B上通过一个连接块B连接有一个连接套B，连接套B的轴线与直线伸缩臂B的轴线平行，所述引线管夹持到连接套B上。

作为本发明的进一步改进，所述滑块A上通过轴承同轴转动连接有一个旋转座，所述旋转座上通过螺纹连接有一个压紧环A，旋转座上设置有一个与压紧环A对应的凸起环A，所述滑块A上设置有一个旋转驱动机构D，旋转驱动机构D与凸起环A之间通过齿轮机构传动连接，所述压紧环A与凸起环A之间夹持有一个支撑板A，所述支撑板A采用软胶材质制成，支撑板A的端部设置有一个C形的支撑开口。

作为本发明的进一步改进，所述滑块B上的一端设置有一个与滑块B同轴的螺纹柱，通过螺纹柱螺纹连接有一个压紧环B，所述滑块B上设置有与所述压紧环B对应的凸起环B，压紧环B宇凸起环B之间夹持有一个支撑板B，所述支撑板B采用软胶材质制成，所述支撑板B的端部垂直连接有一个支撑板。

作为本发明的进一步改进，所述卷动机构上还转动连接有一个与所述驱动轮C对称设置的支撑轮。

作为本发明的进一步改进，所述直线伸缩臂A和直线伸缩臂B为直线伸缩气缸。

作为本发明的进一步改进，所述旋转驱动机构C、旋转驱动机构B、旋转驱动机构A均为伺服电机。

作为本发明的进一步改进，所述升压孔的尾端侧壁上还设置有若干泄压孔。

一种微创式骨固定线缆植入设备的骨固定方法，第一步：首先将待治疗部位穿入到支撑内框中，通过旋转驱动机构B、旋转驱动机构A带动滑块B和滑块A移动，进行调整，再之后调整支撑板A和支撑板B实现对待治疗部位的支撑，使得待治疗部位位于支撑内框的中部；第二步：将弹性钢丝线通过喷管本体内部的进料管穿入到升压孔中；通过摆动电机A和摆动电机B调整直线伸缩臂A和直线伸缩臂B的角度，使得穿刺针与引线管同轴，并同时通过旋转驱动机构C实现对驱动外框的旋转驱动，同时支撑内框也伴随移动，使得穿刺针和引线管位于待治疗部位；第三步：通过直线伸缩臂A和直线伸缩臂B的移动将穿刺针和引线管一起穿入到待治疗部位内部直到与破损部位骨骼接触；通过进气管对排气腔进行加压，进而使得弹性钢丝线通过升压孔进行加速，使得从弹性钢丝线从穿刺针中射出并随后被吸入管；同时通过负压抽气机对引线管内部的负压腔进行负压抽气，在弹性钢丝线穿入到吸入管的同时，在负压腔的负压下吸入到引线管的吸引管中；第四步，通过再次通过直线伸缩臂A和直线伸缩臂B的驱动将穿刺针和引线管拔出，通过旋转驱动机构C的旋转实现弹性钢丝线的定向拉紧定型，多次穿刺后，将弹性钢丝线固定到对应的外框上即可实现骨骼的固定。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设计一个半自动化的固定弹性钢丝线植入机构实现骨骼的固定支撑，相比于手术解剖后的植入办法，本植入办法创伤小，植入速率快，且气压驱动形式的穿刺通过率较高。

2、引线管和喷管通过夹持机构平行于直线伸缩机构A和直线伸缩机构B固定，增加了引线管和喷管的移动范围，且此种固定形式直线伸缩机构A和直线伸缩机构B对引线管和喷管的干涉也更小。

3、本结构额外设置支撑板A，支撑板A可以根据不同手术环境进行更换和调整，同时支撑板为旋转驱动，可以动态的调整支撑板与待治疗部位的夹角和距离，动态的保证支撑的稳定性。

4、支撑板B辅助支撑板A对待治疗部位进行支撑固定，同意也可以更换调整。

5、支撑轮可以提高驱动外框运动时的稳定性。

6、泄压孔可以进行一定的泄压，防止高压吹入到人体内部，对人体组织造成二次创伤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是喷管的结构示意图；

图5是引线管的结构示意图。

图中：1、连接底座；2、连接臂；3、驱动外框；4、滑动内框；5、驱动座；6、滑套；7、支撑内框；8、驱动轮C；9、支撑轮；10、滑块A；11、直线伸缩臂A；12、驱动轮A；13、连接座A；14、连接套A；15、喷管本体；16、喷针；17、旋转座；18、压紧环A；19、凸起环A；20、旋转驱动机构D；21、支撑板A；22、滑块B；23、驱动轮B；24、直线伸缩臂B；25、连接块B；26、连接套B；27、引线管；28、支撑板B；29、压紧环B；30、排气腔；31、进气管；32、进料管；33、渐缩结构；34、泄压孔；35、负压腔；36、吸入管；37、吸引管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1～3所示，一种微创式骨固定线缆植入设备，包括连接底座、驱动外框、滑动内框、支撑内框以及设置于支撑内框上的植入机构和拉线机构；其中所述滑动内框为一个环形圈结构，所述连接底座通过至少一个连接臂连接到滑动内框上；所述滑动内框上环形阵列设置有若干滑套，滑套可沿滑动内框滑动，滑套阵列的展开角度小于180°；所述驱动外框通过两个夹角呈180°布置的连接臂A连接到位于滑套阵列两端部的滑套的外壁上；所述支撑内框通过连接臂B连接到滑套的内壁上；所述驱动外框上设置有一个卷动机构，所述卷动机构包括一个设置于驱动外框上的旋转驱动机构C，所述旋转驱动机构C包括一个驱动座，驱动座上设置有一个驱动轮C，所述驱动轮C与滑动内框接触，通过驱动轮C的驱动，使得驱动外框相对滑动内框发生旋转从而带动支撑内框旋转，所述卷动机构上还转动连接有一个与所述驱动轮C对称设置的支撑轮；所述支撑内框为正多边形结构，且边的数量为偶数。

如图2和图4所示，其中所述植入机构设置于支撑内框的奇数边上，所述植入机构包括一个套接到支撑内框奇数边上的滑块A，所述滑块A内设置有一个驱动轮A，驱动轮A通过一个旋转驱动机构A进行驱动；所述滑块A上还通过一个摆动电机A连接有一个直线伸缩臂A，所述直线伸缩臂A的端部上连接有一个喷管，所述直线伸缩臂A的端部上设置有一个连接座A，所述连接座A上通过一个连接块A连接有一个连接套A，连接套A的轴线与直线伸缩臂A的轴线平行，所述喷管夹持到连接套A上；

喷管的轴线与直线伸缩臂A的轴线平行，所述喷管包括喷管本体和喷针，所述喷针固定于喷管本体的轴向端部，所述喷管本体内部分别设置有进料管、进气管、排气腔，所述进料管为等径结构同轴连接于锥形结构的排气腔上，排气腔的锥形尖端位置上同轴连接有一个渐缩结构的升压孔，扩口端与排气腔连通，升压孔与进料管同轴设置，所述进气管连接于排气腔的锥形底面上；所述喷管的端部还同轴连接有一个穿刺针，穿刺针中部设置有射出孔，射出孔与升压孔的缩口端同轴连通，所述升压孔的尾端侧壁上还设置有若干泄压孔；

所述滑块A上通过轴承同轴转动连接有一个旋转座，所述旋转座上通过螺纹连接有一个压紧环A，旋转座上设置有一个与压紧环A对应的凸起环A，所述滑块A上设置有一个旋转驱动机构D，旋转驱动机构D与凸起环A之间通过齿轮机构传动连接，所述压紧环A与凸起环A之间夹持有一个支撑板A，所述支撑板A采用软胶材质制成，支撑板A的端部设置有一个C形的支撑开口。

如图3和图5所示，所述拉线机构设置于支撑内框的偶数边上，所述拉线机构包括一个套接到支撑内框偶数边上的滑块B，所述滑块B内设置有一个驱动轮B，所述驱动轮B通过一个旋转驱动机构B进行驱动；所述滑块B上还通过一个摆动电机B连接有一个直线伸缩臂B，直线伸缩臂B的端部上设置有一个引线管；所述直线伸缩臂B的端部上设置有一个连接座B，所述连接座B上通过一个连接块B连接有一个连接套B，连接套B的轴线与直线伸缩臂B的轴线平行，所述引线管夹持到连接套B上；所述引线管包括一个渐缩结构的吸入管和一个同轴连接于吸入管缩口端的吸引管；所述吸引管中部连通有一个负压腔，吸入管的端部为一个喇叭状的开口；

所述滑块B上的一端设置有一个与滑块B同轴的螺纹柱，通过螺纹柱螺纹连接有一个压紧环B，所述滑块B上设置有与所述压紧环B对应的凸起环B，压紧环B宇凸起环B之间夹持有一个支撑板B，所述支撑板B采用软胶材质制成，所述支撑板B的端部垂直连接有一个支撑板。

使用时，

第一步：首先将待治疗部位穿入到支撑内框中，通过旋转驱动机构B、旋转驱动机构A带动滑块B和滑块A移动，进行调整，再之后调整支撑板A和支撑板B实现对待治疗部位的支撑，使得待治疗部位位于支撑内框的中部；

第二步：将弹性钢丝线通过喷管本体内部的进料管穿入到升压孔中；通过摆动电机A和摆动电机B调整直线伸缩臂A和直线伸缩臂B的角度，使得穿刺针与引线管同轴，并同时通过旋转驱动机构C实现对驱动外框的旋转驱动，同时支撑内框也伴随移动，使得穿刺针和引线管位于待治疗部位；

第三步：通过直线伸缩臂A和直线伸缩臂B的移动将穿刺针和引线管一起穿入到待治疗部位内部直到与破损部位骨骼接触；通过进气管对排气腔进行加压，进而使得弹性钢丝线通过升压孔进行加速，使得从弹性钢丝线从穿刺针中射出并随后被吸入管；同时通过负压抽气机对引线管内部的负压腔进行负压抽气，在弹性钢丝线穿入到吸入管的同时，在负压腔的负压下吸入到引线管的吸引管中；

第四步，通过再次通过直线伸缩臂A和直线伸缩臂B的驱动将穿刺针和引线管拔出，通过旋转驱动机构C的旋转实现弹性钢丝线的定向拉紧定型，多次穿刺后，将弹性钢丝线固定到对应的外框上即可实现骨骼的固定。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：包括连接底座、驱动外框、滑动内框、支撑内框以及设置于支撑内框上的植入机构和拉线机构；其中所述滑动内框为一个环形圈结构，所述连接底座通过至少一个连接臂连接到滑动内框上；所述滑动内框上环形阵列设置有若干滑套，滑套可沿滑动内框滑动，滑套阵列的展开角度小于180°；所述驱动外框通过两个夹角呈180°布置的连接臂A连接到位于滑套阵列两端部的滑套的外壁上；所述支撑内框通过连接臂B连接到滑套的内壁上；所述驱动外框上设置有一个卷动机构，所述卷动机构包括一个设置于驱动外框上的旋转驱动机构C，所述旋转驱动机构C包括一个驱动座，驱动座上设置有一个驱动轮C，所述驱动轮C与滑动内框接触，通过驱动轮C的驱动，使得驱动外框相对滑动内框发生旋转从而带动支撑内框旋转；所述支撑内框为正多边形结构，且边的数量为偶数；其中所述植入机构设置于支撑内框的奇数边上，所述植入机构包括一个套接到支撑内框奇数边上的滑块A，所述滑块A内设置有一个驱动轮A，驱动轮A通过一个旋转驱动机构A进行驱动；所述滑块A上还通过一个摆动电机A连接有一个直线伸缩臂A，所述直线伸缩臂A的端部上连接有一个喷管，喷管的轴线与直线伸缩臂A的轴线平行，所述喷管包括喷管本体和喷针，所述喷针固定于喷管本体的轴向端部，所述喷管本体内部分别设置有进料管、进气管、排气腔，所述进料管为等径结构同轴连接于锥形结构的排气腔上，排气腔的锥形尖端位置上同轴连接有一个渐缩结构的升压孔，扩口端与排气腔连通，升压孔与进料管同轴设置，所述进气管连接于排气腔的锥形底面上；所述喷管的端部还同轴连接有一个穿刺针，穿刺针中部设置有射出孔，射出孔与升压孔的缩口端同轴连通；所述拉线机构设置于支撑内框的偶数边上，所述拉线机构包括一个套接到支撑内框偶数边上的滑块B，所述滑块B内设置有一个驱动轮B，所述驱动轮B通过一个旋转驱动机构B进行驱动；所述滑块B上还通过一个摆动电机B连接有一个直线伸缩臂B，直线伸缩臂B的端部上设置有一个引线管；所述引线管包括一个渐缩结构的吸入管和一个同轴连接于吸入管缩口端的吸引管；所述吸引管中部连通有一个负压腔，吸入管的端部为一个喇叭状的开口。

2.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述直线伸缩臂A的端部上设置有一个连接座A，所述连接座A上通过一个连接块A连接有一个连接套A，连接套A的轴线与直线伸缩臂A的轴线平行，所述喷管夹持到连接套A上。

3.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述直线伸缩臂B的端部上设置有一个连接座B，所述连接座B上通过一个连接块B连接有一个连接套B，连接套B的轴线与直线伸缩臂B的轴线平行，所述引线管夹持到连接套B上。

4.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述滑块A上通过轴承同轴转动连接有一个旋转座，所述旋转座上通过螺纹连接有一个压紧环A，旋转座上设置有一个与压紧环A对应的凸起环A，所述滑块A上设置有一个旋转驱动机构D，旋转驱动机构D与凸起环A之间通过齿轮机构传动连接，所述压紧环A与凸起环A之间夹持有一个支撑板A，所述支撑板A采用软胶材质制成，支撑板A的端部设置有一个C形的支撑开口。

5.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述滑块B上的一端设置有一个与滑块B同轴的螺纹柱，通过螺纹柱螺纹连接有一个压紧环B，所述滑块B上设置有与所述压紧环B对应的凸起环B，压紧环B宇凸起环B之间夹持有一个支撑板B，所述支撑板B采用软胶材质制成，所述支撑板B的端部垂直连接有一个支撑板。

6.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述卷动机构上还转动连接有一个与所述驱动轮C对称设置的支撑轮。

7.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述直线伸缩臂A和直线伸缩臂B为直线伸缩气缸。

8.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述旋转驱动机构C、旋转驱动机构B、旋转驱动机构A均为伺服电机。

9.如权利要求1所述的一种微创式骨固定线缆植入设备，其特征是：所述升压孔的尾端侧壁上还设置有若干泄压孔。