CN108904093B - 一种精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，所述手术平台设有底座、操作台、夹具、俯仰台、旋转台、前后平移台、左右平移台；所述底座上设有支撑柱；所述操作台被支撑柱撑起；所述固定夹具固定于操作台侧面；所述活动夹具固定于俯仰台上；所述俯仰台固定于旋转台上；所述旋转台固定于前后平移台上；所述前后平移台固定于左右平移台上；所述左右平移台固定于底座上。其优点在于：本发明用于制造大鼠股骨骨不连模型，帮助医护及科研人员研究骨不连特点，可以制造四种骨不连模型，可以满足多种需求，使用方便。使用机械结构，代替人手的经验操作，可以将骨折端的位移，或旋转角度精确化、标准化，准确的制造需要的骨不连模型。

Description

一种精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台

技术领域

本发明涉及医疗研究领域，具体地说，是精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台。

背景技术

骨折为临床上的常见病，往往会给病患带来极大痛苦。骨折发生后有9％的比例因多种原因导致愈后不佳造成骨不连的发生，引发进一步残疾，造成严重的社会影响。因此针对研究骨折与骨不连的研究，具有重要的社会意义。

骨折与骨不连的研究中，最重要的前提就是标准骨折模型的建立。通过在不同的实验分组的动物的相同部位制造相同位置、断端活动程度、软组织损伤程度相同高度可重复性的骨折缺损，使骨折的位置、强度相对可控，来达到研究骨折与骨不连的特点。在目前的动物研究中，大鼠是最普遍的实验动物，广泛应用在各种骨折研究中。然而，动物的个体差异、造模方法不同以及造模的精准性难以控制的问题制约了骨折与骨不连的研究。

因此需要一种稳定、可重复使用的骨折制备装置来保证实验的可控性。目前制造骨折的装置，根据骨折固定的类型可分为内固定和外固定型。内固定型的装置主要根据1984年Einhorn提出的模型来建立，该装置虽然能减少软组织损伤，但装置较为复杂。外固定型于实验动物体外固定目标骨，但需要一直安装在实验动物身上，成本高且影响动物的正常活动，操作也较为繁琐。

中国专利文献CN：CN201710652410.8，公开了一种动物实验用骨折模型制备装置，结构包括底座、支撑板、两个支撑侧柱、施力机构和两个支撑片，所述支撑侧柱对称固定在底座上，所述支撑板水平安装在两侧柱之间，所述施力机构由垂直固定在支撑板上的两个弹簧套杆、分别套在两个弹簧套杆上的两个规格相同的弹簧、重物承接板以及施力杆构成，所述施力杆垂直穿过重物承接板并固定，所述重物承接板套在两弹簧套杆上，由弹簧支撑，施力杆轴线与两弹簧套杆轴线在同一垂面上，并与两弹簧套杆等距，施力杆下端可活动地垂直穿过支撑板上对应设置的穿孔，所述两个支撑片可相对移动地安装在底座上。本发明实现位置相对一致的骨折位点的制造，并在一定程度上减少软组织创伤。但是关于一种可以制造多种不同骨折，且稳定可重复使用的骨折模型制造仪器还未见公开。

综上所述，亟需一种简单易用、效果稳定的骨折制备装置，可以制造多种不同骨折模型，且准确性高、重复性高，不同实验体的骨折情况标准化的仪器，而这种仪器还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种解决临床实际问题，在机械动力研究的平台基础上，研发相应的机械辅助装置，完成对以大鼠为代表的实验动物模型的批量化、精确化造模，解决动物模型建造过程中的不稳定、差异性问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，所述手术平台设有底座、操作台、夹具、俯仰台、旋转台、前后平移台、左右平移台；所述底座上设有支撑柱；所述支撑柱固定于底座上；所述操作台被支撑柱撑起，位于底座上方，操作台与支撑柱固定连接；所述夹具设有固定夹具、活动夹具；所述固定夹具固定于操作台侧面；所述俯仰台设有俯仰台手柄、俯仰台支撑板、俯仰台固定部、俯仰台活动部；所述活动夹具与俯仰台活动部通过螺栓连接；所述俯仰台活动部与俯仰台固定部通过活动连接；所述旋转台设有旋转台底座、旋转台手柄、旋转台固定板、旋转台固定部、旋转台活动部；所述旋转台固定板通过螺栓固定在旋转台底座上；所述旋转台固定部通过螺栓固定于旋转台固定板上；所述旋转台活动部与旋转台固定部活动连接；所述前后平移台设有前后平移台手柄、前后平移台转轴、前后平移台滑轨；所述旋转台底座通过齿轮与前后平移台转轴连接，旋转台底座与前后平移台滑轨活动铰接；所述前后平移台手柄与前后平移台转轴连接；所述左右平移台设有左右平移台手柄、左右平移台转轴、左右平移台滑轨；所述前后平移台与左右平移台转轴活动连接，前后平移台与左右平移台滑轨活动铰接；所述左右平移台手柄与左右平移台转轴固定连接。

作为一种优选方案，所述俯仰台、旋转台、前后平移台、左右平移台为活动部分，它们的运动优先性逐步提高。

作为一种优选方案，所述支撑柱有四根。

作为一种优选方案，所述活动夹具与固定夹具的夹口位于同一轴线上。

作为一种优选方案，所述俯仰台活动部可以通过与俯仰台固定部的活动连接部分进行旋转，旋转轨迹为弧线状，旋转运动的轴线为一条直线，与底座平行，并经过活动夹具的夹口位置A点。

作为一种优选方案，所述旋转台活动部可以通过与旋转台固定部的活动连接结构进行旋转，旋转轨迹为弧线状，轴线为垂直底座的直线，并经过活动夹具夹口A点。

作为一种优选方案，所述旋转台底座与前后平移台转轴通过齿轮活动连接。

作为一种优选方案，所述前后平移台与左右平移台转轴通过齿轮活动连接。

本发明优点在于：

1、本发明精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，着眼于骨不连模型的制造，能够实现大鼠手术后的大腿伤口两端肢体的精确错位，从而可以分四种情形标准化，并精确地制造骨不连模型。

2、本发明的移动装置有四种，可以制造四种骨不连模型，分别是法向错位骨不连模型、轴向分离骨不连模型、轴向旋转错位骨不连模型和成角度骨不连模型。可以满足多种需求，使用方便。

3、使用机械结构，代替人手的经验操作，可以将骨折端的位移，或旋转角度精确化，准确的制造需要的骨不连模型。

附图说明

附图1是本发明精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台的整体结构示意图。

附图2是俯仰台结构示意图。

附图3是旋转台结构示意图。

附图4是前后平移台结构示意图。

附图5是左右平移台结构示意图。

附图6是俯仰台旋转轴线示意图。

附图7是旋转台轴线示意图。

实施例

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.底座 11.支撑柱

2.操作台 3.夹具

31.固定夹具 32.活动夹具

4.俯仰台 41.俯仰台手柄

42.俯仰台支撑板 43.俯仰台固定部

44.俯仰台活动部 5.旋转台

51.旋转台底座 52.旋转台手柄

53.旋转台固定板 54.旋转台固定部

55.旋转台活动部 6.前后平移台

61.前后平移台手柄 62.前后平移台转轴

63.前后平移台滑轨 7.左右平移台

71.左右平移台手柄 72.左右平移台转轴

73.左右平移台滑轨

请参考图1，图1是本发明精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台的整体结构示意图。所述手术平台设有底座1、操作台2、夹具3、俯仰台4、旋转台5、前后平移台6、左右平移台7；所述底座上设有支撑柱11；所述支撑柱11固定于底座1上；所述操作台2被支撑柱11撑起，位于底座1上方，操作台2与支撑柱11固定连接；所述夹具3设有固定夹具31、活动夹具32；所述固定夹具31固定于操作台2侧面；所述活动夹具32固定于俯仰台4上；所述俯仰台4固定于旋转台5上；所述旋转台5固定于前后平移台6上；所述前后平移台6固定于左右平移台7上；所述左右平移台固定于底座1上。

请参照图2，所述俯仰台4设有俯仰台手柄41、俯仰台支撑板42、俯仰台固定部43、俯仰台活动部44；所述活动夹具32与俯仰台活动44部通过螺栓连接；所述俯仰台活动部44与俯仰台固定部43通过滑动导轨活动连接。

请参照图3，所述旋转台5设有旋转台底座51、旋转台手柄52、旋转台固定板53、旋转台固定部54、旋转台活动部55；所述旋转台固定板53通过螺栓固定在旋转台底座51上；所述旋转台固定部54通过螺栓固定于旋转台固定板53上；所述旋转台活动部55通过滑动导轨与旋转台固定部54连接。

请参照图4，所述前后平移台6设有前后平移台手柄61、前后平移台转轴62、前后平移台滑轨63；所述旋转台底座51通过齿轮与前后平移台转轴62连接，旋转台底座51与前后平移台滑轨63活动铰接；所述前后平移台手柄61与前后平移台转轴62连接。

请参照图5，所述左右平移台7设有左右平移台手柄71、左右平移台转轴72、左右平移台滑轨73；所述前后平移台6通过齿轮与左右平移台转轴72连接，前后平移台6与左右平移台滑轨73活动铰接；所述左右平移台手柄71与左右平移台转轴72连接。

需要说明的是：

所述俯仰台4、旋转台5、前后平移台6、左右平移台7为活动部分，它们的共同目的为带动活动夹具32运动，其优先性逐步提高，左右平移台7可以带动前后平移台6、旋转台5、俯仰台4座同步运动，前后平移台6可以带动旋转台5、俯仰台4运动、旋转台5可以带动俯仰台4运动。

所述底座1应放置在干净卫生且水平的桌面，用于支撑操作台2和左右平移台7；所述支撑柱11有四根；所述活动夹具32与固定夹具31的夹口位于同一轴线上。

请参考图6，所述俯仰台活动部44可以通过与俯仰台固定部43的活动连接部分进行旋转，旋转轨迹为弧线状，轴线为一条直线，与底座1平行，经过活动夹具32的夹口位置A点；值得注意的是，所述轴线是虚拟的，并非手术平台的结构组成部分。

请参考图7，所述旋转台活动部55可以通过与旋转台固定部54的活动连接结构进行旋转，旋转轨迹为弧线状，轴线(未标出)为垂直底座1的直线，并经过活动夹具32夹口A点。

所述前后平移台手柄61可以对其施力扭动，来带动前后平移台转轴62转动，前后平移台转轴62与旋转台底座51通过齿轮连接，可以带动旋转台底座51在前后平移台滑轨63上滑动；所述左右平移台手柄71与左右平移台转轴72连接，可以扭动左右平移台手柄71，带动左右平移台转轴72转动，然后带动前后平移台6在左右平移台滑轨73上滑动。

本发明精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台的使用方法：

首先在操作台上放置无菌手术铺巾，铺巾上放置大鼠。大鼠呈仰卧姿势躺于操作台上，头部远离夹具3方向，同时转动左右平移台手柄71，使活动夹具32靠近固定夹具31，术侧后肢被抬起夹于固定夹具31及活动夹具32中，固定夹具31为手动平口钳，夹住大鼠后肢大腿靠近盆骨一端。活动夹具32同为手动平口钳，夹住大腿膝盖。理想手术切口暴露在两夹具之间，暴露宽度约为手术刀刃宽度。

第二步，当大鼠的大腿固定好后，用手术刀切出切口，每一个平台的平移或者旋转都可以带动其他平台的移动，从而带动大鼠术侧后肢切口下侧相对于上侧移动。切口下侧即为后肢切口以下部分，包括膝盖、小腿等，切口上侧即为大腿以上部分，由固定夹具31固定在操作台2上不动。切口下侧相对于上侧的移动类型分为四种，既为俯仰台4产生的轴向旋转，旋转台5产生的左右摆动旋转，前后平移台6的法线方向位移，左右平移台的轴向位移，所述轴向就是大鼠大腿骨骼的轴向方向，法线就是与轴线垂直的水平方向。这样做依次产生四种人为骨不连模型：轴向旋转骨错、切口两侧肢干成角度骨错、切口两侧沿法线方向骨错、轴向位移骨错。

本发明精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，着眼于骨不连模型的制造，能够实现大鼠手术后的大腿伤口两端肢体的精确错位，从而可以分四种情形标准化，并精确地制造骨不连模型。本发明的移动装置有四种，可以制造四种骨不连模型，分别是法向错位骨不连模型、轴向分离骨不连模型、轴向旋转错位骨不连模型和成角度骨不连模型。可以满足多种需求，使用方便。使用机械结构，代替人手的经验操作，可以将骨折端的位移，或旋转角度精确化，准确的制造需要的骨不连模型。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，其特征在于，所述手术平台设有底座、操作台、夹具、俯仰台、旋转台、前后平移台、左右平移台； 所述俯仰台固定于旋转台上；所述旋转台固定于前后平移台上；所述前后平移台固定于左右平移台上；所述左右平移台固定于底座上，左右平移台能带动前后平移台、旋转台、俯仰台作同步运动，前后平移台能带动旋转台、俯仰台运动，旋转台能带动俯仰台运动，所述底座上设有支撑柱；所述支撑柱固定于底座上；所述操作台被支撑柱撑起，位于底座上方，操作台与支撑柱固定连接；所述夹具设有固定夹具、活动夹具；所述固定夹具固定于操作台侧面；所述俯仰台设有俯仰台手柄、俯仰台支撑板、俯仰台固定部、俯仰台活动部；所述活动夹具与俯仰台活动部通过螺栓连接；所述俯仰台活动部与俯仰台固定部活动连接；所述旋转台设有旋转台底座、旋转台手柄、旋转台固定板、旋转台固定部、旋转台活动部；所述旋转台固定板通过螺栓固定在旋转台底座上；所述旋转台固定部通过螺栓固定于旋转台固定板上；所述旋转台活动部与旋转台固定部活动连接；所述前后平移台设有前后平移台手柄、前后平移台转轴、前后平移台滑轨；所述旋转台底座与前后平移台转轴活动连接，旋转台底座与前后平移台滑轨活动铰接；所述前后平移台手柄与前后平移台转轴连接；所述左右平移台设有左右平移台手柄、左右平移台转轴、左右平移台滑轨；所述前后平移台与左右平移台转轴活动连接，前后平移台与左右平移台滑轨活动铰接；所述左右平移台手柄与左右平移台转轴固定连接，

所述活动夹具的夹口与固定夹具的夹口位于同一轴线上，

所述俯仰台活动部能通过与俯仰台固定部的活动连接部分进行轴向旋转，旋转轨迹为弧线状，旋转运动的轴线为一条直线，与底座平行，且为被固定到固定夹具和活动夹具后的大鼠大腿骨骼轴向方向，

所述旋转台活动部能通过与旋转台固定部的活动连接结构进行左右摆动旋转。

2.根据权利要求1所述的精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，其特征在于，所述俯仰台、旋转台、前后平移台、左右平移台为活动部分。

3.根据权利要求1所述的精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，其特征在于，所述支撑柱有四根。

4.根据权利要求1所述的精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，其特征在于，所述旋转台底座与前后平移台转轴通过齿轮活动连接。

5.根据权利要求1所述的精确性制造大鼠股骨骨不连模型的机械手术平台，其特征在于，所述前后平移台与左右平移台转轴通过齿轮活动连接。

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