CN109157276A - 一种数字化可控的恒力骨搬移装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数字化可控的恒力骨搬移装置，包括固定支架、移动架、恒力输出装置、牵引绳和弹簧绳，固定支架用于固定连接断裂骨，移动架用于固定连接断裂骨的断裂端或断裂面，恒力输出装置通过串联的弹簧绳和牵引绳连接移动架，恒力输出装置用于可调节的输出恒定牵引力和显示恒定牵引力。本装置通过恒力输出装置给移动架传导恒定的牵引力，并且能够显示该恒定牵引力的大小，同时在施加牵引力的一瞬间，弹簧绳起到缓冲牵引力的作用，因此使用该装置能够根据个体化差异施加与之相符的恒定牵引力，优化牵引效果，同时减少患者的疼痛感。

Description

一种数字化可控的恒力骨搬移装置

技术领域

本申请涉及骨科医疗器械技术领域，尤其是一种骨搬移装置。

背景技术

感染、创伤、骨病及肿瘤等均可导致骨缺损，骨缺损一直以来都是骨科医生面临的巨大挑战。俄国骨科医生加·阿·伊里扎洛夫(llizarov)经长期试验与临床发现，人的骨骼就像人体内的结缔组织、上皮组织一样，具有很大再生和极大可塑性，医生只要掌握其发育与生长规律，运用一定医疗手段，在一定程度上可使骨骼按照医生的意愿生长或缩短，从而使因外伤失去的手指、脚趾等“失而复得”，使人体某些先天性缺陷和后天性畸形获得矫正和修复。

张力-应力法则是Ilizarov技术的核心理论，该理论研究发现生物组织被缓慢牵拉时会产生一定的张力，可刺激组织再生和活跃生长，其生长方式如同胎儿组织一样是细胞分裂。给骨骼一个合适的应力牵拉，骨骼及其附着的肌肉、筋膜、血管、神经就会同步生长。

骨搬移技术就是张力-应力法则的应用，它是将正常部位的骨截断，通过每天延长1毫米的速度搬移活性骨块，使之与原有正常骨组织之间成骨，使搬移走过的部位出现连续的骨痂形成新的骨组织，填充原有的骨缺损。用该技术治疗时，需要每天定时旋转一个旋钮，每次旋转使两个器械之间的距离拉伸0.75-1毫米，实际上是运用外力使患者断裂骨间的距离拉伸0.75-1毫米。

这样的装置使用起来会出现以下几个问题：

1)没有明确衡量施加于患者断裂骨的外力大小；

2)无法根据患者的个体化情况施加与之相符的外力，且不能够持续地施加恒定的外力。

发明内容

本申请提供一种骨搬移装置，该装置能够实现施加外力的数字化控制，对患者施加相对恒定的外力时也能够显示该外力的大小。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种数字化可控的恒力骨搬移装置包括固定支架、移动架、恒力输出装置、牵引绳和弹簧绳，固定支架用于固定连接断裂骨，移动架用于固定连接断裂骨的断裂端或断裂面，恒力输出装置通过串联的弹簧绳和牵引绳连接移动架，恒力输出装置用于可调节的输出恒定牵引力和显示恒定牵引力。

恒力输出装置可以包括调节杆、调节螺母和测力计，调节杆可移动的安装在固定支架上，调节螺母安装在调节杆上，调节杆与测力计的输入端连接，测力计的输出端与牵引绳连接。

恒力输出装置也可以为恒力输出器，或其他具有输出恒定牵引力和显示恒定牵引力的装置。

在一实施方式中，移动架用于固定连接断裂骨的断裂端，固定架包括若干个相互连接的固定杆，其中一个固定杆用于固定连接断裂骨的断裂端相对的固定端，连接断裂骨的固定端的固定杆上安装有滑轮，牵引绳通过滑轮连接移动架，并恒力牵引断裂骨。

进一步地，滑轮和连接断裂骨的固定端的固定杆上均设有保护套。

进一步地，固定支架包括第一固定杆、第二固定杆、第三固定杆、第四固定杆、第五固定杆和第六固定杆，第一、第二、第三和第四固定杆垂直于断裂骨，第五固定杆均与第一、第二、第三和第四固定杆固定连接，第三固定杆为连接断裂骨的固定端的固定支架，第六固定杆用于连接恒力输出装置，移动架包括一根移动杆。

另一实施方式中，移动架用于固定连接断裂骨的断裂面，牵引绳直接与移动架连接并带动移动架恒力牵引断裂骨。

进一步地，固定架包括第一固定杆、第二固定杆、第三固定杆和第四固定杆，第一固定杆和第二固定杆垂直固定于断裂骨，第三固定杆和第四固定杆均分别固定连接第一固定杆和第二固定杆，第四固定杆用于连接恒力输出装置，移动架包括第一移动杆、第二移动杆和第三移动杆，第一移动杆和第二移动杆均垂直于断裂骨的断裂面，第三移动杆固定连接第一移动杆和第二移动杆。

本申请的有益效果是：

1)测力装置能够显示施加在患者断裂骨的牵引力大小；

2)可以根据患者的具体情况施加与之相符的牵引力，并且能够持续地施加恒定的牵引力；

3)由于装置设有弹簧绳，在施加牵引力的一瞬间能够缓冲该牵引力。

附图说明

图1为第一具体实施方式纵向骨搬移装置的结构示意图；

图2为第二具体实施方式横向骨搬移装置的结构示意图；

图3为第三具体实施方式纵向骨搬移装置的结构示意图；

图4为第三具体实施方式横向骨搬移装置的结构示意图。

具体实施方式

现有的的骨搬移装置中，医生或患者每天调节旋钮，通过机械结构拉近两个结构部件的距离实现骨之间的牵拉。由于每个人在用力旋转旋钮的时候力气不一样，这样的差异变化达不到最好的牵引效果，延缓和加速骨的牵引都是会影响骨的健康生长。另一方面，现有装置在调节旋钮的一瞬间，机械结构部件直接将该力传导给牵拉件，而骨头周围附着肌肉、筋膜、神经等组织，牵拉件将会刺激到这些组织，从而每调节一次旋钮，病患将忍受一次剧烈的疼痛。

数字化可控的恒力骨搬移装置相对于现有的骨搬移装置，主要添加了恒力输出装置、牵引绳和弹簧绳。其中恒力输出装置主要包括调节杆、调节螺母和测力计，当然恒力输出装置也可以是恒力输出器或是其他能够提供恒力输出和显示力的大小的装置。调节杆和调节螺母能够调节牵引力的大小，牵引绳传导恒力带动移动架牵引断裂骨，从而控制牵引骨的速度，同时测力计可以显示此时牵引力的数值以备记录和下次调整牵引力。弹簧绳则可以在施加牵引力的一瞬间起到缓冲牵引力的作用，减小病患剧烈的疼痛。

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

第一个实施方式为纵向骨搬移装置，如图1所示，为了方便描述，将断裂骨1中间断裂处缺口的两侧端定义为断裂端11和固定端12，断裂端11为用于拉伸和延伸的一端，固定端12为用于相对固定的一端，在纵向骨搬移过程中，断裂端11逐渐向固定端12靠拢并愈合在一起。数字化可控的恒力骨搬移装置包括移动架2、牵引绳3、弹簧绳4、固定支架5和恒力输出装置，固定支架5用于固定连接断裂骨，固定支架5包括第一固定杆51、第二固定杆52、第三固定杆53、第四固定杆54、第五固定杆55和第六固定杆56，恒力输出装置包括调节杆6、调节螺母7和测力计8。移动架2包括一根移动杆，当然也可以多根杆并在一起。

第一固定杆51、第二固定杆52和第四固定杆54可拆卸固定连接在断裂骨的两端，第三固定杆53位于断裂骨1的固定端12，第一固定杆51、第二固定杆52、第三固定杆53和第四固定杆54均被第五固定杆55固定连接。移动架2固定连接在断裂骨1的断裂端11。第六固定杆56一端连接在断裂骨1上，另一端连接了调节杆6，根据牵引位置的需要，调节杆6可以相对第六固定杆56移动或固定。调节螺母7安装在调节杆6上，使用时旋转调节螺母7可控制调节杆6传输牵引力。调节杆6与测力计8的输入端连接，测力计8的输出端通过弹簧绳4与牵引绳3连接，测力计8的输入端和输出端不是机械结构领域的入口和出口，而是力量传导的连接处，力量通过测力计8输入和输出并在在测力计8的显示屏上显示牵引力的具体数值。所以，调节杆6、测力计8、弹簧绳4、牵引绳3依次串联连接。位于固定端12的第三固定杆53上安装有两个滑轮9，牵引绳3通过滑轮9与位于断裂端11的移动架2连接。第三固定杆53和滑轮9上都安装了保护套10，防止肌肉皮肤与牵引绳3接触。

在使用时，旋转调节螺母7，调节杆6将牵引力传导给测力计8、弹簧绳4、牵引绳3，最终到达移动架2。此过程中，测力计8将显示牵引力的大小，弹簧绳4在力量传导的一瞬间发生弹性形变，逐渐地把力量从小到达传导给牵引绳3，牵引绳3再将该力通过滑轮9施加在移动架2上，当弹簧绳4的弹性形变达到极限并截止时，弹簧绳4传导给牵引绳3恒定的牵引力，该恒定牵引力会带动断裂端11的移动架2往固定端12移动，以上过程完成装置中牵引力的传导。第三固定杆53上的滑轮9将牵引绳3中牵引力的方向从横向转换为竖向，此外由于第三固定杆53和滑轮9上都具有保护套10，牵引绳3牵引的时候会减少与肌肉组织的摩擦。弹簧绳4可以起到缓冲牵引力的效果，从而减少因旋转调节螺母7的一瞬间而产生的疼痛。

第二个实施方式为横向骨搬移装置，如图2所示，断裂骨1具有断裂面11。数字化可控的恒力骨搬移装置也包括移动架2、牵引绳3、弹簧绳4、固定支架5和恒力输出装置，恒力输出装置同样也包括调节杆6、调节螺母7和测力计8。但是固定支架5和移动架2的数量、位置与第一个实施方式不同，本实施方式的固定支架5包括第一固定杆51、第二固定杆52、第三固定杆53和第四固定杆54，其中第一固定杆51和第二固定杆52垂直固定断裂骨1的两端，第三固定杆53和第四固定杆54均平行于断裂骨1，且分别与第一固定杆51和第二固定杆52固定连接，这四个固定支架成井字型结构，能够稳定地固定住断裂骨1。移动架2包括第一移动杆21、第二移动杆22和第三移动杆23。第一移动杆21和第二移动杆22固定连接断裂骨1的断裂面11，且均垂直于断裂骨1的断裂面11，第三移动杆23固定连接第一移动21和第二移动杆22。

调节杆6可移动安装在第四固定杆54上，调节螺母7安装在调节杆6上。调节杆6通过弹簧绳4与测力计8的输入端连接，测力计8的输出端连接牵引绳3，所以调节杆6、弹簧绳4、测力计8和牵引绳3依次串联连接。牵引绳3直接与第三移动杆23连接。

在使用时，旋转调节螺母7，调节杆6将牵引力传导给弹簧绳4、测力计8、牵引绳3、第三移动杆23以及第一移动杆21和第二移动杆22。在此实施方式中，调节杆6的牵引力先传导给弹簧绳4，弹簧绳4缓冲牵引力后将恒定牵引力传导给测力计8和牵引绳3，牵引绳3直接拉动第三移动杆23，因为第三移动杆23同时固定连接了第一移动杆21和第二移动杆22，所以第三移动杆23带动第一移动杆21和第二移动杆22远离断裂面11的方向牵引。

第三个实施方式中，如图3、图4所示，用可调节的恒力输出器1取代第一、第二实施方式中的调节杆、调节螺母和测力计，该恒力输出器1可以调节输出恒定的牵引力并显示该恒定牵引力的大小，所以恒力输出器1也能够达到前面调节杆、调节螺母和测力计的效果。图3的纵向骨搬移装置除恒力输出器外其余部分与图1相同，图4的横向骨搬移装置除恒力输出器外其余部分与图2相同。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：包括固定支架、移动架、恒力输出装置、牵引绳和弹簧绳，所述固定支架用于固定连接断裂骨，所述移动架用于固定连接所述断裂骨的断裂端或断裂面，所述恒力输出装置通过串联的所述弹簧绳和牵引绳连接所述移动架，所述恒力输出装置用于可调节的输出恒定牵引力和显示恒定牵引力。

2.如权利要求1所述的数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：所述恒力输出装置包括调节杆、调节螺母和测力计，所述调节杆可移动的安装在所述固定支架上，所述调节螺母安装在所述调节杆上，所述调节杆与所述测力计的输入端连接，所述测力计的输出端与所述牵引绳连接。

3.如权利要求1所述的数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：所述恒力输出装置为恒力输出器。

4.如权利要求2或3所述的数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：所述移动架用于固定连接所述断裂骨的断裂端，所述固定架包括若干个相互连接的固定杆，其中一个所述固定杆用于固定连接所述断裂骨的断裂端相对的固定端，连接所述断裂骨的固定端的固定杆上安装有滑轮，所述牵引绳通过所述滑轮连接所述移动架，并恒力牵引所述断裂骨。

5.如权利要求4所述的数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：所述滑轮和连接所述断裂骨的固定端的固定杆上均设有保护套。

6.如权利要求4所述的数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：所述固定支架包括第一固定杆、第二固定杆、第三固定杆、第四固定杆、第五固定杆和第六固定杆，所述第一、第二、第三和第四固定杆垂直于所述断裂骨，所述第五固定杆均与第一、第二、第三和第四固定杆固定连接，所述第三固定杆为连接所述断裂骨的固定端的固定支架，所述第六固定杆用于连接恒力输出装置，所述移动架包括一根移动杆。

7.如权利要求2或3所述的数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：所述移动架用于固定连接所述断裂骨的断裂面，所述牵引绳直接与所述移动架连接并带动所述移动架恒力牵引所述断裂骨。

8.如权利要求7所述的数字化可控的恒力骨搬移装置，其特征在于：所述固定架包括第一固定杆、第二固定杆、第三固定杆和第四固定杆，所述第一固定杆和第二固定杆垂直固定于所述断裂骨，所述第三固定杆和第四固定杆均分别固定连接第一固定杆和第二固定杆，所述第四固定杆用于连接所述恒力输出装置，所述移动架包括第一移动杆、第二移动杆和第三移动杆，所述第一移动杆和第二移动杆均垂直于所述断裂骨的断裂面，所述第三移动杆固定连接所述第一移动杆和第二移动杆。