CN109223279A - 一种智能骨折牵引装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能骨折牵引装置，包括躺式座椅、承载底座、升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构、超声波透视机构及控制系统，躺式座椅侧表面与承载底座侧表面间通过水平驱动机构相互连接，承载底座上端面通过升降驱动机构与牵引机构下端面连接，超声波透视机构包括至少四个检测探头和一个检测主机，牵引机构包括承载筒、导向滑轨、直线电动机、滑块、压板、压下装置、压力传感器、位移传感器、速度传感器；其使用方法包括设备调节，精确定位及牵引作业等三个步骤。本发明一方面可有效满足对人体四肢部位发生的骨骼错位、骨折进行有效的牵引复位作业，另一方面可有效实现对牵引过程中骨骼位移情况进行持续观测。

Description

一种智能骨折牵引装置及使用方法

技术领域

本发明涉一种智能骨折牵引装置及使用方法，属医疗技术领域。

背景技术

因为外力冲击等因素，人体胳膊和腿部的骨骼及关节位置发生骨折、错位、脱臼等情况，当前在对这类情况治疗过程中，往往需要对患者发生、骨折、错位等位置的骨骼进行牵引复位，然后在进行必要的强化定位，以达到治疗的目的，当前在对患者进行牵引过程中，往往均是依靠医护人员的工作经验位置，并借助相关器械进行的，如申请号为201310451822.7的发明专利所记载的牵引设备，虽然可以满足对患者进行骨骼牵引复位的需要，但操作过程中均不同程度存在医护人员劳动强度大，牵引过程中缺乏对患者错位部位骨骼结构进行准确且持续观测的能力，从而导致在牵引过程中牵引作业的精度控制相对较差，严重影响了牵引作业的效率和质量，同时也极易造成因牵引量不当而给患者造成二次伤害，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新牵引装置及其使用方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

为了解决现有分类技术上的一些不足，本发明提供一种智能骨折牵引装置及方法。

为了实现上面提到的效果，提出了一种智能骨折牵引装置及方法，其包括以下步骤：

一种智能骨折牵引装置，包括躺式座椅、承载底座、升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构、超声波透视机构及控制系统，其中承载底座至少一个，位于躺式座椅一侧，且躺式座椅、承载底座轴线平行分布，躺式座椅侧表面与承载底座侧表面间通过水平驱动机构相互连接，水平驱动机构两端均通过转台机构与躺式座椅、承载底座侧表面夹角接，且水平驱动机构轴线与躺式座椅、承载底座侧表面侧表面呈0°—180°夹角，承载底座上端面通过升降驱动机构与牵引机构下端面连接，升降驱动机构两端分别与承载底座上端面和牵引机构下端面铰接，且升降驱动机构轴线与承载底座上端面和牵引机构下端面呈0°—90°夹角，牵引机构轴线与水平面呈0°—180°夹角，与躺式座椅、承载底座轴线呈0°—90°夹角，超声波透视机构包括至少四个检测探头和一个检测主机，其中检测探头嵌于牵引机构内，且牵引机构轴线与检测探头轴线垂直并相交，各检测探头间相互并联并与分别与检测主机电气连接，检测主机嵌于承载底座，控制系统共两个，且两个控制系统分别嵌于承载底座侧表面和躺式座椅外表面，两个控制系统间相互通过互锁电路电气连接，并分别与升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构、超声波透视机构及转台机构电气连接，牵引机构包括承载筒、导向滑轨、直线电动机、滑块、压板、压下装置、压力传感器、位移传感器、速度传感器，其中承载筒为空心柱状结构，导向滑轨至少两条，嵌于承载筒内表面，环绕承载筒轴线均布且各导向滑轨均与承载筒轴线平行分布，直线电动机嵌于导向滑轨内并与导向滑轨同轴分布，滑块与导向滑轨滑动连接，且每个导向滑轨均与至少一个滑块相互滑动连接，每个滑块均与一个直线电动机相互连接，滑块前端面通过压下装置与压板相互连接，压下装置轴线与承载筒轴线垂直并相交，压板前端面与承载筒轴线平行分布，压板前端面及压板与压下装置连接位置处均设至少一个压力传感器，压板前端面设至少一个检测探头，所述的位移传感器、速度传感器数量与滑块数量一致，且每个滑块上均分别设至少一个位移传感器、速度传感器。

进一步的，所述的升降驱动机构、水平驱动机构及牵引机构的压下装置均为液压缸、气压缸及电动伸缩杆中的任意一种。

进一步的，所述的承载筒横断面为矩形、圆形及正多边形中的任意一种。

进一步的，所述的承载筒包括上半筒和下半筒，且所述的上半筒和下半筒间通过棘轮机构相互铰接，其中所述的上半筒上设观察窗。

进一步的，所述的压板横断面为矩形或圆弧结构中的任意一种。

进一步的，所述的压板前端面设弹性垫块，滑块侧表面设缓冲垫块和接近传感器，其中所述的接近传感器与控制系统电气连接。

进一步的，所述的转台机构为基于步进电动机驱动的二维转台、三维转台中的任意一种，且转台机构上设至少一个角度传感器，所述的角度传感器与控制系统电气连接。

进一步的，所述的控制电路为基于工业单片机、可编程控制任意一种为基础的电路系统，控制电路另设至少一个显示器、若干操作键、至少一个串口通讯端子及至少一个无线通讯装置，且所述的显示器、操作键和串口通讯端子均嵌于工作台外表面。

一种智能骨折牵引装置的使用方法，包括以下步骤：

第一步，设备调节，一方面患者坐在躺式座椅上，并根据患者待牵引部位通过调整躺式座椅的结构，对患者姿势进行调整，另一方面通过升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构调整牵引机构与患者间的间距，并使牵引机构轴线与患者待牵引部位轴线平行分布，然后将患者待牵引部位放置到牵引机构内并通过牵引机构内的压板、压下装置对患者待牵引部位进行初步定位；

第二步，精确定位，完成第一步作业后，由控制系统首先驱动牵引机构内的直线电动机运行，通过直线电动机调整与滑块连接的各压板沿患者待牵引部位轴线方向分布，并使骨骼错位位置处以患者待牵引部位轴线对称分布至少两个压板，使骨骼错位位置两侧位置分别均布至少两个以患者待牵引部位轴线对称分布的压板，然后由压下装置驱动压板对患者待牵引部位进行夹持定位，即可完成精确定位；

第三步，牵引作业，在完成第二步作业后，首先由控制系统驱动超声波透视机构运行，获取患者待牵引部位骨骼错位部位的详细图像及参数信息，然后同时驱动直线电动机和压下机构运行，由直线电动机对患者提供沿着待牵引部位轴线方向的牵引力增加骨骼间间距，降低骨骼复位时的摩擦力和阻力，同时为骨骼复位提供充足的形变位移空间，由压下装置对患者提供与待牵引部位轴线方向垂直的的牵引力，一方面提高对患者待牵引部位夹持定位稳定性，另一方面对发生错位位置骨骼进行挤压复位，恢复正常骨骼间位置关系；在直线电动机和压下机构运行过程中，通过超声波透视机构对骨骼复位进行持续透视观测，并根据观测数据调整各直线电动机和压下机构运行参数，并在完成骨骼复位后，由驱动直线电动机和压下机构对患者待牵引部位保持牵引力和压力不变10—30分钟，即可完成牵引作业。

本发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足对人体四肢部位发生的骨骼错位、骨折进行有效的牵引复位作业，通用性好，另一方面在牵引作业过程中，可有效实现对牵引过程中骨骼位移情况进行持续观测，并以骨骼位移情况对骨骼牵引作业中的牵引力、牵引方向及牵引速度进行精确调控，从而极大的提高骨骼牵引作业的精度和效率，并有效防止因牵引力不当而对患者造成的二次伤害。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明的压板结构示意图；

图3为本发明的压板另一结构示意图；

图4为本发明方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3，本发明所述的一种智能骨折牵引装置，包括躺式座椅1、承载底座2、升降驱动机构3、牵引机构4、水平驱动机构5、超声波透视机构及控制系统6，其中承载底座2至少一个，位于躺式座椅1一侧，且躺式座椅1、承载底座2轴线平行分布，躺式座椅1侧表面与承载底座2侧表面间通过水平驱动机构5相互连接，水平驱动机构5两端均通过转台机构7与躺式座椅1、承载底座2侧表面夹角接，且水平驱动机构5轴线与躺式座椅1、承载底座2侧表面侧表面呈0°—180°夹角，承载底座2上端面通过升降驱动机构3与牵引机构4下端面连接，升降驱动机构3两端分别与承载底座2上端面和牵引机构4下端面铰接，且升降驱动机构3轴线与承载底座2上端面和牵引机构4下端面呈0°—90°夹角，牵引机构4轴线与水平面呈0°—180°夹角，与躺式座椅1、承载底座2轴线呈0°—90°夹角，超声波透视机构包括至少四个检测探头8和一个检测主机9，其中检测探头8嵌于牵引机构4内，且牵引机构4轴线与检测探头8轴线垂直并相交，各检测探头8间相互并联并与分别与检测主机9电气连接，检测主机9嵌于承载底座2，控制系统6共两个，且两个控制系统6分别嵌于承载底座2侧表面和躺式座椅1外表面，两个控制系统6间相互通过互锁电路电气连接，并分别与升降驱动机构3、牵引机构4、水平驱动机构5、超声波透视机构及转台机构7电气连接。

本实施例中，所述的牵引机构4包括承载筒41、导向滑轨42、直线电动机43、滑块44、压板45、压下装置46、压力传感器47、位移传感器48、速度传感器49，其中承载筒41为空心柱状结构，导向滑轨42至少两条，嵌于承载筒41内表面，环绕承载筒41轴线均布且各导向滑轨42均与承载筒41轴线平行分布，直线电动机43嵌于导向滑轨42内并与导向滑轨42同轴分布，滑块44与导向滑轨42滑动连接，且每个导向滑轨42均与至少一个滑块44相互滑动连接，每个滑块44均与一个直线电动机43相互连接，滑块44前端面通过压下装置46与压板45相互连接，压下装置46轴线与承载筒41轴线垂直并相交，压板45前端面与承载筒41轴线平行分布，压板45前端面及压板45与压下装置46连接位置处均设至少一个压力传感器47，压板45前端面设至少一个检测探头8，位移传感器48、速度传感器49数量与滑块44数量一致，且每个滑块44上均分别设至少一个位移传感器48、速度传感器49。

本实施例中，所述的升降驱动机构3、水平驱动机构5及牵引机构4的压下装置47均为液压缸、气压缸及电动伸缩杆中的任意一种。

本实施例中，所述的承载筒41横断面为矩形、圆形及正多边形中的任意一种。

本实施例中，所述的承载筒41包括上半筒410和下半筒411，且所述的上半筒410和下半筒411间通过棘轮机构相互铰接，其中所述的上半筒410上设观察窗412。

本实施例中，所述的压板45横断面为矩形或圆弧结构中的任意一种。

本实施例中，所述的压板45前端面设弹性垫块10，滑块44侧表面设缓冲垫块10和接近传感器11，其中所述的接近传感器11与控制系统6电气连接。

本实施例中，所述的转台机构7为基于步进电动机驱动的二维转台、三维转台中的任意一种，且转台机构上设至少一个角度传感器12，所述的角度传感器12与控制系统6电气连接。

本实施例中，所述的控制电路6为基于工业单片机、可编程控制任意一种为基础的电路系统，控制电路另设至少一个显示器13、若干操作键14、至少一个串口通讯端子15及至少一个无线通讯装置。

如图4所示，一种智能骨折牵引装置的使用方法，包括以下步骤：

第一步，设备调节，一方面患者坐在躺式座椅上，并根据患者待牵引部位通过调整躺式座椅的结构，对患者姿势进行调整，另一方面通过升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构调整牵引机构与患者间的间距，并使牵引机构轴线与患者待牵引部位轴线平行分布，然后将患者待牵引部位放置到牵引机构内并通过牵引机构内的压板、压下装置对患者待牵引部位进行初步定位；

第二步，精确定位，完成第一步作业后，由控制系统首先驱动牵引机构内的直线电动机运行，通过直线电动机调整与滑块连接的各压板沿患者待牵引部位轴线方向分布，并使骨骼错位位置处以患者待牵引部位轴线对称分布至少两个压板，使骨骼错位位置两侧位置分别均布至少两个以患者待牵引部位轴线对称分布的压板，然后由压下装置驱动压板对患者待牵引部位进行夹持定位，即可完成精确定位；

第三步，牵引作业，在完成第二步作业后，首先由控制系统驱动超声波透视机构运行，获取患者待牵引部位骨骼错位部位的详细图像及参数信息，然后同时驱动直线电动机和压下机构运行，由直线电动机对患者提供沿着待牵引部位轴线方向的牵引力增加骨骼间间距，降低骨骼复位时的摩擦力和阻力，同时为骨骼复位提供充足的形变位移空间，由压下装置对患者提供与待牵引部位轴线方向垂直的的牵引力，一方面提高对患者待牵引部位夹持定位稳定性，另一方面对发生错位位置骨骼进行挤压复位，恢复正常骨骼间位置关系；在直线电动机和压下机构运行过程中，通过超声波透视机构对骨骼复位进行持续透视观测，并根据观测数据调整各直线电动机和压下机构运行参数，并在完成骨骼复位后，由驱动直线电动机和压下机构对患者待牵引部位保持牵引力和压力不变10—30分钟，即可完成牵引作业。

本发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足对人体四肢部位发生的骨骼错位、骨折进行有效的牵引复位作业，通用性好，另一方面在牵引作业过程中，可有效实现对牵引过程中骨骼位移情况进行持续观测，并以骨骼位移情况对骨骼牵引作业中的牵引力、牵引方向及牵引速度进行精确调控，从而极大的提高骨骼牵引作业的精度和效率，并有效防止因牵引力不当而对患者造成的二次伤害。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种智能骨折牵引装置，其特征在于，所述的智能骨折牵引装置包括躺式座椅、承载底座、升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构、超声波透视机构及控制系统，其中所述的承载底座至少一个，位于躺式座椅一侧，且躺式座椅、承载底座轴线平行分布，所述的躺式座椅侧表面与承载底座侧表面间通过水平驱动机构相互连接，所述的水平驱动机构两端均通过转台机构与躺式座椅、承载底座侧表面夹角接，且水平驱动机构轴线与躺式座椅、承载底座侧表面侧表面呈0°—180°夹角，所述的承载底座上端面通过升降驱动机构与牵引机构下端面连接，所述的升降驱动机构两端分别与承载底座上端面和牵引机构下端面铰接，且升降驱动机构轴线与承载底座上端面和牵引机构下端面呈0°—90°夹角，所述牵引机构轴线与水平面呈0°—180°夹角，与躺式座椅、承载底座轴线呈0°—90°夹角，所述的超声波透视机构包括至少四个检测探头和一个检测主机，其中所述的检测探头嵌于牵引机构内，且牵引机构轴线与检测探头轴线垂直并相交，各检测探头间相互并联并与分别与检测主机电气连接，所述的检测主机嵌于承载底座，所述的控制系统共两个，且两个控制系统分别嵌于承载底座侧表面和躺式座椅外表面，两个控制系统间相互通过互锁电路电气连接，并分别与升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构、超声波透视机构及转台机构电气连接，所述的牵引机构包括承载筒、导向滑轨、直线电动机、滑块、压板、压下装置、压力传感器、位移传感器、速度传感器，其中所述的承载筒为空心柱状结构，所述的导向滑轨至少两条，嵌于承载筒内表面，环绕承载筒轴线均布且各导向滑轨均与承载筒轴线平行分布，所述的直线电动机嵌于导向滑轨内并与导向滑轨同轴分布，所述的滑块与导向滑轨滑动连接，且每个导向滑轨均与至少一个滑块相互滑动连接，每个滑块均与一个直线电动机相互连接，所述的滑块前端面通过压下装置与压板相互连接，所述压下装置轴线与承载筒轴线垂直并相交，压板前端面与承载筒轴线平行分布，所述的压板前端面及压板与压下装置连接位置处均设至少一个压力传感器，所述的压板前端面设至少一个检测探头，所述的位移传感器、速度传感器数量与滑块数量一致，且每个滑块上均分别设至少一个位移传感器、速度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种智能骨折牵引装置，其特征在于：所述的升降驱动机构、水平驱动机构及牵引机构的压下装置均为液压缸、气压缸及电动伸缩杆中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种智能骨折牵引装置，其特征在于：所述的承载筒横断面为矩形、圆形及正多边形中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种智能骨折牵引装置，其特征在于：所述的承载筒包括上半筒和下半筒，且所述的上半筒和下半筒间通过棘轮机构相互铰接，其中所述的上半筒上设观察窗。

5.根据权利要求1所述的一种智能骨折牵引装置，其特征在于：所述的压板横断面为矩形或圆弧结构中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种智能骨折牵引装置，其特征在于：所述的压板前端面设弹性垫块，滑块侧表面设缓冲垫块和接近传感器，其中所述的接近传感器与控制系统电气连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能骨折牵引装置，其特征在于：所述的转台机构为基于步进电动机驱动的二维转台、三维转台中的任意一种，且转台机构上设至少一个角度传感器，所述的角度传感器与控制系统电气连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能骨折牵引装置，其特征在于：所述的控制电路为基于工业单片机、可编程控制任意一种为基础的电路系统，控制电路另设至少一个显示器、若干操作键、至少一个串口通讯端子及至少一个无线通讯装置，且所述的显示器、操作键和串口通讯端子均嵌于工作台外表面。

9.一种智能骨折牵引装置的使用方法，其特征在于：所述的智能骨折牵引装置的使用方法包括以下步骤：

第一步，设备调节，一方面患者坐在躺式座椅上，并根据患者待牵引部位通过调整躺式座椅的结构，对患者姿势进行调整，另一方面通过升降驱动机构、牵引机构、水平驱动机构调整牵引机构与患者间的间距，并使牵引机构轴线与患者待牵引部位轴线平行分布，然后将患者待牵引部位放置到牵引机构内并通过牵引机构内的压板、压下装置对患者待牵引部位进行初步定位；

第二步，精确定位，完成第一步作业后，由控制系统首先驱动牵引机构内的直线电动机运行，通过直线电动机调整与滑块连接的各压板沿患者待牵引部位轴线方向分布，并使骨骼错位位置处以患者待牵引部位轴线对称分布至少两个压板，使骨骼错位位置两侧位置分别均布至少两个以患者待牵引部位轴线对称分布的压板，然后由压下装置驱动压板对患者待牵引部位进行夹持定位，即可完成精确定位；

第三步，牵引作业，在完成第二步作业后，首先由控制系统驱动超声波透视机构运行，获取患者待牵引部位骨骼错位部位的详细图像及参数信息，然后同时驱动直线电动机和压下机构运行，由直线电动机对患者提供沿着待牵引部位轴线方向的牵引力增加骨骼间间距，降低骨骼复位时的摩擦力和阻力，同时为骨骼复位提供充足的形变位移空间，由压下装置对患者提供与待牵引部位轴线方向垂直的的牵引力，一方面提高对患者待牵引部位夹持定位稳定性，另一方面对发生错位位置骨骼进行挤压复位，恢复正常骨骼间位置关系；在直线电动机和压下机构运行过程中，通过超声波透视机构对骨骼复位进行持续透视观测，并根据观测数据调整各直线电动机和压下机构运行参数，并在完成骨骼复位后，由驱动直线电动机和压下机构对患者待牵引部位保持牵引力和压力不变10—30分钟，即可完成牵引作业。