CN109350261B - 一种医用骨外科临床三维定位导向器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用骨外科临床三维定位导向器，包括底座和控制主机，所述底座上表面前后两端各安装有一个支撑台，所述支撑台上端拆卸设置有锁紧套，所述锁紧套上端中部竖直贯穿设置有电液推杆一，所述电液推杆一下端的推杆头上安装有夹套；设置在底座上表面后端的支撑台上的锁紧套的正面水平固定安装有多个电液推杆二。有益效果在于：本发明所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器能够实现自动对钻孔方向和角度进行定位，无需人工手持三维定位导向器进行定位，因此能够避免手持三维定位导向器抖动导致的定位不准确的问题，而且操作简单方便，省时省力，定位精度高，实用性好。

Description

一种医用骨外科临床三维定位导向器

技术领域

本发明涉及骨外科医疗器械领域，具体涉及一种医用骨外科临床三维定位导向器。

背景技术

目前在临床骨外科手术中经常需要向骨中钻入克氏针或钻头，钻入角度是一个关键技术问题，传统的操作方法是依靠医生手持电钻在骨头上钻孔，然后将克氏针插入孔内，钻孔的角度需要依靠医生根据自己的从医经验来判断，因此误差较大，常常出现定位不准，影响手术效果。

虽然申请号为201711212743.5的中国专利，公开了一种医用骨外科临床三维定位导向器，包括手柄，所述手柄的顶端连接有连接杆一，所述连接杆一的侧面转动连接有连接环，所述连接环的侧面设有横向调节螺栓，所述连接环的侧面连接有连接杆二，所述连接杆二的端部设有固定环，所述固定环内转动连接有转轴，所述转轴的侧面连接有连接架；

然而上述三维定位导向器在使用过程中仍需要医生手持手柄进行操作，而手持手柄过程中难免出现晃动，况且依靠肉眼去观察转盘上的刻度并用手指拨动转盘旋转，这一过程中三维定位导向器更会晃动，因此定位同样不够准确。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种医用骨外科临床三维定位导向器，以解决现有技术中传统的三维定位导向器定位精度差，而且需要医生操作，费时费力，定位精度完全依赖医生的操作水平，风险高，实用性不强等问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案能够实现自动对钻孔方向和角度进行定位，无需人工手持三维定位导向器进行定位，因此能够避免三维定位导向器抖动导致的定位不准确的问题，而且操作简单方便，省时省力，定位精度高，实用性好等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种医用骨外科临床三维定位导向器，包括底座和控制主机，所述底座上表面前后两端各安装有一个支撑台，所述支撑台上端拆卸设置有锁紧套，所述锁紧套上端中部竖直贯穿设置有电液推杆一，所述电液推杆一下端的推杆头上安装有夹套；设置在底座上表面后端的支撑台上的锁紧套的正面水平固定安装有多个电液推杆二，所述电液推杆二与控制主机电连接，多个电液推杆二前端的推杆头与C型臂X光机固定连接，所述C型臂X光机与控制主机电连接，所述C型臂X光机正面设置有安装环和驱动电机，所述驱动电机与控制主机电连接，所述驱动电机的输出轴上安装有驱动齿轮，所述安装环正面设置有同心的插环，所述插环的内壁上设置有定位环槽，所述插环上滑套有套环，所述套环背面设置有同心的旋转环槽，所述插环插入旋转环槽内并与套环滚动连接，所述旋转环槽内壁上设置有多个定位块，所述套环内壁上设置有与定位块固定连接的锁紧按钮，当插环插入旋转环槽内时，按压锁紧按钮，定位块能够被推入定位环槽中并与定位环槽滑动连接，所述套环外壁上设置有齿圈，所述齿圈与驱动齿轮啮合，所述套环正面固定安装有连接杆，所述连接杆前端与半圆环固定连接，所述半圆环上端中部设置有安装槽，所述安装槽内套装有轮毂电机，所述轮毂电机外部套装有推杆电机，所述推杆电机的推杆头上安装有医用电钻，所述轮毂电机、推杆电机和医用电钻均与控制主机电连接。

作为本案的重要设计，所述安装环由上下两个半环组成，其中位于上端的半环与C型臂X光机固定连接，下端的半环的两端面上均设置有按压开关和电磁铁，下端的半环的内壁面上镶嵌有与电磁铁和按压开关电连接的电池，当上下两个半环闭合时，按压开关受压控制电磁铁通电将上下两个半环吸住。

作为本案的优化设计，所述插环由上下两个半圆插环组成，两个半圆插环分别与两个半环固定连接。

作为本案的优化设计，所述套环的正面以及半圆环的背面均设置有插孔，所述连接杆的两端分别插入套环和半圆环上的插孔内并与套环和半圆环固定连接。

作为本案的优化设计，所述套环由上下两个半圆套环组成，所述半圆套环的两端面上设置有电磁铁和按压开关，所述半圆套环的内壁面上设置有与电磁铁和按压开关电连接的电池，当上下两个半圆套环闭合时，按压开关受压控制电磁铁通电将上下两个半圆套环吸住。

作为本案的优化设计，所述齿圈由上下两个半圆齿圈组成，上下两个半圆齿圈分别固定安装在上下两个半圆套环的外壁面上。

作为本案的优化设计，所述轮毂电机的中心轴线与半圆环的对称平面垂直，且推杆电机的中心轴线在半圆环的对称平面上旋转。

作为本案的优化设计，所述支撑台的两侧面各设置有一个电磁锁，所述锁紧套下端分别与两个电磁锁吸合连接。

作为本案的优化设计，所述支撑台的上表面为凹面。

有益效果在于：本发明所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器能够实现自动对钻孔方向和角度进行定位，无需人工手持三维定位导向器进行定位，因此能够避免手持三维定位导向器抖动导致的定位不准确的问题，而且操作简单方便，省时省力，定位精度高，实用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的右视图和控制主机；

图4是本发明的半圆环的主视图；

图5是本发明的套环的主视图；

图6是本发明的套环的后视图；

图7是本发明的半圆套环的俯视图；

图8是本发明的图7的局部放大图；

图9是本发明的安装环的主视图；

图10是本发明的半环的俯视图；

图11是本发明的图10的局部放大图。

附图标记说明如下：

1、底座；2、支撑台；3、凹面；4、电磁锁；5、锁紧套；6、电液推杆一；7、夹套；8、电液推杆二；9、C型臂X光机；10、安装环；11、半圆插环；12、半圆套环；13、半圆齿圈；14、驱动电机；15、驱动齿轮；16、连接杆；17、半圆环；18、安装槽；19、轮毂电机；20、推杆电机；21、医用电钻；22、控制主机；23、插孔；24、电池；25、旋转环槽；26、电磁铁；27、按压开关；28、定位环槽；29、定位块；30、锁紧按钮；31、半环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图11所示，本发明提供的一种医用骨外科临床三维定位导向器，包括底座1和控制主机22，控制主机22用于获取C型臂X光机9拍摄的骨骼内部结构图并根据该图形形成骨骼的三维图像为医生确定钻孔位置和角度提供依据，同时也能够根据医生的指令控制电液推杆二8、驱动电机14和旋转电机以及医用电钻21动作，实际上，控制主机22就是一台对三维定位导向器进行控制的电脑，底座1上表面前后两端各安装有一个支撑台2，支撑台2用于支撑待钻孔的关节骨骼，同时方便半圆套环12、半环31的安装，同时也便于半圆环17绕管夹骨骼360°旋转，确保医用电钻21能够旋转移动至任何位置对骨骼关节进行钻孔，支撑台2上端拆卸设置有锁紧套5，锁紧套5用于将骨骼关节锁紧固定在支撑台2上，防止其晃动影响钻孔，锁紧套5上端中部竖直贯穿设置有电液推杆一6，电液推杆一6下端的推杆头上安装有夹套7，夹套7在电液推杆一6的带动下下降压紧骨骼关节，防止患者的骨骼关节乱动影响钻孔；设置在底座1上表面后端的支撑台2上的锁紧套5的正面水平固定安装有多个电液推杆二8，电液推杆二8与控制主机22电连接，多个电液推杆二8前端的推杆头与C型臂X光机9固定连接，电液推杆二8用于推动C型臂X光机9沿着关节骨骼移动，方便C型臂X光机9将整个关节骨骼全部拍摄下来便于控制主机22生成骨骼关节的三维图像，C型臂X光机9与控制主机22电连接，C型臂X光机9正面设置有安装环10和驱动电机14，驱动电机14用于驱动套环自转，之后，半圆环17也能够随之绕关节骨骼自转，使医用电钻21旋转至预定钻孔位置，驱动电机14与控制主机22电连接，驱动电机14的输出轴上安装有驱动齿轮15，安装环10正面设置有同心的插环，插环方便安装环10滚动安装套环，插环的内壁上设置有定位环槽28，插环上滑套有套环，这样设计，当驱动电机14转动后，套环才能绕插环自转，套环背面设置有同心的旋转环槽25，插环插入旋转环槽25内并与套环滚动连接，旋转环槽25内壁上设置有多个定位块29，套环内壁上设置有与定位块29固定连接的锁紧按钮30，当插环插入旋转环槽25内时，按压锁紧按钮30，定位块29能够被推入定位环槽28中并与定位环槽28滑动连接，这样设计，主要是为了防止套环旋转过程中与插环发生脱离，套环外壁上设置有齿圈，齿圈与驱动齿轮15啮合，套环正面固定安装有连接杆16，连接杆16前端与半圆环17固定连接，半圆环17上端中部设置有安装槽18，安装槽18内套装有轮毂电机19，轮毂电机19用于带动医用电钻21旋转，调整钻孔角度，轮毂电机19外部套装有推杆电机20，推杆电机20的推杆头上安装有医用电钻21，推杆电机20用于带动医用电钻21沿着其钻孔方向移动，方便医用电钻21在关节骨骼上钻孔，轮毂电机19、推杆电机20和医用电钻21均与控制主机22电连接。

作为可选的实施方式，安装环10由上下两个半环31组成，其中位于上端的半环31与C型臂X光机9固定连接，下端的半环31的两端面上均设置有按压开关27和电磁铁26，下端的半环31的内壁面上镶嵌有与电磁铁26和按压开关27电连接的电池24，当上下两个半环31闭合时，按压开关27受压控制电磁铁26通电将上下两个半环31吸住，设计电磁铁26和按压开关27主要是为了方便安装环10的安装固定，因为安装环10采用两个半环31设计便于患者的关节直接放置到支撑台2上，若安装环10是一个整体，则患者的关节只能穿过安装环10放置到支撑台2上，这样操作起来比较费劲，而为了方便两个半环31的闭合和分离，故在两个半环31的连接处设置电磁铁26和按压开关27，方便其快速闭合或分开。

插环由上下两个半圆插环11组成，两个半圆插环11分别与两个半环31固定连接，这样设计，也是为了患者的关节骨骼能够方便快速的放置到支撑台2上。

套环的正面以及半圆环17的背面均设置有插孔23，连接杆16的两端分别插入套环和半圆环17上的插孔23内并与套环和半圆环17固定连接，这样设计，方便套环和半圆环17拆卸连接。

套环由上下两个半圆套环12组成，半圆套环12的两端面上设置有电磁铁26和按压开关27，半圆套环12的内壁面上设置有与电磁铁26和按压开关27电连接的电池24，当上下两个半圆套环12闭合时，按压开关27受压控制电磁铁26通电将上下两个半圆套环12吸住，这样设计，也是为了患者的关节骨骼能够方便快速的放置到支撑台2上。

齿圈由上下两个半圆齿圈13组成，上下两个半圆齿圈13分别固定安装在上下两个半圆套环12的外壁面上。

轮毂电机19的中心轴线与半圆环17的对称平面垂直，且推杆电机20的中心轴线在半圆环17的对称平面上旋转，这样设计，便于医用电钻21快速移动至预定位置并调整好钻孔角度。

支撑台2的两侧面各设置有一个电磁锁4，锁紧套5下端分别与两个电磁锁4吸合连接，这样设计，方便支撑台2与锁紧套5快速拆卸连接。

支撑台2的上表面为凹面3，凹面3便于放置患者待钻孔的关节。

上述一种医用骨外科临床三维定位导向器，使用时，先将底座1放置到手术台上，然后将锁紧套5连同C型臂X光机9以及与C型臂X光机9连接的安装环10等部件全部从底座1上拿走，为后续患者放腿、手臂等腾地方，然后将患者需要钻孔的关节(比如大腿、小腿、胳膊等)放置在底座1上端的两个支撑台2上，待关节放置位置到位后，即可将锁紧套5、C型臂X光机9等部件拿来，然后将锁紧套5套在支撑台2上并用电磁锁4锁紧固定，然后控制电液推杆一6推动夹套7下降顶紧关节，防止关节在支撑台2上晃动，之后，将C型臂X光机9罩设在关节上并与电液推杆二8的推杆头固定连接，然后将安装环10的两个半环31套在关节上并通过电磁铁26锁紧固定连接，之后，将两个半圆套环12套在关节上并滚动插接到插环上，使套环能够在插环上自转即可，同时也要保证驱动齿轮15与齿圈啮合，最后，将半圆环17套在关节上并用连接杆16与套环固定连接，然后将三维定位导向器与控制主机22电连接，至此，准备工作完毕，接下来，医生即可启动C型臂X光机9为关节拍摄内部结构图，这些图形信息传递至控制主机22后，经控制主机22处理以三维画面显示出来，即医生可通过控制主机22观看关节的三维图像，同时，控制电液推杆二8推动C型臂X光机9沿着关节左右移动，从而将整个关节全部拍摄下来，因此控制主机22上能够显示处整个关节的三维图像，之后，医生便可根据关节的三维图像分析确定钻孔的位置和钻孔角度并将位置信息和角度信息输入控制主机22内(因为支撑台2的位置相对于底座1是固定的，因此可将支撑台2作为坐标系原点，这样关节上的每一个部位都有相应的坐标)，控制主机22根据医生输入的位置和角度信息控制电液推杆二8推动半圆环17沿着关节移动至指定位置，然后驱动电机14转动带动齿圈旋转，齿圈旋转带动套环旋转，套环旋转通过连接杆16带动半圆环17旋转，直至医用电钻21绕关节旋转至预定位置，之后，轮毂电机19转动带动医用电钻21绕轮毂电机19旋转，直至医用电钻21的钻孔角度旋转至预定角度，然后便可控制医用电钻21在关节上钻孔，由于在关节上钻孔的位置和钻孔角度都是医生根据关节的三维图像分析计算得出的，因此该位置和角度数据十分准确可靠，之后，医用电钻21没有依靠人工钻孔，而且在驱动电机14和轮毂电机19的带动下自动移动至预定钻孔位置，因此医用电钻21移动和旋转也很精确，几乎没有误差，故能够保证三维定位导向器定位准确可靠，而且医生操作起来也十分简单方便，不用自己上手进行钻孔，省时省力，定位精度高，实用性好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种医用骨外科临床三维定位导向器，包括底座(1)和控制主机(22)，其特征在于：所述底座(1)上表面前后两端各安装有一个支撑台(2)，所述支撑台(2)上端拆卸设置有锁紧套(5)，所述锁紧套(5)上端中部竖直贯穿设置有电液推杆一(6)，所述电液推杆一(6)下端的推杆头上安装有夹套(7)；设置在底座(1)上表面后端的支撑台(2)上的锁紧套(5)的正面水平固定安装有多个电液推杆二(8)，所述电液推杆二(8)与控制主机(22)电连接，多个电液推杆二(8)前端的推杆头与C型臂X光机(9)固定连接，所述C型臂X光机(9)与控制主机(22)电连接，所述C型臂X光机(9)正面设置有安装环(10)和驱动电机(14)，所述驱动电机(14)与控制主机(22)电连接，所述驱动电机(14)的输出轴上安装有驱动齿轮(15)，所述安装环(10)正面设置有同心的插环，所述插环的内壁上设置有定位环槽(28)，所述插环上滑套有套环，所述套环背面设置有同心的旋转环槽(25)，所述插环插入旋转环槽(25)内并与套环滚动连接，所述旋转环槽(25)内壁上设置有多个定位块(29)，所述套环内壁上设置有与定位块(29)固定连接的锁紧按钮(30)，当插环插入旋转环槽(25)内时，按压锁紧按钮(30)，定位块(29)能够被推入定位环槽(28)中并与定位环槽(28)滑动连接，所述套环外壁上设置有齿圈，所述齿圈与驱动齿轮(15)啮合，所述套环正面固定安装有连接杆(16)，所述连接杆(16)前端与半圆环(17)固定连接，所述半圆环(17)上端中部设置有安装槽(18)，所述安装槽(18)内套装有轮毂电机(19)，所述轮毂电机(19)外部套装有推杆电机(20)，所述推杆电机(20)的推杆头上安装有医用电钻(21)，所述轮毂电机(19)、推杆电机(20)和医用电钻(21)均与控制主机(22)电连接；

所述安装环(10)由上下两个半环(31)组成，其中位于上端的半环(31)与C型臂X光机(9)固定连接，下端的半环(31)的两端面上均设置有按压开关(27)和电磁铁(26)，下端的半环(31)的内壁面上镶嵌有与电磁铁(26)和按压开关(27)电连接的电池(24)，当上下两个半环(31)闭合时，按压开关(27)受压控制电磁铁(26)通电将上下两个半环(31)吸住。

2.根据权利要求1所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器，其特征在于：所述插环由上下两个半圆插环(11)组成，两个半圆插环(11)分别与两个半环(31)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器，其特征在于：所述套环的正面以及半圆环(17)的背面均设置有插孔(23)，所述连接杆(16)的两端分别插入套环和半圆环(17)上的插孔(23)内并与套环和半圆环(17)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器，其特征在于：所述套环由上下两个半圆套环(12)组成，所述半圆套环(12)的两端面上设置有电磁铁(26)和按压开关(27)，所述半圆套环(12)的内壁面上设置有与电磁铁(26)和按压开关(27)电连接的电池(24)，当上下两个半圆套环(12)闭合时，按压开关(27)受压控制电磁铁(26)通电将上下两个半圆套环(12)吸住。

5.根据权利要求4所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器，其特征在于：所述齿圈由上下两个半圆齿圈(13)组成，上下两个半圆齿圈(13)分别固定安装在上下两个半圆套环(12)的外壁面上。

6.根据权利要求1所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器，其特征在于：所述轮毂电机(19)的中心轴线与半圆环(17)的对称平面垂直，且推杆电机(20)的中心轴线在半圆环(17)的对称平面上旋转。

7.根据权利要求1所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器，其特征在于：所述支撑台(2)的两侧面各设置有一个电磁锁(4)，所述锁紧套(5)下端分别与两个电磁锁(4)吸合连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种医用骨外科临床三维定位导向器，其特征在于：所述支撑台(2)的上表面为凹面(3)。

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