CN110338880B - 用于关节软骨损伤的修复工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于关节软骨损伤的修复工装，包括杆件，所述杆件包括第一段以及第二段，所述第一段用于接收旋转驱动，所述第二段的端部设置有球形头，还包括环状弹性套，所述第一段的端部、环状弹性套以及第二段的端部依次套接；所述环状弹性套与所述第一段之间摩擦阻力被设置于预设范围，当所述环状弹性套与所述第一段之间的阻力大于所述预设范围，所述环状弹性套与所述第一段之间空转。本发明提供的用于关节软骨损伤的修复工装，杆件设置为两端且中间通过环状弹性套连接，在阻力较大时环状弹性套实现传动的解耦，如此通过合理的压力选择，使得球形头可以剔除损伤的软骨而遇到正常的软骨时被卡滞，从而降低剔除正常软骨组织的概率。

Description

用于关节软骨损伤的修复工装

技术领域

本发明涉及医疗器械，具体涉及一种用于关节软骨损伤的修复工装。

背景技术

据世界卫生组织（WHO）统计，目前全世界有4亿人患有关节疾病，其中我国估计有一亿以上，目前，根据损伤程度的不同，针对关节疾病的治疗方法有为骨髓刺激术、马赛克成形术、自体软骨细胞移植、异体软骨细胞移植、组织工程技术、人工关节移植等等。如授权公告号/申请公布号为CN20562191U、CN108201632A、CN108201635A、CN108478871A等专利，提供的均是这样治疗方法。

现有技术中，无论是上述哪一种治疗方法，都需对关节上病变的组织予以清理，如将已经钙化的软骨予以清理等等，公知的清理器械为医疗刨刀，通过刨刀的高速转动清理掉多余的组织。如授权公告号/申请公布号为CN108938041、CN205322419这两者提供的都是这样的手术刨刀。

现有技术中，手术刨刀由电机驱动高速旋转以进行相应组织的剔除，在关节软骨损伤修复术中一般用于剔除钙化的软骨，现有技术的不足之处在于，电机驱动的锋利刨刀切割能力较强，需要医生较为精细的把握，由于视野和现场判断等因素的干扰，手术过程中容易将正常的软骨组织剔除掉一部分。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于关节软骨损伤的修复工装，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于关节软骨损伤的修复工装，包括杆件，

所述杆件包括第一段以及第二段，所述第一段用于接收旋转驱动，所述第二段的端部设置有球形头，

还包括环状弹性套，所述第一段的端部、环状弹性套以及第二段的端部依次套接；

所述环状弹性套与所述第一段之间摩擦阻力被设置于预设范围，当所述环状弹性套与所述第一段之间的阻力大于所述预设范围，所述环状弹性套与所述第一段之间空转。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，所述第一段的端部内套于所述环状弹性套中，所述第二段的端部外套于所述环状弹性套上。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，所述第二段的端部内套于所述环状弹性套中，所述第一段的端部外套于所述环状弹性套上。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，所述环状弹性套为弹性橡胶套或者弹性塑料套。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，所述环状弹性套为环状金属套，所述环状金属套上具有变形部，所述变形部与所述第一段之间具有变形空腔，所述第二段的边缘部分抵接于变形部上。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，

所述环状金属套为多边形，所述多边形各边的中间区域为变形部。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，所述多边形的棱角处弧形过渡。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，所述多边形为四边形。

上述的用于关节软骨损伤的修复工装，还包括手动调节机构，所述手动调节机构包括调节杆，所述调节杆的端部抵接于所述环状弹性套上，通过调节所述调节杆对所述环状弹性套的挤压力以调节所述预设范围。

在上述技术方案中，本发明提供的用于关节软骨损伤的修复工装，杆件设置为两端且中间通过环状弹性套连接，在阻力较大时环状弹性套实现传动的解耦，如此通过合理的压力选择，使得球形头可以剔除损伤的软骨而遇到正常的软骨时被卡滞，从而降低剔除正常软骨组织的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的修复工装的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的修复工装的轴向剖视图；

图3为本发明实施例提供的杆件传动状态下的径向剖视图；

图4为本发明实施例提供的杆件变形状态下的径向剖视图；

图5为本发明实施例提供的环状弹性套的传动状态下的径向剖视图；

图6为本发明实施例提供的环状弹性套的变形状态下的径向剖视图；

图7为本发明一种实施例提供的第二段的结构示意图；

图8为本发明另一种实施例提供的第二段的结构示意图；

图9为本发明再一种实施例提供的杆件传动状态下的径向剖视图；

图10为本发明实施例提供的环状弹性套的传动状态下的径向剖视图；

图11为本发明实施例提供的环状弹性套的变形状态下的径向剖视图；。

附图标记说明：

1、杆件；1.1、第一段；1.11、环状内凹槽；1.2、第二段；1.21、球形头；1.22、拆卸段；1.23、中间段；1.24、环状凸起部；2、环状弹性套；2.1、变形部；2.2、连接弧；3、变形空腔；4、手动调节机构；5、第一磁性件；6、第二磁性件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-11所示，本发明实施例提供的一种用于关节软骨损伤的修复工装，包括杆件1，所述杆件1包括第一段1.1以及第二段1.2，所述第一段1.1用于接收旋转驱动，所述第二段1.2的端部设置有球形头1.21，还包括环状弹性套2，所述第一段1.1的端部、环状弹性套2以及第二段1.2的端部依次套接；所述环状弹性套2与所述第一段1.1之间摩擦阻力被设置于预设范围，当所述环状弹性套2与所述第一段1.1之间的阻力大于所述预设范围，所述环状弹性套2与所述第一段1.1之间空转。

具体的，本实施例提供的用于关节软骨损伤的修复工装关节软骨损伤时的损坏组织的剔除，其主体为一个杆件1，杆件1的一端用于接收驱动单元的旋转驱动，如接收电机的驱动以使得主体得以高速旋转，杆件1的另一端设置有球形头1.21，球形头1.21为直接剔除损坏组织，球形头1.21上设置有各类切削结构，如磨削头或者切刀，还可以参考现有技术中各类刨刀的刨削结构。本实施例的核心创新点之一在于修复工装包括三部分：第一段1.1、第二段1.2以及环状弹性套2，其中杆件1包括第一段1.1和第二段1.2，第一段1.1用于接收旋转驱动，第二段1.2上设置有球形头1.21，第一段1.1、第二段1.2以及环状弹性套2三者之间的连接方式有两种，其一，第一段1.1的端部内套于所述环状弹性套2中，所述第二段1.2的端部外套于所述环状弹性套2上。其二，所述第二段1.2的端部内套于所述环状弹性套2中，所述第一段1.1的端部外套于所述环状弹性套2上，无论何种连接方式，都是驱动单元驱动第一段1.1转动，第一段1.1转动带动环状弹性套2转动，环状弹性套2的转动带动第二段1.2的转动，本实施例的另一个创新点在于，环状弹性套2与第一段1.1之间的摩擦阻力被设置的位于一预设范围，该预设范围介于第一阻力和第二阻力之间，其中第一阻力为球形头1.21剔除正常组织如软骨的驱动力，如为30N，第二阻力为球形头1.21剔除损坏组织如钙化软骨的驱动力，如为20N，也即此时预设范围的上下限均位于20N-30N之间，一般而言，损坏的组织要么强度降低，要么韧性较差，因此被剔除的阻力较小，本实施例中，为了便于形成阻力，可以将球形头1.21设置为磨削结构，或者球形头1.21的刀具不要设置的过于锋利，如此使得第一阻力和第二阻力之间的范围较大，如对于过于锋利的刀具，第一阻力为10N，第二阻力为8N，两者之间的范围过小，不利于预设范围的布置。较为优选的，球形头1.21为磨削头，通过磨削剔除多余的阻止，磨削不仅可以消除不同的组织，同时由于接触面积大，阻力较大且不增加被手术者的负面感受。本实施例中，可以通过测力计获取第一段1.1与环状弹性套2之间的最大阻力，测力计的一端连接于第一段1.1的末端，同时驱动杆体转动，第一段1.1与环状弹性套2之间发生相对转动时测力计的读数即为两者之间的最大阻力。优选的，可以通过相应的动物如猩猩进行试验以确定上述阻力的预设范围。

本发明实施例提供的用于关节软骨损伤的修复工装，环状弹性套2与所述第一段1.1之间的最大摩擦阻力位于预设范围，当环状弹性套2与所述第一段1.1之间的转动以使得驱动力大于所述预设范围时，所述环状弹性套2与所述第一段1.1之间空转，这里空转指的是环状弹性套2与第一段1.1发生相对转动，也即第一段1.1接收电机驱动以旋转时，环状弹性套2和第二段1.2由于阻力而维持静止而不发生转动。本实施例中，使用时，医生启动电机并使得球形头1.21抵接待剔除组织以剔除相应的损伤组织，当剔除损伤的待剔除组织时，其阻力小于预设范围，此时球形头1.21正常转动将这些待剔除组织予以剔除，而当球形头1.21遇到正常组织时，由于阻力较大，大于预设范围时，由于阻力大于预设范围，第一段1.1与环状弹性套2之间的传动解耦，两者之间发生空转，此时第一段1.1由于电机的驱动发生转动，而第二段1.2和环状弹性套2由于正常组织的阻力而不动，第二段1.2不动时医生具有明显的手感，能够直接予以确认，随即可以移动杆体球形头1.21重新去剔除损伤组织，如此反复直至所有损伤组织被剔除。如此不仅可以将损伤组织予以较为彻底的清除，而且降低了医生的手术难度，不用担心力度和范围的把控而导致将正常组织予以剔除了。

本发明实施例提供的用于关节软骨损伤的修复工装，杆件1设置为两端且中间通过环状弹性套2连接，在阻力较大时环状弹性套2实现传动的解耦，如此通过合理的压力选择，使得球形头1.21可以剔除损伤的软骨而遇到正常的软骨时被卡滞，从而降低剔除正常软骨组织的概率。

本发明提供的各实施例中，环状弹性套2具有两个选择，其一为弹性橡胶套或者弹性塑料套，其外套或者内套第一段1.1上，两者之间的静摩擦力即为摩擦阻力，静摩擦力位于预设范围内即可。其二为环状金属套，环状金属套的外形与第一段1.1的外形不一致，也即无论环状金属套外套于第一段1.1上，还是第一段1.1通过内孔外套于环状金属套上，两者之间仅有部分接触，而部分不接触，如图3-6所示，如环状金属套为四边形，而第一段1.1为八边形，其第一段1.1八个边中的四个边分别贴合四边形的四个边，本发明中，将环状金属套和第一段1.1之间相互贴合的部分称之为变形部2.1，而另外四个边与环状金属套的之间具有间隙，在图3-6中为连接弧2.2，本实施例中，对于第二段1.2与环状金属套，两者之间也具有间隙，也即变形部2.1与第二段1.2的内孔的壁面之间具有间隙，本发明称该间隙为变形空腔3。

本实施例中，环状金属套、第一段1.1以及第二段1.2之间具有两种工作状态：传动状态和变形状态，图3和图5所示为传动状态，此时，第一段1.1与环状金属套在变形部2.1之间相贴合，连接弧2.2不接触，弧形金属套的连接弧2.2贴合在第二段1.2上，变形部2.1与第二段1.2之间具有变形空腔3，此时，由于弧状金属套与第一段1.1之间的阻力小于预设范围，第一段1.1与弧形金属套之间通过变形部2.1相传动，环状金属套与第二段1.2之间通过连接弧2.2相传动，如此杆体接收电机的驱动而整体转动，而图4和图6为变形状态，此时由于第一段1.1和环状金属套之间的阻力较大，由于阻力大于预设范围，第一段1.1和环状金属套之间发生了相对转动，此时环状金属套由于第一段1.1的挤压而发生弹性变形，其向着变形空腔3内变形，第一段1.1仅有各边的连接尖端与变形部2.1之间发生接触，即两者之间传动解耦，发生空转。

优选的，第一段1.1的各边之间也是弧形过渡，降低其与变形部2.1之间的摩擦阻力。

显然的，第一段1.1和环状金属套之间除上述四边形与八边形的配合之外，三角形与六边形配合，四边形与六边形的配合，四边形与五边形、七变形等等的配合等均可以实现上述技术效果，仅需保证两者之间部分接触为变形部2.1，部分不接触，而接触的变形部2.1与第二段1.2之间具有变形空腔3即可，此时，第一段1.1遇到的阻力过大时可以转动迫使变形部2.1有空间发生变形即可。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图10-11所示，环状金属套为三角形或者四边形，其各边为内凹弧形（如图10所示），受内侧第一段1.1挤压力后会变形为外凸弧形（如图11所示），如此设置的优点在于，对于弹性金属片，其由内凹弧形变形为外凸弧形后会维持在外凸弧形，也即当阻力较大时，第一段1.1仅第一次空转时与环状金属套接触，其后的转动并不与环状金属套接触，如此降低第一段1.1和环状金属套的磨损。相应的，为了让环状金属套的各边由外凸弧形恢复到内凹弧形，第二段1.2上开孔，孔内设置限位销，限位销一端位于第二段1.2的外侧供按压，另一端抵接外凸弧形，医生按压限位销使得其挤压外凸弧形，迫使其再次变形回复内凹弧形，也即恢复到传动状态。如此设置还有一个好处，就是每次第一段1.1空转后医生都会知晓且必须手动的回复，如此其可以明确的知晓待剔除组织与正常组织的界限。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图9所示，还包括手动调节机构4，所述手动调节机构4包括调节杆，所述调节杆的端部抵接于所述环状弹性套2上，通过调节所述调节杆对所述环状弹性套2的挤压力以调节所述预设范围，调节杆活动连接于第一段1.1和第二段1.2中的外套者上，如图2所示，调节杆螺接于第二段1.2上，其一端位于杆体的外侧，整体穿过第二段1.2使得另一端抵接环状弹性套2上，通过转动调节杆可以调节调节杆抵接环状弹性套2的压力，环状弹性套2被抵接后其变形压力被调节，也就调节了第一段1.1与环状弹性套2之间的静摩擦阻力，也就调节了上述的预设范围，如此在具体的手术过程中，医生可以根据实际需要手动的对预设范围进行调节，也就对空转的临界值进行调节，如此对于不同组织以及制造使用过程中的误差提供一个修正手段。

更进一步的，调节杆的一端抵接一个弹簧，弹簧的另一端直接抵接或者通过一个垫圈抵接环状弹性套2，也即调节杆通过弹簧间接抵接环状弹性套2，如此设置的优点在于，其一，通过弹簧将调节杆的抵接由刚性接触改为改为柔性接触，防止调节杆的端部造成环状弹性套2上相接触的部分发生刚性形变而无法恢复，其二，通过弹簧使得抵接力的变化变为一个范围而且调节幅度更为精细化，弹簧起到一个比例调节的作用，如调节杆转动一圈可能导致环状弹性套2的阻力变大3N，这配置弹簧后没转动一圈可能导致环状弹性套2的阻力仅变大1N，使得调节更为精细化。

调节杆可以抵接变形部2.1，优选抵接连接弧2.2与变形部2.1的连接点，此处在环状弹性套2变形时基本不发生移动，优选的，调节杆设置有多个，均衡的抵接多个环状弹性套2上的多个部分。

本发明提供的另一个实施例中，进一步的，第一段1.1的外壁上设置有环状内凹槽1.11或者环状凸起部1.24，第二段1.2的内壁设置有对应相配合的环状凸起部1.24或者环状内凹槽1.11，如图2所示，第一段1.1上设置环状内凹槽1.11，第二段1.2上设置有弹性环状凸起部1.24，弹性环状凸起部1.24卡于环状内凹槽1.11中，如此设置的作用在于，通过环状内凹槽1.11和环状凸起部1.24的配合使得第二段1.2连接于第一段1.1上，防止其由于重力脱落。

更进一步的，环状内凹槽1.11的尺寸较大，也即环状凸起部1.24的顶部与环状内凹槽1.11的底壁之间具有明显的间隙，如此降低两者之间的转动阻力。

优选的，还可以在第一段1.1和第二段1.2对接的部位设置第二磁性件6，使得第一段1.1和第二段1.2在对接部分实现磁性连接，如此进一步提升第一段1.1和第二段1.2的连接力。设置环状内凹槽1.11、环状凸起部1.24以及第二磁吸件的另一个优点在于，不影响两者之间发生相对转动。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图7-8所示，第二段1.2也包括对接且可拆卸的两段：拆卸段1.22和中间段1.23，其中，球形头1.21设置于拆卸段1.22上，中间段1.23连接第一段1.1，如此设置的作用在于，对于不同的手术，需要更换不同的刀具，也即不同的球形头1.21，通过将第二段1.2设置为可拆卸结构，可以在不更换环状弹性套2及配合结构的情况下更换球形头1.21，保证预设范围的基本不变，防止由于整体更换导致预设范围发生明显变化，得重新调节。

更进一步的，拆卸段1.22和中间段1.23通过第一磁性件5磁吸，如此实现两者之间的连接。优选的，两者的连接部分设置为棱锥结构，如四棱锥，如此既便于插入，又便于传动。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种用于关节软骨损伤的修复工装，包括杆件，其特征在于，

所述杆件包括第一段以及第二段，所述第一段用于接收旋转驱动，所述第二段的端部设置有球形头，

还包括环状弹性套，所述第一段的端部、环状弹性套以及第二段的端部依次套接；

所述环状弹性套与所述第一段之间摩擦阻力被设置于预设范围，当所述环状弹性套与所述第一段之间的阻力大于所述预设范围，所述环状弹性套与所述第一段之间空转；

所述第二段的端部内套于所述环状弹性套中，所述第一段的端部外套于所述环状弹性套上；

所述环状弹性套为环状金属套，所述环状金属套上具有变形部，所述变形部与所述第一段之间具有变形空腔，所述第二段的边缘部分抵接于变形部上。

2.根据权利要求1所述的用于关节软骨损伤的修复工装，其特征在于，所述第一段的端部内套于所述环状弹性套中，所述第二段的端部外套于所述环状弹性套上。

3.根据权利要求1所述的用于关节软骨损伤的修复工装，其特征在于，

所述环状金属套为多边形，所述多边形各边的中间区域为变形部。

4.根据权利要求3所述的用于关节软骨损伤的修复工装，其特征在于，所述多边形的棱角处弧形过渡。

5.根据权利要求4所述的用于关节软骨损伤的修复工装，其特征在于，所述多边形为四边形。

6.根据权利要求1所述的用于关节软骨损伤的修复工装，其特征在于，

还包括手动调节机构，所述手动调节机构包括调节杆，所述调节杆的端部抵接于所述环状弹性套上，通过调节所述调节杆对所述环状弹性套的挤压力以调节所述预设范围。

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