CN110403665B - 软骨损伤的手术工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软骨损伤的手术工装，包括杆件，杆件包括第一段以及第二段，第一段用于接收旋转驱动，第二段的端部设置有球形头；第一段上设置有第一楔形部，第二段的端部设置有第二楔形部，第一楔形部和第二楔形部楔形配合以实现第一段对第二段的旋转传动；还包括弹性件，弹性件的两端分别连接第一段和第二段，弹性件的变形力被设置为：当第一段和第二段之间的阻力大于预设值时，第二段脱离第一段以带动所述弹性件发生形变。本发明提供的软骨损伤的手术工装，杆件设置为两段且中间通过两个楔形部实现传动，在阻力较大时两个楔形部脱离实现传动的解耦，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。

Description

软骨损伤的手术工装
技术领域
本发明涉及医疗技术，具体涉及一种软骨损伤的手术工装。
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软骨损伤的手术工装，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：
一种软骨损伤的手术工装，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；
所述第一段上设置有第一楔形部，所述第二段的端部设置有第二楔形部，所述第一楔形部和第二楔形部楔形配合以实现第一段对第二段的旋转传动；
还包括弹性件，所述弹性件的两端分别连接所述第一段和第二段，所述弹性件的变形力被设置为：当所述第一段和第二段之间的阻力大于预设值时，所述第二段脱离第一段以带动所述弹性件发生形变。
上述的手术工装，所述第一楔形部布置于所述第一段端部的边缘区域，所述弹性件连接于所述第一段端部的中心区域。
上述的手术工装，所述第一楔形部布置于所述第一段端部的中心区域，所述弹性件连接于所述第一段端部的边缘区域。
上述的手术工装，所述第一段的端部为阶梯柱，所述第二段的端部设置有通孔，所述阶梯柱套接于所述通孔中。
上述的手术工装，所述阶梯柱的端部设置有径向膨胀部，所述通孔的内壁上设置有环状限位槽，所述径向膨胀部活动套接于所述环状限位槽中。
上述的手术工装，所述径向膨胀部的径向截面为半圆形。
上述的手术工装，所述第一段的端部设置有齿形结构，所述第一楔形部为所述齿形结构的齿状面，所述第二段的端部间隔设置有多个凸起，各所述凸起上均设置有一个斜面，各所述斜面组成所述第二楔形部。
上述的手术工装，所述凸起的截面为直角三角形，所述直角三角形的斜面为所述斜面。
在上述技术方案中，本发明提供的软骨损伤的手术工装，杆件设置为两段且中间通过两个楔形部实现传动，在阻力较大时两个楔形部脱离实现传动的解耦，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为本发明一种实施例提供的手术工装的传动状态下的结构示意图；
图2为本发明一种实施例提供的手术工装的解耦状态下的结构示意图；
图3为本发明另一种实施例提供的手术工装的传动状态下的结构示意图；
图4为本发明再一种实施例提供的手术工装的传动状态下的结构示意图；
图5为本发明再一种实施例提供的手术工装的解耦状态下的结构示意图；
图6为本发明再一种实施例提供的手动调节机构的结构示意图；
图7为本发明再一种实施例提供的第二段的结构示意图；
图8为本发明再一种实施例提供的第一段的俯视图；
图9为本发明再一种实施例提供的第二段的结构示意图。
附图标识说明：
1、杆件；1.1、第一段；1.11、第一楔形部；1.12、轴向伸长部；1.13、插孔；1.14、凹槽；1.15、环状限位槽；1.2、第二段；1.21、第二楔形部；1.22、轴向对接槽；1.23、插柱；1.24、径向凸起环；1.25、径向膨胀部；1.26、拆卸段；1.27、中间段；2、弹性件；3、第一颜色标识；4、第二颜色标识；5、手动调节机构；5.1、螺纹杆；5.2、挤压板；5.3、驱动板；5.4、转动腔；6、旋转配合机构；7、磁吸件。
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1-9所示，本发明实施例提供的一种软骨损伤的手术工装，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；所述第一段1.1上设置有第一楔形部1.11，所述第二段1.2的端部设置有第二楔形部1.21，所述第一楔形部1.11和第二楔形部1.21楔形配合以实现第一段1.1对第二段1.2的旋转传动；还包括弹性件2，所述弹性件2的两端分别连接所述第一段1.1和第二段1.2，所述弹性件2的变形力被设置为：当所述第一段1.1和第二段1.2之间的阻力大于预设值时，所述第二段1.2脱离第一段1.1以带动所述弹性件2发生形变。
具体的，本实施例提供的手术工装用于关节软骨损伤修复术时的软骨损坏组织的剔除，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杆件1得以高速旋转，杆件1的另一端设置有球形头，球形头用于直接剔除损坏组织，球形头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手术工装包括三部分：第一段1.1、第二段1.2以及弹性件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，第一段1.1通过第一楔形部1.11和第二楔形部1.21的部分以带动第二段1.2同步旋转，使得球形头高速旋转以剔除损伤的组织。
本实施例中，第一段1.1和第二段1.2的端部部分通过第一段1.1楔形部和第二楔形部1.21传动连接，部分通过弹性件2实现连接，其具有两种连接方式，其一，弹性件2为筒状，如弹簧或者筒状的弹性橡胶或者塑料，其外套于第一段1.1或第二段1.2上，此时第一楔形部1.11和第二楔形部1.21位于第一段1.1和第二段1.2端部的中心区域，其二，第一段1.1和/或第二段1.2的端部的中心区域开孔，弹性件2位于该孔中，第一端和第二段1.2上环绕弹性件2的区域设置第一楔形部1.11、第二楔形部1.21。具体的，第一楔形部1.11和第二楔形部1.21为可以实现楔形传动的两个部分，第一楔形部1.11至少具有一个楔形斜面，第二楔形部1.21也至少具有一个楔形斜面，较为简单的，第一楔形部1.11为布置于第一段1.1端面上的一个或者多个三角形，第二楔形部1.21也是布置于第二段1.2端面上的一个或者多个三角形，第一楔形部1.11的三角形与第二楔形部1.21的三角形通过斜面相贴合抵接实现传动，优选的，第一楔形部1.11为布置于第一段1.1端面上的齿形结构，第二楔形部1.21位为布置于第二段1.2端面上的齿形结构，两个齿形结构相啮合实现传动，齿形结构的齿形面即为第一楔形部1.11和第二楔形部1.21。
本实施例中，最优选的，如图7-9所示，第一楔形部1.11和第二楔形部1.21中的一种为环状齿形结构，另一者为多个三角形，如环状阵列布置的三个、四个、五个乃至十几个凸起，凸起上具有一个斜面即为楔形面，凸起的外形小于齿形槽，如凸起为三角形，优选的为直角三角形，三角形外形小于齿形槽，各三角形上的一个斜面贴合环状齿形结构其中一个齿的一个斜面实现楔形传动配合，如此设置的优点在于，第一楔形部1.11和第二楔形部1.21相互之间具有较大的活动余地，可以降低产品制造精度，容纳更大的装配误差。
本实施例中，第一段1.1和第二段1.2还通过弹性件2相连接，由于第一楔形部1.11和第二楔形部1.21通过楔形传动，显然的，当阻力较大，在本实施例中大于预设值时就会传动解耦，使得第二楔形部1.21脱离第一楔形部1.11，第一段1.1和第二段1.2之间发生空转，这个脱离过程中，根据第一段1.1和第二段1.2的运动方向的不同，会压缩或拉长弹性件2，如此方便在阻力减少或者消失时第一楔形部1.11和第二楔形部1.21重新贴合传动。如图1-2所示，当第一楔形部1.11和第二楔形部1.21相传动解耦而使得第一段1.1转动而第二段1.2不转动时，第二段1.2远离第一段1.1以带动弹性件2如弹簧拉长，此时弹簧的两端被第一段1.1和第二段1.2限位，显然的，此时弹簧必须相对第一段1.1或第二段1.2发生转动，本实施例中，弹簧的一端连接一个旋转配合机构6，其包括相转动连接的第一块体和第二块体，两者通过转轴实现转动连接，第一块体固接弹簧，第二块体固接第一段1.1或第二段1.2，如此实现传动解耦是弹簧相对第一段1.1或者第二段1.2的转动。优选的，如图4-5所示，第一段1.1和第二段1.2中的一者设置插孔1.13，如第一段1.1上设置有插孔1.13，插孔1.13为口小腹大的结构，插孔1.13的孔壁上设置有凹槽1.14，凹槽1.14的侧壁上设置朝向插孔1.13的孔底方向的楔形部，为第一楔形部1.11或者第二楔形部1.21，而另一者如第二段1.2上设置插柱1.23，插柱1.23的顶部设置有径向凸起环1.24，径向凸起环1.24的底面上设置有背离插柱1.23顶面方向的楔形部，为第一楔形部1.11或者第二楔形部1.21，插柱1.23插于插孔1.13中，两个楔形部相楔形传动，如此设置的作用在于，当第二段1.2脱离第一段1.1的传动时，其向着第一段1.1运动，而非远离第二段1.2运动，此时第二段1.2压缩弹簧而非拉长第一段1.1，如此设置的好处在于，省去了一个旋转配合机构6。
本实施例中，第一段1.1和第二段1.2之间的最大摩擦力被设定为预设值，这里预设值可以是一个值，如10N，也可以是一个范围，如8-12N，优选的为一个范围，也即当两者的阻力大于最大摩擦力时，两者就会发生空转，第一段1.1转动而第二段1.2不转动了，本实施例中，该预设值介于第一阻力和第二阻力之间，其中第一阻力为球形头剔除正常组织如软骨的驱动力，如为25N，第二阻力为球形头剔除损坏组织如钙化软骨的驱动力，如为15N，也即此时预设值的上下限均位于15N-25N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，可以将球形头设置为磨削结构，或者球形头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，不利于预设值的布置。较为优选的，球形头为磨削头，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与第二段1.2之间的最大阻力，测力计的一端连接于第二段1.2的末端，同时驱动杆体转动，第一段1.1与第二段1.2之间发生相对转动时测力计的读数即为两者之间的最大摩擦力。优选的，可以通过相应的动物如猩猩身上进行试验以确定上述阻力的预设值。
本发明实施例提供的手术工装，第二段1.2与第一段1.1之间的最大摩擦阻力为预设值，当第二段1.2与所述第一段1.1之间的转动阻力大于所述预设值时，所述第二段1.2与所述第一段1.1之间空转，这里空转指的是第二段1.2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，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，其阻力小于预设值，此时球形头正常转动将这些待剔除组织予以剔除，而当球形头遇到正常组织时，由于阻力较大且大于预设值，此时由于阻力大于预设值，第一段1.1与第二段1.2之间的传动解耦，两者之间发生空转，第一段1.1由于电机的驱动发生转动，而第二段1.2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，移动后由于阻力消失，在弹性件2回复圆形的驱动力下，第一段1.1和第二段1.2重新楔形传动，球形头重新去剔除损伤组织，反复上述过程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软骨损伤的手术工装，杆件1设置为两段且中间通过两个楔形部实现传动，在阻力较大时两个楔形部脱离实现传动的解耦，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。
本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述第一段1.1的端部为阶梯柱，也即第一段1.1至少包括径向尺寸不同的两个部分，如一个小圆柱和一个大圆柱，所述第二段1.2的端部设置有通孔，所述阶梯柱套接于所述通孔中，也即径向尺寸较小的小圆柱套接于通孔中，如此布置的优点在于，将第一楔形部1.11设置于径向尺寸较大啊的大圆柱的端面上，而弹性件2连接于小圆柱的端面上，在轴向位置上将弹性件2和第一楔形部1.11予以分开，防止两者在工作过程中发生干涉。
本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述阶梯柱的端部设置有径向膨胀部1.25，所述通孔的内壁上设置有环状限位槽1.15，所述径向膨胀部1.25活动套接于所述环状限位槽1.15中，环状限位槽1.15用于进行限位，其使得径向膨胀部1.25仅能在环状限位槽1.15限定的轴向方位内往复运动，也即限定了第二段1.2在第一段1.1上的轴向活动范围。优选的，所述径向膨胀部1.25的径向截面为半圆形，半圆形更为平滑，从而降低其与第一段1.1滑动时的阻力。
本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图9所示，第二段1.2也包括对接且可拆卸的两段：拆卸段1.26和中间段1.27，其中，球形头设置于拆卸段1.26上，中间段1.27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，通过将第二段1.2设置为可拆卸结构，可以在不更换弹性件2、第一楔形部1.11、第二楔形部1.21的情况下更换球形头，保证预设值的基本不变，防止由于整体更换导致预设值发生明显变化，得重新调节。
更进一步的，拆卸段1.26和中间段1.27通过磁吸件7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。
本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图3和6所示，还包括手动调节机构5，手动调节机构5包括螺纹杆5.1和挤压板5.2，挤压板5.2位于第一段1.1的内孔中并抵接于弹性件2的外圆上，螺纹杆5.1螺接并贯穿第一段1.1，其一端位于第一段1.1的外壁上并接受驱动以转动以在第一段1.1的径向上往复运动，另一端设置有驱动板5.3，挤压板5.2内设置有转动腔5.4，驱动板5.3和螺纹杆5.1转动连接于转动腔5.4中，如此螺纹杆5.1接受调节如螺丝刀以带动驱动板5.3在第一段1.1上往复运动，驱动板5.3的往复运动带动挤压板5.2往复运动，挤压板5.2往复运动挤压弹簧，弹簧被挤压后变形阻力变大，相应的也就增加了第一楔形部1.11和第二楔形部1.21上述预设值，实质上也就调节了第一段1.1和第二段1.2空转的阻力，也即上述预设值。
本发明提供的再一个实施例中，如图4-5所示，进一步的，第一段1.1的外圆上设置有轴向伸长部1.12，也即一个外筒体，第二段1.2的外壁上设置有轴向对接槽1.22，当第一段1.1和第二段1.2对接传动时，轴向伸长部1.12套接于轴向对接槽1.22中，也即外套在第二段1.2上，本实施例中的创新点在于，轴向伸长部1.12上设置有第一颜色标识3如绿色标识，如涂抹有一圈绿色标识或者套接有绿色套，轴向对接槽1.22内设置有第二颜色标识4如红色标识，如涂抹有一圈红色标识或者套接有红色套，第一颜色标识3和第二颜色标识4的颜色不同，如此当第一段1.1和第二段1.2在传动状态，轴向伸长部1.12完全覆盖轴向对接槽1.22，医生仅能看到第一颜色标识3如绿色标识，此时说明传动正常，若第一段1.1和第二段1.2传动解耦，则轴向对接槽1.22漏出，此时医生同时可以看到第一颜色标识3和第二颜色标识4，如红色圈和绿色圈并列，此时说明第一段1.1和第二段1.2之间阻力过大而解耦了，如此即使手术中有瞬间传动解耦，医生也可以很方便的观察到。
优选的，第二段1.2上临近轴向对接槽1.22的部分也设置第一颜色标识3，此时解耦时就变成两道第一颜色标识3中夹一个第一颜色标识3，更为明显和便于识别。
显然的，上述状态是图4-5显示的弹性件2在解耦时被压缩时的状态，若杆件1为图1-3所示的弹性件2在解耦时是伸长的实施例中，上述颜色标识的识别则是相反的，即在传动状态，轴向伸长部1.12不覆盖轴向对接槽1.22，第一颜色标识3和第二颜色标识4同时显示，而在解耦状态，轴向伸长部1.12完全覆盖轴向对接槽1.22，只显示第一颜色标识3。
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 (7)

1.一种软骨损伤的手术工装，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；
所述第一段上设置有第一楔形部，所述第二段的端部设置有第二楔形部，所述第一楔形部和第二楔形部楔形配合以实现第一段对第二段的旋转传动；
第一段上设置插孔，插孔的孔壁上设置有凹槽，凹槽的侧壁上设置朝向插孔的孔底方向的第一楔形部，第二段上设置有插柱，插柱的顶部设置有径向凸起环，径向凸起环的底面上设置有背离插柱顶面方向的第二楔形部，插柱插于插孔实现第一楔形部和第二楔形部的楔形传动；
还包括弹性件，所述弹性件的两端分别连接所述第一段和第二段，所述弹性件的变形力被设置为：当所述第一段和第二段之间的阻力大于预设值时，所述第二段脱离第一段以带动所述弹性件发生形变。
2.根据权利要求1所述的手术工装，其特征在于，所述第一楔形部布置于所述第一段端部的中心区域，所述弹性件连接于所述第一段端部的边缘区域。
3.根据权利要求2所述的手术工装，其特征在于，所述第一段的端部为阶梯柱，所述第二段的端部设置有通孔，所述阶梯柱套接于所述通孔中。
4.根据权利要求3所述的手术工装，其特征在于，所述阶梯柱的端部设置有径向膨胀部，所述通孔的内壁上设置有环状限位槽，所述径向膨胀部活动套接于所述环状限位槽中。
5.根据权利要求4所述的手术工装，其特征在于，所述径向膨胀部的径向截面为半圆形。
6.根据权利要求2所述的手术工装，其特征在于，所述第一段的端部设置有齿形结构，所述第一楔形部为所述齿形结构的齿状面，所述第二段的端部间隔设置有多个凸起，各所述凸起上均设置有一个斜面，各所述斜面组成所述第二楔形部。
7.根据权利要求6所述的手术工装，其特征在于，所述凸起的截面为直角三角形，所述直角三角形的斜面为所述斜面。
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