CN1105228A - 自调压式小夹板 - Google Patents

Abstract

一种作骨折外固定器用的自调压式小夹板，其结 构特点是缚带部分为一种设有若干气囊袋和压力传 感器的底包布构成，另设有加减压控制系统及自调压 控制电路。该自调压控制电路可根据来自压力传感 器的电信号对加减压控制系统进行控制，使骨折断端 保持正确的压力。本发明可作自动或手动调节，能加 速骨折愈合，有效防止并发症，同时又减轻护理的劳 动强度，节约每次调节夹缚松紧度的时间与外固定材 料，还特别有利于战地对骨折伤员的救护。

Description

本发明属于一种治疗骨折的外固定器，特别是一种调压式小夹板。本发明用于前臂和小腿骨折的小夹板固定，它能自动或手动调整夹板固定的松紧度，使骨折断端保持正确稳定的压力，有效地防止并发症的发生，达到最佳治疗效果。

使用小夹板局部外固定治疗骨折的方法具有悠久的历史、今已得到很大的发展和改进。人们选用富有弹性、韧性、吸水性及可塑性、高强度的材料，设计出形状各异的小夹板作外固定器具。但是，现行的小夹板夹缚是用普通的绷带之类材料，其松紧度是靠医务人员凭经验操作，由于骨折的早期、中期与后期所需夹缚压力有变化，而创伤病情的变化也会引起夹缚的太松或太紧，从而导致骨折再移位或使周围肌肉产生压迫性溃疡、缺血性肌挛缩，甚至使肢体坏死等不良反应。

本发明的目的在于提供一种自调压式小夹板，以克服上述普通小夹板之弊端。

本发明的自调压式小夹板仍包括夹板本体部分（注：夹板一般有若干块、如三块夹板组成）和缚带组成。本发明的特点在于上述的缚带为一种敷设有能产生夹缚力的气囊袋和压力传感器的底包布构成，另设有加减压控制系统以及自动调压控制电路。该控制电路可根据来自压力传感器的电信号对加减压控制系统的工作过程进行控制，而加减压控制系统则又可控制气囊袋中气体的增加或减少。

其自动控制的原理过程如下：

自动调压控制电路预先按照骨折约束力的最佳范围取值设定标准电平值。当压力传感器的信号输入后，自动调压控制电路便将其值与标准电平值进行比较判断。如为非正常压力，即输出信号使加减压控制系统工作，气囊袋中的气体便能自动增加或减少。这样就能使小夹板夹缚的松紧度保持适中，作用于骨折断端的压力就能保持稳定。

本发明提供的解决方案是先进的，由于可以根据骨折约束力的最佳范围取值设定压力指数，自动（或手动）地调整固定夹板夹缚的松紧度，能使骨折断端保持正确恒定的压力，促进骨折处愈合，有效地防止骨折并发症的发生。

同时，采用自动调节夹板夹缚的压力，节约了医务人员频繁调节夹板夹缚松紧度而消耗的时间，减轻了劳动强度，还节省了大量外固定材料。本发明也特别有利于战地对骨折伤员的救护。

从以下参照附图对本发明的最佳实施例的说明中可以较好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明自动调压式小夹板的结构示意图;

图2为本发明的自动调压控制电路方框图;

图3为本发明实施例的电路原理图;

图4为本发明增设有手动调压装置的结构示意图。

参照图1（其中夹板本体部分图略），本发明的加减压控制系统是由小型电动气泵9、进气电磁阀7、排气电磁阀8所组成，并通过输气管4与分布在底包布1上的一至数个气囊袋5相连接（其工作过程如前述是由自动调压控制电路控制）。

位于气囊袋5和绒布2上方的可变电阻3（作为压力传感器用）与电气盒10联接。这里作为压力传感器的可变电阻3也可采用其它静压力传感器，如压敏电阻、应变片等作为压力传感元件。部件11为自动控制电路的电源盒。6为导线，还有缚带定位用的粘贴布12以及上述各部件与若干块小夹板构成了自调压式小夹板的整体。

参照图2的电路方框图和图3的电路原理图可知：本发明的自动调压控制电路是由常规使用的压力检测电路13、比较电路14、显示电路15、逻辑电路16和控制电路17组成，其中：压力检测电路13可接收并放大压力传感器Rx的电压信号，并输出到比较电路14;比较电路14将输入信号与设定的电平值进行比较，且分路输出到显示电路15、逻辑电路16和控制电路17中;显示电路15中的发光二极管L₁～L₃可显示小夹板夹缚压力的状态;逻辑电路16的输出端接显示电路15，提供正常压力的显示信号;控制电路17可用来接通或关闭上述加减压控制系统中气泵N和进、排气电磁阀的电源。现将其具体的电控制过程详述如下：

当缚带上的压力处于非常值时，压力传感器Rx将测出的压力值转换成电压信号，经压力检测电路13放大后输出，比较电路14即根据所设定高、低电平值进行比较，也就是进行松紧度的判断，比较结果以电信号输出到显示电路15及逻辑电路16，显示电路15即对当前小夹板夹缚的压力状态进行显示。控制电路17同时受控于比较电路14及逻辑电路16，它的输出端分别接通进气电磁阀或者排气电磁阀的电源，使加减压控制系统进行工作。而当缚带上的压力处于一个正常值的范围时，加减压控制系统不工作，显示电路15发出正常的显示信号。

在图3中，压力检测电路13由放大器IC_1-1、R₁～R₃、W₁、C₄所组成。电位器W₁用来调节压力传感器Rx的信号幅度。放大器IC_1-1将压力传感器Rx的电压值放大后加到由IC_1-2、IC_1-3、R₄、R₅、W₂、W₃所组成的比较电路进行电压比较。W₂、W₃的值是医生根据实际情况选定的小夹板夹缚压力的上、下限来设定的。当C点电位高于由W₂设定的电压值时，IC_1-2输出端A点为高电位，过压力指示灯L₁亮，表示夹板夹缚太紧。A点上的高电位输入到由T₂、T₃、D₁、D₂、R₁₀、R₁₁、J₁、J₂所组成的控制电路中，三极管T₂导通，继电器J₁吸合，接通排气电磁阀电源，打开排气电磁阀D₁使气囊袋压力减小。压力传感器Rx输出电压减小使C点电压小于W₂电压值，A点从高电位变为低电位，L₁灭，关闭排气阀。

当C点电位低于W₃设定的电压值时，IC_1-3输出端B点为高电位，欠压力指示灯L₂亮，表示夹板夹缚太松，由于B点高电位使T₃导通，接通进气电磁阀D₂及气泵电源，给气囊袋充气使夹缚压力加大，直到压力传感器Rx输出电压增大使C点电位高于W₃设定值为止，这时B点从高电位变成低电位，L₂灭，T₃截止，关闭进气阀和气泵。

由IC_2-1～IC_2-4及R₉组成的逻辑电路16，只有当A、B点都是低电位时，常压指示灯L₃才亮，表示夹板夹缚的压力适中，加减压控制系统不工作。

另外，由IC_1-4、R₆、T₁、C₅组成方波振荡器，产生低重复频率方波加到T₁的基极使T₁处于通、断的交替状态，使发光二极管亮时处于闪烁状态。它和发光二极管L₁～L₃构成显示电路。

上述电路中的IC_1-1～IC_1-4为集成电路LM324，IC_2-1～IC_2-4为集成电路4011。

为了使本发明使用更方便，本发明的自动调压式小夹板还增设了“手动调压装置”，即在缚带部分增设手动充气阀18和手动排气阀19，手动充气阀18和手动排气阀19通过橡皮管20与底包布1上的输气管4和气囊袋5相连接。其手动的控制过程如下：当过压力指示灯L₁亮时（红色灯），旋动排气螺丝21，至常压指示灯L₃亮（绿色灯），后旋紧排气螺丝21;当欠压力指示灯L₂亮时（黄色灯），挤压手动充气阀18给气囊袋5补充气体至L₃亮。

值得提及的是，当小夹板材料换成金属或磁性小夹板时（注：金属小夹板在外加电流、电压时，可进行药物的离子导入、直流电场的治疗，而磁性小夹板具有磁疗作用，两者皆可加速骨折愈合），都可配设上本发明中的自调压缚带进行使用。

Claims (5)

1、一种作骨折外固定器用的自调压式小夹板，包括夹板本体部分和缚带部分组成，其特征在于所述的缚带部分为一种设有能产生夹缚力的气囊袋5和压力传感器的底包布1构成，还设有加减压控制系统以及自动调压控制电路，该控制电路可根据来自压力传感器的电信号对加减压控制系统的工作过程进行控制，加减压控制系统则又可控制气囊袋5中气体的增加或减少。

2、根据权利要求1规定的小夹板，其特征在于所述的加减压控制系统是由电动气泵9、进气电磁阀7和排气电磁阀8组成，并通过输气管4与分布在底包布1上的一至数个气囊袋5相连接。

3、根据权利要求1规定的小夹板，其特征在于所述的自动调压控制电路是由常规的压力检测电路13、比较电路14，显示电路15，逻辑电路16和控制电路17组成，其中：压力检测电路13可接收并放大压力传感器Rx的电压信号，并输出到比较电路14;比较电路14将输入信号与设定的电平值进行比较，且分路输出到显示电路15、逻辑电路16和控制电路17;显示电路15中设有可显示小夹板夹缚压力状态的发光二极管L₁～L₃;逻辑电路16的输出端接显示电路15，以提供正常压力的显示信号;控制电路17可以接通或关闭上述加减压控制系统中电动气泵9和进、排气电磁阀的电源。

4、根据权利要求1规定的小夹板，其特征在于所述的压力传感器Rx采用可变电阻3作压力传感元件，也可采用其他静压力传感器;压敏电阻和应变片代替。

5、根据权利要求1或2规定的小夹板，其特征在于所述的缚带部分可增设用于手动调压的手动充气阀18和手动排气阀19，手动充气阀18是通过橡皮管20和手动排气阀19与底包布1上的气囊袋5相连接。

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