CN110742673B - 一种电动骨钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动骨钻，包括主壳体、钻夹持机构、驱动机构、导航机构和电源机构，所述主壳体的前端安装有钻夹持机构，所述主壳体的内部设有驱动机构和电源机构，所述驱动机构的一端连接所述钻夹持机构，其另一端连接所述电源结构，所述主壳体的上端设有导航机构。本发明能够通过钻夹持机构、驱动机构和导航机构一次完成通道建立并可以在导航下完成快速定位，使得手术过程更加精准便捷，改变了现有骨钻动力传递方式从而获得由单个电机驱动不同行星齿轮从而使得固定钻头在三个点位上分别获得自钻的动力系统，由过去2‑3次才能够完成的手术步骤通过一次钻夹获得精确定位通道，在获得高定位精度的同时减少手术时间。

Description

一种电动骨钻

技术领域

本发明涉及外科手术器械领域，具体涉及一种电动骨钻。

背景技术

目前医用电动骨钻通过电机、钻头等部件变化可以实现不同部位的骨骼切削，在外壳手术中主要用途是切削骨骼获得相应孔径。但是现有的电动骨钻的不足之处在于不借助手术辅助器械的帮助下很难实现手术的精确定位、定向，在切削处预留通道后，还需要安装其它器械才能进行手术，在其它器械安装过程中的对于预留通道的保留和使用存在一定隐患。

一方面如脊柱手术，手术过程中可供辨认的解剖标志有限，椎弓根临近较多的血管及神经结构，脊柱的形态各异等因素使得螺钉的置入非常困难，在脊柱外科手术过程中通常使用椎弓根探针建立螺钉预通道，偶尔有些医生会使用钻头，术者对椎弓根螺钉置钉时的位置判断往往取决术者自身的经验：如果探针推进较为困难，那么前方可能是皮质骨；相反，如果前方阻挡感过小，探针可能穿透了骨皮质。术者需改变进针方向，同时在探针使用过程中出现反复的情况无法对错误钉道进行填充，容易导致后续进钉时延续性错误。即使对经验丰富的外科医生，仅仅依靠手感作为引导也难免出现意外，目前采用术中CT导航修正螺钉植入点情况的技术可以提高改善脊柱螺钉植钉问题，导航技术虽然能够提高手术精确度但手术时间相对较长，同时导航在手术过程中还是有可能因为脊柱棘突和横突的形态过于复杂产生偏移。

另一方面如脑出血的治疗，手术过程中通常医生都会安装一根引流导管对血肿区域进行引流清血，导管置入的位置和方向决定了最终引流手术成功与否，故现阶段手术中开展了很多以CT定向软通道的技术的穿刺引流手术，手术前期需要根据CT影像规划计划手术穿刺路径，或者实施手术前根据已经“描点位置”再使用开颅钻开孔，并安装辅助固定装置建立“指向”血肿区域的通道，再将金属导丝至于导管内连带一并插入到血肿区域，故在手术过程中会有多次定位把控方向的要求，同时安装操作无论是哪一步出现偏差均容易导致最终穿刺路径和规划穿刺路径不一致影响甚至无法准确找到血肿区域进行引流，故希望能够通过一次定位建立预通道的方式从而获得最佳穿刺路径。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电动骨钻，用于解决现有技术中不借助手术辅助器械很难实现手术的精确定位、定向，手术中会有多次定位把控方向的要求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电动骨钻，包括主壳体、钻夹持机构、驱动机构、导航机构和电源机构；

所述主壳体的前端安装有钻夹持机构，所述钻夹持机构包括固定钻、夹持体、快换接头和把持柄，所述夹持体内为中空结构，形成定向通道，沿所述夹持体的外边缘夹持有所述固定钻，所述夹持体夹持所述固定钻的数量最多为3个，所述固定钻的头部螺纹连接有钻头，其末端夹持于所述快换接头之间，所述夹持体的头部设有切削槽，其末端夹持于所述快换接头内，所述快换接头设于所述把持柄的内部，所述把持柄连接所述主壳体的前端；

所述主壳体的内部设有驱动机构和电源机构，所述驱动机构的一端连接所述钻夹持机构，其另一端连接所述电源结构，所述驱动机构包括直流电机、太阳轮和行星轮，所述直流电机的输出端设有传动齿轮，所述传动齿轮的一端连接直流电机，其另一端齿轮连接所述太阳轮，所述太阳轮通过齿轮连接有所述行星轮，所述行星轮通过行星架与主壳体固定连接，所述行星轮的外侧套接有齿圈，所述行星轮的前端连接所述固定钻，所述行星轮的外围套设有固定架，所述固定架前端的内侧夹持有所述快换接头，其末端通过连接杆连接有夹持手柄，所述夹持手柄的夹持部设于主壳体的外侧；

所述主壳体的上端设有导航机构，所述导航机构包括导航定位反射球和导航基座，所述导航定位反射球通过反射球基座安装于导航基座上，所述导航基座设于主壳体的上端。

优选的，所述电源机构包括转向开关、调速开关和电池，所述电池通过导线连接所述直流电机，所述导线上依次设有转向开关和调速开关，所述转向开关设于所述主壳体的末端，所述调速开关设于所述主壳体下端握持部的外侧。

优选的，所述主壳体内设有中央通道，所述中央通道的一端连通所述夹持体内的定向通道，其另一端通向主壳体外部。

优选的，所述连接杆两端的连接处均设有铰轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够通过钻夹持机构、驱动机构和导航机构一次完成通道建立并可以在导航下完成快速定位，使得手术过程更加精准便捷，改变了现有骨钻动力传递方式从而获得由单个电机驱动不同行星齿轮从而使得固定钻头在三个点位上分别获得自钻的动力系统，可以实现2-3点同时定位，并在导航下精确定位，由过去2-3次才能够完成的手术步骤通过一次钻夹获得精确定位通道，在获得高定位精度的同时减少手术时间，同时获得的是一个相对稳定的手术通道，比之目前采用一些费用较高的手术机器人实现定位、定向的方式来说更加便捷且经济。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明提供的一种电动骨钻的机构示意图；

图2为本发明中的驱动机构的连接关系图；

图3为本发明中的钻夹持机构的左视图；

图4为本发明中的电源机构的电路示意图。

其中，附图标记具体说明如下：主壳体1、固定钻2、夹持体3、快换接头4、把持柄5、钻头6、切削槽7、导航定位反射球8、导航基座9、齿圈10、行星架11、行星轮12、固定架13、太阳轮14、中央通道15、传动齿轮16、直流电机17、转向开关18、连接杆19、铰轮20、调速开关21、夹持手柄22、电池23。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1-4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参阅图1-4，本发明提供一种电动骨钻，包括主壳体1、钻夹持机构、驱动机构、导航机构和电源机构；

主壳体1的前端安装有钻夹持机构，钻夹持机构包括固定钻2、夹持体3、快换接头4和把持柄5，夹持体3内为中空结构，形成定向通道，沿夹持体3的外边缘夹持有固定钻2，夹持体3夹持固定钻2的数量最多为3个，同时固定钻2可以为不同的长度，满足各种复杂部分的骨骼定位，固定钻2的头部螺纹连接有钻头6，其末端夹持于快换接头4之间；夹持体3的头部设有切削槽7，钻孔时会少量切除一部分骨骼，夹持体3末端夹持于快换接头4内并在手术时由夹持手柄22控制夹持的松紧度，快换接头4设于把持柄5的内部，把持柄5连接主壳体1的前端；

主壳体1的内部设有驱动机构和电源机构，驱动机构的一端连接钻夹持机构，其另一端连接电源结构，驱动机构包括直流电机17、太阳轮14和行星轮12，直流电机17的输出端设有传动齿轮16，增加传动扭矩减小转速，传动齿轮16的一端连接直流电机17，其另一端齿轮连接太阳轮14，用于驱动行星轮12，行星轮12通过行星架11与主壳体1固定连接，行星轮12的外侧套接有齿圈10，可以平衡行星轮12传动过程中的扭力，行星轮12的前端连接固定钻2，行星轮12的外围套设有固定架13，固定架13前端的内侧夹持有快换接头4，其末端通过连接杆19连接有夹持手柄22，固定架13用于带动快换接头4的锁紧，同时固定快换接头4，为快换接头4提供双重锁定保护，连接杆19两端的连接处均设有铰轮20，夹持手柄22的夹持部设于主壳体1的外侧；

主壳体1的上端设有导航机构，导航机构包括导航定位反射球8和导航基座9，导航定位反射球8通过反射球基座安装于导航基座9上，导航基座9设于主壳体1的上端，导航基座9为套管结构，可以实现360°转动，避免手术中体位、骨骼形态等干扰因素影响导航效果。

电源机构包括转向开关18、调速开关21和电池23，电池23通过导线连接直流电机17，导线上依次设有转向开关18和调速开关21，转向开关18设于主壳体1的末端，调速开关21设于主壳体1下端握持部的外侧。

主壳体1内设有中央通道15，中央通道15的一端连通夹持体3内的定向通道，其另一端通向主壳体1外部，用于手术中置入定位导管或者其他辅助定位器械。

具体实施时，直流电机17通电启动，通过传动齿轮16带动太阳轮14转动，太阳轮14传递扭矩至行星轮12，行星轮12驱动固定钻2开始钻孔，由于夹持体3所夹持的固定钻数量最多为3个，因此可以同时实现钻头6可以在三个点位上分别自钻，钻孔过程中，通过夹持手柄22可以控制锁紧或者松开快换接头4，从而控制夹持体3夹持的力度，同时通过导航机构精确定位，可以获得一条精确的定向通道，由于中央通道15连通定向通道与骨钻外部，因此可以通过中央通道15置入定位导管或者其他辅助定位器械，快速获得一条稳定的手术通道。

综上，本发明能够通过钻夹持机构、驱动机构和导航机构一次完成通道建立并可以在导航下完成快速定位，使得手术过程更加精准便捷，改变了现有骨钻动力传递方式从而获得由单个电机驱动不同行星齿轮从而使得固定钻头在三个点位上分别获得自钻的动力系统，可以实现2-3点同时定位，并在导航下精确定位，由过去2-3次才能够完成的手术步骤通过一次钻夹获得精确定位通道，在获得高定位精度的同时减少手术时间，同时获得的是一个相对稳定的手术通道，比之目前采用一些费用较高的手术机器人实现定位、定向的方式来说更加便捷且经济。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种电动骨钻，其特征在于，包括主壳体(1)、钻夹持机构、驱动机构、导航机构和电源机构；

所述主壳体(1)的前端安装有钻夹持机构，所述钻夹持机构包括固定钻(2)、夹持体(3)、快换接头(4)和把持柄(5)，所述夹持体(3)内为中空结构，形成定向通道，沿所述夹持体(3)的外边缘夹持有所述固定钻(2)，所述夹持体(3)夹持所述固定钻(2)的数量最多为3个，所述固定钻(2)的头部螺纹连接有钻头(6)，其末端夹持于所述快换接头(4)之间；所述夹持体(3)的头部设有切削槽(7)，其末端夹持于所述快换接头(4)内，所述快换接头(4)设于所述把持柄(5)的内部，所述把持柄(5)连接所述主壳体(1)的前端；

所述主壳体(1)的内部设有驱动机构和电源机构，所述驱动机构的一端连接所述钻夹持机构，其另一端连接所述电源结构，所述驱动机构包括直流电机(17)、太阳轮(14)和行星轮(12)，所述直流电机(17)的输出端设有传动齿轮(16)，所述传动齿轮(16)的一端连接直流电机(17)，其另一端齿轮连接所述太阳轮(14)，所述太阳轮(14)通过齿轮连接有所述行星轮(12)，所述行星轮(12)通过行星架(11)与主壳体(1)固定连接，所述行星轮(12)的外侧套接有齿圈(10)，所述行星轮(12)的前端连接所述固定钻(2)，所述行星轮(12)的外围套设有固定架(13)，所述固定架(13)前端的内侧夹持有所述快换接头(4)，其末端通过连接杆(19)连接有夹持手柄(22)，所述夹持手柄(22)的夹持部设于主壳体(1)的外侧；

所述主壳体(1)的上端设有导航机构，所述导航机构包括导航定位反射球(8)和导航基座(9)，所述导航定位反射球(8)通过反射球基座安装于导航基座(9)上，所述导航基座(9)设于主壳体(1)的上端。

2.根据权利要求书1所述的一种电动骨钻，其特征在于：所述电源机构包括转向开关(18)、调速开关(21)和电池(23)，所述电池(23)通过导线连接所述直流电机(17)，所述导线上依次设有转向开关(18)和调速开关(21)，所述转向开关(18)设于所述主壳体(1)的末端，所述调速开关(21)设于所述主壳体(1)下端握持部的外侧。

3.根据权利要求书1所述的一种电动骨钻，其特征在于：所述主壳体(1)内设有中央通道(15)，所述中央通道(15)的一端连通所述夹持体(3)内的定向通道，其另一端通向主壳体(1)外部。

4.根据权利要求书1所述的一种电动骨钻，其特征在于：所述连接杆(19)两端的连接处均设有铰轮(20)。

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