CN111110367B - 一种简易的脑外手术支架 - Google Patents

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Abstract

一种简易的脑外手术支架，它包括姿态调整锁紧机构和升降调整锁紧机构；姿态调整锁紧机构包括顶部连接球体、上顶帽、上顶杆、下部连接球体、下顶帽、下顶杆、锁紧套和上偏心紧固组件；所述升降调整锁紧机构包括滑杆、弹性空心球体和下偏心紧固组件；顶部连接球体、上顶帽、上顶杆、下顶杆、下顶帽和下部连接球体由上至下分别活动设置在锁紧套内，顶部连接球体和下部连接球体分别嵌入在锁紧套的上球头空心部内和下球头空心部内；上偏心紧固组件滑动设置在锁紧套上，滑杆的上端与下部连接球体固接，滑杆伸入弹性空心球体内，所述头部支架与顶部连接球体可拆卸连接。本发明结构简便，增加支架活动维度，能减少控制节点。

Description

一种简易的脑外手术支架
技术领域
本发明涉及一种手术支架，属于医疗器械领域，特别涉及一种简易的脑外手术支架。
背景技术
脑外手术支架是脑外开颅手术中必不可少的一种辅助器械。用来固定患者头部，调整患处位姿，方便医生手术操作。对减轻医生劳动强度，降低疲劳，提高手术效率效果有非常大的帮助。因为患者病灶不确定，手术的位置也不确定，这就决定了手术支架必须能够多位置，多维度。多姿态调整。为实现这样要求，传统手术支架需要调整的节点多，环节多。因此，使用时首先要打开所有的节点，使支架处于松散状态，然后摆正病人头部位置使其术面朝上，将头夹与患者头部紧固，医生托稳头与头夹。其他人把其他关节依次锁紧开始手术。如果手术需要位置姿势调整，还要重复上面工作，增加手术时间。这种支架器械笨重，操作繁琐，关联节点多导致使用不便。目前，脑外手术支架结构可分三部分，一部分是用于固定患者头部的可调整的头夹，它处于顶部头架的。虽然还有改进完善余地，但目前基本满足要求。另外部分是辅助部分，就是将整个头架与手术床相连接紧固。这是支架的底部。而另外一部分是头架的中间部位，一般由多关节的转轴和铰链构成。
经专利文献检索，CN105434056A涉及一种便携式电控脑外手术支架，虽然可以实现位姿调整，但是采取较为复杂的电控驱动实现位姿调整；CN106109023A涉及一种便携式脑外手术支架，结构也相对复杂；CN103417353A涉及一种可自由旋转并固定的外科用手术支架，使用弹簧及胶垫实现横向、纵向杆的角度调整和锁定；CN203970801U涉及一种颅骨手术支架，主要解决的是如何控制并测量预紧载荷，以实现准确判断颅骨钉与头部接触。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，提出一种简易的脑外手术支架。本发明申请结构简便，增加支架活动维度，能减少控制节点。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种简易的脑外手术支架，它包括头部支架，它还包括姿态调整锁紧机构和升降调整锁紧机构；姿态调整锁紧机构包括顶部连接球体、上顶帽、上顶杆、下部连接球体、下顶帽、下顶杆、锁紧套和上偏心紧固组件；所述升降调整锁紧机构包括滑杆、弹性空心球体和下偏心紧固组件；顶部连接球体、上顶帽、上顶杆、下顶杆、下顶帽和下部连接球体由上至下分别活动设置在锁紧套内，顶部连接球体和下部连接球体分别嵌入在锁紧套的上球头空心部内和下球头空心部内；上顶杆和下顶杆之间布置有能控制二者在轴向上能相向运动的上偏心紧固组件，上偏心紧固组件滑动设置在锁紧套上，滑杆的上端与下部连接球体固接，滑杆伸入弹性空心球体内，滑杆的下端为自由端，弹性空心球体形变由下偏心紧固组件控制，所述头部支架与顶部连接球体可拆卸连接。
进一步地，所述上偏心紧固组件包括滑动体、调整螺母、上紧固拉杆及上偏心手柄；所述滑动体具有中心孔，上紧固拉杆具有螺纹杆段和光杆段，滑动体布置在锁紧套内，所述螺纹杆段伸入锁紧套和中心孔内，调整螺母旋钮在螺纹杆段的端部并顶靠在滑动体上，所述光杆段外于锁紧套外并与上偏心手柄铰接，所述滑动体外侧面分别与上顶杆的下端面和下顶杆的上端面楔形配置，滑动体的轴向运动及定位通过旋转上偏心手柄控制。
进一步地，所述下偏心紧固组件包括基体、下偏心手柄和下紧固拉杆；基体上开有一长条豁口及豁口面加工出的定位孔，弹性空心球体嵌入定位孔内，下紧固拉杆过豁口并滑动设在基体上，一端与下偏心手柄铰接，另一端固定在基体上。
本发明相比现有技术的有益效果是：手术支架去繁就简，减轻器械重量。增加活动自由度，使得头部支架位姿易于调整。采用采用三个球铰链，两个锁紧开关实现头部支架姿态快速调整，减少锁紧节点，使用方便简洁。通过设计顶部连接球体、上顶帽、上顶杆、下顶杆、下顶帽和下部连接球体构成的转换结构，使得姿态调整锁紧机构和升降调整锁紧机构能够控制手术支架多个自由度，方便夹头端的位置和姿态调整。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步地说明：
附图说明
图1是本发明的简易的脑外手术支架的立体图；
图2是上偏心紧固组件的结构图。
具体实施方式
参见图1说明，本实施方式的一种简易的脑外手术支架包括头部支架1和与床连接件22，它还包括姿态调整锁紧机构和升降调整锁紧机构；姿态调整锁紧机构包括顶部连接球体2、上顶帽20、上顶杆19、下部连接球体14、下顶帽15、下顶杆16、锁紧套3和上偏心紧固组件B；所述升降调整锁紧机构包括滑杆13、弹性空心球体12和下偏心紧固组件C；
顶部连接球体2、上顶帽20、上顶杆19、下顶杆16、下顶帽15和下部连接球体14由上至下分别活动设置在锁紧套3内，顶部连接球体2和下部连接球体14分别嵌入在锁紧套3的上球头空心部内和下球头空心部内；上顶杆19和下顶杆16之间布置有能控制二者在轴向上相向运动的上偏心紧固组件B，上偏心紧固组件B滑动设置在锁紧套3上，滑杆13的上端与下部连接球体14固接，滑杆13伸入弹性空心球体12内，滑杆13的下端为自由端，弹性空心球体12形变由下偏心紧固组件C控制，所述头部支架1与顶部连接球体2可拆卸连接。
本实施方式中，初始状态，在上偏心紧固组件B没有锁紧状态下，布置在锁紧套3内的顶部连接球体2、上顶帽20、上顶杆19、下顶杆16、下顶帽15和下部连接球体14处于自由活动松弛状态，但是仍然被限位在锁紧套3内，顶部连接球体2和头部支架1以及下部连接球体14可以自由转动或向任何方向在适当的角度中偏转，各自至少实现偏转和旋转自由度运动，在下偏心紧固组件C没有被锁紧状态下，弹性空心球体12没有发生变形，滑杆13可在弹性空心球体12内上下移动。
当上偏心紧固组件B做出锁紧动作时，上顶杆19和下顶杆16在上偏心紧固组件B的作用下，分别向相运动，顶压各自的上顶帽20和顶部连接球体2以及下顶帽15和下部连接球体14，实现对顶部连接球体2和下部连接球体14的锁紧，顶部连接球体2和下部连接球体14被限位锁紧在锁紧套3的上球头空心部和下球头空心部内锁紧。
当下偏心紧固组件C作出锁紧动作时，弹性空心球体12发生变形，挤压滑杆13被锁紧，滑杆13无法上下移动。此时与顶部连接球体2连接的头部支架1整体被限位。
进一步地，如图1和图2所示，所述上偏心紧固组件B包括滑动体18、调整螺母17、上紧固拉杆4及上偏心手柄5；所述滑动体18具有中心孔，上紧固拉杆4具有螺纹杆段和光杆段，滑动体18布置在锁紧套3内，所述螺纹杆段伸入锁紧套3和中心孔内，调整螺母17旋钮在螺纹杆段的端部并顶靠在滑动体18上，所述光杆段外于锁紧套3外并与上偏心手柄5铰接，所述滑动体18外侧面分别与上顶杆19的下端面和下顶杆16的上端面楔形配置，滑动体18的轴向运动及定位通过旋转上偏心手柄5控制。
上述方案中，当上偏心紧固组件B组装好后，滑动体18与锁紧套3有一定的相对活动空间，调整螺母17旋钮顶靠在滑动体18端面上，上偏心手柄5在水平位置时，顶部连接球体2、上顶帽20、上顶杆19、下顶杆16、下顶帽15和下部连接球体14分别处于松弛状态，当上偏心手柄5向下旋转，由于偏心作用，上偏心手柄5旋转过程中，带动上紧固拉杆4向外运动，滑动体18上的外侧面分别与上顶杆18的下端面和下顶杆16的上端面楔形配置，楔形结构是滑动体18上的上下外侧面形成锥度，锥度朝向上偏心手柄5为减缩设置，上顶杆18的下端面和下顶杆16的上端面形成锥度，该锥度也是朝向上偏心手柄5减缩设置，这样，上紧固拉杆4向外运动，楔形面的作用下，挤压上顶杆19和下顶杆16向相运动，对顶部连接球体2和下部连接球体14逐渐施加顶压，当上偏心手柄5变为垂直状态，完成锁紧。顶部连接球体2和下部连接球体14被限位锁紧在锁紧套3的上球头空心部和下球头空心部内，无法动作，此时与顶部连接球体2连接的头部支架1整体被限位。
为了便于调节，下偏心紧固组件C设计为弹性结构，如图1所示，所述下偏心紧固组件C包括基体8、下偏心手柄9和下紧固拉杆10；基体8上开有一长条豁口8-1及豁口面加工出的定位孔，弹性空心球体12嵌入定位孔内，下紧固拉杆10过豁口8-1并滑动设在基体8上，一端与下偏心手柄9铰接，另一端固定在基体8上。本实施方式中切割制作的长条豁口8-1延伸至基体8的另一端，如此将基体8分为两半体，在下偏心手柄9处于水平状态并垂直于滑杆13时，两半体不受压，也不发生变形，当下偏心手柄9旋转至水平状态并贴靠基体8时，该两半体受压会发生挤压变形，形成合拢状态，进而对定位孔内的弹性空心球体12挤压变形，实现对滑杆的锁紧。上偏心手柄5和下偏心手柄9偏心外缘具有凸起，凸起分别实现对锁紧套3和基体8的顶压，反向作用带动上紧固拉杆4和下紧固拉杆10向外移动。下紧固拉杆10与下偏心手柄9通过偏心手柄销轴11实现转动连接。上紧固拉杆4和上偏心手柄5也通过偏心手柄销轴11实现转动连接。
打开下偏心手柄9后，弹性空心球12相对基体8可以自由转动，偏转。高低调整滑杆13相对弹性空心球12可以自由滑动，可以大范围调整头部支架1的高度。此时顶部连接球体2个自由度，下部连接球体14的2个自由度，外加滑杆13升降自由度，可以获得至少五个自由度。为头部支架1随意调整提供可能。当两个手柄压下锁紧后，支架位置全部锁定，成为刚性架。
较佳地，所述滑动体18为具有中心孔的锥形体18-1和圆柱体18-2的复合体，锥形体18-1的小端面与圆柱体18-2固接，调整螺母17顶靠在锥形体18-1的大端面上。锥形体18-1的小端面与圆柱体18-2的端面截面大小相同，无台阶设置，设置圆柱体的目的是防止上顶杆19落下后被锁死，作过渡用。上紧固拉杆4穿过锥形体18-1和圆柱体18-2的中心孔，调整螺母17旋钮在上紧固拉杆4的螺纹杆段上可顶靠在锥形体18-1的大端面上。通过调整螺母17的位置，可调节滑动体18的位置，进而微调滑动体18与上顶杆19和下顶杆16的相对位置。锥形体的圆周侧面与上顶杆19的下端面和下顶杆16的上端面相匹配形成楔形结构，也即上顶杆19的下端面和下顶杆16的上端面均为圆弧面。
如图1所示，优选地，所述下部连接球体14固接有螺纹杆21，滑杆13为具有内螺纹的中空杆，所述螺纹杆21旋钮在中空杆的内螺纹上。如此设置，可以适当调整顶部连接球体2、上顶帽20、上顶杆19、下顶杆16、下顶帽15和下部连接球体14的相对空间，方便组装和使用。
所述弹性空心球体12为轴承钢空心球体。所述基体8上还镜像固接有两个与床连接件22，与床连接件22为现有技术。所述床连接件22包含与转换件7和床架连接杆6，转换件7与床架连接杆6连接，床架连接杆6与手术床固定。
工作过程
初始状态，在上偏心紧固组件B没有锁紧状态下，布置在锁紧套3内的顶部连接球体2、上顶帽20、上顶杆19、下顶杆16、下顶帽15和下部连接球体14处于自由活动松弛状态，但是仍然被限位在锁紧套3内，顶部连接球体2和头部支架1以及下部连接球体14可以自由转动或向任何方向在适当的角度中偏转，各自至少实现偏转和旋转自由度运动，在下偏心紧固组件C没有被锁紧状态下，在下偏心手柄9处于水平状态并垂直于滑杆13时，两半体不受压，也不发生变形，弹性空心球体12没有发生变形，滑杆13可在弹性空心球体12内上下移动。
待调整好位置后，上偏心紧固组件B做出锁紧动作时，当上偏心手柄5向下旋转，由于偏心作用，上偏心手柄5旋转过程中，带动上紧固拉杆4向外运动，楔形面的作用下，挤压上顶杆19和下顶杆16向相运动，对顶部连接球体2和下部连接球体14逐渐施加顶压，当上偏心手柄5变为垂直状态，此时贴靠锁紧套3，完成锁紧。顶部连接球体2和下部连接球体14被限位锁紧在锁紧套3的上球头空心部和下球头空心部内锁紧。
当下偏心紧固组件C作出锁紧动作时，下偏心手柄9旋转至水平状态并贴靠基体8时，该两半体受压会发生挤压变形，形成合拢状态，进而对定位孔内的弹性空心球体12挤压变形，实现对滑杆的锁紧，滑杆13无法上下移动。此时与顶部连接球体2连接的头部支架1整体被限位。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内。

Claims (5)

1.一种简易的脑外手术支架，它包括头部支架(1)，其特征在于：它还包括姿态调整锁紧机构和升降调整锁紧机构；姿态调整锁紧机构包括顶部连接球体(2)、上顶帽(20)、上顶杆(19)、下部连接球体(14)、下顶帽(15)、下顶杆(16)、锁紧套(3)和上偏心紧固组件(B)；所述升降调整锁紧机构包括滑杆(13)、弹性空心球体(12)和下偏心紧固组件(C)；顶部连接球体(2)、上顶帽(20)、上顶杆(19)、下顶杆(16)、下顶帽(15)和下部连接球体(14)由上至下分别活动设置在锁紧套(3)内，顶部连接球体(2)和下部连接球体(14)分别嵌入在锁紧套(3)的上球头空心部内和下球头空心部内；上顶杆(19)和下顶杆(16)之间布置有能控制二者在轴向上能相向运动的上偏心紧固组件(B)；
所述上偏心紧固组件(B)包括滑动体(18)、调整螺母(17)、上紧固拉杆(4)及上偏心手柄(5)；所述滑动体(18)具有中心孔，上紧固拉杆(4)具有螺纹杆段和光杆段，滑动体(18)布置在锁紧套(3)内，所述螺纹杆段伸入锁紧套(3)和中心孔内，调整螺母(17)旋钮在螺纹杆段的端部并顶靠在滑动体(18)上，所述光杆段外于锁紧套(3)外并与上偏心手柄(5)铰接，所述滑动体(18)外侧面分别与上顶杆(19)的下端面和下顶杆(16)的上端面楔形配置，滑动体(18)的轴向运动及定位通过旋转上偏心手柄(5)控制；上偏心紧固组件(B)滑动设置在锁紧套(3)上，滑杆(13)的上端与下部连接球体(14)固接，滑杆(13)伸入弹性空心球体(12)内，滑杆(13)的下端为自由端，弹性空心球体(12)形变由下偏心紧固组件(C)控制，所述头部支架(1)与顶部连接球体(2)可拆卸连接；所述下偏心紧固组件(C)包括基体(8)、下偏心手柄(9)和下紧固拉杆(10)；基体(8)上开有一长条豁口(8-1)及豁口面加工出的定位孔，弹性空心球体(12)嵌入定位孔内，下紧固拉杆(10)过豁口(8-1)并滑动设在基体(8)上，一端与下偏心手柄(9)铰接，另一端固定在基体(8)上。
2.根据权利要求1所述一种简易的脑外手术支架，其特征在于：所述滑动体(18)为具有中心孔的锥形体(18-1)和圆柱体(18-2)的复合体，锥形体(18-1)的小端面与圆柱体(18-2)固接，调整螺母(17)顶靠在锥形体(18-1)的大端面上。
3.根据权利要求2所述一种简易的脑外手术支架，其特征在于：所述下部连接球体(14)固接有螺纹杆(21)，滑杆(13)为具有内螺纹的中空杆，所述螺纹杆(21)旋钮在中空杆的内螺纹上。
4.根据权利要求3所述一种简易的脑外手术支架，其特征在于；所述弹性空心球体(12)为轴承钢空心球体。
5.根据权利要求4所述一种简易的脑外手术支架，其特征在于：所述基体(8)上还镜像固接有两个与床连接件(22)。
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