CN111345882A - 一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，包括壳体和位于壳体两端的两个施压机构，所述壳体的两端分别与两个施压机构相对的一端螺纹连接，本发明涉及医疗器械技术领域。该替代横向骨搬移的髓内施压机器人，通过活动杆向下运动，推动供水柱内部的活动塞向下运动，从而使供水柱内部的水通过供水管道进入到环形水囊中，使环形水囊外径增大，利用环形水囊进行横向骨搬移，降低横向骨搬移的风险性，并且舒适度较高，该机器人在进行使用的时候具有创伤小，不用做骨瓣，也不同在高风险的胫骨前缘进行手术，不用凿取骨瓣，完全没有外固定支架带来的各种并发症，有效地减少患者住院时间，持续有效，可以长期佩戴。

Description

一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人。

背景技术

胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足已经使用得越来越广泛，对于出现足部远端血管闭塞的患者尤其有效，但是横向骨搬移还是有许多的不足，横向骨搬移需要进行如下手术，需要在胫骨上开一个2*12厘米的骨瓣，安装专用的外固定支架，并要求按照每天1毫米的速度上抬骨瓣，2周后，逐渐将骨瓣回推，最终完成治疗，但不能马上拆除外架，必须等待8-12周，待回推的骨瓣愈合后，才能拆除外架。

在这个过程中会出现一下问题：手术容易导致胫前皮肤坏死，尤其老年患者，因为老年患者胫前的皮肤太薄，搬移骨瓣会导致周围出血，浮起皮肤，导致皮肤坏死，而出现更加严重的骨外露；治疗过程较长。搬移的过程从机器人外固定支架开始，前后需要1月余，患者大部分需要住院治疗，且长期机器人外固定支架，患者有明显恐惧感，且容易导致针道感染；另外治疗结束后，也不能马上拆除外固定支架，继续佩戴8-12周，待到骨瓣愈合才能拆除；需要每天调整外固定支架3-4次，费时费力，因此，有必要研发一种机器人来替代横向骨搬移的方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，解决了现有的横向骨搬移方式存在的创伤大，具有一定的风险性，治疗过程长，需要耗费患者较长的住院时间，舒适度差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，包括壳体和位于壳体两端的两个施压机构，所述壳体的两端分别与两个施压机构相对的一端螺纹连接，并且壳体的顶端固定连接有十字卡，所述施压机构包括连接壳，所述连接壳的顶端与壳体的底端螺纹连接，并且连接壳的底端螺纹连接有连接块，所述连接块的内部固定连接有供水柱，并且供水柱表面的底端固定连接有环形水囊，所述供水柱的顶端贯穿壳体并延伸至壳体的内部，并且供水柱的内部滑动连接有活动塞，所述活动塞的顶部固定连接有活动杆，并且活动杆的顶端贯穿供水柱并延伸至供水柱的外部，所述壳体的内部固定连接有固定架，并且活动杆的顶端延伸至固定架的内部，所述活动杆表面且位于固定架的内部固定连接有齿牙板，所述固定架的内部固定连接有微型马达，并且微型马达驱动轴的表面固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的表面与齿牙板的齿牙侧啮合传动，所述壳体的内部分别固定连接有电源、智能芯片、动能发电系统、压力数据收集器和数据传输天线，并且数据传输天线位于壳体内部的上方。

优选的，所述供水柱的内部连通有供水管道，并且供水管道的另一端与环形水囊的内部连通，所述供水管道的内部设置有阀门。

优选的，所述环形水囊位于供水柱的表面固定连接有三个，并且三个环形水囊的表面均固定连接有压力感受器。

优选的，所述固定架的内部开设有活动槽，并且活动槽内壁的左侧与齿牙板的光滑面滑动连接，所述活动槽内壁的背面开设有与微型马达相适配的安装槽，并且微型马达的底部与安装槽内壁的底部固定连接。

优选的，所述供水柱的内部与活动杆的表面滑动连接，并且供水柱的内部与活动杆的表面之间固定连接有密封圈，所述活动塞的表面与供水柱的内表面滑动连接，并且活动塞的表面与供水柱的内表面之间采用过盈配合。

优选的，所述电源的内部通过导线分别与微型马达、压力感受器、数据传输天线、压力数据收集器的内部电性连接，并且动能发电系统的内部通过导线与电源的内部电性连接。

优选的，所述壳体的外形为长10厘米，直径8毫米的圆柱状结构，所述环形水囊的材质为纳米管道集合体，所述压力感受器为致密的锌材料打印而成。

优选的，所述动能发电系统的输出端与电源的输入端连接，并且电源的输出端分别与微型马达、压力感受器的输入端连接，所述压力感受器和微型马达的输出端均与智能芯片的输入端连接，并且智能芯片的输出端与阀门的输入端连接，所述智能芯片的输入端与压力感受器的输出端连接，所述智能芯片与压力数据收集器实现双向连接，并且压力数据收集器的输出端与数据传输天线的输入端连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该替代横向骨搬移的髓内施压机器人，通过施压机构包括连接壳，连接壳的顶端与壳体的底端螺纹连接，并且连接壳的底端螺纹连接有连接块，连接块的内部固定连接有供水柱，并且供水柱表面的底端固定连接有环形水囊，供水柱的顶端贯穿壳体并延伸至壳体的内部，并且供水柱的内部滑动连接有活动塞，活动塞的顶部固定连接有活动杆，并且活动杆的顶端贯穿供水柱并延伸至供水柱的外部，壳体的内部固定连接有固定架，并且活动杆的顶端延伸至固定架的内部，活动杆表面且位于固定架的内部固定连接有齿牙板，固定架的内部固定连接有微型马达，并且微型马达驱动轴的表面固定连接有驱动齿轮，驱动齿轮的表面与齿牙板的齿牙侧啮合传动，壳体的内部分别固定连接有电源、智能芯片、动能发电系统、压力数据收集器和数据传输天线，并且数据传输天线位于壳体内部的上方，利用微型马达输出轴带动驱动齿轮进行转动，驱动齿轮与齿牙板进行啮合，驱动齿轮带动齿牙板向下运动，使活动杆向下运动，推动供水柱内部的活动塞向下运动，从而使供水柱内部的水通过供水管道进入到环形水囊中，使环形水囊外径增大，利用环形水囊进行横向骨搬移，降低横向骨搬移的风险性，并且舒适度较高。

(2)、该替代横向骨搬移的髓内施压机器人，通过施压机构包括连接壳，连接壳的顶端与壳体的底端螺纹连接，并且连接壳的底端螺纹连接有连接块，连接块的内部固定连接有供水柱，并且供水柱表面的底端固定连接有环形水囊，供水柱的顶端贯穿壳体并延伸至壳体的内部，并且供水柱的内部滑动连接有活动塞，活动塞的顶部固定连接有活动杆，并且活动杆的顶端贯穿供水柱并延伸至供水柱的外部，壳体的内部固定连接有固定架，并且活动杆的顶端延伸至固定架的内部，活动杆表面且位于固定架的内部固定连接有齿牙板，固定架的内部固定连接有微型马达，并且微型马达驱动轴的表面固定连接有驱动齿轮，驱动齿轮的表面与齿牙板的齿牙侧啮合传动，壳体的内部分别固定连接有电源、智能芯片、动能发电系统、压力数据收集器和数据传输天线，并且数据传输天线位于壳体内部的上方，该机器人在进行使用的时候具有创伤小，不用做骨瓣，也不同在高风险的胫骨前缘进行手术，不用凿取骨瓣，完全没有外固定支架带来的各种并发症，有效地减少患者住院时间，持续有效，可以长期佩戴。

(3)、该替代横向骨搬移的髓内施压机器人，通过动能发电系统的输出端与电源的输入端连接，并且电源的输出端分别与微型马达、压力感受器的输入端连接，压力感受器和微型马达的输出端均与智能芯片的输入端连接，并且智能芯片的输出端与阀门的输入端连接，智能芯片的输入端与压力感受器的输出端连接，智能芯片与压力数据收集器实现双向连接，并且压力数据收集器的输出端与数据传输天线的输入端连接，利用智能芯片控制机器人内部的电子元件进行智能控制，可以方便的对髓内压力进行了解，实现对环形水囊的自动控制，医务人员远程监控，舒适度高等效果。

附图说明

图1为本发明髓内施压机器人结构的示意图；

图2为本发明施压机构结构的剖视图；

图3为本发明壳体与固定架结构的剖视图；

图4为本发明壳体与数据传输天线结构的示意图；

图5为本发明系统的结构原理框图。

图中，1-壳体、2-施压机构、3-连接壳、4-连接块、5-供水柱、6-环形水囊、7-活动塞、8-活动杆、9-固定架、10-齿牙板、11-微型马达、12-驱动齿轮、13-电源、14-智能芯片、15-动能发电系统、16-压力数据收集器、17-数据传输天线、18-供水管道、19-阀门、20-压力感受器、21-活动槽、22-安装槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，包括壳体1和位于壳体1两端的两个施压机构2，壳体1的外形为长10厘米，直径8毫米的圆柱状结构，环形水囊6的材质为纳米管道集合体，压力感受器20为致密的锌材料打印而成，壳体1的两端分别与两个施压机构2相对的一端螺纹连接，并且壳体1的顶端固定连接有十字卡，施压机构2包括连接壳3，连接壳3的顶端与壳体1的底端螺纹连接，并且连接壳3的底端螺纹连接有连接块4，连接块4的内部固定连接有供水柱5，供水柱5的内部与活动杆8的表面滑动连接，并且供水柱5的内部与活动杆8的表面之间固定连接有密封圈，活动塞7的表面与供水柱5的内表面滑动连接，并且活动塞7的表面与供水柱5的内表面之间采用过盈配合，供水柱5的内部连通有供水管道18，并且供水管道18的另一端与环形水囊6的内部连通，供水管道18的内部设置有阀门19，并且供水柱5表面的底端固定连接有环形水囊6，环形水囊6位于供水柱5的表面固定连接有三个，并且三个环形水囊6的表面均固定连接有压力感受器20，供水柱5的顶端贯穿壳体1并延伸至壳体1的内部，并且供水柱5的内部滑动连接有活动塞7，活动塞7的顶部固定连接有活动杆8，并且活动杆8的顶端贯穿供水柱5并延伸至供水柱5的外部，壳体1的内部固定连接有固定架9，固定架9的内部开设有活动槽21，并且活动槽21内壁的左侧与齿牙板10的光滑面滑动连接，活动槽21内壁的背面开设有与微型马达11相适配的安装槽22，并且微型马达11的底部与安装槽22内壁的底部固定连接，并且活动杆8的顶端延伸至固定架9的内部，活动杆8表面且位于固定架9的内部固定连接有齿牙板10，固定架9的内部固定连接有微型马达11，并且微型马达11驱动轴的表面固定连接有驱动齿轮12，驱动齿轮12的表面与齿牙板10的齿牙侧啮合传动，壳体1的内部分别固定连接有电源13、智能芯片14、动能发电系统15、压力数据收集器16和数据传输天线17，机器人在人体内部进行使用的过程中，产生的动能通过动能发电系统15产生电能，并且存储在电源13中进行使用，动能发电系统15的输出端与电源13的输入端连接，并且电源13的输出端分别与微型马达11、压力感受器20的输入端连接，压力感受器20和微型马达11的输出端均与智能芯片14的输入端连接，并且智能芯片14的输出端与阀门19的输入端连接，智能芯片14的输入端与压力感受器20的输出端连接，智能芯片14与压力数据收集器16实现双向连接，并且压力数据收集器16的输出端与数据传输天线17的输入端连接，电源13的内部通过导线分别与微型马达11、压力感受器20、数据传输天线17、压力数据收集器16的内部电性连接，并且动能发电系统15的内部通过导线与电源13的内部电性连接，并且数据传输天线17位于壳体1内部的上方，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

使用时，根据骨径选择对应规格尺寸的机器人进行使用，按照胫骨髓内钉的方法，由胫骨平台前部分钻孔将机器人整体植入髓内，利用环形水囊6表面的压力感受器20对髓内压力进行检测，检测的数据信息通过智能芯片14发送至压力数据收集器16中，接着通过数据传输天线17将压力数据收集器16中的数据信息发送至医疗终端中，让医护人员可以直接的了解到髓内压力数据，根据髓内压力，智能芯片14打开阀门19开关，同时微型马达11驱动轴进行转动，驱动轴带动驱动齿轮12进行转动，驱动齿轮12带动啮合的齿牙板10向下运动，从而使活动杆8向下运动，活动杆8的底端推动供水柱5内部的活动塞7向下运动，使供水柱5内部的水液通过供水管道18进入到环形水囊6中，使环形水囊6的外径增大，环形水囊6的表面与横向骨进行接触，利用环形水囊6推动横向骨进行移动，机器人在进行工作的过程中，电源13持续对机器人内部的电子元件进行供电，同时动能发电系统15在机器人进行过程中产生电能存储在电源13中，壳体1顶端的十字卡位于胫骨平台内前交叉韧带的前缘，当治疗结束时，可以通过十字卡将机器人整体取出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，包括壳体(1)和位于壳体(1)两端的两个施压机构(2)，所述壳体(1)的两端分别与两个施压机构(2)相对的一端螺纹连接，并且壳体(1)的顶端固定连接有十字卡，其特征在于：所述施压机构(2)包括连接壳(3)，所述连接壳(3)的顶端与壳体(1)的底端螺纹连接，并且连接壳(3)的底端螺纹连接有连接块(4)，所述连接块(4)的内部固定连接有供水柱(5)，并且供水柱(5)表面的底端固定连接有环形水囊(6)，所述供水柱(5)的顶端贯穿壳体(1)并延伸至壳体(1)的内部，并且供水柱(5)的内部滑动连接有活动塞(7)，所述活动塞(7)的顶部固定连接有活动杆(8)，并且活动杆(8)的顶端贯穿供水柱(5)并延伸至供水柱(5)的外部，所述壳体(1)的内部固定连接有固定架(9)，并且活动杆(8)的顶端延伸至固定架(9)的内部，所述活动杆(8)表面且位于固定架(9)的内部固定连接有齿牙板(10)，所述固定架(9)的内部固定连接有微型马达(11)，并且微型马达(11)驱动轴的表面固定连接有驱动齿轮(12)，所述驱动齿轮(12)的表面与齿牙板(10)的齿牙侧啮合传动，所述壳体(1)的内部分别固定连接有电源(13)、智能芯片(14)、动能发电系统(15)、压力数据收集器(16)和数据传输天线(17)，并且数据传输天线(17)位于壳体(1)内部的上方。

2.根据权利要求1所述的一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，其特征在于：所述供水柱(5)的内部连通有供水管道(18)，并且供水管道(18)的另一端与环形水囊(6)的内部连通，所述供水管道(18)的内部设置有阀门(19)。

3.根据权利要求1所述的一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，其特征在于：所述环形水囊(6)位于供水柱(5)的表面固定连接有三个，并且三个环形水囊(6)的表面均固定连接有压力感受器(20)。

4.根据权利要求1所述的一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，其特征在于：所述固定架(9)的内部开设有活动槽(21)，并且活动槽(21)内壁的左侧与齿牙板(10)的光滑面滑动连接，所述活动槽(21)内壁的背面开设有与微型马达(11)相适配的安装槽(22)，并且微型马达(11)的底部与安装槽(22)内壁的底部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，其特征在于：所述供水柱(5)的内部与活动杆(8)的表面滑动连接，并且供水柱(5)的内部与活动杆(8)的表面之间固定连接有密封圈，所述活动塞(7)的表面与供水柱(5)的内表面滑动连接，并且活动塞(7)的表面与供水柱(5)的内表面之间采用过盈配合。

6.根据权利要求1所述的一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，其特征在于：所述电源(13)的内部通过导线分别与微型马达(11)、压力感受器(20)、数据传输天线(17)、压力数据收集器(16)的内部电性连接，并且动能发电系统(15)的内部通过导线与电源(13)的内部电性连接。

7.根据权利要求3所述的一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，其特征在于：所述壳体(1)的外形为长10厘米，直径8毫米的圆柱状结构，所述环形水囊(6)的材质为纳米管道集合体，所述压力感受器(20)为致密的锌材料打印而成。

8.根据权利要求3所述的一种替代横向骨搬移的髓内施压机器人，其特征在于：所述动能发电系统(15)的输出端与电源(13)的输入端连接，并且电源(13)的输出端分别与微型马达(11)、压力感受器(20)的输入端连接，所述压力感受器(20)和微型马达(11)的输出端均与智能芯片(14)的输入端连接，并且智能芯片(14)的输出端与阀门(19)的输入端连接，所述智能芯片(14)的输入端与压力感受器(20)的输出端连接，所述智能芯片(14)与压力数据收集器(16)实现双向连接，并且压力数据收集器(16)的输出端与数据传输天线(17)的输入端连接。

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