CN111437021A - 一种智能化骨科外支架系统 - Google Patents

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马立泰
刘浩
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Abstract

本发明公开一种智能化骨科外支架系统，包括支架棒，所述支架棒有两个，两个支架棒之间通过钉或者针横向连接，支架棒包括依次轴向连接的支架棒上段、弹性段和支架棒下段，弹性段布置有应力传感器和位移传感器。本发明可以在不进行X光、CT检查的情况下，准确的判定患者是否达到骨融合，增加骨融合判定的准确率，并且能够对髓内钉植入后的自身位置、应力情况等进行记录并反馈。

Description

一种智能化骨科外支架系统
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种智能化骨科外支架系统。
背景技术
现有的骨科外支架系统在安装后后需要反复进行X光、CT检查辅助判断患者是否达到骨愈合，患者需要反复到医院进行多次检查，涉及人力成本、时间成本、经济成本、放射危害等问题。并且，现有的骨科外支架系统对安装后的自身位置、应力情况，以及患者的肢体运动、康复锻炼时间、休息时间、平卧时间等缺乏记录和反馈。
发明内容
本发明旨在提供一种骨科智能化骨科外支架系统，可以在不进行X光、CT检查的情况下，准确的判定患者是否达到骨融合，增加骨融合判定的准确率，并且能够对髓内钉植入后的自身位置、应力情况等进行记录并反馈。本发明可用于四肢和骨盆骨折、感染、肿瘤等疾病，以及骨搬运、肢体延长、外固定等手术。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明公开的智能化骨科外支架系统，包括支架棒，所述支架棒包括依次轴向连接的支架棒上段、弹性段和支架棒下段，所述弹性段的弹性形变方向为支架棒的轴向，弹性段布置有应力传感器和位移传感器，支架棒上横向设置有钉或者针。
进一步的，所述支架棒有至少两个，每个支架棒至少与另外一个支架棒之间通过钉或者针横向连接。
进一步的，所述钉或者针与支架棒的连接部设有应力传感器和位移传感器。
优选的，所述支架棒上段、支架棒下段均连接有钉或者针。
优选的，所述弹性段包括弹簧、弹片或交叉弹片。
优选的，所述弹性段可伸缩，弹性段的伸缩方向为支架棒的轴向。
优选的，所述弹性段包括弹性段上段和弹性段下段，所述弹性段上段和弹性段下段之间设有伸缩调节机构。
优选的，所述伸缩调节机构为齿轮齿条调节机构。
进一步的，本发明还包括智能终端，所述应力传感器、位移传感器均与智能终端无线连接。
进一步的，所述支架棒设有重力传感器，所述重力传感器与智能终端无线连接。
本发明的工作原理如下：
当骨科外支架系统安装后，由于人体重力的存在，会对骨科外支架系统产生压迫，弹性段会变形，应力感受器记录应力的大小并传输到连接的智能终端，医生可以在医生端APP中观察到；
当患者运动时，比如身体变化姿势时，弹性段会再次变形，支架棒与钉或者针的连接部会发生微动产生位移、应力也会产生相应变化；微动和位移会被位移感受器、应力感受器记录传输到智能终端；姿势的改变引起重力方向的改变，会被重力感受器记录传输到智能终端。
当患者还未达到骨愈合的时候，患者重力主要通过骨科外支架系统传输，应力主要集中在骨科外支架系统(骨科外支架系统的一个主要功能就是支撑作用)，人活动和变化姿势的时候，会产生应力改变、会有微动和位移产生，也有重力方向改变。当骨愈合后，骨愈合就像是混泥土内部的一个空洞里的一个部件，不承担应力、不产生微动和位移，但是仍有重力方向改变。此时位移感受器记录值为0，应力感受器记录的应力为固定在一个较低的值。此时，医生就可以通过记录的应力和位移曲线来判断患者术后是否达到椎间融合，是否完全康复，从而避免反复X光和CT等放射照射。
本发明的有益效果如下：
1、本发明智能化实现自身判断是否达到骨愈合，避免传统的X光、CT放射学方法的放射危害，减少医患双方由此产生的时间、人力、经济成本，降低社会医疗负担。
2、本发明完成了纵向弹性设计，增加了骨折断端的应力刺激，有利早期康复。
3、本发明增加了纵向调节装置，通过旋钮可以调节骨折断端的间距和应力，可以实现应力和间距的快速调节，从而促进骨折断端骨愈合；间距调节尤其适合于骨搬运骨延长手术，更为方便简捷。
4、增加了间距和应力的数字化智能显示。
5、通过应力感受器、位移感受器、重力感受器记录的数据，手机APP会自动分析和转化成曲线，从而分析得出患者的活动度、活动时间、平卧时间、康复训练锻炼时间等患者数据用于医生更好的指导患者康复锻炼。
6、本发明可以准确的判定患者是否骨愈合，增加融合判定的准确率(现有的X光、CT判定融合的准确率较低，仅为50-70％左右)。
7、本发明可以为孕妇、备孕人员、其他放射危害敏感人员使用(孕妇、备孕人员因为担心放射危害，又合并需要骨科手术的疾病，往往处于尴尬两难的境地)。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例2的结构示意图.
图3为伸缩调节机构部分的局部放大图。
图4为本发明的电气原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
如图1、图3所示，本实施例包括支架棒，支架棒包括依次轴向连接的支架棒上段1、弹性段2和支架棒下段3，弹性段2布置有应力传感器5和位移传感器6。
钉或者针4与支架棒的连接部设有应力传感器5和位移传感器6；支架棒上段1、支架棒下段3均连接有钉或者针4。
弹性段2可采用弹簧、弹片或交叉弹片构成，弹性段2的弹性形变方向为支架棒的轴向。
如图3所示，弹性段2可伸缩，弹性段2包括弹性段上段21和弹性段下段22，弹性段上21段和弹性段下段22之间设有伸缩调节机构，伸缩方向为支架棒的轴向，伸缩调节机构可采用齿轮齿条调节机构。
具体的，齿轮齿条调节机构如下：弹性段上段21的下端固连齿条25的一端，弹性段下段22设有轴向孔23，齿轮24与齿条25配合，齿轮24位于轴向孔23内，齿轮24的内环固连转动轴27，转动轴27与弹性段下段22转动连接，转动轴27的一端与弹性段下段22之间通过键槽28锁定，转动轴27的另一端位于弹性段下段22侧壁的开孔29中，还包括用于旋转齿轮24的旋钮26，旋钮26与转动轴27设有相互配合的防滑台阶210。
如图4所示，本发明还包括智能终端，支架棒设有重力传感器，应力传感器、位移传感器、重力传感器均与智能终端无线连接；智能终端优选手机。
使用时，支架棒上段1、支架棒下段3上的钉或者针4分别穿过骨骼7骨折部的两侧，用于固定骨骼。
实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：至少有两个支架棒，每个支架棒至少与另外一个支架棒之间通过钉或者针4横向连接。
图2图示了有两个支架棒的情形，使用时，两个支架棒布置在骨骼7的相对侧。
当支架棒有3个以上时，支架棒环绕骨骼7布置。
本实施例的其它部分与实施例1相同，故不赘述。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能化骨科外支架系统，其特征在于：包括支架棒，所述支架棒包括依次轴向连接的支架棒上段、弹性段和支架棒下段，所述弹性段的弹性形变方向为支架棒的轴向，弹性段布置有应力传感器和位移传感器，支架棒上横向设置有钉或者针。
2.根据权利要求1所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述支架棒有至少两个，每个支架棒至少与另外一个支架棒之间通过钉或者针横向连接。
3.根据权利要求1或2所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述钉或者针与支架棒的连接部设有应力传感器和位移传感器。
4.根据权利要求3所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述支架棒上段、支架棒下段均连接有钉或者针。
5.根据权利要求1所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述弹性段包括弹簧、弹片或交叉弹片。
6.根据权利要求3所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述弹性段可伸缩，弹性段的伸缩方向为支架棒的轴向。
7.根据权利要求6所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述弹性段包括弹性段上段和弹性段下段，所述弹性段上段和弹性段下段之间设有伸缩调节机构。
8.根据权利要求7所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述伸缩调节机构为齿轮齿条调节机构。
9.根据权利要求4-9任一项所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：还包括智能终端，所述应力传感器、位移传感器均与智能终端无线连接。
10.根据权利要求9所述的智能化骨科外支架系统，其特征在于：所述支架棒设有重力传感器，所述重力传感器与智能终端无线连接。
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