CN1115630A - 管状骨自动延长整复固定系统 - Google Patents
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Abstract
一种管状骨自动延长整复固定系统，它包括整复固定器，电机操作组件及遥控器。整复固定器是三环支柱型鼠笼式结构，其上装有适合折骨在X、Y、Z各方位上拉伸、压缩、旋转、移位并固定的各种固定器和操作装置。这种固定系统可手动、自动或遥控操作对一处骨折整复、骨延长及固定或对一根骨两处骨折进行整复骨延长及固定，用遥控可远离X射线区全方位的(包括正反方向旋转)，完成折骨的延长对线、对位，达到生理解剖复位程度。
Description
本发明涉及一种外科器械，尤其是涉及一种多功能管状骨自动延长整复固定系统。
若干年来人类对管状骨骨折一直延用着人工整复接骨的治疗方法，整复对位对线精度低。就其固定方式分内固定和外固定，而后者又分非手术固定的夹板固定法，石膏固定法以及近代的新材料涂层固定法，但上述方法既不能保证接骨部位整复后的稳定又因捆绑而导致血液循环不畅，延长伤部愈合周期。
近年来出现的手述后内固定(AO)治疗方法，骨折处结合面积大，固定牢固性好，但手术水平要求高，且破环血液循环，又容易感染。还要进行二次手术所以患者痛苦大，经济负担重。
世界上外固定器治疗骨折的措施成为许多学者近年来研究的课题并有多种外固定器问世，如ИЛИЗАРОВ，KROMER与FISHER外固定器均是手动或是微调器械而由我们设计的“整骨固定器”虽然使历来的人工整复实现了器械整复等优点但还存在着诸如骨针不能调整，单幅骨针不稳定等缺陷。
本发明的目的在于提供一种可顺利实现每段骨折的三个轴(X、Y、Z轴)的六个方向对线移动及绕一个轴(骨轴线Z轴)的两个方向的旋转对位的机械，使骨针能调整克服单幅骨针不稳定的目的，同时能远距离自动操作，避免医务人员在X光下受射线照射。
本发明是这样实现的：此系统是由整复固定器、电机操作组件17、遥控器20(采用有线电源输配式按键控制型或微机自测控制型两种)组成。
整复固定器为三环支柱式结构、左环2为可旋式采用有旋转角度刻线的蜗轮4蜗杆3结构完成旋转，中、右环内安装有带外齿轮及外蜗轮齿的可转齿圈12，分别与配在环上的转动齿轮15及蜗杆3相啮合，由转动齿轮15与采用外螺杆型式的四支柱8组成螺纹幅，使中右环在其上自由移动。支柱上安装手扣式骨针夹固器5可固定任何角度的定位骨针，在三个环侧加有螺纹孔固架式附加骨针固定夹10在适当位置固定骨端加固骨针，在左环及右环外侧安装万向球结构的骨针调整架18调螺杆使万向球上下移动以调骨针倾斜度使折骨实现X轴方向对线，骨针调整架的万向球18－5处有应变式测力传感头18－6经显示系统显示接骨压力，支柱上安装手扣式移位器11由电机组件17(或手动)旋转移位杆来实现Y轴方向折骨移位对线。当骨折部位靠近关节在5公分之内时为保证Y轴向移位还有悬臂式附加器16可加在四柱上。在左中环、骨针架移位器等十一处分别装有十一组电机操作组件分别采用直插和软轴两种组合型式。当电机起动时，左环齿轮旋转使骨绕骨轴线Z轴转动达到对线；使中环、右环沿支柱(即骨轴Z轴)左右移动完成骨拉压达到对位；使万向球移动完成骨针倾角的调整实现骨X轴向对线：使移位器上移位块移动完成折骨Y轴对线。
电机组件17采用遥控器20控制。遥控器可采用两种型式，即有线电源分配器组成的普通级按键遥控控制箱和由微机系统组成的高级按键式遥控按制箱可作操作的高、低级两个档次。在经整复对折骨牢固固定后为加速骨愈合可在固定后加上安装磁疗块(要去掉电机组件)，通过观察X光机的附加显示屏图象在远离X光源进行整复操作使医务人员避开接触X射线。
本发明的积极效果在于：
1、可通过有线、无线微机操作完成折骨的X、Y、Z轴的六个方位移动及绕Z轴的正反方位旋转，可以全方位的完成折骨的伸长对线，对位动作。
2、操作可在远离X射线区进行，所以能使医务人员避免X光射线。
3、可对一处骨折的整复及固定，也可对同一根骨两处骨折的整复及固定，方便达到生理解剖复位程度。
4、骨针打入方向不受设备约束，整复自动化程度高，固定牢固、安装方便、结构简单、重量轻便于携带。
5、可作接骨也可在达到生理解剖复位情况下作骨延长，且可随意在一日之内调长所需尺寸。
6、接骨效果好，不手术，不影响血液循环，因此伤处愈合快且整复固定后患者可立即能作适当运动。
下面结合附图对本发明的实施作进一步详细描述。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的手扣式骨针夹固器结构剖视示意图。
图3是本发明的带万向球的骨针调整架结构剖视示意图。
图4是本发明的应变式测力传感器线路原理图。
图5是本发明的手扣式移位器结构剖视示意图。
图6是本发明的悬臂式附加器结构剖视示意图。
图7是本发明的电机操作组件结构剖视示意图。
图8是本发明的可调式磁疗器结构剖视示意图。
图9是本发明的普通级遥控器线路图。
如图1－9所示，整复固定器是由外复合齿轮12蜗杆3组合的中环6右环9组成可作拉、压动作的整复环，由蜗轮4与蜗杆3组成的左环2组成的可旋转动作的转动环，用带刻度标尺的四支柱8通过固位螺钉14及转动齿轮15结合在一起形成一个四柱型鼠笼式框架。左环2中环6右环9均可分成上、下两半以便可方便地在临床使用时进行安装。在三个环外侧加有螺纹孔固架式附加骨针固定器10，用以对需要加的骨针予以固定。在左环2、右环9外侧分别固定可折卸的带有万向球的骨针调整架18。如图3所示，它由相啮合的蜗杆18－1，蜗轮18－2及与后者相啮合的螺杆18－3，当螺杆18－3得到传动力旋转时使与螺杆18－3相啮合的骨针移动架18－4做上下移动带动内置的万向球18－5，使穿入其内的骨针移动以调节骨针角度。在移动架18－4上方安装应变式测力传感头18－6，将力信号传给如图4所示的放大变频及显示装置，随时显示其整复时的作用力，反应整骨的应力值。
如图4是应变式传感器线路原理图。它是由传感头。恒流源、温度补偿、放大电路、电压变频电路及数显电路且各线路是由前至后地顺序连接的组成，而力信号也是顺序地由前至后的传递直至到数显电路。其中IC1、C1、C2提供稳压电源；IC2、D1、R1组成恒流源供传感头一个恒定源流，与D2、R14、D3等组成温度补偿电路，以提高其稳定度：IC3、IC4及R4、R8、R6、R9、W1、W2等组成放大器对传感头的感应信号进行放大；放大后的电压信号由IC5、IC6、R11、R7、R12、R13、C3等组成变频电路预以变频，变频后送入显示器，以数显的形式示出当前的力值。
在四柱型鼠笼式框架上夹固着手扣式骨针夹固器5，是由如图2所示的固定螺钉5－1完成附加骨针的固紧在主体5－2上有螺钉5－1和5－4，手扣5－3与主体5－2成轴式联接，使用时可方便扣在四支柱的任何位置，由螺钉5－4固死。
在四柱型鼠笼式框架上还安装着手扣式移位器11，它是由如图5所示的夹紧器11－2、手扣11－4及螺钉11－3构成，上安有运转杆11－1和移位块11－5当动力传到运转杆11－1后可使移位块11－5做进出运动，完成移位功能。
当骨折部位靠近关节时，移位器11无法完成移位动作时，可在四支柱上安装悬臂式附加器16，它是由如图6所示的夹固体16－1，手扣16－3和螺钉16－2组成固紧装置，通过小轴16－4与悬臂16－5相结合构成附加器整体。
在整复固定器上分别安装有11套电机操作组件17，每套组件都有如图7所示的电机17－1啮合减速箱17－2，经减速变为适当的速度通过输出齿轮17－3与各环蜗杆3或软轴17－4相接分别操作各功能动作。各套电机17－1的运动分别通过接受操纵台或微机系统20给出的正反转指令、电机作正反转运转。
如附图9所示的普通级遥控器线路图是由电源变压器BT、交直变换电路、各级操纵开关及状态指示等电路组成。
由BT电源变压器及整流桥将220V市电转换成低压直流电，经稳压块7815、C1、C2稳压滤波给出稳压15V的直流电源。再由开关K1－K11、A1－A11分别给各电机一个停止或正、反转换向电压操纵每个电机组件17的电机17－1(D1、D2……D11)运转状态以达到所需要求。
例如：D1为左环2旋转电机，当电源接通后从C2输出一个稳压电压，当K1合上且A1在上位置时，D1正转，而A1在下位置时D1反转，K1断开时D1则停转完成左环2的旋转功能操作。
当整复固定后，电机操作组件17、手扣式移位器11，悬臂式附加器16等均从固定器上拆下。为加快愈合四支柱上加装可调式磁疗器19，它是由如图8所示的固定架19－1与其相啮合的调整螺杆19－2及与螺杆19－2相连接的磁块夹19－3以及在磁块夹19－3内的磁块19－4构成。
Claims (7)
1、一种管状骨自动延长整复固定系统，它包括整复固定器、电机操作组件、遥控器、整复固定器包括蜗杆、蜗轮、电动机齿轮、支柱及齿轮园环，其特征在于整复固定器：
a、为三环支柱式结构，左环为可旋式采用有旋转角度刻线的蜗轮(4)蜗杆(3)结构；
b、中、右环内安装带外齿轮及外蜗轮齿的可转齿圈(12)，分别与配在环上的转动齿轮(15)及蜗杆(3)相啮合；
c、由转动齿轮(15)与采用外螺杆型式的四支柱(8)组成螺纹幅，使中右环在其上移动；
d、支柱上安装手扣式骨针夹固器(5)；
e、在三个环侧有螺纹孔固架式附加骨针固定夹(10)，在左环及右环外侧安装万向球结构的骨针调整架(18)，万向球(18－5)处有应变式测力传感器(18－6)；支柱上安装手扣式移位器(11)；
f、当骨折部位靠近关节在5公分之内时，在四支柱上加有悬壁式附加器(16)：
g、在左、中、右环，骨针架，移位器及其它地方共装有十一组电机操作组件，分别采用直插或软轴两种组合型式。
2、根据权利要求1所述的固定系统其特征在于所述的电机组件(17)采用遥控器(20)控制，遥控器可采用两种型式，即电源分配器组成的普通级按键遥控控制箱和由微机系统组成的高级按键式遥控控制箱作操作的高低档两种可通过有线、无线微机操作完成折骨的X、Y、Z轴的六个方位移动及绕Z轴正反方位的旋转，全方位完成折骨的伸长、对线、对位动作。
3、根据权利要求1所述的固定系统其特征在于：整复固定器是由复合齿轮(12)蜗杆(3)组合的中环(6)右环(9)组成可作拉、压动作的整复环：由蜗轮(4)与蜗杆(3)组成的左环(2)组成为可旋转的转动环；用带刻度标尺的四支柱(8)通过固位螺钉(14)及转动齿轮(15)结合在一起形成一个四柱型鼠笼式框架，左环(2)中环(6)右环(9)均分为上下两半，在三个环外侧有螺纹孔固架式附加骨针固定器(10)，在左环和右环外侧分别固定带有可拆卸的骨针调整架(18)是由相啮合的蜗杆(18－1)蜗轮(18－2)传递动力给螺杆(18－3)而螺杆(18－3)与骨针移动架(18－4)相啮合，万向球(18－5)在移动架(18－4)内，移动架(18－4)上方安装应变式测力传感器(18－6)。
4、根据权利要求1所述的固定系统其特征在于：所述整复固定器的四柱型鼠笼式框架上夹固着手扣式骨针夹固器(5)，其主体(5－2)上有螺钉(5－1)，手扣(5－3)和螺钉(5－4)，手扣(5－3)与主体(5－2)成轴式联接；在四柱型鼠笼式框架上安装着手扣式移位器(11)是由夹紧器(11－2)手扣(11－4)及螺钉(11－3)组成，上安有运转杆(11－1)移位块(11－5)：在四支杆(8)上可安装的悬臂式附加器(16)是由夹固体(16－1)，手扣(16－3)和螺钉(16－2)组成固紧装置，通过小轴(16－4)与悬臂(16－5)相结合构成附加器整体。
5、根据权利要求1所述的固定系统，其特征在于：所述电机操作组件(17)共11套，每套组件都有电机(17－1)经啮合的减速箱(17－2)，由输出齿轮(17－3)与各环蜗杆(3)或软轴(17－4)相接，各套电机(17)分别通过接受操纵台或微机(20)给出的正反转指令使电机转动。
6、根据权利要求1所述的固定系统，其特征在于：所述整复固定器的四支柱上可以加装可调式磁疗器(19)是由固定架(19－1)与其相啮合的调整螺杆(19－2)及与螺杆(19－2)相连接的磁块夹(19－3)及在磁块夹(19－3)内的磁块(19－4)构成。
7、根据权利要求1所述的固定系统，其特征在于所述整复固定器的移动架上的应变式测力传感器是由传感头，恒流源，温度补偿放大电路，电压变频电路及数显电路组成，且其各线路连接也是由前后连接的；其中供给传感头的恒流电源是由IC2、D1、R2组成的；而D2、R14、D3组成温度补偿电路；IC3、1C4、R4、R8、R6、R9、1、W2组成放大器，而IC5、IC6、R11、R7、R12、R13，C3组成变频电路。
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