CN111631792A - 一种髌骨修复手术用医疗器械 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种髌骨修复手术用医疗器械，包括位姿调整机构、连接机构、双线头收紧机构、单线头收紧机构，位姿调整机构可通过连接机构实现与双线头收紧机构和单线头收紧机构的快速连接和解脱，即位姿调整机构与连接机构之间采用模块化连接结构，位姿调整机构用于实现双线头收紧机构和单线头收紧机构的位置和姿态调整，双线头收紧机构、单线头收紧机构与连接机构之间亦采用模块化连接结构，亦均可实现快速连接和解脱，双线头收紧机构可对双线头引出的钢丝线和两根单线头引出的钢丝线进行收紧，单线头收紧机构可对一根单线头引出的钢丝线进行收紧。

Description

一种髌骨修复手术用医疗器械

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种髌骨修复手术用医疗器械。

背景技术

髌骨位于膝关节前方，股骨的下端前面，是人体内最大的籽骨，包埋于股四头肌腱内，为三角形的扁平骨，参与膝关节的构成，髌骨的主要作用是具有保护膝关节，避免股四头肌腱对股骨髁软骨面摩擦的功能，有传递股四头肌的力量，参与构成伸膝装置功能；还有维持膝关节在半蹲位的稳定性，防止膝关节过度内收、外展和伸屈活动的功能，以及有车链作用，增加膝关节回转能力的功能。

髌骨骨折是临床常见的一种骨折类型，其发生率较高，约占全部骨折的10％，常由于直接暴力、间接暴力和混合性暴力所致；直接暴力多因外力直接打击在髌骨上，如撞伤、踢伤等，骨折多为粉碎性，其髌前腱膜及髌两侧腱膜和关节囊多保持完好，亦可为横断型骨折；间接暴力，多由于股四头肌猛力收缩，所形成的牵拉性损伤，如突然滑倒时，膝关节半屈曲位，股四头肌骤然收缩，牵髌骨向上，髌韧带固定髌骨下部，而造成髌骨骨折。

在进行髌骨骨折手术修复时，首先需将髌骨主体与骨折部分进行复位，然后利用多根钢钉将髌骨主体与骨折部分进行连接，为了保持骨折部分复位后的稳定性，多根钢钉需沿髌骨所在圆周方向阵列布置，再利用钢丝线穿设于多个钢钉上并且扎紧、剪断，在钢丝收紧的过程中，需要使用收紧设备进行操作，通常钢丝线固定钢针后的引出方式中以下三种情况较为常见，一种为一根单线头引出，一种为双线头引出，另一种为两根单线头引出；目前对单线头钢丝线引出和双线头钢丝线引出的手术分别采用两种不同的收紧设备进行操作，而对两根单线头引出的手术则需要两台单线收紧设备，这不仅浪费了医疗成本，还增加了手术设备的空间占用率，而且影响医生操作的便捷性。

公开号为CN110037788A的中国发明专利公开了一种应用于髌骨骨折修复术的医疗器械，包括旋转机构、单线头拉紧机构、双线头拉紧机构、拉紧控制机构以及动力源，单线头拉紧机构、双线头拉紧机构分别位于旋转机构两端；经分析后，上述发明专利中所涉及的技术方案存在以下缺陷：

1)一台上述设备无法解决涉及两根单线头引出的手术，遇此情况，只能采用两名医护人员操作两台上述设备参与手术，不仅浪费医疗资源，也挤占主刀医师的工作空间，降低手术效率；

2)髌骨修复手术会根据实际骨折情况，确定一种钢丝线绑缚方式，则引出钢丝线头数也是确定的，而上述发明专利中所涉及的技术方案中，单线头拉紧机构和双线头拉紧机构分别位于旋转机构两端，即上述设备中同时具有单线头拉紧机构和双线头拉紧机构，而在手术中只会应用到一种拉紧机构，则另一种拉紧机构必然闲置，由于上述设备是手持操作，因此，闲置的拉紧机构不仅占用手术空间，还增加了医务人员操作时手臂的负重，增加医务人员负担；

3)参考上述专利文件说明书第[0065]段、[0066]段、[0067]段和说明书附图中图23、图24、图25可知，由于其采用了带有主动斜齿(312)的套筒一(311)与带有从动斜齿(314)的套筒二(313)进行传动，期望实现的技术效果为单向传动，不能反向转动；由于在收紧钢丝线过程中，主刀医师在扎结钢丝线头前，需要对收紧力度多次尝试，使骨缝复位情况达到最佳效果，因此，在收紧钢丝线的过程中，若出现过度收紧需要放松的情况，则上述专利中所涉及的设备无法实现放松钢丝线的技术效果，只能打开手拧螺栓一(214)或手拧螺栓二(227)松开被压紧的钢丝线头，恢复上述设备的初始状态后，压紧钢丝线头重新进行收紧，这样不仅严重影响手术效率，还会对损伤的髌骨造成二次伤害；

4)由于主动斜齿(312)与从动斜齿(314)实际上是棘轮传动结构，其齿数是一定的，则周向转动一圈所能实现的最小步数也是一定的，并不能实现无级传动，因此，在手术中容易出现少一步过松、多一步过紧的窘迫情况，即使增加斜齿齿数，也只能降低过松或过紧的程度，并不能完全消除，况且齿数增加，齿形会变小，材料都有受力极限，故斜齿齿数不能无限增加；

5)参考上述专利文件说明书第[0065]段、第[0066]段和第[0067]段中所述技术特征可知：过渡齿轮一(315)至驱动轴238之间并没有能够自锁的传动结构，因此，第[0065]段中的技术效果“当主动斜齿312反向转动时，主动斜齿312将对从动斜齿314进行挤压并且使套筒二313背离套筒一311浮动”并不能实现，由于第一次收紧钢丝线后，钢丝线存在一定的张紧力，会使从动斜齿314存在反向转动的趋势，再者，浮动弹簧317将套筒二313顶紧至套筒二313，因此，实际情况为，当主动斜齿312反向转动时，套筒二313不会背离套筒一311浮动，而是和主动斜齿312一起反向转动，使收紧的钢丝线得到放松，并不能实现反复扳动扳手305收紧钢丝线的技术效果，这样的技术缺陷使上述专利中所涉及的技术方案无法实现其技术目的，更无法解决现有技术存在的不足。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种髌骨修复手术用医疗器械，其结构新颖，操作方便，模块化程度高，可根据手术实际情况，选择合适的模块进行快速拼接，节约手术时间，降低手术成本，提高手术质量。

本发明采取的技术方案为：一种髌骨修复手术用医疗器械，包括位姿调整机构、连接机构、双线头收紧机构、单线头收紧机构，其特征在于：位姿调整机构可与连接机构实现快速连接和解脱，双线头收紧机构、单线头收紧机构与连接机构之间亦采用模块化连接结构，均可实现快速连接和解脱，位姿调整机构用于实现双线头收紧机构和单线头收紧机构的位置和姿态调整，并使双线头收紧机构和单线头收紧机构在工作时能够始终保持所需的位置和姿态，双线头收紧机构可对双线头引出的钢丝线和两根单线头引出的钢丝线进行收紧，单线头收紧机构可对一根单线头引出的钢丝线进行收紧。

所述的位姿调整机构包括升降内臂、升降外臂、第一手轮、换挡杆、第二手轮、横移外臂、横移内臂、销轴、摆转架、插接板、第四手轮、第三手轮、升降丝杆、横移丝杆、第二蜗轮、紧固板、滑动板、第一弹簧、换挡板、横移锥齿轮、转台轴承、第一蜗轮，升降内臂固定于手术床侧，为使被支撑的医疗器械能够在高度方向上调节，所设的升降外臂可与升降内臂构成移动副，并通过向上扳动换挡杆后转动第二手轮来实现升降外臂在竖直方向的移动，为使被支撑的医疗器械能够在水平方向摆动，所设的横移外臂与升降外臂构成转动副，并由第一手轮驱动横移外臂的摆动，为使被支撑的医疗器械能够在水平方向移动，所设的横移内臂与横移外臂构成移动副，并通过向下扳动换挡杆后转动第二手轮来实现横移内臂在水平方向的移动，为使被支撑的医疗器械能够绕竖直轴转动，所设的摆转架与横移内臂构成转动副，并由第三手轮驱动摆转架绕竖直轴的转动，为使被支撑的医疗器械能够绕水平轴转动，所设的插接板与摆转架构成转动副，并由第四手轮驱动插接板绕水平轴的转动。

进一步的，升降内臂为中空方形柱状结构，其下端两侧设有连接耳，连接耳可通过螺钉将升降内臂紧固安装于手术床侧面，为位姿调整机构提供稳定的支撑，升降内臂上端中心位置设有螺纹孔，升降内臂嵌套安装于升降外臂的内部，且两者构成移动副，升降外臂顶端与紧固板下侧之间设有转台轴承，使升降外臂与紧固板构成转动副，第一蜗轮通过螺钉固定安装于紧固板下侧中心位置，第一手轮前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第一手轮后端为蜗杆结构，第一手轮安装于升降外臂靠近顶端的位置，第一手轮与升降外臂构成转动副，第一手轮后端的蜗杆结构与第一蜗轮构成蜗轮蜗杆啮合关系，升降丝杆顶端设有外花键，且外花键各个凸出齿顶端均设有斜面，升降丝杆安装于升降外臂内部中心，通过一个轴用弹簧挡圈实现轴向定位，升降丝杆下半段设有丝杆螺纹，丝杆螺纹与升降内臂上端的螺纹孔配合，构成螺纹副。

进一步的，第二手轮安装于横移外臂左端上侧，且与升降丝杆保持同轴心，第二手轮上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，下半部分为外花键结构，最下端通过螺钉安装有一个挡板，横移锥齿轮上端为锥齿轮结构，下端设有内花键结构，且内花键各个凸出齿下端均设有斜面，横移锥齿轮中心亦设有内花键，横移锥齿轮与第二手轮同轴安装，且横移锥齿轮中心的内花键与第二手轮下半部分的外花键构成花键啮合关系，即横移锥齿轮能相对于第二手轮上下移动，且保持同步转动，第二手轮最下端的挡板则用于对横移锥齿轮上下移动的限位，换挡板右端安装于横移锥齿轮中间位置，两者构成转动副，换挡板左端设有矩形空腔和两列平行的通孔滑槽，滑动板安装于换挡板左端的矩形空腔内，且能够在两列平行的通孔滑槽内滑动，滑动板与矩形空腔右端之间设有第一弹簧，换挡杆左端设有横杆，方便于手持上下扳动，进行换挡，其中间位置与横移外臂左端构成转动副，换挡杆右端与滑动板侧面两端构成转动副。

进一步的，横移内臂为中空方形柱状结构，其左端设有螺纹孔，横移内臂嵌套安装于横移外臂内部，两者构成移动副，横移丝杆安装于横移外臂内部，两者构成转动副，且通过一个轴用弹性单圈实现横移丝杆的轴向定位，横移丝杆左端设有一个锥齿轮，右半部分为丝杆螺纹，丝杆螺纹与横移内臂左端的螺纹孔配合安装，构成螺纹副。

进一步的，将换挡杆左端的横杆向上扳动后，横移锥齿轮下端的内花键可与升降丝杆顶端的外花键实现啮合，并在第一弹簧的弹力作用下保持这一状态，转动第二手轮可通过横移锥齿轮驱动升降丝杆的转动，实现升降外臂的升高与降低；将换挡杆左端的横杆向下扳动后，横移锥齿轮上端的锥齿轮结构可与横移丝杆左端的锥齿轮实现啮合，并在第一弹簧的弹力作用下保持这一状态，转动第二手轮可通过横移锥齿轮驱动横移丝杆的转动，实现横移内臂的左右伸缩移动。

进一步的，销轴与摆转架左端通过螺钉紧固连接，横移内臂通过销轴与摆转架构成转动副，第二蜗轮与销轴同轴安装且通过键连接实现两者的紧固连接，第三手轮安装于横移内臂靠近右端位置，两者构成转动副，第三手轮前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第三手轮后端为蜗杆结构，且蜗杆结构与第二蜗轮啮合，构成蜗轮蜗杆啮合关系，摆转架右端与插接板后端构成转动副，插接板左端设有蜗轮结构，第四手轮安装于摆转架右端上侧，两者构成转动副，第四手轮前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第四手轮后端为蜗杆结构，且蜗杆结构与插接板左端的蜗轮结构啮合，构成蜗轮蜗杆啮合关系，插接板右端设有一个平板结构，平板上侧设有四个插接柱，每个插接柱顶端均设有斜面，且中间位置设有挂钩，插接板靠近中间位置设有矩形开窗。

所述的连接机构包括主体架、底板、卡板、紧定螺钉、按钮、第二弹簧、第三弹簧、挂钩，主体架前端上侧设有矩形凹槽，矩形凹槽前端设有两个矩形的插孔，靠近矩形凹槽中间位置设有上下贯通的圆孔，主体架后端内部设有挂钩空腔和竖直方向的按钮孔，挂钩安装于挂钩空腔内，且可在挂钩空腔内前后滑动，挂钩前端设有斜面结构，中间位置设有矩形开孔，按钮后侧斜面，按钮穿过挂钩中间的矩形开孔并安装于主体架的按钮孔内，主体架后端设有两个与挂钩空腔相通的螺纹孔，两个紧定螺钉分别安装于两个螺纹孔内，两个第三弹簧分别设置于两个紧定螺钉与挂钩之间，主体架下侧面设有卡板空腔，卡板安装于卡板空腔内，且可在卡板空腔内前后移动，卡板上设有四个马蹄形开孔，卡板后端设有一个按压板，中间位置设有矩形开孔，卡板前端位置与主体架之间设置有一个第二弹簧，底板上设有四个用于插入插接柱的圆孔，底板安装于主体架下侧，并通过螺钉实现两者的紧固连接，底板中间与主体架的矩形凹槽中间圆孔同轴心位置设有贯通圆孔。

进一步的，初始状态时，在第三弹簧弹力的作用下，挂钩处于挂钩空腔的前端位置，挂钩前端的斜面结构伸入到主体架前端上侧的矩形凹槽内，向下按压按钮，其后侧斜面推动挂钩向后移动，使挂钩前端的斜面结构缩回到挂钩空腔内；松开对按钮的按压后，在第三弹簧的弹力的作用下，挂钩恢复到初始位置。

进一步的，在第二弹簧弹力的作用下，卡板处于卡板空腔的后端位置，插接板上所设的四个插接柱插入进底板上所设的四个圆孔后，在插接柱顶端斜面的和第二弹簧作用下，卡板向前滑动后向后回弹，卡板上四个马蹄形开孔的直线边卡入四个插接柱中间位置的挂钩内，从而实现连接机构与位姿调整机构的快速连接；按压卡板后端的按压板，使压卡板向前移动，四个马蹄形开孔的直线边从四个插接柱中间位置的挂钩内脱离后，向上取走连接机构，即可实现连接机构与位姿调整机构的快速解脱。

进一步的，紧定螺钉与主体架构成螺纹副连接，通过调节第三弹簧的预紧弹力，实现对按钮按压和回弹力度的调节。

所述的双线头收紧机构包括双线头机架、第五手轮、第一齿轮、第一连杆、第一保持架、第一锁紧旋钮、第一撑杆、第一扳手、第二锁紧旋钮、第二扳手、第二撑杆、第二连杆、第二保持架、第二齿轮、第一锥齿轮组、右端盖、第二蜗轮、第一行星锥齿轮、左端盖、第二锥齿轮组、第二行星锥齿轮，第一连杆两端分别与双线头机架和第一撑杆构成转动副，第一齿轮与第一撑杆构成齿轮齿条啮合关系，第一保持架使第一齿轮和第一撑杆始终保持一定的啮合间距，第一锁紧旋钮用于锁紧第一保持架和第一撑杆的相对移动，第二连杆两端分别与双线头机架和第二撑杆构成转动副，第二齿轮与第二撑杆构成齿轮齿条啮合关系，第二保持架使第二齿轮和第二撑杆始终保持一定的啮合间距，第二锁紧旋钮用于锁紧第二保持架和第二撑杆的相对移动，第一扳手用于夹紧左线头，第二扳手用于夹紧右线头，第五手轮通过由第一锥齿轮组、右端盖、第二蜗轮、第一行星锥齿轮、左端盖、第二锥齿轮组、第二行星锥齿轮组成的传动结构驱动第一撑杆和第二撑杆分别向两侧张开，实现对双线头钢丝线和两根单线头引出的钢丝线进行收紧和放松。

进一步的，双线头机架后端为上板和下板构成的双层结构，下板为与主体架前端上侧矩形凹槽尺寸相同的矩形结构，下板前端设有两个插板，上板和下板后端设有同轴且贯通的圆孔，第五手轮上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，中间为蜗杆结构，下端设有内花键，第五手轮安装于双线头机架上板和下板后端的圆孔内，两者构成转动副，第二蜗轮安装于双线头机架的上板和下板之间，其外侧设有蜗轮结构，第一行星锥齿轮和第二行星锥齿轮同轴且对称安装于第二蜗轮内侧壁，均与第二蜗轮构成转动副，右端盖通过螺钉与第二蜗轮右端紧固连接，左端盖通过螺钉与第二蜗轮左端紧固连接，第一锥齿轮组与右端盖构成转动副，第一锥齿轮组两端均设有锥齿轮结构，其左端的锥齿轮结构与第一行星锥齿轮和第二行星锥齿轮同时啮合，第二锥齿轮组与左端盖构成转动副，第二锥齿轮组两端均设有锥齿轮结构，其右端的锥齿轮结构与第一行星锥齿轮和第二行星锥齿轮同时啮合。

进一步的，第一齿轮安装于双线头机架左侧，两者构成转动副，第一齿轮上端为直齿轮结构，下端的锥齿轮结构与第二锥齿轮组左端的锥齿轮结构啮合，第一撑杆前端设有变直径空槽，第一扳手下端为偏心轮结构，第一扳手安装于第一撑杆前端，且偏心轮结构位于变直径空槽内，左线头穿入变直径空槽并通过偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，逆时针扳动第一扳手，可使偏心轮结构压紧左线头，第一连杆左端与双线头机架左侧构成转动副，右端与第一撑杆中间位置构成转动副，第一撑杆后端左侧设有的直齿条结构与第一齿轮上端的直齿轮结构啮合，后端右侧设有的导槽与第一保持架右端的工字形结构配合安装，使第一撑杆与第一保持架构成移动副，第一保持架左端与第一齿轮顶端同轴安装，两者构成转动副，第一保持架可使第一撑杆后端左侧的直齿条结构与第一齿轮上端的直齿轮结构始终保持恒定的中心距，以保证齿条结构和直齿轮结构能够顺畅啮合。

进一步的，第二齿轮安装于双线头机架右侧，两者构成转动副，第二齿轮上端为直齿轮结构，下端的锥齿轮结构与第一锥齿轮组右端的锥齿轮结构啮合，第二撑杆前端设有变直径空槽，第二扳手下端为偏心轮结构，第二扳手安装于第二撑杆前端，且偏心轮结构位于变直径空槽内，右线头穿入变直径空槽并通过偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，顺时针扳动第二扳手，可使偏心轮结构压紧右线头，第二连杆右端与双线头机架右侧构成转动副，左端与第二撑杆中间位置构成转动副，第二撑杆后端右侧设有的直齿条结构与第二齿轮上端的直齿轮结构啮合，后端左侧设有的导槽与第二保持架左端的工字形结构配合安装，使第二撑杆与第二保持架构成移动副，第二保持架右端与第二齿轮顶端同轴安装，两者构成转动副，第二保持架可使第二撑杆后端右侧的直齿条结构与第二齿轮上端的直齿轮结构始终保持恒定的中心距，以保证齿条结构和直齿轮结构能够顺畅啮合。

所述的单线头收紧机构包括单线头机架、第六手轮、卷筒、第三扳手、蜗轮组，单线头机架前端设有引线孔，后端为上板和下板构成的双层结构，下板为与主体架前端上侧矩形凹槽尺寸相同的矩形结构，下板前端设有两个插板，上板和下板后端设有同轴且贯通的圆孔，第六手轮上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，中间为蜗杆结构，下端设有内花键，第六手轮安装于单线头机架后端上板和下板后端的圆孔内，两者构成转动副，蜗轮组安装于单线头机架的上板和下板之间，蜗轮组左端为锥齿轮结构，右端为蜗轮结构，该蜗轮结构与第六手轮中间的蜗杆结构啮合。

进一步的，卷筒圆柱侧面内设置有一个变直径凹槽，可使穿入其中的单线头钢丝线过度圆滑，变直径凹槽宽度仅能容纳单根钢丝线穿入，在靠近变直径凹槽底端的位置安装有第三扳手，第三扳手下端设有偏心轮结构，单线头钢丝线穿入变直径凹槽并通过偏心轮与变直径凹槽之间的缝隙后，顺时针扳动第三扳手，可使偏心轮结构压紧单线头钢丝线，卷筒安装于单线头机架右侧，两者构成转动副，卷筒下端设有锥齿轮结构，该锥齿轮结构与蜗轮组左端的锥齿轮结构啮合。

本发明的有益效果：

①在手术过程中，传统手持式的钢丝线收紧设备会由于操作人员疲累而不能准确定位，并且还需要一边手持设备一边收紧钢丝线，容易出现误操作，相比于传统手持式的钢丝线收紧设备，本发明申请中采用了具有五个自由度的位姿调整机构为双线头收紧机构和单线头收紧机构提供支撑和位姿调整，具有自由度高、支撑稳定、位置精度高、持续支撑时间长的优势；

②位姿调整机构与连接机构之间采用模块化连接结构，可实现快速连接和解脱，双线头收紧机构、单线头收紧机构与连接机构之间亦采用模块化连接结构，均可实现快速连接和解脱，模块化快速拼装和拆解能节约大量手术时间，提高手术效率；

③双线头收紧机构不仅能够收紧双线头引出的钢丝线，还能够收紧两根单线头引出的钢丝线，实现了一机多用的效果，降低了医疗设备采购成本，符合医疗设备向高集成度发展的方向；

④传统技术中对钢丝线头的压紧多采用螺纹副挤压的形式，受制于操作人员手部力量的限制，螺纹副产生的压紧力有限，钢丝线收紧力度较大时，钢丝线头容易脱开；旋拧螺纹副时一般需要旋转多圈才能压紧钢丝线头，操作较为麻烦，耗时较长；并且螺纹副多次使用后容易出现磨损导致滑丝现象，增加维修维护的成本；本发明申请中，以卷筒为例，卷筒上设有仅能容纳单根钢丝线穿入的变直径凹槽，并结合具有偏心轮结构的第三扳手实现对钢丝线头的压紧，由于偏心轮压紧具有越拉越紧的性质，因此，偏心轮结构压紧钢丝线头后，即使增大钢丝线的收紧力度，钢丝线头也不会从卷筒上脱开；并且压紧和松开钢丝线头只需左右扳动第三扳手，操作快捷方便；

⑤传统技术中对钢丝线收紧的设备中，多采用棘轮结构实现动力的单向传动，这样在收紧钢丝线过程中不仅容易出现少一步过松、多一步过紧的情况，还不易实现在过度收紧钢丝线情况下缓慢放松钢丝线的技术效果；本发明申请中的双线头收紧机构和单线头收紧机构在动力传递过程中均采用了蜗轮蜗杆结构，不仅具有自锁功能，防止动力反向传递，而且传动比大，可对收紧力度进行无级调节，蜗杆的正反转还能实现钢丝线的收紧和放松。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为位姿调整机构、连接机构、双线头收紧机构拼装后的结构示意图。

图3为位姿调整机构的结构示意图。

图4为位姿调整机构的剖面结构示意图。

图5为换挡杆向上扳动后，位姿调整机构的局部剖面结构示意图。

图6为换挡杆向下扳动后，位姿调整机构的局部剖面结构示意图。

图7为第二手轮的结构示意图。

图8为横移锥齿轮的局部剖面结构示意图。

图9为位姿调整机构的局部爆炸示意图。

图10为连接机构的结构示意图。

图11为连接机构的爆炸示意图。

图12为连接机构与插接板、双线头机架连接的局部剖面结构示意图。

图13为连接机构与插接板、双线头机架连接的局部剖面结构示意图。

图14为双线头收紧机构的结构示意图。

图15为双线头收紧机构的横剖面结构示意图。

图16为双线头收紧机构的纵剖面结构示意图。

图17为双线头收紧机构的爆炸示意图。

图18为双线头机架的结构示意图。

图19为双线头收紧机构前端的局部剖面结构示意图。

图20为双线头收紧机构收紧双线头钢丝线的示意图。

图21为单线头收紧机构的局部剖面结构示意图。

图22为单线头收紧机构收紧单线头钢丝线的示意图。

附图标号：1位姿调整机构、101升降内臂、101.1连接耳、102升降外臂、103第一手轮、104换挡杆、105第二手轮、106横移外臂、107横移内臂、108销轴、109摆转架、110插接板、110.1插接柱、111第四手轮、112第三手轮、113升降丝杆、114横移丝杆、115第二蜗轮、116紧固板、117滑动板、118第一弹簧、119换挡板、120横移锥齿轮、121转台轴承、122第一蜗轮；

2连接机构、201主体架、201.1插孔、202底板、203卡板、204紧定螺钉、205按钮、206第二弹簧、207第三弹簧、208挂钩；

3双线头收紧机构、301双线头机架、301.1插板、302第五手轮、303第一齿轮、304第一连杆、305第一保持架、306第一锁紧旋钮、307第一撑杆、308第一扳手、309第二锁紧旋钮、310第二扳手、311第二撑杆、312第二连杆、313第二保持架、314第二齿轮、315第一锥齿轮组、316右端盖、317第二蜗轮、318第一行星锥齿轮、319左端盖、320第二锥齿轮组、321第二行星锥齿轮；

4单线头收紧机构、401单线头机架、402第六手轮、403卷筒、404第三扳手、405蜗轮组；

5单线头钢丝线、6双线头钢丝线、6.1左线头、6.2右线头。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，一种髌骨修复手术用医疗器械，包括位姿调整机构1、连接机构2、双线头收紧机构3、单线头收紧机构4，其特征在于：位姿调整机构1可与连接机构2实现快速连接和解脱，双线头收紧机构3、单线头收紧机构4与连接机构2之间亦采用模块化连接结构，均可实现快速连接和解脱，位姿调整机构1用于实现双线头收紧机构3和单线头收紧机构4的位置和姿态调整，并使双线头收紧机构3和单线头收紧机构4在工作时能够始终保持所需的位置和姿态，双线头收紧机构3可对双线头引出的钢丝线和两根单线头引出的钢丝线进行收紧，单线头收紧机构4可对一根单线头引出的钢丝线进行收紧。

如图3、图4所示，所述的位姿调整机构1包括升降内臂101、升降外臂102、第一手轮103、换挡杆104、第二手轮105、横移外臂106、横移内臂107、销轴108、摆转架109、插接板110、第四手轮111、第三手轮112、升降丝杆113、横移丝杆114、第二蜗轮115、紧固板116、滑动板117、第一弹簧118、换挡板119、横移锥齿轮120、转台轴承121、第一蜗轮122，升降内臂101固定于手术床侧，为使被支撑的医疗器械能够在高度方向上调节，所设的升降外臂102可与升降内臂101构成移动副，并通过向上扳动换挡杆104后转动第二手轮105来实现升降外臂102在竖直方向的移动，为使被支撑的医疗器械能够在水平方向摆动，所设的横移外臂106与升降外臂102构成转动副，并由第一手轮103驱动横移外臂106的摆动，为使被支撑的医疗器械能够在水平方向移动，所设的横移内臂107与横移外臂106构成移动副，并通过向下扳动换挡杆104后转动第二手轮105来实现横移内臂107在水平方向的移动，为使被支撑的医疗器械能够绕竖直轴转动，所设的摆转架109与横移内臂107构成转动副，并由第三手轮112驱动摆转架109绕竖直轴的转动，为使被支撑的医疗器械能够绕水平轴转动，所设的插接板110与摆转架109构成转动副，并由第四手轮111驱动插接板110绕水平轴的转动。

如图5、图6所示，升降内臂101为中空方形柱状结构，其下端两侧设有连接耳101.1，连接耳101.1可通过螺钉将升降内臂101紧固安装于手术床侧面，为位姿调整机构1提供稳定的支撑，升降内臂101上端中心位置设有螺纹孔，升降内臂101嵌套安装于升降外臂102的内部，且两者构成移动副，升降外臂102顶端与紧固板116下侧之间设有转台轴承121，使升降外臂102与紧固板116构成转动副，第一蜗轮122通过螺钉固定安装于紧固板116下侧中心位置，第一手轮103前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第一手轮103后端为蜗杆结构，第一手轮103安装于升降外臂102靠近顶端的位置，第一手轮103与升降外臂102构成转动副，第一手轮103后端的蜗杆结构与第一蜗轮122构成蜗轮蜗杆啮合关系，升降丝杆113顶端设有外花键，且外花键各个凸出齿顶端均设有斜面，升降丝杆113安装于升降外臂102内部中心，通过一个轴用弹簧挡圈实现轴向定位，升降丝杆113下半段设有丝杆螺纹，丝杆螺纹与升降内臂101上端的螺纹孔配合，构成螺纹副。

如图5、图6、图7、图8所示，第二手轮105安装于横移外臂106左端上侧，且与升降丝杆113保持同轴心，第二手轮105上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，下半部分为外花键结构，最下端通过螺钉安装有一个挡板，横移锥齿轮120上端为锥齿轮结构，下端设有内花键结构，且内花键各个凸出齿下端均设有斜面，横移锥齿轮120中心亦设有内花键，横移锥齿轮120与第二手轮105同轴安装，且横移锥齿轮120中心的内花键与第二手轮105下半部分的外花键构成花键啮合关系，即横移锥齿轮120能相对于第二手轮105上下移动，且保持同步转动，第二手轮105最下端的挡板则用于对横移锥齿轮120上下移动的限位，换挡板119右端安装于横移锥齿轮120中间位置，两者构成转动副，换挡板119左端设有矩形空腔和两列平行的通孔滑槽，滑动板117安装于换挡板119左端的矩形空腔内，且能够在两列平行的通孔滑槽内滑动，滑动板117与矩形空腔右端之间设有第一弹簧118，换挡杆104左端设有横杆，方便于手持上下扳动，进行换挡，其中间位置与横移外臂106左端构成转动副，换挡杆104右端与滑动板117侧面两端构成转动副。

如图4所示，横移内臂107为中空方形柱状结构，其左端设有螺纹孔，横移内臂107嵌套安装于横移外臂106内部，两者构成移动副，横移丝杆114安装于横移外臂106内部，两者构成转动副，且通过一个轴用弹性单圈实现横移丝杆114的轴向定位，横移丝杆114左端设有一个锥齿轮，右半部分为丝杆螺纹，丝杆螺纹与横移内臂107左端的螺纹孔配合安装，构成螺纹副。

如图5、图6所示，将换挡杆104左端的横杆向上扳动后，横移锥齿轮120下端的内花键可与升降丝杆113顶端的外花键实现啮合，并在第一弹簧118的弹力作用下保持这一状态，转动第二手轮105可通过横移锥齿轮120驱动升降丝杆113的转动，实现升降外臂102的升高与降低；将换挡杆104左端的横杆向下扳动后，横移锥齿轮120上端的锥齿轮结构可与横移丝杆114左端的锥齿轮实现啮合，并在第一弹簧118的弹力作用下保持这一状态，转动第二手轮105可通过横移锥齿轮120驱动横移丝杆114的转动，实现横移内臂107的左右伸缩移动。

如图4、图9所示，销轴108与摆转架109左端通过螺钉紧固连接，横移内臂107通过销轴108与摆转架109构成转动副，第二蜗轮115与销轴108同轴安装且通过键连接实现两者的紧固连接，第三手轮112安装于横移内臂107靠近右端位置，两者构成转动副，第三手轮112前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第三手轮112后端为蜗杆结构，且蜗杆结构与第二蜗轮115啮合，构成蜗轮蜗杆啮合关系，摆转架109右端与插接板110后端构成转动副，插接板110左端设有蜗轮结构，第四手轮111安装于摆转架109右端上侧，两者构成转动副，第四手轮111前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第四手轮111后端为蜗杆结构，且蜗杆结构与插接板110左端的蜗轮结构啮合，构成蜗轮蜗杆啮合关系，插接板110右端设有一个平板结构，平板上侧设有四个插接柱110.1，每个插接柱110.1顶端均设有斜面，且中间位置设有挂钩，插接板110靠近中间位置设有矩形开窗。

如图10、图11所示，所述的连接机构2包括主体架201、底板202、卡板203、紧定螺钉204、按钮205、第二弹簧206、第三弹簧207、挂钩208，主体架201前端上侧设有矩形凹槽，矩形凹槽前端设有两个矩形的插孔201.1，靠近矩形凹槽中间位置设有上下贯通的圆孔，主体架201后端内部设有挂钩空腔和竖直方向的按钮孔，挂钩208安装于挂钩空腔内，且可在挂钩空腔内前后滑动，挂钩208前端设有斜面结构，中间位置设有矩形开孔，按钮205后侧斜面，按钮205穿过挂钩208中间的矩形开孔并安装于主体架201的按钮孔内，主体架201后端设有两个与挂钩空腔相通的螺纹孔，两个紧定螺钉204分别安装于两个螺纹孔内，两个第三弹簧207分别设置于两个紧定螺钉204与挂钩208之间，主体架201下侧面设有卡板空腔，卡板203安装于卡板空腔内，且可在卡板空腔内前后移动，卡板上设有四个马蹄形开孔，卡板203后端设有一个按压板，中间位置设有矩形开孔，卡板203前端位置与主体架201之间设置有一个第二弹簧206，底板202上设有四个用于插入插接柱110.1的圆孔，底板202安装于主体架201下侧，并通过螺钉实现两者的紧固连接，底板202中间与主体架201的矩形凹槽中间圆孔同轴心位置设有贯通圆孔。

如图12、图13所示，初始状态时，在第三弹簧207弹力的作用下，挂钩208处于挂钩空腔的前端位置，挂钩208前端的斜面结构伸入到主体架201前端上侧的矩形凹槽内，向下按压按钮205，其后侧斜面推动挂钩208向后移动，使挂钩208前端的斜面结构缩回到挂钩空腔内；松开对按钮205的按压后，在第三弹簧207的弹力的作用下，挂钩208恢复到初始位置。

如图12、图13所示，在第二弹簧206弹力的作用下，卡板203处于卡板空腔的后端位置，插接板110上所设的四个插接柱110.1插入进底板202上所设的四个圆孔后，在插接柱110.1顶端斜面的和第二弹簧206作用下，卡板203向前滑动后向后回弹，卡板203上四个马蹄形开孔的直线边卡入四个插接柱110.1中间位置的挂钩内，从而实现连接机构2与位姿调整机构1的快速连接；按压卡板203后端的按压板，使压卡板203向前移动，四个马蹄形开孔的直线边从四个插接柱110.1中间位置的挂钩内脱离后，向上取走连接机构2，即可实现连接机构2与位姿调整机构1的快速解脱。

紧定螺钉204与主体架201构成螺纹副连接，通过调节第三弹簧207的预紧弹力，实现对按钮205按压和回弹力度的调节。

如图14、图15、图16、图17、图18所示，所述的双线头收紧机构3包括双线头机架301、第五手轮302、第一齿轮303、第一连杆304、第一保持架305、第一锁紧旋钮306、第一撑杆307、第一扳手308、第二锁紧旋钮309、第二扳手310、第二撑杆311、第二连杆312、第二保持架313、第二齿轮314、第一锥齿轮组315、右端盖316、第二蜗轮317、第一行星锥齿轮318、左端盖319、第二锥齿轮组320、第二行星锥齿轮321，第一连杆304两端分别与双线头机架301和第一撑杆307构成转动副，第一齿轮303与第一撑杆307构成齿轮齿条啮合关系，第一保持架305使第一齿轮303和第一撑杆307始终保持一定的啮合间距，第一锁紧旋钮306用于锁紧第一保持架305和第一撑杆307的相对移动，第二连杆312两端分别与双线头机架301和第二撑杆311构成转动副，第二齿轮314与第二撑杆311构成齿轮齿条啮合关系，第二保持架313使第二齿轮314和第二撑杆311始终保持一定的啮合间距，第二锁紧旋钮309用于锁紧第二保持架313和第二撑杆311的相对移动，第一扳手308用于夹紧左线头6.1，第二扳手310用于夹紧右线头6.2，第五手轮302通过由第一锥齿轮组315、右端盖316、第二蜗轮317、第一行星锥齿轮318、左端盖319、第二锥齿轮组320、第二行星锥齿轮321组成的传动结构驱动第一撑杆307和第二撑杆311分别向两侧张开，实现对双线头钢丝线6和两根单线头引出的钢丝线进行收紧和放松。

双线头机架301后端为上板和下板构成的双层结构，下板为与主体架201前端上侧矩形凹槽尺寸相同的矩形结构，下板前端设有两个插板301.1，上板和下板后端设有同轴且贯通的圆孔，第五手轮302上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，中间为蜗杆结构，下端设有内花键，第五手轮302安装于双线头机架301上板和下板后端的圆孔内，两者构成转动副，第二蜗轮317安装于双线头机架301的上板和下板之间，其外侧设有蜗轮结构，第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321同轴且对称安装于第二蜗轮317内侧壁，均与第二蜗轮317构成转动副，右端盖316通过螺钉与第二蜗轮317右端紧固连接，左端盖319通过螺钉与第二蜗轮317左端紧固连接，第一锥齿轮组315与右端盖316构成转动副，第一锥齿轮组315两端均设有锥齿轮结构，其左端的锥齿轮结构与第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321同时啮合，第二锥齿轮组320与左端盖319构成转动副，第二锥齿轮组320两端均设有锥齿轮结构，其右端的锥齿轮结构与第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321同时啮合。

第一齿轮303安装于双线头机架301左侧，两者构成转动副，第一齿轮303上端为直齿轮结构，下端的锥齿轮结构与第二锥齿轮组320左端的锥齿轮结构啮合，第一撑杆307前端设有变直径空槽，第一扳手308下端为偏心轮结构，第一扳手308安装于第一撑杆307前端，且偏心轮结构位于变直径空槽内，左线头6.1穿入变直径空槽并通过偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，逆时针扳动第一扳手308，可使偏心轮结构压紧左线头6.1，第一连杆304左端与双线头机架301左侧构成转动副，右端与第一撑杆307中间位置构成转动副，第一撑杆307后端左侧设有的直齿条结构与第一齿轮303上端的直齿轮结构啮合，后端右侧设有的导槽与第一保持架305右端的工字形结构配合安装，使第一撑杆307与第一保持架305构成移动副，第一保持架305左端与第一齿轮303顶端同轴安装，两者构成转动副，第一保持架305可使第一撑杆307后端左侧的直齿条结构与第一齿轮303上端的直齿轮结构始终保持恒定的中心距，以保证齿条结构和直齿轮结构能够顺畅啮合。

第二齿轮314安装于双线头机架301右侧，两者构成转动副，第二齿轮314上端为直齿轮结构，下端的锥齿轮结构与第一锥齿轮组315右端的锥齿轮结构啮合，第二撑杆311前端设有变直径空槽，第二扳手310下端为偏心轮结构，第二扳手310安装于第二撑杆311前端，且偏心轮结构位于变直径空槽内，右线头6.2穿入变直径空槽并通过偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，顺时针扳动第二扳手310，可使偏心轮结构压紧右线头6.2，第二连杆312右端与双线头机架301右侧构成转动副，左端与第二撑杆311中间位置构成转动副，第二撑杆311后端右侧设有的直齿条结构与第二齿轮314上端的直齿轮结构啮合，后端左侧设有的导槽与第二保持架313左端的工字形结构配合安装，使第二撑杆311与第二保持架313构成移动副，第二保持架313右端与第二齿轮314顶端同轴安装，两者构成转动副，第二保持架313可使第二撑杆311后端右侧的直齿条结构与第二齿轮314上端的直齿轮结构始终保持恒定的中心距，以保证齿条结构和直齿轮结构能够顺畅啮合。

如图21、图22所示，所述的单线头收紧机构4包括单线头机架401、第六手轮402、卷筒403、第三扳手404、蜗轮组405，单线头机架401前端设有引线孔，后端为上板和下板构成的双层结构，下板为与主体架201前端上侧矩形凹槽尺寸相同的矩形结构，下板前端设有两个插板，上板和下板后端设有同轴且贯通的圆孔，第六手轮402上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，中间为蜗杆结构，下端设有内花键，第六手轮402安装于单线头机架401后端上板和下板后端的圆孔内，两者构成转动副，蜗轮组405安装于单线头机架401的上板和下板之间，蜗轮组405左端为锥齿轮结构，右端为蜗轮结构，该蜗轮结构与第六手轮402中间的蜗杆结构啮合。

如图21、图22所示，卷筒403圆柱侧面内设置有一个变直径凹槽，可使穿入其中的单线头钢丝线5过度圆滑，变直径凹槽宽度仅能容纳单根钢丝线穿入，在靠近变直径凹槽底端的位置安装有第三扳手404，第三扳手404下端设有偏心轮结构，单线头钢丝线5穿入变直径凹槽并通过偏心轮与变直径凹槽之间的缝隙后，顺时针扳动第三扳手404，可使偏心轮结构压紧单线头钢丝线5，卷筒403安装于单线头机架401右侧，两者构成转动副，卷筒403下端设有锥齿轮结构，该锥齿轮结构与蜗轮组405左端的锥齿轮结构啮合。

本发明的实施例：

1)如图1、图4所示，升降内臂101下端的连接耳101.1通过螺钉固定于手术床侧面，为位姿调整机构1提供稳定的支撑，转动第一手轮103，通过第一手轮103后端的蜗杆结构驱动第一蜗轮122转动，从而实现横移外臂106在水平面内的转动。

如图5所示，将换挡杆104左端的横杆向上扳动后，换挡板119带动横移锥齿轮120向下移动到极限位置，在第一弹簧118的推力作用下，横移锥齿轮120下端的内花键结构与升降丝杆113顶端的外花键结构啮合在一起，并保持这个状态，转动第二手轮105，则可通过横移锥齿轮120将扭转力传递给升降丝杆113，使升降丝杆113转动，从而实现升降外臂102的升降动作，由于升降丝杆113与升降内臂101顶端构成的是螺纹副，而螺纹副具有自锁性质，因此松开第二手轮105后，升降丝杆113不会因重力作用而自行转动，也即是升降外臂102不会自行下降，只能由第二手轮105进行驱动。

如图6所示，将换挡杆104左端的横杆向下扳动后，换挡板119带动横移锥齿轮120向上移动到极限位置，在第一弹簧118的推力作用下，横移锥齿轮120上端的锥齿轮结构与横移丝杆114左端的锥齿轮结构啮合，并保持这个状态，转动第二手轮105，则可通过横移锥齿轮120将扭转力传递给横移丝杆114，使横移丝杆114转动，从而实现横移内臂107的左右伸缩移动，由于横移丝杆114与横移内臂107左端构成的是螺纹副，而螺纹副具有自锁性质，因此松开第二手轮105后，横移丝杆114不会因轴向力作用而自行转动，也即是横移内臂107不会自行移动，只能由第二手轮105进行驱动。

如图4所示，转动第三手轮112，则扭转力通过第三手轮112后端的蜗杆结构传递至第二蜗轮115，第二蜗轮115通过销轴108传递至摆转架109，从而使摆转架109发生绕竖直轴的转动；转动第四手轮111，则扭转力通过第四手轮111后端的蜗杆结构传递至插接板110左端的蜗轮结构，从而使插接板110发生绕水平轴的转动。

2)如图12、图13所示，当连接机构2需要与位姿调整机构1连接时，只需将插接板110上的四个插接柱110.1插入进底板202上所设的四个圆孔，待到卡板203上四个马蹄形开孔的直线边卡入四个插接柱110.1中间位置的挂钩内后，便实现了连接机构2与位姿调整机构1的快速连接；当需要解脱连接机构2与位姿调整机构1的连接时，只需按压卡板203后端的按压板，四个马蹄形开孔的直线边从四个插接柱110.1中间位置的挂钩内脱离后，向上取走连接机构2，即可实现连接机构2与位姿调整机构1的快速解脱。

如图12、图13所示，当双线头收紧机构3需要与连接机构2连接时，首先将双线头机架301下板前端的两个插板301.1对应插入主体架201上侧矩形凹槽前端的两个矩形插孔201.1内，然后向下按压双线头机架301的后端，使双线头机架301的下板后端压入挂钩208前端的斜面结构下方后，便完成了双线头收紧机构3与连接机构2的快速连接；当双线头收紧机构3需要与连接机构2解脱连接时，首先向下按压按钮205，使挂钩208前端的斜面结构缩回到挂钩空腔内，然后向上抬起双线头机架301的后端并将插板301.1从插孔201.1内抽离，即可完成双线头收紧机构3与连接机构2的快速解脱；单线头收紧机构4与连接机构2连接和解脱的方式和方法与双线头收紧机构3与连接机构2连接和解脱的方式和方法相同。

3)如图14、图19、图20所示，双线头收紧机构3可对双头线引出的钢丝线和两根单头线引出的钢丝线进行收紧，初始状态时第一撑杆307与第二撑杆311相互平行，且均平行于双线头机架301的纵向方向。

①当需要对双线头钢丝线6进行收紧时，首先逆时针旋松第一锁紧旋钮306和第二锁紧旋钮309，使第一撑杆307能够相对于第一保持架305滑动，第二撑杆311能够相对于第二保持架313滑动，将第一撑杆307和第二撑杆311调整至初始状态，之后，将双线头钢丝线6依次穿过各个钢钉后绕成单环状，左线头6.1穿入第一撑杆307前端的变直径空槽并通过第一扳手308的偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，逆时针扳动第一扳手308使第一扳手308的偏心轮结构压紧左线头6.1；右线头6.2穿入第二撑杆311前端的变直径空槽并通过第二扳手310的偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，顺时针扳动第二扳手310使第二扳手310的偏心轮结构压紧右线头6.2；

顺时针转动第五手轮302，则第五手轮302中间的蜗杆结构将扭转力传递给第二蜗轮317，使第二蜗轮317顺时针转动，则第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321随同第二蜗轮317绕其轴心进行公转，与第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321啮合的第一锥齿轮组315左端锥齿轮结构和第二锥齿轮组320右端锥齿轮结构均顺时针转动，第一锥齿轮组315右端的锥齿轮结构将扭转力通过第二齿轮314下端的锥齿轮结构传递给第二齿轮314，使第二齿轮314顺时针转动，与第二齿轮314上端直齿轮结构啮合的第二撑杆311则会向右旋转张开，与此同时，第二锥齿轮组320左端的锥齿轮结构将扭转力通过第一齿轮303下端的锥齿轮结构传递给第一齿轮303，使第一齿轮303逆时针转动，与第一齿轮303上端直齿轮结构啮合的第一撑杆307则会向左旋转张开，第一撑杆307和第二撑杆311同时分别向左右方向张开，实现对双线头钢丝线6的收紧；逆时针转动第五手轮302便可同时放松左线头6.1和右线头6.2，适当改变第五手轮302的旋转方向对双线头钢丝线6的收紧力度进行调整，可使主刀医师寻找到骨缝复位的最佳效果。

由于第五手轮302与第二蜗轮317之间为蜗轮蜗杆传动，不仅传动顺滑，可无级调整收紧力度，还能频繁切换旋转方向，实现及时的收紧和放松，还具有自锁功能，即双线头钢丝线6的收紧和放松只能由第五手轮302来控制，即单向传动，收紧双线头钢丝线6后不会出现自行松解的情况。

②当需要对两根单头线引出的钢丝线进行收紧时，将第一撑杆307和第二撑杆311调整至初始状态，顺时针旋紧第一锁紧旋钮306和第二锁紧旋钮309，锁死第一撑杆307和第一保持架305的相对滑动，锁死第二撑杆311和第二保持架313的相对滑动，将引出的第一根钢丝线穿入第一撑杆307前端的变直径空槽并通过第一扳手308的偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，逆时针扳动第一扳手308使第一扳手308的偏心轮结构压紧第一根钢丝线；将引出的第二根钢丝线穿入第二撑杆311前端的变直径空槽并通过第二扳手310的偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，顺时针扳动第二扳手310使第二扳手310的偏心轮结构压紧第二根钢丝线；

若要对第一根钢丝线单独收紧，首先逆时针旋松第一锁紧旋钮306，使第一撑杆307能够相对于第一保持架305滑动，然后，顺时针转动第五手轮302，使第二蜗轮317顺时针转动，由于第二撑杆311和第二保持架313的相对滑动被锁止，则第一锥齿轮组315不能转动，其左端的锥齿轮结构也不能转动，则第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321随同第二蜗轮317绕其轴心进行公转的同时，也会绕其自身轴心进行自转，与第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321啮合的第二锥齿轮组320右端的锥齿轮结构顺时针转动，经过第二锥齿轮组320左端的锥齿轮结构和第一齿轮303下端锥齿轮结构的啮合传动后，第一齿轮303逆时针转动，则在第一撑杆307后端左侧直齿条和第一齿轮303顶端的直齿轮的啮合作用下，第一撑杆307向左转动张开，实现对第一根钢丝线的单独收紧；逆时针转动第五手轮302则可实现对第一根钢丝线的单独放松。

若需要对第二根钢丝线单独收紧，首先逆时针旋松第二锁紧旋钮309，使第二撑杆311能够相对于第二保持架313滑动，然后，顺时针转动第五手轮302，使第二蜗轮317顺时针转动，由于第一撑杆307和第一保持架305的相对滑动被锁止，则第二锥齿轮组320不能转动，其右端的锥齿轮结构也不能转动，则第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321随同第二蜗轮317绕其轴心进行公转的同时，也会绕其自身轴心进行自转，与第一行星锥齿轮318和第二行星锥齿轮321啮合的第一锥齿轮组315左端的锥齿轮结构顺时针转动，经过第一锥齿轮组315右端的锥齿轮结构和第二齿轮314下端锥齿轮结构的啮合传动后，第二齿轮314顺时针转动，则在第二撑杆311后端右侧直齿条和第二齿轮314顶端的直齿轮的啮合作用下，第二撑杆311向右转动张开，实现对第二根钢丝线的单独收紧；逆时针转动第五手轮302则可实现对第二根钢丝线的单独放松。

4)如图21、图22所示，当需要对一根单线头钢丝线5进行收紧时，引出的单线头通过单线头机架401前端的引线孔后，穿入卷筒403上的变直径凹槽内，直到单线头钢丝线5通过偏心轮与变直径凹槽之间的缝隙后，顺时针扳动第三扳手404，使第三扳手404下端的偏心轮结构压紧单线头钢丝线5，顺时针旋转第六手轮402，则与第六手轮402下端蜗杆结构啮合的蜗轮组405右端的蜗轮结构亦顺时针转动，则与蜗轮组405左端锥齿轮结构的卷筒403下端的锥齿轮结构亦顺时针转动，则卷筒403顺时针转动，实现对单线头钢丝线5的收紧；逆时针转动第六手轮402则可实现对单线头钢丝线5的放松。

5)手术中需要对钢丝线进行收紧时，首先根据引出钢丝线的数量及种类选择双线头收紧机构3或单线头收紧机构4，并将其安装于连接机构2，再将连接机构2安装于插接板110上；然后配合换挡杆104转动第二手轮105，再依次转动第一手轮103、第三手轮112、第四手轮111，将双线头收紧机构3或单线头收紧机构4调整到合适的位置和姿态，将引出的钢丝线连接至双线头收紧机构3或单线头收紧机构4后，便可以开始对钢丝线进行收紧。

Claims (10)

1.一种髌骨修复手术用医疗器械，包括位姿调整机构(1)、连接机构(2)、双线头收紧机构(3)、单线头收紧机构(4)，其特征在于：位姿调整机构(1)可与连接机构(2)实现快速连接和解脱，双线头收紧机构(3)、单线头收紧机构(4)与连接机构(2)之间亦采用模块化连接结构，均可实现快速连接和解脱，位姿调整机构(1)用于实现双线头收紧机构(3)和单线头收紧机构(4)的位置和姿态调整，并使双线头收紧机构(3)和单线头收紧机构(4)在工作时能够始终保持所需的位置和姿态，双线头收紧机构(3)可对双线头引出的钢丝线和两根单线头引出的钢丝线进行收紧，单线头收紧机构(4)可对一根单线头引出的钢丝线进行收紧。

2.根据权利要求1所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：所述的位姿调整机构(1)包括升降内臂(101)、升降外臂(102)、第一手轮(103)、换挡杆(104)、第二手轮(105)、横移外臂(106)、横移内臂(107)、销轴(108)、摆转架(109)、插接板(110)、第四手轮(111)、第三手轮(112)、升降丝杆(113)、横移丝杆(114)、第二蜗轮(115)、紧固板(116)、滑动板(117)、第一弹簧(118)、换挡板(119)、横移锥齿轮(120)、转台轴承(121)、第一蜗轮(122)，升降内臂(101)固定于手术床侧，为使被支撑的医疗器械能够在高度方向上调节，所设的升降外臂(102)可与升降内臂(101)构成移动副，并通过向上扳动换挡杆(104)后转动第二手轮(105)来实现升降外臂(102)在竖直方向的移动，为使被支撑的医疗器械能够在水平方向摆动，所设的横移外臂(106)与升降外臂(102)构成转动副，并由第一手轮(103)驱动横移外臂(106)的摆动，为使被支撑的医疗器械能够在水平方向移动，所设的横移内臂(107)与横移外臂(106)构成移动副，并通过向下扳动换挡杆(104)后转动第二手轮(105)来实现横移内臂(107)在水平方向的移动，为使被支撑的医疗器械能够绕竖直轴转动，所设的摆转架(109)与横移内臂(107)构成转动副，并由第三手轮(112)驱动摆转架(109)绕竖直轴的转动，为使被支撑的医疗器械能够绕水平轴转动，所设的插接板(110)与摆转架(109)构成转动副，并由第四手轮(111)驱动插接板(110)绕水平轴的转动。

3.根据权利要求2所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：所述的升降内臂(101)为中空方形柱状结构，其下端两侧设有连接耳(101.1)，连接耳(101.1)可通过螺钉将升降内臂(101)紧固安装于手术床侧面，为位姿调整机构(1)提供稳定的支撑，升降内臂(101)上端中心位置设有螺纹孔，升降内臂(101)嵌套安装于升降外臂(102)的内部，且两者构成移动副，升降外臂(102)顶端与紧固板(116)下侧之间设有转台轴承(121)，使升降外臂(102)与紧固板(116)构成转动副，第一蜗轮(122)通过螺钉固定安装于紧固板(116)下侧中心位置，第一手轮(103)前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第一手轮(103)后端为蜗杆结构，第一手轮(103)安装于升降外臂(102)靠近顶端的位置，第一手轮(103)与升降外臂(102)构成转动副，第一手轮(103)后端的蜗杆结构与第一蜗轮(122)构成蜗轮蜗杆啮合关系，升降丝杆(113)顶端设有外花键，且外花键各个凸出齿顶端均设有斜面，升降丝杆(113)安装于升降外臂(102)内部中心，通过一个轴用弹簧挡圈实现轴向定位，升降丝杆(113)下半段设有丝杆螺纹，丝杆螺纹与升降内臂(101)上端的螺纹孔配合，构成螺纹副；

第二手轮(105)安装于横移外臂(106)左端上侧，且与升降丝杆(113)保持同轴心，第二手轮(105)上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，下半部分为外花键结构，最下端通过螺钉安装有一个挡板，横移锥齿轮(120)上端为锥齿轮结构，下端设有内花键结构，且内花键各个凸出齿下端均设有斜面，横移锥齿轮(120)中心亦设有内花键，横移锥齿轮(120)与第二手轮(105)同轴安装，且横移锥齿轮(120)中心的内花键与第二手轮(105)下半部分的外花键构成花键啮合关系，即横移锥齿轮(120)能相对于第二手轮(105)上下移动，且保持同步转动，第二手轮(105)最下端的挡板则用于对横移锥齿轮(120)上下移动的限位，换挡板(119)右端安装于横移锥齿轮(120)中间位置，两者构成转动副，换挡板(119)左端设有矩形空腔和两列平行的通孔滑槽，滑动板(117)安装于换挡板(119)左端的矩形空腔内，且能够在两列平行的通孔滑槽内滑动，滑动板(117)与矩形空腔右端之间设有第一弹簧(118)，换挡杆(104)左端设有横杆，方便于手持上下扳动，进行换挡，其中间位置与横移外臂(106)左端构成转动副，换挡杆(104)右端与滑动板(117)侧面两端构成转动副；

横移内臂(107)为中空方形柱状结构，其左端设有螺纹孔，横移内臂(107)嵌套安装于横移外臂(106)内部，两者构成移动副，横移丝杆(114)安装于横移外臂(106)内部，两者构成转动副，且通过一个轴用弹性单圈实现横移丝杆(114)的轴向定位，横移丝杆(114)左端设有一个锥齿轮，右半部分为丝杆螺纹，丝杆螺纹与横移内臂(107)左端的螺纹孔配合安装，构成螺纹副；

将换挡杆(104)左端的横杆向上扳动后，横移锥齿轮(120)下端的内花键可与升降丝杆(113)顶端的外花键实现啮合，并在第一弹簧(118)的弹力作用下保持这一状态，转动第二手轮(105)可通过横移锥齿轮(120)驱动升降丝杆(113)的转动，实现升降外臂(102)的升高与降低；将换挡杆(104)左端的横杆向下扳动后，横移锥齿轮(120)上端的锥齿轮结构可与横移丝杆(114)左端的锥齿轮实现啮合，并在第一弹簧(118)的弹力作用下保持这一状态，转动第二手轮(105)可通过横移锥齿轮(120)驱动横移丝杆(114)的转动，实现横移内臂(107)的左右伸缩移动。

4.根据权利要求2所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：所述的销轴(108)与摆转架(109)左端通过螺钉紧固连接，横移内臂(107)通过销轴(108)与摆转架(109)构成转动副，第二蜗轮(115)与销轴(108)同轴安装且通过键连接实现两者的紧固连接，第三手轮(112)安装于横移内臂(107)靠近右端位置，两者构成转动副，第三手轮(112)前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第三手轮(112)后端为蜗杆结构，且蜗杆结构与第二蜗轮(115)啮合，构成蜗轮蜗杆啮合关系，摆转架(109)右端与插接板(110)后端构成转动副，插接板(110)左端设有蜗轮结构，第四手轮(111)安装于摆转架(109)右端上侧，两者构成转动副，第四手轮(111)前端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，第四手轮(111)后端为蜗杆结构，且蜗杆结构与插接板(110)左端的蜗轮结构啮合，构成蜗轮蜗杆啮合关系，插接板(110)右端设有一个平板结构，平板上侧设有四个插接柱(110.1)，每个插接柱(110.1)顶端均设有斜面，且中间位置设有挂钩，插接板(110)靠近中间位置设有矩形开窗。

5.根据权利要求1所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：所述的连接机构(2)包括主体架(201)、底板(202)、卡板(203)、紧定螺钉(204)、按钮(205)、第二弹簧(206)、第三弹簧(207)、挂钩(208)，主体架(201)前端上侧设有矩形凹槽，矩形凹槽前端设有两个矩形的插孔(201.1)，靠近矩形凹槽中间位置设有上下贯通的圆孔，主体架(201)后端内部设有挂钩空腔和竖直方向的按钮孔，挂钩(208)安装于挂钩空腔内，且可在挂钩空腔内前后滑动，挂钩(208)前端设有斜面结构，中间位置设有矩形开孔，按钮(205)后侧斜面，按钮(205)穿过挂钩(208)中间的矩形开孔并安装于主体架(201)的按钮孔内，主体架(201)后端设有两个与挂钩空腔相通的螺纹孔，两个紧定螺钉(204)分别安装于两个螺纹孔内，两个第三弹簧(207)分别设置于两个紧定螺钉(204)与挂钩(208)之间，主体架(201)下侧面设有卡板空腔，卡板(203)安装于卡板空腔内，且可在卡板空腔内前后移动，卡板上设有四个马蹄形开孔，卡板(203)后端设有一个按压板，中间位置设有矩形开孔，卡板(203)前端位置与主体架(201)之间设置有一个第二弹簧(206)，底板(202)上设有四个用于插入插接柱(110.1)的圆孔，底板(202)安装于主体架(201)下侧，并通过螺钉实现两者的紧固连接，底板(202)中间与主体架(201)的矩形凹槽中间圆孔同轴心位置设有贯通圆孔；

初始状态时，在第三弹簧(207)弹力的作用下，挂钩(208)处于挂钩空腔的前端位置，挂钩(208)前端的斜面结构伸入到主体架(201)前端上侧的矩形凹槽内，向下按压按钮(205)，其后侧斜面推动挂钩(208)向后移动，使挂钩(208)前端的斜面结构缩回到挂钩空腔内；松开对按钮(205)的按压后，在第三弹簧(207)的弹力的作用下，挂钩(208)恢复到初始位置；

在第二弹簧(206)弹力的作用下，卡板(203)处于卡板空腔的后端位置，插接板(110)上所设的四个插接柱(110.1)插入进底板(202)上所设的四个圆孔后，在插接柱(110.1)顶端斜面的和第二弹簧(206)作用下，卡板(203)向前滑动后向后回弹，卡板(203)上四个马蹄形开孔的直线边卡入四个插接柱(110.1)中间位置的挂钩内，从而实现连接机构(2)与位姿调整机构(1)的快速连接；按压卡板(203)后端的按压板，使压卡板(203)向前移动，四个马蹄形开孔的直线边从四个插接柱(110.1)中间位置的挂钩内脱离后，向上取走连接机构(2)，即可实现连接机构(2)与位姿调整机构(1)的快速解脱；

紧定螺钉(204)与主体架(201)构成螺纹副连接，通过调节第三弹簧(207)的预紧弹力，实现对按钮(205)按压和回弹力度的调节。

6.根据权利要求1所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：所述的双线头收紧机构(3)包括双线头机架(301)、第五手轮(302)、第一齿轮(303)、第一连杆(304)、第一保持架(305)、第一锁紧旋钮(306)、第一撑杆(307)、第一扳手(308)、第二锁紧旋钮(309)、第二扳手(310)、第二撑杆(311)、第二连杆(312)、第二保持架(313)、第二齿轮(314)、第一锥齿轮组(315)、右端盖(316)、第二蜗轮(317)、第一行星锥齿轮(318)、左端盖(319)、第二锥齿轮组(320)、第二行星锥齿轮(321)，第一连杆(304)两端分别与双线头机架(301)和第一撑杆(307)构成转动副，第一齿轮(303)与第一撑杆(307)构成齿轮齿条啮合关系，第一保持架(305)使第一齿轮(303)和第一撑杆(307)始终保持一定的啮合间距，第一锁紧旋钮(306)用于锁紧第一保持架(305)和第一撑杆(307)的相对移动，第二连杆(312)两端分别与双线头机架(301)和第二撑杆(311)构成转动副，第二齿轮(314)与第二撑杆(311)构成齿轮齿条啮合关系，第二保持架(313)使第二齿轮(314)和第二撑杆(311)始终保持一定的啮合间距，第二锁紧旋钮(309)用于锁紧第二保持架(313)和第二撑杆(311)的相对移动，第一扳手(308)用于夹紧左线头(6.1)，第二扳手(310)用于夹紧右线头(6.2)，第五手轮(302)通过由第一锥齿轮组(315)、右端盖(316)、第二蜗轮(317)、第一行星锥齿轮(318)、左端盖(319)、第二锥齿轮组(320)、第二行星锥齿轮(321)组成的传动结构驱动第一撑杆(307)和第二撑杆(311)分别向两侧张开，实现对双线头钢丝线(6)和两根单线头引出的钢丝线进行收紧和放松。

7.根据权利要求6所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：双线头机架(301)后端为上板和下板构成的双层结构，下板为与主体架(201)前端上侧矩形凹槽尺寸相同的矩形结构，下板前端设有两个插板(301.1)，上板和下板后端设有同轴且贯通的圆孔，第五手轮(302)上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，中间为蜗杆结构，下端设有内花键，第五手轮(302)安装于双线头机架(301)上板和下板后端的圆孔内，两者构成转动副，第二蜗轮(317)安装于双线头机架(301)的上板和下板之间，其外侧设有蜗轮结构，第一行星锥齿轮(318)和第二行星锥齿轮(321)同轴且对称安装于第二蜗轮(317)内侧壁，均与第二蜗轮(317)构成转动副，右端盖(316)通过螺钉与第二蜗轮(317)右端紧固连接，左端盖(319)通过螺钉与第二蜗轮(317)左端紧固连接，第一锥齿轮组(315)与右端盖(316)构成转动副，第一锥齿轮组(315)两端均设有锥齿轮结构，其左端的锥齿轮结构与第一行星锥齿轮(318)和第二行星锥齿轮(321)同时啮合，第二锥齿轮组(320)与左端盖(319)构成转动副，第二锥齿轮组(320)两端均设有锥齿轮结构，其右端的锥齿轮结构与第一行星锥齿轮(318)和第二行星锥齿轮(321)同时啮合。

8.根据权利要求6所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：第一齿轮(303)安装于双线头机架(301)左侧，两者构成转动副，第一齿轮(303)上端为直齿轮结构，下端的锥齿轮结构与第二锥齿轮组(320)左端的锥齿轮结构啮合，第一撑杆(307)前端设有变直径空槽，第一扳手(308)下端为偏心轮结构，第一扳手(308)安装于第一撑杆(307)前端，且偏心轮结构位于变直径空槽内，左线头(6.1)穿入变直径空槽并通过偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，逆时针扳动第一扳手(308)，可使偏心轮结构压紧左线头(6.1)，第一连杆(304)左端与双线头机架(301)左侧构成转动副，右端与第一撑杆(307)中间位置构成转动副，第一撑杆(307)后端左侧设有的直齿条结构与第一齿轮(303)上端的直齿轮结构啮合，后端右侧设有的导槽与第一保持架(305)右端的工字形结构配合安装，使第一撑杆(307)与第一保持架(305)构成移动副，第一保持架(305)左端与第一齿轮(303)顶端同轴安装，两者构成转动副，第一保持架(305)可使第一撑杆(307)后端左侧的直齿条结构与第一齿轮(303)上端的直齿轮结构始终保持恒定的中心距，以保证齿条结构和直齿轮结构能够顺畅啮合。

9.根据权利要求6所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：第二齿轮(314)安装于双线头机架(301)右侧，两者构成转动副，第二齿轮(314)上端为直齿轮结构，下端的锥齿轮结构与第一锥齿轮组(315)右端的锥齿轮结构啮合，第二撑杆(311)前端设有变直径空槽，第二扳手(310)下端为偏心轮结构，第二扳手(310)安装于第二撑杆(311)前端，且偏心轮结构位于变直径空槽内，右线头(6.2)穿入变直径空槽并通过偏心轮结构与变直径空槽之间的缝隙后，顺时针扳动第二扳手(310)，可使偏心轮结构压紧右线头(6.2)，第二连杆(312)右端与双线头机架(301)右侧构成转动副，左端与第二撑杆(311)中间位置构成转动副，第二撑杆(311)后端右侧设有的直齿条结构与第二齿轮(314)上端的直齿轮结构啮合，后端左侧设有的导槽与第二保持架(313)左端的工字形结构配合安装，使第二撑杆(311)与第二保持架(313)构成移动副，第二保持架(313)右端与第二齿轮(314)顶端同轴安装，两者构成转动副，第二保持架(313)可使第二撑杆(311)后端右侧的直齿条结构与第二齿轮(314)上端的直齿轮结构始终保持恒定的中心距，以保证齿条结构和直齿轮结构能够顺畅啮合。

10.根据权利要求1所述的一种髌骨修复手术用医疗器械，其特征在于：所述的单线头收紧机构(4)包括单线头机架(401)、第六手轮(402)、卷筒(403)、第三扳手(404)、蜗轮组(405)，单线头机架(401)前端设有引线孔，后端为上板和下板构成的双层结构，下板为与主体架(201)前端上侧矩形凹槽尺寸相同的矩形结构，下板前端设有两个插板，上板和下板后端设有同轴且贯通的圆孔，第六手轮(402)上端为手轮结构，可供用手操作，方便旋转，中间为蜗杆结构，下端设有内花键，第六手轮(402)安装于单线头机架(401)后端上板和下板后端的圆孔内，两者构成转动副，蜗轮组(405)安装于单线头机架(401)的上板和下板之间，蜗轮组(405)左端为锥齿轮结构，右端为蜗轮结构，该蜗轮结构与第六手轮(402)中间的蜗杆结构啮合；

卷筒(403)圆柱侧面内设置有一个变直径凹槽，可使穿入其中的单线头钢丝线(5)过度圆滑，变直径凹槽宽度仅能容纳单根钢丝线穿入，在靠近变直径凹槽底端的位置安装有第三扳手(404)，第三扳手(404)下端设有偏心轮结构，单线头钢丝线(5)穿入变直径凹槽并通过偏心轮与变直径凹槽之间的缝隙后，顺时针扳动第三扳手(404)，可使偏心轮结构压紧单线头钢丝线(5)，卷筒(403)安装于单线头机架(401)右侧，两者构成转动副，卷筒(403)下端设有锥齿轮结构，该锥齿轮结构与蜗轮组(405)左端的锥齿轮结构啮合。

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