CN111714192A - 一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，包括滑动组件和固定组件，滑动组件包括外固定支架滑轨、多个电磁环滑块以及多个控制器，固定组件包括多个移动电磁固定架、多个定位固定架、第一骨骼固定机构、第二骨骼固定机构以及第一距离传感器。上述种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，当人体随着生理活动的进行，第一距离感应器可以实时监测断骨端面距离发生增大或缩小，进而使的电磁环滑块提供相应的吸力或斥力，达到维持该断骨端面间距的目的，此外，通过在控制器写入程序，医生可以设定电磁环滑块在任意时间内按照既定速率进行骨骼断面牵引拉伸或者压缩，达到刺激骨骼生长的目的，更加符合临床手术需求。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架。
背景技术
在骨科外科手术中，骨折情况下通常需要借助骨骼外固定装置使断骨维持一定的相对固定形态，以便促进骨骼正确的接合及骨折的愈合，以利于后续骨骼健康生长。
现有技术中的骨骼外固定装置主要包含外固定支架以及与之配套的金属骨针。由于金属骨针需要在断骨上另外钻孔进行植入固定，并且当骨骼恢复正常后，也需要进行二次手术将金属骨针取出，给患者造成附加的伤害及痛苦。断骨增高手术中，临床手术过程中需要医生每隔若干天通过机械调节的方式调节骨断端之间的间距，以便达到刺激骨骼生长的目的。但由于人体每天24小时无时不刻都在进行生理活动，当前临床诊断无法实时进行调节，容易错过骨骼最适宜的生长期，且机械调节方式不容易做到实时精确，同时也容易在调节牵引过程中误伤患者。
发明内容
本发明的目的是提供一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，以解决现有的骨科外固定装置需要二次手术，同时进行断骨增高时调节不精确的问题。
本发明提供了一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，包括滑动组件和与所述滑动组件连接的固定组件，所述滑动组件包括外固定支架滑轨、设于所述外固定支架滑轨上的多个电磁环滑块，以及与每一所述电磁环滑块连接的多个控制器，所述固定组件包括分别与多个所述电磁环滑块连接的多个移动电磁固定架、固设于所述外固定支架滑轨上下两侧的多个定位固定架、设于所述定位固定架内的第一骨骼固定机构、设有所述移动电磁固定架内的第二骨骼固定机构，以及设于每一所述移动电磁固定架上端的第一距离传感器。
上述种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，通过第一距离传感器负责探测两个移动电磁固定架之间的间距，进而测得断骨端面间距，然后根据这个间距调整控制两个移动电磁固定架之间的电压或电流信号来控制两个移动电磁固定架的磁性与磁力，同时对电磁环滑块进行数动控制，进而达到调节电磁环滑块间距离的目的，两个移动电磁固定架通过采用第二骨骼固定机构对人体部位进行固定，实现基本的骨骼定位功能，当人体随着生理活动的进行，第一距离感应器可以实时监测断骨端面距离发生增大或缩小，进而使的电磁环滑块提供相应的吸力或斥力，达到维持该断骨端面间距的目的，此外，通过在控制器写入程序，医生可以设定电磁环滑块在任意时间内按照既定速率进行骨骼断面牵引拉伸或者压缩，达到刺激骨骼生长的目的，更加符合临床手术需求。
进一步地，每一所述电磁环滑块的上端均设有第二距离传感器，所述第二距离传感器与所述控制器连接。
进一步地，所述第二骨骼固定机构包括设于所述移动电磁固定架内壁上的多个第一固定块、设于每一所述第一固定块末端的多个第一压力传感器、与每一所述第一固定块连接的两根第一连杆、与每一所述第一连杆连接的多个第一伸缩机构、控制芯片，以及与所述控制芯片连接的控制电路板，所述第一距离传感器与所述控制芯片连接，每一所述第一伸缩机构均与所述控制器连接。
进一步地，所述第一骨骼固定机构包括多个第二角度调节器，多个所述第一角度调节器分别与一个所述第一连杆连接。
进一步地，所述定位固定架和所述移动电磁固定架的形状呈棒结构型、环结构型或者半环型当中的任意一种。
进一步地，所述第一骨骼固定机构包括设于所述定位固定架的内壁上的多个第二固定块、设于每一所述第二固定块末端的多个第二压力传感器、与每一所述第二固定块连接的两根第二连杆，以及与每一所述第二连杆连接的多个第二伸缩机构。
进一步地，所述第二骨骼固定机构包括多个第一角度调节器，多个所述第一角度调节器分别与一个所述第一连杆连接。
进一步地，所述控制芯片和所述控制器还与一个PLC控制器连接。
进一步地，所述移动电磁固定架包括第一半圆环和与所述第一半圆环转动连接的第二半圆环，所述第一半圆环和所述第二半圆环末端可拆卸连接。
进一步地，所述可拆卸连接的方式包括包括螺纹连接、磁块连接、卡扣连接或者螺钉连接当中的任意一种。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架的结构示意图；
图2为图1中的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架中的第二骨骼固定机构的结构示意图；
图3为本发明第二实施例中的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架中的第二骨骼固定机构的结构示意图。
主要元件符号说明：
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干个实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2，本发明第一实施例提供的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，包括滑动组件10和与所述滑动组件10连接的固定组件20，所述滑动组件10包括外固定支架滑轨11、设于所述外固定支架滑轨11上的两个电磁环滑块12，以及与每一所述电磁环滑块12连接的两个控制器13，所述固定组件20包括分别与两个所述电磁环滑块12连接的两个移动电磁固定架22、固设于所述外固定支架滑轨11上下两侧的多个定位固定架21、设于所述定位固定架21内的第一骨骼固定机构23、设有所述移动电磁固定架22内的第二骨骼固定机构24，以及设于每一所述移动电磁固定架22上端的第一距离传感器25。
上述种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，第一距离传感器25负责探测两个移动电磁固定架22之间的间距，进而测得断骨端面间距，然后根据这个间距调整控制两个移动电磁固定架22之间的电压或电流信号来控制两个移动电磁固定架22的磁性与磁力，同时对电磁环滑块12进行数动控制，进而达到调节电磁环滑块12间距离的目的，两个移动电磁固定架22通过采用第二骨骼固定机构24对人体部位进行固定，实现基本的骨骼定位功能，当人体随着生理活动的进行，第一距离感应器25可以实时监测断骨端面距离发生增大或缩小，进而使的电磁环滑块12提供相应的吸力或斥力，达到维持该断骨端面间距的目的，此外，通过在控制器13写入程序，医生可以设定电磁环滑块12在任意时间内按照既定速率进行骨骼断面牵引拉伸或者压缩，达到刺激骨骼生长的目的，更加符合临床手术需求。
可以理解的，在本实施例中，移动电磁固定架22只设置有两个，在本发明的其他实施例中，可以根据骨骼固定需求增加或减少移动电磁固定架22的个数。
具体的，在本实施例中，每一所述电磁环滑块12的上端均设有第二距离传感器(图未示出)，所述第二距离传感器与所述控制器13连接，以便检测相邻两电磁环滑块12之间的距离。
具体的，在本发明实施例中，所述第二骨骼固定机构24包括设于所述移动电磁固定架22内壁上的四个第一固定块241、设于每一所述第一固定块241末端的四个第一压力传感器242、与每一所述第一固定块241连接的两根第一连杆243、与每一所述第一连杆243连接的四个第一伸缩机构244、控制芯片245，以及与所述控制芯片245连接的控制电路板246，所述第一距离传感器25与所述控制芯片246连接，每一所述第一伸缩机构244均与所述控制器13连接。第一压力传感器242可以采集第一固定块241的固定端和人体之间的压力值，每个第一固定块241的固定端和电磁固定架22之间通过两根第一连杆243连接，第一连杆243可以根据需要通过第一伸缩机构244分别进行伸长缩短运动，从而调节固定端和人体接触的压力，其中第一伸缩机构244可以为伸缩电机。
可以理解的，在本发明的其他实施例中，第一固定块241可以设置多个，多个第一固定块241均匀设置，第一固定块241越多，固定效果越好，以满足不同的固定需求，其中，每一第一固定块241上均设有第一压力传感器242，每一所述第一固定块241均通过两根第一连杆243与移动电磁固定架22连接，两根第一连杆243均通过第一伸缩机构244实现伸缩功能。
具体的，在本发明实施例中，所述第一骨骼固定机构23包括设于所述定位固定架21的内壁上的四个第二固定块231、设于每一所述第二固定块231末端的四个第二压力传感器232、与每一所述第二固定块231连接的两根第二连杆233，以及与每一所述第二连杆233连接的多个第二伸缩机构(图未示出)，第二伸缩机构与控制器13连接，以实现基本的固定功能，使用时，用于固定人体损坏骨骼两下两侧完好区域，以实现无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架的安装。通过第一骨骼固定机构23和第二骨骼固定机构24的设计达到取代金属骨针植入人体的目的，减小二次伤害及患者痛苦。
请参阅图3，本发明第二实施例提供的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，所述第二实施例与所述第一实施例的区别在于，所述第二实施例中，所述第一骨骼固定机构23包括多个第二角度调节器(图未示出)，多个所述第一角度调节器分别与一个所述第二连杆233连接，从而调节第二固定块231的固定端和人体接触的角度。
在本实施例中，定位固定架21和所述移动电磁固定架22均呈环结构型，可以理解的，在本发明的其他实施例中，所述定位固定架21和所述移动电磁固定架22的形状还可以呈棒结构型、环结构型或者半环型当中的任意一种。
具体的，在本发明实施例中，所述第二骨骼固定机构24包括多个第一角度调节器247，多个所述第一角度调节器247分别与一个所述第一连杆243连接，从而调节第一固定块241的固定端和人体接触的角度。。
可以理解的，在具体实施过程中，所述控制芯片245和所述控制器13还与一个PLC控制器连接，以实现控制程序写入，使用时，第一距离传感器25负责探测两个所述移动电磁固定架22之间的间距，进而测得断骨端面间距，控制芯片245与控制电路板246负责处理传感器探测的数据，通过设定的程序转换成控制移动电磁固定架22的电压或电流信号来控制电磁环的磁性与磁力，同时通过控制器13对电磁环滑块12进行数动控制，进而达到调节电磁环滑块12间距离的目的。通过设定的程序转换成控制移动电磁固定架22的电压或电流信号来控制电磁环的磁性与磁力，起到抵消人体部分重力作用，增强外固定支架滑轨11刚度，同时对电磁环滑块12进行数动控制，进而达到调节电磁环滑块12间距离(即骨断面间距)的目的。
在本发明的其他实施例中，为了方便拆装移动电磁固定架22，所述移动电磁固定架22可以包括包括第一半圆环和与所述第一半圆环转动连接的第二半圆环，所述第一半圆环和所述第二半圆环末端可拆卸连接，如金属手铐一样，实现便捷开关。
在具体实施过程中，所述可拆卸连接的方式包括包括螺纹连接、磁块连接、卡扣连接或者螺钉连接当中的任意一种，如螺钉打孔连接，末端设置可以旋钮的螺纹管等。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，外固定支架滑轨11可以采用磁悬浮功能，使骨断面间距精确、实时可控(可增大或缩小距离或维持某一适宜的间距)。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，包括滑动组件和与所述滑动组件连接的固定组件，所述滑动组件包括外固定支架滑轨、设于所述外固定支架滑轨上的多个电磁环滑块，以及与每一所述电磁环滑块连接的多个控制器，所述固定组件包括分别与多个所述电磁环滑块连接的多个移动电磁固定架、固设于所述外固定支架滑轨上下两侧的多个定位固定架、设于所述定位固定架内的第一骨骼固定机构、设有所述移动电磁固定架内的第二骨骼固定机构，以及设于每一所述移动电磁固定架上端的第一距离传感器。
2.根据权利要求1所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，每一所述电磁环滑块的上端均设有第二距离传感器，所述第二距离传感器与所述控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述第二骨骼固定机构包括设于所述移动电磁固定架内壁上的多个第一固定块、设于每一所述第一固定块末端的多个第一压力传感器、与每一所述第一固定块连接的两根第一连杆、与每一所述第一连杆连接的多个第一伸缩机构、控制芯片，以及与所述控制芯片连接的控制电路板，所述第一距离传感器与所述控制芯片连接，每一所述第一伸缩机构均与所述控制器连接。
4.根据权利要求3所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述第一骨骼固定机构包括多个第二角度调节器，多个所述第一角度调节器分别与一个所述第一连杆连接。
5.根据权利要求1所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述定位固定架和所述移动电磁固定架的形状呈棒结构型、环结构型或者半环型当中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述第二骨骼固定机构包括设于所述定位固定架的内壁上的多个第二固定块、设于每一所述第二固定块末端的多个第二压力传感器、与每一所述第二固定块连接的两根第二连杆，以及与每一所述第二连杆连接的多个第二伸缩机构。
7.根据权利要求6所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述第二骨骼固定机构包括多个第一角度调节器，多个所述第一角度调节器分别与一个所述第一连杆连接。
8.根据权利要求3所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述控制芯片和所述控制器还与一个PLC控制器连接。
9.根据权利要求1所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述移动电磁固定架包括第一半圆环和与所述第一半圆环转动连接的第二半圆环，所述第一半圆环和所述第二半圆环末端可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的一种无创的可自动调节骨断面间距的骨科外固定支架，其特征在于，所述可拆卸连接的方式包括包括螺纹连接、磁块连接、卡扣连接或者螺钉连接当中的任意一种。
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