一种股骨定位架
技术领域
本发明涉及骨关节手术器械技术领域,具体涉及一种股骨定位架。
背景技术
手术导航系统通常用于需要高度准确性和精确性的应用中,例如外科程序或其它复杂任务。这样的系统可以包括各种类型的导航或导航定位机器人,例如自主的、远程操作的和交互式的。对于一些类型的手术,例如关节置换手术,交互式医疗导航系统或机器人可能是优选的,原因是它们使外科医生能够保持对外科程序的直接手动控制,同时,仍然实现高度准确性和精确性。
其中,在进行上述手术操作中,一个重要步骤是将骨骼的数字三维模型与实际骨骼匹配到一起,即通过定位设备获得实际骨骼的位姿,并建立一系列变换,使其数字三维模型的位姿可以通过这些变换用实际骨骼的位姿表达,这个过程称为配准,实际效果相当于将数字三维模型与实际骨骼对齐。配准对手术的精度有较大影响。
在配准过程中,骨盆定位架上的光学示踪器需要在光学测位仪视野中,骨盆定位架安装好后,就无法进行光学示踪器方向和俯仰角度的调节,这样只能多次调整手术床的高度及俯仰倾角,操作不方便;而且在全髋关节置换手术过程中,股骨定位架会对骨盆定位架产生干涉,需要对股骨定位架进行先拆除再重新安装,这样需要进行多次配准,配准过程造成手术流程和时间较长。因此,需要设计一种股骨定位架不会对骨盆定位架产生干涉,且骨盆定位架多次安装过程定位精度高、无需重复配准以节省手术流程和时间的骨盆定位架。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中全髋关节置换手术中股骨定位架会对骨盆定位架产生干涉且股骨定位架需要多次配准而造成手术流程和时间长的缺陷,从而提供一种股骨定位架。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种股骨定位架,包括:
立杆;
定位装置,与所述立杆可拆卸连接,其上设有供所述立杆的一端插入的定位槽,所述定位装置的底部设有适于插入股骨内以对所述定位装置进行定位的定位结构;
定位架本体,通过运动调节机构活动连接在所述立杆的另一端。
可选的,所述定位装置包括攻丝杆,所述攻丝杆具有适于插入股骨内的尖端,所述定位槽设置在所述攻丝杆上,所述立杆的底部具有与所述定位槽形状相匹配的定位部,所述定位部沿所述立杆的轴线方向滑动设置于所述定位槽且与所述攻丝杆保持沿所述立杆周向方向上的相对固定。
可选的,所述定位装置还包括防松结构,所述防松结构包括定位块,所述定位块套设在所述攻丝杆的外周,所述攻丝杆的外周设有与所述定位块的下端面限位相抵的靠肩,所述定位块的下端面伸出有至少一个定位尖端,所述定位尖端适于插入至股骨内。
可选的,所述定位结构还包括套设在所述攻丝杆外周的旋紧块,所述旋紧块的下端面与所述定位块的上端面相对设置;所述定位块上端面与所述旋紧块下端面对应的部分设有被动端面齿盘,所述旋紧块的下端面设有与所述被动端面齿盘啮合的主动端面齿盘;所述旋紧块在旋转过程中通过所述主动端面齿盘和所述被动端面齿盘的啮合作用驱动所述定位块沿所述攻丝杆的轴向方向向下运动以使所述定位尖端抓紧股骨。
可选的,所述攻丝杆的外周壁设有螺旋槽,所述旋紧块的内壁设有与所述螺旋槽螺纹配合的螺旋限位凸缘。
可选的,所述定位槽的横截面呈非圆形。
可选的,所述运动调节机构包括:
支撑杆,一端绕所述立杆的轴线转动连接在所述立杆上,另一端连接于所述定位架本体;
第一锁紧装置,连接在所述立杆的顶部和所述支撑杆,具有使所述支撑杆与所述立杆保持相对固定的第一锁紧状态,以及具有使所述支撑杆可绕所述立杆的轴线转动的第一解锁状态。
可选的,所述第一锁紧装置包括:
第一旋转块,安装在所述立杆顶部,所述第一旋转块顶面开设有若干第一卡槽,所述支撑杆连接在所述第一旋转块块上;
第一旋转锁紧块,与所述第一旋转块相对设置,所述第一锁紧块朝向第一旋转块的侧面伸出有至少一个第一卡杆,所述第一卡杆适于插入至所述第一卡槽内,所述支撑杆连接在所述第一旋转块上;
第一锁紧手柄,穿设在所述第一旋转块内,所述第一锁紧手柄的端部与所述立杆的顶部螺纹连接,所述第一锁紧块套设在所述第一锁紧手柄上,所述第一锁紧手柄具有使第一卡杆插入第一卡槽,以使所述第一旋转块与所述第一锁紧块相对固定的第一锁定状态,以及使所述第二卡杆脱离所述第二卡槽,使第二旋转块可绕所述第二锁紧手柄转动的第一解锁状态。
可选的,所述支撑杆的另一端和所述定位架本体之间还设有用于调节所述定位架本体的俯仰角度的俯仰调节组件,所述俯仰调节组件包括:
连接座,固定连接在所述支撑杆远离所述立杆的一端,其上设有轴线方向垂直于所述支撑杆的轴线方向的通孔;
连接轴,穿设在所述通孔内;
连接杆,一端转动连接在所述连接轴上,另一端固定连接于所述定位架本体;
第二锁定装置,连接在所述连接轴和所述连接杆之间,具有使所述连接杆与所述连接轴保持相对固定的第二锁紧状态,以及使所述连接杆可绕所述连接轴的轴线转动的第二解锁状态。
可选的,所述第二锁紧装置包括:
第二锁紧块,设置在所述连接轴的一端,所述第二锁紧块的端面上开设有若干第二卡槽;
第二旋转块,设置在所述连接轴的另一端,所述第二旋转块朝向第二锁紧块的端面上伸出有至少一个第二卡杆,所述第二卡杆适于插入至所述第二卡槽内;
第二锁紧手柄及与之配合的锁紧螺钉,分别设置在所述连接轴的两端,所述第二锁紧手柄与所述锁紧螺钉的端部穿设在所述连接轴内部并通过螺纹连接,所述第二锁紧手柄具有使第二卡杆插入第二卡槽内,以使所述连接杆与所述连接轴保持相对固定的第二锁定状态,以及使第一卡杆脱离第一卡槽,以使所述连接杆可绕连接轴转动的第二松开状态。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的股骨定位架,定位架本体通过运动调节机构活动连接在立杆的一端,立杆的另一端可拆卸的插入至定位装置上的定位槽内,定位装置的底部设有可以插入至股骨内的定位结构,通过定位结构插入至股骨内,对定位装置进行定位,保证定位装置上定位槽的位置准度。当手术过程中需要多次拆装股骨定位架时,可以将定位装置暂时存放在股骨上,立杆及其上的定位架本体可以自由取下,重新安装股骨定位架时,只需要将股骨定位架的立杆插入至定位槽内即可完成准确安装,避免在对股骨定位架进行重新安装时再次配准。同时,在手术过程中,若是定位架本体对其它部件产生干涉,也可通过运动调节机构对定位架本体的位置进行调节,减少对骨盆定位架等其它部件的干涉,也可减少股骨定位架的拆卸次数。
2.本发明提供的股骨定位架,定位装置包括有攻丝杆,攻丝杆上套设有定位块,在定位块的下端面伸出有定位尖端,定位尖端可以插入至股骨内,将攻丝杆的尖端插入至股骨内后,通过旋紧块在攻丝杆外表面旋转,推动定位块向下移动,直至定位块的定位尖端插入至股骨或肉内,防止攻丝杆发生横向位移或者转动,保证攻丝杆上定位槽的位置精度。
3.本发明提供的股骨定位架,运动调节机构可以使定位架本体通过支撑杆绕立杆进行转动,也可以使定位架本体与立杆的相对位置保持固定,实现定位架本体的水平调节;运动调节机构还可以通过连接杆绕连接轴转动,也可以是定位架本体与支撑杆的相对位置保持固定,实现定位架本体的俯仰调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为定位架本体与立杆的连接示意图;
图2为定位装置的结构示意图;
图3为本发明提供的股骨定位架的爆炸图;
图4为定位装置的断面图。
附图标记说明:
1、定位架本体;2、攻丝杆;3、旋紧块;4、定位块;5、定位部;6、立杆;7、顶块;8、支撑杆;9、第二旋转块;10、第一旋转块;11、第一锁紧块;12、锁紧螺钉;13、连接杆;14、第二锁紧手柄;15、第一锁紧手柄;16、第二锁紧块;17、定位尖端;18、定位槽;19、靠肩。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供了股骨定位架的一种具体的实施方式,如图1和图2所示,包括定位架本体1、立杆6和定位装置。其中,定位装置包括有攻丝杆2,攻丝杆2底部具有可以插入至股骨内的尖端,尖端呈锥形的螺杆状,顶部具有定位槽18。尖端呈锥形的螺杆状,以便更容易地钻进股骨内。攻丝杆2外侧安装有防松结构,防松结构包括定位块4,定位块4套设在攻丝杆2的外周,且定位块4的下端面伸出有四个定位尖端17,四个定位尖端17围绕设置在攻丝杆2尖端的外周。如图4所示,攻丝杆2的外周设有与定位块4的下端面抵接的靠肩19,避免定位块4一直向下移动。在攻丝杆2的外表面上设有螺纹,旋紧块3通过螺纹连接连接在攻丝杆2上,在对攻丝杆2进行防松时,旋紧旋紧块3,使旋紧块3推动定位块4向下移动,直至定位块4上的定位尖端17插入至股骨或肉内,实现对攻丝杆2水平方向的限位和转动限位,保证攻丝杆2上定位槽18的位置精度。定位架本体1通过立杆6安装在定位装置上,立杆6的底部设有与定位槽18配合的定位部5,当手术过程中需要多次拆装股骨定位架时,可以将定位装置暂时存放在股骨上,立杆6及其上的定位架本体1可以自由取下,重新安装股骨定位架时,只需将股骨定位架的立杆6底部的定位部5插入至定位槽18内即可完成准确安装,避免在对股骨定位架进行重新安装时再次配准。
其中,攻丝杆2外表面具有一段螺旋槽,在旋紧块3的内壁上设有与螺旋槽螺纹配合的螺旋限位凸缘。也可以是攻丝杆2外表面设有完整螺纹槽。
定位块4上端面具有被动端面齿盘,旋紧块3下端面具有主动端面齿盘,旋紧块3在旋紧方向上绕攻丝杆2转动时,主动端面齿盘可以从被动端面齿盘上滑过,对被动端面齿盘产生较小的作用力;旋紧块3在旋松方向上绕攻丝杆2转动时,主动端面齿盘上的轮齿会陷在被动端面齿盘的齿槽内,并且主动端面齿盘的轮齿会勾住被动端面齿盘上的轮齿,对被动端面齿盘产生较大的作用力,带动被动端面齿盘一同转动。而当定位块4的定位尖端17插入至股骨内后,定位块4已经不能转动,此时,旋紧块3在旋松方向转动时会受到较大的阻力,不能旋出,使得旋紧块3只能对定位块4单方向旋紧,避免因为误操作使得旋紧块3脱离攻丝杆2,不再对定位块4起到压紧作用。
本实施例中,定位尖端17的数量不作具体限制,可以是1个、2个,甚至更多,只要能够插入至股骨内对攻丝杆2完成限位即可。
本实施例中,定位槽18为六角形槽或十字槽,并且对定位槽18的形状不作具体限制,只要能够保证立杆6的定位部5在定位槽18内不能发生相对转动即可。
在手术过程中,若定位架本体1对骨盆定位架等其它部件产生干涉,也可通过运动调节机构对定位架本体1的位置进行调节,减少对骨盆定位架等其它部件的干涉,也可减少股骨定位架的拆卸次数。运动调节机构可以使定位架本体1通过支撑杆8绕立杆6进行转动,也可以使定位架本体1与立杆6的相对位置保持固定,实现定位架本体1的水平调节;运动调节机构还可以通过连接杆13绕连接轴转动,也可以是定位架本体1与支撑杆8的相对位置保持固定,实现定位架本体1的俯仰调节。
如图3所示,运动调节机构包括第一旋转块10、第一锁紧块11、第一锁紧手柄15、第二旋转块9、第二锁紧块16、第二锁紧手柄14、锁紧螺钉12、连接轴、连接杆13和支撑杆8。
其中,在立杆6顶端设有顶块7,第一旋转块10转动安装在立杆6的顶端,并与顶块7抵接,第一锁紧块11与第一旋转块10选对设置,且第一旋转块10的顶面开设有若干卡槽,卡槽周向均匀排布在第一旋转块10上,第一锁紧块11的下端面伸出有第一卡杆,第一卡杆配合插接至第一卡槽内。第一锁紧手柄15穿过第一锁紧块11和第一旋转块10与立杆6的顶端螺纹连接,通过旋转第一锁紧手柄15,可以调节第一锁紧手柄15与立杆6顶端之间的距离,进而可以实现第一锁定状态和第一解锁状态的切换。
支撑杆8一端连接在第一旋转块10上,支撑杆8的另一端安装有安装座,在安装座上开设有通孔,通孔的轴线垂直于支撑杆8的轴线;通孔内安装有连接轴,第二锁紧块16与第二旋转块9均套设在连接轴上,且第二锁紧块16靠近安装座设置,定位架本体1通过连接杆13连接在第二旋转块9上;第二锁紧块16朝向第二旋转块9的端面上开设有若干第二卡槽,第二卡槽周向均匀排布在第二锁紧块16的端面上,第二旋转块9朝向第二锁紧块16的端面上伸出有与第二卡槽相配合的第二卡杆;第二锁紧手柄14和锁紧螺钉12的端部均穿设在连接轴的内部,并且第二锁紧手柄14和锁紧螺钉12的端部通过螺纹连接连接在一起,通过旋转第二锁紧手柄14和锁紧螺钉12可以调节第二锁紧手柄14与锁紧螺钉12之间的距离,进而可以实现第二锁定状态和第二解锁状态的切换。
在需要对定位架本体1进行水平方向上的调节时,旋松第一锁紧手柄15,进入第一解锁状态,使第一卡杆可以脱离第一卡槽,此时第一旋转块10可以带着定位架本体1绕立杆6转动,调节完毕后,旋紧第一锁紧手柄15,进入第一锁定状态,使第一卡杆插入至第一卡槽内,并且第一锁紧手柄15挤压第一锁紧块11和第一旋转块10,使之保持在第一锁定状态。当需要对定位架本体1的俯仰角进行调节时,旋松第二锁紧手柄14,增大第二锁紧手柄14与锁紧螺钉12之间的距离,使第二卡杆可以脱离第二卡槽,此时第二锁紧手柄14处于第二解锁状态,连接杆13带动第二旋转块9绕连接轴转动,此时定位架本体1绕连接轴进行上下转动,实现对定位架本体1俯仰角的调节,调节完毕后,旋紧第二锁紧手柄14,缩小第二锁紧手柄14与锁紧螺钉12之间的距离,使第二卡杆插入至第二卡槽内,并且第二锁紧手柄14挤压第二旋转块9和第二锁紧块16,此时第二锁紧手柄14处于第二锁定状态。
本实施例中,第一卡杆与第一卡槽的卡合深度较浅,只要能够阻挡第一旋转块10与第一锁紧块11之间的相互转动即可;第二卡杆和第二卡槽的卡合深度较浅,只要能够阻挡第二旋转块9和第二锁紧块16之间的相互转动即可,减小锁紧手柄的调节量。
作为一种可替换的实施方式,第一卡杆与第二卡杆的数量可以与第一卡槽与第二卡槽的数量相对应。
作为一种可替换的实施方式,旋转块与锁紧块均为端面齿,通过两个端面齿的啮合与分离实现锁定状态与解锁状态的切换。
本实施例中,第一锁紧手柄15的下方开设有限位槽,在立杆6顶端与第一锁紧手柄15连接的部分径向伸出有与限位槽配合的凸缘,通过凸缘的限制,使得第一锁紧手柄15的上下调节的距离为限位槽的俯仰角。
本实施例中,第一锁紧手柄15与立杆6之间、第二锁紧手柄14与第二锁紧块16之间和锁紧螺钉12与第二旋转块9之间均设有弹簧,弹簧均具有辅助旋松的偏压力。在从锁定状态切换至解锁状态时,旋转第一锁紧手柄15、第二锁紧手柄14和锁紧螺钉12,此时弹簧具有向外推动第一锁紧手柄15、第二锁紧手柄14和锁紧螺钉12的偏压力。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。