CN114246633B - 一种髋臼圆形限深电动骨锯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种髋臼圆形限深电动骨锯，包括链锯结构、驱动机构、锯套及锯架；链锯结构包括链条、主动链轮及被动链轮；锯架呈长条状，锯架的底部设有垂直于锯架的长度方向的手柄；被动链轮、主动链轮沿着锯架的长度方向依次可旋转地设置，旋转轴垂直于锯架的长度方向；链条套设于主动链轮、被动链轮外，并啮合；链条啮合至被动链轮处的部分腾空；驱动机构用于驱动主动链轮旋转；锯套可沿着锯架的长度方向移动地套设于锯架处；锯套靠近被动链轮的一端为套锯端，被动链轮可套于套锯端内；锯套用于限制链锯结构的切割深度；锯套和锯架之间设有限制锯套移动的限位结构。本发明具有能够精准、利落、高效、平稳地切除骨赘的优点。

Description

一种髋臼圆形限深电动骨锯

技术领域

本发明涉及手术器械领域，尤其涉及一种髋臼圆形限深电动骨锯。

背景技术

人工全髋关节置换(Total hip arthroplasty，THA)目前已成为治疗髋部关节疾病(髋关节骨折、DDH、股骨头坏死、退行性髋关节炎等)的最有效治疗方法之一，对于缓解患者痛苦、改善髋关节活动度、恢复关节功能、提高患者生存质量意义深远。在我国，人工全髋关节置换起步于20世纪60年代，90年代末该技术在全国范围内普及。近年来，人工全髋关节置换技术更趋成熟。对于原发性或继发性髋关节骨性关节炎患者行人工全髋关节置换手术治疗，手术技术成熟，疗效显著，是目前最佳的治疗方式。

髋臼的解剖结构为类似半球形，骨赘生长在边缘呈不规则形状，在临床行人工全髋关节置换术中，对于髋臼边缘骨赘的处理，目前基本上为手工应用骨刀和锤子，或者使用电动方形摆锯，进行多余骨赘的凿除、切割和修整。

若使用电动方形摆锯，因摆锯为左右摆动，可能损伤髋臼周围的正常软组织，尤其是髋臼后方存在重要神经(坐骨神经)，前方有股神经及股动静脉，损伤风险较大，且一旦损伤代价惨重；摆锯还容易上下漂浮，存在切骨不足或骨质切除过多，精准性较差。

若手工利用骨刀和锤子凿骨，会因骨质硬化而操作困难，强行用力猛凿，可能出现骨质豁裂，导致医源性骨折，会因骨质疏松出现骨质切除过多，精准性较差；因受制于骨刀呈扁平或弧形的较简单设计，无法精确的凿除骨赘，且凿除边缘不规整，需较长时间操作，延长手术时间，从而增加手术及麻醉的整体风险。

另外，无论是手工或使用电动摆锯切骨，均可能出现超范围操作，损伤临近重要神经、血管组织，导致严重并发症。

发明内容

为此，需要提供一种髋臼圆形限深电动骨锯,以解决现有技术中髋臼边缘骨赘处理的方式易损害到周边正常组织，易切除不足、过多或不规整，精准性较差，效率低的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种髋臼圆形限深电动骨锯，包括链锯结构、驱动机构、锯套及锯架；所述链锯结构包括链条、主动链轮及被动链轮；

所述锯架呈长条状，锯架的底部设有垂直于锯架的长度方向的手柄；

所述被动链轮、主动链轮沿着锯架的长度方向依次设置，且主动链轮、被动链锯均可旋转，主动链轮的旋转轴、被动链锯的旋转轴均垂直于锯架的长度方向；所述链条首尾连接呈环状，且张紧地套设于主动链轮、被动链轮外，并与主动链轮、被动链轮啮合；链条啮合至被动链轮处的部分腾空；

所述驱动机构与主动链轮传动连接，用于驱动主动链轮旋转；

所述锯套套设于锯架处，且可沿着锯架的长度方向移动；锯套靠近被动链轮的一端为套锯端，被动链轮可套于套锯端内；可根据需求移动锯套，至套锯端覆盖至被动链轮的相应位置处，以限制链锯结构的切割深度；锯套和锯架之间设有限位结构，所述限位结构用于在根据需求移动锯套后，限制锯套移动。

作为本发明的一种优选结构，所述主动链轮的旋转轴、被动链锯的旋转轴垂直于锯架的长度方向的同时，还平行于手柄。

作为本发明的一种优选结构，所述限位结构包括齿条、螺杆及拨轮；所述锯套开设有让位口；所述齿条设于锯架处，且与锯架的长度方向平行设置；所述螺杆可轴向旋转地设于锯套内，且与锯架的长度方向平行设置，并与齿条啮合；所述拨轮固定套设于螺杆处，且穿过让位口。

作为本发明的一种优选结构，所述锯架的首端设有两个安装板，所述安装板呈长条状，两个安装板正对设置，且两个安装板的长度方向均与锯架的长度方向一致；两个安装板之间留有空隙，被动链轮、主动链轮设于所述空隙之间，且链条啮合至被动链轮处的部分位于空隙之外；所述锯套套设于安装板处。

作为本发明的一种优选结构，所述驱动机构包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴与主动链轮的旋转轴传动连接，以驱动主动链轮旋转。

作为本发明的一种优选结构，所述驱动机构还包括蜗轮及蜗杆；所述蜗杆与旋转电机的输出轴同轴连接，旋转电机设置于锯架的尾端，蜗杆沿着锯架的长度方向设置；所述蜗轮套设于主动链轮的旋转轴处，并与蜗杆的螺旋齿啮合。

作为本发明的一种优选结构，所述驱动机构还包括第一锥齿轮及第二锥齿轮；所述第一锥齿轮套设于旋转电机的输出轴处，旋转电机设置于锯架的尾端，且旋转电机的输出轴沿着锯架的长度方向设置；所述第二锥齿轮套设于主动链轮的旋转轴处，并与第一锥齿轮啮合。

作为本发明的一种优选结构，所述驱动机构还包括变速器，所述变速器的输入轴与旋转电机的输出轴传动连接，所述变速器的输出轴与主动链轮的旋转轴传动连接。

作为本发明的一种优选结构，所述变速器为行星链轮变速器。

区别于现有技术，上述技术方案所述的髋臼圆形限深电动骨锯，采用电动的链锯结构作为切割的直接执行部件，较锋利，能够利落地切骨，依靠主动链轮旋转带动链条运动以实现切割，转速可控，使用过程平稳，切割面呈圆弧形，凿除边缘规整；通过设置可移动的锯套，实现链锯结构的袖套限深设计，及不同直径的大小选择，可以根据待切除骨赘的厚度，自由调节链条伸出锯套的尺寸，避免切骨过深或超范围切骨。因此，能够做到对髋臼周围骨赘达到精准切除，减少或避免切骨时产生的并发症，另外，骨赘切除的时间缩短了3-10min，人工髋关节置换手术的时间缩短了10％左右，缩短手术时间，提高效率，减少手术及麻醉的整体风险，从而增加疗效，以促进患者快速康复。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的髋臼圆形限深电动骨锯的结构图；

图2为本发明一实施例涉及的髋臼圆形限深电动骨锯的剖面图；

图3为本发明一实施例涉及的链锯结构处的剖面图；

图4为本发明一实施例涉及的链锯结构的结构图；

图5为本发明一实施例涉及的限位结构处的剖面图；

图6为本发明一实施例涉及的驱动机构的结构图。

附图标记说明：

1、链条；

2、主动链轮；200、旋转轴；

3、被动链轮；

4、锯架；

5、锯套；500、套锯端；501、让位口；

6、手柄；600、控制键；

7、齿条；

8、螺杆；

9、拨轮；

10、安装板；

11、旋转电机；1100、旋转电机的输出轴；

12、第一锥齿轮；

13、第二锥齿轮；

14、变速器；1400、变速器的输入轴；1401、变速器的输出轴。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

本发明提供了一种髋臼圆形限深电动骨锯，主要应用于人工全髋关节置换手术中对髋臼周围骨赘的处理，也可用于自体髂骨取骨以及相关截骨等的处理，尤其是能够做到对髋臼周围骨赘达到精准切除，减少或避免切骨时产生的并发症，另外，缩短了骨赘切除的时间。

请参阅图1及图2，在具体的实施例中，所述髋臼圆形限深电动骨锯包括链锯结构、驱动机构、锯套5及锯架4；所述链锯结构为切割髋臼周围骨赘的直接执行部件，其实际参与切割的切割面为圆弧状，可以根据实际需要，选择相应尺寸的链锯结构装配于髋臼圆形限深电动骨锯处；所述锯架4用于安放链锯结构，为链锯结构的支架，由于髋臼成半球形的深窝，因此，锯架4设置呈长条状，以保证链锯结构实际参与切割的部分能够伸入到髋臼内；所述锯套5用于调节链锯结构切骨的深度，具体是根据骨赘的厚度，通过调节锯套5的位置，即调节锯套5和链锯结构的重合部分的多少；所述驱动机构为链锯结构提供动力来源，用于驱动链锯结构运转，以切割骨赘。

锯架4的底部设有垂直于锯架4的长度方向的手柄6，所述手柄6用于供用户抓握，以操控整个髋臼圆形限深电动骨锯，包括移动髋臼圆形限深电动骨锯，还可以包括启动或停止驱动机构，因此，在进一步的实施例中，所述手柄6设有操控驱动机构的控制键600。

请参阅图3及图4，所述链锯结构包括链条1、主动链轮2及被动链轮3，所述主动链轮2和被动链轮3相互配合，以驱动链条1绕圈，从而进行切割作业，其中，主动链轮2主要负责传递动能，同时兼顾支撑链条1，而被动链轮3主要负责支撑链条1，以保证链条1能按照既定的轨迹绕圈。所述被动链轮3、主动链轮2沿着锯架4的长度方向依次设置，其中主动链轮2相较于被动链轮3更靠近所述手柄6，主动链轮2、被动链锯均可旋转，主动链轮2的旋转轴200、被动链锯的旋转轴200均垂直于锯架4的长度方向；所述链条1首尾连接呈环状，且张紧地套设于主动链轮2、被动链轮3外，并与主动链轮2、被动链轮3啮合，这样的设置使得链条1能被主动链轮2、被动链轮3共同驱动，以绕于主动链轮2、被动链轮3外进行绕圈运动，实现切割的功能。链条1啮合至被动链轮3处的部分腾空，这样的设置使得链条1处于该位置处的部分实际参与切割。

主动链轮2的旋转轴200为垂直于主动链轮2，并穿过的主动链轮2的圆心的轴，被动链轮3的旋转轴200为垂直于被动链轮3，并穿过的被动链轮3的圆心的轴，这样的设置使得链锯结构的切割方向与锯架4的长度方向一致，即操控髋臼圆形限深电动骨锯沿着锯架4的长度方向前进，便可切割，被动链轮3最远离主动链轮2的位置处到锯架4连接手柄6的位置处的长度就是链锯结构能够伸入髋臼内的长度。

在进一步的实施例中，所述主动链轮2的旋转轴200、被动链锯的旋转轴200垂直于锯架4的长度方向的同时，还平行于手柄6。也就是，以锯架4的长度方向为三维坐标的X方向，则手柄6的设置方向为-Y方向，主动链轮2的旋转轴200、被动链锯的旋转轴200的朝向则均为+Y方向。由于切割骨赘时，是需要伸入髋臼内，向内切割骨赘，用户抓握着手柄6时，锯架4的长度方向为朝髋臼内伸入的方向，此时为了切割骨赘，链锯结构的切割方向应与锯架4朝髋臼内伸入的方向一致，更为顺手易操作，因此，将主动链轮2的旋转轴200、被动链锯的旋转轴200这样设置更符合人体力学，更满足切割骨赘的惯用方向。

所述锯套5套设于锯架4处，且可沿着锯架4的长度方向移动，具体地，所述锯套5呈管状，若锯架4是长条的板状，则锯套5的管腔则是呈扁形的长条状，且管腔的截面尺寸大于锯架4的截面宽度，使锯套5套设于锯架4处后，锯套5能沿着锯架4的长度方向移动，锯套5靠近被动链轮3的一端为套锯端500，被动链轮3可套于套锯端500内，也就是锯套5的套锯端500套着锯架4的同时，还能够将被动链轮3一同套住，套着被动链轮3的锯套5端到被动链轮3最远离主动链轮2的位置，则为圆盘锯切割的最大深度，通过调节锯套5的位置，则可以调节套锯端500覆盖到被动链轮3的何处，从而调节链锯结构切割的最大深度。

为了更稳定地安装链锯结构，请参阅图1及图3，所述锯架4的首端设有两个安装板10，所述安装板10呈长条状，安装板10的长度不小于安装链锯结构所需要的长度，安装板10的宽度不小于主动链轮2、被动链轮3的最大直径。两个安装板10正对设置，且两个安装板10的长度方向均与锯架4的长度方向一致；两个安装板10之间留有空隙，被动链轮3、主动链轮2设于所述空隙之间，且链条1啮合至被动链轮3处的部分位于空隙之外，如两个安装板10远离锯架4的一端，设置成与被动链轮3相适配的半圆形，两个安装板10远离锯架4的一端刚好与被动链轮3重合。此时的所述锯套5套设于安装板10处。

所述被动链轮3的旋转轴200的一端与一个安装板10可旋转连接，被动链轮3的旋转轴200的另一端与另一个安装板10可旋转连接；所述主动链轮2的旋转轴200的一端与被动链轮3固定连接，主动链轮2的旋转轴200的另一端依次穿过安装板10、链锯，与驱动机构传动连接。

所述驱动机构与主动链轮2传动连接，具体地，所述驱动机构与主动链轮2的旋转轴200传动连接。

采用电动的链锯结构作为切割的直接执行部件，较锋利，能够利落地切骨，依靠主动链轮2旋转带动链条1运动以实现切割，转速可控，使用过程平稳，切割面呈圆弧形，凿除边缘规整。

在实际使用中，可根据需求(该需求则为需切除的骨赘的厚度)移动锯套5，至套锯端500覆盖至被动链轮3的相应位置处，以限制链锯结构的切割深度，通过设置可移动的锯套5，实现链锯结构的袖套限深设计，及不同直径的大小选择，可以根据待切除骨赘的厚度，自由调节被动链轮3伸出锯套5的尺寸，避免切骨过深或超范围切骨。

锯套5和锯架4之间设有限位结构(当设置有安装板10时，则设于锯套5和安装板10之间)，所述限位结构用于在根据需求移动锯套5后，限制锯套5移动，也就是在调节完链锯结构切割的最大深度后，则会限制锯套5的移动，在切割骨赘时，链锯结构切割到其能够切割的最大深度后，锯套5被挤压，但锯套5能够固定不动，从而限制链锯结构继续向下切割骨赘。

综上可知，所述髋臼圆形限深电动骨锯能够做到对髋臼周围骨赘达到精准切除，减少或避免切骨时产生的并发症，另外，骨赘切除的时间缩短了3-10min，人工髋关节置换手术的时间缩短了10％左右，缩短手术时间，提高效率，减少手术及麻醉的整体风险，从而增加疗效，以促进患者快速康复。

为了实现对锯套5移动的限制，请参阅图1、图3,及图5，在某一实施例中，所述限位结构包括齿条7、螺杆8及拨轮9，所述螺杆8可以为整根侧壁均设有外螺纹，也可以是仅某一段处的侧壁设有外螺纹。所述锯套5开设有让位口501，用于供拨轮9伸出，使用户能够触碰到拨轮9，以转动拨轮9；所述齿条7设于锯架4处(当设有安装板10时，齿条7则设于安装板10处)，且齿条7的长度方向与锯架4的长度方向平行设置；所述螺杆8可轴向旋转地设于锯套5内，具体地，所述螺杆8串设有轴承，所述轴承连接至锯套5处，且螺杆8与锯架4的长度方向平行设置，并与齿条7啮合；所述拨轮9固定套设于螺杆8处，且穿过让位口501。

在不转动拨轮9时，螺杆8的螺纹与齿条7相互卡死，则可以限制锯套5的移动，在需要调节锯套5的位置时，可以转动拨轮9，如正向转动拨轮9，则螺杆8旋转的同时，会沿着齿条7，朝靠近被动链轮3的所在方向移动，锯套5则会随之一起朝靠近被动链轮3的所在方向移动；反向转动拨轮9，则螺杆8旋转的同时，会沿着齿条7，朝远离被动链轮3的所在方向移动，锯套5则会随之一起朝远离被动链轮3的所在方向移动。

为了驱动主动链轮2旋转，在某一实施例中，所述驱动机构包括旋转电机11，所述旋转电机的输出轴1100与主动链轮2的旋转轴200传动连接，以驱动主动链轮2旋转。

旋转轴200与旋转电机的输出轴1100传动连接的方式有多种，在某一实施例中，可以是所述驱动机构还包括蜗轮及蜗杆；所述蜗杆与旋转电机的输出轴1100同轴连接，具体地，可以通过联轴器连接，旋转电机11设置于锯架4的尾端，蜗杆沿着锯架4的长度方向设置，所述锯架4可以开设有供蜗杆和旋转电机的输出轴1100穿过的通道，蜗杆穿过所述通道；所述蜗轮套设于主动链轮2的旋转轴200处，并与蜗杆的螺旋齿啮合，具体地，所述锯架4开设有安放旋转轴200和蜗轮的让位槽，所述通道贯穿至让位槽，蜗杆的螺旋齿穿过通道至让位槽内。

请参阅图2及图6，在另一实施例中，可以是所述驱动机构还包括第一锥齿轮12及第二锥齿轮13；所述第一锥齿轮12套设于旋转电机的输出轴1100处，旋转电机11设置于锯架4的尾端，且旋转电机的输出轴1100沿着锯架4的长度方向设置；所述第二锥齿轮13套设于主动链轮2的旋转轴200处，并与第一锥齿轮12啮合。同样地，所述锯架4可以开设有供旋转电机的输出轴1100穿过的通道，旋转电机的输出轴1100穿过所述通道；所述锯架4开设有安放第一锥齿轮12及第二锥齿轮13的让位槽，所述通道贯穿至让位槽，第一锥齿轮12位于让位槽内。

另外，所述旋转电机11设于锯架4的尾端处，且设有包裹着旋转电机11的外壳。

为了调控主动链轮2的旋转速度，在进一步的实施例中，所述驱动机构还包括变速器14，具体地，所述变速器14可以是为行星齿轮变速器。所述变速器的输入轴1400与旋转电机的输出轴1100传动连接，所述变速器的输出轴1401与主动链轮2的旋转轴200传动连接。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种髋臼圆形限深电动骨锯，其特征在于，包括链锯结构、驱动机构、锯套及锯架；所述链锯结构包括链条、主动链轮及被动链轮；

所述锯架呈长条状，锯架的底部设有垂直于锯架的长度方向的手柄；

所述被动链轮、主动链轮沿着锯架的长度方向依次设置，且主动链轮、被动链锯均可旋转，主动链轮的旋转轴、被动链锯的旋转轴均垂直于锯架的长度方向；所述链条首尾连接呈环状，且张紧地套设于主动链轮、被动链轮外，并与主动链轮、被动链轮啮合；链条啮合至被动链轮处的部分腾空；

所述驱动机构与主动链轮传动连接，用于驱动主动链轮旋转；

所述锯套的管腔则是呈扁形的长条状，且管腔的截面尺寸大于锯架的截面宽度；锯套套设于锯架处，且可沿着锯架的长度方向移动；锯套靠近被动链轮的一端为套锯端，被动链轮可套于套锯端内；可根据需求移动锯套，至套锯端覆盖至被动链轮的相应位置处，以限制链锯结构的切割深度；所述锯架的首端设有两个安装板，所述安装板呈长条状，两个安装板正对设置，且两个安装板的长度方向均与锯架的长度方向一致；两个安装板之间留有空隙，被动链轮、主动链轮设于所述空隙之间，且链条啮合至被动链轮处的部分位于空隙之外；所述锯套套设于安装板处；锯套和安装板之间设有限位结构，所述限位结构用于在根据需求移动锯套后，限制锯套移动；

所述限位结构包括齿条、螺杆及拨轮；所述锯套开设有让位口；所述齿条设于锯架处，且与锯架的长度方向平行设置；所述螺杆可轴向旋转地设于锯套内，且与锯架的长度方向平行设置，并与齿条啮合；所述拨轮固定套设于螺杆处，且穿过让位口。

2.根据权利要求1所述的髋臼圆形限深电动骨锯，其特征在于，所述主动链轮的旋转轴、被动链锯的旋转轴垂直于锯架的长度方向的同时，还平行于手柄。

3.根据权利要求1所述的髋臼圆形限深电动骨锯，其特征在于，所述驱动机构包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴与主动链轮的旋转轴传动连接，以驱动主动链轮旋转。

4.根据权利要求3所述的髋臼圆形限深电动骨锯，其特征在于，所述驱动机构还包括蜗轮及蜗杆；所述蜗杆与旋转电机的输出轴同轴连接，旋转电机设置于锯架的尾端，蜗杆沿着锯架的长度方向设置；所述蜗轮套设于主动链轮的旋转轴处，并与蜗杆的螺旋齿啮合。

5.根据权利要求3所述的髋臼圆形限深电动骨锯，其特征在于，所述驱动机构还包括第一锥齿轮及第二锥齿轮；所述第一锥齿轮套设于旋转电机的输出轴处，旋转电机设置于锯架的尾端，且旋转电机的输出轴沿着锯架的长度方向设置；所述第二锥齿轮套设于主动链轮的旋转轴处，并与第一锥齿轮啮合。

6.根据权利要求3所述的髋臼圆形限深电动骨锯，其特征在于，所述驱动机构还包括变速器，所述变速器的输入轴与旋转电机的输出轴传动连接，所述变速器的输出轴与主动链轮的旋转轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的髋臼圆形限深电动骨锯，其特征在于，所述变速器为行星链轮变速器。