CN114271896B - 一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，解决了现有技术中的膝关节置换手术机器人用截骨引导工具，并未充分考虑对工具的定位，同时截骨引导工具仅关注截骨槽的引导，并未考虑人体骨骼解剖形态，特殊情况下可能导致手术无法完成的问题。一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，包括机械手，机械手的终端固定连接有截骨引导工具，截骨引导工具的一侧固定连接有定位仪。本发明使用快拆式定位仪与截骨引导工具稳定配合，能保证截骨工具精准定位，截骨引导工具采用解剖型设计，保证截骨时贴合、稳定、精准，截骨引导工具既可以单独使用也可与常规工具配套使用，满足多种手术操作需求，适用多种手术情况。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统。
背景技术
近年，随着科学技术的快速发展，在膝关节置换术中，手术机器人的引入有望解决微创环境下的人为不确定性，实现手术效果与预期效果的一致性。手术机器人可为术中截骨提供定位导向，医生在其辅助下完成手术；在机器人终端装有截骨引导工具的机器人便属于其中一种。截骨引导工具的精准、贴合、复杂临床情况下的适用性，决定着手术机器人更有效的发挥临床效果，同时截骨引导工具能被导航设备精准定位是，决定手术成败的关键要素之一。
现有技术中的膝关节置换手术机器人用截骨引导工具，并未充分考虑对工具的定位，往往造成手术截骨不精准，同时截骨引导工具仅关注截骨槽的引导，并未考虑人体骨骼解剖形态，不能保障截骨引导器与人体骨骼贴合，造成截骨不精准，并且引导工具未充分考虑与传统据搭配使用的可能性，特殊情况下可能导致手术无法完成。
发明内容
本发明的目的是提供一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，解决了现有技术中的膝关节置换手术机器人用截骨引导工具，并未充分考虑对工具的定位，往往造成手术截骨不精准，同时截骨引导工具仅关注截骨槽的引导，并未考虑人体骨骼解剖形态，不能保障截骨引导器与人体骨骼贴合，造成截骨不精准，并且引导工具未充分考虑与传统据搭配使用的可能性，特殊情况下可能导致手术无法完成的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，包括机械手，机械手的终端固定连接有截骨引导工具，截骨引导工具的一侧固定连接有定位仪，截骨引导工具包括底座，且底座的一侧嵌设有Z型连接臂，且Z型连接臂的远离底座的一端通过第一定位销与解剖型截骨块的一侧之间相互插接，定位仪包括感光元件底座，且感光元件底座的顶部设有若干个感光元件，并且感光元件通过螺钉与感光元件底座的顶部之间通过螺纹旋合连接，感光元件底座的底部设有手柄，且手柄的通过支架与感光元件底座的底部之间可拆卸连接。
优选的，解剖型截骨块的一侧开设有第一截骨槽，且解剖型截骨块的另一侧开设有第二截骨槽，解剖型截骨块靠近第二截骨槽的一侧分别固定连接有第一定位点与第二定位点以及第三定位点，解剖型截骨块靠近第一截骨槽的一侧固定连接有第四定位点，解剖型截骨块的一侧开设有第一定位孔，且解剖型截骨块的另一侧开设有第二定位孔，解剖型截骨块的底部开设有快接接口，第一截骨槽的一侧设有与解剖型截骨块固定连接有的通髁指示线。
优选的，底座的两侧均螺纹旋合连接有螺栓，且两个螺栓上均通过螺纹旋合连接有螺帽，底座的两侧分别设有配合两个螺栓使用的插杆。
优选的，手柄的内部开设有内形腔，内形腔的内腔设有弹性元件，手柄的一侧设有配合弹性元件使用的第二定位销，且手柄的另一侧设有配合弹性元件使用的第三定位销。
优选的，弹性元件的内侧弹性连接有弹簧。
优选的，弹性元件的外侧固定连接有自锁倒齿，且弹性元件的内壁上开设有配合自锁倒齿使用的开槽。
本发明至少具备以下有益效果：
本发明中的第一截骨槽与第二截骨槽成90°设置，用于满足人体骨骼多个角度的截骨需求；第一定位点、第二定位点、第三定位点在同一平面保证探针定位截骨导向工具的面基准；第四定位点与面积准成90°设置，用于保证探针定位截骨导向工具的三维基准；快接接口用以连接定位仪，保障与定位仪连接稳定、牢固、精准，保证仪器定位时的精准；第一定位孔与第二定位孔用于在人体股骨远端确定传统工具的安装位置，保证适应不同手术操作方式的实现；通髁线指示用于位置验证，感光元件底座用于支撑感光元件，保证导航设备能精准识别定位仪；感光原件底座与支架通过螺钉连接，保证连接稳定、精准；支架与手柄通过第二定位销连接保证连接稳定与精准；弹簧置于手柄内部，通过弹性元件限制弹簧位置，弹性元件为花状设计，保证安装到手柄时能自锁定，同时与弹簧、第三定位销配合保证与解雇导向工具配合时产生预紧力，保障定位稳定与精准，本发明使用快拆式定位仪与截骨引导工具稳定配合，能保证截骨工具精准定位，截骨引导工具采用解剖型设计，保证截骨时贴合、稳定、精准，截骨引导工具既可以单独使用也可与常规工具配套使用，满足多种手术操作需求，适用多种手术情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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例，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为本发明的整体结构图；
图2为本发明的截骨引导工具与定位仪安装图；
图3为本发明的解剖型截骨块与底座安装图；
图4为本发明的定位仪结构图；
图5为本发明的解剖型截骨块具体的结构图；
图6为本发明的弹性元件结构图。
图中：1、截骨引导工具；11、解剖型截骨块；111、第一截骨槽；1111、通髁指示线；112、第二截骨槽；113、第一定位点；114、第二定位点；115、第三定位点；116、第四定位点；117、第一定位孔；118、第二定位孔；119、快接接口；12、第一定位销；13、Z型连接臂；14、螺栓；15、螺帽；16、插杆；17、底座；2、定位仪；21、感光元件；22、螺钉；23、感光元件底座；24、支架；25、手柄；251、内形腔；26、第二定位销；27、第三定位销；28、弹簧；29、弹性元件；291、自锁倒齿；292、开槽；3、机械手。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
参照图1-6，包括机械手3，机械手3的终端固定连接有截骨引导工具1，截骨引导工具1的一侧固定连接有定位仪2，截骨引导工具1包括底座17，且底座17的一侧嵌设有Z型连接臂13，且Z型连接臂13的远离底座17的一端通过第一定位销12与解剖型截骨块11的一侧之间相互插接，定位仪2包括感光元件底座23，且感光元件底座23的顶部设有若干个感光元件21，并且感光元件21通过螺钉22与感光元件底座23的顶部之间通过螺纹旋合连接，感光元件底座23的底部设有手柄25，且手柄25的通过支架24与感光元件底座23的底部之间可拆卸连接，解剖型截骨块11的一侧开设有第一截骨槽111，且解剖型截骨块11的另一侧开设有第二截骨槽112，解剖型截骨块11靠近第二截骨槽112的一侧分别固定连接有第一定位点113与第二定位点114以及第三定位点115，解剖型截骨块11靠近第一截骨槽111的一侧固定连接有第四定位点116，解剖型截骨块11的一侧开设有第一定位孔117，且解剖型截骨块11的另一侧开设有第二定位孔118，解剖型截骨块11的底部开设有快接接口119，第一截骨槽111的一侧设有与解剖型截骨块11固定连接有的通髁指示线1111，底座17的两侧均螺纹旋合连接有螺栓14，且两个螺栓14上均通过螺纹旋合连接有螺帽15，底座17的两侧分别设有配合两个螺栓14使用的插杆16，手柄25的内部开设有内形腔251，内形腔251的内腔设有弹性元件29，手柄25的一侧设有配合弹性元件29使用的第二定位销26，且手柄25的另一侧设有配合弹性元件29使用的第三定位销27，弹性元件29的内侧弹性连接有弹簧28，弹性元件29的外侧固定连接有自锁倒齿291，且弹性元件29的内壁上开设有配合自锁倒齿291使用的开槽292，本发明使用快拆式的定位仪2与截骨引导工具1稳定配合，能保证截骨工具精准定位，截骨引导工具1采用解剖型设计，保证截骨时贴合、稳定、精准，截骨引导工具既可以单独使用也可与常规工具配套使用，满足多种手术操作需求，适用多种手术情况。
通过截骨引导工具1与定位仪2组合后通过底座17安装到机械手3的终端，随后可以进行定位操作，截骨引导工具1与定位仪2通过快接结构组合与定位，当定位仪2穿过快接接口119后，手持手柄25向下摁压定位仪2，直至第三定位销26抵达第一截骨槽111，然后旋转90°后松开手，此时弹性元件29触底，弹簧28被挤压，支撑截骨引导工具1与定位仪2抵达锁定位置，然后即可进行定位操作，定位操作结束后，即可解锁，进行逆向操作即可，弹性元件29设计有自锁倒齿291，在开槽292的加持下，保障弹性元件29安装到手柄25时能与内形腔251自锁，在保障给弹簧28预紧力的情况下，同时保障弹性元件29与内形腔251相对轴向滑动，通过第一截骨槽111与第二截骨槽112对膝关节所有截骨面进行截骨时，人体骨骼解剖造型设计保证截骨导向工具能与人体骨骼贴紧，报障截骨精准，其中，第一截骨槽111与第二截骨槽112成90°设置，保障对在进行多个角度面进行截骨时，机械手3能进行较小的体位调整，以最佳姿态进行截骨，保障截骨时手术机器人有更好的稳定性，通过第一截骨槽111与第二截骨槽112对膝关节部分截骨面进行截骨时，第一定位孔117与第二定位孔118用于定位传统手术工具安装位置，实现各类型的手术过程操作，其中通髁指示线1111用于验证截骨导向工具位置是否正确，本发明亦可采用探针定位方式，定位截骨引导工具1，使用探针点击第一定位点113、第二定位点114、第三定位点115、第四定位点116，可以进行立体式位置定位，其中，第一定位点113、第二定位点114、第三定位点115处于同一平面，可对截骨槽进行平面定位，第四定位点116于创建的平面成90关系，可对解雇导向工具1进行三维定位，同样，本过程也可以用于对定位仪2定位过程，进行验证。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，包括机械手(3)，其特征在于，所述机械手(3)的终端固定连接有截骨引导工具(1)，所述截骨引导工具(1)的一侧固定连接有定位仪(2)，所述截骨引导工具(1)包括底座(17)，且底座(17)的一侧嵌设有Z型连接臂(13)，且Z型连接臂(13)的远离底座(17)的一端通过第一定位销(12)与解剖型截骨块(11)的一侧之间相互插接，所述定位仪(2)包括感光元件底座(23)，且感光元件底座(23)的顶部设有若干个感光元件(21)，并且感光元件(21)通过螺钉(22)与感光元件底座(23)的顶部之间通过螺纹旋合连接，所述感光元件底座(23)的底部设有手柄(25)，且手柄(25)的通过支架(24)与感光元件底座(23)的底部之间可拆卸连接，所述解剖型截骨块(11)的一侧开设有第一截骨槽(111)，且解剖型截骨块(11)的另一侧开设有第二截骨槽(112)，所述解剖型截骨块(11)靠近第二截骨槽(112)的一侧分别固定连接有第一定位点(113)与第二定位点(114)以及第三定位点(115)，所述解剖型截骨块(11)靠近第一截骨槽(111)的一侧固定连接有第四定位点(116)，所述解剖型截骨块(11)的一侧开设有第一定位孔(117)，且解剖型截骨块(11)的另一侧开设有第二定位孔(118)，所述解剖型截骨块(11)的底部开设有快接接口(119)，所述第一截骨槽(111)的一侧设有与解剖型截骨块(11)固定连接有的通髁指示线(1111)。
2.根据权利要求1所述的一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，其特征在于，所述底座(17)的两侧均螺纹旋合连接有螺栓(14)，且两个螺栓(14)上均通过螺纹旋合连接有螺帽(15)，所述底座(17)的两侧分别设有配合两个螺栓(14)使用的插杆(16)。
3.根据权利要求1所述的一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，其特征在于，所述手柄(25)的内部开设有内形腔(251)，所述内形腔(251)的内腔设有弹性元件(29)，所述手柄(25)的一侧设有配合弹性元件(29)使用的第二定位销(26)，且手柄(25)的另一侧设有配合弹性元件(29)使用的第三定位销(27)。
4.根据权利要求3所述的一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，其特征在于，所述弹性元件(29)的内侧弹性连接有弹簧(28)。
5.根据权利要求3所述的一种膝关节置换手术机器人用截骨引导系统，其特征在于，所述弹性元件(29)的外侧固定连接有自锁倒齿(291)，且弹性元件(29)的内壁上开设有配合自锁倒齿(291)使用的开槽(292)。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115919403B (zh) * | 2023-03-15 | 2023-07-14 | 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 | 膝关节手术导航定位装置及具有其的膝关节截骨装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113208689A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-08-06 | 苏州微创畅行机器人有限公司 | 截骨导向工具 |
| CN113208729A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-08-06 | 苏州微创畅行机器人有限公司 | 截骨导向工具的校验方法、校验系统及检测靶标 |
| CN113679447A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-23 | 国家康复辅具研究中心 | 一种用于股骨远端截骨术的导航模板及其设计方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7736368B2 (en) * | 2002-08-23 | 2010-06-15 | Orthosoft Inc. | Surgical universal positioning block and tool guide |
| WO2013119865A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-15 | Conformis Inc | Joint arthroplasty devices, systems, and methods |
| JP7344122B2 (ja) * | 2017-03-14 | 2023-09-13 | オースアライン・インコーポレイテッド | 軟部組織の測定およびバランシングを行うシステムおよび方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113208689A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-08-06 | 苏州微创畅行机器人有限公司 | 截骨导向工具 |
| CN113208729A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-08-06 | 苏州微创畅行机器人有限公司 | 截骨导向工具的校验方法、校验系统及检测靶标 |
| CN113679447A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-23 | 国家康复辅具研究中心 | 一种用于股骨远端截骨术的导航模板及其设计方法 |
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