CN114748125B - 骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器 - Google Patents

骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，包括调节机构、安装在调节机构底部一侧的第一固定机构以及安装在调节机构底部另一侧的第二固定机构；其中，调节机构由横向调节组件、角度调节组件以及纵向调节组件构成；其中，横向调节组件包括安装壳以及调节螺栓，调节螺栓的一端通过安装轴承转动安装在安装壳的内壁上本发明，方便对截骨器进行安装，在安装时，能够将截骨器对应固定在患者的大腿与小腿上，避免利用固定螺钉钉入胫骨内部进行固定对患者的胫骨骨头本身造成的伤害，有利于术后的恢复，而且在使用过程中，能够根据患者腿部弯曲程度对本发明的截骨器进行相应调节，从而极大的提高了本发明的实用性。

Description

骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体来说，涉及一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器。
背景技术
全膝关节置换术，简称TKA，是治疗重度膝骨关节炎的最终和最佳措施，目前对于晚期膝关节病变的患者来说，全膝关节置换术是一种广泛应用且效果显著的治疗方法。对线技术是膝关节置换的基础，它指的是术者在关节置换术中按照何种对线来进行截骨和安装假体的方法。
现有技术中的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，不便于安装固定，在固定时，需要在截骨槽下方通过四个甚至更多的固定螺钉钉入胫骨内部进行固定，这会对患者的胫骨骨头本身造成较大的伤害，影响术后的恢复，且在实际运用过程中，很难根据患者的腿部弯曲程度对截骨器进行相应调节，从而导致实用性较差。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，方便对截骨器进行安装，在安装时，能够将截骨器对应固定在患者的大腿与小腿上，避免利用固定螺钉钉入胫骨内部进行固定对患者的胫骨骨头本身造成的伤害，有利于术后的恢复，而且在使用过程中，能够根据患者腿部弯曲程度对本发明的截骨器进行相应调节，从而极大的提高了本发明的实用性，来解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，包括：
调节机构、安装在所述调节机构底部一侧的第一固定机构以及安装在所述调节机构底部另一侧的第二固定机构，所述调节机构的顶部还安装有控制箱；
其中，所述调节机构由横向调节组件、角度调节组件以及纵向调节组件构成；
其中，所述横向调节组件包括安装壳以及调节螺栓，所述调节螺栓的一端通过安装轴承转动安装在所述安装壳的内壁上，所述调节螺栓的另一端活动贯穿所述安装壳设置，并延伸至所述安装壳的外部，所述安装壳的侧面且对应所述调节螺栓的位置安装有正反转电机，且所述正反转电机的输出轴与所述调节螺栓的端部固定连接，所述调节螺栓上螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套的底部固定连接有连接块，所述安装壳的底部且对应所述连接块的位置开设有与所述连接块相适配的通槽，所述连接块的底部活动贯穿所述通槽设置，并延伸至所述安装壳的下方；
其中，所述角度调节组件包括固定连接在所述安装壳底部的机壳，所述机壳上固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定连接有驱动轴，所述驱动轴上固定连接有主动齿轮，所述机壳的内壁上转动连接有安装轴，所述安装轴上固定连接有转杆，所述转杆对应所述主动齿轮的位置设置有与所述主动齿轮相互啮合的齿牙；
其中，所述纵向调节组件包括固定连接在所述连接块底部的安装架，所述安装架内壁的顶部固定连接有电缸，所述电缸的底部固定连接有移动块，所述移动块的底部固定连接有安装杆，所述安装杆的底部固定连接有截骨器本体，所述移动块的侧面固定连接有固定螺栓，所述安装架的侧面且对应所述固定螺栓的位置开设有滑槽，所述固定螺栓的另一端活动贯穿所述滑槽设置，并延伸至所述安装架的外部，所述固定螺栓上螺纹连接有与所述固定螺栓相互啮合的固定螺套；
其中，所述第一固定机构包括固定连接在所述转杆底部的第一固定杆，所述第二固定机构包括固定连接在所述安装壳底部的第二固定杆，所述第一固定杆侧面的底部以及第二固定杆的底部均安装有固定组件；
其中，所述固定组件包括固定块，所述固定块的一侧固定连接有两个安装块，所述固定块的另一侧固定连接有固定夹板，所述固定夹板的侧面通过连接铰链转动连接有转动夹板，所述固定夹板与所述转动夹板相对的位置设置有卡接组件；
其中，所述卡接组件包括固定连接在所述固定夹板上的卡框以及固定连接在所述转动夹板上的L型卡杆，所述卡框的顶部滑动连接有卡销，所述卡销上套设有套簧，所述卡框内壁的底部且对应所述卡销的位置开设有卡槽，所述卡销的底部活动贯穿所述L型卡杆以及卡槽设置，并延伸至所述卡槽的内部。
作为优选，所述控制箱由蓄电池、信号接收器、信号处理器、PLC控制器以及信号传输器构成；
进一步的，在调节机构的底部设置有图像传感器；
其中，所述图像传感器用于对患者腿部的弯曲程度以及患者的患处进行图像采集，并通过信号传输器输送至信号接收器，然后通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，通过PLC控制器控制正反转电机、伺服电机以及电缸的运作。
作为优选，所述安装壳的内壁上还固定连接有对称设置的两个限位杆，两个所述限位杆上均滑动连接有限位套，且所述限位套靠近所述螺纹套的一侧与所述螺纹套固定连接。
作为优选，所述驱动轴远离所述伺服电机的一端通过限位轴承转动安装在所述机壳的内壁上。
作为优选，所述机壳的底部还安装有限位组件，所述限位组件包括固定连接有在所述机壳底部的弧形杆，所述转杆对应所述弧形杆的位置开设有与所述弧形杆相适配的弧形槽，所述弧形杆上开设有等距离排列的若干个插槽，所述转杆上且对应所述插槽的位置安装有插杆，所述插杆上套设有固定弹簧。
作为优选，所述移动块的侧面固定连接有导向块，所述安装架的内壁上开设有与所述导向块滑动连接的导向槽。
作为优选，所述固定螺栓远离所述移动块的一端固定连接有扳动把手。
作为优选，所述固定夹板的内壁上固定连接有第一夹紧垫。
作为优选，所述转动夹板的内壁上固定连接有第二夹紧垫。
作为优选，所述卡销的顶部固定连接有拉动把手。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明，设置的固定组件由固定块、安装块、固定夹板、连接铰链、转动夹板以及卡接组件构成，首先将固定夹板卡在患者腿部的一侧，然后通过转动转动夹板，卡在患者腿部的另一侧，并通过卡接组件对转动夹板以及固定夹板进行卡接固定，从而极大的方便医护人员对截骨器的固定；
2、本发明，设置的横向调节组件由安装壳、调节螺栓、螺纹套、连接块以及通槽构成，通过图像传感器对患者的腿部弯曲程度进行信息采集，并将采集到的信号，然后通过信号传输器输送至信号接收器，接着通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，PLC控制器控制正反转电机带动调节螺栓转动，能够在螺纹套的螺纹作用下，实现螺纹套的横向移动，进而可以实现截骨器的横向调节，因此方便医护人员对截骨位置进行定位；
3、本发明，设置的角度调节组件由机壳、伺服电机、驱动轴、主动齿轮、安装轴以及转杆构成，通过图像传感器对患者的腿部弯曲程度进行信息采集，并将采集到的信号，然后通过信号传输器输送至信号接收器，接着通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，PLC控制器控制伺服电机带动驱动轴上的主动齿轮转动，并在转杆上齿牙的啮合作用下，能够实现转杆的角度调节，因此能够对两个固定组件之间的角度进行调节，从而能够适用于不同弯曲程度的腿部固定；
4、本发明，设置的纵向调节组件由安装架、电缸、移动块、安装杆、截骨器本体、固定螺栓、滑槽以及固定螺套构成，通过图像传感器对患者的腿部弯曲程度进行信息采集，并将采集到的信号，然后通过信号传输器输送至信号接收器，接着通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，PLC控制器控制电缸运作，能够实现对截骨器本体的高度调节，调节完成后，拧紧固定螺套，从而可以实现对截骨器本体的截骨深度调节。
5、本发明的信号处理器根据图像传感器获得的图像计算用于判断患者腿部弯曲程度的夹角的过程方便简单，大大的减少了计算量，该计算过程完全不需要医护人员参与，大大的提高了设备的智能化程度，且采用夹角的均值对患者的腿部弯曲程度进行判断，能够进一步提高判断的准确度，以便后续能够对两个固定组件之间的角度进行精准调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器中调节机构的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器中横向调节组件的内部结构示意图；
图4是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器中角度调节组件的内部结构示意图；
图5是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器中纵向调节组件的内部结构示意图；
图6是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器中第一固定机构的结构示意图；
图7是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器中第二固定机构的结构示意图；
图8是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器中固定组件的结构示意图；
图9是根据本发明实施例图8中A处的局部放大结构示意图；
图10是根据本发明实施例的骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器的系统原理图；
图11是根据本发明实施例的计算患者腿部弯曲程度的原理图。
图中：
1、调节机构；2、第一固定机构；3、第二固定机构；
101、横向调节组件；102、角度调节组件；103、纵向调节组件；
1011、安装壳；1012、调节螺栓；1013、螺纹套；1014、连接块；1015、通槽；1016、正反转电机；
1021、机壳；1022、伺服电机；1023、驱动轴；1024、主动齿轮；1025、安装轴；1026、转杆；
1031、安装架；1032、电缸；1033、移动块；1034、安装杆；1035、截骨器本体；1036、固定螺栓；1037、滑槽；1038、固定螺套；
201、第一固定杆；301、第二固定杆；202、固定组件；
2021、固定块；2022、安装块；2023、固定夹板；2024、连接铰链；2025、转动夹板；2026、卡接组件；
20261、卡框；20262、L型卡杆；20263、卡销；20264、套簧；20265、卡槽；
10131、限位杆；10132、限位套；
1027、限位组件；10271、弧形杆；10272、弧形槽；10273、插槽；10274、插杆；10275、固定弹簧；
10331、导向块；10332、导向槽；
20231、第一夹紧垫；20251、第二夹紧垫。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1-10所示，根据本发明实施例的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，包括调节机构1、安装在调节机构1底部一侧的第一固定机构2以及安装在调节机构1底部另一侧的第二固定机构3，调节机构1的顶部还安装有控制箱4；
其中，控制箱4由蓄电池、信号接收器、信号处理器、PLC控制器以及信号传输器构成；
进一步的，在调节机构(1)的底部设置有图像传感器，图像传感器可以为高清摄像头；
其中，图像传感器用于对患者腿部的弯曲程度以及患者的患处进行图像采集，并通过信号传输器输送至信号接收器，然后通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，通过PLC控制器控制正反转电机1016、伺服电机1022以及电缸1032的运作；
其中，调节机构1由横向调节组件101、角度调节组件102以及纵向调节组件103构成；
其中，横向调节组件101包括安装壳1011以及调节螺栓1012，调节螺栓1012的一端通过安装轴承转动安装在安装壳1011的内壁上，调节螺栓1012的另一端活动贯穿安装壳1011设置，并延伸至安装壳1011的外部，安装壳1011的侧面且对应调节螺栓1012的位置安装有正反转电机1016，且正反转电机1016的输出轴与调节螺栓1012的端部固定连接，调节螺栓1012上螺纹连接有螺纹套1013，螺纹套1013的底部固定连接有连接块1014，安装壳1011的底部且对应连接块1014的位置开设有与连接块1014相适配的通槽1015，连接块1014的底部活动贯穿通槽1015设置，并延伸至安装壳1011的下方；
其中，角度调节组件102包括固定连接在安装壳1011底部的机壳1021，机壳1021上固定连接有伺服电机1022，伺服电机1022的输出轴上固定连接有驱动轴1023，驱动轴1023上固定连接有主动齿轮1024，机壳1021的内壁上转动连接有安装轴1025，安装轴1025上固定连接有转杆1026，转杆1026对应主动齿轮1024的位置设置有与主动齿轮1024相互啮合的齿牙；
其中，纵向调节组件103包括固定连接在连接块1014底部的安装架1031，安装架1031内壁的顶部固定连接有电缸1032，电缸1032的底部固定连接有移动块1033，移动块1033的底部固定连接有安装杆1034，安装杆1034的底部固定连接有截骨器本体1035，移动块1033的侧面固定连接有固定螺栓1036，安装架1031的侧面且对应固定螺栓1036的位置开设有滑槽1037，固定螺栓1036的另一端活动贯穿滑槽1037设置，并延伸至安装架1031的外部，固定螺栓1036上螺纹连接有与固定螺栓1036相互啮合的固定螺套1038；
其中，第一固定机构2包括固定连接在转杆1026底部的第一固定杆201，第二固定机构3包括固定连接在安装壳1 01 1底部的第二固定杆301，第一固定杆201侧面的底部以及第二固定杆301的底部均安装有固定组件202；
其中，固定组件202包括固定块2021，固定块2021的一侧固定连接有两个安装块2022，固定块2021的另一侧固定连接有固定夹板2023，固定夹板2023的侧面通过连接铰链2024转动连接有转动夹板2025，固定夹板2023与转动夹板2025相对的位置设置有卡接组件2026；
其中，卡接组件2026包括固定连接在固定夹板2023上的卡框20261以及固定连接在转动夹板2025上的L型卡杆20262，卡框20261的顶部滑动连接有卡销20263，卡销20263上套设有套簧20264，卡框20261内壁的底部且对应卡销20263的位置开设有卡槽20265，卡销20263的底部活动贯穿L型卡杆20262以及卡槽20265设置，并延伸至卡槽20265的内部。
通过采用上述技术方案，方便对截骨器进行安装，在安装时，能够将截骨器对应固定在患者的大腿与小腿上，避免利用固定螺钉钉入胫骨内部进行固定对患者的胫骨骨头本身造成的伤害，有利于术后的恢复，而且在使用过程中，能够根据患者腿部弯曲程度对本发明的截骨器进行相应调节，从而极大的提高了本发明的实用性；
其中，固定组件202由固定块2021、安装块2022、固定夹板2023、连接铰链2024、转动夹板2025以及卡接组件2026构成，首先将固定夹板2023卡在患者腿部的一侧，然后通过转动转动夹板2025，卡在患者腿部的另一侧，并通过卡接组件2026对转动夹板2025以及固定夹板2023进行卡接固定，从而极大的方便医护人员对截骨器的固定；
其中，横向调节组件101由安装壳1011、调节螺栓1012、螺纹套1013、连接块1014以及通槽1015构成，通过图像传感器对患者的腿部弯曲程度进行信息采集，并将采集到的信号，然后通过信号传输器输送至信号接收器，接着通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，PLC控制器控制正反转电机1016带动调节螺栓1012转动，能够在螺纹套1013的螺纹作用下，实现螺纹套1013的横向移动，进而可以实现截骨器的横向调节，因此方便医护人员对截骨位置进行定位；
其中，角度调节组件102由机壳1021、伺服电机1022、驱动轴1023、主动齿轮1024、安装轴1025以及转杆1026构成，通过图像传感器对患者的腿部弯曲程度进行信息采集，并将采集到的信号，然后通过信号传输器输送至信号接收器，接着通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，PLC控制器控制伺服电机1022带动驱动轴1023上的主动齿轮1024转动，并在转杆1026上齿牙的啮合作用下，能够实现转杆1026的角度调节，因此能够对两个固定组件202之间的角度进行调节，从而能够适用于不同弯曲程度的腿部固定；
其中，纵向调节组件103由安装架1031、电缸1032、移动块1033、安装杆1034、截骨器本体1035、固定螺栓1036、滑槽1037以及固定螺套1038构成，通过图像传感器对患者的腿部弯曲程度进行信息采集，并将采集到的信号，然后通过信号传输器输送至信号接收器，接着通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，PLC控制器控制电缸1032运作，能够实现对截骨器本体1035的高度调节，调节完成后，拧紧固定螺套1038，从而可以实现对截骨器本体1035的截骨深度调节。
实施例2
如图1-10所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，固定螺栓1036远离移动块1033的一端固定连接有扳动把手，卡销20263的顶部固定连接有拉动把手。
通过采用上述技术方案，既方便对固定螺栓1036进行扳动，从而提高了截骨器本体1035纵向调节的便捷性，又增加了卡销20263拉动的便捷性，从而提高了固定在患者腿部的便捷性。
实施例3
如图1-10所示，本实施例与实施例2的不同之处在于，安装壳1011的内壁上还固定连接有对称设置的两个限位杆10131，两个限位杆10131上均滑动连接有限位套10132，且限位套10132靠近螺纹套1013的一侧与螺纹套1013固定连接。
通过采用上述技术方案，对螺纹套1013起到限位作用，从而增加了螺纹套1013横向移动的稳定性，进而提高了截骨器本体1035横向调节的稳定性。
实施例4
如图1-10所示，本实施例与实施例3的不同之处在于，驱动轴1023远离伺服电机1022的一端通过限位轴承转动安装在机壳1021的内壁上。
通过采用上述技术方案，对驱动轴1023起到限位作用，从而增加了驱动轴1023转动的稳定性，因此增加了对两个固定组件202之间角度调节的稳定性。
实施例5
如图1-10所示，本实施例与实施例4的不同之处在于，机壳1021的底部还安装有限位组件1027，限位组件1027包括固定连接有在机壳1021底部的弧形杆10271，转杆1026对应弧形杆10271的位置开设有与弧形杆10271相适配的弧形槽10272，弧形杆10271上开设有等距离排列的若干个插槽10273，转杆1026上且对应插槽10273的位置安装有插杆10274，插杆10274上套设有固定弹簧10275。
通过采用上述技术方案，转杆1026起到限位作用，既增加了转杆1026转动调节的稳定性，又能够对调节后的转杆1026进行限位固定，从而保证了两个固定组件202调节后固定的稳定性。
实施例6
如图1-10所示，本实施例与实施例5的不同之处在于，移动块1033的侧面固定连接有导向块10331，安装架1031的内壁上开设有与导向块10331滑动连接的导向槽10332。
通过采用上述技术方案，对移动块1033起到限位作用，从而增加了截骨器本体1035纵向调节的稳定性。
实施例7
如图1-10所示，本实施例与实施例6的不同之处在于，固定夹板2023的内壁上固定连接有第一夹紧垫20231，转动夹板2025的内壁上固定连接有第二夹紧垫20251。
通过采用上述技术方案，增加了固定夹板2023与转动夹板2025对患者腿部夹持固定的舒适性。
实施例8
本实施例进一步介绍了如何根据图像传感器获取的图像数据得到患者的腿部弯曲程度的计算过程，本实施例的实现步骤如下：
步骤S1：根据获取的图像上任意像素点的亮度
Figure BDA0003598980080000143
计算该像素点的实际位置到图像传感器之间的距离z：
Figure BDA0003598980080000141
上述公式1中的x，y为图像平面坐标系中像素点的坐标；g为图像上任意一像素点的实际位置到图像传感器之间的距离z与该像素点的亮度
Figure BDA0003598980080000142
之间的函数关系，该函数关系g可在截骨器制造后通过标定实验获取，即在实际手术的过程中，上述函数关系g为已知函数。
其中，在图像传感器获取图像之前，可将患者的弯曲腿部放在图像传感器的正下方，并将第一固定机构2、第二固定机构3、纵向调节组件103等移出图像传感器的视野之外，以避免造成干扰。
步骤S2：根据距离z为最大值或最小值za时对应的像素点a获取对应患者弯曲腿部上的位置(即像素点对应的实际位置)点A：
患者的弯曲腿部可能是向上弯曲，对应的获取距离z的最大值；也有可能是向下弯曲，对应的获取距离z的最小值；患者的弯曲腿部是向上弯曲还是向下弯曲可以由信号处理器对接收的图像进行识别。
如图11所示以患者的弯曲腿部向上弯曲为例，将患者的弯曲腿部放置在图像传感器的视野中，图像传感器将采集的图像信号传输至信号处理器，信号传感器通过上述公式1即可计算出图像中所有像素点的实际位置到图像传感器之间的距离z，从上述像素点中筛选出距离z为最大值或最小值za时对应的像素点a，进而获取像素点a对应的患者弯曲腿部上的位置点A(即像素点对应的实际位置)。
其中，为了减少计算量，可将患者的弯曲腿部尽量的放置在图像传感器的视野中间，这样信号传感器只需计算图像中部的像素点对应的距离za即可。
步骤S3：在图像上选取离像素点a一定距离L1、L2的两像素点b、c，b、c两像素点在a像素点的两侧且a、b、c三像素点在一条直线上，并通过公式1计算对应的距离zb、zc，从而获取像素点b、c对应的患者弯曲腿部上的位置点B、C(即像素点对应的实际位置)。
其中L1、L2可以为任意的值，但L1、L2不应过大或过小，以免对最终的腿部弯曲程度计算结果造成较大的误差。
步骤S4：根据A、B、C三个位置点计算患者的腿部弯曲程度；
如图11所示，椭圆为拍摄的图像，粗曲线为患者的弯曲腿部，a、b、c为图像上的三个像素点，A、B、C为a、b、c三个像素点对应的患者弯曲腿部上的位置点；
δ代表A点两侧的向量
Figure BDA0003598980080000161
和
Figure BDA0003598980080000162
之间的夹角，夹角越小表示该处的曲率越大，腿部的弯曲程度越大；计算公式如下：
Figure BDA0003598980080000163
步骤S5：重复步骤S3、S4，在图像上选取离像素点a一定距离L1、L2的n对像素点b、c，其中n个距离L1之间互不相同，n个距离L2之间互不相同，对应计算得到n个夹角δn，计算n个夹角δn的均值
Figure BDA0003598980080000164
采用均值
Figure BDA0003598980080000165
判断患者的腿部弯曲程度。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，通过图像传感器对患者的腿部弯曲程度进行信息采集，并将采集到的信号，然后通过信号传输器输送至信号接收器，接着通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，信号处理器通过上述步骤S1～S5得到的计算结果用于判断患者的腿部弯曲程度，该计算过程方便简单，大大的减少了计算量，该计算过程完全不需要医护人员参与，大大的提高了设备的智能化程度，且采用均值
Figure BDA0003598980080000166
对患者的腿部弯曲程度进行判断，能够进一步提高判断的准确度，以便后续能够对两个固定组件202之间的角度进行精准调节。信号处理器将腿部弯曲程度的判断信号输送至PLC控制器，PLC控制器控制伺服电机1022的运作，伺服电机1022带动驱动轴1023上的主动齿轮1024转动，并在转杆1026上齿牙的啮合作用下，能够实现转杆1026的角度调节，因此能够对两个固定组件202之间的角度进行调节，从而能够适用于不同弯曲程度的腿部固定，调节完成后，将第二固定杆301上的固定夹板2023卡在患者的大腿上，然后通过转动转动夹板2025，从而可以在夹持在患者的大腿部，然后通过卡销20263卡在L型卡杆20262上，同理，将第一固定杆201上的固定组件202卡接在患者小腿位置，因此可以实现对固定组件202的便捷固定；同时，图像传感器对患者的患处进行信息采集，并通过PLC控制器控制正反转电机1016以及电缸1032运作，正反转电机1016带动调节螺栓1012转动，能够在螺纹套1013的螺纹作用下，实现螺纹套1013的横向移动，进而可以实现截骨器的横向调节，因此方便医护人员对截骨器本体1035横向位置进行定位，电缸1032带动移动块1033移动，并通过安装杆1034带动截骨器本体1035移动，从而能够实现对截骨器本体1035的高度调节，调节完成后，拧紧固定螺套1038，从而可以实现对截骨器本体1035的截骨深度调节，因此实现了对截骨器的精准、便捷的定位，从而为医护人员提供了便利。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (9)

1.一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，包括：
调节机构(1)、安装在所述调节机构(1)底部一侧的第一固定机构(2)以及安装在所述调节机构(1)底部另一侧的第二固定机构(3)，所述调节机构(1)的顶部还安装有控制箱(4)；
其中，所述调节机构(1)由横向调节组件(101)、角度调节组件(102)以及纵向调节组件(103)构成，其特征在于，
其中，所述横向调节组件(101)包括安装壳(1011)以及调节螺栓(1012)，所述调节螺栓(1012)的一端通过安装轴承转动安装在所述安装壳(1011)的内壁上，所述调节螺栓(1012)的另一端活动贯穿所述安装壳(1011)设置，并延伸至所述安装壳(1011)的外部，所述安装壳(1011)的侧面且对应所述调节螺栓(1012)的位置安装有正反转电机(1016)，且所述正反转电机(1016)的输出轴与所述调节螺栓(1012)的端部固定连接，所述调节螺栓(1012)上螺纹连接有螺纹套(1013)，所述螺纹套(1013)的底部固定连接有连接块(1014)，所述安装壳(1011)的底部且对应所述连接块(1014)的位置开设有与所述连接块(1014)相适配的通槽(1015)，所述连接块(1014)的底部活动贯穿所述通槽(1015)设置，并延伸至所述安装壳(1011)的下方。
2.根据权利要求1所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，
其中，所述角度调节组件(102)包括固定连接在所述安装壳(1011)底部的机壳(1021)，所述机壳(1021)上固定连接有伺服电机(1022)，所述伺服电机(1022)的输出轴上固定连接有驱动轴(1023)，所述驱动轴(1023)上固定连接有主动齿轮(1024)，所述机壳(1021)的内壁上转动连接有安装轴(1025)，所述安装轴(1025)上固定连接有转杆(1026)，所述转杆(1026)对应所述主动齿轮(1024)的位置设置有与所述主动齿轮(1024)相互啮合的齿牙；
其中，所述纵向调节组件(103)包括固定连接在所述连接块(1014)底部的安装架(1031)，所述安装架(1031)内壁的顶部固定连接有电缸(1032)，所述电缸(1032)的底部固定连接有移动块(1033)，所述移动块(1033)的底部固定连接有安装杆(1034)，所述安装杆(1034)的底部固定连接有截骨器本体(1035)，所述移动块(1033)的侧面固定连接有固定螺栓(1036)，所述安装架(1031)的侧面且对应所述固定螺栓(1036)的位置开设有滑槽(1037)，所述固定螺栓(1036)的另一端活动贯穿所述滑槽(1037)设置，并延伸至所述安装架(1031)的外部，所述固定螺栓(1036)上螺纹连接有与所述固定螺栓(1036)相互啮合的固定螺套(1038)；
其中，所述第一固定机构(2)包括固定连接在所述转杆(1026)底部的第一固定杆(201)，所述第二固定机构(3)包括固定连接在所述安装壳(1011)底部的第二固定杆(301)，所述第一固定杆(201)侧面的底部以及第二固定杆(301)的底部均安装有固定组件(202)；
其中，所述固定组件(202)包括固定块(2021)，所述固定块(2021)的一侧固定连接有两个安装块(2022)，所述固定块(2021)的另一侧固定连接有固定夹板(2023)，所述固定夹板(2023)的侧面通过连接铰链(2024)转动连接有转动夹板(2025)，所述固定夹板(2023)与所述转动夹板(2025)相对的位置设置有卡接组件(2026)；其中，所述卡接组件(2026)包括固定连接在所述固定夹板(2023)上的卡框(20261)以及固定连接在所述转动夹板(2025)上的L型卡杆(20262)，所述卡框(20261)的顶部滑动连接有卡销(20263)，所述卡销(20263)上套设有套簧(20264)，所述卡框(20261)内壁的底部且对应所述卡销(20263)的位置开设有卡槽(20265)，所述卡销(20263)的底部活动贯穿所述L型卡杆(20262)以及卡槽(20265)设置，并延伸至所述卡槽(20265)的内部；
所述控制箱(4)由蓄电池、信号接收器、信号处理器、PLC控制器以及信号传输器构成；
其中，在调节机构(1)的底部设置有图像传感器；
其中，所述图像传感器用于对患者腿部的弯曲程度以及患者的患处进行图像采集，并通过信号传输器输送至信号接收器，然后通过信号处理器对信号接收器接收到的信号进行处理，并将处理后的信号输送至PLC控制器，通过PLC控制器控制正反转电机(1016)、伺服电机(1022)以及电缸(1032)的运作。
3.根据权利要求2所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，所述安装壳(1011)的内壁上还固定连接有对称设置的两个限位杆(10131)，两个所述限位杆(10131)上均滑动连接有限位套(10132)，且所述限位套(10132)靠近所述螺纹套(1013)的一侧与所述螺纹套(1013)固定连接；
所述驱动轴(1023)远离所述伺服电机(1022)的一端通过限位轴承转动安装在所述机壳(1021)的内壁上。
4.根据权利要求3所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，所述机壳(1021)的底部还安装有限位组件(1027)，所述限位组件(1027)包括固定连接有在所述机壳(1021)底部的弧形杆(10271)，所述转杆(1026)对应所述弧形杆(10271)的位置开设有与所述弧形杆(10271)相适配的弧形槽(10272)，所述弧形杆(10271)上开设有等距离排列的若干个插槽(10273)，所述转杆(1026)上且对应所述插槽(10273)的位置安装有插杆(10274)，所述插杆(10274)上套设有固定弹簧(10275)。
5.根据权利要求4所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，所述移动块(1033)的侧面固定连接有导向块(10331)，所述安装架(1031)的内壁上开设有与所述导向块(10331)滑动连接的导向槽(10332)。
6.根据权利要求5所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，所述固定螺栓(1036)远离所述移动块(1033)的一端固定连接有扳动把手。
7.根据权利要求6所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，所述固定夹板(2023)的内壁上固定连接有第一夹紧垫(20231)。
8.根据权利要求7所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，所述转动夹板(2025)的内壁上固定连接有第二夹紧垫(20251)。
9.根据权利要求8所述的一种骨科膝关节置换手术中股骨远端髓外定位截骨器，其特征在于，所述卡销(20263)的顶部固定连接有拉动把手。
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