CN115050251B

CN115050251B - 一种股骨胫骨模型固定装置

Info

Publication number: CN115050251B
Application number: CN202210616659.4A
Authority: CN
Inventors: 黄志俊; 刘金勇; 钱坤; 邵勇; 王明
Original assignee: Lancet Robotics Co Ltd
Current assignee: Lancet Robotics Co Ltd
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2023-10-10
Anticipated expiration: 2042-06-01
Also published as: CN115050251A

Abstract

本发明涉及一种股骨胫骨模型固定装置，包括固定板、导向连接杆、滑移座、安装杆、导向支撑杆、胫骨夹持组件和股骨夹持组件，固定板上方架设有导向连接杆，其前侧设有横向导板，滑移座通过横向导向孔套设于导向连接杆上，安装杆的后端与滑移座连接，其前端与导向支撑杆上端连接，导向支撑杆的下端通过滑槽与横向导板连接；胫骨夹持组件固定安装于安装杆上；股骨夹持组件架置于导向连接杆右侧固定板上方。本发明股骨胫骨模型固定装置，通过固定板与试验工作台连接，通过设置胫骨夹持组件夹持胫骨模型的内踝端，通过股骨夹持组件夹持股骨模型的股骨头端，从而使得胫骨与股骨构成的膝关节呈弯曲状，便于研发人员或医生对膝关节进行手术模拟操作。

Description

一种股骨胫骨模型固定装置

技术领域

本发明属于临床医疗器械技术领域，特别涉及一种股骨胫骨模型固定装置。

背景技术

在骨科临床中，手术机器人已大量应用于截骨、磨削等过程中。通常地，在机器人的末端安装骨锯形成用于骨科的手术机器人，并通过机器人末端带动骨锯进行截骨等操作。而在临床之前，骨科手术机器人在研发时需要进行反复多次进行手术模拟操作，以及推出市场后需要进行教学模拟，而手术模拟操作无法拿实际患者进行，考虑到安全性、严谨性和患者依从性等因素，不能很好起到试验或教学效果。对于需要学习和准备进行膝关节周围截骨术的医生来说，只能从手术实践中积累截骨的操作经验，所以我们想到通过骨头模型进行模拟操作，而骨头模型需要有效固定，从而便于进行手术模拟操作。目前未有能够用于医生进行特定骨骼模型进行夹持固定的装置，以便于医生手术模拟练习或术前的操作练习。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种股骨胫骨模型固定装置，其能够对股骨模型、胫骨模型进行有效夹持固定，从而便于研发人员或医生通过手术机器人进行截骨试验研究或截骨教学学习。

本发明是这样实现的，提供一种股骨胫骨模型固定装置，包括固定板、导向连接杆、滑移座、安装杆、导向支撑杆、胫骨夹持组件和股骨夹持组件，固定板的后侧上方架设有横向布置的导向连接杆，其前侧上端设有横向导板，滑移座上设有横向导向孔，滑移座通过横向导向孔套设于导向连接杆上并锁定连接，安装杆的后端与滑移座连接，其前端与导向支撑杆上端连接，导向支撑杆的下端设有滑槽，且通过滑槽与横向导板锁定连接；

所述胫骨夹持组件固定安装于安装杆上；

所述股骨夹持组件架置于导向连接杆右侧固定板上方。

进一步地，所述胫骨夹持组件包括调节块、固定夹持块、活动夹持臂和调节螺栓，调节块上开始有贯通孔，且通过贯通孔套接并与安装杆锁定连接，固定夹持块的下端与调节块上端固接，其上端设有V形槽口，活动夹持臂置于该V形槽口上侧，其一端与V形槽口的一侧延伸端铰接，其另一端沿安装杆轴向方向开设有连接卡口，调节螺栓的头部与V形槽口的另一侧延伸端铰接，其杆端经连接卡口后旋入有调节螺母。

进一步地，活动夹持臂的中部设有朝向V形槽口的弧形凹口；贯通孔径向的调节块上开设有螺孔，该螺孔内旋入有固定螺钉，调节块通过固定螺钉旋入后与安装杆相抵构成锁定连接；V形槽口内粘接或通过螺钉连接有V形胶垫，弧形凹口内粘接或通过螺钉连接有上凹胶垫。

进一步地，所述股骨夹持组件包括固定卡块、活动卡块、夹紧螺栓和支撑板，活动卡块位于固定卡块上侧，固定卡块的后端与支撑板上端前侧固接，支撑板的下端与固定板固接，活块卡块与固定卡块之间后侧相互铰接，活动卡块中部纵向贯通开设有腰孔，固定卡块的纵向开设有与腰孔相对的贯通螺孔，夹紧螺栓的杆端穿经腰孔与贯通螺孔螺纹旋接，活动卡块的前端开设有上凹口，固定卡块的前端开设有下凹口，上凹口与下凹口相对之间形成股骨头端夹持空间。

进一步地，上凹口、下凹口内分别粘接或通过螺钉连接有弹性垫。

进一步地，固定卡块的后端通过连接块与支撑板前侧固接。

进一步地，连接杆的两端通过支撑立柱架置于固定板上方。

进一步地，支撑立柱的上端分别设有扣环，导向连接杆的两端分别插入对应侧支撑立柱的扣环内并径向通过锁紧螺钉锁定连接，支撑立柱的下端与固定板固接。

进一步地，横向导向孔径向的滑移座上开设有锁紧螺孔，该锁紧螺孔内旋入有锁紧螺钉。

进一步地，横向导板的下端与固定板固定连接，所述滑槽槽口向下并与横向导板上端导向连接，且滑槽的横向一侧开设有定位螺孔，定位螺孔内旋入有定位螺钉，通过定位螺钉与横向导板相抵使滑槽与横向导板锁定连接。

与现有技术相比，本发明股骨胫骨模型固定装置，通过固定板与试验工作台连接，通过设置胫骨夹持组件夹持胫骨模型的内踝端，通过股骨夹持组件夹持股骨模型的股骨头端，从而使得胫骨与股骨构成的膝关节呈弯曲状，便于研发人员或医生对膝关节进行手术模拟操作；

胫骨夹持组件相对于股骨夹持组件可以调节其横向位置及前后位置，从而可以选用不同规格型号股骨与胫骨模型组合，以及可调整膝关节的弯曲程度；

通过在V形槽口内设置V形胶垫以及在上凹口、下凹口内分别粘接有弹性垫，由于胶垫和弹性垫均为弹性材料制作而成，则V形槽口配合活动夹持臂夹持夹持胫骨模型的内踝端以及上凹口与下凹口相对夹持股骨模型的股骨头端时，夹持服帖可靠、不易滑出对应的夹持区间，在对胫骨、胫骨模型的关节部位对应进行裁骨时，其导致的模型振动不会引起胫骨模型的内踝端、股骨模型的股骨头端与对应夹持组件松懈滑脱。

附图说明

图1为股骨胫骨模型固定装置的主视结构示意图；

图2为股骨胫骨模型固定装置的立体结构示意图之一；

图3为股骨胫骨模型固定装置的立体结构示意图之二；

图4为图1中滑移座、安装杆、导向支撑杆及胫骨夹持组件的装配示意图；

图5为图1中股骨夹持组件的装配示意图之一；

图6为图1中股骨夹持组件的装配示意图之二。

图中：固定板1、导向连接杆2、滑移座3、横向导向孔31、锁紧螺孔32、锁紧螺钉33、安装杆4、导向支撑杆5、滑槽51、定位螺钉52、定位螺孔53、胫骨夹持组件6、调节块61、贯通孔610、V形槽口611、螺孔612、固定夹持块62、活动夹持臂63、弧形凹口631、连接卡口632、调节螺栓64、调节螺母65、V形胶垫66、上凹胶垫67、股骨夹持组件7、股骨头端夹持空间700、固定卡块71、贯通螺孔710、下凹口711、活动卡块72、腰孔720、上凹口721、夹紧螺栓73和支撑板74、连接块75、弹性垫76、横向导板8、支撑立柱9、扣环90、锁紧螺钉91。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

本领域技术人员可以理解，本发明实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

还应理解，在本发明实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。

还应理解，对于本发明实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。

另外，本发明中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，本发明对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

请参照图1~6所示，本发明一种股骨胫骨模型固定装置，包括固定板1、导向连接杆2、滑移座3、安装杆4、导向支撑杆5、胫骨夹持组件6和股骨夹持组件7，固定板1的后侧上方架设有横向布置的导向连接杆2，其前侧上端设有横向导板8，滑移座3上设有横向导向孔31，滑移座3通过横向导向孔31套设于导向连接杆2上并锁定连接，安装杆4的后端与滑移座3连接，其前端与导向支撑杆5上端连接，导向支撑杆5的下端设有滑槽51，且通过滑槽51与横向导板8锁定连接；所述胫骨夹持组件6固定安装于安装杆4上，并且根据实际需求胫骨夹持组件6可以沿着安装杆4的轴向调整位置后，再通过锁紧组件使胫骨夹持组件6与安装杆锁定连接；由滑移座3、安装杆4及导向支撑杆5构成的组件可以沿着导向连接杆的轴向、横向导板8的长度方向滑移调整位置后进行锁定连接；则胫骨夹持组件6通过可以前后、左右调整位置，以适用于不同的位置需求，其中胫骨夹持组件6用于夹持胫骨模型的内踝端。所述用于夹持股骨模型的股骨头端的股骨夹持组件7架置于导向连接杆2右侧固定板1上方。

所述胫骨夹持组6件包括调节块61、固定夹持块62、活动夹持臂63和调节螺栓64，调节块61上开始有贯通孔610，且通过贯通孔610套接并与安装杆4锁定连接，固定夹持块62的下端与调节块61上端固接，其上端设有V形槽口611，活动夹持臂63置于该V形槽口611上侧，其一端与V形槽口611的一侧延伸端铰接，其另一端沿安装杆4轴向方向开设有连接卡口632，调节螺栓64的头部与V形槽口611的另一侧延伸端铰接，其杆端经连接卡口632后旋入有调节螺母65。

活动夹持臂63的中部设有朝向V形槽口611的弧形凹口631；贯通孔610径向的调节块61上开设有螺孔612，该螺孔612内旋入有固定螺钉，调节块61通过固定螺钉旋入后与安装杆4相抵构成锁定连接；V形槽口611内粘接或通过螺钉连接有V形胶垫66，弧形凹口631内粘接或通过螺钉连接有上凹胶垫67。

V形槽口611与弧形凹口631构成夹持口，该夹持口用于夹持胫骨模型的内踝端，实施夹持胫骨模型的内踝端时，由于固定夹持块62、活动夹持臂63均为金属制件，而胫骨模型为仿生材料制成，在夹持时，由于固定夹持块62、活动夹持臂63的夹持接触部位与胫骨模型在装配时，无法达到准确的贴合，且固定夹持块62、活动夹持臂63的硬度高于胫骨模型，实际操作时，容易对胫骨模型的夹持端造成破坏，在模拟裁骨时，裁骨设备输出的锯切力导致胫骨整体振动，导致胫骨模型的夹持端之于上述夹持口松懈滑脱，所以通过在V形槽口611与弧形凹口631设置V形胶垫66、上凹胶垫67，增加胫骨模型夹持端的夹持贴合度，吸收胫骨模型在其关节端裁骨时振动形成的力，避免振动导致夹持松懈。

所述股骨夹持组件7包括固定卡块71、活动卡块72、夹紧螺栓73和支撑板74，活动卡块72位于固定卡块71上侧，固定卡块71的后端与支撑板74上端前侧固接，支撑板74的下端与固定板1固接，活块卡块72与固定卡块71之间后侧相互铰接，活动卡块72中部纵向贯通开设有腰孔720，固定卡块71的纵向开设有与腰孔720相对的贯通螺孔710，夹紧螺栓73的杆端穿经腰孔720与贯通螺孔710螺纹旋接，活动卡块72的前端开设有上凹口721，固定卡块71的前端开设有下凹口711，上凹口721与下凹口711相对之间形成股骨头端夹持空间700。固定卡块71的后端通过连接块75与支撑板74前侧固接。

上凹口721、下凹口711内分别粘接或通过螺钉连接有弹性垫76。同理，弹性垫76的设置，其目的同样是为了增加股骨模型夹持端的夹持贴合度，吸收股骨模型在其关节端裁骨时振动形成的力，避免振动导致夹持松懈。

导向连接杆2的两端通过支撑立柱9架置于固定板1上方。支撑立柱9的上端分别设有扣环90，导向连接杆2的两端分别插入对应侧支撑立柱9的扣环90内并径向通过锁紧螺钉91锁定连接，支撑立柱9的下端与固定板1固接。

横向导向孔31径向的滑移座3上开设有锁紧螺孔32，该锁紧螺孔32内旋入有锁紧螺钉33，通过将锁紧螺钉33向下拧入锁紧螺孔32，使锁紧螺钉33的下端杆端与导向连接杆的径向相抵，从而实现滑移座3与导向连接杆2锁定连接。横向导板的下端与固定板固定连接，所述滑槽51槽口向下并与横向导板上端导向连接，且滑槽51的横向一侧开设有定位螺孔53，定位螺孔53内旋入有定位螺钉52，通过定位螺钉52与横向导板8相抵使滑槽51与横向导板8锁定连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，包括固定板（1）、导向连接杆（2）、滑移座（3）、安装杆（4）、导向支撑杆（5）、胫骨夹持组件（6）和股骨夹持组件（7），固定板（1）的后侧上方架设有横向布置的导向连接杆（2），其前侧上端设有横向导板（8），滑移座（3）上设有横向导向孔（31），滑移座（3）通过横向导向孔（31）套设于导向连接杆（2）上并锁定连接，安装杆（4）的后端与滑移座（3）连接，其前端与导向支撑杆（5）上端连接，导向支撑杆（5）的下端设有滑槽（51），且通过滑槽（51）与横向导板（8）锁定连接；所述胫骨夹持组件（6）固定安装于安装杆（4）上；所述股骨夹持组件（7）架置于导向连接杆（2）右侧固定板（1）上方；

所述胫骨夹持组件（6）件包括调节块（61）、固定夹持块（62）、活动夹持臂（63）和调节螺栓（64），调节块（61）上开始有贯通孔（610），且通过贯通孔（610）套接并与安装杆（4）锁定连接，固定夹持块（62）的下端与调节块（61）上端固接，其上端设有V形槽口（611），活动夹持臂（63）置于该V形槽口（611）上侧，其一端与V形槽口（611）的一侧延伸端铰接，其另一端沿安装杆（4）轴向方向开设有连接卡口（632），调节螺栓（64）的头部与V形槽口（611）的另一侧延伸端铰接，其杆端经连接卡口（632）后旋入有调节螺母（65）；

所述股骨夹持组件（7）包括固定卡块（71）、活动卡块（72）、夹紧螺栓（73）和支撑板（74），活动卡块（72）位于固定卡块（71）上侧，固定卡块（71）的后端与支撑板（74）上端前侧固接，支撑板（74）的下端与固定板（1）固接，活动卡块（72）与固定卡块（71）之间后侧相互铰接，活动卡块（72）中部纵向贯通开设有腰孔（720），固定卡块（71）的纵向开设有与腰孔（720）相对的贯通螺孔（710），夹紧螺栓（73）的杆端穿经腰孔（720）与贯通螺孔（710）螺纹旋接，活动卡块（72）的前端开设有上凹口（721），固定卡块（71）的前端开设有下凹口（711），上凹口（721）与下凹口（711）相对之间形成股骨头端夹持空间（700）。

2.如权利要求1所述的股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，活动夹持臂（63）的中部设有朝向V形槽口（611）的弧形凹口（631）；贯通孔（610）径向的调节块（61）上开设有螺孔（612），该螺孔（612）内旋入有固定螺钉，调节块（61）通过固定螺钉旋入后与安装杆（4）相抵构成锁定连接；V形槽口（611）内粘接或通过螺钉连接有V形胶垫（66），弧形凹口（631）内粘接或通过螺钉连接有上凹胶垫（67）。

3.如权利要求1所述的股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，上凹口（721）、下凹口（711）内分别粘接或通过螺钉连接有弹性垫（76）。

4.如权利要求1所述的股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，固定卡块（71）的后端通过连接块（75）与支撑板（74）前侧固接。

5.如权利要求1所述的股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，导向连接杆（2）的两端通过支撑立柱（9）架置于固定板（1）上方。

6.如权利要求5所述的股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，支撑立柱（9）的上端分别设有扣环（90），导向连接杆（2）的两端分别插入对应侧支撑立柱（9）的扣环（90）内并径向通过锁紧螺钉（91）锁定连接，支撑立柱（9）的下端与固定板（1）固接。

7.如权利要求1所述的股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，横向导向孔（31）径向的滑移座（3）上开设有锁紧螺孔（32），该锁紧螺孔（32）内旋入有锁紧螺钉（33）。

8.如权利要求1所述的股骨胫骨模型固定装置，其特征在于，横向导板的下端与固定板固定连接，所述滑槽（51）槽口向下并与横向导板上端导向连接，且滑槽（51）的横向一侧开设有定位螺孔（53），定位螺孔（53）内旋入有定位螺钉（52），通过定位螺钉（52）与横向导板（8）相抵使滑槽（51）与横向导板（8）锁定连接。