CN116172682B - 一种骨科批量取钉手术装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及骨科批量取钉手术装置及应用方法，装置包括夹持固定套，夹持固定套包括第一夹持端和第二夹持端，第一夹持端和第二夹持端通过多个不锈钢杆连接，不锈钢杆上滑动设置有滑块，滑块上设置有移动框和横向驱动单元；移动框内设置有连接套，连接套通过球头座与移动框的内壁连接；球头座包括球头和座体，座体与移动框连接，球头与连接套连接；座体上设置有半包围球头的槽体；座体上设置有锁定杆和第一电动推杆，锁定杆的端部设置有碗状抵紧头；装置还包括视觉识别系统和控制主机；应用本申请的方式方法，取钉范围可以覆盖胫骨360度，而且能够自动进行取钉位置识别和自动定位，可以大幅缩短取钉手术的施术时间，从而减少麻药用量。
Description
技术领域
本发明涉及技术骨科手术器械领域，更具体地说，涉及一种骨科批量取钉手术装置。
背景技术
在骨科进行取钢钉的操作中，一般流程为：首先要拍摄X光片或者三维CT，以判断钉子所在骨折部位的位置，为手术提供一个良好的参照，手术时在麻醉消毒后，以钉子所在位置为中心切开皮肤，依次显露，要用适当的工具将钉子缓慢从骨头上取出；
现有的胫骨骨折取钉手术中，通常是完全依靠医生手动操作电动取钉器来进行取钉，医生劳动强度大，施术时间长，麻药用量需求大，而且如果人体发生移动或者医生手部出现抖动时，则会存在断钉风险，也容易给患者带来再次伤害，此外，由于胫骨钢钉位置的分布以及角度的不规则性，现有的公开的取钉辅助设备大都只能够在定位一次后取钉一次，取第二颗钉时需要再次调节后再取钉，十分繁琐，耗时长，给患者带来的痛苦大，需要一种稳定性好的且可以自动实现批量化取钉的装置及方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种骨科批量取钉手术装置及应用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种骨科批量取钉手术装置，其中，包括套设夹持患者的腿部的夹持固定套，所述夹持固定套包括均呈环形的第一夹持端和第二夹持端，所述第一夹持端和所述第二夹持端通过多个不锈钢杆连接，多个所述不锈钢杆呈环形排列；所述不锈钢杆上滑动设置有滑块，所述滑块上设置有驱动其沿不锈钢杆移动的纵向驱动单元；所述滑块上设置有移动框和带动所述移动框进行横移的横向驱动单元；所述移动框位于多个所述不锈钢杆围成的环形区域内部，所述移动框内设置有可拆卸连接电动取钉器的连接套，所述连接套通过球头座与所述移动框的内壁连接；所述球头座包括球头和座体，所述座体与所述移动框连接，所述球头与所述连接套连接；所述座体上设置有半包围所述球头的槽体；所述座体上设置有活动穿设在所述座体上的锁定杆和驱动所述锁定杆抵紧所述球头的第一电动推杆，锁定杆的端部设置有碗状抵紧头；所述装置还包括视觉识别系统和控制主机，所述控制主机依据所述视觉识别系统拍摄画面中的手术钉位置，控制多个所述纵向驱动单元和多个所述横向驱动单元运行，带动移动框移动到手术钉位置，在连接套上电动取钉器调节好角度并插入手术钉尾端的槽体后，所述控制主机控制多个电动取钉器运行同步取钉。
本发明所述的骨科批量取钉手术装置，其中，所述电动取钉器包括扁形的杆身和驱动电机，所述驱动电机的活动端同轴固定有导向套，所述导向套的端部设置有与所述杆身配合的扁形孔，所述扁形孔的内底部设置有连接所述杆身的端部的弹簧。
本发明所述的骨科批量取钉手术装置，其中，所述电动取钉器还包括长条形的内部镂空的外壳，所述驱动电机固定在所述外壳内，所述外壳上设置有对所述导向套进行导向的导向孔；所述连接套套设在所述外壳的外部；所述外壳的外表面设置有齿条，所述连接套上设置有带动齿条的齿轮和驱动齿轮转动的微型电机。
本发明所述的骨科批量取钉手术装置，其中，所述座体上还穿设有多个摩擦力调节杆，所述摩擦力调节杆与所述座体螺纹连接，所述摩擦力调节杆的端部设置有贴合在所述球头上的摩擦垫层。
本发明所述的骨科批量取钉手术装置，其中，所述第一夹持端和第二夹持端均包括环形件，所述环形件的内部设置有多个弧形的夹持臂以及多个一一对应调节夹持臂位置的第二电动推杆；多个所述夹持臂围合呈环形。
本发明所述的骨科批量取钉手术装置，其中，所述不锈钢杆的内侧表面沿其长度方向设置有齿槽，所述不锈钢杆的外侧表面沿其长度方向设置有凸键，所述滑块包括与所述不锈钢杆配合的通孔，所述通孔的内壁设置有与所述凸键配合的凹槽；所述纵向驱动单元包括设置在所述滑块上的行走齿轮和齿轮电机，所述行走齿轮与所述齿槽啮合。
本发明所述的骨科批量取钉手术装置，其中，所述横向驱动单元包括与滑块固定的安装板，所述安装板上设置有滑动连接移动框的导轨、驱动移动框沿导轨滑动的丝杆和丝杆电机。
一种骨科批量取钉手术装置应用方法，应用如上述的骨科批量取钉手术装置，其实现方法如下：
将第一夹持端和第二夹持端分别固定后，视觉识别系统进行拍照识别，将识别的多个手术钉位置发送至控制主机，控制主机控制多个纵向驱动单元和多个横向驱动单元运行，带动移动框对应移动到手术钉位置；
调节连接套的角度，使得连接套上安装的电动取钉器对准并插入手术钉尾端的槽体，控制主机控制多个电动取钉器运行同步取钉。
本发明的有益效果在于：将第一夹持端和第二夹持端分别固定后，视觉识别系统进行拍照识别，将识别的多个手术钉位置发送至控制主机，控制主机控制多个纵向驱动单元和多个横向驱动单元运行，带动移动框对应移动到手术钉位置；调节连接套的角度，使得连接套上安装的电动取钉器对准并插入手术钉尾端的槽体，控制主机控制多个电动取钉器运行同步取钉；应用本申请的方式方法，稳定性好，取钉范围可以覆盖胫骨360度，而且能够自动进行取钉位置识别和自动定位，同时在进行设置好电动取钉器角度后还可以进行多钉同步取钉，可以大幅缩短取钉手术的施术时间，从而减少麻药用量。
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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：
图1是本发明较佳实施例的骨科批量取钉手术装置剖视图；
图2是本发明较佳实施例的骨科批量取钉手术装置球头座剖面放大图；
图3是本发明较佳实施例的骨科批量取钉手术装置电动取钉器剖面放大图；
图4是本发明较佳实施例的骨科批量取钉手术装置连接套剖视图；
图5是本发明较佳实施例的骨科批量取钉手术装置滑块剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的骨科批量取钉手术装置，如图1所示，同时参阅图2-5，包括套设夹持患者的腿部的夹持固定套，夹持固定套包括均呈环形的第一夹持端1和第二夹持端2，第一夹持端1和第二夹持端2通过多个不锈钢杆3连接，多个不锈钢杆3呈环形排列；不锈钢杆3上滑动设置有滑块4，滑块4上设置有驱动其沿不锈钢杆3移动的纵向驱动单元；滑块4上设置有移动框41和带动移动框进行横移的横向驱动单元42；移动框41位于多个不锈钢杆3围成的环形区域内部，移动框41内设置有可拆卸连接电动取钉器5的连接套43，连接套43通过球头座44与移动框41的内壁连接；球头座44包括球头440和座体441，座体441与移动框41连接，球头440与连接套43连接；座体441上设置有半包围球头的槽体；座体441上设置有活动穿设在座体441上的锁定杆442和驱动锁定杆抵紧球头的第一电动推杆443，锁定杆442的端部设置有碗状抵紧头444；装置还包括视觉识别系统和控制主机，控制主机依据视觉识别系统拍摄画面中的手术钉位置，控制多个纵向驱动单元和多个横向驱动单元42运行，带动移动框41移动到手术钉位置，(人工手动)在连接套43上电动取钉器5调节好角度并插入手术钉尾端的槽体后，控制主机控制多个电动取钉器5运行同步取钉；
将第一夹持端1和第二夹持端2分别固定(人体腿部)后，视觉识别系统进行拍照识别，将识别的多个手术钉位置发送至控制主机，控制主机控制多个纵向驱动单元和多个横向驱动单元42运行，带动移动框41对应移动到手术钉位置；(利用球头座)调节连接套43的角度，使得连接套43上安装的电动取钉器5对准并插入手术钉尾端的槽体，控制主机控制多个电动取钉器5运行同步取钉；
应用本申请的方式方法，稳定性好，取钉范围可以覆盖胫骨360度，而且能够自动进行取钉位置识别和自动定位，同时在进行设置好电动取钉器角度后还可以进行多钉同步取钉，可以大幅缩短取钉手术的施术时间，从而减少麻药用量。
优选的，电动取钉器5包括扁形的杆身50和驱动电机51，驱动电机51的活动端同轴固定有导向套52，导向套52的端部设置有与杆身50配合的扁形孔520，扁形孔520的内底部设置有连接杆身50的端部的弹簧521；
通过扁形的杆身50和扁形孔520的配合，来起到键配合作用，使得杆身在转动的同时可以后退，保障有退钉空间，退钉过程中通过弹簧保持有一定的压持力，同时进行吸震保护。
优选的，电动取钉器5还包括长条形的内部镂空的外壳53，驱动电机51固定在外壳53内，外壳53上设置有对导向套52进行导向的导向孔530；连接套43套设在外壳53的外部；外壳53的外表面设置有齿条531，连接套43上设置有带动齿条531的齿轮430和驱动齿轮转动的微型电机；
使用时，微型电机431运行带动齿轮430转动，通过齿轮430与齿条531的啮合关系来调节外壳53在连接套43的位置，位置调节好后依靠微型电机的自锁来进行位置的保持；调节方便，便于自动化控制。
优选的，座体441上还穿设有多个摩擦力调节杆445，摩擦力调节杆445与座体441螺纹连接，摩擦力调节杆445的端部设置有贴合在球头440上的摩擦垫层，便于通过摩擦力调节杆445来调节对球头440的阻尼力大小。
优选的，第一夹持端1和第二夹持端2均包括环形件10，环形件10的内部设置有多个弧形的夹持臂11以及多个一一对应调节夹持臂11位置的第二电动推杆12；多个夹持臂11围合呈环形；手术时，将人体腿部穿过第一夹持端和第二夹持端，然后分别锁紧第一夹持端和第二夹持端上的多个第二电动推杆，依靠多个夹持臂夹持固定腿部，便于自动化控制，同时夹持可靠性好；
采用本申请的布局方式结构，对不同尺寸的人体腿部在固定夹持、调节电动取钉器位置以及角度方面均有较好的适应性，基于该种结构布局能够解决目前遇到的绝大部分取钉场景。
优选的，不锈钢杆3的内侧表面沿其长度方向设置有齿槽30，不锈钢杆3的外侧表面沿其长度方向设置有凸键31，滑块4包括与不锈钢杆3配合的通孔45，通孔45的内壁设置有与凸键配合的凹槽450；纵向驱动单元包括设置在滑块4上的行走齿轮400和齿轮电机，行走齿轮400与齿槽30啮合；通过凸键与凹槽配合来避免滑块出现偏转，通过齿轮电机和行走齿轮的配合来带动滑块移动，控制精度高，同时成本较低。
优选的，横向驱动单元42包括与滑块固定的安装板420，安装板420上设置有丝杆组件421，丝杆组件421可以包括滑动连接移动框的导轨、驱动移动框沿导轨滑动的丝杆和丝杆电机；结构简洁，控制精度高。
一种骨科批量取钉手术装置应用方法，应用如上述的骨科批量取钉手术装置，其实现方法如下：
将第一夹持端和第二夹持端分别固定后，视觉识别系统进行拍照识别，将识别的多个手术钉位置发送至控制主机，控制主机控制多个纵向驱动单元和多个横向驱动单元运行，带动移动框对应移动到手术钉位置；
调节连接套的角度，使得连接套上安装的电动取钉器对准并插入手术钉尾端的槽体，控制主机控制多个电动取钉器运行同步取钉；
应用本申请的方式方法，稳定性好，取钉范围可以覆盖胫骨360度，而且能够自动进行取钉位置识别和自动定位，同时在进行设置好电动取钉器角度后还可以进行多钉同步取钉，可以大幅缩短取钉手术的施术时间，从而减少麻药用量。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种骨科批量取钉手术装置，其特征在于，包括套设夹持患者的腿部的夹持固定套，所述夹持固定套包括均呈环形的第一夹持端和第二夹持端，所述第一夹持端和所述第二夹持端通过多个不锈钢杆连接，多个所述不锈钢杆呈环形排列；所述不锈钢杆上滑动设置有滑块，所述滑块上设置有驱动其沿不锈钢杆移动的纵向驱动单元；所述滑块上设置有移动框和带动所述移动框进行横移的横向驱动单元；所述移动框位于多个所述不锈钢杆围成的环形区域内部，所述移动框内设置有可拆卸连接电动取钉器的连接套，所述连接套通过球头座与所述移动框的内壁连接；所述球头座包括球头和座体，所述座体与所述移动框连接，所述球头与所述连接套连接；所述座体上设置有半包围所述球头的槽体；所述座体上设置有活动穿设在所述座体上的锁定杆和驱动所述锁定杆抵紧所述球头的第一电动推杆，锁定杆的端部设置有碗状抵紧头；所述装置还包括视觉识别系统和控制主机，所述控制主机依据所述视觉识别系统拍摄画面中的手术钉位置，控制多个所述纵向驱动单元和多个所述横向驱动单元运行，带动移动框移动到手术钉位置，在连接套上电动取钉器调节好角度并插入手术钉尾端的槽体后，所述控制主机控制多个电动取钉器运行同步取钉；所述电动取钉器包括扁形的杆身和驱动电机，所述驱动电机的活动端同轴固定有导向套，所述导向套的端部设置有与所述杆身配合的扁形孔，所述扁形孔的内底部设置有连接所述杆身的端部的弹簧；所述电动取钉器还包括长条形的内部镂空的外壳，所述驱动电机固定在所述外壳内，所述外壳上设置有对所述导向套进行导向的导向孔；所述连接套套设在所述外壳的外部；所述外壳的外表面设置有齿条，所述连接套上设置有带动齿条的齿轮和驱动齿轮转动的微型电机。
2.根据权利要求1所述的骨科批量取钉手术装置，其特征在于，所述座体上还穿设有多个摩擦力调节杆，所述摩擦力调节杆与所述座体螺纹连接，所述摩擦力调节杆的端部设置有贴合在所述球头上的摩擦垫层。
3.根据权利要求1所述的骨科批量取钉手术装置，其特征在于，所述第一夹持端和第二夹持端均包括环形件，所述环形件的内部设置有多个弧形的夹持臂以及多个一一对应调节夹持臂位置的第二电动推杆；多个所述夹持臂围合呈环形。
4.根据权利要求1所述的骨科批量取钉手术装置，其特征在于，所述不锈钢杆的内侧表面沿其长度方向设置有齿槽，所述不锈钢杆的外侧表面沿其长度方向设置有凸键，所述滑块包括与所述不锈钢杆配合的通孔，所述通孔的内壁设置有与所述凸键配合的凹槽；所述纵向驱动单元包括设置在所述滑块上的行走齿轮和齿轮电机，所述行走齿轮与所述齿槽啮合。
5.根据权利要求1所述的骨科批量取钉手术装置，其特征在于，所述横向驱动单元包括与滑块固定的安装板，所述安装板上设置有滑动连接移动框的导轨、驱动移动框沿导轨滑动的丝杆和丝杆电机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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