CN118058819A - 一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，包括平移升降机构、定轴旋转机构、三轴平移机构、圆弧导轨RCM机构，螺钉自旋夹持机构、健侧固定机构、临时辅助支撑机构，通过手动调节上述机构，复位装置可整体升降平移，以调整虚拟运动中心位置，实现骨折块的六自由度平移和旋转。装置位于床上，患者股骨上方，便于手动操作，并与床旁导轨连接，形成封闭结构，整体刚性好。装置的运动中心为空间虚拟点，位置可根据需求调整，其负载性能好，工作空间大，灵活性好，模块化设计，操作方便，能很好地进行精准的骨盆骨折复位操作。

Description

一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置。

背景技术

随着从事交通运输和高空作业的人员逐步增多，因各种创伤引起的骨盆骨折患者的数量逐年增多，骨盆骨折已占全身骨折的3％～8％，病死率也到了10％。骨盆骨折的治疗目标是将骨盆复位，恢复骨盆的稳定性，减少并发症。在骨盆骨折复位手术中，传统的切开复位手术，医生徒手复位劳动强度大，很难实现良好的复位，并且由于暴露量大，存在较大的潜在感染风险。骨盆骨折闭合复位具有切口小，降低感染风险，减少对术区血管和神经的损伤，康复快的优点。

传统的骨盆骨折闭合复位辅助工具和技术虽然在一定程度上降低了骨盆骨折复位的一些操作的难度，但仍然无法针对所有骨折类型和整个复位流程完成骨盆骨折复位，并且其刚度小，运动没有确定的分度值，完全依靠医生经验，复位精度无法保证，复位效果不可靠，疗效不确切。

目前，临床中有应用骨盆骨折复位机器人进行骨折复位操作的，虽然复位机器人精度高，但是复位手术过程中所需的复位力高达500N，现有的骨盆骨折复位机器人无法满足临床中的骨折复位力需求，并且复位机器人安装在机箱上，位于手术床旁，体积大，占用空间大，搬运不方便、便携性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，以解决相关技术中的刚度小、复位精度低、效果不可靠、复位力小、机构体积大、便携性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述骨折复位装置包括2个平移升降机构、2个定轴旋转机构、三轴平移机构、圆弧导轨RCM机构，螺钉自旋夹持机构、健侧固定机构、2个临时辅助支撑机构，2个平移升降机构对称安装于手术床两侧的床旁导轨上，并与床旁导轨滑动连接，用于骨折复位装置沿床旁导轨移动和垂直于床面升降；2个定轴旋转机构对称分布于手术床两侧，安装于平移升降机构顶部，并与平移升降机构铰接，所述三轴平移机构与定轴旋转机构的上支撑臂固连，所述圆弧导轨RCM机构固定于三轴平移机构的前端，所述螺钉自旋夹持机构与圆弧导轨RCM机构固连，用于把持固定置入骨折块内的把持螺钉，所述定轴旋转机构、圆弧导轨RCM机构和螺钉自旋夹持机构的轴线可汇交于一点，该点为骨折复位装置的虚拟旋转中心，旋转中心位置可根据需求调整，通过上述机构，可实现骨盆骨折块的把持固定及三自由度平移和三自由度定转心旋转；所述安装于床旁轨道上的健侧固定机构可实现对健侧把持螺钉的任意位置把持，用于牢固固定健侧半骨盆；2个临时辅助支撑机构对称安装于手术床两侧的床旁导轨上，并与定轴旋转机构固连，用于骨盆骨折块复位后对骨折复位装置临时支撑；骨折复位装置可从定轴旋转机构拆开，将平移升降机构和定轴旋转机构沿床旁导轨移动，为固定患侧骨折块和X线片拍摄让出操作空间；骨折复位装置安装于床旁导轨上，与手术床形成封闭式结构，复位过程中，可借助手术床提供自身对抗应力，可提高骨折复位装置的承载能力和稳定性。

进一步地，平移升降机构包括滑动支撑座、2个微调滚柱导轨滑块、线轨限位器、蜗轮丝杆升降器、U形铰支座，所述滑动支撑座装有2个微调滚柱导轨滑块和线轨限位器，滑动支撑座对称安装于手术床两侧，利用微调滚柱导轨滑块与手术床的床旁导轨滑动连接，用于实现骨折复位装置整体沿床长轴平移，微调滚柱导轨滑块与床旁导轨面接触，将滑动摩擦变为滚动摩擦，利用线轨限位器进行锁紧固定；所述蜗轮丝杆升降器固定于滑动支撑座下部，蜗轮丝杆升降器的输出端与所述U形铰支座底部固连，U形铰支座安装于滑动支撑座的限位槽内，用于实现骨折复位装置整体垂直于床面升降，并利用蜗轮丝杆升降器的反行程自锁功能进行锁紧固定。

进一步地，定轴旋转机构包括下支撑臂、上支撑臂、支撑轴、蜗轮蜗杆驱动器、2个收销式锁紧器，辅助支杆上铰座、辅助支撑杆、辅助支杆下铰座、辅助支撑滑台、微调滚柱导轨滑块、线轨限位器、驱动手柄、外置角度标尺，所述下支撑臂一端装有2个收销式锁紧器，并利用收销式锁紧器与上支撑臂锁紧固定和拆卸；下支撑臂的另一端与所述支撑轴利用平键周向固定，所述支撑轴安装于U形铰支座的U形槽中，所述蜗轮蜗杆驱动器与支撑轴固连，所述外置角度标尺固定于U形铰支座外侧，用于测量骨盆骨折块定轴旋转的角度；所述辅助支杆上铰座与上支撑臂固连，所述辅助支撑杆一端与辅助支杆上铰座铰接，另一端与所述辅助支杆下铰座铰接，辅助支杆下铰座与所述装有微调滚柱导轨滑块和线轨限位器的辅助支撑滑台固连，辅助支撑滑台与手术床两侧的床旁导轨滑动连接，用于定轴旋转机构的辅助支撑固定；所述驱动手柄固定于上支撑臂上端的一侧，其与蜗轮蜗杆驱动器驱动定轴旋转机构转动，并利用蜗轮蜗杆驱动器的反行程自锁功能进行锁紧固定。

进一步地，微调滚柱导轨滑块包括滚柱导轨滑块、导轨滑块安装座、2个第一微调螺栓、第二微调螺栓、防松螺母，所述滚柱导轨滑块与导轨滑块安装座固连，导轨滑块安装座通过2个第一微调螺栓与滑动支撑座活动连接，第一微调螺栓用于控制滚柱导轨滑块向靠近床旁导轨的方向移动，所述带有防松螺母的第二微调螺栓与导轨滑块安装座螺纹连接，第二微调螺栓用于控制滚柱导轨滑块向远离床旁导轨方向移动，并锁紧固定。

进一步地，三轴平移机构包括第一直线模组、第一滑台、4个轴用锁紧器、4个手轮、固定座、第二直线模组、第二滑台、第二三模组连接件、第三直线模组、第三滑台、辅助支撑板、4个直线轴承座、2个Y向辅助支撑、Z向辅助支撑、RCM机构支撑板，所述第一、第二、第三直线模组相互垂直布置，第一直线模组沿床短轴方向布置，第二直线模组垂直于第一直线模组平面沿床长轴方向布置，第三直线模组垂直于第一、二直线模组平面布置，直线模组装有所述手轮和轴用锁紧器，其中第一直线模组两端均装有手轮和轴用锁紧器，以满足不同侧骨折复位需求；第一直线模组与所述第一滑台滑动连接，第一直线模组固定于手术床两侧的上支撑臂的凹槽内，所述固定座与第一滑台固连，第二滑台固定于固定座顶部，第二滑台与第二直线模组滑动连接，所述第二三模组连接件固定于第二直线模组一端，并与第三滑台固连，第三滑台与第三直线模组滑动连接，上述结构用于实现骨盆骨折块的三自由度平移；所述辅助支撑板固定于第二三模组连接件下方，4个直线轴承座分别固定于固定座和辅助支撑板上，所述Y向、Z向辅助支撑均与直线轴承座滑动连接，所述RCM机构支撑板固定于Z向辅助支撑下部，其与圆弧导轨RCM机构固连，用于增强骨折复位装置抵抗床短轴和长轴方向肌肉牵拉力的能力。

进一步地，圆弧导轨RCM机构包括圆弧导轨安装座、圆弧导轨固定板、2个第一梅花手柄螺栓、圆弧导轨模组、2个L型连接件、第四直线模组、第四滑台、开口型直线轴承座、圆弧滑块驱动杆、夹持机构连接座，所述圆弧导轨安装座与第三直线模组固连，所述圆弧导轨固定板与圆弧导轨安装座滑动连接，利用2个第一梅花手柄螺栓锁紧固定；所述圆弧导轨模组与圆弧导轨固定板固连，2个L型连接件固定于圆弧导轨固定板两端，圆弧导轨固定板利用L型连接件与所述第四直线模组固连，第四直线模组与所述第四滑台滑动连接，所述开口型直线轴承座固定于第四滑台上方，所述圆弧滑块驱动杆一端与开口型直线轴承座滑动连接，另一端与所述夹持机构连接座铰接，夹持机构连接座固定于圆弧导轨模组上，利用第四直线模组驱动夹持机构连接座沿着圆弧导轨模组移动；所述夹持机构连接座设置有限位块，利用机械结构进行限位，提高骨折复位的安全性。

进一步地，螺钉自旋夹持机构包括底板、2个侧板、2个第二梅花手柄螺栓、3个支撑轴承座、4个轴承、主钉夹具、副钉连接件、2个下压式轴用锁紧器、螺钉随意把持机构、主钉、副钉、外置弧形角度标尺，2个侧板对称固连于所述底板两侧，2个侧板与夹持机构连接座滑动连接，利用2个第二梅花手柄螺栓锁紧固定，便于螺钉自旋夹持机构拆卸，以满足手术消毒需要；所述内部嵌有轴承的3个支撑轴承座固定于底板上方，其中中部的支撑轴承座上镶嵌有2个轴承，所述主钉夹具和副钉连接件与轴承的内圈固连，并利用所述下压式轴用锁紧器进行周向锁紧固定，副钉连接件上固定有外置弧形角度标尺，用于测量骨盆骨折块定轴自旋转的角度，所述主钉夹具对所述主钉把持固定，所述螺钉随意把持机构安装于副钉连接件上，其对所述副钉把持固定，主钉和副钉可相对旋转，以满足骨盆骨折块绕着主钉轴线旋转的需求。

进一步地，健侧固定机构包括2个健侧支撑座、2个第一锁紧螺栓、2个立柱支座、第一支撑立柱、第二支撑立柱、2个横连杆、竖连杆、5个十字连接件、4个螺钉随意把持机构、4个健侧把持螺钉，2个健侧支撑座安装于手术床的床旁导轨上，并利用2个第一锁紧螺栓锁紧固定，所述第一、二支撑立柱固定于2个立柱支座内，立柱支座与健侧支撑座固连，2个横连杆、竖连杆和第一、二支撑立柱利用5个十字连接件相互固连，所述4个螺钉随意把持机构分别安装于2个横连杆上，并对所述健侧把持螺钉进行夹持固定。

进一步地，螺钉随意把持机构包括旋转固定夹、连杆、套筒、垫片、螺栓、把持夹具，所述旋转固定夹与所述连杆一端固连，连杆另一端装有所述套筒，并与所述把持夹具旋转连接，利用所述垫片和螺栓进行轴向固定，螺钉随意把持机构具有七个自由度，可实现把持螺钉的任意位置把持。

进一步地，临时辅助支撑机构包括临时支撑座、第二锁紧螺栓、临时支撑杆、锁紧器安装座、按压型锁紧器，所述临时支撑座与床旁导轨滑动连接，所述临时支撑杆与临时支撑座滑动连接，利用第二锁紧螺栓锁紧固定，临时支撑杆顶部固定有所述锁紧器安装座，所述按压型锁紧器利用螺纹与锁紧器安装座固连，按压型锁紧器与上支撑臂可拆连接，用于骨盆骨折块复位后骨折复位装置的临时固定。

进一步地，平移升降机构和直线模组设置有刻度线，精度设置为1mm，旋转机构上设置有外置角度卡尺，精度设置为1°，可直观显示平移、升降和旋转的运动量。该装置位于床上，上、下支撑臂角度设置为120°，患者身体上方的机构位于股骨上方，为术中操作和X线片拍摄留足空间。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

该装置安装于床旁导轨上，与手术床形成封闭式结构，没有立于床旁的机身，装置体积小，重量轻，占用空间小，便携性好，并借助手术床提供自身对抗应力，可提高骨折复位装置的承载能力和稳定性；患者身体上方的机构位于股骨上方，贴近人体上表面，力臂短，可提供较大的复位力，并可满足术中操作和拍摄X线片的空间要求；

装置的平移、升降和旋转都具有确定的运动，设置有外置标尺，直观显示机构的运动量，运动精度高，可减少透视次数，缩短手术时间，并通过手轮施加机构运动的驱动力，操作省力，各运动机构独立运动，独立锁紧，可维持骨折块实时位置，降低医生劳动强度；

螺钉随意把持机构具有七个自由度，可实现把持螺钉的任意位置把持，螺钉自旋夹持机构和骨盆骨折块形成封闭结构，结构之间相互约束，把持稳定；本装置的运动中心为空间虚拟点，位置可根据需求调整，为手术提供方便，并可根据手术要求和需要提供单侧和双侧复位操作，能够满足不同体型患者的手术需要。

附图说明

图1是本发明一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置的轴测视图；

图2是平移升降机构的结构示意图；

图3是定轴旋转机构的结构示意图；

图4是三轴平移机构的结构示意图；

图5是圆弧导轨RCM机构示意图；

图6是螺钉自旋夹持机构的结构示意图；

图7是健侧固定机构的结构示意图；

图8是螺钉随意把持机构的结构示意图；

图9是临时辅助支撑机构的结构示意图。

附图标记说明：

手术床1、平移升降机构2、定轴旋转机构3、三轴平移机构4、圆弧导轨RCM机构5，螺钉自旋夹持机构6、健侧固定机构7、临时辅助支撑机构8、滑动支撑座9、微调滚柱导轨滑块10、线轨限位器11、蜗轮丝杆升降器12、U形铰支座13、下支撑臂14、上支撑臂15、支撑轴16、蜗轮蜗杆驱动器17、收销式锁紧器18，辅助支杆上铰座19、辅助支撑杆20、辅助支杆下铰座21、辅助支撑滑台22、驱动手柄23、外置角度标尺24、滚柱导轨滑块25、导轨滑块安装座26、第一微调螺栓27、第二微调螺栓28、防松螺母29、第一直线模组30、第一滑台31、轴用锁紧器32、手轮33、固定座34、第二直线模组35、第二滑台36、第二三模组连接件37、第三直线模组38、第三滑台39、辅助支撑板40、直线轴承座41、Y向辅助支撑42、Z向辅助支撑43、RCM机构支撑板44、圆弧导轨安装座45、圆弧导轨固定板46、第一梅花手柄螺栓47-1、第二梅花手柄螺栓47-2、圆弧导轨模组48、L型连接件49、第四直线模组50、第四滑台51、开口型直线轴承座52、圆弧滑块驱动杆53、夹持机构连接座54、底板55、侧板56、支撑轴承座57、轴承58、主钉夹具59、副钉连接件60、下压式轴用锁紧器61、螺钉随意把持机构62、主钉63、副钉64、外置弧形角度标尺65、健侧支撑座66、第一锁紧螺栓67-1、第二锁紧螺栓67-2、立柱支座68、第一支撑立柱69、第二支撑立柱70、横连杆71、竖连杆72、十字连接件73、健侧把持螺钉74、旋转固定夹75、连杆76、套筒77、垫片78、螺栓79、把持夹具80、临时支撑座81、临时支撑杆82、锁紧器安装座83、按压型锁紧器84。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所做的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“设置”、“装有”、“固定”等应做广义理解。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为降低手术操作难度和医生劳动强度，提高骨折复位精度，相关技术中采用辅助工具和手术机器人进行骨折复位。由于骨盆骨折复位所需复位力大，对工作空间和精度要求高，现有的辅助工具完全依靠医生经验，复位精度无法保证，骨盆骨折机器人末端负载较小，无法满足临床对复位力的要求，并且机器人位于床侧，影响术中操作和术中X线片拍摄。

为此，本申请提供一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，以实现复位装置不影响术中操作和术中X线片拍摄的同时，具有更大的负载能力和更高的便携性的目的。具体如下所示：

参图1至图9所示，图1是本发明一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置的轴测视图，图2是平移升降机构的结构示意图，图3是定轴旋转机构的结构示意图，图4是三轴平移机构的结构示意图，图5是圆弧导轨RCM机构示意图，图6是螺钉自旋夹持机构的结构示意图，图7是健侧固定机构的结构示意图，图8是螺钉随意把持机构的结构示意图，图9是临时辅助支撑机构的结构示意图。

本实施例提供了一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，参图1～图9所示，该骨盆骨折复位装置包括2个平移升降机构2、2个定轴旋转机构3、三轴平移机构4、圆弧导轨RCM机构5，螺钉自旋夹持机构6、健侧固定机构7、2个临时辅助支撑机构8，2个平移升降机构2对称安装于手术床1两侧的床旁导轨上，并与床旁导轨滑动连接，用于骨折复位装置沿床旁导轨移动和垂直于床面升降；2个定轴旋转机构3对称分布于手术床1两侧，安装于平移升降机构2顶部，并与平移升降机构2铰接，所述三轴平移机构4与定轴旋转机构3固连，所述圆弧导轨RCM机构5固定于三轴平移机构4的前端，所述螺钉自旋夹持机构6与圆弧导轨RCM机构5固连，用于把持固定置入骨折块内的把持螺钉，所述定轴旋转机构3、圆弧导轨RCM机构5和螺钉自旋夹持机构6的轴线可汇交于一点，该点为骨折复位装置的虚拟旋转中心，旋转中心位置可根据需求调整，通过上述机构，可实现骨盆骨折块的把持固定及三自由度平移和三自由度定转心旋转；所述健侧固定机构7可实现对健侧把持螺钉的任意位置把持，并与手术床1的床旁导轨固连，用于牢固固定健侧半骨盆；2个临时辅助支撑机构8对称安装于手术床1两侧的床旁导轨上，并与定轴旋转机构3固连，用于骨盆骨折块复位后对骨折复位装置临时支撑；骨折复位装置可从定轴旋转机构拆开，将平移升降机构2和定轴旋转机构3沿着床旁导轨移动，为固定患侧骨折块和X线片拍摄让出操作空间；所述骨折复位装置安装于床旁导轨上，与手术床1形成封闭式结构，复位过程中，可借助手术床1提供自身对抗应力，可提高骨折复位装置的承载能力和稳定性。

本实施例中，参图1、图2所示，所述平移升降机构2包括滑动支撑座9、2个微调滚柱导轨滑块10、线轨限位器11、蜗轮丝杆升降器12、U形铰支座13，所述滑动支撑座9装有2个微调滚柱导轨滑块10和线轨限位器11，滑动支撑座9对称安装于手术床1两侧，利用微调滚柱导轨滑块10与手术床1的床旁导轨滑动连接，用于实现骨折复位装置整体沿床长轴平移，微调滚柱导轨滑块10与床旁导轨面接触，将滑动摩擦变为滚动摩擦，利用线轨限位器11进行锁紧固定；所述蜗轮丝杆升降器12固定于滑动支撑座9下部，蜗轮丝杆升降器12的输出端与所述U形铰支座13底部固连，U形铰支座13安装于滑动支撑座9的限位槽内，用于实现骨折复位装置整体垂直于床面升降，并利用蜗轮丝杆升降器12的反行程自锁功能进行锁紧固定。

本实施例中，参图1、图3所示，所述定轴旋转机构3包括下支撑臂14、上支撑臂15、支撑轴16、蜗轮蜗杆驱动器17、2个收销式锁紧器18，辅助支杆上铰座19、辅助支撑杆20、辅助支杆下铰座21、辅助支撑滑台22、微调滚柱导轨滑块10、线轨限位器11、驱动手柄23、外置角度标尺24，所述下支撑臂14一端装有2个收销式锁紧器18，并利用收销式锁紧器18与上支撑臂15锁紧固定和拆卸；下支撑臂14另一端与所述支撑轴16利用平键周向固定，所述支撑轴16安装于U形铰支座13的U形槽中，所述蜗轮蜗杆驱动器17与支撑轴16固连，所述外置角度标尺24固定于U形铰支座13外侧，用于测量骨盆骨折块定轴旋转的角度；所述辅助支杆上铰座19与上支撑臂15固连，所述辅助支撑杆20一端与辅助支杆上铰座19铰接，另一端与所述辅助支杆下铰座21铰接，辅助支杆下铰座21与所述装有微调滚柱导轨滑块10和线轨限位器11的辅助支撑滑台22固连，辅助支撑滑台22与手术床1两侧的床旁导轨滑动连接，用于定轴旋转机构3的辅助支撑和固定；所述驱动手柄23固定于上支撑臂15上端的一侧，其与蜗轮蜗杆驱动器17驱动定轴旋转机构3转动，并利用蜗轮蜗杆驱动器17的反行程自锁功能进行锁紧固定。

本实施例中，参图1、图2、图3所示，所述微调滚柱导轨滑块10包括滚柱导轨滑块25、导轨滑块安装座26、2个第一微调螺栓27、第二微调螺栓28、防松螺母29，所述滚柱导轨滑块25与导轨滑块安装座26固连，导轨滑块安装座26通过2个第一微调螺栓27与滑动支撑座9活动连接，第一微调螺栓27用于控制滚柱导轨滑块25向靠近床旁导轨的方向移动，所述带有防松螺母29的第二微调螺栓28与导轨滑块安装座26螺纹连接，第二微调螺栓28用于控制滚柱导轨滑块25向远离床旁导轨方向移动，并锁紧固定。

本实施例中，参图1、图4所示，所述三轴平移机构4包括第一直线模组30、第一滑台31、4个轴用锁紧器32、4个手轮33、固定座34、第二直线模组35、第二滑台36、第二三模组连接件37、第三直线模组38、第三滑台39、辅助支撑板40、4个直线轴承座41、2个Y向辅助支撑42、Z向辅助支撑43、RCM机构支撑板44，所述第一直线模组30、第二直线模组35、第三直线模组38相互垂直布置，第一直线模组30沿床短轴方向布置，第二直线模组35垂直于第一直线模组30平面沿床长轴方向布置，第三直线模组38垂直于第一直线模组30和第二直线模组35所在的平面布置，第一直线模组30、第二直线模组35、第三直线模组38均装有所述轴用锁紧器32和手轮33，其中第一直线模组30两端均装有轴用锁紧器32和手轮33，以满足不同侧骨折复位需求；第一直线模组30与所述第一滑台31滑动连接，第一直线模组30固定于手术床1两侧的上支撑臂15的凹槽内，所述固定座34与第一滑台31固连，第二滑台36固定于固定座34顶部，第二滑台36与第二直线模组35滑动连接，所述第二三模组连接件37固定于第二直线模组35一端，并与第三滑台39固连，第三滑台39与第三直线模组38滑动连接，上述结构用于实现骨盆骨折块的三自由度平移；所述辅助支撑板40固定于第二三模组连接件37下方，所述4个直线轴承座41固定于固定座34和辅助支撑板40上，所述Y向辅助支撑42、Z向辅助支撑43均与直线轴承座41滑动连接，所述RCM机构支撑板44固定于Z向辅助支撑43下部，并与圆弧导轨RCM机构5固连，用于增强骨折复位装置抵抗床短轴和长轴方向肌肉牵拉力的能力。

本实施例中，参图1、图5所示，所述圆弧导轨RCM机构5包括圆弧导轨安装座45、圆弧导轨固定板46、2个第一梅花手柄螺栓47-1、圆弧导轨模组48、2个L型连接件49、第四直线模组50、第四滑台51、开口型直线轴承座52、圆弧滑块驱动杆53、夹持机构连接座54，所述圆弧导轨安装座45与第三直线模组38固连，所述圆弧导轨固定板46与圆弧导轨安装座45滑动连接，以满足不同侧骨折复位需求，利用2个第一梅花手柄螺栓47-1锁紧固定；所述圆弧导轨模组48与圆弧导轨固定板46固连，2个L型连接件49固定于圆弧导轨固定板46两端，圆弧导轨固定板46利用L型连接件49与所述第四直线模组50固连，第四直线模组50与所述第四滑台51滑动连接，所述开口型直线轴承座52固定于第四滑台51上方，所述圆弧滑块驱动杆53一端与开口型直线轴承座52滑动连接，另一端与所述夹持机构连接座54铰接，夹持机构连接座54固定于圆弧导轨模组48上，利用第四直线模组50驱动夹持机构连接座54沿着圆弧导轨模组48移动；所述夹持机构连接座54设置有限位块，利用机械结构进行限位，提高骨折复位的安全性。

本实施例中，参图1、图6所示，所述螺钉自旋夹持机构6包括底板55、2个侧板56、2个第二梅花手柄螺栓47-2、3个支撑轴承座57、4个轴承58、主钉夹具59、副钉连接件60、2个下压式轴用锁紧器61、螺钉随意把持机构62、主钉63、副钉64、外置弧形角度标尺65，2个侧板56对称分布于所述底板55两侧，并与底板55固连，2个侧板56与夹持机构连接座54滑动连接，利用2个第二梅花手柄螺栓47-2锁紧固定，便于螺钉自旋夹持机构6拆卸，以满足手术消毒需要；所述内部嵌有轴承58的3个支撑轴承座57固定于底板55上方，其中中部的支撑轴承座57上镶嵌有2个轴承58，所述主钉夹具59和副钉连接件60与轴承58的内圈固连，并利用所述下压式轴用锁紧器61进行周向锁紧固定，副钉连接件60上固定有外置弧形角度标尺65，用于测量骨盆骨折块定轴自旋转的角度，所述主钉夹具59对所述主钉63进行把持固定，所述螺钉随意把持机构62安装于副钉连接件60上，其对所述副钉64进行把持固定，主钉63和副钉64可相对旋转，以满足骨盆骨折块绕着主钉63轴线旋转的需求。

本实施例中，参图1、图7所示，所述健侧固定机构7包括2个健侧支撑座66、2个第一锁紧螺栓67-1、2个立柱支座68、第一支撑立柱69、第二支撑立柱70、2个横连杆71、竖连杆72、5个十字连接件73、4个螺钉随意把持机构62、4个健侧把持螺钉74，2个健侧支撑座66安装于手术床1的床旁导轨上，并利用2个第一锁紧螺栓67-1锁紧固定，所述第一支撑立柱69、第二支撑立柱70分别固定于2个立柱支座68内，立柱支座68与健侧支撑座66上部固连，2个横连杆71、竖连杆72和第一支撑立柱69、第二支撑立柱70利用5个十字连接件73相互固连，所述4个螺钉随意把持机构62分别安装于2个横连杆71上，并对所述健侧把持螺钉74进行夹持固定。

本实施例中，参图1、图6、图7、图8所示，所述螺钉随意把持机构62包括旋转固定夹75、连杆76、套筒77、垫片78、螺栓79、把持夹具80，所述旋转固定夹75与所述连杆76一端固连，连杆76另一端装有所述套筒77，并与所述把持夹具80旋转连接，利用所述垫片78和螺栓79进行轴向固定。螺钉随意把持机构62具有七个自由度，可实现把持螺钉的任意位置把持。

本实施例中，参图1、图3、图9所示，所述临时辅助支撑机构8包括临时支撑座81、第二锁紧螺栓67-2、临时支撑杆82、锁紧器安装座83、按压型锁紧器84，所述临时支撑座81与床旁导轨滑动连接，所述临时支撑杆82与临时支撑座81滑动连接，利用第二锁紧螺栓67-2锁紧固定，临时支撑杆82顶部固定有所述锁紧器安装座83，所述按压型锁紧器84利用螺纹与锁紧器安装座83固连，按压型锁紧器84与上支撑臂15可拆连接，用于骨盆骨折块复位后骨折复位装置的临时固定。

本发明的工作原理为：

首先，将把持螺钉分别置于健侧和患侧骨盆中，将3根把持螺钉置于健侧半骨盆，1根把持螺钉置于健侧股骨，2根把持螺钉置于患侧骨盆。将健侧把持螺钉通过4个螺钉随意把持机构固定把持，4个螺钉随意把持机构与上横连杆固连，通过健侧固定机构将骨盆稳固固定；将平移升降机构对称安装于手术床两侧的床旁导轨上，定轴旋转机构安装于平移升降机构顶部，临时辅助支撑机构对称安装于手术床两侧的床旁导轨上，并与定轴旋转机构固连，三轴平移机构与定轴旋转机构的上支撑臂固连，圆弧导轨RCM机构固定于三轴平移机构的前端，螺钉自旋夹持机构与圆弧导轨RCM机构固连；将主钉夹具和螺钉随意把持机构分别夹持主钉和副钉，骨盆骨折复位装置连接完成；然后，建立骨盆骨折术前CT三维模型，进行骨折块复位路径规划。最后，手动操作装置的平移和旋转机构，通过六自由度平移和旋转实施骨折复位，利用X相片反复观察骨折块复位情况，并指导复位装置进行调整，先进行平移完成粗复位，后进行骨折块姿态调整，最后进行骨盆骨折块位置调整，完成骨折块精确复位。然后将临时辅助支撑机构锁紧固定，将患侧上、下支撑臂连接的收销式锁紧器解锁，将平移升降机构和定轴旋转机构沿着床旁导轨移动，并将上、下支撑臂的收销式锁紧器锁紧，健侧进行同样操作，避让出骨盆侧面的空间，从侧面向骨盆置钉，将骨折块进行临时固定。

本发明提供一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，具有如下有益效果：

1)该装置与手术床形成封闭式结构，借助手术床提供自身对抗应力，可提高骨折复位装置的承载能力和稳定性；

2)患者身体上方的机构位于股骨上方，贴近患者上表面，力臂短，可提供较大的复位力，并可满足术中操作和拍摄X线片的空间要求；

3)装置的平移、升降和旋转都具有确定的运动，通过手轮施加机构运动的驱动力，操作省力，各运动机构独立运动，独立锁紧，可维持骨折块实时位置，降低医生劳动强度；

4)患侧螺钉把持机构具有七个自由度，可实现把持螺钉任意位置把持，并且本装置的运动中心为空间虚拟点，位置可根据需求调整，为手术提供方便。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述骨折复位装置包括平移升降机构、定轴旋转机构、三轴平移机构、圆弧导轨RCM机构，螺钉自旋夹持机构、健侧固定机构、临时辅助支撑机构，所述平移升降机构对称安装于手术床两侧的床旁轨道上，用于骨折复位装置沿水平与竖直方向移动，所述定轴旋转机构对称分布于手术床两侧，安装于平移升降机构顶部，并与平移升降机构铰接，所述三轴平移机构与定轴旋转机构的上支撑臂固连，所述圆弧导轨RCM机构固定于三轴平移机构的前端，所述螺钉自旋夹持机构与圆弧导轨RCM机构固连，用于把持固定置入骨折块内的把持螺钉，所述定轴旋转机构、圆弧导轨RCM机构和螺钉自旋夹持机构的轴线可汇交于一点，该点为骨折复位装置的虚拟旋转中心，通过上述机构，可实现骨盆骨折块的把持固定及三自由度平移和三自由度定转心旋转；所述安装于床旁轨道上的健侧固定机构可实现对健侧把持螺钉的任意位置把持，用于牢固固定健侧半骨盆；所述临时辅助支撑机构对称安装于手术床两侧的床旁导轨上，并与定轴旋转机构固连，用于骨盆骨折块复位后对骨折复位装置临时支撑；骨折复位装置可从定轴旋转机构拆开，将平移升降机构和定轴旋转机构沿床旁导轨移动，为固定患侧骨折块和X线片拍摄让出操作空间；骨折复位装置安装于床旁导轨上，与手术床形成封闭式结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述平移升降机构包括滑动支撑座、微调滚柱导轨滑块、线轨限位器、蜗轮丝杆升降器、U形铰支座，所述滑动支撑座装有所述微调滚柱导轨滑块和线轨限位器，滑动支撑座对称安装于手术床两侧，利用微调滚柱导轨滑块与手术床的床旁导轨滑动连接，用于实现骨折复位装置整体沿床长轴平移，微调滚柱导轨滑块与床旁导轨面接触，将滑动摩擦变为滚动摩擦，利用线轨限位器进行锁紧固定；所述蜗轮丝杆升降器固定于滑动支撑座下部，蜗轮丝杆升降器的输出端与所述U形铰支座底部固连，U形铰支座安装于滑动支撑座的限位槽内，用于实现骨折复位装置整体垂直于床面升降，并利用蜗轮丝杆升降器的反行程自锁功能进行锁紧固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述定轴旋转机构包括下支撑臂、上支撑臂、支撑轴、蜗轮蜗杆驱动器、收销式锁紧器，辅助支杆上铰座、辅助支撑杆、辅助支杆下铰座、辅助支撑滑台、微调滚柱导轨滑块、线轨限位器、驱动手柄、外置角度标尺，所述下支撑臂一端装有所述收销式锁紧器，并利用收销式锁紧器与上支撑臂锁紧固定和拆卸；下支撑臂的另一端与所述支撑轴利用平键周向固定，所述支撑轴安装于U形铰支座的U形槽中，所述蜗轮蜗杆驱动器与支撑轴固连，所述外置角度标尺固定于U形铰支座外侧，用于测量骨盆骨折块的定轴旋转角度；所述辅助支杆上铰座与上支撑臂固连，所述辅助支撑杆一端与辅助支杆上铰座铰接，另一端与所述辅助支杆下铰座铰接，辅助支杆下铰座与所述装有微调滚柱导轨滑块和线轨限位器的辅助支撑滑台固连，辅助支撑滑台与手术床两侧的床旁导轨滑动连接，用于定轴旋转机构的辅助支撑固定；所述驱动手柄固定于上支撑臂上端的一侧，驱动手柄与蜗轮蜗杆驱动器共同驱动定轴旋转机构转动，并利用蜗轮蜗杆驱动器的反行程自锁功能进行锁紧固定。

4.根据权利要求3所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：微调滚柱导轨滑块包括滚柱导轨滑块、导轨滑块安装座、第一微调螺栓、第二微调螺栓、防松螺母，所述滚柱导轨滑块与导轨滑块安装座固连，导轨滑块安装座通过所述第一微调螺栓与滑动支撑座活动连接，第一微调螺栓用于控制滚柱导轨滑块向靠近床旁导轨的方向移动，所述带有防松螺母的第二微调螺栓与导轨滑块安装座螺纹连接，第二微调螺栓用于控制滚柱导轨滑块向远离床旁导轨方向移动，并锁紧固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述三轴平移机构包括第一直线模组、第一滑台、轴用锁紧器、手轮、固定座、第二直线模组、第二滑台、第二三模组连接件、第三直线模组、第三滑台、辅助支撑板、直线轴承座、Y向辅助支撑、Z向辅助支撑、RCM机构支撑板，所述第一、第二、第三直线模组相互垂直布置，第一直线模组沿床短轴方向布置，第二直线模组垂直于第一直线模组平面沿床长轴方向布置，第三直线模组垂直于第一、二直线模组平面布置，直线模组上装有所述手轮和轴用锁紧器，其中第一直线模组两端均装有手轮和轴用锁紧器；第一直线模组与所述第一滑台滑动连接，第一直线模组固定于手术床两侧的上支撑臂的凹槽内，所述固定座与第一滑台固连，所述第二滑台固定于固定座顶部，第二滑台与第二直线模组滑动连接，所述第二三模组连接件固定于第二直线模组一端，并与所述第三滑台固连，第三滑台与第三直线模组滑动连接，上述结构用于实现骨盆骨折块的三自由度平移；所述辅助支撑板固定于第二三模组连接件下方，所述直线轴承座固定于固定座和辅助支撑板上，所述Y向、Z向辅助支撑均与直线轴承座滑动连接，所述RCM机构支撑板固定于Z向辅助支撑下部，其与圆弧导轨RCM机构固连。

6.根据权利要求1所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述圆弧导轨RCM机构包括圆弧导轨安装座、圆弧导轨固定板、第一梅花手柄螺栓、圆弧导轨模组、L型连接件、第四直线模组、第四滑台、开口型直线轴承座、圆弧滑块驱动杆、夹持机构连接座，所述圆弧导轨安装座与第三直线模组固连，所述圆弧导轨固定板与圆弧导轨安装座滑动连接，利用所述第一梅花手柄螺栓锁紧固定；所述圆弧导轨模组与圆弧导轨固定板固连，所述L型连接件固定于圆弧导轨固定板两端，圆弧导轨固定板利用L型连接件与所述第四直线模组固连，第四直线模组与所述第四滑台滑动连接，所述开口型直线轴承座固定于第四滑台上方，所述圆弧滑块驱动杆一端与开口型直线轴承座滑动连接，另一端与所述夹持机构连接座铰接，夹持机构连接座固定于圆弧导轨模组上，利用第四直线模组驱动夹持机构连接座沿着圆弧导轨模组移动；所述夹持机构连接座设置有限位块，利用机械结构进行限位。

7.根据权利要求1所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述螺钉自旋夹持机构包括底板、侧板、第二梅花手柄螺栓、支撑轴承座、轴承、主钉夹具、副钉连接件、下压式轴用锁紧器、螺钉随意把持机构、主钉、副钉、外置弧形角度标尺，所述侧板对称分布于所述底板两侧，并与底板固连，侧板与夹持机构连接座滑动连接，利用所述第二梅花手柄螺栓锁紧固定；所述内部嵌有轴承的支撑轴承座固定于底板上方，所述主钉夹具和副钉连接件与轴承的内圈固连，并利用所述下压式轴用锁紧器进行周向锁紧固定，副钉连接件上固定有外置弧形角度标尺，用于测量骨盆骨折块定轴自旋转的角度，所述主钉夹具对所述主钉把持固定，所述螺钉随意把持机构安装于副钉连接件上，对所述副钉把持固定，主钉和副钉可相对旋转，以满足骨盆骨折块绕着主钉轴线旋转的需求。

8.根据权利要求1所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述健侧固定机构包括健侧支撑座、第一锁紧螺栓、立柱支座、第一支撑立柱、第二支撑立柱、横连杆、竖连杆、十字连接件、螺钉随意把持机构、健侧把持螺钉，所述健侧支撑座安装于手术床的床旁导轨上，并利用所述第一锁紧螺栓锁紧固定，所述第一、二支撑立柱固定于所述立柱支座内，立柱支座与健侧支撑座上部固连，所述横连杆、竖连杆和第一、二支撑立柱利用十字连接件相互固连，所述螺钉随意把持机构安装于横连杆上，并对所述健侧把持螺钉进行夹持固定。

9.根据权利要求8所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：所述螺钉随意把持机构包括旋转固定夹、连杆、套筒、垫片、螺栓、把持夹具，所述旋转固定夹与所述连杆一端固连，连杆另一端装有所述套筒，并与所述把持夹具旋转连接，利用所述垫片和螺栓进行轴向固定，螺钉随意把持机构具有七个自由度，实现把持螺钉的任意位置把持。

10.根据权利要求1所述的一种用于骨盆骨折闭合复位的骨折复位装置，其特征在于：临时辅助支撑机构包括临时支撑座、第二锁紧螺栓、临时支撑杆、锁紧器安装座、按压型锁紧器，所述临时支撑座与床旁导轨滑动连接，所述临时支撑杆与临时支撑座滑动连接，利用第二锁紧螺栓锁紧固定，临时支撑杆顶部固定有所述锁紧器安装座，所述按压型锁紧器利用螺纹与锁紧器安装座固连，按压型锁紧器与上支撑臂可拆连接，用于骨盆骨折块复位后骨折复位装置的临时固定。