CN120131365A - 一种可调定位模组、膝关节置换定位平台及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调定位模组、膝关节置换定位平台及定位方法，其中可调定位模组，包括：定位台；第一支撑板，其用于支撑人体的上半身；第二支撑板，其用于支撑人体的腿部，第二支撑板呈倒V状；第三支撑板，其用于支撑人体的足部；第一支撑板斜向滑动设置于定位台上，定位台上设有用于驱动第一支撑板相对定位台斜向直线滑动的第一驱动机构，第二支撑板水平直线滑动连接于定位台上，第三支撑板滑动设置于定位台上，定位台上设有用于驱动第三支撑板相对定位台竖直及水平直线滑动的第二驱动机构。本发明能够适用于不同腿部长度的患者，方便了膝关节置换手术的进行，并能够提高截骨操作的便利性和准确性。

Description

一种可调定位模组、膝关节置换定位平台及定位方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种可调定位模组、膝关节置换定位平台及定位方法。

背景技术

膝关节置换术是治疗膝关节疾病临床常用的手术，通过使用人工假体替代已经破坏的关节软骨，达到解除关节疼痛、改善关节功能、纠正关节畸形和获得关节长期稳定的目标。术中，患者取仰卧位，常采用膝前正中纵行切口，自髌骨上方6-10cm开始向下至胫骨结节下1-2cm,逐层切开后向外侧脱位髌骨，再屈膝切除半月板前交叉韧带和增生骨赘以彻底显露膝关节，随后垂直于胫骨长轴行胫骨平台切骨，再外翻6°行股骨远端切骨(股骨前后髁和前后斜面切骨)，最后安装合适大小的假体，且待复位膝关节并屈伸活动表明关节稳定后逐层缝合切口。

由于膝关节置换手术需要在患肢屈膝状态下进行，常规的手术台虽然可以采用支撑垫对屈膝状态下的患肢进行支撑，但不同患者的患肢在大腿部和小腿部的长度方面可能存在差异，无法保证支撑垫能够对患肢进行很好的支撑(即患肢的大腿部和小腿部均能够贴合于支撑垫上)，从而影响后续的截骨定位操作。同时，现有采用截骨器以髓外定位方法对股骨和胫骨进行截骨定位时，需要打钉固定，不仅操作工序较多，且出现操作失误时，前一次定位操作在股骨和胫骨上留下的痕迹也会对下一次定位操作造成限制，提高操作的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调定位模组、膝关节置换定位平台及定位方法，该可调定位模组、膝关节置换定位平台及定位方法能够适用于不同腿部长度的患者，方便了膝关节置换手术的进行，并能够提高截骨操作的便利性和准确性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种可调定位模组，包括：

定位台；

第一支撑板，其用于支撑人体的上半身；

第二支撑板，其用于支撑人体的腿部，第二支撑板呈倒V状；

第三支撑板，其用于支撑人体的足部；

其中，所述第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板依次呈直线排布于定位台上，第一支撑板斜向滑动设置于定位台上，定位台上设有用于驱动第一支撑板相对定位台斜向直线滑动的第一驱动机构，第一支撑板的滑动方向与第二支撑板的左段部的倾斜方向相平行，第二支撑板水平直线滑动连接于定位台上，第二支撑板的左段部和右段部上均设有与其相平行设置的定位板，定位板和第二支撑板之间通过连接板实现连接，连接板呈倒L状且其的横向段和纵向段均为可伸缩结构，连接板的一端固定连接于第二支撑板上且其的另一端阻尼转动连接于定位板上，定位板上贯穿开设有定位孔，定位板上阻尼滑动并转动连接有两个红外线发射器，两个红外线发射器相对定位孔呈左右对称设置，定位孔内滑动连接有定位座，定位座为可伸缩结构且其上贯穿开设有用于供超声骨刀的刀头穿过的通孔，定位座的两端分别转动连接于两个红外发射器上，定位座相对红外发射器的转动方向与刀头穿过通孔的方向相垂直，第三支撑板滑动设置于定位台上，定位台上设有用于驱动第三支撑板相对定位台竖直及水平直线滑动的第二驱动机构，第三支撑板的水平滑动方向与第二支撑板的水平滑动方向相垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动机构包括第一升降台，第一支撑板通过滚轮水平滑动连接于升降台的顶面上，定位台上开设有若干呈倾斜设置的导向槽，第一支撑板上设有与导向槽一一对应的凸块，凸块滑动连接于相对应的导向槽内，第一升降台竖直滑动设置于定位台上，定位台上安装有用于驱动第一升降台相对定位台竖直移动的第一直线驱动装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位板上设有伸缩杆，伸缩杆的伸缩方向与定位板相平行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位台上滑动设置有滑动座并设有用于驱动滑动座相对定位台水平滑动的第二直线驱动装置，滑动座的滑动方向与第二支撑板的滑动方向相垂直，滑动座和定位台上均设有导向杆且两根导向杆相平行设置，左段部和右段部的外端分别套设于两根导向杆上，左段部和右段部的内端之间相铰接，两根导向杆之间距离最短时，第一支撑板的滑动方向与左段部的倾斜方向相平行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第三支撑板上水平直线滑动连接有用于抵住足部的限位块，限位块上与足部相接触的侧面呈斜面状且其的倾斜方向与第二支撑部的右段部的倾斜方向相垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二驱动机构包括第二升降台，第三支撑板水平滑动设置于第二升降台的顶面上，第二升降台上设有用于驱动第三支撑板相对第二升降台水平滑动的第三直线驱动装置，第二升降台竖直滑动设置于定位台上，定位台上安装有用于驱动第二升降台相对定位台竖直移动的第四直线驱动装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述左段部和右段部上均设有用于将腿部固定于其上的束缚带。

本发明还提供了一种膝关节置换定位平台，包括：

床体，其上设有上述技术方案中任一项所述的可调定位模组；

升降底座，其用于支撑床体。

本发明还提供了一种基于上述技术方案中所述膝关节置换定位平台的定位方法，包括：

步骤一：患者躺于床体上，此时患者的臀部位于第一支撑板的特定位置上，同时患肢的大腿部贴合并放于左段部上；

步骤二：通过第一驱动机构驱动第一支撑板相对定位台斜向滑动，使得患肢上膝关节的位置位于左段部和右段部之间的连接处上，随后通过第二驱动机构驱动第三支撑板相对定位台竖直和水平滑动，使得右段部贴合并支撑患肢的小腿部且第三支撑板抵住并支撑患肢的足部；

步骤三：根据患肢内股骨和胫骨的轴线方向，将定位板相对第二支撑板进行转动，并将连接板沿其横向段伸缩，使得股骨远端和胫骨平台分别与两块定位板的定位孔相对，随后将连接板沿其纵向段伸缩，调整定位板和腿部之间的距离；

步骤四：移动红外线发射器，通过两个红外线发射器的照射点确定截骨轨迹的两端，同时定位座伸缩确定截骨轨迹；

步骤五：将红外线发射器相对定位板进行转动，调整截骨角度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤二中，患肢上膝关节的位置向左段部和右段部之间的连接处移动的过程中，患肢的大腿部始终贴合于左段部上。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

(1)本发明通过第二支撑板对患肢膝关节的支撑效果，结合第一支撑板和第二支撑板的可调节效果，使得装置能够适用于不同腿部长度的患者使用，保障了患者仰卧位时姿态的自然和舒适性，从而在方便膝关节置换手术的进行的同时也提高了装置的适用范围。

(2)本发明通过第二支撑板上定位板的结构设置，实现了在确定截骨轨迹的同时完成对后续超声骨刀刀头的移动限制，提高了截骨操作的便利性且保障了截骨的准确性。同时，由于红外线发射器和定位座在定位板上的转动设置，使得用于胫骨定位截骨使用的定位板也能够用于股骨的定位截骨，操作更加灵活。

附图说明

图1是本发明一种膝关节置换定位平台的结构示意图。

图2是本发明一种膝关节置换定位平台局部一的结构示意图。

图3是图2中所示定位板的结构示意放大图。

图4是图1中所示定位台局部一的结构示意剖视图。

图5是本发明一种膝关节置换定位平台局部二的结构示意图。

图6是图2中所示定位台局部二的结构示意剖视图。

图7是图2中所示定位台局部三的结构示意剖视图。

图8是本发明一种膝关节置换定位平台局部三的结构示意图。

图9是图8中所示定位台局部四的结构示意剖视图。

图10是图8中所示定位台局部五的结构示意剖视图。

其中，床体11，升降底座12，可调定位模组2，定位台21，第一支撑板22，第二支撑板23，第三支撑板24，第一驱动机构25，第二驱动机构26，左段部31，右段部32，束缚带33，定位板4，定位孔41，红外线发射器42，定位座43，通孔44，伸缩杆45，连接板5，横向段51，纵向段52，第一升降台61，滚轮62，导向槽63，凸块64，第一直线驱动装置65，滑动座71，第二直线驱动装置72，导向杆73，支撑垫74，限位块8，斜面状81，第二升降台91，第三直线驱动装置92，第四直线驱动装置93。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图10，本实施例一种膝关节置换定位平台，包括床体11和用于支撑床体11的升降底座12，所述床体11上设有可调定位模组2，可调定位模组2包括定位台21、用于支撑人体上半身的第一支撑板22、用于支撑人体腿部的第二支撑板23以及用于支撑人体足部的第三支撑板24，第一支撑板22、第二支撑板23以及第三支撑板24依次呈直线排布于定位台21上，第一支撑板22斜向滑动设置于定位台21上，定位台21上设有用于驱动第一支撑板22相对定位台21斜向直线滑动的第一驱动机构25，第一支撑板22的滑动方向与第二支撑板23的左段部31的倾斜方向相平行，第二支撑板23呈倒V状且其水平直线滑动连接于定位台21上，第二支撑板23的左段部31和右段部32上均设有与其相平行设置的定位板4，定位板4和第二支撑板23之间通过连接板5实现连接，连接板5呈倒L状且其的横向段51和纵向段52均为可伸缩结构，连接板5的一端固定连接于第二支撑板23上且其的另一端阻尼转动连接于定位板4上，定位板4上贯穿开设有定位孔41，定位板4上阻尼滑动并转动连接有两个红外线发射器42，两个红外线发射器42相对定位孔41呈左右对称设置，定位孔41内滑动连接有定位座43，定位座43为可伸缩结构且其上贯穿开设有用于供超声骨刀的刀头穿过的通孔44，定位座43的两端分别转动连接于两个红外发射器上，定位座43相对红外发射器的转动方向与刀头穿过通孔44的方向相垂直，第三支撑板24滑动设置于定位台21上，定位台21上设有用于驱动第三支撑板24相对定位台21竖直及水平直线滑动的第二驱动机构26，第三支撑板24的水平滑动方向与第二支撑板23的水平滑动方向相垂直。

使用时，患者躺于床体11上，此时患者的臀部位于第一支撑板22的特定位置上，同时患肢的大腿部贴合并放于左段部31上，接着通过第一驱动机构25驱动第一支撑板22相对定位台21斜向滑动，使得患肢上膝关节的位置能够移至左段部31和右段部32之间的连接处上，且在此过程中，患肢的大腿部始终贴合于左段部31上，然后再通过第二驱动机构26驱动第三支撑板24相对定位台21竖直和水平滑动，使得右段部32贴合并支撑患肢的小腿部且第三支撑板24抵住并支撑患肢的足部，从而完成患肢在第二支撑板23上的放置，使得装置能够适用于不同患肢长度的患者使用，提高了装置的适用范围。

进行截骨定位时，根据患肢内股骨和胫骨的轴线方向，将定位板4相对第二支撑板23进行转动，并将连接板5沿其横向段51伸缩，使得股骨远端和胫骨平台能够分别与两块定位板4的定位孔41相对，然后将连接板5沿其纵向段52伸缩，调整定位板4和腿部之间的距离，然后移动红外线发射器42，通过两个红外线发射器42的照射点确定截骨轨迹的两端，同时定位座43伸缩确定截骨轨迹，随后将红外线发射器42相对定位板4进行转动，使得红外线发射器42带动定位座43转动，从而调整截骨角度。

参见图2，所述左段部31和右段部32上均设有用于将腿部固定于其上的束缚带33，提高了患肢在第二支撑板23位置状态的稳定性。本实施例中，所述束缚带33包括左带体和右带体，左带体和右带体的外端均固定连接于第二支撑板23上且两者的内端之间通过魔术贴实现连接。

参见图3，所述定位板4上设有伸缩杆45，伸缩杆45的伸缩方向与定位板4相平行，方便了经由股骨和胫骨的两端的位置来确定其轴线的方向，保障了定位板4相对第二支撑板23进行转动的便利性和准确性。

参见图4、图5，所述第一驱动机构25包括第一升降台61，第一支撑板22通过滚轮62水平滑动连接于升降台的顶面上，定位台21上开设有若干呈倾斜设置的导向槽63，第一支撑板22上设有与导向槽63一一对应的凸块64，凸块64滑动连接于相对应的导向槽63内，第一升降台61竖直滑动设置于定位台21上，定位台21上安装有用于驱动第一升降台61相对定位台21竖直移动的第一直线驱动装置65。当第一直线驱动装置65驱动第一升降台61竖直方向上移动时，由于凸块64和导向槽63的配合，使得第一支撑板22能够在第一升降台61的推动下斜向移动，从而在左段部31持续支撑大腿部的基础上实现将患肢的膝关节移至左段部31和右段部32之间的连接处上的效果，降低了大腿部的长度对装置使用的限制，使得装置能够适用于不同大腿部长度的患者使用。

本实施例中，所述第一直线驱动装置65为螺杆电机，第一升降台61的底面上一体式连接有延伸部，延伸部滑动连接于定位台21上，延伸部以螺纹配合的方式套设于螺杆电机的输出轴上。

参见图5-图7，所述定位台21上滑动设置有滑动座71并设有用于驱动滑动座71相对定位台21水平滑动的第二直线驱动装置72，滑动座71的滑动方向与第二支撑板23的滑动方向相垂直，滑动座71和定位台21上均设有导向杆73且两根导向杆73相平行设置，左段部31和右段部32的外端分别套设于两根导向杆73上，左段部31和右段部32的内端之间相铰接，使得处于夹角设置的左段部31和右段部32能够处于同一平面上，实现将第二支撑板23收起的效果，从而减小装置的包装体积来降低运输成本，两根导向杆73之间距离最短时，第一支撑板22的滑动方向与左段部31的倾斜方向相平行。

本实施例中，所述第二直线驱动装置72为电动推杆，电动推杆的推块固定连接于滑动座71的内端上。

本实施例中，所述定位台21上设有用于支撑腿部的支撑垫74，支撑垫74的顶面呈平面状，支撑垫74能够架设于两根导向杆73上，降低导向杆73支撑腿部的不适感。

参见图8，所述第三支撑板24上水平直线滑动连接有用于抵住足部的限位块8，限位块8的滑动方向与第二支撑板23的滑动方向相平行，使得装置能够适用于左右下肢的单膝关节置换手术的使用，限位块8上与足部相接触的侧面呈斜面状81且其的倾斜方向与第二支撑部的右段部32的倾斜方向相垂直，保障了足部在第三支撑板24上搁置的稳定性和舒适度，降低了由于足部移位造成腿部位置发生变化而影响手术操作的风险。

参见图9、图10，所述第二驱动机构26包括第二升降台91，第三支撑板24水平滑动设置于第二升降台91的顶面上，第二升降台91上设有用于驱动第三支撑板24相对第二升降台91水平滑动的第三直线驱动装置92，第二升降台91竖直滑动设置于定位台21上，定位台21上安装有用于驱动第二升降台91相对定位台21竖直移动的第四直线驱动装置93。通过第三直线驱动装置92驱动第三支撑板24水平滑动的驱动效果以及第四直线驱动装置93驱动第二升降台91竖直滑动的驱动效果，使得右段部32在贴合并支撑患肢小腿部的同时第三支撑板24能够对足部进行支撑，保障了患肢在第二支撑板23上放置状态的稳定性。

本实施例中，所述第三直线驱动装置92为电动推杆，电动推杆的推块与第三支撑板24固定连接，第四直线驱动装置93为两个螺杆电机，两个螺杆电机相对第二升降台91呈左右对称设置，第二升降台91的两端均以螺纹配合的方式分别套设于两个螺杆电机的输出轴上。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调定位模组，其特征在于，包括：

定位台；

第一支撑板，其用于支撑人体的上半身；

第二支撑板，其用于支撑人体的腿部，第二支撑板呈倒V状；

第三支撑板，其用于支撑人体的足部；

其中，所述第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板依次呈直线排布于定位台上，第一支撑板斜向滑动设置于定位台上，定位台上设有用于驱动第一支撑板相对定位台斜向直线滑动的第一驱动机构，第一支撑板的滑动方向与第二支撑板的左段部的倾斜方向相平行，第二支撑板水平直线滑动连接于定位台上，第二支撑板的左段部和右段部上均设有与其相平行设置的定位板，定位板和第二支撑板之间通过连接板实现连接，连接板呈倒L状且其的横向段和纵向段均为可伸缩结构，连接板的一端固定连接于第二支撑板上且其的另一端阻尼转动连接于定位板上，定位板上贯穿开设有定位孔，定位板上阻尼滑动并转动连接有两个红外线发射器，两个红外线发射器相对定位孔呈左右对称设置，定位孔内滑动连接有定位座，定位座为可伸缩结构且其上贯穿开设有用于供超声骨刀的刀头穿过的通孔，定位座的两端分别转动连接于两个红外发射器上，定位座相对红外发射器的转动方向与刀头穿过通孔的方向相垂直，第三支撑板滑动设置于定位台上，定位台上设有用于驱动第三支撑板相对定位台竖直及水平直线滑动的第二驱动机构，第三支撑板的水平滑动方向与第二支撑板的水平滑动方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的可调定位模组，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一升降台，第一支撑板通过滚轮水平滑动连接于升降台的顶面上，定位台上开设有若干呈倾斜设置的导向槽，第一支撑板上设有与导向槽一一对应的凸块，凸块滑动连接于相对应的导向槽内，第一升降台竖直滑动设置于定位台上，定位台上安装有用于驱动第一升降台相对定位台竖直移动的第一直线驱动装置。

3.根据权利要求1所述的可调定位模组，其特征在于：所述定位板上设有伸缩杆，伸缩杆的伸缩方向与定位板相平行。

4.根据权利要求1所述的可调定位模组，其特征在于：所述定位台上滑动设置有滑动座并设有用于驱动滑动座相对定位台水平滑动的第二直线驱动装置，滑动座的滑动方向与第二支撑板的滑动方向相垂直，滑动座和定位台上均设有导向杆且两根导向杆相平行设置，左段部和右段部的外端分别套设于两根导向杆上，左段部和右段部的内端之间相铰接，两根导向杆之间距离最短时，第一支撑板的滑动方向与左段部的倾斜方向相平行。

5.根据权利要求1所述的可调定位模组，其特征在于：所述第三支撑板上水平直线滑动连接有用于抵住足部的限位块，限位块上与足部相接触的侧面呈斜面状且其的倾斜方向与第二支撑部的右段部的倾斜方向相垂直。

6.根据权利要求1所述的可调定位模组，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二升降台，第三支撑板水平滑动设置于第二升降台的顶面上，第二升降台上设有用于驱动第三支撑板相对第二升降台水平滑动的第三直线驱动装置，第二升降台竖直滑动设置于定位台上，定位台上安装有用于驱动第二升降台相对定位台竖直移动的第四直线驱动装置。

7.根据权利要求1所述的可调定位模组，其特征在于：所述左段部和右段部上均设有用于将腿部固定于其上的束缚带。

8.一种膝关节置换定位平台，其特征在于，包括：

床体，其上设有权利要求1-7中任一项所述的可调定位模组；

升降底座，其用于支撑床体。

9.一种基于权利要求8中所述膝关节置换定位平台的定位方法，其特征在于，包括：

步骤一：患者躺于床体上，此时患者的臀部位于第一支撑板的特定位置上，同时患肢的大腿部贴合并放于左段部上；

步骤二：通过第一驱动机构驱动第一支撑板相对定位台斜向滑动，使得患肢上膝关节的位置位于左段部和右段部之间的连接处上，随后通过第二驱动机构驱动第三支撑板相对定位台竖直和水平滑动，使得右段部贴合并支撑患肢的小腿部且第三支撑板抵住并支撑患肢的足部；

步骤三：根据患肢内股骨和胫骨的轴线方向，将定位板相对第二支撑板进行转动，并将连接板沿其横向段伸缩，使得股骨远端和胫骨平台分别与两块定位板的定位孔相对，随后将连接板沿其纵向段伸缩，调整定位板和腿部之间的距离；

步骤四：移动红外线发射器，通过两个红外线发射器的照射点确定截骨轨迹的两端，同时定位座伸缩确定截骨轨迹；

步骤五：将红外线发射器相对定位板进行转动，调整截骨角度。

10.根据权利要求9所述的膝关节置换定位平台的定位方法，其特征在于：所述步骤二中，患肢上膝关节的位置向左段部和右段部之间的连接处移动的过程中，患肢的大腿部始终贴合于左段部上。