CN215273249U - 医用起子机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医用起子机，包括钻杆、与钻杆连接的动力装置和为动力装置供电的供电装置，动力装置通电后可带动钻杆旋转；医用起子机还包括设置于动力装置与供电装置之间的控制系统，控制系统包括检测模块，检测模块为PCB芯片，检测模块实时检测动力装置输入电流和输入功率的变化情况，当所述输入电流和所述输入功率的任一变化率达到预设的阈值时，控制系统控制供电装置断电，从而使得动力装置连同钻杆停止。本申请代替了现有技术中使用复杂机械结构来控制扭矩的装置，且结构更为简单。

Description

医用起子机

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种医用起子机。

背景技术

骨科手术中，在患者骨体断裂处置入并固定钢板作为人体骨体受损结构的常用修复手段，而在此类手术中，钢板通常需使用螺钉固定；在较小或者较薄的骨质上操作时，可用于固定螺钉的基材较少，过大的扭矩会导致螺钉滑牙从而失去作用，甚至可能由于扭矩过大而对患者的骨体产生不必要的伤害，因此，对于医生进行手术操作而言，在旋紧医用螺钉时，能够使螺钉在规定的扭转力矩内进行旋紧固定是至关重要的。

在现有技术中，通常通过驱动电机、减速器、联轴杆、球柱离合机构等机械结构之间的配合来实现控制医用起子机定扭矩的功能，而这种机械结构通常较为复杂，且不便操作。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可定扭矩且结构更为简单的医用起子机。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种医用起子机，包括：钻杆、与钻杆连接的动力装置和为动力装置供电的供电装置，动力装置通电后可带动钻杆旋转；医用起子机还包括设置于动力装置与供电装置之间的控制系统，控制系统包括检测模块，检测模块为PCB芯片，检测模块实时检测动力装置输入电流和输入功率的变化情况，当所述输入电流和所述输入功率的任一变化率达到预设的阈值时，控制系统控制供电装置断电，从而使得动力装置连同钻杆停止。

进一步的，控制系统还包括主控制器，检测模块与主控制器相连并实时将检测数据传输给主控制器。

进一步的，主控制器设置于动力装置和供电装置之间并分别与动力装置和供电装置相连，主控制器开通或关闭控制供电装置对动力装置供电或断电。

进一步的，医用起子机还包括按钮，按钮与主控制器相连，按压按钮使得主控制器启动。

进一步的，动力装置包括主轴、前轴承和后轴承；医用起子机还包括用于盛放主轴的主体，前轴承和后轴承过盈设置于主轴和主体之间。

进一步的，动力装置还包括骨架密封圈，骨架密封圈套设于主轴上并抵靠于前轴承。

进一步的，主轴与钻杆可拆卸连接。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1、控制系统与医用起子机相连，扭矩过大时，输入电流和输入功率的曲线变化率增大，当达到预设的曲线变化率阈值时，控制系统控制供电装置断电，从而使得动力装置连同钻杆一起停止，以达到对钻杆定扭矩的目的，代替了现有技术中使用复杂机械结构来控制扭矩的装置，且结构更为简单。

2、前轴承和后轴承套设于主轴上并与主轴一同设置于主体内，对主轴起到径向固定作用，提高径向定位精确度。

3、通过所设置的骨架密封圈，可以阻挡手术灭菌过程中的蒸汽或灰尘从前端缝隙侵入医用起子机内部，有利于对医用起子机内部结构的保护。

附图说明

图1为本实用新型的医用起子机的剖面结构示意图；

图2为本实用新型控制系统结构示意图；

图3为检测模块所检测的参数变化示意图；

图4为图1的医用起子机另一视角局部剖面示意图；

图5为图4中方框B的结构放大示意图；

图6为图1中圆圈A的结构放大示意图；图7为隐藏了夹持机构后钻杆与主轴连接处结构示意图；

图8为夹持机构结构示意图。

医用起子机1、钻杆100、钢球102、钢柱104、弹簧105、定位面106、夹持机构200、主体300、供电装置400、动力装置500、按钮3、机壳301、软按钮302、按钮板303、按钮压板304、第二通孔305、电池401、电池盒402、电池仓403、控制面板501、减速电机502、主轴503、第一通孔5031、前轴承504、后轴承505、骨架密封圈506、控制系统7、主控制器701、检测模块703、第一凹槽306、第一凸起507、第二凹槽508、第三凹槽101、第二凸起307、微动开关308、第三通孔202。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～2所示，本实用新型一较佳实施例的医用起子机，包括钻杆100、与钻杆100连接的动力装置500和为动力装置500供电的供电装置400，动力装置500通电后可带动钻杆100旋转；医用起子机1还包括设置于动力装置500与供电装置400之间的控制系统7，控制系统7包括检测模块703，检测模块703为PCB芯片，检测模块703实时检测动力装置500输入电流和输入功率的变化情况，当所述输入电流和所述输入功率的任一变化率达到预设的阈值时，控制系统7控制供电装置400断电，从而使得动力装置500连同钻杆100停止。本申请代替了现有技术中使用复杂机械结构来控制扭矩的装置，且结构更为简单。

控制系统7还包括主控制器701，检测模块703与主控制器701相连并实时将检测数据传输给主控制器701；主控制器701设置于动力装置500和供电装置400之间并分别与动力装置500和供电装置400相连，主控制器701开通或关闭控制供电装置400对动力装置500供电或断电。

进一步参照图3，图上I(A)表示电流轴，单位是A，P(w)表示功率轴，单位是w，横轴是时间轴t，单位是s，优选的，t2-t1＝1(s)；在实际使用中，检测模块703实时的检测单位时间内I(A)和P(w)两个数值，主控制器701实时的计算单位时间内I(A)和P(w)的曲线变化率，不同的使用条件和工况所对应的曲线变化率预设值不同，可选的，曲线变化率预设值为15％～20％；当作用对象为较为薄脆的组织时，如软骨，曲线变化率预设值可设置稍小一些，当作用对象为比较坚硬的组织时，如肋骨，曲线变化率预设值可设置稍大一些。

进一步参照图4～5，医用起子机1还包括按钮3，按钮3与主控制器701相连，按压按钮3使得主控制器701启动。按钮3包括按钮板303、按钮压板304和多个软按钮302，按钮板303为多个微动开关308的集成，多个微动开关308与多个软按钮302逐个对应，多个微动开关308与主控制器701电性连接，并且，多个微动开关308对应所启动的动力装置500的转速各不相同，可根据实际工况来设定，可选的，转速在50～800(r/min)之间；按钮压板304与主体300的机壳301外侧固定连接，优选的，固定方式为螺钉固定；按钮压板304开设有若干第二通孔305，若干软按钮302与若干第二通孔305形状和位置匹配，若干软按钮302一体式连接并设置于按钮压板304与机壳301之间，若干软按钮302与按钮板303之间具有缝隙，软按钮302为软性绝缘材料，优选为硅胶或橡胶，若干软按钮302从若干第二通孔305伸出并且可在第二通孔305内上下伸缩；当向下按动若干软按钮302其中之一，软按钮302与其对应的微动开关308接触，微动开关308传输信号给主控制器701，主控制器701接通使得供电装置400向动力装置500供电，同时，主控制器701控制动力装置500按照预设的转速带动钻杆100旋转。微动开关308为现有技术，不做赘述。

进一步参照图6，动力装置500包括主轴503、前轴承504和后轴承505。主轴503的一端与钻杆100可拆卸的连接，夹持机构200套设于主轴503上；前轴承504和后轴承505分别套设于主轴503上并与主轴503一同设置于主体300的机壳301内，并且前轴承504和后轴承505过盈设置于主轴503和主体300之间；动力装置500还包括骨架密封圈506，骨架密封圈506套设于主轴503上并抵靠于前轴承504，具体的，骨架密封圈506的一侧与前轴承504的一侧贴合；机壳301上设置有第一凹槽306，骨架密封圈506和前轴承504前后宽度之和与第一凹槽306相匹配，骨架密封圈506和前轴承504贴合在一起后设置于第一凹槽306内，同时，主轴503上设有第一凸起507，第一凸起507与前轴承504的后端配接，第一凹槽306和第一凸起507的共同作用使得骨架密封圈506和前轴承504在轴向上固定；主轴503还设有第二凹槽508，后轴承505设置于第二凹槽508内，机壳301还设有第二凸起307，后轴承505的后端与第二凸起307抵接，第二凹槽508和第二凸起307的共同作用使得后轴承505在轴向上固定。可选的，前轴承504和后轴承505可以使用现有技术中其他具备转动支撑功能的形式替代。通过设置于主轴503上的前轴承504和后轴承505来固定和限制主轴503的径向位置，可以极大的提高主轴输出的旋转精度，而主轴503又与钻杆100连接，这样使得钻杆100在转动时在径向上能够达到较少的径向跳动，提高了医用起子机1的径向定位精确度；通过所设置的骨架密封圈506，可以阻挡手术灭菌过程中的蒸汽或灰尘从前端缝隙侵入医用起子机内部，有利于对医用起子机1内部结构的保护。

进一步参照图7，钻杆100前端头部呈十字型或一字型，可匹配十字头或一字头的医用螺钉，可选的，钻杆100规格包括常用医疗器械的钻杆形状但是不限于医疗器械的钻杆；钻杆100与主轴503可拆卸连接；具体的，医用起子机1还包括钢柱104，钢柱104与主轴503固定连接，连接方式可以为焊接等一体式连接方式，钻杆100设置定位面106，钻杆100插入主轴503后，钢柱104与定位面106配接，一方面使得主轴503通过钢柱104带动钻杆100旋转，另一方面允许钻杆100沿着轴向前后移动，以实现钻杆的插入和取出。

进一步参照图8，主轴503外侧套设有夹持机构200，医用起子机1还包括钢球102和弹簧105，钻杆100靠近主轴503的一端设有第三凹槽101，主轴503上设置有第一通孔5031，第一通孔5031与第三凹槽101的位置匹配，钢球102设置于第一通孔5031内；弹簧105的一端与夹持机构200抵接，另一端与骨架密封圈506抵接，夹持机构200设有用于安装主轴503的第三通孔202，且第三通孔202的前端直径大于后端直径，更换钻杆100时，将夹持机构200向后挤压，钢球102相对于夹持机构200位于第三通孔202的前端，此时钢球102与夹持机构200之间具有缝隙，钻杆100可从主轴503拔出并更换；安装时，将夹持机构200向后挤压，将另一规格的钻杆100插入第三通孔202内，松开夹持机构200，此时夹持机构200被弹簧105向前推动，钢球102相对于夹持机构200位于第三通孔202的后端，钢球102被第三通孔202的内壁挤压，从而与第三凹槽101抵接，使得钻杆100被夹持机构200固定于主轴503上；需要注意的是，钢球102始终位于第一通孔5031内，未曾前后移动，夹持机构200前后移动从而改变夹持机构200相对于钢球102的位置，当夹持机构200前后运动时，钢球102与第三通孔202的内壁相对滚动。这样既可以牢固的固定钻杆100，同时又可随时更换钻杆100，十分方便快捷。

供电单元400与机壳301固定连接且设置于远离钻杆100的一端，供电单元400通过控制系统7与动力装置500连接从而为动力装置500提供动力源。供电单元400包括电池盒402、电池仓403和可更换的电池401，电池仓403与机壳301固定连接，优选的，连接方式为螺钉固定，电池401设置于电池盒402内，电池401和电池盒402可作为整体从电池仓403中插入和拔出，较为方便快捷。

使用时，将预设扭矩值所对应的电流和功率的曲线变化率输入到主控制器701中，按动软按钮302，启动控制系统7，供电单元400对动力装置500供电，动力装置500带动钻杆100旋转，钻杆100伸入医用螺钉(图未示)的头部，带动医用螺钉旋转至要固定连接的骨体内，在钻杆100旋转过程中，检测模块703实时检测动力装置500的输入功率和输入电流，并返回信号给主控制器701，主控制器701实时计算输入功率和输入电流的曲线变化率，并判断曲线变化率是否超过预设值，待达到预设曲线变化率的参数时，控制系统7控制供电装置400断电，从而切断供电装置400对动力装置500的供电，动力装置500停止输出，钻杆100停止转动，以此实现医用起子机1输出动力及扭矩的控制。同时，由于前轴承504和后轴承505套设于主轴503上并与主轴503过盈配合，使得钻杆100旋转时相对于医用螺钉径向位移较小，保证了主轴503在径向上的位移精确度。可选的，本申请除了可应用于骨体外，还可应用于其他组织的连接，在应用层面上，更高的旋转精度和更精准的扭矩控制可以极大的减轻医生手术工作的工作量，提升手术效率，缩短手术时间。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种医用起子机，包括：钻杆(100)、与钻杆(100)连接的动力装置(500)和为动力装置(500)供电的供电装置(400)，动力装置(500)通电后可带动钻杆(100)旋转；其特征在于，医用起子机(1)还包括设置于动力装置(500)与供电装置(400)之间的控制系统(7)，控制系统(7)包括检测模块(703)，检测模块(703)为PCB芯片，检测模块(703)实时检测动力装置(500)输入电流和输入功率的变化情况，当所述输入电流和所述输入功率的任一变化率达到预设的阈值时，控制系统(7)控制供电装置(400)断电，从而使得动力装置(500)连同钻杆(100)停止。

2.根据权利要求1的医用起子机，其特征在于，控制系统(7)还包括主控制器(701)，检测模块(703)与主控制器(701)相连并实时将检测数据传输给主控制器(701)。

3.根据权利要求2的医用起子机，其特征在于，主控制器(701)设置于动力装置(500)和供电装置(400)之间并分别与动力装置(500)和供电装置(400)相连，主控制器(701)开通或关闭控制供电装置(400)对动力装置(500)供电或断电。

4.根据权利要求3的医用起子机，其特征在于，医用起子机(1)还包括按钮(3)，按钮(3)与主控制器(701)相连，按压按钮(3)使得主控制器(701)启动。

5.根据权利要求4的医用起子机，其特征在于，动力装置(500)包括主轴(503)、前轴承(504)和后轴承(505)；医用起子机(1)还包括用于盛放主轴(503)的主体(300)，前轴承(504)和后轴承(505)过盈设置于主轴(503)和主体(300)之间。

6.根据权利要求5的医用起子机，其特征在于，动力装置(500)还包括骨架密封圈(506)，骨架密封圈(506)套设于主轴(503)上并抵靠于前轴承(504)。

7.根据权利要求6的医用起子机，其特征在于，主轴(503)与钻杆(100)可拆卸连接。

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