RU165129U1 - Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза - Google Patents
Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза Download PDFInfo
- Publication number
- RU165129U1 RU165129U1 RU2015149348/14U RU2015149348U RU165129U1 RU 165129 U1 RU165129 U1 RU 165129U1 RU 2015149348/14 U RU2015149348/14 U RU 2015149348/14U RU 2015149348 U RU2015149348 U RU 2015149348U RU 165129 U1 RU165129 U1 RU 165129U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fixed cylinder
- cylinder
- nut
- bearing
- self
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза, содержащий электромеханический привод, двигатель которого соединен через блок управления с блоком питания, а исполнительный механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное, выполнен в виде самотормозящейся роликовинтовой передачи с промежуточными телами качения, отличающийся тем, что аппарат содержит кронштейны для фиксации костных резьбовых стержней, установленные как на неподвижном цилиндре, так и на сменном ходовом цилиндре, шток электромеханического привода механически связан с ходовым цилиндром и гайкой самотормозящейся роликовинтовой передачи, винт которой установлен в подшипнике неподвижного цилиндра, имеющего на своей внутренней поверхности выступы, входящие в пазы на штоке, двигатель вместе с корпусом закреплен в неподвижном цилиндре гайкой-фиксатором, система регистрации осевых усилий выполнена в виде кольцевого датчика, установленного в неподвижном цилиндре и контактирующего с наружным кольцом подшипника.
Description
Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза (далее - аппарат) относится к медицинской технике и может применяться при операциях, связанных с фиксацией костных отломков и регенерацией костной ткани конечностей.
Известно «Одностороннее фиксирующее устройство» [1], содержащее два подвижных шарнира, установленные на базовой стойке и ее штоке в месте расширения. Шток выполнен с канавкой под шпонку, расположенной в пазу корпуса базовой стойки. Исполнительный механизм базовой стойки в виде передачи винт-гайка скольжения регулирует расстояние между шарнирами. Шарниры имеют регулировку расположения штырей, входящих в костные отломки, по трем угловым координатам.
Это достаточно простая и компактная конструкция обладает повышенной осевой жесткостью фиксации костных отломков за счет использования костных резьбовых стержней вместо тонких спиц.
Недостатками устройства являются низкий КПД исполнительного механизма в виде передачи винт-гайка скольжения, узкий диапазон микроперемещений, ограниченный низкой редукцией этой передачи и отсутствие возможности вручную обеспечить равномерность процесса дистракции во время лечения.
Наиболее близким аналогом является «Компрессионно-дистракционный аппарат Платова» [2], содержащий кольца со спицами, соединенные резьбовыми стержнями дистракторов, связанными через преобразователь вращательного движения в поступательное в виде роликовинтовой передачи с промежуточными телами качения (РВП) с приводным устройством, выполненным в виде автономных электромеханических приводов (ЭМП), выходной вал каждого из которых установлен на двух подшипниках, один из которых упорный. Электрические привода соединены через блок управления с блоком питания.
Аппарат улучшает условия регенерации костной ткани за счет применения трех автономных управляемых ЭМП, обеспечивающих дозированные микроперемещения костных отломков.
Применение в качестве исполнительного механизма РВП увеличивает КПД привода вследствие замены трения скольжения на трение качения и позволяет конструктивно обеспечить перемещение гайки за оборот винта как больше, так и меньше шага резьбы [3].
Недостатком конструкции следует признать наличие промежуточного редуктора между двигателем и исполнительным механизмом, которое удлиняет кинематическую цепь, снижая КПД, надежность и точность ЭМП [4]. Потери на трение в подшипниках и в зубчатых зацеплениях редуктора увеличивают энергопотребление каждого из трех ЭМП в составе аппарата и снижают время его автономной работы от блока питания.
Аппарат Платова имеет низкую жесткость вдоль оси дистракции, обусловленную использованием для фиксации костных отломков спиц, которые обладают значительно меньшей жесткостью по сравнению с жесткостью ЭМП.
В отличие от аналога, где радиальные силы воспринимаются корпусом базовой стойки, в прототипе винт РВП является несущим, поэтому его жесткость накладывает ограничения на возможность уменьшения его диаметра, а, следовательно, габаритные размеры ЭМП. Кроме того, изгиб винта приводит к повышению трения в резьбовых сопряжениях и может вызвать заклинивание РВП [5].
Использование трех ЭМП, установленных на кольцах, значительно усложняет конструкцию, снижает ее надежность и КПД.
Задачей данной полезной модели является разработка компактной конструкции автоматизированного ортопедического аппарата остеосинтеза, имеющего повышенную жесткость, надежность и КПД.
Указанная цель достигается тем, что автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза, содержащий электромеханический привод, двигатель которого соединен через блок управления с блоком питания, а исполнительный механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное, выполнен в виде самотормозящейся роликовинтовой передачи с промежуточными телами качения, аппарат содержит кронштейны для фиксации костных резьбовых стержней, установленные как на неподвижном цилиндре, так и на сменном ходовом цилиндре, шток электромеханического привода механически связан с ходовым цилиндром и гайкой самотормозящейся роликовинтовой передачи, винт которой установлен в подшипнике неподвижного цилиндра, имеющего на своей внутренней поверхности выступы, входящие в пазы на штоке, двигатель вместе с корпусом закреплен в неподвижном цилиндре гайкой-фиксатором, система регистрации осевых усилий выполнена в виде кольцевого датчика, установленного в неподвижном цилиндре и контактирующего с наружным кольцом подшипника.
Сущность полезной модели представлена в описании и на чертежах, на которых изображены:
Фиг. 1 - общий вид аппарата;
Фиг. 2 - поперечный разрез ЭМП с ходовым цилиндром.
Ортопедический аппарат состоит из ЭМП 1 и механически соединенного с ним сменного ходового цилиндра 2. Кронштейны 3 и 4, состоящие из захвата 5 и устройства регулировки отклонений 6 костных резьбовых стержней 7, расположены на неподвижном цилиндре 8 ЭМП и сменном ходовом цилиндре, соответственно.
ЭМП содержит исполнительный механизм в виде РВП, состоящей из винта 9, резьбовых роликов 10 и гайки 11. Гайка соединена со штоком 12, внутренняя цилиндрическая поверхность которого контактирует с вкладышем 13, установленным в канавке на винте.
Винт установлен в подшипнике 14 неподвижного цилиндра и соединен с валом двигателя 15. Подшипник своим наружным кольцом опирается на кольцевой датчик усилий 16. Гайка 17 фиксирует датчик усилий и подшипник в неподвижном цилиндре.
Двигатель вместе с корпусом 18 закреплен в неподвижном цилиндре гайкой-фиксатором 19.
Монтаж и работа аппарата осуществляются следующим образом.
Костные резьбовые стержни 7 фиксируют костные отломки и устанавливаются в кронштейны 3 и 4. С помощью устройства регулировки отклонения 6 костным резьбовым стержням обеспечивается необходимое положение относительно оси ЭМП.
ЭМП приводится в движение от двигателя 15, управление которым осуществляется от микропроцессорной системы управления, расположенной в блоке управления (на чертежах не показана), в соответствии с программой, заданной лечащим врачом. Питание микропроцессорной системы управления осуществляется от малогабаритного аккумулятора, который, как и ЭМП, может располагаться на пациенте.
Необходимая информация о текущем положении штока 12 относительно неподвижного цилиндра 8 в процессе лечения поступает к лечащему врачу с блока управления, а информация о нагрузке на ЭМП - с кольцевого датчика усилий 16 через блок управления. Кольцевой датчик усилий установлен в неподвижном цилиндре между гайкой 17 и подшипником 14. При этом осевые силы, возникающие в процессе дистракции со стороны конечности, воспринимаются через шток 12 гайкой 11 РВП и далее через ролики 10 передаются на винт 9. С винта усилие передается через подшипник на кольцевой датчик усилий и блок управления.
Резьбовые ролики 10, приводимые в движение от винта 9 РВП, перекатываются по винту и гайке 11, без смещения относительно последней. Так как угол подъема резьбы на винте отличается от угла подъема резьбы на роликах, то гайка с роликами получает осевое перемещение относительно винта и заставляет шток 12 перемещается вдоль оси ЭМП. Соединенный со штоком ходовой цилиндр 2 перемещается в том же направлении относительно неподвижного цилиндра 8, увеличивая или уменьшая расстояние между кронштейнами 3 и 4.
Несимметричное расположение аппарата относительно конечности пациента, приводит к возникновению сил со стороны стержней 7, стремящихся изогнуть ось ЭМП. Эти силы, как правило, растут пропорционально наращиванию костной ткани. В представленной конструкции силы будут восприниматься не только винтом 9, но и неподвижным цилиндром 8. Такая схема передачи нагрузки позволяет сократить массогабаритные параметры аппарата и уменьшить дискомфорт пациента во время лечения.
При необходимости снятия двигателя 15 с ЭМП, гайка фиксатор 19 откручивается и двигатель вместе с корпусом 18 отсоединяется от неподвижного цилиндра 8. В связи с тем, что ПРВП выполнена самотормозящейся, положение кронштейнов 3 и 4 при снятом двигателе остается неизменным, что упрощает обслуживание аппарата, которое можно проводить без демонтажа ЭМП и ходового цилиндра с кронштейнов, установленных на пациенте.
В конкретном случае в зависимости от расположения костных отломков лечащий врач имеет возможность выбрать сменный ходовой цилиндр 2 необходимой длины из имеющегося набора. Сменные ходовые цилиндры 2 с различной длиной позволяют расширить функциональные возможности аппарата, обеспечивая в каждом конкретном случае наиболее удобную фиксацию костных отломков при оптимальных массогабаритных параметрах аппарата.
Таким образом, использование предложенной полезной модели позволяет создать надежную и компактную конструкцию автоматизированного ортопедического аппарата остеосинтеза с повышенными жесткостью и КПД.
Библиографические ссылки
1. Пат. 7282052 B2 США, МПК A61B 17/56. Unilateral fixator / Michael W. Mullaney, заявитель и патентообладатель SixFix Inc., Memphis, NJ. - 2007/0282338; заявл. 6.12.2007; опубл. 5.03.2013.
2. Пат. 2061429 Российская Федерация, МПК A61B 17/60. Компрессионно-дистракционный аппарат Платова / Платов В.А.; заявитель и патентообладатель Платов Виктор Алексеевич. - №5014057/14; заявл. 21.11.1991; опубл. 10.06.1996, Бюл. №14 (П.ч.).
3. Морозов В.В. Роликовинтовые механизмы. Кинематические характеристики: монография / В.В. Морозов; Владим. гос. ун-т. - Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2005. - 78 с. - ISBN 5-89368-634-9.
4. Пат. на полезную модель 125838 Российская Федерация, МПК A61B 17/66. Аппарат для остеосинтеза / Мамаев И.М., Крылов А.В., Федотов О.В., Филимонов В.Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Влад. гос. ун-т им. А.Г. и Н.Г. Столетовых» (ВлГУ). - №2012106546/14; заявл. 22.02.2012; опубл. 20.03.2013, Бюл. №8 (П.ч.).
5. Roller Screw. Publication 4345 EN: каталог: разработчик и изготовитель SKF Group. - France, 2008. - 88 с.
Claims (1)
- Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза, содержащий электромеханический привод, двигатель которого соединен через блок управления с блоком питания, а исполнительный механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное, выполнен в виде самотормозящейся роликовинтовой передачи с промежуточными телами качения, отличающийся тем, что аппарат содержит кронштейны для фиксации костных резьбовых стержней, установленные как на неподвижном цилиндре, так и на сменном ходовом цилиндре, шток электромеханического привода механически связан с ходовым цилиндром и гайкой самотормозящейся роликовинтовой передачи, винт которой установлен в подшипнике неподвижного цилиндра, имеющего на своей внутренней поверхности выступы, входящие в пазы на штоке, двигатель вместе с корпусом закреплен в неподвижном цилиндре гайкой-фиксатором, система регистрации осевых усилий выполнена в виде кольцевого датчика, установленного в неподвижном цилиндре и контактирующего с наружным кольцом подшипника.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149348/14U RU165129U1 (ru) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149348/14U RU165129U1 (ru) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU165129U1 true RU165129U1 (ru) | 2016-10-10 |
Family
ID=57122460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015149348/14U RU165129U1 (ru) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU165129U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2657937C1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Автоматизированный ортопедический аппарат внешней фиксации |
-
2015
- 2015-11-17 RU RU2015149348/14U patent/RU165129U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2657937C1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Автоматизированный ортопедический аппарат внешней фиксации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2438612C2 (ru) | Устройство для интракорпорального удлинения, снабженное работающими на растяжение винтами | |
RU2604708C2 (ru) | Телескопический штифт для интрамедуллярного остеосинтеза и управляющее устройство | |
JP4005643B2 (ja) | 骨の2つの部分を互いに引き離すための伸延装置 | |
US20190350627A1 (en) | Bone growth device and method | |
RU2634626C2 (ru) | Телескопический штифт для интрамедуллярного остеосинтеза и управляющее устройство | |
KR101788693B1 (ko) | 조직, 특히 뼈 조직 이동 장치 | |
US20210007816A1 (en) | Slave-side propelling device and controlling method for interventional surgical robot | |
US7601156B2 (en) | Limb lengthener | |
RU165129U1 (ru) | Автоматизированный ортопедический аппарат остеосинтеза | |
US20210386464A1 (en) | Internal fixator apparatus for distraction osteogenesis | |
WO2010134078A1 (en) | An intramedullary nail device | |
CN116098689B (zh) | 脊柱矫形设备 | |
EP4346657A2 (en) | Bone elongating devices and methods of use | |
CN105686872B (zh) | 一种用于骨延长的桥接组合内固定系统 | |
CN211585088U (zh) | 一种神经内科护理用上肢恢复训练装置 | |
EP4175571B1 (en) | Bone nail device | |
CN209629800U (zh) | 一种内置骨块横向搬移螺钉 | |
RU2657937C1 (ru) | Автоматизированный ортопедический аппарат внешней фиксации | |
RU2006103056A (ru) | Ортопедический аппарат остеосинтеза | |
US11432854B2 (en) | Extension drive mechanism for intramedullary extension nails | |
CN112263316B (zh) | 一种具有力学自锁功能的可伸长髓内针 | |
CN114767344A (zh) | 一种电磁驱动的自动延长假体 | |
RU54761U1 (ru) | Стержень для наружного чрескостного остеосинтеза | |
CN215458385U (zh) | 一种旋转调节机构及其组合式医用电钻 | |
CN209574856U (zh) | 一种用于骨科医疗的手术取钉装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161118 |