骨科导针引导装置制造方法
【专利摘要】骨科导针引导装置，它涉及一种导针引导装置，以解决现有导针置入装置存在导针定位、定向不准确，调整不方便，价格昂贵以及调整周期长，不利于减轻医务人员劳动强度，不利于减少X线对医务人员的伤害的问题，它包括横竖移动装置、垂直平面旋转装置、水平移动及角度调整装置；所述横竖移动装置包括横向调整滑台、竖向调整滑台、立杆、导轨、第一旋转手柄、第二旋转手柄和连接横轴；所述垂直平面旋转装置包括第三旋转手柄、环形固定架和分度旋转盘；所述水平移动及角度调整装置包括调整摆轴、分度旋转滑台、圆环板、导针套支架、第一导针套、第二导针套、圆柱转台、第一锁紧旋钮件和第二锁紧旋钮件。本实用新型用于骨科治疗中。
【专利说明】骨科导针引导装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种导针引导装置。
【背景技术】
[0002]随着医疗器械领域科学技术不断进步，人们越来越向往得到微创与介入治疗，同时临床医生在导针置入领域对医疗器械的研发要求定位准确，便于操作，对医务人员不产生伤害。但目前国内在骨科治疗领域，导航装置均引进国外设备，价格昂贵。国内骨科手术导针引导设备极少，因此研究出低成本、定位准确、便于操作与推广的装置是十分必要的。
[0003]在现有骨科治疗过程中的股骨颈骨折为例，采用“闭合复位空心螺钉内固定”术式，手术过程一般在电视X线监视下实施导针的置入。首先在电视X线监视下在正位像对导针进行定位、定向，这是导针在侧位处于何种姿态，全凭手术医生操作经验判断，如导针置入不满意需要反复对导针进行调整，因此在导针置入的过程中手术医生只可顾及一个轴向，当调整一个轴向时势必影响另一个轴向；导针定位、定向会产生误差，需要反复调整要影响医疗质量，医患要受到X线的伤害同时在临床影响介入微创技术的开展。
实用新型内容
[0004]本实用新型是为解决现有导针置入装置存在导针定位、定向不准确，调整不方便，价格昂贵以及调整周期长，不利于减轻医务人员劳动强度，不利于减少X线对医务人员的伤害的问题，进而提供一种骨科导针引导装置。
[0005]本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是:本实用新型的骨科导针引导装置包括横竖移动装置、垂直平面旋转装置、水平移动及角度调整装置；
[0006]所述横竖移动装置包括横向调整滑台、竖向调整滑台、立杆、导轨、第一旋转手柄、第二旋转手柄和连接横轴；
[0007]所述垂直平面旋转装置包括第三旋转手柄、环形固定架和分度旋转盘；
[0008]所述水平移动及角度调整装置包括调整摆轴、分度旋转滑台、圆环板、导针套支架、第一导针套、第二导针套、圆柱转台、第一锁紧旋钮件和第二锁紧旋钮件；
[0009]导轨固装在立杆上，竖向调整滑台插装在导轨上，第二旋转手柄穿过导轨并与竖向调整滑台传动连接，竖向调整滑台能沿立杆上下移动，第一旋转手柄穿过竖向调整滑台与横向调整滑台传动连接，横向调整滑台能沿水平方向往复移动，横向调整滑台与连接横轴固接，连接横轴与环形固定架固接，环形固定架上安装有第三旋转手柄和分度旋转盘，分度旋转盘与环形固定架转动连接，第三旋转手柄与分度旋转盘转动连接，调整摆轴的一端与分度旋转盘连接，调整摆轴的另一端安装有轴向竖向设置的圆环板，圆环板内安装有与调整摆轴转动连接的圆柱转台，圆环板的侧面旋拧有第一锁紧旋钮件，第一锁紧旋钮件对圆柱转台锁紧，圆柱转台的上表面上插装有分度旋转滑台，分度旋转滑台能沿圆柱转台的上表面的直径方向水平移动，圆柱转台的上表面上安装有第二锁紧旋钮件，第二锁紧旋钮件对分度旋转滑台实现锁紧，分度旋转滑台的上表面安装有导针套支架，导针套支架的一端安装有第一导针套，导针套支架的另一端安装有第二导针套。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型连接部件可沿手术床两侧滑道滑行，扩大了装置的活动范围，因此扩大治疗范围。装置设计具有多个运动度组合，前后摆动与上下移动组合可对导针侧位轴向进行调整，水平旋转与左右移动组合可对导针正位轴向进行调整。最关键的是将装置前后摆动与水平旋转两个轴心设计在同一水平轴心，这样在两个轴心调整时互相不产生移位干扰。本实用新型的导针套设计可更换多种直径导针套，方便临床适应不同导针直径的需求。
[0011]本实用新型研究成果采用具有多个运动度的机械装置辅助医生开展对骨科导针定位、定向导针置入手术的引导装置，本实用新型成果可实现替代人工把持导针定位、定向准确，定位准确度提高了 40% -50%，减轻了医务人员劳动强度，减少了 X线对医务人员的伤害，具有广阔的应用前景。
[0012]本实用新型在骨科导针置入手术过程中，可替代人工把持导针，把持力稳定，多个运动度可满足两个轴向调整需求，对两个轴向调整时互相不产生干扰，在电视X线监视下定位、定向准确，可避免减少X线对医务人员的伤害，本实用新型制造成本低，成本降低了30% -45%，适用性强，便于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的整体结构主视示意图，图2是图1的俯视图，图3是图1中的A-A向视图，图4是图2中B-B向视图，图5是图1中导针套支架的侧视图，图6是图5的侧视图，图7是图5的俯视图，图8是图4中的第一导针套的主视图，图9是图8的侧视图，图10是图4中第二导针套的主视图，图11是图10的侧视图，图12是立杆的主视图，图13是图12的侧视图，图14是图12的俯视图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一:结合图1-图14说明，本实施方式的骨科导针引导装置包括横竖移动装置、垂直平面旋转装置、水平移动及角度调整装置；
[0015]所述横竖移动装置包括横向调整滑台1、竖向调整滑台2、立杆20、导轨21、第一旋转手柄22、第二旋转手柄23和连接横轴4 ；
[0016]所述垂直平面旋转装置包括第三旋转手柄24、环形固定架28和分度旋转盘5 ；
[0017]所述水平移动及角度调整装置包括调整摆轴8、分度旋转滑台9、圆环板13、导针套支架14、第一导针套15、第二导针套18、圆柱转台25、第一锁紧旋钮件26和第二锁紧旋钮件27 ；
[0018]导轨21固装在立杆20上，竖向调整滑台2插装在导轨21上，第二旋转手柄23穿过导轨21并与竖向调整滑台2传动连接，竖向调整滑台2能沿立杆20上下移动，第一旋转手柄22穿过竖向调整滑台2与横向调整滑台I传动连接，横向调整滑台I能沿水平方向往复移动，横向调整滑台I与连接横轴4固接，连接横轴4与环形固定架28固接，环形固定架28上安装有第三旋转手柄24和分度旋转盘5，分度旋转盘5与环形固定架28转动连接，第三旋转手柄24与分度旋转盘5转动连接，调整摆轴8的一端与分度旋转盘5连接，调整摆轴8的另一端安装有轴向竖向设置的圆环板13，圆环板13内安装有与调整摆轴8转动连接的圆柱转台25，圆环板13的侧面旋拧有第一锁紧旋钮件26，第一锁紧旋钮件26对圆柱转台25锁紧，圆柱转台25的上表面上插装有分度旋转滑台9，分度旋转滑台9能沿圆柱转台25的上表面的直径方向水平移动，圆柱转台25的上表面上安装有第二锁紧旋钮件27，第二锁紧旋钮件27对分度旋转滑台9实现锁紧，分度旋转滑台9的上表面安装有导针套支架14，导针套支架14的一端安装有第一导针套15，导针套支架14的另一端安装有第二导针套18。
[0019]本实施方式的横竖移动装置采用斜齿轮齿条传动结构实现竖向调整滑台的上下移动和横向调整滑台水平移动，第二旋转手柄穿过导轨与斜齿轮连接，斜齿轮与齿条啮合，齿条与竖向调整滑台连接，旋转第二旋转手柄实现竖向调整滑台的上下移动，进而实现带动连接横轴、垂直面旋转装置及水平移动及角度调整装置整体上下移动；第一旋转手柄穿过竖向调整滑台与斜齿轮连接，该斜齿轮与齿条啮合，齿条水平设置并与横向调整滑台连接，旋转第一旋转手柄实现横向调整滑台的水平往复移动，进而实现动连接横轴、垂直面旋转装置及水平移动及角度调整装置整体水平往复移动。竖向调整滑台和横向调整滑台移动到一定距离时，利用锁紧装置锁紧竖向调整滑台和横向调整滑台以固定在合适的位置。本实施方式的第一导针套和第二导针套用于安装导针。
[0020]本实施方式的第三旋转手柄24上安装有齿轮，分度旋转盘5上加工有轮齿，第三旋转手柄24的齿轮与分度旋转盘5的轮齿啮合实现转动。本实施方式的第一锁紧旋钮件26包括旋转柄26-1、燕尾导轨、螺杆、丝母，燕尾导轨滑动安装在圆柱转台25的上表面上，旋转柄26-1与螺杆连接，螺杆与丝母转动连接，丝母与燕尾导轨连接，旋转旋转柄26-1，螺杆的转动带动丝母转动，丝母的转动带动燕尾导轨水平往复移动，燕尾导轨能夹装分度旋转滑台9和圆柱转台25的凹槽内，也能释放分度旋转滑台9和圆柱转台25,进而实现控制分度旋转滑台9的水平往复移动或锁紧。本实施方式的第二锁紧旋钮件27可理解为螺钉，第二锁紧旋钮件27旋拧在圆环板13上，实现锁紧或释放圆柱转台25。本实施方式的圆柱转台25的外侧壁上沿其周向刻有刻度，圆环板13的外侧壁上沿其周向加工有与圆柱转台25相匹配的刻度。
[0021]【具体实施方式】二:结合图2说明，本实施方式的导轨21上加工有第一燕尾槽21-1，竖向调整滑台2上加工有与第一燕尾槽21-1相配合的第一燕尾榫2-1，竖向调整滑台2的第一燕尾榫2-1插装在导轨21的第一燕尾槽21-1上。如此设置，运动精度高，稳定可靠，满足实际需要。其它与【具体实施方式】一相同。
[0022]【具体实施方式】三:结合图1和图2说明，本实施方式的横向调整滑台I的水平往复移动距离为60mm，竖向调整滑台2的上下往复移动的距离为40mm，分度旋转滑台9的水平往复移动的距离为20mm。如此设置，能满足实际导针的定位和定向置入。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0023]【具体实施方式】四:结合图1说明，本实施方式的圆柱转台25的上表面加工有第二燕尾槽25-1，分度旋转滑台9的下表面加工有与第二燕尾槽25-1相配合的第二燕尾榫9-1，第二燕尾榫9-1能在第二燕尾槽25-1内水平移动。如此设置，分度旋转滑台运动精度高，稳定可靠，满足实际需要。其它与【具体实施方式】三相同。
[0024]【具体实施方式】五:结合图2说明，本实施方式的所述调整摆轴8包括连接为一体的转盘连接轴8-1、过渡连接轴8-3和转台连接轴8-4 ;转盘连接轴8-1水平布置，过渡连接轴8-3竖向布置，转台连接轴8-4水平布置，转盘连接轴8-1的一端与分度旋转盘5连接，转盘连接轴8-1的另一端与过渡连接轴8-3的上端连接，过渡连接轴8-3的下端与转台连接轴8-4的一端连接。如此设置，拆装方便可靠，满足实际导针置入的需要。其它与【具体实施方式】一、二或四相同。
[0025]具体实施过程
[0026]本实用新型的结构设计是用来帮助骨科医生在手术过程中对患者断裂骨骼进行精确打底孔定位的辅助装置，通过X、Y、Z三个坐标轴的移动以及水平平面360度旋转和垂直平面360旋转来满足医生对断裂骨骼在各种角度精确定位要求。医生可以很轻松的操作此机械手来进行初始定位后借助X光机的图像定位，然后精密调整达到准确在断裂骨骼上打孔。此骨科机械导航装置结构描述如图1-图14所示。
[0027](I)、固定方式:机械手与医用床侧面滑动导轨通过一个钢制锁紧件及一根直径14mm不锈钢立杆连接，材质选用0Crl8Ni9，其使用最广泛，用于食品及医疗器械，立杆与不锈钢连接板及X轴用六颗螺钉连接。
[0028]此固定方式是为了满足不同身高及不同位置骨骼打孔定位的要求，通过钢制锁紧件在专用医疗床两侧面的滑动导轨上滑动进行位置调整，不锈钢立柱连接件在钢制锁紧件中心收缩孔里可以上下移动来消除同一部位因骨骼不同所造成的高低差异，粗略调整后用钢制锁紧件上面的搬把轻松锁紧完成。
[0029](2)、横向调整和垂直调整移动采用燕尾槽导轨及斜齿轮齿条传动结构，燕尾槽的形状是Z，它的作用通常是作机械相对运动，运动精度高，稳定性强，多向受力.带有塞条.可调间隙，滑移件的燕尾或燕尾槽斜面与镶条等斜度，可以轻易获得等配合间隙，通过调整镶条的位置，能克服滑移配合副间隙不一，忽轻忽重的现象；其次是镶条便于更换，方便维修。X、Y轴用3颗螺钉连接牢固，此机械手能实现X轴60_的调整量，Y轴的40mm调整量，高强度铝合金材质，高水准的表面氧化处理，带搬把锁紧功能。侧面安装有第~■旋转手柄，转动一圈滑台移动20mm，
[0030]此结构是对第一项的补充和完善，医生在第一项粗略调整之后此导航机械手与患者有个相对理想位置差距不大的地方，通过横向和垂直的精密调整，能达到更理想的准确位置，在X光机图像的帮助下，可以利用精密燕尾导轨滑台上面的刻度轻松的调整到下一个预设位置
[0031](3)、垂直平面旋转:如图1和图2所示，垂直平面角度旋转采用高精度转台结构，旋转面直径为50m，材质为强度极高的航空铝合金，实现360°粗调节+正负3°细调节，并带有手动锁紧螺钉，转台表面硬质阳极氧化，更结实、质感更亮丽，带有旋转阻尼，360度刻度清晰，位置明显，:
[0032]此结构是用来对打孔针垂直平面的打孔角度的调整，利用高精度的转台的调整，能使打孔针在垂直平面360°调整任意位置，这样的机构可以应对不同骨骼不同位置和角度的精密打孔，具有手动无极调整和精密微调功能，并具有锁止功能，满足医生对骨骼在垂直平面上的全方位定位。
[0033](4)、如图1和图2所示，水平移动与角度调整装置:转台具有360度旋转转台和前后20mm调整，转台上平面的XY轴带有圆柱水平仪，可以更精确调整到水平状态，刻度采用光纤打标机精确打印。配有水平旋转锁紧旋钮和快装板锁紧旋钮，前后调整为快装板结构，快装板采用极高精度加工的燕尾槽导轨形式，高水准的表面氧化处理，在水平和垂直状态下均可稳定支撑，并能实现Y轴的20mm调整行程。为了保证强度的前提下减轻重量，整体采用极高强度的航空铝合金。
[0034]此结构是对水平平面方向各种角度的调整和纵向前进后退的调整，水平平面各种角度的调整能够满足医生对各种骨骼在水平平面方向的调整，由于骨骼的不规则性及多样性的特点，所以必须借助对此精密转台的调整，才可以轻松找到对骨骼打孔所需要的各种角度，此精密转台还配备了横向和纵向的水平仪，可以帮助医生调整打孔针的水平方向的精准角度，通过手动调节盘及精密刻度标线来达到所需要的位置，然后锁紧来达到精确定位
[0035]纵向前进后退的调整能更好的满足打孔针与骨骼的相对位置，通过调整精密燕尾式纵向调整快装板的位置，能够更精密的使打孔针导向件跟贴近骨骼，完成精密打孔。
[0036](5)、如图4所示,打孔针导向:为了保证打孔针的稳定准确,采用120mm的导针套支架，由于120_长度方向加工小孔十分困难，为了不影响导向精度，采用了前后分段对打孔针进行约束。在导向件前后部有两个可快速更换的导针套来满足不同直径打孔针的使用要求，导针套用一个旋钮螺钉压紧固定。导向件及导套采用聚四氟乙烯精密加工制造，确保精度达到理想状态，使导向具有很高的动态稳定性。
[0037]工作过程
[0038]为了便于阐述装置使用方法其更好的说明，我们结合临床，以左侧髋部骨折行闭合整复空心螺旋钉内固定术为例说明。
[0039]术前准备:采用等离子方法对设备进行消毒。
[0040]麻醉术式:连续硬膜外麻醉术式。
[0041]操作过程:病人在麻醉下仰卧于手术台，患肢给予固定状态，这时通过连接部件将装置与滑道钢性连接固定，选用35_的轴套插入轴套孔，首先将3.5mm导针置入导管，将C型臂X线机摆放正位，摄取实时胯关节图像，通过图像显示导针与设定入径导针误差，根据误差首先要通过左右旋转平台将导针调至与入径导针平行状态锁定，然后再通过左右移动装置将导针调至于入径导针理想状态锁定；第二步，再将C型臂X线机摆放侧位，摄取实时胯关节图像，通过X线图像显示导针设定与入径导针误差，根据误差首先要通过前后摆动平台将导针调至与入径导针平行状态锁定，然后通过上下移动装置将导针调至与入径导针理想状态锁定。再次调整C型臂X线机验证导针状态是否达到理想状态。这时要求术者通过电钻以缓慢有力的前进速度推进导针，以期达到在骨皮质进行定位，然后慢速利用3.5mm导针开通骨皮质后更换轴套放置正常2.5mm导针，顺导管方向将导针置入。
[0042]在实施手术中，首先要将近端导针置入，也可通过左右移动装置将导管向远端平行移动至远端导针进针点位置，在通过C型臂X线机检查正侧位导管姿态，满意情况下按程序置入第二根导针。
【权利要求】
1.骨科导针引导装置，其特征在于:它包括横竖移动装置、垂直平面旋转装置、水平移动及角度调整装置； 所述横竖移动装置包括横向调整滑台(I)、竖向调整滑台(2)、立杆(20)、导轨(21)、第一旋转手柄(22)、第二旋转手柄(23)和连接横轴(4)； 所述垂直平面旋转装置包括第三旋转手柄(24)、环形固定架(28)和分度旋转盘(5)； 所述水平移动及角度调整装置包括调整摆轴(8)、分度旋转滑台(9)、圆环板(13)、导针套支架(14)、第一导针套(15)、第二导针套(18)、圆柱转台(25)、第一锁紧旋钮件(26)和第二锁紧旋钮件(27)； 导轨(21)固装在立杆(20)上，竖向调整滑台(2)插装在导轨(21)上，第二旋转手柄(23)穿过导轨(21)并与竖向调整滑台(2)传动连接，竖向调整滑台(2)能沿立杆(20)上下移动，第一旋转手柄(22)穿过竖向调整滑台(2)与横向调整滑台(I)传动连接，横向调整滑台(I)能沿水平方向往复移动，横向调整滑台(I)与连接横轴(4)固接，连接横轴(4)与环形固定架(28)固接，环形固定架(28)上安装有第三旋转手柄(24)和分度旋转盘(5)，分度旋转盘(5)与环形固定架(28)转动连接，第三旋转手柄(24)与分度旋转盘(5)转动连接，调整摆轴(8)的一端与分度旋转盘(5)连接，调整摆轴(8)的另一端安装有轴向竖向设置的圆环板(13)，圆环板(13)内安装有与调整摆轴⑶转动连接的圆柱转台(25)，圆环板(13)的侧面旋拧有第一锁紧旋钮件(26)，第一锁紧旋钮件(26)对圆柱转台(25)锁紧，圆柱转台(25)的上表面上插装有分度旋转滑台(9)，分度旋转滑台(9)能沿圆柱转台(25)的上表面的直径方向水平移动，圆柱转台(25)的上表面上安装有第二锁紧旋钮件(27)，第二锁紧旋钮件(27)对分度旋转滑台(9)实现锁紧，分度旋转滑台(9)的上表面安装有导针套支架(14)，导针套支架(14)的一端安装有第一导针套(15)，导针套支架(14)的另一端安装有第二导针套(18)。
2.根据权利要求1所述的骨科导针引导装置，其特征在于:导轨(21)上加工有第一燕尾槽(21-1)，竖向调整滑台(2)上加工有与第一燕尾槽(21-1)相配合的第一燕尾榫(2-1)，竖向调整滑台⑵的第一燕尾榫(2-1)插装在导轨(21)的第一燕尾槽(21-1)上。
3.根据权利要求1或2所述的骨科导针引导装置，其特征在于:横向调整滑台(I)的水平往复移动距离为60mm，竖向调整滑台(2)的上下往复移动的距离为40mm，分度旋转滑台(9)的水平往复移动的距离为20mm。
4.根据权利要求3所述的骨科导针引导装置，其特征在于:圆柱转台(25)的上表面加工有第二燕尾槽(25-1)，分度旋转滑台(9)的下表面加工有与第二燕尾槽(25-1)相配合的第二燕尾榫(9-1)，第二燕尾榫(9-1)能在第二燕尾槽(25-1)内水平移动。
5.根据权利要求1、2或4所述的骨科导针引导装置，其特征在于:所述调整摆轴(8)包括连接为一体的转盘连接轴(8-1)、过渡连接轴(8-3)和转台连接轴(8-4);转盘连接轴(8-1)水平布置，过渡连接轴(8-3)竖向布置，转台连接轴(8-4)水平布置，转盘连接轴(8-1)的一端与分度旋转盘(5)连接，转盘连接轴(8-1)的另一端与过渡连接轴(8-3)的上端连接，过渡连接轴(8-3)的下端与转台连接轴(8-4)的一端连接。
【文档编号】A61B17/56GK204106167SQ201420568673
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】符雄, 于路, 甘本峰, 陈龙弟, 吴新恒, 王汉, 李儒林, 黎钟遍, 林森, 黄圣豪, 郑辉虎, 沈世科, 夏水根, 于志国 申请人:海南陵水海力高新科技医疗设备开发研究所