一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置

文档序号:28215255发布日期:2021-12-28 21:56阅读:106来源:国知局
一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置

1.本发明涉及外科无创医疗工程技术、医疗机器人和用于医学研究的新型科学仪器等领域,尤其涉及一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置。


背景技术:

2.桡骨远端骨折是一种临床非常常见的骨折,目前,针对桡骨远端骨折已经有了可以替代手法复位的桡骨远端骨折复位机器人。借助这种复位机器人进行的桡骨远端骨折复位手术已经在临床上实施,并取得了很好的效果。相比于传统手法复位技术,这种新的手术方式可以大幅降低对医生的体力消耗,并且降低了对医生操作经验的要求,具有广阔的普及前景。然而,目前的桡骨远端骨折复位机器人在用于临床手术时,仍然存在一部分设计不合理之处,需要进一步改进其设计,从而更大程度上方便医生使用复位机器人做手术,也能进一步提高手术成功率。


技术实现要素:

3.为了解决现有技术中存在的缺点,本发明提供了一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置,不仅可以根据手腕宽度自如调节并夹紧手腕,同时通过前后两组夹紧机构交替打开的方式便于给患者前臂固定石膏,更加省时省力,且相对前后交替升降结构更加稳定。
4.为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置,包括前夹紧机构、后夹紧机构以及机架;所述前夹紧机构与所述后夹紧机构结构相同且平行设置在所述机架的前后两侧;所述机架的左右两侧分别对称设置有斜固定板,所述斜固定板的两侧分别对称设置有竖直固定板,所述前夹紧机构与所述后夹紧机构分别固定安装在位于所述机架两侧的所述斜固定板和所述竖直固定板上。
5.优选地,所述前夹紧机构包括前左侧夹紧机构、前右侧夹紧机构以及前联动机构;所述前联动机构分别环绕在所述前左侧夹紧机构及所述前右侧夹紧机构的下侧;所述前左侧夹紧机构与所述前右侧夹紧机构结构相同且镜像对称设置在所述机架的左右两侧。
6.优选地,所述前右侧夹紧机构包括第一滑动结构、第二滑动结构、第三滑动结构、第四滑动结构、滑轮组件以及腕夹组件;所述第一滑动结构向内倾斜设置且固定在位于所述机架右侧的所述斜固定板上;所述第二滑动结构固定安装在位于右侧的所述斜固定板前侧的所述竖直固定板侧边;所述第三滑动结构的左端通过第一滑动连接件与所述第一滑动结构的滑动部件固定连接;所述第三滑动结构的滑动部件通过第二滑动连接件与所述第二滑动结构的滑动部件固定连接;所述第四滑动结构固定在所述第三滑动结构的上方,所述腕夹组件固定安装在所述第四滑动结构的滑动部件的上侧,所述腕夹组件朝向所述前左侧夹紧机构,所述第四滑动结构的滑动部件的侧边固定连接有侧连线板,所述侧连线板的内侧设置第一接线柱,所述第一滑动连接件与所述侧连线板相背的一侧设置第二接线柱,所
述滑轮组件固定安装在所述第二滑动连接件的内侧,所述前联动机构分别绕装在所述前左侧夹紧机构与所述前右侧夹紧机构的滑轮组件,同时固定在第一接线柱和第二接线柱上。
7.优选地,所述滑轮组件包括上滑轮和下滑轮,所述第二滑动连接件的侧边向内延伸有水平的支撑板,所述支撑板上垂直设置有转轴,所述上滑轮和所述下滑轮由上到下依次套装在所述转轴上;所述前联动机构包括上传动线圈和下传动线圈,所述上传动线圈同时绕装在所述前左侧夹紧机构和所述前右侧夹紧机构的上滑轮上并分别固定在两侧的第一接线柱上,所述下传动线圈同时绕装在所述前左侧夹紧机构和所述前右侧夹紧机构的下滑轮上并分别固定在两侧的第二接线柱上;两个所述第一接线柱分别位于所述上传动线圈的两侧且中心对称,两个所述第二接线柱分别位于所述下传动线圈的两侧且中心对称。
8.优选地,所述腕夹组件包括腕夹、腕夹安装板以及合页铰链,所述腕夹安装板通过所述合页铰链与所述第四滑动结构的滑动部件旋转连接,所述腕夹与所述腕夹安装板固定连接,所述腕夹朝向所述前左侧夹紧机构。
9.优选地,所述腕夹为t形。
10.优选地,所述腕夹、所述上传动线圈和所述下传动线圈均由对x射线具有良好的通透性的材料制成。比如腕夹采用碳纤维材质制成,上传动线圈和下传动线圈采用凯夫拉线制成。
11.优选地,所述腕夹包括相互垂直的横板和竖板,所述横板向所述夹紧装置的中部横向延伸,所述横板的宽度小于等于所述竖板宽度的二分之一。
12.优选地,所述前左侧夹紧机构的第三滑动结构的滑动部件上还设置有可调节的第一锁紧螺钉,所述前左侧夹紧机构的第四滑动结构的滑动部件上还设置有可调节的第二锁紧螺钉。
13.优选地,所述斜固定板向所述机架的中部倾斜且相对水平面的倾斜角度为45
°

14.与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)相比于骨折复位手术机器人上现有的亚克力腕托和前、后交替式前臂托板系统,本发明兼具二者的功能,即对手腕侧向限位的功能和交替支撑前臂的功能。本发明可以替换掉这两个机构,使复位机器人整体结构更简洁。
15.(2)在手术过程中,当x光机从水平和竖直两个方向探照患者骨折部位时,不会有任何金属零部件进入探照范围。除了患者手臂,仅有传动线圈和腕夹进入探照范围,二者对x射线都具有良好的通透性,从而最大限度地降低了机器对医生实时观察x光片的影响。
16.(3)本发明对不同体格患者的手腕都能实现夹紧。
17.(4)由于借助于两个传动线圈,对于本发明的夹紧和升降这两个功能,医生在机器任一侧进行操作,机器的另一侧都会有镜像对称的运动效果,从而很大程度上方便了医生进行操作。
18.(5)腕夹在降下后,再借助铰链进行翻转,可以为医生打石膏留出很大操作空间,从而允许医生更快完成打石膏的工作。
19.(6)本发明的成中心对称结构,各个侧夹紧机构结构相同,在生产制造的材料准备过程中,能够统一配料统一组装后再安装在机架上,便于生产,也降低生产成本。
附图说明
20.图1为本发明的一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置的整体结构示意图;图2为本发明的前右侧夹紧机构的结构示意图;图3为本发明的滑轮组件及第二滑动连接件的结构示意图;图4为本发明的前左侧夹紧机构的结构示意图;图5为本发明的传动机构及其所连接零件的结构示意图;图6为本发明的前夹紧机构在状态一时的结构示意图;图7为本发明的前夹紧机构在状态二时的结构示意图;图8为本发明的前夹紧机构在状态三时的结构示意图;图9为本发明的前夹紧机构在状态四时的结构示意图;图10为手术中牵拉患者前臂时,本发明夹紧患者手腕的示意图;图11和12为手术中为患者前臂打石膏时,本发明交替升降的示意图。
具体实施方式
21.为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解,兹配合实施例详细说明如下。
22.请结合参照图1至图12,本发明提供了一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置,包括前夹紧机构1、后夹紧机构2以及机架3;前夹紧机构1与后夹紧机构2结构相同且平行设置在机架3的前后两侧;机架3的左右两侧分别对称设置有斜固定板31,斜固定板31的两侧分别对称设置有竖直固定板32,前夹紧机构1与后夹紧机构2分别固定安装在位于机架3两侧的斜固定板31和竖直固定板32上。
23.本发明利用两个结构相同的前夹紧机构1和后夹紧机构2,沿着患者前臂延伸方向同时对患者手腕进行夹紧,且可以随时调整二者的夹持状态,比如交替升降夹紧,既能同时实现夹紧,又能实现承托,如此便于医生进行治疗操作。
24.优选地,前夹紧机构1包括前左侧夹紧机构11、前右侧夹紧机构12以及前联动机构13;前联动机构13分别环绕在前左侧夹紧机构11及前右侧夹紧机构12的下侧;前左侧夹紧机构11与前右侧夹紧机构12结构相同且镜像对称设置在机架3的左右两侧。
25.后夹紧机构2包括后左侧夹紧机构21、后右侧夹紧机构22以及后联动机构23,后联动机构23分别环绕在后左侧夹紧机构21及后右侧夹紧机构22的下侧。
26.本发明前夹紧机构1和后夹紧机构2结构相同,同时前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12结构相同且镜像对称设置在机架3的左右两侧,二者综合在一起,能够知道本发明的手腕夹紧装置包括四个结构相同的侧夹紧机构,即前左侧夹紧机构11、前右侧夹紧机构12、后左侧夹紧机构21以及后右侧夹紧机构22结构四者结构相同,仅安装方向和部位不同,四个侧夹紧机构以中心对称的方式布置在机架3上,同时前联动机构13和后联动机构23结构相同且中心对称。因此仅对一个侧夹紧机构以及一个联动机构进行描述即可。
27.如图2,以前右侧夹紧机构12为代表进行描述。前右侧夹紧机构12包括第一滑动结构121、第二滑动结构122、第三滑动结构123、第四滑动结构124、滑轮组件125以及腕夹组件126;第一滑动结构121向内倾斜设置且固定在位于机架3右侧的斜固定板31上;第二滑动结
构122固定安装在位于右侧的斜固定板31前侧的竖直固定板32侧边;第三滑动结构123的左端通过第一滑动连接件127与第一滑动结构121的滑动部件(第一滑块1212)固定连接;第三滑动结构123的滑动部件(第三滑块1231)通过第二滑动连接件128与第二滑动结构122的滑动部件(第二滑块1222)固定连接;第四滑动结构124固定在第三滑动结构123的上方,腕夹组件126固定安装在第四滑动结构124的滑动部件(第四滑块1242)的上侧,腕夹组件126朝向前左侧夹紧机构11,第四滑动结构124的滑动部件的侧边固定连接有侧连线板129,侧连线板129的内侧设置第一接线柱1291,第一滑动连接件127与侧连线板129相背的一侧设置第二接线柱1271,滑轮组件125固定安装在第二滑动连接件128的内侧,前联动机构13分别绕装在前左侧夹紧机构11与前右侧夹紧机构12的滑轮组件125,同时固定在第一接线柱1291和第二接线柱1271上。
28.第一滑动结构121包括第一滑轨1211和第一滑块1212,第一滑轨1211固定安装在斜固定板31上且轨道倾斜朝上,第一滑块1212可滑动地嵌装在第一滑轨1211内;第二滑动结构122包括第二滑轨1221和第二滑块1222,第二滑轨1221竖直安装固定在竖直固定板32内侧,且第二滑轨1221的开口朝向内侧,第二滑块1222可滑动地嵌装在第二滑轨1221内;第三滑动结构123包括第三滑轨1231和第三滑块1232,第三滑轨1231开口朝下设置,第三滑块1232可滑动地嵌装在第三滑轨1231上,第三滑轨1231的左端通过第一滑动连接件127与第二滑块1222固定连接,第一滑动连接件127为弯折结构,其一段与第一滑动结构121平行,另一段与第三滑动结构123垂直,第三滑块1232通过第二滑动连接件128与第二滑块1222固定连接,第二滑块1222固定在第二滑动连接件128外侧面上,第三滑块1232固定在第二滑动连接件128的上表面上;如此,第一滑动结构121、第二滑动结构122以及第三滑动结构123借助第一滑动连接件127、第二滑动连接件128、斜固定板31以及竖直固定板32对应的配合连接形成一个可滑动调节且能同时进行水平移动和上下移动的“三角形结构”。第三滑动结构123水平设置,第二滑动结构122竖直设置,第一滑动结构121倾斜设置,形成一个可调整的三角形支撑结构。第四滑动结构124包括第四滑轨1241和第四滑块1242,第四滑轨1241开口朝上且固定在第三滑轨1231背面,第四滑块1242可滑动地嵌装在第四滑轨1241内,腕夹组件126可转动地固定在第四滑块1242上表面。通过调节第四滑块1242在第四滑轨1241上滑动,可以带动腕夹组件126在在第四滑动结构124上进行开合运动。
29.需要说明的是,本发明的滑动结构采用了滚轮滑块导轨模组,其它类型的滑块导轨模组(比如滚珠滑块导轨模组)也可以实现本发明的运动功能。
30.优选地,滑轮组件125包括上滑轮1251和下滑轮1252,第二滑动连接件128的侧边向内延伸有水平的支撑板1281,支撑板1281上垂直设置有转轴1282,上滑轮1251和下滑轮1252由上到下依次套装在转轴1282上;前联动机构13包括上传动线圈131和下传动线圈132,上传动线圈131同时绕装在前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的上滑轮1251上并分别固定在两侧的第一接线柱1291上,前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的侧连线板129分别通过其上的第一接线柱1291与上传动线圈131相连;下传动线圈132同时绕装在前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的下滑轮1252上并分别固定在两侧的第二接线柱1271上,前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的第一滑动连接件127分别通过其上的第二接线柱1271与下传动线圈132相连;两个第一接线柱1291分别位于上传动线圈131的两侧且中心对称,两个第二接线柱1271分别位于下传动线圈132的两侧且中心对称。
31.优选地,腕夹组件126包括腕夹1261、腕夹安装板1262以及合页铰链1263,腕夹安装板1262通过合页铰链1263与第四滑动结构124的滑动部件旋转连接,腕夹1261与腕夹安装板1262固定连接,腕夹1261朝向前左侧夹紧机构11。
32.第四滑块1242设置成台阶形,腕夹安装板1262恰好位于第四滑块1242的台阶之上,且腕夹安装板1262的厚度与第四滑块1242的台阶的厚度相同,如此在腕夹1261水平伸出,处于工作状态时,腕夹安装板1262恰好填充在第四滑块1242的台阶上,保证腕夹1261水平,且起到良好的支撑作用。另外,在具体安装时,合页铰链1263的两个页片分别安装在第四滑块1242上表面以及腕夹安装板1262上表面,不与腕夹1261直接连接固定,其原因之一是合页铰链1263的页片较窄,直接利用合页铰链1263的一个页片与腕夹1261固定连接,且结构稳定性较差,支撑效果堪忧,且腕夹1261优先采用碳纤维支撑,其结构刚性相对于金属而言会差一些,如此在长期使用时,患者手臂压在腕夹1261的远端,远离固定点,相当于处于杠杆的远端,长期处于较长的杠杆下,杠杆支撑点的受力就很大,容易出现腕夹1261架构变形或者断裂,降低腕夹1261的使用寿命。其原因之另一是,合页铰链1263的水平支撑能力不固定,若合页铰链1263的页片下方无支撑,很有可能会使其展开的角度大于180度,如此使腕夹1261不能水平伸出,使其无法达到预期的使用效果。而采用腕夹安装板1262先与合页铰链1263连接并支撑在合页铰链1263下方,保证了合页铰链1263展开角度的稳定性,保证腕夹1261能够水平伸出,达到预定的工作效果;另一方面能够扩大腕夹1261的固定面积,提高固定的稳定性;再者,腕夹安装板1262的长度可以大于第四滑块1242的台阶的长度,使腕夹安装板1262伸出在第四滑块1242的外侧,能起到进一步支撑腕夹1261,且加强腕夹1261结构强度和稳定性的作用;同时,腕夹安装板1262的设置,还能够增加腕夹组件126的配重,在腕夹1261水平设置时,重力较大,避免腕夹组件126由于材质较轻而上下晃动;在腕夹1261向外翻开时,利用腕夹安装板1262能够有效将腕夹1261压在其下方,避免医生在治疗操作进行中不慎碰到腕夹组件126使腕夹组件126翻转过来,影响医生操作。
33.如图6所示,本发明通过上传动线圈131环绕在两个上滑轮1251上,由于上传动线圈131的两侧分别固定缠绕在第一接线柱1291上,如此,在向内拨动前右侧夹紧机构12上的侧连线板129时,侧连线板129向内移动,带动第四滑动结构124的滑动部件(即第四滑块1242)水平向内移动,因此,腕夹组件126紧随着向内移动,在侧连线板129向内移动时牵动上传动线圈131向左传动,上传动线圈131由于是闭合的环形线圈,因此,上传动线圈131会带动前左侧夹紧机构11上的第一接线柱1291以及侧连线板129向右移动,同时带动前左侧夹紧机构11的腕夹组件126向右移动,如此,前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的腕夹组件126实现镜像对称的相向移动,直至夹紧手腕。在需要松开腕夹组件126时,仅需要向外侧拨动前右侧夹紧机构12上的侧连线板129,即可同时带动前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的腕夹组件126向外移动打开。
34.由于第二滑动结构122固定在竖直固定板32上,因此,夹紧机构还可做竖直运动。欲将前夹紧机构1下降并向外展开时,将前左侧夹紧机构11的第三滑动结构123的滑动部件(第三滑块1232)、第二滑动结构122的滑动部件(第二滑块1222)以及第二滑动连接件128向下滑动,此时通过第一滑动连接件127带动第一滑动结构121的滑动部件(第一滑块1212)倾斜向下移动第四滑动结构124以及第三滑动结构123的滑轨受到第一连接件127的牵引同步向外移动。如此在前左侧夹紧机构12下降并向外展开时,利用第二接线柱1271牵动下传动
线圈132,能将前右侧夹紧机构12上的第一滑动连接件127一并向外侧牵拉,如此能够带动前右侧夹紧机构12做镜像对称移动。同理可实现前夹紧机构1的上升。后夹紧机构操作方式相同。
35.优选地,腕夹1261为t形。t形腕夹1261的一个顶端与合页铰链1263固定连接,t形腕夹1261的另一个顶端为横板1264,用于支撑患者的手腕,t形腕夹1261的竖直端为竖板1265,用于夹紧患者的腕部。
36.优选地,腕夹1261、上传动线圈131和下传动线圈132均由对x射线具有良好的通透性的材料制成。比如腕夹1261采用碳纤维材质制成,上传动线圈131和下传动线圈132采用凯夫拉线制成。碳纤维材质的腕夹1261以及凯夫拉线制成的传动线圈,均为对x光不会产生投照遮挡效应的材料,能够在进行x光照射时,避免造成遮挡,从而在进行x光投照时,得到更加准确的结果。
37.优选地,腕夹1261包括相互垂直的横板1264和竖板1265,横板1264向夹紧装置的中部横向延伸,横板1264的宽度小于等于竖板1265宽度的二分之一。由于左侧夹紧机构和右侧夹紧机构需要相对拼接之后对患者手腕进行承托和夹紧,如果单独采用平板直接相对对接,则在患者手腕较粗时,左右两侧的腕夹1261之间会存在空隙,且随着患者手腕越粗,空隙越大,会使患者手腕部分悬空,承托效果变差,且容易对患者手腕造成二次误伤。而仅有二分之一宽度的横板1264,两侧相对的两个腕夹1261轴对称,因此,两个横板1264会交错设置,因此,在患者手腕较粗时,将腕夹1261向外拉开一段距离,两个横板1264仍然处于交错状态,且能形成一个完成的水平支撑面,在适应不同手腕的同时,起到良好的支撑效果,且有效保护患者骨折的腕部,避免对患者腕部造成二次伤害。
38.优选地,前左侧夹紧机构11的第三滑动结构123的滑动部件(第三滑块1232)上还设置有可调节的第一锁紧螺钉1233,前左侧夹紧机构11的第四滑动结构124的滑动部件(第四滑块1242)上还设置有可调节的第二锁紧螺钉1243。第一锁紧螺钉1233旋接在第三滑块1232内,且其尾部卡在第三滑轨1231的外侧,且下边沿位于第三滑轨1231的上边沿下侧,如此在将第一锁紧螺钉1233向内旋进并锁紧时,由于第三滑块1232嵌装在第三滑轨1231内,因此,在第一锁紧螺钉1233向内旋紧时第一锁紧螺钉1233的尾部向第三滑块1232移动并最终夹紧在第三滑轨1231外侧,第二锁紧螺钉1243与第一锁紧螺钉1233工作原理相同。第一锁紧螺钉1233和第二锁紧螺钉1243的设置,用于将整个夹紧机构锁紧,在需要调节时,将两个锁紧螺钉依次打开即可。由于前左侧夹紧机构11与后右侧夹紧机构22结构相同且呈中心对称设置,因此在后右侧夹紧机构22的对应的第三滑动结构123的滑动部件(第三滑块1232)上也设置有可调节的第一锁紧螺钉1233,第四滑动结构124的滑动部件(第四滑块1242)上也设置有可调节的第二锁紧螺钉1243。如此能够实现前夹紧机构1和后夹紧机构2的单独控制,在将各夹紧机构调整到夹紧手腕时,将前夹紧机构1和后夹紧机构2的两个锁紧螺钉对应锁紧,即可实现整个夹紧装置的固定,保证结构维持在一个稳定的状态。在需要将腕夹1261打开时,旋松第一锁紧螺钉1233和第二锁紧螺钉1243,即可将对应的两个侧夹紧机构展开释放患者手臂。
39.优选地,斜固定板31向机架3的中部倾斜且相对水平面的倾斜角度为45
°
。倾斜的斜固定板31,能实现两侧的夹紧机构同步向下和向外移动,或者同步向上和向里移动。同时当倾斜角度为45度时,能使在最小的调整范围内,两侧的夹紧机构同步移动的水平距离和
竖直距离最大,能实现效果最大化,且能有效节省整个手腕夹1261紧装置的体积,便于医护操作,也节省材料成本。
40.进一步地,机架3可以分解成左右两部分,各自固定在桡骨远端骨折复位机器人的分立的机架3上,从而为手术留出更大的空间。
41.本发明在具体使用时,首先将对应的第一锁紧螺钉1233和第二锁紧螺钉1243分别旋松,使各个侧夹紧机构处于能够灵活调节状态,各个滑块均可在对应的滑轨上自由滑动,通过对应调整其中一个侧夹紧机构既可以对应调整预期相对的另外一个侧夹紧机构。在具体工作过程中,前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的两个腕夹组件126相对设置,共同形成一副腕夹1261,腕夹1261的竖板1265用于夹紧并固定手腕,腕夹1261的两块横板1264相互错开,共同支撑手腕。首先调整前左侧夹紧机构11,由于第二滑轨1221固定安装在竖直固定板32上,第二滑块1222和第三滑块1232均固定在第二滑动连接件128上,因此二者只能做竖直运动,第一锁紧螺钉1233处于松开状态时,上下拖动第二滑动连接件128做竖直运动,在第二滑动连接件128带动第二滑块1222和第三滑块1232做竖直运动,第三滑块1232滑动嵌装在第三滑轨1231内,则第三滑块1232竖直运动时会带动第三滑轨1231在竖直方向上移动,第三滑轨1231竖直运动带动第一滑动连接件127做竖直运动,由于第一滑块1212与第一滑动连接件127的倾斜段固定连接,因此第一滑动连接件127竖直运动,带动第一滑块1212做斜45度运动。第二接线柱1271与下传动线圈132固定连接,第二接线柱1271随第一滑动连接件127做倾斜45度运动,但是第二接线柱1271相对于滑轮组件只有水平运动,因此,利用第二接线柱1271的运动牵动下传动线圈132运动。通过下传动线圈132的牵动,前右侧夹紧机构12会做相对于前左侧夹紧机构11镜像对称的运动,即前左侧夹紧机构11向外运动展开,则前右侧夹紧机构12镜像对称向外运动展开,前左侧夹紧机构11向内聚拢,则前右侧夹紧机构12镜像对称向内运动聚拢。后夹紧机构2运动状态与前夹紧机构1运动状态相同。
42.第一锁紧螺钉1233处于锁紧状态时,前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的第四导轨都保持固定。此时,当第二锁紧螺钉1243松开时,前左侧夹紧机构11的第四滑块1242在第四滑轨1241上做水平运动,并通过上传动线圈131带动前右侧夹紧机构12的第四滑块1242在其滑轨上做镜像对称的运动,如此两个腕夹1261的竖板1265之间的距离也随之变化,且两个腕夹1261的竖板1265的中间位置始终固定,不会像侧边偏移。当第二锁紧螺钉1243锁紧时,前左侧夹紧机构11和前右侧夹紧机构12的第四滑块1242都保持固定,两个腕夹1261的竖板1265之间的距离也固定不变。后夹紧机构2若对应进行相同的操作,其运动状态与前夹紧机构1的运动状态相同。
43.如图6所示,前夹紧机构1处于状态一,此时第一锁紧螺钉1233锁紧,两侧的第四导轨都固定在最高位置,第二锁紧螺钉1243松开,可以将腕夹1261调至较大宽度。
44.如图7所示,前夹紧机构1处于状态二,此时第一锁紧螺钉1233仍然锁紧,将患者手腕置于腕夹1261的横板1264上,调节腕夹1261宽度至夹紧患者手腕后,再锁紧第二锁紧螺钉1243,则患者手腕被固定好。
45.如图8所示,前夹紧机构1处于状态三,此时第二锁紧螺钉1243保持锁紧,而第一锁紧螺钉1233已经松开,在重力作用下,前右侧夹紧机构12的腕夹1261向右下方运动,前左侧夹紧机构11的腕夹1261向左下方运动,即腕夹1261在张开的同时也向下降低,直到前左侧夹紧机构11的上滑轮1251、下滑轮1252与第一滑动连接件127接触时,机构会停止运动。
46.如图9所示,前夹紧机构1处于状态四,此时前右侧夹紧机构12的腕夹1261被沿顺时针方向翻转,前左侧夹紧机构11的腕夹1261被沿逆时针方向翻转。
47.如图10所示,在手术开始后,前夹紧机构1和后夹紧机构2同时夹紧患者手腕,保持在工作状态二,此时复位机器人对患者骨折断端进行牵引。当复位机器人完成对患肢的牵引复位后,需要前夹紧机构1和后夹紧机构2交替升降,从而对患者前臂进行石膏固定。
48.如图11所示,首先调节前夹紧机构1,使其依次进入状态三、状态四,则骨折断端前方有了较大空间,利于石膏固定。
49.如图12所示,对断端前方石膏固定后,调节前夹紧机构1,使其依次恢复状态三、状态二,再调节后夹紧机构2,使其依次进入状态三、状态四,则骨折断端后方产生较大空间,利于对断端后方包括前臂剩余部位进一步完善石膏固定,从而完成整个桡骨远端骨折复位固定过程。
50.由上所述,本发明的一种用于桡骨远端骨折复位机器人上的手腕夹紧装置,相比于骨折复位手术机器人上现有的亚克力腕托和前、后交替式前臂托板系统,本发明兼具二者的功能,即对手腕侧向限位的功能和交替支撑前臂的功能。本发明可以替换掉这两个机构,使复位机器人整体结构更简洁;在手术过程中,当x光机从水平和竖直两个方向探照患者骨折部位时,不会有任何金属零部件进入探照范围。除了患者手臂,仅有传动线圈和腕夹进入探照范围,二者对x射线都具有良好的通透性,从而最大限度地降低了机器对医生实时观察x光片的影响;本发明对不同体格患者的手腕都能实现夹紧;由于借助于两个传动线圈,对于本发明的夹紧和升降这两个功能,医生在机器任一侧进行操作,机器的另一侧都会有镜像对称的运动效果,从而很大程度上方便了医生进行操作;腕夹在降下后,再借助铰链进行翻转,可以为医生打石膏留出很大操作空间,从而允许医生更快完成打石膏的工作。
51.本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地,在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。
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