一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置及其操作方法与流程

本发明涉及医疗器械领域，特别是针对模拟教学中对肱骨矫正，具体地说是一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置及其操作方法。

背景技术：

骨科手术中会遇到儿童因髁上骨折的不规范治疗导致的内翻畸形，尤其是涉及到肱骨内侧柱稳定性的骨折，有文献报道儿童髁上骨折导致的肘内翻发生率达60%。肘内翻畸形不仅对患者的美观产生影响，而且后期可能造成尺神经炎或肱尺关节炎影响，因此一旦发现儿童肘内翻畸形＞20°，即建议行患侧截骨矫形术纠正肘内翻畸形。但是截骨矫形的具体操作存在技术学习曲线，术前通过测量肱骨近端和远端力学轴夹角或肘外翻角设计截骨角度及植骨方式。

目前，高仿真假人已应用于医疗领域，医生通过在假人上模拟练习能够训练手术的熟练程度，但是在具体的训练操作中，包括截骨位置、截骨断端成角维持及内固定材料放置，很难达到模拟术前设计的理想位置。因此设计一种能精准截骨矫形的导航及固定装置，能明显降低技术学习曲线，达到矫形理想位置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，为模拟手术训练提供导向精准，手术切口小，医源性损伤低，手术时间短，出血量少，模拟疼痛小，手术疤痕小的一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置，还提供本装置的操作方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置，包括垂直固定于肱骨远身段上的第一钢针组和垂直固定于肱骨近身段上的第二钢针组，第一钢针组垂直于远身段的力学轴，第二钢针组垂直于近身段的力学轴；还包括沿肱骨长度方向并列设置的第一座体和第二座体，第一座体设有作为第一钢针组摆动支点的第一支撑件，第一座体在第一钢针组摆动的行程内设有第一角度刻度线，第二座体设有作为第二钢针组摆动支点的第二支撑件，第二座体在第二钢针组摆动的行程内设有第二角度刻度线，第一座体和第二座体之间设有活动连接件。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的第一支撑件摆动连于第一座体，第二支撑件摆动连于第二座体；第一支撑件设有套于第一钢针组的第一套孔组，第二支撑件设有套于第二钢针组的第二套孔组。

上述的第一座体设有第一导向槽，第一导向槽是以第一支撑件为圆心的弧形；第二座体设有第二导向槽，第二导向槽是以第二支撑件为圆心的弧形；第一导向槽内设有用于拖动第一钢针组的第一拨动件；第二导向槽内设有用于拖动第二钢针组的第二拨动件；第一拨动件上设有用于插入第一钢针组的第三套孔组，第二拨动件上设有用于插入第二钢针组的第四套孔组。

上述的第一钢针组和第二钢针组中钢针的数目分别为1枚，第一导向槽设于第一支撑件的正对面，第一拨动件为齿轮形状，第一导向槽的单侧边缘设有与第一拨动件啮合的第一齿条；第二导向槽设于第二支撑件的正对面，第二拨动件也为齿轮形状，第二导向槽的单侧边缘设有与第二拨动件啮合的第二齿条。

在另一个方案中，上述的第一拨动件和第二拨动件分别为滑块，第一拨动件设有临时固定于第一座体的第一临时定位装置；第二拨动件设有临时固定于第二座体的第二临时定位装置。

上述的第一临时定位装置包括设于第一拨动件上的第一螺柱，以及旋配于第一螺柱上的第一螺母，第一螺母的一端顶设于第一座体；第二临时定位装置包括设于第二拨动件上的第二螺柱，以及旋配于第二螺柱上的第二螺母，第二螺母的一端顶设于第二座体。

上述的第一套孔组和第二套孔组的圆孔数目分别为3个，且沿活动连接件的长度方向上排布；第三套孔组和第四套孔组的圆孔数目分别为3个；第一钢针组和第二钢针组的针数分别为3枚，第一螺柱、第二螺柱、第一螺母和第二螺母的数量分别为一个。

其中的活动连接件包括导轨，第一座体和第二座体上分别设有供第一导轨滑动的第三导向槽和第四导向槽，导轨的一侧边缘设有第三齿条，第一座体上设有转动啮合于第三齿条的第一齿轮，第二座体上设有转动啮合于第三齿条的第二齿轮。

在另一个方案中活动连接件包括周向转动设于第二座体上的第一螺栓，以及周向转动设于第一座体上的第二螺栓，第一座体上设有与第一螺栓螺纹配合的第一螺纹孔，第二座体上设有与第二螺栓螺纹配合的第二螺纹孔。

一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置的操作方法：

第一步，分析畸形的肱骨教学模型具有呈角度偏折的近身段和远身段，近身段和远身段之间具有弯折段；

第二步，借助射线探测仪器将第一钢针组插在肱骨的远身段上，并使第一钢针组垂直于远身段的力学轴；将第二钢针组插在肱骨的近身段上，并使第二钢针组垂直于近身段的力学轴；并且使第二座体和第二钢针组保持原位不动，借助射线探测仪器测量出远身段的偏折角度α；还测出近身段的力学轴到第二支撑件之间的距离m1，远身段的力学轴到第一支撑件之间的距离m2；测出近身段的距离l2，远身段的距离l3；通过另一只健康手臂测出正常肱骨长度l1；

第三步，将肱骨的弯折段截除；

第四步，使第一钢针组带动远身段朝第二钢针组的方向摆动α角度，这时近身段和远身段的力学轴互相平行；

第五步，轴向推动第一钢针组前进m3的距离，其中m3=m1-m2近身段和远身段的力学轴逐渐一致；

第六步，调整活动连接件，使第一座体朝着第二座体方向移动，直至远身段碰到近身段；

第七步，调整活动连接件，使第一座体远离第二座体移动l4的距离，其中l4=l1-；

第八步，将长度为l4的替代骨安装在近身段和远身段之间。

与现有技术相比，本发明的一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置，包括垂直固定于肱骨远身段上的第一钢针组和垂直固定于肱骨近身段上的第二钢针组，还包括沿肱骨长度方向并列设置的第一座体和第二座体，第一座体设有作为第一钢针组摆动支点的第一支撑件，第一座体在第一钢针组摆动的行程内设有第一角度刻度线，第二座体设有作为第二钢针组摆动支点的第二支撑件，第二座体在第二钢针组摆动的行程内设有第二角度刻度线，第一座体和第二座体之间设有活动连接件。本发明还公开了操作方法。与现有技术相比，本发明在模拟手术训练中导向精准，手术切口小，医源性损伤低，手术时间短，模拟出血量少，模拟疼痛小，手术疤痕小。

附图说明

图1是本发明实施例一的立体结构示意图；

图2是图1中后方视角的立体结构示意图；

图3是图2的分解示意图；

图4是本发明方法第二步中装置固定在肱骨上的工作状态工作状态示意图；

图5是本发明方法第三步中截除肱骨弯折段的工作状态示意图；

图6是本发明方法第四步中第一钢针组带动远身段转至与近身段平行位的工作状态示意图；

图7是本发明方法第五步中第一钢针组将远身段推至与近身段同轴位的工作状态示意图；

图8是本发明方法第六步的工作状态示意图；

图9是本发明方法第七步的工作状态示意图；

图10是本发明方法第八步的工作状态示意图；

图11是本发明实施例二的立体结构示意图；

图12是图11的分解示意图；

图13是实施例四的立体结构示意图；

图14是图13的分解示意图；

图15是图13的后方视角的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图15为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：第一座体1、第一导向槽11、第一齿条111、第一角度刻度线112、第三导向槽12、第一螺纹孔13、第二座体2、第二导向槽21、第二齿条211、第二角度刻度线212、第四导向槽22、第二螺纹孔23、导轨31、第三齿条311、第一齿轮312、第二齿轮313、第一螺栓32、第二螺栓33、第一拨动件41、第三套孔组411、第一螺柱412、第一螺母413、第二拨动件42、第四套孔组421、第二螺柱422、第二螺母423、第一钢针组51、第二钢针组52、第一支撑件61、第一套孔组611、第二支撑件62、第二套孔组621、近身段71、弯折段72、远身段73、替代骨74。替代骨74。

实施例一，如图1至图10所示，

一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置，包括垂直固定于肱骨远身段73上的第一钢针组51和垂直固定于肱骨近身段71上的第二钢针组52，第一钢针组51垂直于远身段73的力学轴，第二钢针52组垂直于近身段71的力学轴；还包括沿肱骨长度方向并列设置的第一座体1和第二座体2，第一座体1设有作为第一钢针组51摆动支点的第一支撑件61，第一座体1在第一钢针组51摆动的行程内设有第一角度刻度线112，第二座体2设有作为第二钢针组52摆动支点的第二支撑件62，第二座体2在第二钢针组52摆动的行程内设有第二角度刻度线212，第一座体1和第二座体2之间设有活动连接件。第一钢针组51摆动的角度能够在第一角度刻度线112上呈现出来，第二钢针组52摆动的角度能够在第二角度刻度线212上呈现出来。使用本装置时，通常第一座体1作为基准不动，并且第二钢针组52也保持固定不动，通过第一角度刻度线112测出第一钢针组51与第二钢针组52之间有α的角度差，α的角度差也是远身段73与近身段71之间的角度差，所以，截除肱骨的弯折段72后，通过转动第一钢针组51，使α=0，就能使远身段73与近身段71同轴，再通过调整活动连接件，缩小第一座体1和第二座体2之间的距离，就能使远身段73逐渐对接近身段71。

实施例中，第一支撑件61摆动连于第一座体1，第二支撑件62摆动连于第二座体2；第一支撑件61设有套于第一钢针组51的第一套孔组611，第二支撑件62设有套于第二钢针组52的第二套孔组621。

实施例中，第一座体1设有第一导向槽11，第一导向槽11是以第一支撑件61为圆心的弧形；第二座体2设有第二导向槽21，第二导向槽21是以第二支撑件62为圆心的弧形；第一导向槽11内设有用于拖动第一钢针组51的第一拨动件41；第二导向槽21内设有用于拖动第二钢针组52的第二拨动件42；第一拨动件41上设有用于插入第一钢针组51的第三套孔组411，第二拨动件42上设有用于插入第二钢针组52的第四套孔组421。通过使第一拨动件41在第一导向槽11内移动能够使第一钢针组51摆动，通过使第二拨动件42在第二导向槽21内移动能够使第二钢针组52摆动。

实施例中，第一钢针组51和第二钢针组52中钢针的数目分别为1枚，第一导向槽11设于第一支撑件61的正对面，第一拨动件41为齿轮形状，第一导向槽11的单侧边缘设有与第一拨动件41啮合的第一齿条111；第二导向槽21设于第二支撑件62的正对面，第二拨动件42也为齿轮形状，第二导向槽21的单侧边缘设有与第二拨动件42啮合的第二齿条211。转动第一拨动件41能够使第一拨动件41在第一齿条111上滚动，与此同时带动第一钢针组51的摆动；转动第二拨动件42能够使第二拨动件42在第二齿条211上滚动，与此同时带动第二钢针组52的摆动。

实施例中，活动连接件包括导轨31，第一座体1和第二座体2上分别设有供第一导轨31滑动的第三导向槽12和第四导向槽22，导轨31的一侧边缘设有第三齿条311，第一座体1上设有转动啮合于第三齿条311的第一齿轮312，第二座体2上设有转动啮合于第三齿条311的第二齿轮313。通过分别旋转第一齿轮312和第二齿轮313能够调整第一座体1和第二座体2之间的距离。

实施例中，第一钢针组51、第二钢针组52和活动连接件分别设有长度刻度，用来观测各自的位移量。

实施例二，如图11和图12所示，

实施例二的结构与实施例一相似，不同之处在于活动连接件包括周向转动设于第二座体2上的第一螺栓32，以及周向转动设于第一座体1上的第二螺栓33，第一座体1上设有与第一螺栓32螺纹配合的第一螺纹孔13，第二座体2上设有与第二螺栓33螺纹配合的第二螺纹孔23。旋转第一螺栓32能够使第一座体1朝第二座体2方向移动，而旋转第二螺栓33能够使第二座体2朝第一座体1方向移动，第一螺栓32和第二螺栓33的的结构相同，通常使用时同步旋转第一螺栓32和第二螺栓33，这样能够防止调节活动连接件时整个装置产生旋转。

实施例三，如图13、14和图15所示，

实施例三的结构与实施例二相似，不同之处在于第一拨动件41和第二拨动件42分别为滑块，第一拨动件41设有临时固定于第一座体1的第一临时定位装置；第二拨动件42设有临时固定于第二座体2的第二临时定位装置。

实施例中，第一临时定位装置包括设于第一拨动件41上的第一螺柱412，以及旋配于第一螺柱412上的第一螺母413，第一螺母413的一端顶设于第一座体1；第二临时定位装置包括设于第二拨动件42上的第二螺柱422，以及旋配于第二螺柱422上的第二螺母423，第二螺母423的一端顶设于第二座体2。旋转第一螺母413，直至第一螺母413顶在第一座体1上就能防止第一拨动件41的移动；旋转第二螺母423，直至第二螺母423顶在第二座体2上就能防止第二拨动件42的移动。

实施例四，如图13、14和图15所示，

实施例四的结构与实施例三相似，不同之处在于第一套孔组611和第二套孔组621的圆孔数目分别为3个，且沿活动连接件的长度方向上排布；第三套孔组411和第四套孔组421的圆孔数目分别为3个；第一钢针组51和第二钢针组52的针数分别为3枚，从而使装置对近身段71和远身段73的固定更加牢固；第一螺柱412、第二螺柱422、第一螺母413和第二螺母423的数量分别为一个。

实施例中，当第一钢针组51和第二钢针组52的针数分别为1枚时，第一支撑件61和第二支撑件62优选球形，第一座体1和第二座体2上分别设有放置球形的第一支撑件61和第二支撑件62的孔槽。

本发明还公开了一种肱骨远端截骨矫形经皮导航装置的操作方法：

第一步，分析畸形的肱骨教学模型具有呈角度偏折的近身段71和远身段73，近身段71和远身段73之间具有弯折段72；

第二步，如图4所示，借助射线探测仪器将第一钢针组51插在肱骨的远身段73上，并使第一钢针组51垂直于远身段73的力学轴；将第二钢针组52插在肱骨的近身段71上，并使第二钢针组52垂直于近身段71的力学轴；并且使第二座体2和第二钢针组52保持原位不动，借助射线探测仪器测量出远身段73的偏折角度α；还测出近身段71的力学轴到第二支撑件62之间的距离m1，远身段73的力学轴到第一支撑件61之间的距离m2；测出近身段71的距离l2，远身段73的距离l3；通过另一只健康手臂测出正常肱骨长度l1；

第三步，如图5所示，将肱骨的弯折段72截除；

第四步，如图6所示，使第一钢针组51带动远身段73朝第二钢针组52的方向摆动α角度，这时近身段71和远身段73的力学轴互相平行；

第五步，如图7所示，轴向推动第一钢针组51前进m3的距离，其中m3=m1-m2，近身段71和远身段73的力学轴逐渐一致；

第六步，如图8所示，调整活动连接件，使第一座体1朝着第二座体2方向移动，直至远身段73碰到近身段71；

第七步，如图9所示，调整活动连接件，使第一座体1远离第二座体2移动l4的距离，其中l4=l1-（l2+l3）；

第八步，如图10所示，将长度为l4的替代骨74安装在近身段71和远身段73之间。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。