[发明专利]一种用于治疗骨折和/或骨不连的治疗仪

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械，特别是一种用于治疗骨折和/或骨不连的治疗仪。

背景技术

骨组织属缓慢再生组织，骨折患者治疗周期长，恢复慢，并有5％～7％的骨折病人由于多种原因发生延迟愈合或不愈合。目前进入临床的促骨折骨不连愈合方法有电磁场、超声、微波等，由于这些方法的疗效仍未得到广泛的认可，而且这些方法均依赖大型设备，因而仍在医疗机构得不到广泛的普及。

发明内容

为了克服现有的促骨组织再生疗法的局限性，本发明的目的在于，提供一种用于治疗骨折和/或骨不连的治疗仪，该治疗仪在目前促进骨折愈合的理论的基础上，选用复合膜作为产生负压的密封材料，利用膜的引导性骨组织再生原理和负压促进骨细胞增殖、生长因子分泌和血管生长的作用，进一步提高骨折、骨不连患者的治愈率，缩短治疗时间。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案：

一种用于治疗骨折和/或骨不连的治疗仪，其特征在于，该治疗仪至少包括有：

复合膜，用于包覆在骨折或骨不连的部位周围，该复合膜连接有硅胶双腔管；

人机界面控制系统，包括微控制器，微控制器上分别连接有键盘阵列、液晶显示模块、实时时钟模块、RS232通讯模块、ADC/前置电路、电源系统以及过/欠压保护模块；

压力控制模块，该压力控制模块由负压泵和电磁阀及压力传感器组成，负压泵和电磁阀均采用光耦合器件与人机界面控制系统的微控制器连接；

一储液瓶，该储液瓶连接于压力控制模块的负压泵上，并通过硅胶双腔管与复合膜相连。

所述的复合膜采用聚乳酸-羟基乙酸和胶原作为基本成分，复合膜分为三层，两侧表面是高分子半透膜，孔隙直径小于10μm，用于阻隔细胞的流失和引导组织再生；中间为直径50μm～200μm孔隙的海绵状膜，其结构为不十分完善的蜂窝状孔泡沫，用于支撑和压力传导，复合膜的厚度为3～5mm，且复合膜的一个侧边预制有和硅胶双腔管直径相当的多个侧孔，用于与硅胶双腔管连接，硅胶双腔管插入高分子复合膜内4cm。

复合膜利用木材模板法和Breath figure法制备。复合膜预制为一系列的弧度和形状以适用不同的部位，总厚度约为3mm～5mm，可包绕在骨折、骨不连部位的周围，硅胶双腔管插入复合膜内4cm，插入部分有多个侧孔。

压力控制模块由负压泵和电磁阀及压力传感器组成，采用微机械加工技术制造，可以测量腐蚀性介质。传感器的输出信号经过放大器放大后送入A/D转换芯片，在4.096V参考电压的驱动下，转换精度可达1mV。使该压力传感器控制模块的控制精度达到1mmHg。

负压泵和电磁阀均采用光耦合器件与微控制器连接，当微控制器给出加压信号时，负压泵工作并提供持续的负压；当微控制器给出减压信号时，电磁阀打开减压。所有的加压和减压过程均在压力传感器的监控下自动进行，确保储液瓶中的压力得到精确控制。

储液瓶容量1000毫升，内部有压力传感器和容量传感器，当内部压力及液体容量超过允许值的范围时，保护电路启动并切断微控制器与负压泵之间的控制联系。微控制器检测到控制联系被切断时，会发出过/欠压报警信号。

微控制器采用Philips公司的P89V51RD2型号单片机，带有64kB字节的flash和1kB字节的RAM，支持ISP/IAP功能。在压力传感器的控制下，可以精确调节和控制负压值，确保吸引过程的有效性和安全性。同时，系统还可以记录100次治疗记录，包括治疗起始时间和压力数值。治疗记录可利用RS232接口将治疗记录上传到电脑上，实现了治疗记录的储存和查询功能。

人机界面控制系统包括微控制器，微控制器上分别连接有键盘阵列、液晶显示模块、实时时钟模块、RS232通讯模块、ADC/前置电路、过/欠压报警模块、电源系统以及过/欠压保护模块；

键盘阵列采用ZLG7289键盘芯片，通过四个引脚与微控制器连接。当有按键按下时，ZLG7289芯片会产生一个外部硬件中断，微控制器响应该中断后从DIO引脚读出按键信息，执行相应的操作，实现键盘对整机的控制。

本发明的用于治疗骨折和/或骨不连的治疗仪，采用复合膜作为骨再生与修复部位的密封材料，结合负压泵和电磁阀产生负压，一方面利用负压促进骨细胞增殖、生长因子分泌和血管生长的作用；另一方面利用膜提供给骨组织再生与修复的适宜微环境、富集细胞及生长因子的作用。进一步提高骨折、骨不连患者的治愈率，缩短治疗时间。