[实用新型]椎体标本夹持装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟仿真技术，特别涉及一种椎体标本夹持装置。

背景技术

手术虚拟仿真是虚拟现实技术在医学领域的应用，是目前数字化手术技术领域一个重要的研究方向。借助手术虚拟仿真技术，医生可制定优化手术方案；也可以不借助尸体标本而进行重复练习，从而降低外科医生手术训练费用并缩短培养周期，手术虚拟仿真技术克服了传统外科医生培训模式下医生实际动手操作机会少、操作对象(尸体标本)成本高的不足，对提高医学手术培训的质量和效率具有重要意义。

脊柱是人体最重要的器官之一。近年来人们的脊柱病变和骨折脱位发生率呈上升趋势。以椎弓根螺钉植入为基础的脊柱内固定手术具有周期短、见效快等优点，往往成为医生和患者的首选。脊柱椎弓根螺钉植入手术需要在椎体上确定理想的进钉入口，并实时监控螺钉或手术工具与椎体之间的相对位姿关系，而且，医生的可视区域有限，依靠反复获取患部的X光，不连续地获取植入物或手术工具与患骨之间的相对位姿信息，这给医生的手术操作水平提出了很高的要求。为了在短时间内以较低的成本提高医生的技术水平，有必要开发专门面向脊柱椎弓根螺钉植入的手术虚拟仿真系统。

为了达到逼真的手术虚拟仿真效果，从而根据人体椎体不同部位物理特性的不同以及打孔及植钉深度、方位、速度、加速度等参数的不同而输出不同的反馈力，力觉反馈系统是必不可少的组成部分。基本的力觉反馈系统包括力反馈装置及力觉建模。现有的力觉模型牵涉大量的复杂计算且理论性很强，而人体椎体的结构及生物力学特性非常复杂，单纯靠理论计算得出的力觉信息与手术中表现出的真实反馈力具有一定的差别，从而影响手术虚拟仿真的逼真度。与单纯的理论计算相比，通过力觉采集装置采集实际椎弓根螺钉植入术中真实的反馈力信息，并在此基础上进行建模分析和研究是一种更为直接有效的解决手段。

专利号为ZL02118522.0的中国实用新型专利《虚拟手术刀装置》(公告号为CN1176448C)公开了一种虚拟手术刀，申请号为200410031486.1的中国实用新型专利《一种手术刀的力采集装置》(公开号为CN1677064A)则公开了这种虚拟手术刀的力采集装置，申请号为200910308169.2的中国实用新型专利《虚拟手术力觉信息采集装置》(公开号为CN101653356A)公开了一种虚拟手术力觉信息采集装置。这三个专利均涉及人体软组织力反馈信息采集，且未考虑信息采集过程中操作对象(人体组织)的夹紧定位，到目前为止，尚无面向椎弓根钉植入虚拟手术的力觉信息采集系统，更无专门用于该系统的椎体夹持装置。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种椎体标本夹持装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种椎体标本夹持装置，其包括：

基座，包括一个由长条形底板和连接在长条形底板的左右两端的左立壁和右立壁组成的U形结构件；在长条形底板中部的前侧面连接有前立壁，在长条形底板上的中部后侧连接有后立壁，在后立壁内侧的下部连接有凸台；

支撑台，连接在基座的凸台上，包括支撑块和调节螺钉，调节螺钉与凸台相连，支撑块设置在调节螺钉上方并通过螺旋副与调节螺钉连接；

夹紧机构，包括两夹紧块、两导杆和传动丝杠，两夹紧块包括对称设置的左夹紧块和右夹紧块，左夹紧块设置在左立壁与凸台之间，右夹紧块设置在右立壁与凸台之间，两导杆包括对称设置的前侧导杆和后侧导杆，前侧导杆穿过两夹紧块与左立壁、右立壁相连，后侧导杆穿过两夹紧块并穿过凸台与左立壁、右立壁相连，传动丝杠穿过两夹紧块并穿过凸台与左立壁、右立壁相连，传动丝杠可带动两夹紧块作相对运动形成夹紧或放松；

压紧机构，包括压紧头和调节螺杆，调节螺杆与前立壁螺纹连接并穿过前立壁向后伸出，压紧头设置在调节螺杆的后端并与调节螺杆通过球面副活动连接；

参考架，包括J形支杆、十字形载球架和红外反射球，J形支杆连接在后立壁上方，十字形载球架连接在J形支杆的上端，红外反射球共四个分别连接在十字形载球架的四个端部。

所述的左立壁和右立壁上各设有用于安装夹紧机构中的两导杆和传动丝杠的三个左右贯通的圆孔；所述的凸台设有用于安装夹紧机构中的后侧导杆和传动丝杠的两个左右贯通的圆孔，凸台顶部设有用于安装支撑台中的调节螺钉的销孔；所述的后立壁内侧中部设有用于与支撑台中的支撑块滑动相连的竖直滑轨，后立壁内侧上部设有向前突出的齿针；所述的前立壁上部设有用于安装压紧机构中的调节螺杆的前后贯通的螺纹孔。