[发明专利]一种股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体来说，是一种股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置。

背景技术

股骨颈骨折是髋部骨折中最常见的类型，多发于骨质疏松的中老年人，临床上最为常见，随着人口老龄化的不断提高，有进一步增多的趋势。由于股骨颈需要承担人体直立状态下的运动和支撑功能，其治疗效果将直接影响病人今后的生活质量。因此，国内外广泛开展了股骨颈骨折的手术治疗研究。

目前股骨颈骨折治疗的主要方法是空心钉内固定方式，即利用3颗空心钉，根据患者原来的生理解剖结构，将骨折的股骨头与股骨干部分固定在一起。其关键技术就是准确识别患者个体的生理结构，并将空心钉准确地植入到理想的固定位置。常用的传统方法是通过目测正位与侧位X光图像里手术器械相对于手术对象路径的角度和距离，医生手动调节手术器械使其和理想手术路径重合来完成手术定位。这种方法严重依赖医生的手术经验与技巧，手术器械的定位难度大，手术过程中主要依靠医生手动对器械进行把持，手术器械会产生偏移和震荡，因而降低手术精度，影响手术质量。

发明内容

本发明的目的是针对股骨颈空心钉植入手术对医生经验要求高，手术器械定位难度大，手术过程中器械易产生偏移和震荡等问题，本发明提出了一种股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置。该装置利用双平面定位原理，采用串并联结构，能够提供水平移动，垂直升降，水平转动和俯仰转动四个自由度，具有结构简单，刚度大，调节方便等优点。将该装置固定在手术床附近，能够将计算机分析正侧位X光图像规划的手术路径固定下来，并为手术器械提供支撑和定位把持，提高术中路径精度，降低手术器械的振动和偏移，从而提高股骨颈空心钉植入手术的精确度和安全性。

一种股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置，包括两套竖直移动机构、两套水平移动机构、一套末端执行机构以及一个固定安装块。

所述两套竖直移动机构结构相同，均包括支架、滑板、齿条与齿轮。其中，滑板通过齿条与齿轮间的传动，实现滑板在支架上竖直方向上的移动；上述两套竖直移动机构中的支架间通过固定连接块相连。

所述两套水平移动机构结构相同，分别通过螺钉固定安装在竖直移动机构中滑板的顶部，均包括导轨、螺杆、螺母与移动拖板；其中，移动拖板通过螺杆与螺母间的传动，实现移动拖板在导轨上水平方向上的移动。

所述末端执行机构安装在两个水平移动机构中的移动拖板上，包括转动导向平台与两套旋转底座。两套旋转底座均为U型框架结构，两侧面内壁设计有导向销，底部通过滑动轴承分别安装在两个水平移动机构中的移动拖板上；所述转动导向平台前后侧面上设计有横向导向槽；旋转底座两侧面上的导向销分别嵌入转动导向平台前后侧面上的导向槽内，实现滑动配合。

通过上述结构，调节两个竖直移动机构中滑板上下移动等距离，实现转动导向平台的升降移动；而通过调节两个竖直移动机构中滑板移动不等距离，可实现转动导向平台的俯仰转动；且通过调节两个水平移动机构中移动拖板前后移动等距离，可实现转动导向平台的前后水平移动；而通过调节两个水平移动机构中移动拖板移动不等距离，可实现转动导向平台的水平转动；最终使转动导向平台具有水平移动、垂直升降、水平转动和俯仰转动四个自由度。在进行股骨颈髓内钉手术植入过程中，医生可将医用电钻的钻柄等医用器械固定在末端执行机构的转动导向平台上，通过操作两个竖直移动机构中的滑板与水平移动机构中的移动拖板的移动，对转动导向平台的姿态进行调整，实现医用电钻等医用器械的定位。

本发明的优点在于：

1、本发明股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置可以实现水平移动，垂直升降，水平转动和俯仰转动的复合运动；

2、本发明股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置采用串并联结构，体积小结构紧凑，工作空间大，且承载力大；

3、本发明股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置定位精度高，运动平稳，且容易控制。

附图说明

图1为本发明股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置整体结构示意图；

图2为本发明股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置中竖直移动机构结构示意图；

图3为竖直移动机构中齿条与齿轮配合关系示意图；

图4为本发明股骨颈空心钉植入手术双平面定位装置中水平移动机构结构示意图；

图5为水平移动机构中螺杆与螺母配合关系示意图；

图6为水平移动机构中拖板定位滑块安装位置示意图；