[发明专利]主动牵引装置及其控制方法

说明书

本发明涉及以在骨折复位时实时检测骨折部的应力状态并补偿必要的牵引力的方式实现的主动牵引装置及其控制方法，上述主动牵引装置包括：牵引轴，将患者的骨折骨片紧固，然后在前后方向牵引；测定装置，连接设置在上述牵引轴，以测定上述牵引轴的牵引位置或牵引力；致动器，连接设置在上述牵引轴，以在前后方向驱动上述牵引轴；驱动器，根据驱动控制信号向上述致动器供应上述致动器的驱动所需的电力；及控制器，对从用户输入的牵引请求值和从上述测定装置传递的测定值进行比较，以产生上述驱动器的供电所需的驱动控制信号并将上述驱动控制信号传递到上述驱动器。

技术领域

本发明涉及一种主动牵引装置及其控制方法，更具体而言，涉及以在骨折复位时实时检测骨折部的应力状态并补偿必要的牵引力的方式实现的主动牵引装置及其控制方法。

背景技术

通常使用金属板或金属钉来固定骨折的骨头。上述金属板用于外科医生对患者的骨头进行稳定化、校正或对齐。上述金属板通过如螺钉等的多个紧固部被紧固到骨片上，其中，上述紧固部通常通过在板上形成的孔设置。

在大多数长骨骨折的情况下，骨折的骨片会由于肌肉而收缩，并且为了使骨片对准到原始的适当位置，必须适当牵引原位骨片。在牵引至原始位置后，通过对骨片进行精细操作来执行骨折复位，并用金属板或金属钉固定。

因此，需要一种可用于对骨折的骨头施加牵引力或压迫力以便于对准和随后的重组的工具。

现有牵引装置仅通过借助人力或机械构造在牵引后进行固定的作用就达到了牵引的目的，但在该方法中，针对在执行骨折复位的过程中产生的患部的应力变化仅提供固定位置的牵引，因此在提供手术者的意图所需的牵引力方面存在局限性。

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的一个方面提供包括能够检测骨折患处的应力状态的传感器、控制器及致动器以实时恒定提供骨折部位所需的牵引力的主动牵引装置及其控制方法。

本发明的技术问题并不限定于以上所述的技术问题，通过下述的记载，本领域所属技术人员可以明确地理解未提及或者其他的技术问题。

用于解决问题的方案

本发明的一实施例的主动牵引装置包括：牵引轴，将患者的骨折骨片紧固，然后在前后方向牵引；测定装置，连接设置在上述牵引轴，以测定上述牵引轴的牵引位置或牵引力；致动器，连接设置在上述牵引轴，以在前后方向驱动上述牵引轴；驱动器，根据驱动控制信号向上述致动器供应上述致动器的驱动所需的电力；及控制器，对从用户输入的牵引请求值和从上述测定装置传递的测定值进行比较，以产生上述驱动器的供电所需的驱动控制信号并将上述驱动控制信号传递到上述驱动器。

在一实施例中，上述测定装置可以包括：牵引力测定传感器，连接设置在上述牵引轴，以便在测定上述牵引轴的拉伸力或压缩力后，产生与上述拉伸力或上述压缩力对应的拉伸力信息或压缩力信息并将上述拉伸力信息或上述压缩力信息传递到上述控制器；及位移测定传感器，连接设置在上述牵引轴，以便在测定上述牵引轴的移动位置之后，产生与上述移动位置对应的位置信息并将上述位置信息传递到上述控制器。

在一实施例中，上述控制器可以包括：用户接口部，显示操作所需的数值信息和图形信息，并从用户接收牵引请求值；及驱动控制部，对从上述用户接口部传递的牵引请求值和从上述测定装置传递的测定值进行比较，以产生上述驱动器的供电所需的驱动控制信号并将上述驱动控制信号传递到上述驱动器。

在一实施例中，上述用户接口部可以接收牵引力、牵引速度、牵引位置、牵引开始/停止、紧急停止或牵引机构的姿势调整。

在一实施例中，上述用户接口部可以从用户接收牵引距离模式或牵引力模式，在上述牵引距离模式下将骨片位置移动到用户设定的牵引位置并固定牵引，在上述牵引力模式下在将骨片的应力恒定保持在用户设定的牵引力的同时进行牵引。