[發明專利]一種可拆裝式長骨復位機器人

有效

• 申請號: 201310424534.2
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103462674A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 胡磊;唐佩福;王田苗;張立海;李長勝;杜海龍;譚一鳴
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;中國人民解放軍總醫院
• 主分類號: A61B17/56
• 分類號: A61B17/56;A61B17/62
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種可拆裝式長骨復位機器人。

背景技術

傳統的長骨骨折復位方法是在直視環境下，醫生憑借醫生的經驗和技巧切開復位，這種治療方式使閉合性骨折人為地變成開放式骨折，增加了感染的機會，在手術操作過程中，容易破壞血運，造成骨折端壞死區增大，引起遲愈合及不愈合。這種復位方法還存在手術操作時間長、醫生工作強度高、易復位不良等問題。對于近年來發展起來的髓內釘和微創鋼板固定技術，雖然解決了開放式手術造成的問題，但由于術中需要不斷進行X光照射，對醫生及病人的射線輻射量較大。利用機器人輔助骨折復位使這些問題得以有效解決。在目前的研究中，新西蘭奧克蘭大學的Gramham?A.E.在文獻“Design?of?a?Parallel?Long?Bone?Fracture?Reduction?Robot?with?Planning?Treatment?Tool”中公開了股骨干骨折復位系統，采用了并聯機構做為復位的執行機構。美國紐約Chiropractic大學的TerryK.K.Koo在文獻“Development?and?validation?of?a?new?approach?for?computer‐aided?long?bone?fracture?reduction?using?unilateral?external?fixator”中公開了一種用于復位的六自由度的串聯機構。中國的專利如“骨折復位器（20081005456.3）”、“肢體骨折復位器（200810018060.0）”等，都屬于此類研究。國內外的研究成果目前大部分還存在著機構不夠靈活、功能單一、不符合醫生操作習慣等問題。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提出了一種可拆裝式長骨復位機器人，實現利用機器人進行長骨骨折復位。

本發明的目的是這樣實現的：

一種可拆裝式長骨復位機器人，它包括固定機構和復位機構，二者可相互連接或拆分。所述的固定機構包括兩組相同的固定單元，它們通過2個相同的連接板1連接或拆分；連接板1是一種兩端各帶有兩個螺紋孔，側面帶有卡槽的長條狀結構，通過螺栓與底板2連接；該固定單元設置有底板2、4個方塊3、4個滑桿4、2個或多個彎連桿組件（含彎連桿座7及擋片8）、2個或多個彎連桿5、2套或多套鎖扣（含鋼針端子9及彎連桿端子10）、以及2個或多個鋼針6，其間關系是：方塊3固定在底板2上，滑桿4固定在方塊3上，彎連桿組件與滑桿4連接，彎連桿5固定在彎連桿組件的彎連桿座7上，鎖扣與彎連桿5連接，鋼針6與鎖扣連接；該底板2是一種矩形板狀結構，端部帶有薄型擋板，側面帶有螺紋孔，用于固定固定單元的其它結構并通過普通螺栓與復位機構連接或拆分；該方塊3是帶有兩個圓孔的塊狀結構，用于連接底板2與滑桿4；該滑桿4是普通圓桿，用于連接方塊3與彎連桿組件；該彎連桿5是一種一端折彎的普通圓桿，用于連接彎連桿組件與鎖扣；該鋼針6是一種一端帶有螺紋的鋼針，用于固定患肢；該彎連桿組件設置有彎連桿座7以及擋片8，兩者通過螺栓連接；該彎連桿座7是一種頂部帶有一個圓孔、側面帶有兩個圓孔、另一側臉帶有兩個半圓凹槽的塊狀結構，用于連接彎連桿5和滑桿4；該擋片8是一種側面帶有兩個螺紋孔、另一側面帶有兩個半圓凹槽的塊狀結構，用于通過普通螺栓固定彎連桿座7；該鎖扣設置有鋼針端子9以及彎連桿端子10，鋼針端子9通過普通螺栓與彎連桿端子連接；該鋼針端子9是一種帶有兩個圓孔的塊狀結構，用于連接鋼針6，并通過普通螺栓連接彎連桿端子10；該彎連桿端子10是一種帶有一個圓孔與一個螺紋孔的塊狀結構，用于通過圓孔連接彎連桿5，通過螺紋孔及普通螺栓連接鋼針端子9。

所述的復位機構設置有小環狀平臺11、大環狀平臺12、12個萬向鉸13以及6個驅動桿14，其間關系是：小環狀平臺11與底板2和萬向鉸13連接，萬向鉸13與驅動桿14連接，萬向鉸13與大環狀平臺12連接，大環狀平臺12與底板2連接；該小環狀平臺11為一端帶有T形板的環狀結構，用于將復位機構的運動傳遞到固定機構，該大環狀平臺12為一端帶有T形板的環狀結構，用于將復位機構的運動傳遞到固定機構，該萬向鉸13是按需選購的普通萬向鉸，用于連接小環狀平臺11、大環狀平臺12，并提供兩個方向的旋轉，該驅動桿14是可以伸縮的按需選購的連桿，用于驅動并聯機構運動。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1.用于長骨骨折復位，代替醫生操作，提高復位精度，減少手術創傷，降低手術感染機會；

2.復位機構采用6自由度的并聯機構，具有精度高、負載能力大、剛度大、結構緊湊等優點；