[發(fā)明專利]一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011269787.3
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112370135B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢建平;馬平
• 申請（專利權(quán)）人: 山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院;山東中醫(yī)藥大學(xué)
• 主分類號: A61B17/66
• 分類號: A61B17/66;A61B34/10;A61B34/30;A61B34/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 閆偉姣

1.一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，包括：手術(shù)床，手術(shù)床的兩側(cè)設(shè)有機械臂基座和多個臨時固定裝置基座，分別用于安裝機械臂和臨時固定裝置；所述機械臂的末端連接斷骨夾持裝置；

所述用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)工作原理為：

基于虛擬復(fù)位技術(shù)獲取除最近端骨折塊外每一骨折塊的復(fù)位路徑；具體步驟為：

步驟1：獲取骨折部位CT圖像，進行三維重建，并對斷骨模型進行分割，得到多個骨段模型；

步驟2：以最近端骨模型作為當(dāng)前近端骨模型，以與其相鄰的斷骨作為當(dāng)前遠(yuǎn)端骨模型，進行復(fù)位軌跡規(guī)劃；

步驟3：將當(dāng)前遠(yuǎn)端骨模型復(fù)位；

步驟4：將當(dāng)前近端骨模型和當(dāng)前遠(yuǎn)端骨模型的組合作為新的當(dāng)前近端骨模型，以與其相鄰的斷骨作為當(dāng)前遠(yuǎn)端骨，進行復(fù)位軌跡規(guī)劃；

步驟5：重復(fù)步驟3-4，直至得到最遠(yuǎn)端斷骨的復(fù)位路徑；

對于最近端和最遠(yuǎn)端之間的骨折塊，按照由近端到遠(yuǎn)端的順序，根據(jù)復(fù)位路徑順次復(fù)位骨折段，每復(fù)位一個骨折段，均采用臨時固定裝置對該骨折塊進行臨時固定；

所述復(fù)位軌跡規(guī)劃方法包括：

(1)生成當(dāng)前遠(yuǎn)端骨的模型副本，對當(dāng)前遠(yuǎn)端骨副本進行虛擬復(fù)位，得到虛擬復(fù)位模型；

(2)根據(jù)虛擬復(fù)位模型，生成復(fù)位軸，所述復(fù)位軸上設(shè)有標(biāo)識位，且所述復(fù)位軸長度大于兩個斷骨中最長的骨折段；

(3)生成復(fù)位軸的副本，在復(fù)位軸與其模型副本重合的前提下，將復(fù)位軸與當(dāng)前近端骨模型綁定，將復(fù)位軸副本與當(dāng)前遠(yuǎn)端骨模型副本綁定，得到遠(yuǎn)端副本組合體；以當(dāng)前遠(yuǎn)端骨模型為基準(zhǔn)，將遠(yuǎn)端副本組合體進行配準(zhǔn)；

(4)根據(jù)復(fù)位軸及其模型副本上的標(biāo)識位，獲取當(dāng)前遠(yuǎn)端骨的復(fù)位軌跡。

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，所述臨時固定裝置基座上包括可調(diào)節(jié)安裝孔，用于固定臨時固定裝置。

3.如權(quán)利要求2所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，所述臨時固定裝置基座包括底座和固定部，所述固定部設(shè)有上方開口的安裝孔，通過螺栓調(diào)節(jié)安裝孔大小。

4.如權(quán)利要求2所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，所述臨時固定裝置包括相連接的連接件和萬向夾持器，所述連接件能夠伸入可調(diào)節(jié)安裝孔內(nèi)實現(xiàn)固定，所述萬向夾持器用于夾持螺紋針。

5.如權(quán)利要求1所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，所述斷骨夾持裝置包括相連接的固定基座和多個萬向夾持器，所述固定基座用于與機械臂末端連接，所述萬向夾持器用于夾持螺紋針。

6.如權(quán)利要求5所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，所述萬向夾持器包括依次連接的萬向轉(zhuǎn)動部件、滑動桿、以及能夠沿滑動桿運動的末端夾持機構(gòu)。

7.如權(quán)利要求6所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，所述萬向轉(zhuǎn)動部件包括球頭連桿和設(shè)置在球頭連桿兩端的端蓋。

8.如權(quán)利要求6所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，所述末端夾持機構(gòu)包括滑桿，在滑桿上依次設(shè)置的凸形塊、旋轉(zhuǎn)塊和壓緊塊，所述凸形塊上端設(shè)置凸臺，通過凸臺與旋轉(zhuǎn)塊可轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)塊與壓緊塊的接觸面上設(shè)置螺紋針固定孔。

9.如權(quán)利要求1所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，還包括磁導(dǎo)航系統(tǒng)，包括接收器、發(fā)射器、控制盒和電子設(shè)備；每個需復(fù)位骨塊上均有螺紋針連接接收器，接收器和發(fā)射器均通過控制盒與電子設(shè)備連接。

10.如權(quán)利要求5所述的一種用于多段骨折的機器人復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于，還包括牽引裝置，所述牽引裝置包括軸向往返運動裝置和腳部/腕部固定件，其中，軸向往返運動裝置末端與腳部/腕部固定件連接。