[發明專利]一種實訓用骨鉆

在審

• 申請號: 202210243760.X
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114668450A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 黃子軒;劉立佳;曾令晨;寧宇晗;王錦澳;周金金;王志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: A61B17/16
• 分類號: A61B17/16;A61B90/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種實訓用骨鉆，包括骨鉆本體、無刷電機、減速箱、鉆頭夾、鉆頭、壓力傳感器、距離傳感器、紅外溫度傳感器、數據采集板、藍牙發射器、電路板、手柄和墊板；壓力傳感器的探頭與墊板接觸，用于檢測鉆頭所傳遞的軸向壓力；紅外溫度傳感器安裝于手柄左上側，其探頭的角度可自動調整，用于檢測鉆頭在鉆削點的溫度；數據采集板安裝于無刷電機后端，用于收集傳出的檢測數據，當壓力傳感器的檢測數據值超出鉆頭的軸向壓力設定值時立即向電路板反饋并使無刷電機斷電；藍牙發射器安裝于數據采集板后端，用于傳送檢測數據至終端。本發明具備的如上所述功能，為操作者帶來了更好的使用體驗，并降低了手術風險。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別涉及可測軸向壓力和切削點溫度的骨鉆。

背景技術

現今，社會老齡化日益凸顯。2020年第七次全國人口普查數據顯示，60歲及以上人口占全國總人口的18.7%。在老齡化的必然趨勢下，老年群體的健康亟需得到保障。骨質疏松、骨裂、骨折等骨關節病狀在老年群體的健康問題中尤為突出。因此，醫療領域亟需更充足的骨外科醫生和器械資源。然而，培養一名合格的骨外科醫學生需要克服較多難題，如培養周期長、訓練成本高等。骨外科醫學生在學習訓練環節，對醫療器械操作的掌握是最為關鍵的。只有深入了解各種醫療器械的結構原理、使用方法，并加以規范、實效的訓練，才能達到精通的水平。在各類骨外科手術醫療器械中，醫用骨鉆的作用更為突出。特別在骨折等手術，鉆削定位孔、微創修復時起關鍵作用。因此，通過大量訓練以實現熟練掌握醫用骨鉆的操作技巧是骨外科醫學生的必備技能。

目前，骨外科醫學生大多使用普通醫用骨鉆進行操作練習。對于缺乏熟練度的醫學生來說，直接使用普通醫用骨鉆進行鉆削，在無法得知各項切削數據的情況下，其操作規范性較差，易出現失誤或增加安全隱患，更難以達到提高骨鉆操作精準度的目的。

發明內容

針對目前普通醫用骨鉆功能的局限性和骨外科醫學生對輔助型醫療器械的需求，本發明的目的在于提供一種實訓用骨鉆，給予骨外科醫學生更好的教學訓練條件。

為達到上述目的，本發明采用如下所述的技術方案。

一種實訓用骨鉆，包括無刷電機、減速箱、鉆頭夾、鉆頭、數據采集板、藍牙發射器、手柄、距離傳感器、紅外溫度傳感器、開關電鈕、壓力傳感器和電路板。

優選地，減速箱安裝于無刷電機與鉆頭夾之間，減速箱與無刷電機之間為齒輪連接，減速箱與鉆頭夾之間為鍵連接。鉆頭、鉆頭夾與墊板中心均位于同一軸線上，各部件之間均緊密連接，鉆頭所受軸向壓力在傳遞過程中無損耗和干擾。

優選地，減速箱中止推軸承座圈外側固定有墊板；壓力傳感器的探頭與墊板接觸，用于檢測鉆頭所傳遞的軸向壓力；壓力傳感器固定于壓力傳感器固定板上。

優選地，距離傳感器安裝于手柄左上側，用于檢測距離傳感器與骨表面之間的距離。

優選地，紅外溫度傳感器和距離傳感器共同安裝于手柄左上側，用于檢測鉆頭在鉆削點的溫度；在紅外溫度傳感器上安裝有齒輪組，用于調整紅外溫度傳感器探頭的角度。

優選地，數據采集板安裝于無刷電機后端，用于收集壓力傳感器、距離傳感器和紅外溫度傳感器傳出的檢測數據；當壓力傳感器的檢測數據值超出鉆頭的軸向壓力設定值時立即向電路板反饋；電路板控制無刷電機并使無刷電機斷電以減少對骨組織和患者的二次傷害；當距離傳感器的檢測數據變化時立即向電路板反饋；電路板控制齒輪組旋轉并調整紅外溫度傳感器探頭的角度。

優選地，藍牙發射器安裝于數據采集板后端，用于傳送檢測數據至終端。

本發明一種實訓用骨鉆采用無刷電機，無刷電機具有降低電機在運轉中因骨屑等飛濺物進入電機造成的安全隱患和在斷電時立即制動以減少對骨組織的二次傷害的特點。

本發明具備實時檢測骨鉆軸向壓力和切削點溫度，以及急停保護的功能。為操作者帶來了更好的使用體驗，并降低了手術風險。