一種用于股骨干骨折的復(fù)位裝置及復(fù)位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及手術(shù)機器人領(lǐng)域，具體來說，涉及一種用于股骨干骨折的復(fù)位裝置及復(fù)位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生物接骨術(shù)BO(B1logical Osteosynthesis)時期的到來，閉合復(fù)位髓內(nèi)釘固定已經(jīng)成為股骨干骨折的金標(biāo)準治療方式，其核心就是微創(chuàng)或無創(chuàng)閉合復(fù)位。手術(shù)時借助牽引床將骨折沿股骨長軸方向重疊移位的骨折斷端充分牽引開，然后醫(yī)生利用手法或器械輔助來獲得臨時復(fù)位，以便置入金手指或?qū)п槪瑪U髓后植入髓內(nèi)釘，最后完成遠近端交鎖，整個手術(shù)在C臂機透視的監(jiān)視和引導(dǎo)下完成。這對醫(yī)生和患者帶來醫(yī)源性輻射傷害。對大多數(shù)醫(yī)生而言，依賴經(jīng)驗操作的閉合復(fù)位并不是一項容易地工作，且長時間維持滿意的閉合復(fù)位狀態(tài)更具有挑戰(zhàn)性，直到今天，如何避免手術(shù)過程中的復(fù)位丟失依然是創(chuàng)傷骨科醫(yī)師面臨的難題。鑒于此，國內(nèi)外學(xué)者開始研宄機械輔助骨折復(fù)位技術(shù)，并設(shè)計制造了幾種試驗用股骨干骨折復(fù)位機械裝置，但是這些機械裝置存在體積過于笨重、干擾手術(shù)操作、遮擋X光成像或者對人體造成二次損傷等缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]技術(shù)問題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于股骨干骨折的復(fù)位裝置，可以滿足在不遮擋X光成像、經(jīng)皮固定、無二次損傷的前提下完成股骨干骨折復(fù)位，為后續(xù)的髓內(nèi)釘植入做好準備；還提供該復(fù)位裝置的復(fù)位方法，簡單易操作，能夠?qū)崿F(xiàn)對骨折復(fù)位。
[0004]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0005]一種用于股骨干骨折的復(fù)位裝置，該復(fù)位裝置包括復(fù)位套筒、由多個復(fù)位氣囊組成的復(fù)位氣囊組，以及壓縮機；復(fù)位氣囊位于復(fù)位套筒的內(nèi)腔中，且復(fù)位氣囊的一側(cè)固定連接在復(fù)位套筒的內(nèi)壁上，每個復(fù)位氣囊上設(shè)有一個進氣口，該進氣口穿過復(fù)位套筒，位于復(fù)位套筒的外側(cè)；進氣口通過調(diào)壓閥組與壓縮機連接；每個復(fù)位氣囊靠近人體的一面，粘有薄膜電阻應(yīng)變式壓力傳感器。
[0006]作為一種實施例，所述的復(fù)位氣囊均勻且相互平行布設(shè)在復(fù)位套筒的內(nèi)腔中。
[0007]作為一種實施例，所述的復(fù)位氣囊通過第一粘扣帶固定連接在復(fù)位套筒的內(nèi)壁上。
[0008]作為一種實施例，所述的壓縮機為醫(yī)療用空氣壓縮機。
[0009]作為一種實施例，所述的復(fù)位套筒由透X光材料制成。
[0010]作為一種實施例，所述的復(fù)位套筒包括套筒上片與套筒下片，套筒上片與套筒下片相對的一側(cè)通過鉸鏈連接，相對的另一側(cè)通過第二粘扣帶連接。
[0011]作為一種實施例，所述的復(fù)位氣囊由軟體材料制成，且復(fù)位氣囊外表面覆蓋一層尼龍布。
[0012]作為一種實施例，所述的調(diào)壓閥組包含多個調(diào)壓閥，復(fù)位氣囊的進氣口與調(diào)壓閥一端相連，調(diào)壓閥的另一端與壓縮機連接。
[0013]一種用于股骨干骨折的復(fù)位裝置的復(fù)位方法，該復(fù)位方法包括以下過程:將復(fù)位裝置套裝在骨折位置處，并選擇骨折位置處的復(fù)位氣囊與調(diào)壓閥組連接，空氣壓縮機提供氣源，然后薄膜電阻應(yīng)變式壓力傳感器實時將人體實際受到的復(fù)位力反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)接收的復(fù)位力信息，測算復(fù)位氣囊的氣壓，再通過控制調(diào)壓閥組來控制復(fù)位氣囊的充氣和放氣，以調(diào)整復(fù)位氣囊中的氣壓，實現(xiàn)對骨折處施加復(fù)位力，完成斷骨的復(fù)位。
[0014]作為一種實施例，所述的復(fù)位氣囊施加的復(fù)位力、復(fù)位氣囊的氣壓和復(fù)位氣囊的位移滿足式(I):
[0015]F = f(x)*p+b 式(I)
[0016]其中，F(xiàn)表示復(fù)位氣囊施加的復(fù)位力，單位:牛頓；f (X)表示與位移X相關(guān)的函數(shù)；P表示復(fù)位氣囊的氣壓，單位:帕斯卡；χ表示復(fù)位氣囊的位移；b表示F的修正值，單位:牛頓。
[0017]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0018](I)復(fù)位力足夠大，復(fù)位效果保持穩(wěn)定。本發(fā)明的股骨干骨折復(fù)位裝置的復(fù)位力由帶約束的軟體氣囊產(chǎn)生，所選用軟體材料耐壓大，安全可靠，在體積約束下可以產(chǎn)生足夠大的張力用以骨折復(fù)位，復(fù)位完成后保持系統(tǒng)密封盒壓力恒定即可保證復(fù)位效果保持穩(wěn)定。
[0019](2)透X光性能好。選用的軟體材料有著良好的透X光性能，不干擾X光成像，不影響手術(shù)觀察。
[0020](3)結(jié)構(gòu)小巧，不影響手術(shù)操作。本發(fā)明的股骨干骨折復(fù)位裝置僅在患肢區(qū)域有一圓筒狀裝置，不影響醫(yī)生的站位和手術(shù)的操作。
[0021](4)拆裝容易，準備時間短。與傳統(tǒng)的手術(shù)輔助器械不同，本發(fā)明的股骨干骨折復(fù)位裝置通過第一粘扣帶固定，拆裝方便快捷，無需經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練，可以節(jié)省大量手術(shù)準備時間。
[0022](5)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。本發(fā)明的股骨干骨折復(fù)位裝置僅包括復(fù)位套筒和復(fù)位氣囊組及可控氣源，制造容易，成本低廉，便與推廣。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明中復(fù)位套筒和復(fù)位氣囊裝配后的主視圖。
[0025]圖3為本發(fā)明中復(fù)位套筒和復(fù)位氣囊裝配后工作狀態(tài)時的正軸測視圖。
[0026]圖4為本發(fā)明中復(fù)位套筒和復(fù)位氣囊裝配后展開狀態(tài)時的正軸測視圖。
[0027]圖5為本發(fā)明中復(fù)位氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6為本發(fā)明用于股骨干骨折的裝配示意圖。
[0029]圖7表示在不同位移下，復(fù)位氣囊輸出的復(fù)位力與復(fù)位氣囊中的氣壓之間的關(guān)系曲線圖。
[0030]圖中有:復(fù)位套筒1、套筒上片101、套筒下片102、復(fù)位氣囊2、進氣口 201、薄膜電阻應(yīng)變式壓力傳感器202、第二粘扣帶3、第一粘扣帶4、壓縮機5、調(diào)壓閥6。
【具體實施方式】
[0031 ] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的描述。
[0032]如圖1至圖5所示，本發(fā)明的一種用于股骨干骨折的復(fù)位裝置，包括復(fù)位套筒1、由多個復(fù)位氣囊2組成的復(fù)位氣囊組，以及壓縮機5。復(fù)位氣囊2位于復(fù)位套筒I的內(nèi)腔中，且復(fù)位氣囊2的一側(cè)固定連接在復(fù)位套筒I的內(nèi)壁上，每個復(fù)位氣囊2上設(shè)有一個進氣口201。該進氣口 201穿過復(fù)位套筒1，位于復(fù)位套筒I的外側(cè)。進氣口 201通過調(diào)壓閥6與壓縮機5連接。每個復(fù)位氣囊2靠近人體的一面，粘有薄膜電阻應(yīng)變式壓力傳感器202。壓縮機5優(yōu)選為醫(yī)療用空氣壓縮機。
[0033]上述結(jié)構(gòu)的復(fù)位裝置工作時，控制系統(tǒng)通過調(diào)控調(diào)壓閥6，來調(diào)整復(fù)位氣囊2中的氣壓，使得復(fù)位氣囊2對骨折處施加的復(fù)位力能夠使骨折復(fù)位。壓縮機5為復(fù)位氣囊2提供氣源。作為優(yōu)選，所述的復(fù)位套筒I包括套筒上片101與套筒下片102，套筒上片101與套筒下片102相對的一側(cè)通過鉸鏈連接，相對的另一側(cè)通過第二粘扣帶3連接。如圖6所示，復(fù)位套筒I采用套筒上片101與套筒下片102連接。該復(fù)位裝置與人體的固定全部是采用體外固定，不造成二次損傷。同時，這也有利于復(fù)位套筒I在骨折處的安裝和拆卸。套筒上片101與套筒下片102 —邊通過鉸鏈方式連接，另一邊通過第二粘扣帶3鎖定，并控制鎖定位置，來適應(yīng)不同體型的患者。
[0034]本發(fā)明的復(fù)位裝置是經(jīng)皮固定、不遮擋X光成像、結(jié)構(gòu)簡單拆裝便捷、無二次損傷且復(fù)位效果良好。此股骨干骨折復(fù)位裝置成本低廉，操作容易，且可調(diào)整大小以適用于不同體型的患者，可快速分解拆卸，便于無菌消毒。本發(fā)明復(fù)位裝置可以在不干擾X射線成像的前提下，由人員在X射線成像區(qū)域外控制，完成股骨干骨折復(fù)位操作，減少非必要的放射性暴露。
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