一种用于股骨干骨折的复位装置及复位方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于股骨干骨折的复位装置，该复位装置包括复位套筒、由多个复位气囊组成的复位气囊组，以及压缩机；复位气囊位于复位套筒的内腔中，且复位气囊的一侧固定连接在复位套筒的内壁上，每个复位气囊上设有一个进气口，该进气口穿过复位套筒，位于复位套筒的外侧；进气口通过调压阀组与压缩机连接；每个复位气囊靠近人体的一面粘有薄膜电阻应变式压力传感器。该复位装置，可以满足在不遮挡X光成像、经皮固定、无二次损伤的前提下完成股骨干骨折复位，为后续的髓内钉植入做好准备；还提供该复位装置的复位方法，简单易操作，能够实现对骨折复位。

【技术实现步骤摘要】
一种用于股骨干骨折的复位装置及复位方法
本专利技术涉及手术机器人领域，具体来说，涉及一种用于股骨干骨折的复位装置及复位方法。
技术介绍
随着生物接骨术BO(BiologicalOsteosynthesis)时期的到来，闭合复位髓内钉固定已经成为股骨干骨折的金标准治疗方式，其核心就是微创或无创闭合复位。手术时借助牵引床将骨折沿股骨长轴方向重叠移位的骨折断端充分牵引开，然后医生利用手法或器械辅助来获得临时复位，以便置入金手指或导针，扩髓后植入髓内钉，最后完成远近端交锁，整个手术在C臂机透视的监视和引导下完成。这对医生和患者带来医源性辐射伤害。对大多数医生而言，依赖经验操作的闭合复位并不是一项容易地工作，且长时间维持满意的闭合复位状态更具有挑战性，直到今天，如何避免手术过程中的复位丢失依然是创伤骨科医师面临的难题。鉴于此，国内外学者开始研究机械辅助骨折复位技术，并设计制造了几种试验用股骨干骨折复位机械装置，但是这些机械装置存在体积过于笨重、干扰手术操作、遮挡X光成像或者对人体造成二次损伤等缺点。
技术实现思路
技术问题：本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种用于股骨干骨折的复位装置，可以满足在不遮挡X光成像、经皮固定、无二次损伤的前提下完成股骨干骨折复位，为后续的髓内钉植入做好准备；还提供该复位装置的复位方法，简单易操作，能够实现对骨折复位。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种用于股骨干骨折的复位装置，该复位装置包括复位套筒、由多个复位气囊组成的复位气囊组，以及压缩机；复位气囊位于复位套筒的内腔中，且复位气囊的一侧固定连接在复位套筒的内壁上，每个复位气囊上设有一个进气口，该进气口穿过复位套筒，位于复位套筒的外侧；进气口通过调压阀组与压缩机连接；每个复位气囊靠近人体的一面，粘有薄膜电阻应变式压力传感器。作为一种实施例，所述的复位气囊均匀且相互平行布设在复位套筒的内腔中。作为一种实施例，所述的复位气囊通过第一粘扣带固定连接在复位套筒的内壁上。作为一种实施例，所述的压缩机为医疗用空气压缩机。作为一种实施例，所述的复位套筒由透X光材料制成。作为一种实施例，所述的复位套筒包括套筒上片与套筒下片，套筒上片与套筒下片相对的一侧通过铰链连接，相对的另一侧通过第二粘扣带连接。作为一种实施例，所述的复位气囊由软体材料制成，且复位气囊外表面覆盖一层尼龙布。作为一种实施例，所述的调压阀组包含多个调压阀，复位气囊的进气口与调压阀一端相连，调压阀的另一端与压缩机连接。一种用于股骨干骨折的复位装置的复位方法，该复位方法包括以下过程：将复位装置套装在骨折位置处，并选择骨折位置处的复位气囊与调压阀组连接，空气压缩机提供气源，然后薄膜电阻应变式压力传感器实时将人体实际受到的复位力反馈给控制系统，控制系统根据接收的复位力信息，测算复位气囊的气压，再通过控制调压阀组来控制复位气囊的充气和放气，以调整复位气囊中的气压，实现对骨折处施加复位力，完成断骨的复位。作为一种实施例，所述的复位气囊施加的复位力、复位气囊的气压和复位气囊的位移满足式(1)：F＝f(x)*p+b式(1)其中，F表示复位气囊施加的复位力，单位:牛顿；f(x)表示与位移x相关的函数；p表示复位气囊的气压，单位：帕斯卡；x表示复位气囊的位移；b表示F的修正值，单位：牛顿。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：(1)复位力足够大，复位效果保持稳定。本专利技术的股骨干骨折复位装置的复位力由带约束的软体气囊产生，所选用软体材料耐压大，安全可靠，在体积约束下可以产生足够大的张力用以骨折复位，复位完成后保持系统密封盒压力恒定即可保证复位效果保持稳定。(2)透X光性能好。选用的软体材料有着良好的透X光性能，不干扰X光成像，不影响手术观察。(3)结构小巧，不影响手术操作。本专利技术的股骨干骨折复位装置仅在患肢区域有一圆筒状装置，不影响医生的站位和手术的操作。(4)拆装容易，准备时间短。与传统的手术辅助器械不同，本专利技术的股骨干骨折复位装置通过第一粘扣带固定，拆装方便快捷，无需经过专业训练，可以节省大量手术准备时间。(5)结构简单，制造容易。本专利技术的股骨干骨折复位装置仅包括复位套筒和复位气囊组及可控气源，制造容易，成本低廉，便与推广。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中复位套筒和复位气囊装配后的主视图。图3为本专利技术中复位套筒和复位气囊装配后工作状态时的正轴测视图。图4为本专利技术中复位套筒和复位气囊装配后展开状态时的正轴测视图。图5为本专利技术中复位气囊的结构示意图。图6为本专利技术用于股骨干骨折的装配示意图。图7表示在不同位移下，复位气囊输出的复位力与复位气囊中的气压之间的关系曲线图。图中有：复位套筒1、套筒上片101、套筒下片102、复位气囊2、进气口201、薄膜电阻应变式压力传感器202、第二粘扣带3、第一粘扣带4、压缩机5、调压阀6。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细的描述。如图1至图5所示，本专利技术的一种用于股骨干骨折的复位装置，包括复位套筒1、由多个复位气囊2组成的复位气囊组，以及压缩机5。复位气囊2位于复位套筒1的内腔中，且复位气囊2的一侧固定连接在复位套筒1的内壁上，每个复位气囊2上设有一个进气口201。该进气口201穿过复位套筒1，位于复位套筒1的外侧。进气口201通过调压阀6与压缩机5连接。每个复位气囊2靠近人体的一面，粘有薄膜电阻应变式压力传感器202。压缩机5优选为医疗用空气压缩机。上述结构的复位装置工作时，控制系统通过调控调压阀6，来调整复位气囊2中的气压，使得复位气囊2对骨折处施加的复位力能够使骨折复位。压缩机5为复位气囊2提供气源。作为优选，所述的复位套筒1包括套筒上片101与套筒下片102，套筒上片101与套筒下片102相对的一侧通过铰链连接，相对的另一侧通过第二粘扣带3连接。如图6所示，复位套筒1采用套筒上片101与套筒下片102连接。该复位装置与人体的固定全部是采用体外固定，不造成二次损伤。同时，这也有利于复位套筒1在骨折处的安装和拆卸。套筒上片101与套筒下片102一边通过铰链方式连接，另一边通过第二粘扣带3锁定，并控制锁定位置，来适应不同体型的患者。本专利技术的复位装置是经皮固定、不遮挡X光成像、结构简单拆装便捷、无二次损伤且复位效果良好。此股骨干骨折复位装置成本低廉，操作容易，且可调整大小以适用于不同体型的患者，可快速分解拆卸，便于无菌消毒。本专利技术复位装置可以在不干扰X射线成像的前提下，由人员在X射线成像区域外控制，完成股骨干骨折复位操作，减少非必要的放射性暴露。进一步，所述的复位气囊2均匀且相互平行布设在复位套筒1的内腔中。这样布设复位气囊2，使得股骨轴线与复位气囊的布置方向垂直，便于产生位置准确的复位力。进一步，所述的复位气囊2通过第一粘扣带4固定连接在复位套筒1的内壁上。复位气囊2通过第一粘扣带4固定连接，固定简单可靠，拆装方便。进一步，所述的复位套筒1由透X光材料制成。复位套筒1由透X光材料制成，便于对骨折处进行X光片拍摄。进一步，所述的复位气囊2由软体材料制成，且复位气囊2外表面覆盖一层尼龙布。设置尼龙布可以限制复位气囊2的体积膨胀。本专利技术利用复位气囊2内的气压产生足够压力，复位气囊2自身由瘪到满的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于股骨干骨折的复位装置，其特征在于，该复位装置包括复位套筒(1)、由多个复位气囊(2)组成的复位气囊组，以及压缩机(5)；复位气囊(2)位于复位套筒(1)的内腔中，且复位气囊(2)的一侧固定连接在复位套筒(1)的内壁上，每个复位气囊(2)上设有一个进气口(201)，该进气口(201)穿过复位套筒(1)，位于复位套筒(1)的外侧；进气口(201)通过调压阀组(6)与压缩机(5)连接；每个复位气囊(2)靠近人体的一面，粘有薄膜电阻应变式压力传感器(202)。

【技术特征摘要】
1.一种用于股骨干骨折的复位装置，其特征在于，该复位装置包括复位套筒(1)、由多个复位气囊(2)组成的复位气囊组，以及压缩机(5)；复位气囊(2)位于复位套筒(1)的内腔中，且复位气囊(2)的一侧固定连接在复位套筒(1)的内壁上，每个复位气囊(2)上设有一个进气口(201)，该进气口(201)穿过复位套筒(1)，位于复位套筒(1)的外侧；进气口(201)通过调压阀组(6)与压缩机(5)连接；每个复位气囊(2)靠近人体的一面，粘有薄膜电阻应变式压力传感器(202)；所述的复位气囊(2)均匀且相互平行布设在复位套筒(1)的内腔中。2.按照权利要求1所述的用于股骨干骨折的复位装置，其特征在于，所述的复位气囊(2)通过第一粘扣带(4)固定连接在复位套筒(1)的内壁上。3.按照权利要求1所述的用于股骨干骨折...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴松，田梦倩，孙小刚，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32