一种促进下肢骨愈合的体外应力刺激仪制造技术

本发明专利技术公开了一种促进下肢骨愈合的体外应力刺激仪，它包括仪器壳、联接在仪器壳一侧的水平槽式托架和装在仪器壳内的电机、小锤以及用于驱动电机的控制电路；在电机转轴上固接有一连接轮；小锤的锤杆顶端枢接在仪器壳内的顶端，锤杆的中部设有滑孔，滑孔内套有可沿滑孔上下移动的滑块，滑块固定在连接轮的偏心位置处，沿着锤头运动前方的仪器壳上设有锤孔，锤孔通入托架的水平槽。采用该结构后，通过将电机动力转化为小锤动力，以及小锤可控制的应力大小和应力频率大小，使锤头沿着锤孔反复、周期性地向外击出而作用在患者的足跟，达到了刺激患者骨折端的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种促进下肢骨愈合的体外应力刺激仪，特别是涉及一种适用于股骨干、胫骨干新鲜骨折、陈旧性骨折、骨缺损、骨折延迟愈合、骨折不愈合，骨折后骨质疏松等并发症和髋关节、膝关节置换术后早期的体外应力刺激仪。
技术介绍
下肢骨干骨折包括股骨干骨折、胫骨干、胫腓骨干骨折。这些部位的骨折往往由于种种原因易导致骨折延迟愈合、骨不愈合、骨折端骨质缺损等。骨延迟愈合、骨不愈合是指骨折愈合过程的迟滞和终止。骨折后无论是手术治疗还是非手术治疗以及髋关节、膝关节置换术后，因骨折端无应力刺激易导致骨愈合速度减慢和骨质疏松的出现，又因病人所需的卧床时间长、费用高，增加了病人的痛苦和负担，所以如何加快骨愈合的进程，治疗骨延迟愈合、骨不愈合、骨质缺损是非常有意义的课题，也一直是骨科领域研究的重点和难点之一。目前，国内外刺激骨折愈合，治疗骨折延迟愈合、骨不连的方法很多，主要有机械应力刺激、电磁刺激、超声振动刺激、自体骨和异体骨移植、以及组织工程等。电磁场刺激虽不手术治疗，但电磁刺激有导针断裂、针道感染的可能，外加磁场在金属内固定物上产生涡流发热使病人感到不适等；超声振动刺激骨愈合的疗效还存在许多争议；自体骨虽没有异种骨的免疫排斥反应，但供应有限，且创伤大，增加患者痛苦及供区感染的机会；异种骨仅能起骨传导作用，使移植骨的生长速度缓慢；近年来也研究了组织工程，虽其有广阔的前景，但要寻找到理想的细胞来源和基质材料较困难，且可能出现免疫排斥反应。这些方法因不能给骨折端提供必要的应力刺激，往往因长期卧床和制动导致骨折端骨质疏松等并发症出现。有众多的研究支持骨愈合是由局部力学环境所调控。近年来许多基础和临床研究均证实骨折端控制性微小运动可以促进骨痂形成和钙化，能加速骨愈合。机械应力刺激法作为一种非侵入性疗法促进骨折愈合已被国内外学者所认同。因此如何将机械应力刺激骨折愈合的理论研究成果应用于临床，通过力学途径加速骨折愈合的进程，治疗骨折延迟愈合、骨不连等骨科病症具有非常重要的意义。目前，关于机械应力刺激骨折愈合的研究大多都是在动物实验基础上进行的，最接近的也就是采用尸体或股骨，但即便是真实性好，尸骨也无再生能力，对于考虑机械应力对骨折愈合的影响意义不大，也就是说，机械应力理论上说是有利于骨折愈合，但暂时并没有用于临床医学，还没有出现比较完善的仪器直接应用于骨折康复医疗中，但机械应力促进骨折愈合理论已得到普遍的认可，一旦相应的骨折医疗仪器的开发与应用取得成功，骨折愈合的研究及临床治疗必将获得重大突破。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种设计合理，操作简易，轻便、安全的应力刺激促进骨愈合的仪器，可以加速骨愈合的进程，缩短治疗时间，治疗骨折延迟愈合、骨不愈合、骨缺损，防治骨折后骨质疏松等并发症，避免手术治疗造成的创伤、痛苦和感染的可能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种促进下肢骨愈合的体外应力刺激仪，它包括仪器壳、联接在仪器壳一侧的水平槽式托架和装在仪器壳内的电机、小锤以及用于驱动电机的控制电路；所述的电机以轴线前后向固定在仪器壳内的上部，电机转轴上固接有一连接轮；所述的小锤包括沿左右向设置的锤头和竖向设置的锤杆，锤杆的一端与锤头相固接，另一端枢接在壳内的顶端；在锤杆的中部设有滑孔，滑孔内套有可沿滑孔上下移动的滑块，滑块固定在连接轮的偏心位置处；所述的锤头的前端设为圆弧状，沿着锤头运动前方的仪器壳上设有锤孔，锤孔通入托架的水平槽。所述的控制电路包括含有整流、稳压的开关电源电路、信号发生器和电机驱动器，开关电源电路的输入接至220V交流电源，开关电源电路的输出分别接至信号发生器、电机驱动器，信号发生器的输出接至电机驱动器，电机驱动器的输出接至电机。所述的电机为步进电机。所述的锤杆与仪器壳内顶端的相枢接为通过一轴承相枢接，锤杆的端部固接在轴承的内圈或外圈处，轴承的外圈或内圈固定在仪器壳内的顶端。所述的滑块为一轴承，轴承的内圈固定在连接轮的偏心位置，轴承的外圈套在滑孔内。所述的小锤为医疗不锈钢材料制作而成，小锤顶端设为圆弧形。所述的托架为医疗不锈钢材料制作而成，呈水平槽式。本专利技术的体外应力刺激仪，是在仪器壳内装有电机、驱动电机运转的控制电路和小锤，通过将电机动力转化为小锤动力，使小锤顶端反复、周期性地沿着锤孔向外击出，将患者的下肢放在托架上，足跟部靠近锤孔，就可以让小锤顶端反复、周期性垂直于人体足跟、沿下肢纵轴方向作用于足跟。本专利技术的体外应力刺激仪其电路结构不限，以能控制步进电机运转快慢、运转间歇时间即可。本专利技术的体外应力刺激仪其小锤可控制的应力大小和应力频率大小均在人体所能耐受范围之内，可以分别设定为20N～350N和0.1Hz～40Hz。本专利技术是根据骨组织对应力刺激具有良好的适应性，骨折处的力学环境对骨愈合起着调控作用的理论，以及利用机电一体化的原理，研制的一种用于促进骨折愈合，防治骨延迟愈合、骨不愈合、骨缺损、骨折后骨质疏松，加速髋关节、膝关节置换术后骨愈合的应力刺激仪，通过本仪器对患肢足跟施以适当应力作用，使骨折端产生微小活动，以激发骨愈合潜能，达到治疗骨折、骨延迟愈合、骨不愈合等骨科病症的目的。使用过程中，将患者的下肢放在的水平槽内，让患者的足跟部靠近锤孔，打开电源开关后，电机得电转动，电机转动后带动了连接轮转动，连接轮转动后又带动其上偏心位置固定的滑块跟着一起转动，由于锤杆通过滑孔与滑块相套，且锤杆的上端被定位在仪器壳内的顶端，则滑块的转动带动了锤杆的摆动，锤杆摆动后势必要带动锤头前后运动，从而使锤头沿着锤孔反复、周期性地向外击出而作用在患者的足跟，达到了刺激患者骨折端的作用。使用时，按照本仪器适应症选择病例。对于新鲜下肢骨干骨折入院后给予脱水、石膏托暂时固定等对症治疗，肿胀消退后，骨折端局部麻醉后，行骨折闭合手法复位，管型石膏固定，当天复查复位情况；陈旧性下肢骨干骨折入院当天行手法复位及管型石膏固定；带锁髓内针术后的骨延迟愈合、骨不愈合行解锁术后无须管型石膏固定；管型石膏固定病例足跟部位开一石膏窗，直径约4.5cm，露出足跟部皮肤；将患肢放于应力刺激骨愈合仪托架上，足跟对准应力刺激骨愈合仪应力输出口。胫骨干骨折、胫腓骨干骨折病例治疗的应力频率及应力大小分别调节为0.5Hz、200N，股骨干骨折病例治疗的应力频率及应力大小分别调节为0.5Hz、250N。每天治疗3次，每次治疗时间30min，每次间隔3h。每周复查骨折正侧位X线片，评估骨痂生长的量，并根据骨痂的量适当调节作用应力的大小，使骨折端以达到最快的愈合速度和愈合质量。本专利技术的有益效果是由于采用了仪器壳、托架、电机、小锤和控制电路来构成体外应力刺激仪，该刺激骨愈合仪能在长骨骨折端或骨缺损端、骨延迟愈合端产生压应力，压应力已被公认为不仅能提高骨愈合率，缩短治疗时间，而且可减少或防止骨折后骨延迟愈合、骨不连和骨质疏松等并发症的发生，从而缩短病人住院时间，减轻病人医疗费用；应用本体外应力刺激仪是完全无创伤的治疗方法，可避免手术治疗造成的创伤、痛苦和感染的可能；不受局部软组织条件影响，操作简单、方便；本体外应力刺激仪的研制成本低，投资少，再加之骨缺损、骨延迟愈合或骨折病人数目庞大，本体外应力刺激仪容易在各级医院得以推广，易于被广大医务工作者和患者接受。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进下肢骨愈合的体外应力刺激仪，其特征在于：它包括仪器壳、联接在仪器壳一侧的水平槽式托架和装在仪器壳内的电机、小锤以及用于驱动电机的控制电路；所述的电机以轴线前后向固定在仪器壳内的上部，电机转轴上固接有一连接轮；所述的小锤包括沿左右向设置的锤头和竖向设置的锤杆，锤杆的一端与锤头相固接，另一端枢接在壳内的顶端；在锤杆的中部设有滑孔，滑孔内套有可沿滑孔上下移动的滑块，滑块固定在连接轮的偏心位置处；所述的锤头的前端设为圆弧状，沿着锤头运动前方的仪器壳上设有锤孔，锤孔通入托架的水平槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁真奇，
申请(专利权)人：丁真奇，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]