CN103690183B - 四肢骨折复位*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四肢骨折复位***，包括：C臂机、可对断裂骨骼进行机械复位矫正的复位装置，与C臂机信号连接的处理器。C臂机通过X射线对骨骼断裂处进行拍照并获取骨骼断裂处的图像信息，处理器能够对C臂机获取的骨骼断裂处的透视图像进行读取，并根据骨骼断裂处的透视图像控制复位装置的第一、第二、第三以及第四驱动电机协调运转。复位装置可使得四肢骨折复位***具有四个自由度，四个驱动电机在处理器的控制作用下，按照所得的牵引尺寸参数运动，使牵引端机械臂牵引骨折处骨骼按预定轨迹平移、升降、旋转以及拉伸，进行骨折的快速牵引与复位，使骨折处的复位准确可靠，降低了手术难度。手术更加快捷、准确，并实现了对手术微创的要求。

Description

四肢骨折复位***

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，更具体地说，特别是涉及一种四肢骨折复位***。

背景技术

近几年，虽然骨科骨折内固定器材有了飞跃的发展，但传统手术对机体组织的损伤仍然很大，手术时间长、并发症多的现实也没有改变。

传统的内固定手术，因医师的技术能力、习惯及当时的状况不同，手术的差异性很大，治疗质量在不同的医院存在较大差距，而且传统手术还需一周的骨牵引准备时间，无论是医师还是病人都急切盼望尽可能减少传统手术治疗带来的这些问题。

综上所述，如何取消现有技术中存在较大的手术差异，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四肢骨折复位***，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种四肢骨折复位***，包括：用于进行X透视并可获取骨骼断裂处透视图像的C臂机；可对断裂骨 骼进行机械复位矫正的复位装置，所述复位装置包括底盘、升降组件以及牵引连接组件，所述升降组件可水平滑动地设置于所述底盘上，所述升降组件可沿竖直方向上下伸缩，所述牵引连接组件设置于所述升降组件上，所述牵引连接组件具有水平设置的牵引轴，所述牵引轴可绕其轴线转动并可沿其轴线伸缩设置，所述底盘包括有用于驱动所述升降组件水平移动的第一驱动电机，所述升降组件包括有用于驱动其伸缩的第二驱动电机，所述牵引连接组件包括有用于驱动所述牵引轴伸缩的第三驱动电机以及用于驱动所述牵引轴旋转的第四驱动电机；与所述C臂机信号连接并用于接收所述骨骼断裂处透视图像的处理器，所述处理器与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机以及所述第四驱动电机信号连接。

优选地，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机以及所述第三驱动电机均为步进电机。

优选地，所述第四驱动电机为步进电机。

优选地，所述底盘上设置有滑道，所述升降组件上设置有与所述滑道滑动连接的滑轨。

优选地，本发明包括机箱，所述机箱内设置有螺母，所述底盘上设置有与所述螺母螺纹连接的丝杠，所述丝杠与所述第一驱动电机动力连接。

优选地，所述升降组件包括有机箱和升降轴，所述机箱可滑动地设置于所述底盘上，所述第二驱动电机设置于所述机箱内，所述升降轴竖直设置于所述机箱上。

优选地，所述升降轴为不锈钢升降轴。

优选地，本发明还包括有牵引床，所述牵引床上设置有固定绷带，所述C臂机设置于所述牵引床上。

本发明通过上述结构设计，四肢骨折复位***具体包括有三个组成部分，分别为：C臂机、复位装置、处理器。C臂机采用X射线透视技术能够通过X射线对骨骼断裂处进行拍照并获取骨骼断裂处的图像信息。处理器能够对C臂机获取的骨骼断裂处的透视图像进行读取，然后根据骨骼断裂处的透视图像控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机以及第四驱动电机协调运转。复位装置可使得四肢骨折复位***具有四个自由度，极大程度地方便了骨骼牵引方向的调整。

在复位装置上设置有四个驱动电机（第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机以及第四驱动电机），并且通过操作人员的手动调整，能够实现四肢骨折复位***在四个自由度上的机械化调整。四个驱动电机在处理器的控制作用下，按照所得的牵引尺寸参数运动，使牵引端机械臂牵引骨折处骨骼按预定轨迹平移、升降、旋转以及拉伸，进行骨折的快速牵引与复位，使骨折处的复位准确可靠，降低了手术难度。手术全程数据化，使得不同医生的手术效果基本相同，消除了手术差异性，对医生的手术水平要求大大降低。手术更加快捷、准确，并实现了对手术微创的要求。

附图说明

图1为本发明一种实施例中四肢骨折复位***的结构框图。

图1中部件名称与附图标记的对应关系为：

C臂机1、复位装置2、处理器3。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

请参考图1，图1为本发明一种实施例中四肢骨折复位***的结构框图。

本发明提供了一种四肢骨折复位***，包括：用于进行X透视并可获取骨骼断裂处透视图像的C臂机1；可对断裂骨骼进行机械复位矫正的复位装置2，复位装置2包括底盘、升降组件以及牵引连接组件，升降组件可水平滑动地设置于底盘上，升降组件可沿竖直方向上下伸缩，牵引连接组件设置于升降组件上，牵引连接组件具有水平设置的牵引轴，牵引轴可绕其轴线转动并可沿其轴线伸缩设置，底盘包括有用于驱动升降组件水平移动的第一驱动电机，升降组件包括有用于驱动其伸缩的第二驱动电机，牵引连接组件包括有用于驱动牵引轴伸缩的第三驱动电机以及用于驱动牵引轴旋转的第四驱动电机；与C臂机1信号连接并用于接收骨骼断裂处透视图像的处理器3，处理器3与第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机以及第四驱动电机信号连接。

本发明在上述结构设计中，具体包括有三个组成部分，分别为：C臂机1、复位装置2、处理器3。

C臂机1采用X射线透视技术（其具体结构与现有技术中的X射线成像装置相似，请参考现有技术中应用于医疗领域中的C臂机1）能够通过X射线对骨骼断裂处进行拍照并获取骨骼断裂处的图像信息。

处理器3具有逻辑运算能力，其能够对C臂机1获取的骨骼断裂处的透视图像进行读取，然后根据骨骼断裂处的透视图像控制第 一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机以及第四驱动电机协调运转。

复位装置2包括升降组件，升降组件在底盘上的滑动方向设定为X方向，升降组件可沿竖直方向上下伸缩，其伸缩方向设定为Y方向，牵引连接组件具有水平设置的牵引轴，当转动牵引连接组件，使得在竖直平面内牵引轴与X方向垂直，设定牵引轴的轴线延伸方向为Z轴。通过复位装置2的结构设计，能够使得牵引轴具有X-Y-Z三个维度上的自由伸缩运动，并且通过转动底盘、转动升降组件以及牵引轴的自转，能够实现使得牵引轴具有X-Y-Z三个维度上的自由转动，使得本发明提供的四肢骨折复位***具有四个自由度，极大程度地方便了骨骼牵引方向的调整。

在复位装置2上设置有四个驱动电机（第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机以及第四驱动电机），并且通过操作人员的手动调整，能够实现四肢骨折复位***在四个自由度上的机械化调整。四个驱动电机在处理器3的控制作用下，按照所得的牵引尺寸参数运动，使牵引端机械臂牵引骨折处骨骼按预定轨迹平移、升降、旋转以及拉伸，进行骨折的快速牵引与复位，使骨折处的复位准确可靠，降低了手术难度。手术全程数据化，使得不同医生的手术效果基本相同，消除了手术差异性，对医生的手术水平要求大大降低。手术更加快捷、准确，并实现了对手术微创的要求。

在此需要说明的是：通过计算机图像处理技术对此图像进行图像处理，获取骨折部位的详细位置尺寸数据。计算机图像处理技术是对规则特征进行检测，它的处理基础是以像素为单位，首先将图像进行二值化处理（图像的二值化，就是依照设定的灰度值阈值，将像素点的灰度值设置为0或255，将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果），然后利用边缘检测方法将目标特征轮廓提取出 来（常用的算法有Canny算子、Roberts算子、Sobel算子等），最后进行变换检测得出数据结果。

具体地，第一驱动电机、第二驱动电机以及第三驱动电机均为步进电机。步进电机具有控制精度高的特点，因此，采用步进电机能够使得本发明提供的四肢骨折复位***再骨骼复位时具有较高的作业精度。

在本发明的另一个具体实施方式中，第四驱动电机为步进电机。

升降组件可滑动地设置于底盘上，为了提高升降组件移动方向的精准性，底盘上设置有滑道，升降组件上设置有与滑道滑动连接的滑轨。

具体地，机箱内设置有螺母，底盘上设置有与螺母螺纹连接的丝杠，丝杠与第一驱动电机动力连接。在本发明的一个具体实施方式当中，机箱滑动采用丝杠螺母机构而非齿轮齿条，螺母与机箱刚性连接，第一驱动电机驱动丝杠旋转，使螺母水平运动，即机箱水平移动。

具体地，在本发明的另一个具体实施方式当中，滑轨上设置有齿条，第一驱动电机上安装有与齿条啮合连接的驱动齿。第一驱动电机带动驱动齿转动，第一驱动电机固定设置于底盘上，如此，通过驱动齿与齿条之间的啮合，能够驱动滑轨运动，滑轨设置于升降组件上，则实现了升降组件在底盘上运动。

在本实施例中，升降组件包括有机箱和升降轴，机箱可滑动地设置于底盘上，第二驱动电机设置于机箱内，升降轴竖直设置于机箱上。

具体地，升降轴为不锈钢升降轴。

本发明还提供了牵引床，牵引床上设置有固定绷带，C臂机1设置于牵引床上。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种四肢骨折复位***，其特征在于，包括：

用于进行X透视并可获取骨骼断裂处透视图像的C臂机(1)；

可对断裂骨骼进行机械复位矫正的复位装置(2)，所述复位装置包括底盘、升降组件以及牵引连接组件，所述升降组件可水平滑动地设置于所述底盘上，所述升降组件可沿竖直方向上下伸缩，所述牵引连接组件设置于所述升降组件上，所述牵引连接组件具有水平设置的牵引轴，所述牵引轴可绕其轴线转动并可沿其轴线伸缩设置，所述底盘包括有用于驱动所述升降组件水平移动的第一驱动电机，所述升降组件包括有用于驱动其伸缩的第二驱动电机，所述牵引连接组件包括有用于驱动所述牵引轴伸缩的第三驱动电机以及用于驱动所述牵引轴旋转的第四驱动电机；

与所述C臂机信号连接并用于接收所述骨骼断裂处透视图像的处理器(3)，所述处理器与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机以及所述第四驱动电机信号连接；

所述第一驱动电机、所述第二驱动电机以及所述第三驱动电机均为步进电机；所述第四驱动电机为步进电机；

所述底盘上设置有滑道，所述升降组件上设置有与所述滑道滑动连接的滑轨；

所述升降组件还包括机箱，机箱内设置有螺母，所述底盘上设置有与所述螺母螺纹连接的丝杠，所述丝杠与所述第一驱动电机动力连接；

所述处理器(3)用于能够对C臂机1获取的骨骼断裂处的透视图像进行读取，然后根据骨骼断裂处的透视图像控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机以及第四驱动电机协调运转；

升降组件在底盘上的滑动方向设定为X方向，升降组件可沿竖直方向上下伸缩，其伸缩方向设定为Y方向，当转动牵引连接组件，使得在竖直平面内牵引轴与X方向垂直，设定牵引轴的轴线延伸方向为Z轴；所述复位装置(2)用于能够使得牵引轴具有X－Y－Z三个维度上的自由伸缩运动，并且通过转动底盘、转动升降组件以及牵引轴的自转，能够实现使得牵引轴具有X－Y－Z三个维度上的自由转动，使得四肢骨折复位***具有四个自由度，极大程度地方便了骨骼牵引方向的调整。

2.根据权利要求1所述的四肢骨折复位***，其特征在于，

所述升降组件还包括升降轴，所述机箱可滑动地设置于所述底盘上，所述第二驱动电机设置于所述机箱内，所述升降轴竖直设置于所述机箱上。

3.根据权利要求2所述的四肢骨折复位***，其特征在于，

所述升降轴为不锈钢升降轴。

4.根据权利要求1至3任一项所述的四肢骨折复位***，其特征在于，

还包括有牵引床，所述牵引床上设置有固定绷带，所述C臂机设置于所述牵引床上。