CN116869606B - 一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械设备技术领域，公开了一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，包括摆锯片、外套筒、动力套筒和电源；动力套筒连接有驱动电机、从动齿轮和曲轴，电源与驱动电机之间连接有控制开关，驱动电机的输出轴连接有主动齿轮，外套筒开设有摆臂槽，摆臂槽内设有摆动臂，摆动臂的左支臂与摆锯片同轴连接，右支臂开设有槽孔，曲轴的偏心轴段穿设于槽孔以带动摆动臂周期往复摆动。本发明利用球面的摆锯片进行截骨，其对跖骨近端截骨的截骨面形成类似杵臼结构，可以同时顾及截骨远端矢状面位移和水平位的摆动，即完成跖间角矫正的同时又完成第一跖骨头的沉降或抬起；其操作简单，全程可控。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械设备技术领域，具体为一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯。
背景技术
拇外翻畸形是足部常见的一种畸形，主要表现为拇趾外翻及第一跖趾关节半脱位或完全性脱位。随着畸形的进展，会表现出一系列的病理改变，如第一跖骨内收、拇趾外翻、第一跖骨头骨软骨损伤、第一跖趾关节炎、籽骨脱位、拇囊炎、跖籽关节炎、第一跖骨旋转、跖骨头倾斜以及交叉趾、锤状趾和跖痛症等，临床表现为前足疼痛、畸形，影响穿鞋以及功能障碍。保守治疗不能缓解症状或影响日常生活时，应考虑手术治疗。
现有的拇外翻矫正手术方式从软组织矫形到骨性矫形超过100多种，最常用的矫形术式主要是Scarf截骨术和Chevron截骨术。Scarf截骨术是第一跖骨沿长轴的冠妆面“Z”型截骨术，其稳定性好、骨愈合快、矫形力度大，可以矫正轻度、中度到重度拇外翻畸形，但该术式可能会导致患者近端关节面固有角度增大，对于骨质疏松患者易出现跖骨头抬高现象；Chevron截骨术是第一跖骨远端“V”型截骨术，主要适用于轻中度拇外翻患者，其切口小、骨愈合快、术中矫正角度易于测量，但是，Chevron截骨术跖骨头的外移并没有真正解决第1/2跖骨间夹角，由于跖骨远端截骨的矫正力度有限，下沉跖骨头的力度也有限。而且二者均采用常规截骨（平面）摆锯进行截骨操作，在术中由于摆锯的稳定性问题，截骨时,时常会损伤跖骨头部或基底部，出现医源性骨折，影响截骨术后稳定性及截骨愈合；而且由于摆锯自身的摆动，截骨时易造成第一跖骨远端的医源性短缩，从而出现转移性跖骨头下痛。
另外，由于平面摆锯的截骨平面为平面，在进行角度调整时，截骨断端通常会产生间隙，容易导致截骨平面不平整，进而造成骨折愈合不良，固定不牢固，出现固定物断裂等情况；而且在截骨时难同时顾及纠正跖间角于第一跖骨头沉降幅度。而现有的弧形摆锯，其纠正畸形也是通过水平面上的摆动，很难做到对跖骨远端矢状面移动。
发明内容
本发明意在提供一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，利用球面的摆锯片进行截骨，其对跖骨近端截骨的截骨面形成类似杵臼结构，可以同时顾及截骨远端矢状面位移和水平位的摆动，即完成跖间角矫正的同时又完成第一跖骨头的沉降或抬起；其操作简单，全程可控。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供的基础技术方案是：一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，包括摆锯片、外套筒、动力套筒和电源；所述摆锯片呈球弧形，所述摆锯片设有复数个锯齿，所述摆锯片与所述外套筒转动连接；所述动力套筒的内侧连接有驱动电机，所述电源与所述驱动电机通过电导线连接以驱动其运行，所述电源与所述驱动电机之间通过电导线连接有控制开关，所述控制开关用于控制所述驱动电机的运行；所述驱动电机的输出轴连接有主动齿轮，所述动力套筒转动连接有从动齿轮和曲轴，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述曲轴同轴连接；所述外套筒密封套接在所述动力套筒的外侧，所述外套筒开设有摆臂槽；所述摆臂槽内设有摆动臂，所述摆动臂呈“L”形，所述摆动臂的第一支臂与所述外套筒转动连接，所述第一支臂与所述摆锯片同轴连接，所述摆锯片的锯齿端设于所述外套筒的外侧；所述摆动臂的第二支臂开设有槽孔，所述第二支臂设于所述摆臂槽的内侧与其配合设置；所述曲轴的偏心轴段穿设于所述槽孔以带动所述摆动臂周期往复摆动。
基础技术方案的原理：电源用于驱动电机的供能使其运行，主动齿轮随着驱动电机的输出轴同轴转动，主动齿轮转动带动与其啮合的从动齿轮转动，从动齿轮转动带动与其同轴连接的曲轴转动；曲轴的偏心轴段穿设于摆动臂上开设的槽孔，曲轴在转动的过程中，其偏心轴段与槽孔周期性抵接，使得偏心轴段发生周期性的运动，又由于摆动臂的第一支臂与外套筒转动连接，使得摆动臂整体只能呈周期性的摆动，摆动臂摆动带动与其同轴连接的摆锯片周期性摆动，利用其进行拇外翻手术的截骨，结合其摆锯片的外形为球弧形，其截骨的截面呈现球面。控制开关通过控制电源与驱动电机之间电导线的通断路实现对驱动电机的控制。
基础技术方案的有益效果是：
1、本发明利用呈球弧形的摆锯片进行拇外翻矫正手术，其对跖骨近端截骨的截面形成类似杵臼结构（球形），可以同时顾及截骨远端矢状面位移和水平位的摆动，即完成跖间角矫正的同时又完成第一跖骨头的沉降或抬起；
2、利用本发明提供的球面截骨摆锯进行一次截骨后可达到现有两个手术（截骨面水平面摆动、跖骨远端矢状面移动）才能完成的矫形，其操作简单，全程可控；
3、本发明提供的球面截骨摆锯整体结构简单，动力元器件设于动力套筒的内侧，动力套筒包覆在外套筒的内侧，在术前/术后仅对外套筒进行消毒即可，其内侧的动力套筒免消毒也能够符合手术的无菌要求，使用便捷性好；
4、本发明提供的球面截骨摆锯整体设计合理，利用曲轴带动摆动臂周期性摆动，摆动臂带动摆锯片周期往复摆动，其原理在各领域应用广泛，使用性能稳定、可靠，性价比高，益于推广运用。
优选地，所述摆锯片为八分之一球面，所述摆锯片相对所述外套筒转动的角度范围为-5°~5°。
通过上述设置，所切割出的面（截骨面）为球面。
优选地，所述摆锯片与所述摆动臂的第一支臂之间为可拆卸连接，所述摆锯片包括多种曲率半径型号。
通过上述设置，根据不同的手术对象（不同的大小的大拇趾、不同程度的拇外翻），选择对应曲率半径型号的摆锯片，确保摆锯片与跖骨贴合的适应性，以确保拇外翻手术的矫正效果。
优选地，所述从动齿轮和所述曲轴均通过传动轴轴承与所述动力套筒转动连接，两件所述传动轴轴承同轴设置，所述摆锯片和所述摆动臂的第一支臂均通过摆动轴轴承与所述外套筒转动连接，两件所述摆动轴轴承同轴设置；所述传动轴轴承和所述摆动轴轴承的型号相同。
通过上述设置，曲轴穿设于两个轴承后与从动齿轮连接，确保曲轴与从动齿轮转动的同轴度，从而确保曲轴的输出转速稳定；摆锯片和摆动臂分别通过轴承与外套筒连接后二者连接，确保摆锯片与摆动臂的同轴度，从而确保摆锯片摆动的周期性；传动轴轴承和摆动轴轴承的型号相同，保证转动时顺滑耐磨作用。
优选地，所述曲轴的偏心轴段、所述摆动臂和所述摆臂槽均经过耐磨处理。
通过上述设置，曲轴的偏心段在转动过程中，其会与摆动臂的槽孔发生周期性的抵接，摆动臂在周期性摆动的过程中，其会与摆臂槽发生周期性的抵接，将三者经过耐磨处理，增强其耐磨性能，延长其使用寿命，提高整个球面截骨摆锯的使用性能。
优选地，所述槽孔为回形跑道式通孔；所述槽孔沿着所述曲轴穿入的一端至穿出的一端逐渐减小。
通过上述设置，将槽孔设置为回形式跑道，并且沿着曲轴穿入至穿出的一端逐渐减小，既增大了曲轴的偏心轴段与槽孔的接触面，同时也使得曲轴在槽孔内的运动平滑，提高球面截骨摆锯的稳定性。
优选地，所述摆臂槽呈梯形，所述摆动臂的第二支臂也呈梯形，所述第二支臂沿着逐渐远离所述槽孔的方向逐渐减小。
通过上述设置，将摆臂槽和摆动臂均设置为上大下小的梯形，使其既能够保证使用过程的力学要求，又可以减小摆动臂在摆动槽内摆动时对其碰撞的力度，延长整个球面截骨摆锯的使用寿命，提高稳定性。
优选地，所述外套筒包括两件外壳，所述动力套筒镶嵌套接在所述外壳的内侧，两件所述外壳通过固定销连接，两件所述外壳还同时连接有密封其后开口的后盖；所述控制开关为按压式开关，所述控制开关连接在所述后盖的外侧。
优选地，所述电源镶嵌套接在所述动力套筒的内侧，所述电源为可更换式移动蓄电池。
通过上述设置，外套筒可拆卸的包覆在动力套筒的，便于对外套筒的深度消毒（高温、消毒液等），不会对动力元器件的性能造成影响；电源可拆卸的镶嵌套接在动力套筒内，便于更换电源，使用便捷。
优选地，镶嵌所述动力套筒的所述外壳内侧开设有导向槽，所述动力套筒设有导向凸起，所述导向凸起与所述导向槽配合设置。
通过上述设置，利用导向凸起与导向槽配合设置，在装配时，具有导向和定位的作用，装配完成后，具有限位的作用，使得动力套筒与外壳装配位置准确度高，稳定性好。
附图说明
图1为本发明一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯的***图；
图2为本发明一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯的主视图；
图3为本发明一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯去除外套筒后的示意图；
图4为本发明一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯摆锯片的结构示意图；
图5为本发明一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯曲轴与摆动臂部分的结构示意图；
图6为图5中A-A的剖视图；
图7为本发明一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯动力套筒与外套筒部分的结构示意图；
图8为本发明一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯外套筒镶嵌动力套筒一侧壳体的主视图；
图9为图8中B-B的剖视图；
附图中的对应标记的名称为：
摆锯片1、外套筒2、动力套筒3、电源4、驱动电机5、主动齿轮6、从动齿轮7、传动轴轴承8、曲轴9、摆动臂10、摆动轴轴承11、后盖12、控制开关13、固定销14、槽孔15、导向槽16、导向凸起17、摆臂槽18。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
如图1至图9所示，一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，包括摆锯片1、外套筒2、动力套筒3和电源4；摆锯片1为八分之一球面弧形，摆锯片1开设有复数个锯齿，摆锯片1包括多种曲率半径型号，摆锯片1与外套筒2通过摆动轴轴承11转动连接；动力套筒3的内侧连接有驱动电机5，电源4与驱动电机5通过电导线连接以驱动其运行，电源4镶嵌套接在动力套筒3的内侧，电源4为可更换式移动蓄电池；电源4与驱动电机5之间通过电导线连接有控制开关13，控制开关13用于控制驱动电机5的运行；驱动电机5的输出轴连接有主动齿轮6，动力套筒3通过传动轴轴承8转动连接有从动齿轮7和曲轴9，连接从动齿轮7和曲轴9的两件传动轴轴承8同轴设置，从动齿轮7与主动齿轮6啮合；外套筒2包括两件外壳，动力套筒3镶嵌套接在外壳的内侧，镶嵌动力套筒3的外壳内侧开设有导向槽16，动力套筒3设有导向凸起17，导向凸起17与导向槽16配合设置，两件外壳通过固定销14连接，两件外壳还同时连接有密封其后开口的后盖12；控制开关13为按压式开关，控制开关13连接在后盖12的外侧；外套筒2开设有上大下小的梯形状摆臂槽18；摆臂槽18内设有摆动臂10，摆动臂10呈“L”形，外套筒2连接有摆动轴轴承11，摆动臂10的左支臂与摆动轴轴承11连接，传动轴轴承8与摆动轴轴承11的型号相同；左支臂与摆锯片1通过联轴器可拆卸的方式同轴连接，摆锯片1的锯齿端设于外套筒2的外侧；摆动臂10的右支臂呈上大下小的梯形状，右支臂设于摆臂槽18的内侧与其配合设置，右支臂开设有槽孔15，槽孔15为回形跑道式通孔；曲轴9的偏心轴段穿设于槽孔15以带动摆动臂10周期往复摆动，摆动臂10摆动的角度范围为-5°~5°；槽孔15沿着曲轴9穿入的一端至穿出的一端逐渐减小，曲轴9的偏心轴段、摆动臂10和摆臂槽18均经过耐磨处理。
具体实施过程如下：
使用本球面截骨摆锯时，先根据患者趾母的大小或者拇外翻的具体情况选择合适曲率尺寸型号的摆锯片1，然后分别对摆锯片1和外套筒2进行消毒，消毒完成后将摆锯片1与摆动臂10的左支臂连接，按下控制开关13即可启动摆锯片1，使其发生摆动进行拇外翻的矫正；
其中，摆锯片1为八分之一球弧面，且摆动的范围为-5°~5°，其在矫正手术的过程中，对跖骨近端截骨的截面形成球弧面，可以一次性完成跖间角矫正的同时又完成第一跖骨头的沉降或抬起，其一次截骨后可达到现有两个手术（截骨面水平面摆动、跖骨远端矢状面移动）才能完成的矫形，其操作简单，全程可控；
另外，连接动力元器件的动力套筒3包覆在外套筒2的内侧，而且在动力套筒3上设置导向凸起17，外套筒2的内侧设置导向槽16，在装配时，导向凸起17与导向槽16滑动连接，具有导向和定位的作用，装配完成后，具有限位的作用，使得动力套筒3与外壳装配位置准确度高，稳定性好，而且在术前/术后仅对外套筒2进行消毒，其内侧的动力套筒3免消毒也能够符合手术的无菌要求；
曲轴9周期性抵接的槽孔15设置为回形式跑道，并且沿着曲轴9穿入至穿出的一端逐渐减小，既增大了曲轴9的偏心轴段与槽孔15的接触面，同时也使得曲轴9在槽孔15内的运动平滑；摆臂槽18和摆动臂10均设置为上大下小的梯形，使其既能够保证使用过程的力学要求，又可以减小摆动臂10在摆动槽内摆动时对其碰撞的力度；电源4为可拆卸蓄电池，电源4拆装、更换方便。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：包括摆锯片、外套筒、动力套筒和电源；所述摆锯片呈球弧形，所述摆锯片设有复数个锯齿，所述摆锯片与所述外套筒转动连接；所述动力套筒的内侧连接有驱动电机，所述电源与所述驱动电机通过电导线连接以驱动其运行，所述电源与所述驱动电机之间通过电导线连接有控制开关，所述控制开关用于控制所述驱动电机的运行；所述驱动电机的输出轴连接有主动齿轮，所述动力套筒转动连接有从动齿轮和曲轴，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述曲轴同轴连接；所述外套筒密封套接在所述动力套筒的外侧，所述外套筒开设有摆臂槽；所述摆臂槽内设有摆动臂，所述摆动臂呈“L”形，所述摆动臂的第一支臂与所述外套筒转动连接，所述第一支臂与所述摆锯片同轴连接，所述摆锯片的锯齿端设于所述外套筒的外侧；所述摆动臂的第二支臂开设有槽孔，所述第二支臂设于所述摆臂槽的内侧与其配合设置；所述曲轴的偏心轴段穿设于所述槽孔以带动所述摆动臂周期往复摆动。
2.根据权利要求1所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述摆锯片为八分之一球面；所述摆锯片相对所述外套筒转动的角度范围为-5°~5°。
3.根据权利要求1所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述摆锯片与所述摆动臂的第一支臂之间为可拆卸连接，所述摆锯片包括多种曲率半径型号。
4.根据权利要求1所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述从动齿轮和所述曲轴均通过传动轴轴承与所述动力套筒转动连接，两件所述传动轴轴承同轴设置；所述摆锯片和所述摆动臂的第一支臂均通过摆动轴轴承与所述外套筒转动连接，两件所述摆动轴轴承同轴设置；所述传动轴轴承和所述摆动轴轴承的型号相同。
5.根据权利要求1所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述曲轴的偏心轴段、所述摆动臂和所述摆臂槽均经过耐磨处理。
6.根据权利要求1所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述槽孔为回形跑道式通孔；所述槽孔沿着所述曲轴穿入的一端至穿出的一端逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述摆臂槽呈梯形，所述摆动臂的第二支臂也呈梯形，所述第二支臂沿着逐渐远离所述槽孔的方向逐渐减小。
8.根据权利要求1所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述外套筒包括两件外壳，所述动力套筒镶嵌套接在所述外壳的内侧，两件所述外壳通过固定销连接，两件所述外壳还同时连接有密封其后开口的后盖；所述控制开关为按压式开关，所述控制开关连接在所述后盖的外侧。
9.根据权利要求8所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：所述电源镶嵌套接在所述动力套筒的内侧，所述电源为可更换式移动蓄电池。
10.根据权利要求8所述的一种用于拇外翻矫形术的球面截骨摆锯，其特征在于：镶嵌所述动力套筒的所述外壳内侧开设有导向槽，所述动力套筒设有导向凸起，所述导向凸起与所述导向槽配合设置。
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2023
- 2023-09-04 CN CN202311127404.2A patent/CN116869606B/zh active Active
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