CN201313129Y - 颅骨修复体快速成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种颅骨修复体快速成型装置，旨在提高颅骨修复体的成型速度和成型精度。它包括：可相向移动的上基架(10)、下基架(11)，其上分别设置有相对应的上、下顶杆组，上、下顶杆组各由若干根呈点阵布设的顶杆(12)构成，各顶杆(12)与上基架(10)或下基架(11)沿Z形成丝杆螺母传动连接；两组三维定位机构(20)，其上安装有执行步进电机(29)，在上基架(10)、下基架(11)上各设置一组；直线往复运动机构，驱动上基架(10)、下基架(11)沿Z向相向移动。

Description

颅骨修复体快速成型装置

技术领域

本实用新型涉及压力成型装置，特别涉及一种用于成型颅骨修复体的快速成型装置。

背景技术

颅骨缺损外科修复是极为常见医疗手术，要求塑型精确、边缘贴合误差小，手术时间短。多年来，国内外临床上通常采用自体骨修复和人工材料重建的两种方法。自体骨修复方法操作不但比较复杂，还会对供区骨组织造成不同程度的损伤，因而多采用人工材料重建。人工材料重建是用人工材料制备可与缺损部分精确结合的颅骨修复体，实现对脑组织有效的力学保护，手术时间也大大缩短，治疗风险大大减少，还减少了病人的痛苦，使患者达到良好的治疗效果。颅骨修复体常用的人工材料包括有机玻璃、硅橡胶等，这类材料的优点是成型容易，但缺点是极易受到体液的腐蚀，几年后必须更换，因此国内外大中型医院纷纷推广以钛合金颅骨修复体。目前，钛合金颅骨修复体采用手工制作，需先根据测定的数据制造成型模具，依靠成型模具进行手工敲打成型或者采用液压成型，存在成型难度大、精度低、成型周期长、定位困难等不足，而且很难实现与缺损部分的精确结合，无法确定颅骨缺损修复达到预计的效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种颅骨修复体快速成型装置，具有可快速成型和成型精度高的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型的颅骨修复体快速成型装置，其特征是它包括：可相向移动的上基架、下基架，其上分别设置有相对应的上、下顶杆组，上、下顶杆组各由若干根呈点阵布设的顶杆构成，各顶杆与上基架或下基架沿Z向形成丝杆螺母传动连接；两组三维定位机构，其上安装有执行步进电机，在上基架、下基架上各设置一组；直线往复运动机构，驱动上基架、下基架沿Z向相向移动。

本实用新型的有益效果是，上、下顶杆组中呈点阵布设的各顶杆形成动态的三维曲面成形模具，根据颅骨修复体模型的特征参量改变各顶杆的高度位置即可建立起相应的成形模具，因此能方便和快速地成型颅骨修复体，而且成型精度高，可实现颅骨修复体与缺损部分的精确结合。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是本实用新型颅骨修复体快速成型装置的结构示意图；

图2是本实用新型颅骨修复体快速成型装置中上基架部分的结构示意图；

图3是沿图1中A-A线的剖视图。

图中示出部件、部位名称及所对应的标记：立柱1、液压杆2、上基架10、下基架11、Z向顶杆12、冲头13、三维移动机构20、大拖板架21、大拖板架22、中拖板架23、中拖板24、小拖板25、X向丝杆26、Y向丝杆27、Z向丝杆28、执行步进电机29。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型的颅骨修复体快速成型装置包括：可相向移动的上基架10、下基架11，其上分别设置有相对应的上、下顶杆组，上、下顶杆组各由若干根呈点阵布设的顶杆12构成，各顶杆12与上基架10或下基架11沿Z形成丝杆螺母传动连接；两组三维定位机构20，其上安装有执行步进电机29，在上基架10、下基架11上各设置一组；直线往复运动机构，驱动上基架10、下基架11沿Z向相向移动。上、下顶杆组中呈点阵布设的各顶杆12形成动态的三维曲面成形模具，根据颅骨修复体模型的特征参量改变各顶杆12的高度位置即可建立起相应的成形模具，因此能方便和快速地成型颅骨修复体，而且成型精度高，可实现颅骨修复体与缺损部分的精确结合。

本实用新型可方便地与CT三维重建技术、CAD计算机辅助设计技术结合配套用于颅骨修复体快速成型。颅骨修复体成型前，首先应用医用CT对患者颅骨进行断层扫描，获得颅骨断层扫描信息。根据医学相关理论，利用CAD完成颅骨修复体部位的三维数字化，再经过曲面重建、虚拟装配、优化工艺参数建立颅骨修复体的数字模型。提取出颅骨修复体部位模型的控制特征量，然后将设计好的颅骨修复体模型的特征参量传输到单片机控制***，由单片机控制改变各顶杆的高度位置，形成精确的三维曲面成形模具，最后经冲压、修边等制造出颅骨修复体。

参照图2，所述三维定位机构20由下述机构构成：X向丝杆螺母传动机构，包括X向丝杆24、大拖板架22；Y向丝杆螺母传动机构，包括Y向丝杆27、中拖板架23，中拖板架23滑移安装大拖板架22上；Z向丝杆螺母传动机构，包括Z向丝杆28、中拖板24和小拖板25，中拖板24安装在中拖板架23上，执行步进电机29固定在小拖板25上；并配置有分别驱动X向丝杆24、Y向丝杆27和Z向丝杆28的步进电机。即先通过X向丝杆螺母传动机构、Y向丝杆螺母传动机构使执行步进电机29与某一顶杆12对正，再通过Z向丝杆螺母传动机构使执行步进电机29下移，驱动该顶杆12旋转并升高或者降低至设定的高度位置。

作为一种典型的配置形式，所述上基架10滑移安装在立柱1的上部，下基架11固定安装在立柱1的下部。所述直线往复运动机构可采用液压机构、电动推杆等。当采用液压机构时，其液压杆2与基架10传动连接。参照图1和图2，通常可在各顶杆12相向的头部安装设置冲头13。

以上所述只是用图解说明本实用新型颅骨修复体快速成型装置的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (5)

1.颅骨修复体快速成型装置，其特征是它包括：可相向移动的上基架(10)、下基架(11)，其上分别设置有相对应的上、下顶杆组，上、下顶杆组各由若干根呈点阵布设的顶杆(12)构成，各顶杆(12)与上基架(10)或下基架(11)沿Z形成丝杆螺母传动连接；两组三维定位机构(20)，其上安装有执行步进电机(29)，在上基架(10)、下基架(11)上各设置一组；直线往复运动机构，驱动上基架(10)、下基架(11)沿Z向相向移动。

2.如权利要求1所述的颅骨修复体快速成型装置，其特征是：所述三维定位机构(20)由下述机构构成：X向丝杆螺母传动机构，包括X向丝杆(24)、大拖板架(22)；Y向丝杆螺母传动机构，包括Y向丝杆(27)、中拖板架(23)，中拖板架(23)滑移安装大拖板架(22)上；Z向丝杆螺母传动机构，包括Z向丝杆(28)、中拖板(24)和小拖板(25)，中拖板(24)安装在中拖板架(23)上，执行步进电机(29)固定在小拖板(25)上；并配置有分别驱动X向丝杆(24)、Y向丝杆(27)和Z向丝杆(28)的步进电机。

3.如权利要求2所述的颅骨修复体快速成型装置，其特征是：所述上基架(10)滑移安装在立柱(1)的上部，下基架(11)固定安装在立柱(1)的下部。

4.如权利要求3所述的颅骨修复体快速成型装置，其特征是：所述直线往复运动机构采用的是液压机构，其液压杆(2)与基架(10)传动连接。

5.如权利要求1所述的颅骨修复体快速成型装置，其特征是：所述各顶杆(12)在相向的头部安装有冲头(13)。

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