专利名称：立体定向头架固定测力扳手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种神经外科医疗器械，尤其是一种扳手。
技术背景立体定向系统对于颅内病变的诊断、定位、手术和治疗起着重要的作用；而头架是整个 立体定向系统的核心部件，头架通过固定钉固定在病人的头部，固定钉插入颅骨的轴向力或 深度直接决定头架安装的可靠性和对颅骨的损伤程度。但是，对于固定钉的插入颅骨的轴向 力或深度没有标准和数据来参考，临床上一般是通过大夫的经验凭手感扭矩来估计固定钉插 入的轴向力和深度。根据CT扫描图像结果，固定钉插入颅骨的深度A与颅骨的厚度B之间 的关系分为四类1、固定钉未进入颅骨(A/BO); 2、固定钉进入深度小于1/2颅骨厚度 (A/B<0.5); 3、固定钉穿透多于1/2的颅骨厚度(0.5<A/B<1); 4、固定钉完全穿透颅骨 (A/B>1)。这样，不同的大夫，甚至是同一个大夫在固定过程中由于手感觉扭矩的不同造成 不同的固定钉插入深度，造成固定不牢靠，或者插入病人头颅过深而造成一些严重的安全问 题。发明内容为了克服现有技术手感扭矩不准确造成不能确定固定钉插入颅骨深度的不足，本实用新 型提供了一种立体定向头架固定测力扳手，它能够准确测得扭矩值的大小，能够用来直接确 定固定钉插入颅骨的深度，提高头架安装安全性，并对患者颅骨损伤最小。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是包括测力扳手头和桥接电路、放大器、 A/D转换器以及显示器；测力扳手头包括内扳手套、外框、弹性梁和应变片，内扳手套由立 方体金属块制成，上侧根据固定螺钉的外形和尺寸加工有对应形状和尺寸的套孔，两侧分别 固定一个弹性梁，每个弹性梁的外端连接外框，每个弹性梁的同一侧面分别粘贴有2个应变 片；外框是由金属材料制成的矩形框，厚度比内扳手套稍大；在外框的上下底面胶粘薄金属 片封装，并且在上表面对应内扳手套套孔位置留有扳手孔，下表面留有导线孔；应变片通过 导线依次连接桥接电路、放大器、A/D转换器以及显示器。本实用新型使用时，将内扳手套套在头架固定钉头部，扭转外框，外框通过弹性梁带动 内扳手套，由于外框与内扳手套的相对运动使得弹性梁产生弯曲变形，从而使应变片产生变形。应变片的变形通过常用桥接电路转换为电压U，输出电压U通过放大器和A/D转换装置，输出到显示器。本发明的有益效果是通过临床中，不同年龄、病情的病人在头架固定过程中的大量的数据采集，得到在不同的病人在不同的固定位置(前额与后脑)扭矩与固定钉插入深度的关 系，得到固定的最佳扭矩，作为当前设备的固定标准，配合定制的扭力扳手，不仅能够给临 床操作带来方便，而且安全性大大提高，即使没有足够临床经验的大夫也可以很容易进行固 定头架的操作，避免对患者颅骨造成损伤。而且本实用新型能够感应弹性梁的微小形变，从而可以用来测量小载荷扭矩。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本实用新型所述固定钉与颅骨厚度关系示意图； 图2是本实用新型所述测力扳手头示意图； 图3是本实用新型工作原理示意图。 图中，l-内扳手套；2-外框；3-弹性梁；4-应变片。
具体实施方式
装置实施例参照图2、图3，本实用新型的装置包括采用整块硬铝制作内扳手套、外框，弹性梁，应变片(ZF1000-2GB-AL6(23)T1)，桥接电路，放大器，A/D转换器以及显示器。 其中，内扳手套的外圈尺寸25mn^25mm，厚7mm，中心根据固定钉的外形和大小加工有边 长5mm的正六角形孔；外框的内外圈尺寸分别是55mm*55mm、 45mm*45mm，厚10mm; 弹性梁的尺寸为10mm*5mm*5mm，两端分别与外框内圈和内扳手套外圈连接，在弹性梁上 粘贴四个应变片，连接成全桥电路，稳压供桥，桥接电路的输出电压通过放大器，A/D模块， 输出到液晶显示器进行读数。外框上下底面分别使用同样尺寸厚2mm的硬铝进行封装，下底 面留有导线孔，上底面留有扳手孔。通过对测力扳手标定和初步测试，我们发现测力计在正常的工作条件下(使用温度0 50 °C，相对温度《85%)，测力计的测量范围达到0 100.0N^m，分辨力达到0.1N*cm，精度达 到1%。
权利要求1、立体定向头架固定测力扳手，包括测力扳手头和桥接电路、放大器、A/D转换器以及显示器，其特征在于测力扳手头包括内扳手套、外框、弹性梁和应变片，内扳手套由立方体金属块制成，上侧根据固定螺钉的外形和尺寸加工有对应形状和尺寸的套孔，两侧分别固定一个弹性梁，每个弹性梁的外端连接外框，每个弹性梁的同一侧面分别粘贴有2个应变片；外框是由金属材料制成的矩形框，厚度比内扳手套稍大；在外框的上下底面胶粘薄金属片封装，并且在上表面对应内扳手套套孔位置留有扳手孔，下表面留有导线孔；应变片通过导线依次连接桥接电路、放大器、A/D转换器以及显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种立体定向头架固定测力扳手，测力扳手头包括内扳手套、外框、弹性梁和应变片，内扳手套由立方体金属块制成，上侧根据固定螺钉的外形和尺寸加工有对应形状和尺寸的套孔，两侧分别固定一个弹性梁，每个弹性梁的外端连接外框，每个弹性梁的同一侧面分别粘贴有2个应变片；外框是由金属材料制成的矩形框，厚度比内扳手套稍大；在外框的上下底面胶粘薄金属片封装，并且在上表面对应内扳手套套孔位置留有扳手孔，下表面留有导线孔；应变片通过导线依次连接桥接电路、放大器、A/D转换器以及显示器。本实用新型能够感应弹性梁的微小形变，可以测量小载荷扭矩，避免对患者颅骨造成损伤。
文档编号A61B17/92GK201094665SQ20072012632
公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者傅增祥, 峣 刘, 施昭云, 施朝华, 欣 郑, 金若鹏 申请人:西北工业大学