嵌顿髓内钉取出术的助力装置的制作方法

本发明涉及了一种外科骨折髓内钉固定术中偶尔发生的嵌顿髓内钉取出术中使用的助力装置。

背景技术：

髓内钉是骨科治疗、修复股骨、胫骨、腓骨骨干骨折手术中常用的内固定器械之一，它通过承担一部分患者腿部的受力，降低骨折部位骨骼直接承受的应力，从而有助于加快骨折部位的愈合速度，同时又能帮助患者尽早实现早期功能锻炼和负重训练，有助于患者尽快恢复腿部生理功能。

取出植入人体干骨髓腔的髓内钉的时间一般要在骨折完全愈合后的一年到一年半。这段时间内，患者在早期功能锻炼、逐步恢复腿部生理功能的过程中，髓内钉偶尔会嵌入髓腔内骨壁造成嵌顿而较难取出。目前常规使用的冲击或锤击取出方法冲击力大，取出过程很难获得精确、缓慢的控制。本发明专利即为解决嵌顿髓内钉取出问题，它采用特殊设计的、自带夹紧和拔除功能的纯水高压缸一次性完成夹持髓内钉头部和拔除髓内钉的过程，配合带有比例控制的纯水液压系统，可以在嵌顿髓内钉的拔除过程中缓慢而精确受控地施加取出力，从而大大降低了常规冲击取出术中冲击可能带来的伤害，也能将髓内钉取出过程中的断裂可能性降到最低。装置内使用的纯水液压系统的工作介质可采用蒸馏水或生理盐水，而不是一般的矿物油，配合全不锈钢材质的设施，可尽最大可能地避免对手术室环境的污染。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有常规冲击或锤击取出嵌顿髓内钉方法存在的种种弊端，而提出一种具有无冲击性、缓慢而精确可控的取出装置。

本发明的目的是通过以下技术装置来实现的：一种利用比例压力控制的纯水液压装置，结合特殊设计的手术床，其特征及主要组成部分包括：

1.手术床：图1和图2所示为特殊设计的手术床，其特征在于床身及其他设施全部安装在电动控制的可升降底座101上，而升降底座101下贴附有橡胶减震底座并可与地面之间通过地脚螺栓固定。

升降底座101上装有床板102，其特征在于该床板为铝合金制造或整体注塑加局部金属加强结构，其上表面开有两道长槽，长槽底部与床板两侧边按照一定的间距开有多个螺孔。铝合金材质床板的螺孔直接开在基材上，注塑床板的螺纹孔为金属制造并在注塑过程中嵌入床板孔内。

床板102上铺设垫板，其特征为上部为可保证患者舒适度的皮革包裹海绵软结构，下部为金属背板，包括头部垫板103、上身垫板104、大腿垫板105和小腿垫板107。头部垫板103可由机械机构升起一定角度；大腿垫板105和小腿垫板107与固定在床身上的上身垫板104三者之间使用铰链连接；大腿垫板105和小腿垫板107升起后，其高低位置可通过下部金属背板上安装的可拆可调节支撑杆109获得调节来适应不同患者身材的特点。调节完毕后，支撑杆109通过快速锁紧螺栓与床板连为一体从而固定大腿垫板105、小腿垫板107的位置。

床板102侧面的密排螺纹孔用于安装304或316不锈钢纯水液压缸的平台106及支架108。该支架的特征是快拆结构、304或316不锈钢材质，可快速安装与拆卸并调整位置以适应大小腿垫板105、107的高低位置。

2.不锈钢取出缸：图3所示为组合式取出液压缸，其特征在于其内部的零部件均为304或316不锈钢材质并主要由内外双层缸筒204、205和主副活塞211、212、213与207组成，并且其工作介质为纯水或生理盐水等无污染介质。双层缸筒中的外层液缸筒205为主承压结构，缸体内部的液压力主要由它承担；内层缸筒204的内表面为精密磨削加工面，该精密加工面负责引导主活塞头212，使其在液压力的驱动下能够顺畅地沿内缸筒滑动；内外缸筒之间使用精密加工的螺纹联接并由内层缸筒204左端的密封圈密封。外层缸体205的左端外表面为螺纹面，它与缸盖203的内螺纹连接使两者连为一体并由外缸筒205左端下沉台阶面中安装的密封圈密封。

主活塞由主活塞杆211、主活塞及其密封、导向元件212和锁紧螺母及垫圈213组成。该活塞杆的特征在于其杆端连接了一个圆柱销209，其上套装了一个由两只半夹紧体组成的夹紧头208。该夹紧头的特点是内部开有与常用髓内钉头部形状一致的剖分盲孔，外表面为一个精密磨削的、锥度为7：24的圆锥面，该圆锥面可与副活塞杆207端部的内圆锥面配合。

副活塞杆207为一个外表面精密磨削加工的阶梯中空轴，其特征在于右侧直径较小、长度较长的轴段套装于外缸筒205右端的内孔中，并由外缸筒205右端内孔中安装的密封件密封、导向件支承并导向；左侧直径较大的轴肩段与外层缸筒内表面光滑段前端之间存在较大的缝隙，用来通过液压介质；内孔中则安装密封件和导向件以便于主活塞杆211能够顺畅地在孔内滑动并密封液压介质使其免于渗漏。

内缸筒右端伸入外缸筒内部形成了一个台阶面，该台阶面与副活塞杆207左侧端面之间安装了一只不锈钢弹簧210。该弹簧的特征在于在装配的时候已经存在了一定量的预压缩量。在弹簧预压缩力的作用下，副活塞杆207被压在外缸筒205右侧内端面上。

附图说明

图1和图2为手术床的结构示意图，其中图1为手术床结构透视图，图2为手术床结构侧视图。

图3为组合式取出液压缸的结构示意图。

图中，101、升降底座；102、床板；103、头部垫板；104、上身垫板；105、大腿垫板；106、取出缸；107、小腿垫板；108、支架；109、支撑杆；201、接头；202、密封垫圈；203、缸盖；204、内缸筒；205、外缸筒；206、接头与密封圈；207、副活塞杆；208、夹紧头；209、圆柱销；210、弹簧；211、主活塞杆；212、主活塞及其密封、导向元件；213锁紧螺母及垫圈。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括一个手术床和一个取出缸。

手术床主体为支撑于升降底座101上的床板102，其上安装垫板103、104、105、107以及支架108、支撑杆109，头部垫板103、大腿垫板105、小腿垫板107、支架108和支撑杆109的位置可调节，调整好的支架108和支撑杆109上可安装支撑平台用于安装取出缸106。

取出缸由主体为内缸筒204与外缸筒205组合为一体的缸筒，主活塞杆211、主活塞及其密封导向元件212、锁紧螺母及垫圈213组成的主活塞，副活塞杆207，缸盖203以及弹簧、接头、密封件等元件组成。其中，液压介质的压力通过阀组的控制可由缸筒和缸盖上安装的接头分别接入主活塞杆的左侧或右侧，从而推动主活塞头212沿着内缸筒右移或左移，带动主柱塞杆头部的夹紧头208移动，而夹紧头208的夹紧与否则由副活塞杆207头部的内圆锥面控制。副活塞杆与缸筒内壁之间存在较大间隙，无法自主运动，也无法由液压介质驱动运动，初始状态下，它被预压缩弹簧210压紧在外缸筒前端，当主活塞杆左移运动，并且夹紧头208的外圆锥面通过其自身前端的内圆锥面接触时，靠主活塞杆的运动带动其一起左移，并由内外圆锥面的卡紧提供初始最小夹紧力，该夹紧力可通过调节预压缩弹簧的预压缩量调整。

本发明在使用时，具体操作步骤如下：

1.根据施术者的身材及操作习惯调整手术床升降底座101，使床板102及各处垫板的高度适合施术者的要求，尽量使其操作舒适度达到最大满意程度；

2.在患者躺倒手术床上以后，根据患者的要求调节头部垫板103的位置，再根据患者的身材及手术部位调节大腿垫板105、小腿垫板107的高低位置，随后使用固定带将患者患肢与垫板固定；

3.根据第2步中调整好的位置，调节支架108的安装位置及高低尺寸，使取出缸106与待取出髓内钉的轴线方向一致以便后续取出操作；

4.调节支撑杆109的高低尺寸，然后将各处紧固螺钉拧紧以便固定施术时的操作位置和机构动作方向与姿态；

5.安装液压介质管路，控制阀组的动作，使取出缸的主活塞杆211全部伸出，夹紧头208全部张开；

6.将髓内钉头部置于夹紧头内，操作阀组的换向动作，使主活塞杆211缓慢左移，待夹紧头208的外圆锥面与副活塞杆207头部的内圆锥面贴合后，暂停操作，检查髓内钉头部伸入夹紧头208内孔的长度是否足够，必要时调节支架的位置及高低尺寸以保证夹紧头208夹紧的长度；

7.全部调整完毕后，操作阀组的动作，使取出缸的主活塞杆211往左缓慢移动，必要时可缓慢调节增大系统的液压介质压力来克服嵌顿髓内钉与髓腔内部之间的摩擦力，直至髓内钉被拔出嵌顿位置。