一种外科用自动拧钉装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种外科用自动拧钉装置，主要应用于外科手术中螺丝钉以及骨连接片的固定等，其特征是通过手持式操作该装置可以将螺丝钉及骨连接片同步化固定，实现自动化操作，简化手术流程，提高手术效率。
【专利说明】
一种外科用自动拧钉装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种外科用自动拧钉装置，主要应用于外科手术中螺丝钉以及骨连接片的固定，实现将螺丝钉及骨连接片同步化、快速化固定的作用，属于外科技术领域。
【背景技术】
[0002]涉及骨固定的领域包括神经外科、颂面外科、胸心外科、骨科等，比如神经外科开颅手术等，会涉及到术后颅骨的还纳及固定问题，原来颅骨连接主要依靠丝线固定，回来逐渐出现了颅骨锁固定的方式，即应用两枚金属圆片从颅内外将颅骨锁住，起到固定作用，但这种方式存在术后发生硬膜外血肿的风险，后来颅骨固定可以采用骨连接片固定的方式，即在颅骨外面将游离骨瓣与周边骨缘应用骨钉及骨连接片进行固定，主要需要应用手动螺丝刀先将至少三枚连接片用螺丝钉固定在游离骨瓣后，将颅骨还纳，后再应用手动螺丝刀将连接片另一端固定在周边骨缘上，操作过程较为繁琐。另外颂面外科创伤或手术病人也需要修复颂面骨骼及外形，涉及到骨骼的固定，胸心外科开胸术后胸肋骨还纳需要连接片固定，骨科多数手术均涉及术后骨固定的问题，目前主要方式仍为应用钛合金骨连接片，并应用螺丝钉将其固定于骨组织内部的方式。
[0003]目前，国内外的外科骨骼固定及修补企业，比如:美国美敦力公司、德国贝朗蛇牌公司、瑞士辛迪斯公司等的拧钉方式均为手动螺丝刀式，其操作过程主要是，拿一枚骨连接片，然后再拿一枚螺丝钉，操作时采用手动螺丝刀将螺丝钉通过连接片上的预留孔将螺丝钉固定在骨缘上，每次固定一处后均需要重新安装另一枚螺丝钉，这个过程中需要医生将螺丝刀传递给器械护士，器械护士向螺丝刀头端安装一枚螺丝钉，在传递给医生进行操作，应用完一枚连接片后再取出另外一枚连接片进行固定，操作过程较为繁琐，操作连续性不强，医生护士的工作量较大，且在操作过程中由于螺丝钉体积较小，质地较轻，很容易脱落在术区或其他相对有菌区，同时也容易被吸引器误吸，降低手术效率，影响手术进程。
[0004]神经外科部分手术为颅骨钻孔手术，比如:脑室外引流，颅内血肿钻孔引流等，以及在开颅手术时，需要应用电钻钻I到数枚骨孔，再进行分离骨瓣操作，术后由于钻孔位置骨组织缺失，尤其在前额部等手术部位，骨孔会影响患者额面部外观，患者自身存在感觉不适等问题，现在主要的方式以颅骨锁固定在骨孔处，或者应用颅骨封堵钛板解决上述问题，然而在现有技术中所述颅骨锁容易导致硬膜外血肿，而封堵钛板的固定需要反复使用多枚螺丝钉固定操作，操作过程较为繁琐，时间较长，且在部分钻孔手术时病人处于局麻状态，较长的手术操作时间会导致患者更加紧张，局麻药物麻醉效果减退，甚至出现心脑血管并发症，剧烈疼痛等可能性。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种可将螺丝钉及骨连接片同步化、快速化固定的，从而实现外科骨固定快速化、自动化、机械化操作，从而简化手术流程，大大提高手术效率的装置。
[0006]—种外科用的自动拧钉装置，其整体包括:
[0007]机体、手柄和电源3大部分。其进一步分为:
[0008]自动化部分，包括:推进器与电源开关控制扳机，电源开关，电机与减速器组，电源，以及用于连接上述部件的控制电路。
[0009]机械化部分，包括:齿轮组，弧度调节器，柔性传动链，弧形推进器，变径器，拧钉杆，连接杆。
[0010]其中所述的电机与减速器组通过齿轮组及柔性传动链与拧钉杆相连;所述电机与减速器组装在手柄内，电源装在手柄下方。
[0011]所述装置为手持握式，优选地长度为100-350mm，宽度为20-70mm，高度为100-250mmo
[0012]所述装置的推进器与电源开关控制扳机位于手柄的前上方，与手柄相连，通过按压推进器与电源开关控制扳机，继而控制电源开关，可控制所述装置启动或关闭，以及控制后方位于手柄内的电机与减速器组的工作。同时通过其连续的头端延长杆连接所述装置的弧形推进器。弧形推进器再通过下方弹簧作用于拧钉杆，以产生向螺丝钉或骨面的压力作用。
[0013]所述电机及减速机组装在手柄内，电源装在手柄下方，可以采用充电式电源，其由电池或电池组组成，或者所述电源可以直接采用交流电源。
[0014]所述装置的齿轮组位于所述装置的机体内部，由大小不同的数枚齿轮组成，其下方和电机与减速器组相连，前方与柔性传动链和拧钉杆相连。其将电机与减速器组的水平旋转动力转化为带动拧钉杆的旋转动力，其可以带动柔性传动链和拧钉杆的旋转。
[0015]所述装置的弧度调节器位于所述装置的机体后方，可水平旋转，其通过穿越机体内部横杆与装置前端的变径器相连，用于控制变径器的伸缩。
[0016]所述装置的弧形推进器位于所述装置的前部，其后方通过推进器与电源开关控制扳机的头端延长杆与推进器与电源开关控制扳机相连，前方作用于变径器，侧方通过弹簧与拧钉杆的头端相连，拧钉杆可以在弧形推进器上滑动。
[0017]所述装置的变径器位于所述装置的最前方，可前后伸缩，前后伸缩范围0_15mm，其后方与弧形推进器相连，侧方与拧钉杆相连，中央通过横杆与装置后方的弧度调节器相连。
[0018]所述装置为适应不同病人骨面弧度的不同，可以通过适当调节弧度调节器以调节拧钉杆的角度，旋转弧度调节器可以使变径器前后伸缩，在变径器旁的多组杠杆、关节及弧形推进器的辅助作用下，柔性传动链产生一定角度，继而使拧钉杆可以在弧形推进器滑道上滑动，继而产生对应角度。
[0019]所述装置的拧钉杆部分分为前、中、后三个部分，前部即为拧钉杆的钻头部分，呈“十字花”等样式，其与外科用螺丝钉帽端贴合，中部通过多组杠杆及关节与变径器相连，通过弹簧与弧形推进器相连，后方连接柔性传动链。拧钉杆在所述装置中共有2枚或3枚，2枚拧钉杆时两者成角为180度，3枚时相互成角为120度。
[0020]所述装置的拧钉杆通过柔性传动链和齿轮组相连，可以在电机的带动下旋转，可以通过滑道在弧形推进器上滑动，接受来自弧形推进器通过弹簧产生的下压作用，继而产生对螺丝钉及骨面的压力作用。
[0021]所述装置的连接杆位于装置最前方中央，后方与变径器相连，在一个优选方案中，所述装置下端与螺丝钉和连接片及其固定装置相连。
[0022]所述的螺丝钉和连接片及其固定装置是包括螺丝钉、连接片和两者固定装置的组件，且上述三者可以相互分离。
[0023]所述装置可以通过按压电源开关的一键式方式，使得2枚或3枚拧钉杆同时转动，并可将2枚或3枚螺丝钉钻入骨组织内，并同时将I枚骨连接片固定。
[0024]本发明还提供本发明所述的装置在用于固定螺丝钉和骨连接片中的应用以及所述装置在制造用于固定螺丝钉和骨连接片系统中的应用。
[0025]本发明的外科用的自动拧钉装置能够直接完成I枚、2枚或3枚螺丝钉的固定过程。
[0026]优选地，所述自动拧钉装置与螺丝钉和连接片及其固定装置结合使用。所述装置在与螺丝和钉连接片及其固定装置连接的状态下的拧钉杆角度调节，通过连接杆安装螺丝钉和连接片及其固定装置，后根据病人骨外型适当调节弧度调节器，使变径器前后伸缩，在变径器旁的多组杠杆、关节及弧形推进器的辅助作用下，使得柔性传动链产生一定角度，继使拧钉杆在弧形推进器上滑动，使拧钉杆、螺丝钉与病人骨面保持垂直状态。
[0027]所述装置的自动拧钉过程，在完成上述的操作后，按压推进器与电源开关控制扳机，启动电源开关，从而启动位于手柄内的电机与减速器，之后带动齿轮组的旋转，齿轮组的旋转带动柔性传动链和拧钉杆的旋转，在发生上述过程的同时，在弧形推进器受到来自推进器与电源开关控制扳机头端延长杆压力的作用下作用于其下方弹簧，使得2枚或3枚拧钉杆头端与2枚或3枚螺丝钉尾端贴合并产生垂直于骨面的压力，2枚或3枚螺丝钉在拧钉杆的旋转压力的作用下旋转并分别转入骨组织内，最后螺丝钉和连接片与其固定装置分离，完成一处骨固定。
[0028]所述装置在上述过程完成后，可以将螺丝钉和连接片的固定装置从连接杆处拆卸，之后可以再次安装另外I枚螺丝钉和连接片及其固定装置。
[0029]通过采用本发明的装置，可将螺丝钉及骨连接片同步化、快速化的固定，从而实现外科骨固定快速化、自动化、机械化操作，从而简化手术流程，大大提高手术效率的装置，同时能够降低及防止术后发生急性硬膜外血肿等并发症，本发明采用握持式设计，手术医生术中操作体验性更好。
[0030]在本申请中，如果没有特别地说明，则各个组件的位置关系是基于附图所示的位置关系，所采用的装置、仪器、组件、尺寸及其他条件等都为本领域众所周知的，或者是本领域技术人员根据申请的描述结合现有技术可以实现的。
[0031]关于本发明中术语的描述，若与本领域之前的描述有所差异，应以本申请中的描述为准。
【附图说明】
[0032]图1是本发明装置的侧面非工作状态示意图；
[0033]图2是本发明装置的侧面工作状态示意图；
[0034]图3是本发明装置的侧面剖面图；
[0035]图4是本发明装置的连接螺丝钉连接片及其固定装置状态示意图；
[0036]图5螺丝钉和连接片及其固定装置示意图。
[0037]图中标号名称:(I)弧度调节器；(2)外壳；(3)齿轮组；(4)柔性传动链；(5)弧形推进器；(6)变径器；(7)拧钉杆；(8)手柄；(9)电源；(10)电机与减速器；(11)电源开关；(12)推进器与电源开关控制扳机；(13)连接杆；(14)螺丝钉和连接片及其固定装置；(15)机体；
(16)横杆；(17)杠杆；(18)关节；(19)螺丝钉；(20)连接片；(21)螺丝钉和连接片的固定装置。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图对本发明做进一步说明
[0039]实施方式1:为本发明装置的一个优选的实施过程
[0040]所述自动拧钉装置与螺丝钉和连接片及其固定装置结合使用，所述装置在与螺丝钉和连接片及其固定装置连接的状态下的拧钉杆角度调节，如附图1-5所示，拧钉杆(7)平行状态下通过连接杆(13)安装螺丝钉和连接片及其固定装置(14)，后根据病人骨外型适当调节弧度调节器(I)，使变径器(6)前后伸缩，在变径器(6)旁的多组杠杆(17)、关节(18)及弧形推进器(5)的辅助作用下，使得柔性传动链(4)产生一定角度，继使拧钉杆(7)在弧形推进器(5)上滑动，使拧钉杆(7)、螺丝钉(19)与病人骨面保持垂直状态。所述装置的自动拧钉过程，如附图3-5所示，按压推进器与电源开关控制扳机(12)，启动电源开关(11)，从而启动位于手柄(8)内的电机与减速器(10)，之后带动齿轮组(3)的旋转，齿轮组(3)的旋转带动柔性传动链(4)和拧钉杆(7)的旋转，在发生上述过程的同时，在弧形推进器(5)受到来自推进器与电源开关控制扳机(12)头端延长杆压力的作用下作用于其下方弹簧，使得2枚或3枚拧钉杆(7)头端与2枚或3枚螺丝钉(19)尾端贴合并产生垂直于骨面的压力，2枚或3枚螺丝钉
(19)在拧钉杆旋转压力的作用下旋转并分别转入骨组织内，最后螺丝钉(19)和连接片(20)与其固定装置(21)分离，完成一处骨固定。所述装置在上述过程完成后，可以将螺丝钉和连接片的固定装置(21)从连接杆处拆卸，之后可以再次安装另外一枚螺丝钉和连接片及其固定装置(14)。
[0042]实施方式2:
[0043]本发明装置的另一个实施过程，即所述装置的直接拧钉操作，如附图1-3所示，本发明也可以将独立螺丝钉在其拧钉杆作用下进行拧钉操作，即将I枚、2枚或3枚螺丝钉的钉帽端与拧钉杆(7)的头端贴合后，按压推进器与电源开关控制扳机(12)，启动电源开关
(11)，从而启动位于手柄(8)内的电机与减速器(10)，之后带动齿轮组(3)的旋转，齿轮组
(3)的旋转带动柔性传动链(4)和拧钉杆(7)的旋转，在发生上述过程的同时，在弧形推进器
(5)受到来自推进器与电源开关控制扳机(12)头端延长杆压力的作用下作用于其下方弹簧，使得拧钉杆(7)头端与螺丝钉(14)尾端贴合并产生垂直于骨面的压力，螺丝钉(14)在拧钉杆旋转压力的作用下旋转并分别转入骨组织内。
[0044]如上所述的实施方式的目的在于对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质所作的任何简单修改、变更及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种外科用的自动拧钉装置，其包括: (1)自动化部分，包括: 推进器与电源开关控制扳机，电源开关，电机与减速器组，电源，以及用于连接上述部件的控制电路。 (2)机械化部分，包括: 齿轮组，弧度调节器，横杆，柔性传动链，弧形推进器，变径器，拧钉杆，杠杆，关节，连接杆。 其中所述的电机与减速器组通过齿轮组及柔性传动链与拧钉杆相连;所述电机与减速器组装在手柄内，电源装在手柄下方。2.根据权利要求1所述的装置，其特征是:所述装置为手持握式。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是:推进器与电源开关控制扳机位于手柄的前上方，与手柄相连，通过按压推进器与电源开关控制扳机，继而控制电源开关，可控制所述装置启动或关闭，以及控制后方位于手柄内的电机与减速器组的工作。同时通过其连续的头端延长杆连接所述装置的弧形推进器。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征是:齿轮组位于所述装置的机体内部，由大小不同的数枚齿轮组成，其下方和电机与减速器组相连，前方与柔性传动链和拧钉杆相连。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征是:弧度调节器位于所述装置的机体后方，可水平旋转，其通过穿越机体内部横杆与装置前端的变径器相连，用于控制变径器的伸缩。6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征是:弧形推进器位于所述装置的前部，其后方通过推进器与电源开关控制扳机的头端延长杆与推进器与电源开关控制扳机相连，前方连接变径器，侧方通过弹簧与拧钉杆的头端相连，拧钉杆可以在弧形推进器上滑动。7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征是:变径器位于所述装置的最前方，可前后伸缩，其后方与弧形推进器相连，侧方与拧钉杆相连，中央通过横杆与装置后方的弧度调节器相连。8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征是:拧钉杆部分分为前、中、后三个部分，前部即为拧钉杆的钻头部分，其与外科用螺丝钉帽端贴合，中部通过多组杠杆及关节与变径器相连，通过弹簧与弧形推进器相连，后方连接柔性传动链。9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征是:所述连接杆位于装置最前方中央，后方与变径器相连。10.权利要求1-9中任一项所述的装置在用于固定螺丝钉和骨连接片中的应用以及所述装置在制造用于固定螺丝钉和骨连接片系统中的应用。
【文档编号】A61B17/92GK105943153SQ201610298144
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月8日
【发明人】不公告发明人
【申请人】哈尔滨诺斯泰科技有限责任公司