专利名称：医用钻孔装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种医用钻孔装置。
背景技术：
人体髋关节有多种常见疾病及外仿，如股骨头无菌性坏死，类风湿性关节炎骨性关节炎，股骨颈骨折，严重的能白骨折等。这些疾病最终常需进行人工破关节置换手术以解除病痛。现这种治疗方法已在我国县级以上医院普遍开展。人工破关节置换术是用金属假体替换已病变的股骨头颈，有时包括髋白。此手术操作的关健步骤是股骨上端髓腔扩大后置入假体。在手术中，假体的规格是相对固定的，髓腔扩大后的内腔形状与假体合适，可以使假体获得较大的稳定度，对防止假体早期松动、下沉有重要作用。目前，国内大多数医院采用普通髓腔扩大锉扩大髓腔，该扩大锉通常为一面略带弧形的直杆，靠锤敲及手用力锉动来锉出股骨内腔，不能准确地控制锉出腔体的参数，使得假体安装后增加了假体松动下沉的发生率，同时，利用普通髓腔锉扩大髓腔平均耗时约1 小时，有的长达2小时，费时费力，延长了手术时间增加了患者的其它并发症的发生率。而且这种操作对医生的技术要求较高，一般没有经验的医生所用时间更长，更增加了病人纳痛苦。
发明内容
本发明的目的是提供一种医用钻孔装置，它能按照预定的参数进行钻孔，使假体安装在孔后的稳定性得到保持，并且具省时省力的优点。实现本发明目的的技术方案如下医用钻孔装置，包括钻头，支架，外壳，以及位于外壳外部的第一步进电机和第二步进电机，第一步进电机固定在支架上，第一步进电机通过直线位移装置与外壳连接，外壳与第二步进电机固定连接，外壳以及第二步进电机滑动配合在支架上；所述外壳上设有一个用于设置钻孔参数的键盘；外壳上内设有一个与键盘电连接的控制器，该控制器将来自于键盘输出的信号转换为脉冲频率输出；以及连接于控制器输出端的驱动放大器，该驱动放大器将来自于控制器的脉冲频率进行放大；以及连接于驱动放大器输出端的第二步进电机，该第二步进电机接收来自于驱动放大器的脉冲信号后按实际的脉冲数量进行工作，第二步进电机输出端通过连接杆与钻头连接；所述第一步进电机与所述驱动放大器电连接。采用了上述方案，本发明通过键盘设置钻孔的参数，控制器将这些得到这些参数后经过计算，输出用于控制步进电机动作的脉冲频率，由此，脉冲频率决定了步进电机的动作，在第一步进电机和第二步进电机的作用下，钻头向钻孔部位进行轴向的进给，使钻孔顺利进行。当控制器不再输出脉冲频率输出时，第一步进电机及第二步进电机不再动作，这时，钻孔也业已完成，因此，本发明根据键盘以及控制器的控制作用，使钻孔的深度能得到精准地控制，并且整个操作过程都是电动过程，具有省时省力的优点。
图1为本发明的医用钻孔装置的电路方框图；图2为本发明的医用钻孔装置的俯图；附图中，10为钻头，21为支撑板，22为第一区域，23为第二区域，24为滑轨，25为隔板，26为行程开关，30为外壳，31为键盘，32为控制器，33为键盘显示接口芯片，34为驱动放大器，35为显示器，40为第一步进电机，50为第二步进电机，61为丝杆，62为螺套。
具体实施例方式参照图1及图2，本发明的医用钻孔装置，包括钻头10，支架，外壳30，以及位于外壳外部的第一步进电机40和第二步进电机50。第一步进电机40固定在支架上，第一步进电机40通过直线位移装置与外壳30连接，外壳30与第二步进电机固定连接，外壳30以及第二步进电机50滑动配合在支架上。支架包括支撑板21，该支撑板的上表面设有第一区域22和第二区域23，通过在支撑板上划分第一区域和第二区域，可便于步电机的安装及工作，第一步进电机40则固定安装在第一区域22中，第二步进电机则安装在第二区域中。在第二区域23上设有两条并列的滑轨对，外壳30以及第二步进电机50滑动配合在支架上的滑轨M上，在工作过程中， 第一步进电机40产生的扭矩通过直线位移装置转换为直线的动力，即将旋转的扭矩转换为轴向的进给力，推动外壳30在滑轨M上进行滑动，这样第二电机带动钻头钻孔时能同时地进行轴向运动，以便于轴向进给。第一区域和第二区域之间设有隔板25，该隔板上设有供直线位移装置穿过的通孔，所述隔板上设有行程开关26，行程开关沈是用于控制外壳30 回位时用的，行程开关与外壳中的控制器电连接，当外壳回位压住行程开关时，行程开关向控制器发出电信号，这时控制器截止输出信号，第一步进电机停止工作。支撑板21的下表面设有手柄(图中未示出)，手柄能方便供操作人员将支架整体地握住或者将支架固定在某一位置装置上不动，手柄可以通过焊接的方式与支撑板21连接为一体，也可以通过铸造的方式与手柄一体成型。外壳30上设有一个用于设置钻孔参数的键盘31，键盘31位于外壳的外部，以便于将所计算的参数进行输入，这些参数包括钻孔的深度，步进电机的转速等，通过参数的设置，可以使所需的钻孔得到精确的控制。在外壳30内设有控制器32、驱动放大器33。与键盘31与控制器32电连接，该控制器将来自于键盘输出的信号转换为脉冲频率输出，控制器 32为单片机，其对键盘输入的数据进行计算后，以控制输出的脉冲频率，以便于对第一步进电机40和第二步进电机50进行控制。键盘31与控制器32之间连接一个键盘显示接口芯片 33，该键盘显示接口芯片33的输出端与一个显示器35连接，键盘显示接口芯片为ZLG7290 型芯片。键盘显示接口芯片33用于在键盘31与控制器32以与显示器之间进行通信，键盘设置初始的参数时，通过键盘显示接口芯片33将数据传递到控制器32，控制器32将设置的数据通过键盘显示接口芯片33传递到显示器35，以使操作人员知道具体的参数设置，在钻孔时，控制器32将第二步进电机50的实际轴向进给速度、径向进给速度以所孔的深度通过键盘显示接口芯片33传递到显示器35，供操作人员时时了解钻孔情况。驱动放大器34连接于控制器32输出端，该驱动放大器34将来自于控制器的脉冲频率进行放大，由于控制器 32输出的信号相对于步进电机来说比较弱，因此，将该脉冲频率信号通过驱动放大器34放大后即可驱动步进电机，使步进电机工作。第二步进电机50位于壳体30的外部，该第二步进电机50连接于驱动放大器输出端，第二步进电机接收来自于驱动放大器的脉冲信号后按实际的脉冲数量进行工作，第二步进电机输出端通过连接杆与钻头连接。第二步进电机带动钻头10在钻孔过程中进行径向和轴向的进给。第一步进电机40与所述驱动放大器电连接。第一步进电机40和第二步进电机50 共同连接在驱动放大器的34的输出端，这样可以使第一步进电机40和第二步进电机50同步动作。对于轴向进给的速度如果过快或过慢，则可以在第一步进电机的输出端设置变速机构以进行调整。当然也可以设置另一个驱动放大器来连接第单片机，该另一个驱动放大器用于驱动第一步进电机。直线位移装置包括丝杆61和螺套62，螺套62固定连接于第一步进电机的扭矩输出端，丝杆61穿入到与螺套的螺孔中与螺套形成螺纹连接。通过直线位移装可以使第一步进电机的输出扭矩转换为直线的动力，在实际的工作过程中，第一步进电机40带动螺套62 转动，由于螺纹的连接关系，丝杆61则进行直线运动，丝杆61则推动外壳30作直线运动。
权利要求
1.医用钻孔装置，包括钻头，其特征在于还包括支架，外壳，以及位于外壳外部的第一步进电机和第二步进电机，第一步进电机固定在支架上，第一步进电机通过直线位移装置与外壳连接，外壳与第二步进电机固定连接，外壳以及第二步进电机滑动配合在支架上；所述外壳上设有一个用于设置钻孔参数的键盘；外壳上内设有一个与键盘电连接的控制器，该控制器将来自于键盘输出的信号转换为脉冲频率输出；以及连接于控制器输出端的驱动放大器，该驱动放大器将来自于控制器的脉冲频率进行放大；以及连接于驱动放大器输出端的第二步进电机，该第二步进电机接收来自于驱动放大器的脉冲信号后按实际的脉冲数量进行工作，第二步进电机输出端通过连接杆与钻头连接；所述第一步进电机与所述驱动放大器电连接。
2.根据权利要求1所述的医用钻孔装置，其特征在于所述键盘与控制器之间连接一个键盘显示接口芯片，该键盘显示接口芯片的输出端与一个显示器连接。
3.根据权利要求1所述的医用钻孔装置，其特征在于所述直线位移装置包括丝杆和螺套，螺套固定连接于第一步进电机的扭矩输出端，丝杆穿入到与螺套的螺孔中与螺套形成螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的医用钻孔装置，其特征在于所述支架包括支撑板，该支撑板的上表面设有第一区域和第二区域，第二区域上设有两条并列的滑轨。
5.根据权利要求4所述的医用钻孔装置，其特征在于所述第一区域和第二区域之间设有隔板，该隔板上设有供直线位移装置穿过的通孔，所述隔板上设有行程开关。
6.根据权利要求4或5所述的医用钻孔装置，其特征在于所述支撑板的下表面设有手柄。
7.根据权利要求1所述的医用钻孔装置，其特征在于所述控制器为单片机。
8.根据权利要求1所述的医用钻孔装置，其特征在于所述键盘显示接口芯片为 ZLG7290型芯片。
全文摘要
本发明公开了一种医用钻孔装置，第一步进电机固定在支架上，第一步进电机通过直线位移装置与外壳连接，外壳与第二步进电机固定连接，外壳以及第二步进电机滑动配合在支架上；外壳上设有一个用于设置钻孔参数的键盘；外壳上内设有一个与键盘电连接的控制器；以及连接于控制器输出端的驱动放大器，该驱动放大器将来自于控制器的脉冲频率进行放大；以及连接于驱动放大器输出端的第二步进电机，该第二步进电机接收来自于驱动放大器的脉冲信号后按实际的脉冲数量进行工作，第二步进电机输出端通过连接杆与钻头连接；第一步进电机与所述驱动放大器电连接。本发明能按照预定的参数进行钻孔，使假体安装在孔后的稳定性得到保持。
文档编号A61B17/16GK102362812SQ20111018124
公开日2012年2月29日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者王一鳞 申请人:江苏美德康信息科技有限公司