一种永磁式可调长骨假体及其调节装置和方法
【专利摘要】本发明涉及一种永磁式可调长骨假体及其调节装置和方法。在调节永磁式长骨假体长度前，将人体相应肢体套入永磁式可调长骨假体的调节装置中，使调节装置的外磁钢与植入人体的长骨假体上的内磁钢相对；启动电机，电机输出轴转速经过减速箱减速后传递到第一齿轮，第一齿轮通过啮合传动将运动和动力传递给第二齿轮，第二齿轮带动外磁转子的外转子基体转动，外转子基体带动外磁钢转动，形成旋转磁场；由于磁体之间存在同性相斥、异性相吸的作用，外磁钢与外磁钢之间产生一定相位差后就会带动外磁转子转动，外磁转子的转动将带动螺杆的转动，螺杆的转动将驱动假体移动端在假体固定端里的移动，从而实现调节长骨假体长度。
【专利说明】一种永磁式可调长骨假体及其调节装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可调长骨假体及其调节装置，可用于满足一些长骨手术患者因生长而需要每隔一段时间调节长骨长度的要求。
【背景技术】
[0002]一些未成年患者如儿童因肿瘤等原因需要切除掉某一长骨的一部分，为了保留这一长骨的功能，提高患者的生活质量，手术中常常在保留下来的长骨中植入假体。由于未成年患者尚未完全发育，身体各部分还在生长过程中，经过手术的长骨与未手术过的长骨生长速度不一致，过一段时间就需要重新手术改变假体长度来改变手术过的长骨长度以满足患者生理心理需求。但是重新手术改变植入假体的长度将再次造成对患者的伤害，同时也具有一定的手术风险。
[0003]此外，一些患者对自已的身高不满意，希望通过手术来改变自已的身高。目前采用的方法是通过手术截断股骨，采用外固定的方法将两段股骨撑开并维持住，一段时间后待两段股骨生长到要结合时再继续撑开两段股骨直至两段股骨总长达到患者满意的长度。这种方法由于外固定方法容易造成患者感染皮肤溃烂的出现。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种无须再次手术就能调节长度的长骨假体以满足未成年患者生长要求以及一些患者增加身高的要求。
[0005]本发明的一种永磁式可调长骨假体及其调节装置主要包括外磁转子、支撑架、内磁转子、螺杆、假体固定端、假体移动端和驱动装置。
[0006]外磁转子包括外转子基体,外转子基体后端的内圈上布有径向充磁的永磁体作为外磁钢，外转子基体前端置于支撑架上，可以绕自身轴线转动；支撑架支撑外磁转子以及在调节人体长骨假体长度时托起患者这部分肢体。
[0007]内磁转子包括内转子基体，内转子基体的外圈上布置有径向充磁的永磁体作为内磁钢，内磁转子放置在假体固定端腔室内，在外磁转子的带动下可以绕自身的轴线转动。
[0008]螺杆后端与内磁转子前端固定，内磁转子能带动螺杆一起转动。
[0009]螺杆前端插入假体移动端中轴孔内，假体移动端与螺杆之间为螺纹联接，假体移动端的后端与假体固定端的前段之间为间隙配合，当螺杆转动时，假体移动端沿假体固定端轴线方向移动。
[0010]驱动装置包括第一齿轮、第二齿轮、减速箱和电机；第二齿轮固定在外转子基体后端的外表面上，带动外磁转子转动；第一齿轮与第二齿轮相啮合，并固定在减速箱的输出轴上；减速箱将电机的输出转速减速后传递给第一齿轮；电机为双向直流电机，电机输出轴与减速箱输入轴之间为刚性联接，电机固定在支撑架上。
[0011]本发明的优点:
本发明的结构合理，易于实现，能够在非手术状态下实现人体长骨的伸长或缩短，减少了手术的风险，可以满足人体长骨生长要求。提高患者的生活品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]以下结合附图及实施例对本发明作进一歩说明图1为本发明实施例的结构示意图
图1中的标号分别代表:1、假体固定端；2、内磁钢；3、内转子基体；4、螺杆；5、假体移动端；6、支撑架；7、轴承；8、外转子基体；9、外磁钢；10、第一齿轮；11、第二齿轮；12、减速箱；13、电机。
【具体实施方式】
[0013]本发明实施例的结构如图1所示，该结构主要包括:假体固定端1、内磁钢2、内转子基体3、螺杆4、假体移动端5、支撑架6、轴承7、外转子基体8、外磁钢9、第一齿轮10、第二齿轮11、减速箱12、电机13。
[0014]可调长骨假体由假体固定端1、内磁钢2、内转子基体3、螺杆4及假体移动端5组成，这部分结构在手术中植于人体相应长骨区域。
永磁式可调长骨假体的调节装置由支撑架6、轴承7、外转子基体8、外磁钢9、第一齿轮
10、第二齿轮11、减速箱12及电机13组成，在调节长骨假体长度时套在相应长骨处的肢体上。
[0015]假体固定端I固定在手术中截下来的一段长骨上或与关节处其他假体相连；内磁钢2固定排布在内转子基体3后端外表面,与内转子基体3构成内磁转子，内磁转子位于假体固定端I腔室内，可绕自身轴线转动；螺杆4与内转子基体3相连,随内磁转子一起转动；假体移动端5与螺杆4之间螺纹联接，与假体固定端I之间为间隙配合，假体移动端5与假体固定端I之间可相对移动；假体移动端5在手术过程中固定在手术中截下来的另一段长骨上或与关节处其他假体相连。
[0016]支撑架6通过轴承7支撑外转子基体8，在调节长骨假体长度时，支撑架6同时支撑人体相应肢体；轴承7位于外转子基体8与支撑架6之间，起减轻外转子基体8与支撑架6之间磨损的作用。
[0017]外磁钢9固定排布在外转子基体8内部,与外转子基体8—起构成外磁转子。
[0018]第二齿轮11固定在外磁转子的外转子基体8上，带动外磁转子转动，第一齿轮10与第二齿轮11相啮合，并固定在减速箱12的输出轴上，减速箱12将电机13的输出转速减速后传递给第一齿轮10。电机13为双向直流电机，电机13输出轴与减速箱12输入轴之间为刚性联接，电机13固定在支撑架6上。
[0019]工作过程与原理:
在调节永磁式长骨假体长度前，将人体相应肢体套入永磁式可调长骨假体的调节装置中，使调节装置的外磁钢9与植入人体的长骨假体上的内磁钢2相对；启动电机13，电机13输出轴转速经过减速箱12减速后传递到第一齿轮10，第一齿轮10通过啮合传动将运动和动力传递给第二齿轮11，第二齿轮11带动外磁转子的外转子基体8转动，外转子基体8带动外磁钢9转动,形成旋转磁场；由于磁体之间存在同性相斥、异性相吸的作用，外磁钢9与外磁钢2之间产生一定相位差后就会带动外磁转子转动，外磁转子的转动将带动螺杆4的转动，螺杆4的转动将驱动假体移动端5在假体固定端I里的移动，从而实现调节长骨假体长度。
【权利要求】
1.一种永磁式可调长骨假体及其调节装置，其特征在于:所述可调长骨假体及其调节装置包括外磁转子、支撑架、内磁转子、螺杆、假体固定端、假体移动端和驱动外磁转子转动的驱动装置； 外磁转子包括外转子基体，外转子基体后端的内圈上布有径向充磁的永磁体作为外磁钢，外转子基体前端置于支撑架上，能够绕自身轴线转动；支撑架支撑外磁转子以及在调节人体长骨假体长度时托起患者这部分肢体； 内磁转子包括内转子基体，内转子基体的外圈上布置有径向充磁的永磁体作为内磁钢，内磁转子放置在假体固定端腔室内，在外磁转子的带动下能够绕自身的轴线转动，假体固定端固定在手术中截下来的一段长骨上或与关节处其他假体相连； 螺杆后端与内磁转子前端固定，内磁转子能带动螺杆一起转动； 螺杆前端插入假体移动端中轴孔内，假体移动端与螺杆之间为螺纹联接，假体移动端的后端与假体固定端的前段之间为间隙配合，当螺杆转动时，假体移动端沿假体固定端轴线方向移动来改变假体的长度；假体移动端在手术过程中固定在手术中截下来的另一段长骨上或与关节处其他假体相连。
2.如权利要求1所述的一种永磁式可调长骨假体及其调节装置，其特征在于:驱动装置包括第一齿轮、第二齿轮、减速箱和电机；第二齿轮固定在外转子基体后端的外表面上，带动外磁转子转动；第一齿轮与第二齿轮相啮合，并固定在减速箱的输出轴上；减速箱将电机的输出转速减速后传递给第一齿轮；电机为双向直流电机，电机输出轴与减速箱输入轴之间为刚性联接，电机固定在支撑架上。
3.如权利要求1所述的一种永磁式可调长骨假体及其调节装置，其特征在于:支撑架通过轴承支撑外转子基体，在调节长骨假体长度时，支撑架同时支撑人体相应肢体；轴承位于外转子基体与支撑架之间，起减轻外转子基体与支撑架之间磨损的作用。
4.如如权利要求1所述的一种永磁式可调长骨假体及其调节装置的调节方法，其特征在于:在调节永磁式长骨假体长度前，将人体相应肢体套入永磁式可调长骨假体的调节装置中，使调节装置的外磁钢与植入人体的长骨假体上的内磁钢相对；启动电机，电机输出轴转速经过减速箱减速后传递到第一齿轮，第一齿轮通过啮合传动将运动和动力传递给第二齿轮，第二齿轮带动外磁转子的外转子基体转动，外转子基体带动外磁钢转动，形成旋转磁场；由于磁体之间存在同性相斥、异性相吸的作用，外磁钢与外磁钢之间产生一定相位差后就会带动外磁转子转动，外磁转子的转动将带动螺杆的转动，螺杆的转动将驱动假体移动端在假体固定端里的移动，从而实现调节长骨假体长度。
【文档编号】A61F2/62GK104323876SQ201410614334
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】丁华 申请人:丁华