一种内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器及操作方法与流程

本发明涉及牵张器技术领域，具体涉及一种内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器及操作方法。

背景技术：

牵张成骨是一种内源性骨组织工程技术，是通过将骨骼切开，在切骨线两侧安放特制的牵张器，经过一定的延迟期后（5-7天），缓慢牵张切骨间隙（1-1.5mm/天），使切骨间隙不断增宽，并激发机体组织再生的潜力，在牵张间隙内不断形成新生骨组织，同时使骨骼周围的肌肉、神经、血管、皮肤等同期延长，从而达到延长骨骼的目的。

传统牵张器需要一根伸出体外的调节杆，这需要在放置牵张器时在皮肤附加一个伤口来放置调节杆，且该切口需要长时间保持敞开，会形成较为明显的疤痕，同时敞开的伤口也造成了外部环境与体内牵张成骨区想通，不能保证牵张成骨区处于体内无菌环境中，易造成牵张成骨区感染、成骨不良甚至局部坏死而导致牵张成骨失败。而且，伸出体外的调节杆极大地影响患者的正常生活，无论从美观还是功能方面都对患者的心理与生理造成了影响。

传统牵张器的不足：

1）.传统牵张器放置时需要使调节杆由附加切口伸出，在安装牵张器时需要预先设计调节杆位置，调节杆出口需要与皮肤较为接近，使得安装位置受到限制，在牵张器运用于四肢等部位时受到限制，伸出体外的调节杆影响患者正常生活。

2）.传统牵张器调节牵张距离需要医生操作，由外接调节杆旋转进行调节，旋转精确度较差，控制性不佳，且患者难以自行调节。

3）.传统牵张器内部牵张装置为螺旋细杆，临床常见牵张过程中牵张器因扭力过大，牵张器无法继续牵张，甚至出现牵张杆断裂导致牵张失败的情况。

4）.牵张成骨周期较长，在此期间调节杆附加切口需保持长期开放，由于该切口与内部牵张成骨区相通，大大增加了感染的几率，导致成骨失败。

5）.牵张完成后，由于牵张器伸长，需要延长切口拆除牵张器，且会遗留额外瘢痕。

专利号cn201810592989.8的发明专利，具体公开了一种内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张装置，该牵张装置包括牵张器和电磁遥控器；牵张器包括有一内部带有滑轨的外部套筒、一内部调节杆，该外部套筒和内部调节杆上均开设有钉孔；内部调节杆滑动连接在外部套筒的滑轨内，外部套筒内部的后端固定有一自动驱动装置，内部调节杆上均匀开设有若干个并排分布的卡槽；外部套筒上通过弹性片设有一与内部调节杆的卡槽相对应的磁性钥匙，磁性钥匙可伸缩地穿过外部套筒侧壁上的伸缩孔置于滑轨内；电磁遥控器包括有可与磁性钥匙相磁性吸附的电磁线圈、与电磁线圈串联的单片机和电源。申请人对现有的内置牵张装置进行结构上的改进，设计一种可代替已公开的内置牵张装置，以进一步提高内置牵张装置的牵张精确度和易操作的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述存在的技术问题和不足，提供一种内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器，可有效提高牵张成骨的效果，较少感染机率。

本发明采用的技术方案：

一种内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器，

该牵张器包括内置牵张装置和外置遥控装置，所述内置牵张装置包括螺杆，所述螺杆与驱动控制装置连接，所述驱动控制装置与接收线圈连接，所述驱动控制装置上设置有第一固定板，

所述螺杆上设置有活动牵张组件，

所述外部遥控装置包括遥控器，所述遥控器包括

键盘模块，所述键盘模块连接于第一处理器，用于向第一处理模块发送操作指令；

第一处理器，所述第一处理器连接于d/a转换器，对接收的操作指令进行处理，并将处理后的操作指令发送给d/a转换器；

d/a转换器，所述d/a转换器用于将第一处理器发送的操作指令转换成电磁脉冲信号；

发射线圈，所述发射线圈与第一处理器电连接，用于将第一处理模块发送的电磁脉冲信号发送给接收线圈；

第一电源模块，第一电源模块用于给遥控器供电。

优选的，所述驱动控制装置包括

第二处理模块，所述第二处理模块与接收线圈电连接，用于接收电磁脉冲信号；

电机驱动电路，所述电机驱动电路设置在第二处理模块与电机之间，用于驱动电机工作；

电机，所述电机用于接收电机驱动电路发送的电能信号，驱动螺杆转动；

第二电源模块，所述第二电源模块用于给驱动控制装置供电。

优选的，所述活动牵张组件包括位于中央的滑块，以及设置于滑块上的第二固定板。

优选的，所述滑块为中空的圆筒形结构，其内部设置有内螺纹，所述滑块与螺杆螺纹连接。

优选的，所述第二固定板包括左活动翼和右活动翼，且在左活动翼和右活动翼上均设置有相同数量的通孔。

优选的，所述遥控器还包括显示模块，所述显示模块连接于第一处理模块，用于人机互动。

优选的，所述第一固定板包括左固定翼和右固定翼，且在左固定翼和右固定翼上均设置有相同数量的通孔。

优选的，所述螺杆上的螺距设置为0.1mm。

优选的，所述电机驱动螺杆旋转一周，所述牵张组件与第一固定板之间距离增加0.25mm。

一种基于所述的内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器的操作方法，

其步骤包括：

步骤一：通过对需要牵张成骨的部位截骨，将内置牵张装置内置，分别将左固定翼和右固定翼上的通孔通过医用钉子固定在截骨线两端的骨组织上；

步骤二：通过键盘模块输入螺杆旋转的圈数，第一处理模块将接收的圈数信号发送给d/a转换器，由d/a转换转换成模拟信号，即电磁脉冲信号，由发射线圈发送电磁脉冲信号；

步骤三：接收线圈将接收到的电磁脉冲信号发送给第二处理模块，电磁脉冲信号经过电机驱动电路驱动电机工作；

步骤四：通过电机控制螺杆旋转，螺杆每旋转一周，所述第一固定板与第二固定板之间的距离增加0.25mm。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明提供的牵张器为内置结构，由遥控器控制发射线圈发送电磁脉冲信号给内置牵张装置上的接收线圈，并通过点击驱动电路将电磁脉冲信号转化成能够驱动电机工作的电信号，从而带动螺杆旋转，活动设置在螺杆上的滑块沿螺杆上下移动，实现牵张成骨，无需伸出体外的调节杆，不用涉及附加切口，在牵张成骨时放置位置相对自由，可应用于大部分内需牵张成骨区域；而且本申请通过电磁原理控制内部牵张器牵张过程，精确控制牵张长度，患者在医生的指导下可自行操作，术后牵张相对简单易行，且可精准确定每一次牵张长度，根据不同患者设定不同牵张方案，由于无需设计附加切口，可保证牵张过程中牵张器在组织内部行使功能，避免形成牵张成骨区与外界环境相通，减少感染几率，提高牵张成骨质量与成功率；可有效提高牵张成骨效果，较少感染几率，准确控制牵张成骨长度，减少皮肤切口数量与长度，减少瘢痕生成。在本发明中牵张组件是通过螺杆旋转进行移动，螺距的致密程度对牵张距离的控制起到了重要作用，过宽的螺距在螺杆移动时会产生一定的误差，而且，螺纹与螺纹之间都会产生误差，因此，螺杆移动距离越大，误差积累越大。进而对其螺杆上的螺距进行了改进，其改进后的螺距设置为0.1mm，通过精密加工改良螺距可以有效减少误差，使得控制移动距离更加精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器的工作原理图；

图2为图1中电机驱动电路的电路图；

图3为本发明一实施例提供的内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器的内置牵张装置的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的左视图；

图6为本发明一实施例提供的内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器的活动牵张组件的结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6的左视图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-5所示，本发明具体公开了内置式电磁遥控颌骨牵张成骨牵张器，该牵张器包括内置牵张装置和外置遥控装置，所述内置牵张装置包括螺杆1，所述螺杆1上设置有活动牵张组件2，所述螺杆1与驱动控制装置4连接，所述驱动控制装置4与接收线圈5连接，所述驱动控制装置4上设置有第一固定板3，所述第一固定板3包括左固定翼302和右固定翼301，且在左固定翼302和右固定翼301上均设置有相同数量的通孔。通过对需要牵张成骨的部位截骨，将内置牵张装置内置，分别将左固定翼302和右固定翼301上的通孔通过医用钉子固定在截骨线两端的骨组织上。

所述外部遥控装置包括遥控器6，所述遥控器6包括

键盘模块602，所述键盘模块602连接于第一处理器601，用于向第一处理模块601发送操作指令；

第一处理器601，所述第一处理器601连接于d/a转换器604，对接收的操作指令进行处理，并将处理后的指令信号发送给d/a转换器604；

d/a转换器604，所述d/a转换器604用于将第一处理器601发送的数字信号转换成电磁脉冲信号；

发射线圈605，所述发射线圈605与第一处理器601电连接，用于将第一处理模块601发送的电磁脉冲信号发送给接收线圈；

显示模块603，所述显示模块603连接于第一处理模块601，用于人机互动。

第一电源模块606，第一电源模块606用于给遥控器供电；

所述驱动控制装置4包括

第二处理模块401，所述第二处理模块401与接收线圈5电连接，用于接收电磁脉冲信号；

电机驱动电路402，所述电机驱动电路402设置在第二处理模块401与电机403之间，用于驱动电机403工作；

电机，所述电机403用于接收电机驱动电路402发送的电能信号，驱动螺杆1转动；

第二电源模块404，所述第二电源模块404用于给驱动控制装置4供电。

如图2所示，电机驱动电路运用的是电磁感应原理，将电磁脉冲信号转换成驱动电机工作所需的电压和电流。

第一处理模块601和第二处理模块401可以为集成有处理器和辅助集成电路芯片，以及辅助电子元器件的印刷电路板，该印刷电路板上设置有不同类型的接口，用于第一处理模块601和第二处理模块401和其他模块之间的通信连接或电连接，如ic总线接口、串行总线接口和并行总线接口。为进一步缩小第一处理模块和第二处理模块的体积，印刷电路板可选用两层或三层电路板，或者更多层的电路板，以缩小第一处理模块和第二处理模块的体积。

第一电源模块605内置遥控器内，用于给整个终端提供稳定电源，第一电源模块605的电源输出端连接诶第一处理模块601的电源输入端，给第一处理模块601提供电源。第一电源模块605通过第一处理模块601与其他模块的连接关系给整个遥控器的其他模块供电，也可单独给各模块供电，在此不做赘述。第一电源模块605为可充电源，便于终端反复经常使用，提高终端的适用性，第一电源模块605采用的是现有的可从电源，在此不再赘述。

第二电源模块404的供电方式与第一电源模块605的供电方式相同，不在赘述，但由于第二电源模块404内置在人体内，再使用前要保证第二电源模块404的电能足以支持牵张器工作。

键盘模块602可以为一体式的键盘也可以是多个按键的组合，键盘模块602通过串行总线和第一处理模块601数据连接。键盘模块602设置在遥控器本体侧面上，位于显示模块603下方，抓握遥控器时键盘模块靠近拇指，方便拇指按压，这样使用者可以用一只手操作牵张器，方便使用。

显示模块603设置在遥控器的前端，在遥控器内显示模块603和第一处理模块601通过并行总线连接，实现数据的互相传递。显示模块603与遥控器6的外壳一体成型，与外壳一体成型的显示模块，不破坏遥控器6外壳的整体性和美观性。显示模块603用于显示遥控器数据和参数，供操作者查看。

显示模块603为触摸屏，触摸屏在显示信息的同时，可对遥控器进行操作。

如图5-7所示，所述活动牵张组件2包括位于中央的滑块201，以及设置于滑块201上的第二固定板，所述滑块201为中空的圆筒形结构，其内部设置有内螺纹，所述滑块201与螺杆1螺纹连接，所述第二固定板包括左活动翼203和右活动翼202，且在左活动翼203和右活动翼202上均设置有相同数量的通孔204。

起始时，骨断端相邻，通过键盘模块602输入螺杆1旋转的圈数，第一处理模块601将接收的圈数信号发送给d/a转换器604，由d/a转换器604转换成模拟信号，即电磁脉冲信号，由发射线圈605将电磁脉冲信号发送给接收线圈5，接收线圈5将接收到的电磁脉冲信号发给第二处理模块401，第二处理模块401将接收的电磁脉冲信号经过电机驱动电路402，驱动电机403工作，在电机403的带动下，螺杆1旋转，设置在螺杆1上的滑块201开始向下移动，当螺杆1停止旋转，滑块结束下移，固定在当前位置。电机403启动螺杆1旋转一周，所述第一固定板3与第二固定板2之间距离增加0.25mm。

在本发明中牵张组件是通过螺杆1旋转进行移动，螺距的致密程度对牵张距离的控制起到了重要作用，过宽的螺距在螺杆1移动时会产生一定的误差，而且，螺纹与螺纹之间都会产生误差，因此，螺杆移动距离越大，误差积累越大。进而对其螺杆上的螺距进行了改进，其改进后的螺距设置为0.1mm，通过精密加工改良螺距可以有效减少误差，使得控制移动距离更加精确。

上述所述的内置牵张装置在外置遥控装置没有工作的情况下，内置牵张装置时没有电的，其次，在外置遥控装置工作的情况下，其提供的电能也是人体安全电压，而且该装置不会出现漏电的情况，因此，该牵张器是可以安全使用的。

本发明提供的牵张器为内置结构，由遥控器控制发射线圈发送电磁脉冲信号给内置牵张装置上的接收线圈，并通过电机驱动电路将电磁脉冲信号转化成驱动电机工作的电信号，从而带动螺杆旋转，活动设置在螺杆上的滑块沿螺杆上下移动，实现牵张成骨，无需伸出体外的调节杆，不用涉及附加切口，在牵张成骨时放置位置相对自由，可应用于大部分内需牵张成骨区域；而且本申请通过电磁原理控制内部牵张器牵张过程，精确控制牵张长度，患者在医生的指导下可自行操作，术后牵张相对简单易行，且可精准确定每一次牵张长度，根据不同患者设定不同牵张方案，由于无需设计附加切口，可保证牵张过程中牵张器在组织内部行使功能，避免形成牵张成骨区与外界环境相通，减少感染几率，提高牵张成骨质量与成功率；可有效提高牵张成骨效果，较少感染几率，准确控制牵张成骨长度，减少皮肤切口数量与长度，减少瘢痕生成。

具体手术方法：

术前通过影像学检查，初步确定截骨线方向与位置，根据不同疾病设计不同的截骨方式。根据病人的年龄、性别、牵张器预计安装位置等因素，设计不同手术切口。通过手术切口入路到达术后区域，剥开骨膜，显露截骨位置，将牵张器置于该区域，调整牵张器固定板，使之贴合骨表面形态，按照截骨线位置使用来复锯行骨皮质切开。按照设计牵张器安装位置用螺钉固定牵张器。冲洗、分层缝合创口，手术完毕。

术后应有3~7天间歇期。间歇期后，开始进行牵张。通过牵张器外部遥控装置设定每次牵张距离，每天3~4次，每次0.25~0.4mm。根据患者具体情况，适当调整牵张速率与频率，达到成骨要求距离后，停止牵张控制，保持牵张距离，待6个月后，新骨形成，手术拆除牵张器。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。