一种可监测骨内压力的股骨头填充植骨扩张成型装置的制作方法

本实用新型涉及骨科手术器材技术领域，具体是涉及一种可监测骨内压力的股骨头填充植骨扩张成型装置。

背景技术：

打压植骨手术，在临床中多用于股骨头坏死的围塌陷期保髋手术，术中需要通过造口于股骨颈上的骨窗，充分清除部分股骨头内部死骨后使用，植骨棒等工具将备好的自体或异体松质骨进行多层打压植骨，以填充死骨清除后的空腔，达到防治股骨头塌陷的作用。

但在实际操作中，由于植骨器具自身性能做限制，加上打压植骨时术者的个人经验，易造成植骨物打压松紧不一，受力分布不均，甚至可能因为不清楚股骨头内压力，造成打穿、打爆股骨头软骨穹隆的情况。

中国专利cn203970438u公开了一种股骨头血坏死修复扩张填充器，包括填充杆、弹性软轴、填充头、导向管和握手套管；所述导向管的前端部设有敞口弯头，导向管的后端部与握手套管固定连接，以使得导向管与握手套管的管腔相连通形成导向管腔，所述填充杆由前杆部和后杆部构成，前杆部设置在所述导向管腔中并能够沿导向管腔的延伸方向前后滑动，后杆部伸出所述握手套管外，所述填充头通过弹性软轴连接所述填充杆的前杆部，并且所述弹性软轴能够在填充杆的带动下移动到所述弯头的相应位置而受力弯曲，使得所述填充头能够在所述弯头的敞口部以相应的角度伸出。该实用新型能够将填充力传导至周围植骨疏松空域，从而将股骨头内部空腔周围的碎骨施压至密实。

该专利公开的扩张填充器无法监测填充压力，并且操作过于复杂，影响手术效率，从而加重患者负担。所以，需要一种可替代传统植物棒的人工植骨工具，该工具应当可以实时监测打压植骨手术中骨头内的压力。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可监测骨内压力的股骨头填充植骨扩张成型装置，该装置可以实时显示骨内压力，还能平均骨内各处的压力，并且可以单手操作，使用简单方便。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种可监测骨内压力的股骨头填充植骨扩张成型装置，其特征在于，包括：

壳体；

气囊，设置在壳体的一端，用于插入到股骨头内对股骨头内的填充材料进行扩张成型；

充气装置，设置在壳体内，用以对气囊进行充气；

气压监测装置，设置在壳体内或者壳体上，其进气口通过管道与气囊连通。

优选地，所述壳体包括呈筒状的第一壳体，所述充气装置包括设置在第一壳体内的呈筒状的活塞腔体和设置在活塞腔体内的活塞，所述活塞腔体与第一壳体同轴设置，所述活塞能够沿着所述活塞腔体的轴线来回移动，在所述活塞腔体靠近气囊的一端设置有出气嘴，所述出气嘴从第一壳体穿出后与气囊的进气口连接。

优选地，在所述第一壳体的靠近气囊的一端设置有第一锥面，在所述活塞腔体的靠近气囊的一端设置有第二锥面，所述第一锥面的锥角小于第二锥面的锥角，第一锥面与第二锥面之间形成有间隙，在第二锥面上设置有第二单向阀，在所述出气嘴上设置有第一单向阀，所述第一方向阀使活塞腔体中气体向着气囊单向流动，所述第二单向阀使间隙中的气体向着活塞腔体单向流动，在所述第一锥面上设置有连通外界与间隙的第一通孔。

优选地，所述出气嘴通过出气管与气囊连通，在所述出气嘴靠近出气管的一端设置有外螺纹，在出气管的靠近出气嘴的一端设置有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹螺纹配合能够实现对出气管的固定。

优选地，所述气囊的进气口固定在出气管的远离出气嘴的一端，在出气管的靠近气囊的一端设置有凹槽，在所述凹槽处设置有卡簧，所述气囊的进气口套在出气管上并且固定在凹槽与卡簧之间。

优选地，所述充气装置还包括用以驱动活塞来回移动的驱动结构，所述驱动结构包括可旋转地设置在第一壳体内的曲轴和一端与所述活塞连接的活塞杆，所述活塞杆的另一端与曲轴传动连接，所述活塞杆位于第一壳体的轴线上，所述曲轴包括两个沿着其旋转轴线方向布置的圆盘和连接两个圆盘的联动杆，所述联动杆相对圆盘的旋转轴线偏心设置，在所述活塞杆的背离活塞的一端设置有联动槽，所述联动槽为条形槽，其长度方向沿着垂直于圆盘的旋转轴线与活塞杆的长度方向所确定的平面的方向延伸，所述联动杆插入到联动槽中。

优选地，所述联动槽的长度大于联动杆与短轴的旋转轴线的距离的两倍。

优选地，所述壳体还包括可拆卸地设置在第一壳体的背离气囊的一端的第二壳体，两所述圆盘的轴线上分别均设置有短轴，所述短轴通过轴承可旋转地设置在第一壳体上，在所述第一壳体的内壁上对应轴承的位置处设置有用以安装所述轴承的第一轴承槽，所述第一轴承槽朝向第二壳体的一侧开口，所述轴承能够通过所述开口安装在第一轴承槽中，在所述第一壳体与第二壳体之间设置有圆环形的轴承定位架，在轴承定位架上朝向第一壳体的一侧设置有与第一轴承槽对应的第二轴承槽。

优选地，所述壳体还包括设置在第二壳体的背离第一壳体一端的第三壳体，所述第三壳体呈t字型，包括沿着第二壳体的轴线方向延伸的垂直部和设置在垂直部的远离第二壳体的一端且垂直于垂直部的横向部，所述垂直部的背离横向部的一端与第二壳体固定连接，在所述出气管上设置有第二通孔，所述第二通孔通过第一气管与设置在所述横向部的能够打开或者关闭的放气阀连通。

优选地，所述气压监测装置的进气口通过支气管与第一气管连通。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

该扩张成型装置采用气囊对股骨头中的骨粉进行挤压，气囊的柔性好，能够减小对股骨头的损坏；该扩张成型装置具有气压监测装置，用以监测气囊内的气压，这样能够使对骨粉的挤压压力更为准确。

附图说明

图1为本实用新型的立体图一；

图2为本实用新型的立体图二；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为图3的a-a方向剖视图；

图5为图4的b处局部放大图；

图6为本实用新型的正视图；

图7为图6的c-c方向剖视图；

图8为本实用新型的立体分解图一；

图9为本实用新型的立体分解图二；

图10为本实用新型的立体分解图三；

图11为本实用新型的立体分解图四；

图12为本实用新型的驱动结构的结构图；

图13为本实用新型的立体分解图五；

图14为本实用新型的第一壳体立体图；

图15为本实用新型的第二壳体立体图；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至15所示，一种可监测骨内压力的股骨头填充植骨扩张成型装置，包括壳体1、设置在壳体1的一端的用于插入到股骨头内对填充材料进行扩张成型的气囊2、设置在壳体1内的用以对气囊2进行充气的充气装置3以及设置在壳体1上的用以对气囊2内的气压进行监测的压力监测装置4，将气囊2插入到坏死的股骨头内后，将填充物骨粉放入股骨头内，对气囊2进行充气，气囊会对骨粉进行挤压，增加骨粉的密度，同时通过压力监测装置4，能够准确地获知挤压的压力，完成一次操作之后，对气囊2放气，更换气囊2的位置，继续加入骨粉，然后对气囊2充气，反复执行上述过程，直到完成股骨头所有需要填充部位的填充。

所述外壳1包括第一壳体1a、与第一壳体1a的一端螺纹连接的第二壳体1b与第二壳体1b的背离第一壳体1a的一端连接的第三壳体1c，所述气囊2设置在第一壳体1a的背离第二壳体1b的一端，所述第三壳体1c为用以供操作者握持的手柄，操作者通过握持所述第三壳体1c将气囊2放入待填充的股骨头中，在放入之前，医护人员已经将股骨头内坏死的部分掏空，气囊2放入之后，加入骨粉，操作者通过控制充气装置3即可对骨粉进行挤压，并且当气囊2的压力达到一定程度后，操作者也可以通过第三壳体1c对骨粉进行锤击，即起到锤子的作用，并且由于气囊2具有一定的柔性，不会对股骨头造成伤害。

所述第一壳体1a和第二壳体1b呈筒状，两者同轴设置，所述气囊2与第一壳体1a同轴设置，所述气囊2的沿着第一壳体1a的轴线方向的两端之间为柱面，所述柱面沿着气囊2的轴线方向延伸，这样能够尽可能地配合股骨头内筒状的结构。进一步，在气囊2的沿着其轴线方向的四周以及远离第一壳体1的一端设置有顶板2a，顶板2a不可变形，这样更有助于气囊2将压力均匀地作用到骨粉上，能够尽可能地保证对骨粉的压力更加均衡，同时顶板2a也起到了对气囊2保护的作用。

所述充气装置3包括同轴设置在第一壳体1a内的呈筒状的活塞腔体3e、位于活塞腔体3e内的活塞3g以及用于驱动活塞3g来回移动的驱动机构。所述活塞腔体3e的靠近气囊2的一端设置有出气嘴3e1，所述出气嘴3e1从第一壳体1a的靠近气囊2的一端伸出，所述气囊2连接在所述出气嘴3e1的远离活塞腔体3e的一端，所述驱动机构能够驱动活塞3g在活塞腔体3e中来回移动来实现对气囊2的充气。所述活塞腔体3e与第一壳体1a同轴设置，且活塞腔体3e的侧壁可拆卸地贴合在第一壳体1a的内壁上，所述活塞腔体3e的长度小于第一壳体1a的长度，且活塞腔体3e位于第一壳体1a的靠近气囊2的一端。

进一步，在第一壳体1a的靠近气囊2的一端设置有第一锥面，在所述活塞腔体3e靠近气囊2的一端设置有第二锥面，第一锥面的锥角小于第二锥面的锥角，这样能够确保在第一锥面与第二锥面之间具有间隙。在出气嘴3e1与活塞腔体3e的连接处设置有第一单向阀3e2，所述第一单向阀3e2使活塞腔体3e中的气体向着出气嘴3e1单向流通，在第二锥面上设置有第二单向阀3e3，所述第二单向阀3e3使所述间隙中的气体向着活塞腔体3e的内部单向流通，通过第一单向阀3e2和第二单向阀3e3能够使外部的气体通过第二单向阀3e3进入到活塞腔体3e中，然后从活塞腔体3e经过出气嘴3e1进入到气囊2。进一步，为了保证所述间隙中具有足够多的气体，在所述第一锥面上设置有第一通孔，第一通孔将所述间隙与外界连通。第一单向阀3e2和第二单向阀3e3均采用瓣膜式单向阀，也可以采用现有技术中的其它类型的单向阀。

所述出气嘴3e1通过出气管3f与气囊2连通。具体地，在所述出气嘴3e1靠近出气管3f的一端设置有外螺纹，在出气管3f的靠近出气嘴3e1的一端设置有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹螺纹配合能够实现对出气管3f的固定，通过螺纹配合能够实现气囊2的拆卸。

所述气囊2的进气口固定在出气管3f的远离出气嘴3e1的一端。具体地，在出气管3f的靠近气囊2的一端设置有凹槽3f1，在所述凹槽3f1处设置有卡簧3f2，所述气囊2的进气口套在出气管3f上并且固定在凹槽3f1与卡簧3f2之间以将气囊2固定在出气管3f上并实现密封，为了能够实现密封的稳定性，可以设置多个凹槽3f1和卡簧3f2，通过凹槽3f1和卡簧3f2也方便气囊2的拆卸。当然，可以根据需要将气囊2的进气口直接通过胶水等不可拆卸的方式固定到出气管3f上。

所述驱动结构包括可旋转地设置在第一壳体1a内的曲轴3h和一端与所述活塞3g连接的活塞杆3i，所述活塞杆3i的另一端与曲轴3h传动连接，所述活塞杆3i位于第一壳体1a的轴线上。进一步，所述曲轴3h包括两个沿着其旋转轴线方向布置的圆盘3h1、分别设置在两圆盘3h1上的短轴3h2以及连接两个圆盘3h1的联动杆3h3，两短轴3h2同轴设置且可旋转地设置在第一壳体1a的对应侧上，两所述短轴3h2的旋转轴线位于第一壳体1a的一直径上。所述联动杆3h3相对短轴3h2的旋转轴线偏心设置，在所述活塞杆3i的背离活塞3g的一端设置有联动槽3g2，所述联动槽3g2为条形槽，其长度方向沿着垂直于短轴3h2的旋转轴线与活塞杆3i的长度方向所确定的平面的方向延伸，所述联动杆3h3插入到联动槽3g2中，当曲轴3h旋转时，能够带动活塞杆3i沿着其轴线方向来回移动。进一步，所述联动槽3g2的长度大于联动杆3h3与短轴3h2的旋转轴线的距离的两倍以保证联动杆3h3在旋转时不会带动活塞杆3i摆动。

进一步，两所述短轴3h2通过轴承3j可旋转地设置在第一壳体1a上。在所述第一壳体1a的内壁上对应轴承3j的位置处设置有第一轴承槽1a1，所述第一轴承槽1a1朝向第二壳体1b的一侧开口，通过开口便于轴承安装到第一轴承槽1a1，所述第一轴承槽1a1背离第二壳体1b的一侧呈与轴承3j表面能够配合的弧形。在所述第一壳体1a与第二壳体1b之间设置有圆环形的轴承定位架1d，在轴承定位架1d上朝向第一壳体1a的一侧设置有与第一轴承槽1a1对应的第二轴承槽1d1，当第二壳体1b旋拧到第一壳体1a上时，第一壳体1a和第二壳体1b能够将轴承定位架1d夹持并最终实现对轴承3j的固定。

所述驱动结构还包括设置在第二壳体1b中的电机3k、设置在电机3k的输出轴上的第一锥齿轮3l、设置在其中一个短轴3h2上且与第一锥齿轮31啮合的第二锥齿轮3m，通过控制所述电机3k的旋转能够实现对气囊2的充气。

进一步，在所述第二壳体1b中还设置有电池3a1和控制器3a2，所述电池3a1与控制器3a2电连接，所述电机3k与控制器3a2电连接，通过控制器3a2能够控制电机3k的旋转。所述控制器3a2可以采用现有技术中的stm32系列的单片机。

所述第三壳体1c呈t字型，包括沿着第二壳体1b的轴线方向延伸的垂直部和设置在垂直部的远离第二壳体1b的一端且垂直于垂直部的横向部，在使用时，操作者握持横向部。所述垂直部的背离横向部的一端与第二壳体1b固定连接。为了方便内部结构的安装，第三壳体1c可以由两个半壳体卡合而成。

在所述横向部上设置有用以控制电机3k启动的开关3b，所述开关3b设置在连接电池3a与控制器3a2的导线上，操作者操作开关3b能够控制电机3k的启停。

进一步，在所述出气管3f上设置有上设置有第二通孔，第二通孔通过第一气管3c与设置在所述横向部上的放气阀3d连通，通过放气阀3d能够根据需要将气囊2中的气体放出，这样便于在完成一次扩张成型后将气囊拿出。所述放气阀3d可以是塞子等。所述第一气管3c可以为软管。同时，为了便于出气管3f从出气嘴3e1上拆卸，可以将第一气管3c设置成与第二通孔可拆卸。

所述压力监测装置4设置在第三壳体1c的内部或者外侧，其实质为气压传感器，所述气压传感器与控制器3a2电连接，所述气压传感器的进气端通过支气管3c1与第一气管3c连通，由于第一气管3c与气囊2连通，这样通过气压传感器能够监测气囊2中的气压。所述气压传感器可以采用的型号为mik-p300，当然也可以采用现有技术中的其它类型的气压传感器。

进一步，还可以在第三壳体3的合适位置设置与控制器3a2电连接的显示屏，所述显示屏用以显示气囊的实时压力。当然，还可以采用现有技术中的压力仪表盘来显示压力。

进一步，在第三壳体3上还设置有与控制器3a2电连接的指示灯，当气压达到设定值时，指示灯亮起或者显示指定的颜色以对操作者进行提示。当然，还可以设置与控制器电连接的喇叭，当气压达到设定值时，喇叭响起。

所述第一通孔通过第二气管1e连接到横向部的内部，在横向部的朝向垂直部的一侧壁上设置有通气孔1c1，这样活塞腔体3e中的气体是从横向部的位置进入的，这样能够避免股骨头中的血液从第一通孔进入到活塞腔体3e中。所述第二气管1e可以为软管。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。