一种单点固定把持装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及手术机器人用的把持装置，尤其涉及一种单点固定把持装置。


背景技术：

2.随着人机交互技术的发展，越来越多的手术机器人被用于辅助医生进行手术。医生借助于手术机器人可以更好地完成微创手术。在骨科微创手术中，医生需要对骨块进行把持、定位。目前医生的通常做法是用一根骨块把持针进行稳定把持，再在另一区域安装位置跟踪器。
3.对骨块的把持通常是在骨块中插入把持针，实现与骨的连接，进行提拉、旋转等一系列操作。现阶段定位通常采用位置指示器作为空间定位的参考基准。需要在骨块上固定位置指示器，为保证位置指示精度，位置指示器必须与手术部位的骨块牢固连接。利用摄像头捕捉位置指示器图像，实时追踪位置指示器的空间定位，从而确定手术部位的空间位置。
4.位置跟踪器的安装通常是通过两根或多根螺钉固定、骨夹或者前端带齿的套筒锁定在骨面。多螺钉固定的方式可以有效止转，但对于空间要求高的手术，没有空间布置螺钉，且需要多次持钉、拧钉操作。骨夹需要的切口尺寸较大，且由于骨头表面有骨膜，容易晃动，造成位置指示器误差；前端带齿的套筒也是固定在骨面，而骨面通常有骨膜，容易固定不稳而产生相对滑动。此外，目前的固定方式多用金属材料加工，对于骨科手术存在显影问题，影响医生评估手术效果。
5.因此，本领域需要一种新型的固定把持装置。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种定位、把持一体的固定装置，能在小空间实现对骨块的跟踪与把持，减小创伤面积，节约手术空间。本结构可采用非金属加工，有效减小骨科手术中金属伪影对效果评估的影响。
7.本实用新型提供了一种单点固定把持装置，包括：
8.膨胀部；
9.标定部和位置指示器，与所述膨胀部连接；
10.骨块把持针，前端能够穿过膨胀部内部，并且使所述膨胀部发生膨胀形变。
11.进一步地，还包括连接部，所述标定部和位置指示器，通过连接部与所述膨胀部连接。
12.进一步地，所述连接部与所述膨胀部一体成型。
13.进一步地，所述连接部与所述膨胀部具有纵向贯穿内部的通孔，所述骨块把持针穿设在通孔内。
14.进一步地，所述膨胀部周向切有小槽，和/或表面具有多个凸起。
15.进一步地，所述标定部设置有若干个不透x光的定位标志点。
16.进一步地，所述位置指示器包括支架和设在所述支架上的多个光学指示点。
17.进一步地，所述光学指示点为发光球或反光球。
18.进一步地，所述多个光学指示点位于同一个平面上。
19.进一步地，所述单点固定把持装置由透x光材料制成。
20.本实用新型的单点固定把持装置，使用单点固定，有效减小创口，节省手术空间。本实用新型的单点固定把持装置可同时满足定位和把持的需求。单点固定把持装置可采用非金属材料加工，不影响医生评估手术效果。单点固定把持装置利用骨的内部构造进行固定，而不是固定于骨面，把持更加稳固、可靠。
21.除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例的单点固定把持装置的结构示意图。
23.图中：
24.1、膨胀部；2、标定部；3、位置指示器；4、连接部；5、骨块把持针；6、定位标志点；7、光学指示点；8、支架。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。
26.此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
27.本实用新型提供了一种单点固定把持装置，包括：膨胀部；标定部和位置指示器，与所述膨胀部连接；骨块把持针，前端能够穿过膨胀部内部，并且使所述膨胀部发生膨胀形变。
28.优选地，膨胀部具有通孔且有一定锥度，该通孔尺寸与骨块把持针适配，当骨块把持针穿过有锥度的通孔时可以让膨胀部更好发生形变。
29.优选地，膨胀部位于单点固定把持装置的前端。更优选地，膨胀部周向切有小槽，便于膨胀，膨胀部还分布有凸起结构，增大与骨之间的摩擦。本实用新型前端膨胀部不止限于切槽和凸起，只要能实现端膨胀与骨结构之间的相对形变的结构即可，利用二者之间的相对形变实现稳固连接。
30.在将骨块把持针钉入骨块时，骨块把持针的前端穿过膨胀部内部，使膨胀部发生膨胀形变，牢牢地固定在骨块上，从而实现单点固定，便于医生在手术中把持操作，同时也能够保证位置指示器在手术中不发生转动。
31.进一步地，单点固定把持装置还包括连接部，所述标定部和位置指示器，通过连接
部与所述膨胀部连接。优选地，连接部与膨胀部一体成型，连接部与膨胀部具有纵向贯穿内部的通孔，骨块把持针穿设在通孔内。
32.优选地，位置指示器包括支架和设在所述支架上的多个光学指示点。支架可以是镂空的框架体，形状可以是不规则的多边形，也可以是多个分叉结构。在支架上设置多个安装孔，用于安装光学指示点。优选地，支架由不透光但是透x射线的材料制成。
33.更优选地，所述多个光学指示点位于同一个平面上，便于摄像头捕捉位置指示器图像，准确地计算光学指示点所处的平面和空间位置。光学指示点可以是发光体或者反光体，形状可以是小球、各种形状的薄片、具有多个反射面的棱体、椎体、台体等，可以根据使用场景选择不同的光学指示点，主要便于手术机器人系统的导航相机追踪到光学指示点，从而确定位置指示器的空间位置。光学指示点优选地为红外反光小球，更优选地为三个以上红外反光小球。
34.优选地，多个光学指示点位于同一个平面上，但是不位于同一直线上。优选地，设置三个以上的光学指示点，可以确定光学指示点所处的平面，更优选地，设置四个光学指示点，可以更精准地计算和校准示踪器所处的空间位置。
35.进一步地，标定部内设置有若干个定位标志点。优选地，包括三个以上的定位标志点，定位标志点不能全部位于同一直线上。定位标志点由非透x光材料制成，可以是金属小球或者具有一定形状的条或板。
36.优选地，光学指示点与定位标志点的相对位置是固定的，以便可以通过追踪光学指示点的空间位置，计算出定位标志点的空间位置。
37.优选地，标定部位于膨胀部上方，紧邻膨胀部设置在连接部的下部，使得标定部尽可能地贴近骨面。位置指示器设置在连接部的尾部，手术中远离人体，便于摄像头捕捉位置指示器的位置。
38.可选地，连接部上可根据实际使用需求连接位置指示器、把手等。
39.优选地，除定位标志点以外的单点固定把持装置由透x光材料制成，尽量减少对术中透视成像的影响。
40.本实用新型的单点固定把持装置使用过程如下：首先在骨面上预钻一个孔，孔的直径与膨胀部最大外径相匹配，将膨胀部插入孔内后，将对应尺寸的骨块把持针从连接部内部通孔拧入，当骨块把持针穿过膨胀部时，膨胀部发生形变，实现与骨的稳定咬合，即使单点固定也不易发生转动。
41.本实用新型的单点固定把持装置只需要单切口即可实现稳定连接，有效减少创口。此外，可实现位置指示器等装置与骨块的稳定连接，具有跟踪、把持等多种用途。本实用新型可用非金属材料加工，最大程度减小器械对骨科影像的影响。
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.实施例
44.如图1所示，本实用新型实施例的单点固定把持装置包括膨胀部1和连接部4，二者
一体成型，中间具有贯穿的通孔，该通孔在膨胀部具有锥度收窄。膨胀部1周向切有小槽，外表面还分布有凸起结构。骨块把持针5穿过所述通孔，设置在膨胀部1和连接部4内。
45.标定部2和位置指示器3分别设置在连接部4的两端，标定部2靠近膨胀部1设置。位置指示器3包括支架8和设在支架8上的多个光学指示点7。支架8为三分叉的结构，多个光学指示点7分散设置在分叉上。本实施例中为4个红外反光小球，红外反光小球的直径可以是2-15mm之间。4个红外反光小球设置在同一个平面内，且反光小球的球心满足两点之间距离不小于30mm，且距离的差值不小于5mm。
46.标定部2内设置有多个定位标志点6。本实施例中，设置3个定位标志点6，为3个小金属球，小球的直径可以是1-5mm之间。3个定位标志点6不全部位于同一直线上，定位标志点6两点之间距离不小于6mm，且两点之间距离差值不小于2mm。
47.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。