本發(fā)明涉及醫(yī)療裝置領(lǐng)域，具體涉及一種超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)骨鉆孔及螺釘置入的裝置多為單一裝置，即僅能實(shí)現(xiàn)骨鉆孔功能，或者僅實(shí)現(xiàn)螺釘置入過程。在骨折復(fù)位臨床手術(shù)中，現(xiàn)有的骨鉆孔或者螺釘置入裝置多依賴于骨科醫(yī)生人工鉆孔和實(shí)現(xiàn)螺釘置入過程，自動(dòng)化程度較低，現(xiàn)有技術(shù)中，也存在通過單個(gè)裝置就可以實(shí)現(xiàn)骨折復(fù)位臨床手術(shù)的骨鉆孔和螺釘置入過程的方案。

2、中國專利(公開號(hào)：cn?113520566?a)中公開了一種用于固定骨折鋼板的螺釘置入裝置及使用方法，能夠連續(xù)準(zhǔn)確的置入非自攻自鉆螺釘，實(shí)現(xiàn)先鉆孔再置釘?shù)墓δ?，提高了骨折鋼板固定的效率與精度，供釘機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)舵機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)換軸和撥盤同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換軸旋轉(zhuǎn)完成鉆孔機(jī)構(gòu)與螺釘旋入機(jī)構(gòu)切換的同時(shí)，撥盤旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)轉(zhuǎn)盤，完成螺釘放置孔的切換。但其在工作過程中，為鉆孔機(jī)構(gòu)和螺釘旋入結(jié)構(gòu)分別配置了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增加、質(zhì)量增加，為驅(qū)動(dòng)機(jī)械手帶來了額外的驅(qū)動(dòng)負(fù)載，影響其位于末端的響應(yīng)精度；同時(shí)，其鉆孔機(jī)構(gòu)和螺釘旋入機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的鉆頭、螺釘推桿均為末端夾持的懸臂結(jié)構(gòu)，在鉆孔和旋入螺釘過程中，對(duì)于骨質(zhì)較硬的區(qū)域鉆孔和置入螺釘均較為困難，容易造成鉆頭、螺釘推桿的偏擺，影響操作精度，進(jìn)而影響固定和治療效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置及方法，采用單一電批組件通過更換鉆頭的方式切換工作狀態(tài)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以降低重量，提高靈活性，并利用承載不同鉆頭的鉆頭支架作為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的輔助支撐，減少鉆頭工作時(shí)的抖動(dòng)，提高作業(yè)精度。

2、本發(fā)明的第一目的是提供一種超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，采用以下方案：

3、包括：

4、殼體，內(nèi)部形成容腔，殼體上設(shè)有供鉆頭和/或螺釘輸出的過孔；

5、電批組件，位于容腔內(nèi)，電批組件的輸出端設(shè)有可拆卸配合鉆頭的夾頭，電批組件通過超聲振動(dòng)組件連接平移驅(qū)動(dòng)組件，平移驅(qū)動(dòng)組件能夠帶動(dòng)電批組件沿夾頭軸向往復(fù)平動(dòng)；

6、鉆頭切換組件，包括鉆頭支架和鉆頭，鉆頭支架上設(shè)有多個(gè)容納相異鉆頭的導(dǎo)向孔，鉆頭支架連接有擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件，導(dǎo)向孔的軸線與夾頭的軸線平行或共線；

7、供釘組件，包括轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上設(shè)有沿其回轉(zhuǎn)軸線環(huán)向分布的多個(gè)定位孔，定位孔的軸線與導(dǎo)向孔的軸線平行或共線。

8、進(jìn)一步地，所述電批組件還包括電批和滑軌，夾頭連接于電批的輸出端，滑軌固定于容腔內(nèi)壁，電批滑動(dòng)配合于滑軌。

9、進(jìn)一步地，所述平移驅(qū)動(dòng)組件的輸出端連接于超聲振動(dòng)組件，超聲振動(dòng)組件固定于電批，平移驅(qū)動(dòng)組件輸出端的移動(dòng)方向與電批沿滑軌的移動(dòng)方向平行。

10、進(jìn)一步地，所述鉆頭支架的擺動(dòng)軸線與夾頭的軸線平行，鉆頭與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向孔同軸分布，所有導(dǎo)向孔軸線和鉆頭軸線繞所述擺動(dòng)軸線的運(yùn)動(dòng)軌跡與夾頭的軸線所在直線相交。

11、進(jìn)一步地，沿所述擺動(dòng)軸線環(huán)向上，所有導(dǎo)向孔依次間隔分布；所述鉆頭支架上的鉆頭包括鉆孔鉆頭和擰緊鉆頭，擰緊鉆頭末端設(shè)有配合定位孔內(nèi)螺釘?shù)呐浜蠑Q緊端。

12、進(jìn)一步地，所述定位孔的直徑和過孔直徑均大于鉆頭直徑，電批組件被平移驅(qū)動(dòng)組件帶動(dòng)時(shí)，夾頭帶動(dòng)鉆頭依次穿過導(dǎo)向孔、定位孔和過孔延伸至殼體外。

13、進(jìn)一步地，所述定位孔內(nèi)設(shè)有卡簧，螺釘通過卡簧保持在定位孔內(nèi)。

14、進(jìn)一步地，所述殼體外設(shè)有對(duì)接過孔的導(dǎo)向管，導(dǎo)向管外側(cè)設(shè)有檢測(cè)組件，檢測(cè)組件測(cè)取穿過過孔的鉆頭溫度。

15、本發(fā)明的第二目的是提供一種如第一目的所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置的工作方法，包括：

16、空置至少一個(gè)定位孔，至少一個(gè)定位孔內(nèi)放入螺釘；

17、鉆頭支架帶動(dòng)鉆孔用鉆頭的軸線調(diào)整至與夾頭的軸線共線，平移驅(qū)動(dòng)組件帶動(dòng)電批組件移動(dòng)至夾頭夾持鉆孔用鉆頭，鉆孔用鉆頭穿過導(dǎo)向孔和空置的定位孔后延伸至殼體外，超聲振動(dòng)組件作用于鉆頭；

18、平移驅(qū)動(dòng)組件帶動(dòng)電批組件撤回，使夾頭脫離鉆孔用鉆頭，鉆頭支架帶動(dòng)擰緊用鉆頭的軸線調(diào)整至與夾頭的軸線共線，平移驅(qū)動(dòng)組件帶動(dòng)電批組件移動(dòng)至夾頭夾持?jǐn)Q緊用鉆頭，轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)使置入螺釘?shù)亩ㄎ豢着c夾頭同軸，擰緊用鉆頭穿過導(dǎo)向孔后抵接螺釘，并推動(dòng)至殼體外，電頻組件撤回；

19、重復(fù)更換鉆頭和切換導(dǎo)向孔的流程，重復(fù)鉆孔和螺釘置入過程。

20、進(jìn)一步地，在夾頭帶動(dòng)鉆頭移動(dòng)移動(dòng)過程中，導(dǎo)向孔對(duì)鉆頭的軸向移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

22、(1)針對(duì)目前鉆孔和置入螺釘時(shí)靈活度差及精度不足的問題，采用單一電批組件通過更換鉆頭的方式切換工作狀態(tài)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以降低重量，提高靈活性，并利用承載不同鉆頭的鉆頭支架作為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的輔助支撐，減少鉆頭工作時(shí)的抖動(dòng)，提高作業(yè)精度。

23、(2)實(shí)現(xiàn)了骨鉆孔和螺釘置入工作的集成，并配合超聲振動(dòng)與實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)模塊，極大地提高了臨床骨折復(fù)位手術(shù)中骨鉆孔質(zhì)量及螺釘置入精度，有效縮短了骨科手術(shù)及患者術(shù)后康復(fù)時(shí)間。

24、(3)通過檢測(cè)組件對(duì)鉆頭溫度進(jìn)行測(cè)取，實(shí)現(xiàn)骨鉆孔過程中鉆頭與骨鉆削處實(shí)時(shí)溫度的檢測(cè)工作，較高的骨鉆削溫度極易損傷骨細(xì)胞活性且不利于患者術(shù)后康復(fù)，通過手術(shù)過程中對(duì)骨鉆削處溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，有助于手術(shù)過程中對(duì)電批轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)控制，保持適宜的鉆孔溫度，減少不利損傷，提高治療效果。

25、(4)將不同型號(hào)不同應(yīng)用的鉆頭安置在鉆頭支架上，并配合超聲振動(dòng)電批的移動(dòng)完成鉆頭的更換，有效實(shí)現(xiàn)了骨鉆孔和螺釘置入功能的集成，并利用鉆頭支架充當(dāng)支撐和導(dǎo)向作用，提高鉆頭工作時(shí)的穩(wěn)定性和精度。

技術(shù)特征：

1.一種超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，所述電批組件還包括電批和滑軌，夾頭連接于電批的輸出端，滑軌固定于容腔內(nèi)壁，電批滑動(dòng)配合于滑軌。

3.如權(quán)利要求2所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，所述平移驅(qū)動(dòng)組件的輸出端連接于超聲振動(dòng)組件，超聲振動(dòng)組件固定于電批，平移驅(qū)動(dòng)組件輸出端的移動(dòng)方向與電批沿滑軌的移動(dòng)方向平行。

4.如權(quán)利要求1所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，所述鉆頭支架的擺動(dòng)軸線與夾頭的軸線平行，鉆頭與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向孔同軸分布，所有導(dǎo)向孔軸線和鉆頭軸線繞所述擺動(dòng)軸線的運(yùn)動(dòng)軌跡與夾頭的軸線所在直線相交。

5.如權(quán)利要求4所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，沿所述擺動(dòng)軸線環(huán)向上，所有導(dǎo)向孔依次間隔分布；

6.如權(quán)利要求1所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，所述定位孔的直徑和過孔直徑均大于鉆頭直徑，電批組件被平移驅(qū)動(dòng)組件帶動(dòng)時(shí)，夾頭帶動(dòng)鉆頭依次穿過導(dǎo)向孔、定位孔和過孔延伸至殼體外。

7.如權(quán)利要求6所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，所述定位孔內(nèi)設(shè)有卡簧，螺釘通過卡簧保持在定位孔內(nèi)。

8.如權(quán)利要求1所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置，其特征在于，所述殼體外設(shè)有對(duì)接過孔的導(dǎo)向管，導(dǎo)向管外側(cè)設(shè)有檢測(cè)組件，檢測(cè)組件測(cè)取穿過過孔的鉆頭溫度。

9.一種如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置的工作方法，其特征在于，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置的工作方法，其特征在于，在夾頭帶動(dòng)鉆頭移動(dòng)移動(dòng)過程中，導(dǎo)向孔對(duì)鉆頭的軸向移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種超聲振動(dòng)鉆孔螺釘置入裝置及方法，涉及醫(yī)療裝置領(lǐng)域，針對(duì)目前鉆孔和置入螺釘時(shí)靈活度差及精度不足的問題，采用單一電批組件通過更換鉆頭的方式切換工作狀態(tài)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以降低重量，提高靈活性，并利用承載不同鉆頭的鉆頭支架作為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的輔助支撐，減少鉆頭工作時(shí)的抖動(dòng)，提高作業(yè)精度。

技術(shù)研發(fā)人員：張勤河,周憲政,錢豪杰,汪貞行,周永強(qiáng),陳一淼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9