CN119949997B - 一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，包括主体，所述主体的底面四角均安装有气动柔性夹爪，所述主体的底面和气动柔性夹爪上均设置有接触件；锁止机构，所述锁止机构设置于主体上；连接件，所述连接件设置于主体的侧面；调节机构，所述调节机构设置于主体上，用于控制气动柔性夹爪的状态；其中，所述调节机构包括输气部，所述输气部设置于主体上，用于向气动柔性夹爪内注入空气，所述输气部的下端设置有封堵部，用于控制气流的单向流动，所述主体上还设置有加固部，用于固定封堵部。本发明能够根据患者康复的不同阶段自动调整施加于肋骨上的压力。

Description

一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置。

背景技术

在胸外科手术中，对于肋骨骨折的治疗通常需要使用外部或内部固定装置以确保骨折部位正确愈合。传统的骨科固定设备主要包括刚性金属夹板、螺钉和钢板系统、绑带式固定装置等。

如申请号为：CN202210201434.2的一种自体加压肋骨接骨板固定装置及其固定方法，通过在接骨板主体上端设置固定式的第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪，而在接骨板主体下端则设置有活动式的第五卡爪、第六卡爪、第七卡爪和第八卡爪，上端卡爪和下端卡爪对位设置，且塑形成弯折状，使用时直接利用卡爪将接骨板主体挂置在肋骨断裂处，之后利用螺丝刀依次拧紧接骨板后端的四个调节钉，调节钉在拧紧时，其端头部分能够通过凸轮一侧的齿槽，与第五卡爪、第六卡爪、第七卡爪、第八卡爪传动槽内壁的凸齿啮合传动，使第五卡爪、第六卡爪、第七卡爪、第八卡爪沿滑移槽向第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪靠拢，从而压紧肋骨，每组卡爪的紧实度均可独立调节，实现了卡爪的自体加压，解决了现有肋骨接骨板的夹持片无法确保每个夹持片均对肋骨进行夹紧，缺乏加压功能，延长了病人的恢复周期。

然而在实际使用过程中不难发现，上述固定装置还存在一些不足之处，上述固定装置未能考虑到患者康复过程中不同阶段对固定压力的需求变化。在整个康复期内，无论是早期还是后期，所施加的压力都是恒定的，这可能导致前期压力不足影响愈合速度，或者后期压力过大造成不必要的痛苦甚至矫枉过正的问题；并且由于肋骨形状复杂且弯曲，上述固定装置中的刚性固定结构难以完全贴合其表面，容易导致局部压力集中，增加骨质损伤的风险，并可能因呼吸运动引发微小位移，进而影响固定效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，能够根据患者康复的不同阶段自动调整施加于肋骨上的压力。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，包括主体，所述主体的底面四角均安装有气动柔性夹爪，所述主体的底面和气动柔性夹爪上均设置有接触件；

锁止机构，所述锁止机构设置于主体上；

连接件，所述连接件设置于主体的侧面；

调节机构，所述调节机构设置于主体上，用于控制气动柔性夹爪的状态；

其中，所述调节机构包括输气部，所述输气部设置于主体上，用于向气动柔性夹爪内注入空气，所述输气部的下端设置有封堵部，用于控制气流的单向流动，所述主体上还设置有加固部，用于固定封堵部。

在一种优选方案中，所述主体、气动柔性夹爪和接触件的表面均涂覆有生物活性涂层。

在一种优选方案中，所述锁止机构包括安装槽，所述安装槽开设于主体上，所述安装槽内转动连接有旋转板，所述安装槽的前后两侧内壁均开设有导向槽，所述导向槽的下端开设有第一锁槽，所述旋转板上开设有空腔，且空腔的两端均滑动插接有第一锁块，所述第一锁块上固定连接有拉块，两个所述第一锁块之间固定连接有拉簧，所述旋转板的底面固定连接有第二锁块。

在一种优选方案中，所述连接件包括插板，所述插板固定连接在主体的侧面，所述插板远离主体的一端开设有第二锁槽，所述插板靠近主体的一端开设有折弯槽。

在一种优选方案中，所述接触件包括空心筒，所述空心筒均匀分布的连接在主体和气动柔性夹爪上，所述空心筒的一端滑动插接有接触块，所述接触块上呈环形分布的开设有圆槽，所述圆槽的内壁固定连接有弹簧，且弹簧的另一端与空心筒固定连接，所述接触块的外圈固定连接有固定环，且固定环的外圈与空心筒的内壁固定连接。

在一种优选方案中，所述固定环采用聚乳酸可降解材料。

在一种优选方案中，所述输气部包括进气端，所述进气端设置于主体的中心处，所述进气端的下方连通有输气管道，且输气管道的另一端与气动柔性夹爪相连。

在一种优选方案中，所述封堵部包括套块，所述套块通过支杆固定连接在进气端的内壁上，所述套块上滑动插接有升降杆，所述升降杆的下端固定连接有限位盘，所述升降杆的上端固定连接有封堵块，且封堵块的中心处开设有锥形凹槽，所述升降杆的外部套设有压簧，且压簧的两端分别与封堵块和套块固定连接，所述封堵块的两侧开设有限位槽。

在一种优选方案中，所述加固部包括第一活动槽和第二活动槽，所述第一活动槽和第二活动槽均开设于主体上，且第二活动槽位于第一活动槽上方，所述主体的两侧均固定镶嵌有吸热块，所述第一活动槽内设置有金属簧，且金属簧的一端与吸热块固定连接，所述金属簧的另一端固定连接有滑块，所述第一活动槽内滑动连接有锁杆，且锁杆的一端与滑块固定连接，所述第二活动槽内滑动连接有受力杆，且受力杆的一端也与滑块固定连接。

在一种优选方案中，所述锁杆的一端呈梯形。

本发明取得的技术效果为：

本发明通过气动柔性夹爪和接触件的协同作用，能够实现对肋骨骨折部位的动态压力管理。气动柔性夹爪的设计使得它能够更紧密地贴合不规则形状的肋骨表面，从而增强了固定的稳定性和可靠性。与传统的刚性固定结构相比，柔性夹爪可以更好地分散施加于肋骨的力量，减少局部压力集中的风险，降低由于呼吸运动引发的微小位移可能性，确保骨折部位在整个愈合期间保持正确的对位；而接触件中的弹簧和可降解材料设计则能在愈合过程中逐渐减少施加于肋骨上的压力，防止因长时间固定造成的过度压迫或结痂问题。这种压力调节机制不仅有助于加速骨折愈合，还显著提升了患者的术后舒适度；

本发明通过加固部的独特设计确保了输气系统的高效密封性，有效防止了气体泄漏。金属簧在体温作用下的相变特性使得锁杆能够自动插入封堵块上的限位槽，从而实现对封堵块的稳固锁定。即使在患者日常活动时，这种锁定机制也能保证气动系统内部压力的稳定，维持夹爪对肋骨的紧实固定，为骨折愈合提供可靠的物理支持，同时避免了因漏气导致的固定失效风险；

本发明通过模块化主体的设计允许医生依据具体的CT扫描结果快速组合成符合个体结构的修复组件。不仅满足了不同患者对于长度和曲率的具体要求，而且简化了术前准备过程，缩短了手术时间。此外，锁止机构和连接件的设计实现了相邻主体之间的快速且牢固的连接，提高了手术操作的便捷性和效率，降低了手术复杂度，同时也便于后期的调整或拆卸工作。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图；

图2是本发明单个主体的结构示意图；

图3是本发明图2的仰侧视图；

图4是本发明主体与锁止机构的拆解示意图；

图5是本发明图4中所示A部分的放大示意图；

图6是本发明旋转板的剖视图；

图7是本发明主体的侧剖视图；

图8是本发明主体的俯剖视图；

图9是本发明图7中所示B部分的放大示意图；

图10是本发明图7的拆解示意图；

图11是本发明接触件的剖视图；

图12是本发明图11中所示C部分的放大示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、主体；2、气动柔性夹爪；3、锁止机构；4、连接件；5、接触件；6、调节机构；

301、安装槽；302、旋转板；303、导向槽；304、第一锁槽；305、第一锁块；306、拉块；307、拉簧；308、第二锁块；

401、插板；402、第二锁槽；403、折弯槽；

501、空心筒；502、接触块；503、圆槽；504、弹簧；505、固定环；

61、输气部；62、封堵部；63、加固部；

611、进气端；612、输气管道；

621、套块；622、升降杆；623、限位盘；624、封堵块；625、压簧；626、限位槽；

631、第一活动槽；632、第二活动槽；633、吸热块；634、金属簧；635、滑块；636、锁杆；637、受力杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

请参阅附图1、图2、图7和图10所示，该实施例提供了一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，包括主体1，主体1的底面四角均安装有气动柔性夹爪2，主体1的底面和气动柔性夹爪2上均设置有接触件5；

锁止机构3，锁止机构3设置于主体1上；

连接件4，连接件4设置于主体1的侧面；

调节机构6，调节机构6设置于主体1上，用于控制气动柔性夹爪2的状态；

其中，调节机构6包括输气部61，输气部61设置于主体1上，用于向气动柔性夹爪2内注入空气，输气部61的下端设置有封堵部62，用于控制气流的单向流动，主体1上还设置有加固部63，用于固定封堵部62；

主体1、气动柔性夹爪2和接触件5的表面均涂覆有生物活性涂层。

在该实施方式中，通过锁止机构3和连接件4对两个相邻的主体1进行快速连接或拆卸，通过调节机构6调整气动柔性夹爪2的张力，从而实现对骨折部位的精确固定。生物活性涂层的应用不仅提高了装置与人体组织的相容性，还有助于减少感染风险，促进骨折愈合。

气动柔性夹爪2采用目前市面上已公开的产品，在选型时，应当在规格以及使用场景适合的前提下，尽量选择满足本申请需求，具体的型号规格此处不做限定。

其次，请再次参阅图2至图7，锁止机构3包括安装槽301，安装槽301开设于主体1上，安装槽301内转动连接有旋转板302，安装槽301的前后两侧内壁均开设有导向槽303，导向槽303的下端开设有第一锁槽304，旋转板302上开设有空腔，且空腔的两端均滑动插接有第一锁块305，第一锁块305上固定连接有拉块306，两个第一锁块305之间固定连接有拉簧307，旋转板302的底面固定连接有第二锁块308。

再其次，请参阅图2，连接件4包括插板401，插板401固定连接在主体1的侧面，插板401远离主体1的一端开设有第二锁槽402，插板401靠近主体1的一端开设有折弯槽403。

在该实施方式中，术前准备根据CT扫描结果确定骨折类型和程度，选择合适数量的模块化主体1组合成所需长度和曲率的修复组件。具体操作步骤如下：首先，通过拉动两个拉块306使两个第一锁块305相互靠近，从而带动第一锁块305脱离第一锁槽304。接着，旋转旋转板302，并将另一主体1上的插板401完全插入第一主体1上的安装槽301中。随后，再次拉动两个第一锁块305相互靠近，然后反向旋转旋转板302。当第一锁块305进入导向槽303后释放拉块306，使第一锁块305在拉簧307的弹性复位力作用下相互远离。随着旋转板302的转动，当旋转板302上的第二锁块308位于插板401的第二锁槽402内时，第一锁块305恰好位于第一锁槽304处。此时，依靠拉簧307的弹性复位力再次推动两个第一锁块305相互远离，使它们插入第一锁槽304中，从而固定旋转板302，完成相邻两个主体1之间的拼接。根据所需长度，重复以上步骤拼接多个主体1即可。在对拼接好的修复组件进行肋骨曲率的折弯时，通过插板401上的折弯槽403进行小幅度折弯，以使修复组件与肋骨的弧度相匹配。

在骨科手术过程中，首先将由多个主体1拼接而成的修复组件放置于肋骨骨折部位。通过轻微按压主体1部分，并利用折弯槽403对两个主体1之间的连接处进行小幅度的再次折弯，以确保修复组件与肋骨紧密贴合。

补充说明，插板401采用弹性金属板制造。最左侧的主体1无需设置连接件4。

其次，请再次参阅图11和图12，接触件5包括空心筒501，空心筒501均匀分布的连接在主体1和气动柔性夹爪2上，空心筒501的一端滑动插接有接触块502，接触块502上呈环形分布的开设有圆槽503，圆槽503的内壁固定连接有弹簧504，且弹簧504的另一端与空心筒501固定连接，接触块502的外圈固定连接有固定环505，且固定环505的外圈与空心筒501的内壁固定连接，固定环505采用聚乳酸可降解材料。

在该实施方式中，主体1与气动柔性夹爪2上设置有接触件5，该接触件5与肋骨紧密接触。经过一段时间后，接触件5所使用的聚乳酸可降解材料制成的固定环505将在人体内降解并被吸收。一旦固定环505消失，接触块502便能在空心筒501内自由滑动，并在弹簧504的弹性复位力作用下，推动接触块502向空心筒501内收缩，直至空心筒501与接触块502的表面齐平。这一过程有助于减轻施加于肋骨上的压力，不仅提升了患者的舒适度，还防止了因矫枉过正而产生的结痂（具体的：在康复前期及中前期，当肋骨处于结痂期时，装置会提供较大压力促进愈合；而在中期、中后期直至后期，即肋骨结痂完成后进入康复期，则逐渐减少压力至一个较为舒适的水平，从而避免了矫枉过正的现象发生，提高了患者的舒适性和安全性）。

请再次参阅图7和图8，输气部61包括进气端611，进气端611设置于主体1的中心处，所示进气端611的下方连通有输气管道612，且输气管道612的另一端与气动柔性夹爪2相连。

需要补充的是：进气端611的上端应配置与外界气泵上管道相连接的快拆式接头（图中未出示），以便于迅速连接；同时输气管道612的一端配置有四个出气管道，分别与四个气动柔性夹爪2相连接。

请再次参阅图9和图10，封堵部62包括套块621，套块621通过支杆固定连接在进气端611的内壁上，套块621上滑动插接有升降杆622，升降杆622的下端固定连接有限位盘623，升降杆622的上端固定连接有封堵块624，且封堵块624的中心处开设有锥形凹槽，升降杆622的外部套设有压簧625，且压簧625的两端分别与封堵块624和套块621固定连接，封堵块624的两侧开设有限位槽626。

在该实施方式中，外部气泵通过管道与进气端611相连通，在气体压力的作用下推动封堵块624及升降杆622向下移动，并压缩压簧625。此时，气体通过封堵块624与进气端611之间形成的间隙进入，随后沿输气管道612流入主体1底部四角的气动柔性夹爪2中，使气动柔性夹爪2弯曲并牢固地抱住肋骨。采用气动柔性夹爪2能够更紧密地贴合不规则肋骨表面，有助于提升固定稳定性，减少运动或呼吸引起的微小位移；其柔性设计亦可在分散施加于肋骨的力量方面发挥作用，避免骨质损伤。当气动柔性夹爪2牢固地抱住肋骨后，停止向进气端611内泵送气体，随后在压簧625的弹性复位力作用下，推动封堵块624向上移动，此时封堵块624与进气端611紧密闭合，气体无法从进气端611排出。

请再次参阅图10，加固部63包括第一活动槽631和第二活动槽632，第一活动槽631和第二活动槽632均开设于主体1上，且第二活动槽632位于第一活动槽631上方，主体1的两侧均固定镶嵌有吸热块633，第一活动槽631内设置有金属簧634，且金属簧634的一端与吸热块633固定连接，金属簧634的另一端固定连接有滑块635，第一活动槽631内滑动连接有锁杆636，且锁杆636的一端与滑块635固定连接，第二活动槽632内滑动连接有受力杆637，且受力杆637的一端也与滑块635固定连接，锁杆636的一端呈梯形。

在该实施方式中，由多个主体1组成的修复组件经过一段时间的安装后，吸热块633将吸收患者体内的热量，并将其传递给金属簧634，导致金属簧634发生相变伸长，进而推动滑块635移动。滑块635的移动带动锁杆636移动，使锁杆636的一端插入封堵块624上的限位槽626中。锁杆636的端部呈梯形，随着其持续插入，会与封堵块624产生接触并推动其向上移动，确保封堵块624与进气端611紧密贴合，从而防止漏气现象的发生。

在拆卸过程中，使用尖锥杆插入进气端611，尖锥杆首先与两个受力杆637接触，促使它们相互远离。受力杆637的分离带动两个滑块635相互远离，进而使两个锁杆636相互远离，导致锁杆636脱离限位槽626。随后，尖锥杆的下端下压封堵块624，使得气体沿着封堵块624与进气端611之间的缝隙排出。之后，气动柔性夹爪2，使其恢复原状，不再对肋骨进行固定。

需要说明的是：金属簧634为采用记忆合金材质，能够在。达到一定温度后自动恢复到预先设定的形状。这种特性使得金属簧634在体温作用下能够有效地进行伸长和收缩，从而推动锁杆636移动；记忆合金材质的金属簧634为现有公知技术，在此不再过多赘述。

本发明的工作原理为：

主体1是整个装置的基础框架，其底面四角安装有气动柔性夹爪2。这些夹爪采用气动驱动，可以通过注入空气来调整张力，确保它们能紧密贴合不规则的肋骨表面，从而提高固定效果并分散施加的压力。

调节机构6负责控制气动柔性夹爪2的状态。它包含输气部61、封堵部62和加固部63。通过向气动柔性夹爪2内注入适量的空气，使夹爪弯曲并牢固地抱住肋骨；而封堵部62则保证气体不会泄漏，维持所需的压力。

锁止机构3和连接件4使得相邻的主体1可以快速连接或拆卸，允许医生根据CT扫描结果定制适合患者特定情况的修复组件长度和曲率。

接触件5由空心筒501和接触块502组成，其中含有弹簧504和可降解材料制成的固定环505。随着时间推移，固定环505逐渐降解，接触块502可以在弹簧504作用下收缩，减轻对肋骨的压力，提高患者的舒适度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (6)

1.一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，其特征在于：包括主体（1），所述主体（1）的底面四角均安装有气动柔性夹爪（2），所述主体（1）的底面和气动柔性夹爪（2）上均设置有接触件（5）；

锁止机构（3），所述锁止机构（3）设置于主体（1）上；

连接件（4），所述连接件（4）设置于主体（1）的侧面；

调节机构（6），所述调节机构（6）设置于主体（1）上，用于控制气动柔性夹爪（2）的状态；

其中，所述调节机构（6）包括输气部（61），所述输气部（61）设置于主体（1）上，用于向气动柔性夹爪（2）内注入空气，所述输气部（61）的下端设置有封堵部（62），用于控制气流的单向流动，所述主体（1）上还设置有加固部（63），用于固定封堵部（62）；

所述输气部（61）包括进气端（611），所述进气端（611）设置于主体（1）的中心处，所述进气端（611）的下方连通有输气管道（612），且输气管道（612）的另一端与气动柔性夹爪（2）相连；

所述封堵部（62）包括套块（621），所述套块（621）通过支杆固定连接在进气端（611）的内壁上，所述套块（621）上滑动插接有升降杆（622），所述升降杆（622）的下端固定连接有限位盘（623），所述升降杆（622）的上端固定连接有封堵块（624），且封堵块（624）的中心处开设有锥形凹槽，所述升降杆（622）的外部套设有压簧（625），且压簧（625）的两端分别与封堵块（624）和套块（621）固定连接，所述封堵块（624）的两侧开设有限位槽（626）；

所述加固部（63）包括第一活动槽（631）和第二活动槽（632），所述第一活动槽（631）和第二活动槽（632）均开设于主体（1）上，且第二活动槽（632）位于第一活动槽（631）上方，所述主体（1）的两侧均固定镶嵌有吸热块（633），所述第一活动槽（631）内设置有金属簧（634），且金属簧（634）的一端与吸热块（633）固定连接，所述金属簧（634）的另一端固定连接有滑块（635），所述第一活动槽（631）内滑动连接有锁杆（636），且锁杆（636）的一端与滑块（635）固定连接，所述第二活动槽（632）内滑动连接有受力杆（637），且受力杆（637）的一端也与滑块（635）固定连接；

所述锁杆（636）的一端呈梯形，吸热块（633）将吸收患者体内的热量，并将其传递给金属簧（634），导致金属簧（634）发生相变伸长，进而推动滑块（635）移动，滑块（635）的移动带动锁杆（636）移动，使锁杆（636）的一端插入封堵块（624）上的限位槽（626）中。

2.根据权利要求1所述的一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，其特征在于：所述主体（1）、气动柔性夹爪（2）和接触件（5）的表面均涂覆有生物活性涂层。

3.根据权利要求1所述的一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，其特征在于：所述锁止机构（3）包括安装槽（301），所述安装槽（301）开设于主体（1）上，所述安装槽（301）内转动连接有旋转板（302），所述安装槽（301）的前后两侧内壁均开设有导向槽（303），所述导向槽（303）的下端开设有第一锁槽（304），所述旋转板（302）上开设有空腔，且空腔的两端均滑动插接有第一锁块（305），所述第一锁块（305）上固定连接有拉块（306），两个所述第一锁块（305）之间固定连接有拉簧（307），所述旋转板（302）的底面固定连接有第二锁块（308）。

4.根据权利要求1所述的一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，其特征在于：所述连接件（4）包括插板（401），所述插板（401）固定连接在主体（1）的侧面，所述插板（401）远离主体（1）的一端开设有第二锁槽（402），所述插板（401）靠近主体（1）的一端开设有折弯槽（403）。

5.根据权利要求1所述的一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，其特征在于：所述接触件（5）包括空心筒（501），所述空心筒（501）均匀分布的连接在主体（1）和气动柔性夹爪（2）上，所述空心筒（501）的一端滑动插接有接触块（502），所述接触块（502）上呈环形分布的开设有圆槽（503），所述圆槽（503）的内壁固定连接有弹簧（504），且弹簧（504）的另一端与空心筒（501）固定连接，所述接触块（502）的外圈固定连接有固定环（505），且固定环（505）的外圈与空心筒（501）的内壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种胸外科手术用肋骨骨折修复装置，其特征在于：所述固定环（505）采用聚乳酸可降解材料。