口腔颌面外科用骨塑形仪

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种口腔颌面外科用骨塑形仪。


背景技术：

2.颌骨病变是口腔颌面外科中常见的一种疾病，往往由颌骨肿瘤性病变和非肿瘤性病变（如颌骨囊肿、外伤或骨髓炎等疾病）引起，严重时可导致颌骨缺损，必要时不得不进行自体骨移植（如：腓骨移植或髂骨移植），从而恢复颌骨外形和功能。
3.自体骨移植时就需要进行骨骼塑形,重建颌骨；由于颌骨位于头面部，具有独特的“弓”形解剖结构，并与上下颌牙齿一起参与咀嚼、发音和维持面形美观，因此当颌骨缺损进行骨移植时，精准地颌骨塑形对维持上述功能至关重要。
4.目前，口腔颌面部骨移植手术风险大、难度高，虽然术前数字化的应用为制定手术方案提供了帮助，但具体实施过程往往面临很大困难，现有骨骼塑形所采用的工具多是手持式电动或手动磨具、咬骨钳具，操作费时费力且无法精确塑形，操作不当往往会损坏骨组织和血管肌肉组织，甚至会对操作者构成安全隐患，大大增加了骨骼塑形手术的风险。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种口腔颌面外科用骨塑形仪。
6.为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：本发明所述的口腔颌面外科用骨塑形仪，包括：支座，内有一安装腔；废液收集槽，呈上开口结构，固定于所述支座顶壁上；支撑立柱，固连于所述支座上，所述支撑立柱上具有一控制器；工作台面，水平设置于所述废液收集槽正上方，所述工作台面上均布有透液孔；升降部，设置于所述支撑立柱上，其具有一升降端和一手动操作端，所述工作台面与所述升降部的升降端相连，由升降部带动上、下平移；固定部，设置于所述工作台面上，用于固定待塑形骨体使其随工作台面上、下移动；切割部，设置于所述控制器与所述工作台面之间的所述支撑立柱上、并与所述控制器电连接，所述切割部由连接于支撑立柱上的第一调速电机，和同轴固连于所述第一调速电机的驱动轴端部的锯片构成，所述锯片竖直设置，正对于所述固定部的正上方；修型部，设置于所述支座的安装腔内、并与所述控制器电连接，所述修型部包括固定于所述支座的安装腔内的第二调速电机，所述第二调速电机的驱动轴自所述支座的侧壁水平穿出，在第二调速电机的驱动轴外端同轴设置有修型磨头；及供电电源，设置于所述支座的安装腔内，用于为所述控制器、所述切割部和所述修型部供电。
7.优选的，所述升降部包括开设于所述支撑立柱上的纵向滑槽、和设置于所述纵向
滑槽内的滑块，所述滑块由安装于支撑立柱内的齿轮齿条组带动沿纵向滑槽上下滑动，所述齿轮齿条组的齿轮轴向外延伸出支撑立柱外，其外端部设置有操作手柄，所述工作台面固连于所述滑块上、由滑块带动上下平移。
8.优选的，所述固定部包括固定于所述工作台面上的半圆形结构的角度调节盘，所述角度调节盘上具有角度标识，角度调节盘的圆心处铰连有水平转动的宽度调节尺，所述宽度调节尺上沿长度方向开设有水平滑槽，所述水平滑槽的一侧长边上设置有长度标识，水平滑槽内滑动设置有一对用于夹持待塑形骨体的夹持单元。
9.优选的，所述夹持单元包括矩形结构的夹持座，所述夹持座的长度方向与所述水平滑槽的宽度方向一致，夹持座底面上固连有沿所述水平滑槽滑动的滑块，夹持座顶面上沿长度方向开设有夹持槽，所述夹持槽的一侧壁上垂直螺接穿设有一顶杆，所述顶杆的外端设置有旋拧柄，其内端通过轴承座垂直固连有在夹持槽内前、后移动的夹板。
10.优选的，在所述夹板的夹持面、以及与夹板相对的所述夹持槽内侧面上贴附有橡胶防滑垫或硅胶防滑垫。
11.优选的，在所述第一调速电机的驱动轴端部同轴固连有连接座，所述连接座的外端面上开设有至少两组内螺纹连接孔，在所述锯片上开设有与所述内螺纹连接孔适配对应的连接穿孔，所述锯片通过穿过所述连接穿孔螺接固连于所述内螺纹连接孔上的连接螺栓固连于所述连接座上。
12.优选的，在所述支撑立柱上设置有上下运动的弹性调速单元，所述第一调速电机通过所述弹性调速单元连接于所述支撑立柱上；所述弹性调速单元包括竖向开设于所述支撑立柱上的电机滑槽，所述电机滑槽内滑动设置有与第一调速电机相连的连接块，所述连接块的下表面上设置有垂直向下穿设于电机滑槽下端面上的导向杆，所述导向杆外套装有回位弹簧，所述回位弹簧的上端与连接块相固连，其下端与电机滑槽的下端面相固连；在所述电机滑槽的上端面上设置有采集并转换反映压力变化的电阻值两端电压模拟量的压力电信号传感器，所述压力电信号传感器的下端采集面间隙设置于所述连接块的上顶面上方，该压力电信号传感器用于将连接块向上的顶压力转换为电压数字量传输给所述控制器，进而由控制器来控制第一调速电机的转速。
13.优选的，在所述修型磨头正下方设置有固定于所述支座侧壁上的上开口的废料收集槽。
14.优选的，在所述锯片上方罩设有挡罩，所述挡罩通过一上、下伸缩的伸缩杆连接于所述控制器外壁上。
15.优选的，在所述控制器的外壁上设置有一用于卡固生理盐水瓶的c形卡扣，所述c形卡扣下方的控制器外壁上设置有喷淋软管，所述喷淋软管上端具有用于穿刺入所述生理盐水瓶内的瓶塞穿刺引流针，其下端与穿固在所述挡罩上的喷淋头适配连通，位于c形卡扣下方的控制器外壁上设置有蠕动泵，所述喷淋软管的管体中部装设于所述蠕动泵上，由蠕动泵带动抽吸所述生理盐水瓶内的生理盐水、并向所述锯片上喷淋。
16.本发明优点在于通过控制器来控制支座上的切割部和修型部，从而轻松实现口腔颌面部骨移植时待塑形骨体的切割及打磨，实现一机多用；同时配合由升降部连接于支撑立柱上的工作台面，以及设置在工作台面上随其一同上下移动的固定部，从而轻松夹固待塑形骨体，并使待塑形骨体能够根据需要任意调整角度进行切割，保证对待塑形骨体的精
准塑形及高效打磨；另外，设置在支撑立柱上连接切割部的弹性调速单元，还能使切割部具有一定向上运动的弹性，从而在待塑形骨体随工作台面水平上移顶推切割部的锯片时，能够使锯片连同第一调速电机一同向上运动，顶压位于电机滑槽上端面的压力电信号传感器，压力电信号传感器将采集到的电压模拟量转化为数字量，从而传输到控制器对应端口进行数字运算，进而利用运算输出控制第一调速电机的转速变快，并在切断待塑形骨体后第一调速电机迅速向下回弹，断开与压力电信号传感器的接触，从而快速降低第一调速电机的转速，大大提高切割精准度和操作安全性，降低手术风险。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图。
18.图2是图1中工作台面的俯视图。
19.图3是图1中工作台面与支撑立柱的连接示意图。
20.图4是图1中固定部的俯视图。
21.图5是图1中夹持单元的右视图。
22.图6是图1中第一调速电机与锯片的连接示意图。
23.图7是图1中第一调速电机与支撑立柱的连接示意图。
具体实施方式
24.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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
25.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，在本发明中如涉及“第一”、
ꢀ“
第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、
ꢀ“
第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
27.如图1所示，本发明所述的口腔颌面外科用骨塑形仪，包括支座1、废液收集槽2、支撑立柱3、工作台面4、升降部5、固定部6、切割部7、修型部8及供电电源9。
28.具体的，支座1呈矩形结构，其内具有一用于安装设备的安装腔，安装腔呈密闭结构，以免其内的设备被浸湿损坏。另外，还可在支座1的底部四角处设置带刹车装置的万向轮（图中未示出），从而便于根据需要移动支座1位置。
29.废液收集槽2呈上开口的矩形结构槽腔，其横截面的大小应与支座1的顶壁大小一致，从而能够对应的固定于支座1顶壁上，提升整体的美观性。另外，还可在废液收集槽2的其中一侧壁上设置与其槽腔底部相连通的排液管（图中未示出），并在排液管上设置手动启闭阀，这样便能轻松实现将废液收集槽2中积存的废液排出。
30.支撑立柱3为竖直设置的柱体，固连于支座1上，最优选的是固连在支座1的后侧壁上，支撑立柱3上具有一用于根据压力信号控制骨塑形仪工作的控制器10（控制器10采用
stm32f103c8t6芯片），控制器10应具备计算处理与控制输出功能，控制器10的前壁上应设置有总开关11、显示屏12和控制面板，当然，也可直接将显示屏12设置为触控屏，这样便无需再设置控制面板。
31.工作台面4水平设置于废液收集槽2正上方，工作台面4上均布有透液孔13（如图2所示），同时工作台面4的大小应小于或等于废液收集槽2的槽腔横断面大小，这样便能确保透液孔13也是正对于废液收集槽2的槽腔正上方，从而使工作台面4上的废液直接向下流至废液收集槽2中。
32.升降部5设置于支撑立柱3上，其具有一升降端和一手动操作端，工作台面4应与升降部5的升降端相连，从而能够由升降部5带动上、下平移。具体的，如图3所示，升降部5包括开设于支撑立柱3上的纵向滑槽5.1、和设置于纵向滑槽5.1内的滑块5.2，滑块5.2由安装于支撑立柱3内的齿轮齿条组5.3带动沿纵向滑槽5.1上下滑动，齿轮齿条组5.3的齿轮轴向外延伸出支撑立柱3外，其外端部设置有方便转动该齿轮轴的操作手柄5.4，滑块5.2即为升降部5的升降端，而操作手柄5.4则为升降部5的手动操作端，此时，工作台面4应固连于滑块5.2上，从而能够由操作手柄5.4来控制工作台面4上、下平移。
33.固定部6设置于工作台面4上，用于固定待塑形骨体，从而使待塑形骨体随工作台面4一同上、下移动。具体的，如图4所示，固定部6包括固定于工作台面4上的半圆形结构的角度调节盘6.1，角度调节盘6.1上具有角度标识6.2，角度调节盘6.1的圆心处铰连有水平转动的宽度调节尺6.3，宽度调节尺6.3上沿长度方向开设有水平滑槽6.4，水平滑槽6.4的一侧长边上设置有长度标识6.5，水平滑槽6.4内滑动设置有一对用于夹持待塑形骨体的夹持单元6.6；通过夹持单元在水平滑槽6.4内的滑动，从而实现对不同长度待塑形骨体的夹持固定，通过宽度调节尺6.3在角度调节盘6.1上的水平转动从而实现对待塑形骨体的角度调整，注意此时在宽度调节尺6.3上还应垂直螺接穿设一顶固螺杆，从而在宽度调节尺6.3以角度调节盘6.1圆心处的铰轴而转动到位后，能够向下旋拧顶固螺杆，使其下端顶固在角度调节盘6.1顶面上，从而固定宽度调节尺6.3的转动位置。进一步的，如图5所示，夹持单元6.6包括矩形结构的夹持座6.6.1，夹持座6.6.1的长度方向与水平滑槽6.4的宽度方向一致，夹持座6.6.1底面上固连有沿水平滑槽6.4滑动的滑块6.6.2，夹持座6.6.1顶面上沿长度方向开设有夹持槽6.6.3，夹持槽6.6.3为左右贯通的通槽，夹持槽6.6.3的一侧壁上垂直螺接穿设有一顶杆6.6.4，位于夹持槽6.6.3外侧的顶杆6.6.4外端设置有旋拧柄6.6.5，位于夹持槽6.6.3内侧的顶杆6.6.4内端通过轴承座6.6.6垂直固连有夹板6.6.7，轴承座6.6.6与顶杆6.6.4同轴设置，能够保证在旋拧顶杆6.6.4时消除旋向力，仅顶推夹板6.6.7在夹持槽6.6.3内前、后移动，保证夹板6.6.7不会随顶杆6.6.4一同转动。另外，还可在夹板6.6.7的夹持面、以及与夹板6.6.7的夹持面相对的夹持槽6.6.3内侧面上贴附橡胶防滑垫6.6.8，该橡胶防滑垫6.6.8也可替换为硅胶防滑垫，均能增大对待塑形骨体夹持时的摩擦力，提升夹持效果。
34.切割部7设置于控制器10与工作台面4之间的支撑立柱3上、并与控制器10电连接，切割部7上应具有一切割端，从而能够由控制器10控制切割部7的切割端，完成对固定在固定部6上的待塑形骨体的切割。具体的，切割部7由连接于支撑立柱3上的第一调速电机7.1，和同轴固连于第一调速电机7.1的驱动轴端部的锯片7.2构成，锯片7.2即为该切割部7的切割端，竖向设置在固定部6的正上方。
35.进一步的，为便于更换锯片7.2，如图6所示，还可在第一调速电机7.1的驱动轴端部同轴固连一连接座14，连接座14的外端面上开设有至少两组内螺纹连接孔15，并在锯片7.2上开设与内螺纹连接孔15适配对应的连接穿孔16，锯片7.2通过穿过连接穿孔16螺接固连于内螺纹连接孔15上的连接螺栓与连接座14固定连接，进而实现了锯片7.2可拆卸式的固连在第一调速电机7.1的驱动轴端部。
36.进一步的，为使第一调速电机7.1能够根据实际操作而自动改变转动速度，在支撑立柱3上还应设置有一能够上下运动的弹性调速单元17，第一调速电机7.1应通过该弹性调速单元17连接于支撑立柱3上。具体的，如图7所示，该弹性调速单元17包括竖向开设于支撑立柱3上的电机滑槽17.1，电机滑槽17.1内滑动设置有与第一调速电机7.1相连的连接块17.2，连接块17.2的下表面上设置有垂直向下穿设于电机滑槽17.1下端面上的导向杆17.3，导向杆17.3外套装有回位弹簧17.4，该回位弹簧17.4的上端与连接块17.2相固连，其下端与电机滑槽17.1的下端面相固连，从而使连接块17.2在受力向上滑动时，一旦受力消失，则回位弹簧17.4便会牵拉连接块17.2在导向杆17.3的导向作用下向下滑动回位，从而使向上顶起的第一调速电机7.1再次自动回位；另外，在电机滑槽17.1的上端面上还设置有与控制器10连接的压力电信号传感器17.5（压力电信号传感器17.5采用高精度高增益24位a/d转换芯片hx711作为核心，以电阻片组合的桥式传感器作为采样元件），该压力电信号传感器17.5的下端采集面应间隙设置于连接块17.2的上顶面上方，在连接块17.2向上滑动顶推压力电信号传感器17.5时，压力电信号传感器17.5会将该顶压力转换为不同的电阻值，采集电阻两端变化的电压信号传输给a/d转换芯片hx711（即压力电信号传感器17.5）进行数模转换，随后将转换后的数字量传输给控制器10，通过控制器10的相关计算来控制第一调速电机7.1使其转速加快，实现压力电信号传感器17.5受压力越大，第一调速电机7.1转速就越快。此时，一旦第一调速电机7.1上的锯片7.2切断待塑形骨体后，第一调速电机7.1、锯片7.2及连接块17.2便会在回位弹簧17.4的牵拉作用下向下运动回位，由于压力电信号传感器17.5的下端采集面与连接块17.2的上顶面是间隙设置的，因此第一调速电机7.1、锯片7.2及连接块17.2向下运动的距离很小，可忽略不计，回位弹簧17.4的目的就是为了向下牵拉连接块17.2使其与压力电信号传感器17.5的采集面断开接触，从而不向上顶撑压力电信号传感器17.5，此时压力电信号传感器17.5采集的电压信号会急剧变化，通过数模转换后传输到控制器10的数据会快速在运算中得出反映向下牵拉连接块17.2与压力电信号传感器17.5的采集面断开接触的逻辑结果，控制器10进而便会迅速控制第一调速电机7.1降低转速，大大提高待塑形骨体的切割速度的同时，提升切割精准度和操作安全性，降低手术风险。
37.修型部8设置于支座1的安装腔内、并与控制器10电连接，修型部8上应具有一伸出安装腔外的打磨端，从而能够对切割后的待塑形骨体进行打磨。具体的，修型部8包括固定于支座1的安装腔内的第二调速电机8.1，第二调速电机8.1的驱动轴自支座1的侧壁上水平穿出，在第二调速电机8.1的驱动轴外端同轴设置有修型磨头8.2，该修型磨头8.2即为修型部8的打磨端。进一步的，为避免通过修型磨头8.2打磨的待塑形骨体的粉末或碎屑飞溅散落，还可在修型磨头8.2正下方设置固定于支座1侧壁上的上开口的废料收集槽18，修型磨头8.2应位于废料收集槽18的槽口正上方。另外，还可在修型磨头8.2外侧罩设一防护罩（图中未示出），该防护罩可采用活动卡扣的形式扣合在支座1的外侧壁上，当然也可采用下沿
向上翻转打开的铰连形式连接在支座的外侧壁上。
38.供电电源9设置于支座1的安装腔内，用于为控制器10、切割部7和修型部8供电，具体的，供电电源9可为蓄电池，并在支座1的侧壁上设置一为供电电源9充电的充电口（图中未示出）。
39.另外，还可在锯片7.2上方罩设一挡罩19，该挡罩19应为透明罩体，能够防止锯片7.2切割待塑形骨体时粉末飞溅误伤操作人员，同时，该挡罩19应通过一上、下伸缩的伸缩杆20连接于控制器10的外壁上，这样便能在更换锯片7.2时向上移动挡罩19，防止挡罩19影响锯片7.2的更换。进一步的，还可在控制器10的底面上设置一照明灯21，从而能够在待塑形骨体切割操作时进行照明。进一步的，还可在控制器10的外壁上设置一用于卡固生理盐水瓶22的c形卡扣23，c形卡扣23通过支架架设于控制器10上方，位于c形卡扣23下方的控制器10外壁上设置有喷淋软管24，喷淋软管24可通过设置在控制器10外壁上的卡夹固定在控制器10外壁上，另外，喷淋软管24可采用市售的一次性口腔输水管，从而能够在每次操作完成后进行丢弃，并在下次操作时更换新的喷淋软管24，确保其无菌性。喷淋软管24的上端具有用于穿刺入生理盐水瓶22内的瓶塞穿刺引流针25，其下端与穿固在挡罩19上的喷淋头26适配连通；同时，位于c形卡扣23正下方的控制器10外壁上设置有蠕动泵27，喷淋软管24的管体中部装设于蠕动泵27上，从而能够由蠕动泵27来带动喷淋软管24抽吸生理盐水瓶22内的生理盐水、并经喷淋头26向锯片7.2上喷淋，这样便能在锯片7.2高速转动切割待塑形骨体时向锯片7.2上喷洒生理盐水，以免锯片7.2摩擦待塑形骨体时产生的热量灼伤待塑形骨体。
40.实际使用时：首先，根据待塑形骨体的长度调整固定部6上两夹持单元6.6的间距，从而将待塑形骨体夹持在固定部6上，并根据切割需求调整待塑形骨体的转动角度。
41.然后，向下调整挡罩19，使挡罩19罩设在锯片7.2上方，并打开控制器10上的总开关11，从而通过控制器10来控制第一调速电机7.1开启（即控制器10的控制输出端与第一调速电机7.1的控制输入端电连接），带动锯片7.2转动。
42.之后，手动调整升降部5的操作手柄5.4，从而使连接在升降部5上的工作台面4上升，进而带动夹持在固定部6上的待塑形骨体上升与锯片7.2的下端接触，利用锯片7.2的转动来切割待塑形骨体。
43.当待塑形骨体较为坚硬时，可继续上调工作台面4，从而使待塑形骨体顶推锯片7.2向上运动，进而推动第一调速电机7.1和连接块17.2向上运动，使连接块17.2顶压电机滑槽17.1上端面上的压力电信号传感器17.5，压力电信号传感器17.5的信号采集端与a/d转换芯片hx711（即压力电信号传感器17.5）电连接进行模拟量到数字量的转换，从而将采集并转换后的数字信号传输给控制器10，控制器10处理该电压信号并控制第一调速电机7.1提高转速，加速切断待塑形骨体，压力电信号传感器17.5所受到的压力越大，第一调速电机7.1的转速就越快，大大提高待塑形骨体的切割速度。
44.当待塑形骨体被锯片7.2切断时，此时待塑形骨体便不再向上顶推锯片7.2，从而使第一调速电机7.1、锯片7.2及连接块17.2在回位弹簧17.4的牵拉作用下向下微运动回位，断开连接块17.2与压力电信号传感器17.5下端采集面的接触，此时压力电信号传感器17.5便不再受压，向控制器10传输的电压信号就会使其得到反映向下牵拉连接块17.2与压力电信号传感器17.5的采集面断开接触的逻辑结果，控制器10进而便会迅速控制第一调速
电机7.1降低转速，提升切割精准度和操作安全性，降低手术风险。
45.另外，在锯片7.2切割待塑形骨体的过程中，还可在c形卡扣23上卡固一生理盐水瓶22，并取一新的喷淋软管24，通过喷淋软管24上端的瓶塞穿刺引流针25来与生理盐水瓶22相连通，通过喷淋软管24的下端来与挡罩19上的喷淋头26适配插接连通，同时将喷淋软管24的中部装载到蠕动泵27，此时便可通过操控蠕动泵27来抽吸生理盐水瓶22内的生理盐水并向锯片7.2上喷洒，以达到降低锯片7.2温度的目的，避免锯片7.2因温度过高而灼伤待塑形骨体；同时，生理盐水并不会对待塑形骨体造成破坏，并且喷淋后的废液会直接经工作台面4上的透液孔13流至废液收集槽2中积存起来，当废液积存一定量后，还可通过废液收集槽2侧壁上的排液管排出。
46.当待塑形骨体切割完成后，便可通过控制器10来控制修型部8的第二调速电机8.1工作（即控制器10的控制输出端与第二调速电机8.1的控制输入端电连接），带动修型磨头8.2转动，进而对切割完成的待塑形骨体进行打磨；当然也可直接在支座1的侧壁上设置控制第二调速电机8.1启闭的启闭开关（图中未示出），以及调整第二调速电机8.1转速的调速旋钮（图中未示出），此时供电电源9直接与第二调速电机8.1电连接、为其供电即可。