一种用于固定椎弓根螺钉的T型电驱动手柄

一种用于固定椎弓根螺钉的t型电驱动手柄
技术领域
1.本发明涉及医疗辅助器具技术领域，具体为一种用于固定椎弓根螺钉的t型电驱动手柄。


背景技术：

2.当病人脊柱出现异常时，常需要骨科医生进行手术治疗。例如，脊柱的一个或多个部分由于发育问题或创伤导致这些部位存在相对运动问题，可能需要在这些位置停止椎体相对运动（如脊柱融合术）。典型的异常类型包括退行性椎间盘疾病、脊椎滑脱、外伤、畸形、肿瘤、狭窄等。病人的脊柱和脊髓从颅骨延伸到骨盆，形成病人的纵轴，由纤维软骨结构(椎间盘)分隔的椎体组成，纤维软骨结构由韧带连接。脊柱保护脊髓并提供支撑，脊髓和从脊髓延伸出来的神经纤维束形成一个中枢神经系统，建立大脑与身体的其他部分的通信。通过相邻椎体之间的相对运动，脊柱可以帮助人体实现运动功能。
3.传统脊柱融合术是一种永久或暂时固定相邻椎体的手术方法。在这种方法中，将椎弓根螺钉连接到相邻椎体，作为锚点，通过这些锚点辅以其他固定内植物相互连接，以停止相邻椎体之间的相对运动。医生通常用手术螺丝刀将椎弓根螺钉固定在椎弓根上。为了避免损伤脊髓和椎骨间延伸的神经纤维束，需要非常小心的预判每个螺钉进入椎体的轨迹。
4.这对骨科医生来说，椎弓根螺钉的旋入和退回都是一项需要体力的复杂操作。具体来说，骨科医生使用手动螺丝刀来确保螺钉准确地沿着预定的轨迹到达最终位置并形成一个强有力的连接。手动螺丝刀需要骨科医生手动施加一个相对较高的扭矩,骨科医生以手感判断椎弓根螺钉是否安装牢固。
5.电驱动手柄会减少骨科医生的疲劳和重复使用损伤的可能性。电动手柄工作效率远高于传统手动方式植钉，因此可以大幅度缩短手术时间。安全、快速的瞬时旋入螺钉，还可减少对骨质的破坏，增加椎弓根螺钉的旋紧力，进而增加了椎弓根螺钉的稳定性。电驱动手柄可以自由调节转速，通过补充和调节功率因数实现变频调速功能，进而使手柄具有防止置钉滑脱、保证进钉方向满足预期等优势，更贴近医生使用习惯。优化的变频调速技术具有超速或过载保护设计，可以确保手柄转数在安全范围内，安全省力。
6.针对以上技术需求，本发明设计了一种适合骨科医生手持的，可以限制扭力大小的t型电驱动手柄，来对椎弓根螺钉进行固定。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种用于固定椎弓根螺钉的t型电驱动手柄。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于固定椎弓根螺钉的t型电驱动手柄，包括握柄，所述握柄的左侧连接有可拆卸的套筒，所述套筒的左侧连接有可拆卸的锁紧夹头，所述握柄的左侧安装有可拆卸的固定支架，所述固定支架位于套筒的内腔中，所述固定支架的内侧安装有测速电机、扭力限制器以及电控机械自动变速箱，所述测速电机
的转子左端及与电控机械自动变速箱的转轴右端分别与扭力限制器的左右侧连接，所述电控机械自动变速箱的转轴左端连接有转接轴，所述转接轴的本体左连接有夹具，所述夹具的本体左侧开设有方型夹槽，所述锁紧夹头夹持在夹具的外侧。
9.优选的，所述握柄的本体上开设有安装槽，所述安装槽的内侧安装有电池以及无线充电线圈，所述无线充电线圈通过导线与电池连接。
10.优选的，所述握柄的外侧镶嵌有电源开关、信号发射器、扭力调节开关、转数调节旋钮，所述电池、测速电机、信号发射器及扭力调节开关通过导线与电源开关，所述信号发射器通过导线与测速电机连接，所述扭力调节开关通过导线与电控机械自动变速箱连接。
11.优选的，所述固定支架包括左右侧的盖板，左右侧所述盖板之间连接有t型导轨，所述t型导轨的数量为两个，两个所述t型导轨的外侧均设置有滑块。
12.优选的，上侧所述t型导轨的上侧及下侧t型导轨的下侧均连接有挡板，两侧所述挡板的左右侧分别与左右侧盖板连接。
13.优选的，所述锁紧夹头包括固定端头，所述固定端头的左侧活动连接有锁紧端头，所述锁紧端头的本体在横向上开设有梯形槽，所述固定端头的本体右侧开设有螺纹槽。
14.优选的，所述夹具的右端开设有六角孔，所述转接轴的左端设置有六角头，所述六角头插接在六角孔中。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本装置利用扭力限制器对扭力进行限制，当测速电机施加的最大扭力超过4.5n
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m时，扭力限制器自动断开连接，此时电控机械自动变速箱的转轴不在旋转，从而避免椎弓根螺钉获得过大的扭力，进而避免螺钉因扭力过载引起滑脱；2）本装置采用测速电机，通过对测速电机转动的圈数进行测量，进而可以得出椎弓根螺钉旋转的圈数，由于椎弓根螺钉具有固定的螺距，通过圈数以及螺距可以准确的得知椎弓根螺钉拧入的深度，进而准确的对椎弓根螺钉的拧入深度进行控制。
附图说明
16.图1为本发明结构示意图；图2为本发明俯视图剖视结构示意图；图3为本发明固定支架结构示意图；图4为本发明锁紧夹头俯视图剖视结构示意图。
17.图中：1握柄、2套筒、3锁紧夹头、4夹具、5转接轴、6测速电机、7扭力限制器、8电控机械自动变速箱、9固定支架、10电池、11无线充电线圈、12信号发射器关、13扭力调节开关、14电源开关、15转数调节旋钮。
具体实施方式
18.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做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。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.实施例：请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于固定椎弓根螺钉的t型电驱动手柄，包括握柄1，握柄1设置呈t型，可以方便骨科医生用手进行扶持，握柄1的本体上还开设有定位孔，现有技术中有基于导航的机器人，机器人手臂可以与握柄1配合安装，进而通过机器人对本装置进行操控，握柄1的左侧连接有可拆卸的套筒2，套筒2和握柄1的本体上均设置有螺纹，套筒2和握柄1通过螺纹进行螺接，套筒2的左侧连接有可拆卸的锁紧夹头3，锁紧夹头3和套筒2的本体上均设置有螺纹，锁紧夹头3和套筒2通过螺纹进行连接，握柄1的左侧安装有可拆卸的固定支架9，固定支架9位于套筒2的内腔中，套筒2不但可以用于连接锁紧夹头3，还可以用于防护固定支架9，固定支架9的内侧安装有测速电机6、扭力限制器7以及电控机械自动变速箱8，测速电机6由步进电机加脉冲传感器组成，通过脉冲传感器传出的周期数据可以测量步进电机转子转动圈数，这样测速电机6的转子转动圈数就可以被测量了，进而可以通过测速电机6的转子转动的圈数了解到夹具4转动的圈数，从而了解到椎弓根螺钉转动的圈数，扭力限制器7用于限制测速电机6的最大扭力，通过扭力限制器7的限制，测速电机6的最大扭力为4.5n
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m，电控机械自动变速箱8采用三层减速，通过电控机械自动变速箱8不但可以改变夹具4的转速，还可以通过齿轮的变动对夹具4可用的最大扭力进行调节，测速电机6的转子左端及与电控机械自动变速箱8的转轴右端分别与扭力限制器7的左右侧连接，电控机械自动变速箱8的转轴左端连接有转接轴5，测速电机6可以通过正反转，来带动转接轴5进行正反转，进而带动夹具4进行正反转，转接轴5的本体左端连接有夹具4，夹具4的本体左侧开设有方型夹槽，方型夹槽用于夹持方形器械，进而用于拧动椎弓根螺钉，锁紧夹头3夹持在夹具4的外侧。
21.握柄1的本体上开设有安装槽，安装槽的内侧安装有电池10以及无线充电线圈11，无线充电线圈11通过导线与电池10连接，采用无线充电技术，可以方便对本装置进行充电。
22.为了方便控制本装置中的电路，握柄1的外侧镶嵌有电源开关14、信号发射器12、扭力调节开关13、转数调节旋钮15，电源开关14用于控制总电源的接通以及测速电机6的开关，测速电机6自动检测自身转子的转动的圈数，并将测量数据传递给信号发射器12，信号发射器12可以通过无线网或蓝牙与外界显示设备连接，进而了解到测速电机6转子转动的圈数，扭力调节开关13用于控制电控机械自动变速箱8中齿轮的配合，进而调节夹具4的转速及扭矩。转数调节旋钮15通过补充和调节功率因素控制测速电机6，可以实现转数的自由调节。
23.固定支架9包括左右侧的盖板91，左右侧盖板91之间连接有t型导轨93，t型导轨93的数量为两个，两个t型导轨93的外侧均设置有滑块94，测速电机6、扭力限制器7以及电控机械自动变速箱8都安装在滑块94，进而方便对测速电机6、扭力限制器7以及电控机械自动变速箱8进出拆卸安装以及位置调控。
24.上侧t型导轨93的上侧及下侧t型导轨93的下侧均连接有挡板92，两侧挡板92的左右侧分别与左右侧盖板91连接，通过挡板92对测速电机6、扭力限制器7以及电控机械自动变速箱8进行防护，同时挡板92的本体上可以开设导线槽，进而用于排线。
25.锁紧夹头3包括固定端头32，固定端头32的左侧活动连接有锁紧端头31，锁紧端头31的本体在横向上开设有梯形槽33，固定端头32的本体右侧开设有螺纹槽，固定端头32与套筒2螺接，通过拧紧固定端头32，固定端头32带动锁紧端头31右移，右移的锁紧端头31上的梯形槽33可以压紧夹具4，进而使的夹具4的方型夹槽缩小，进而夹紧方形器械。
26.夹具4的右端开设有六角孔，转接轴5的左端设置有六角头，六角头插接在六角孔中，这样可以方便夹具4的拆卸，进而可以根据不同方形器械来更换不同尺寸的夹具4。
27.工作原理：本装置在使用时，启动测速电机6，测速电机6带动电控机械自动变速箱8的转轴进行旋转，电控机械自动变速箱8的转轴带动转接轴5进行旋转，转接轴5带动夹具4进行旋转，夹具4带动方形器械进行旋转，当测速电机6的转子带动方形器械正转时，方形器械会拧紧椎弓根螺钉，当测速电机6的转子带动方形器械反转时，方形器械会拧松椎弓根螺钉，同时信号发射器12还会将测速电机6转子的转动圈数的数据发送出去，进而方便骨科医生了解到测速电机6转子转动的圈数。
28.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。