[实用新型]主从式股骨干骨折复位并联机器人系统

说明书

技术领域

本实用新型属于骨科机器人领域，特别涉及一种主从式股骨干骨折复位并联机器人系统。

背景技术

股骨干骨折是骨科临床常见的疾病。医护人员在对此类病患进行复位治疗时，需要先将骨折近端加以固定，再通过观察X图像先将断骨远端拉伸，然后与近端断骨对齐复位，再加以固定。由于股骨周边肌肉发达，复位往往需要两至三名医生共同完成。并且保持复位状态进行固定也很困难。基于髓内钉内固定的股骨干骨折复位手术治疗也是临床上广泛采用的一种复位方法。这种治疗手段存在着射线辐射剂量大，使得治疗时手术医生的放射性暴露时间长，并且对轴向旋转骨折的复位效果不佳。此种手术属于开放性手术，切开伤口创面较大。开放性骨折复位的失血量大，病人的伤口易于感染，且伤口愈合的时间长。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的治疗时手术医生的放射性暴露时间长的问题，本实用新型一方面提供了一种主从式股骨干骨折复位并联机器人系统，其包括：主手操控机器人、中央控制器、从手复位机器人、映射开关、骨科手术床、牵引架、G型臂双显X光机和操作台车；所述主手操控机器人为手动推拉杆六自由度并联机构机器人，用于接收并执行术者的骨折复位操作指令；所述中央控制器与所述主手操控机器人和所述从手复位机器人连接，用于将所述主手操控机器人的骨折复位操作有条件映射传递给所述从手复位机器人；所述映射开关与所述中央控制器连接，用于开启或关闭所述中央控制器的有条件映射操作；所述骨科手术床上固定有患者的股骨近端，所述患者为股骨干骨折患者且处于屈膝姿态；所述牵引架与所述骨科手术床连接成一刚体；所述从手复位机器人为电动推拉杆六自由度并联机构机器人，所述从手复位机器人的远端固定平台固定在所述牵引架上，所述从手复位机器人的近端移动平台通过骨钉或骨针固定患者的股骨远端，用于在所述中央控制器的映射控制下，复制所述主手操控机器人对所述患者进行的骨折复位操作；所述G型臂双显X光机用于同时采集患者的股骨干骨折处的正位X光图像和侧位X光图像；所述主手操控机器人和所述中央控制器固定在所述操作台车上；其中，所述骨折复位操作指令由术者根据观察到的所述正位X光图像和所述侧位X光图像做出。

在如上所述的系统中，优选地，所述从手复位机器人包括：远端固定平台、近端移动平台、六个电动推拉杆和六对万向节；所述远端固定平台呈圆盘状；所述近端移动平台呈三分之二圆环状；六个所述电动推拉杆通过六对万向节连接于所述远端固定平台和所述近端移动平台之间，用于在所述中央控制器的映射控制下，执行相应动作；一对所述万向节用于将一个电动推拉杆的两端部分别与对应的所述远端固定平台和所述近端移动平台相连。

在如上所述的系统中，优选地，所述中央控制器还用于直接控制所述电动推拉杆的行程；所述系统还包括：分别与所述中央控制器连接的恢复按键、伸长按键和缩短按键；所述恢复按键用于将所述电动推拉杆由当前行程恢复到额定行程的一半；所述伸长按键用于将所述电动推拉杆由当前行程逐渐伸长；所述缩短按键用于将所述电动推拉杆由当前行程逐渐缩短。

在如上所述的系统中，优选地，所述主手操控机器人包括：主手机器人静态平台、主手机器人动态平台、六个手动距离传感推拉杆和六对万向节；所述主手机器人静态平台呈圆盘状，固定在所述操作台车上；所述主手机器人动态平台呈圆盘状，用于接收所述术者的骨折复位操作指令；六个所述手动距离传感推拉杆位于所述主手机器人静态平台和所述主手机器人动态平台之间；一对所述万向节用于将一个所述手动距离传感推拉杆的两端部分别与对应的所述主手机器人静态平台和所述主手机器人动态平台相连。

在如上所述的系统中，优选地，所述主手操控机器人还包括：拉伸弹簧；所述拉伸弹簧连接于所述主手机器人静态平台和所述主手机器人动态平台之间，且位于所述主手机器人静态平台和所述主手机器人动态平台的周向外侧。

在如上所述的系统中，优选地，所述万向节为柔性万向节。

在如上所述的系统中，优选地，所述映射开关为脚踏开关，所述脚踏开关设置在地面上。

在如上所述的系统中，优选地，所述系统还包括：铅屏，所述铅屏设置于所述G型臂双显X光机与所述术者之间。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过建立主手操控器人和从手复位机器人的映射，从而避免或降低医护人员受到的X光射线伤害。

通过从手复位机器人的近端移动平台在静态情况下，可维持其姿态不变，并且具有与复位操作相同的保持力，从而解脱了医护人员为使骨折复位后保持复位状态而对骨折进行固定之前所需施加的人力。