專利名稱:一種醫用激光自動測深電鉆的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種醫用激光自動測深電鉆,包括:鉆頭、扳機開關、激光測距儀、液晶顯示器和處理器,所述鉆頭包括鉆頭前端部和鉆頭桿部,所述鉆頭桿部的中央位置處具有鎖定套管,所述鎖定套管的遠離所述鉆頭前端部的一側端部連接有法蘭盤,所述法蘭盤具有中央圓孔,所述法蘭盤通過所述中央圓孔套設于所述鉆頭桿部;所述激光測距儀設置于與所述法蘭盤相對的位置,發射激光至所述法蘭盤并接收所述法蘭盤反射的激光從而測量所述鉆頭鉆深的距離;所述液晶顯示器設置于所述激光測距儀的一個側面,根據所述激光測距儀測得的所述鉆頭鉆深的距離來顯示所述距離數據;以及所述扳機開關、激光測距儀和液晶顯示器分別與所述處理器連接。通過本實用新型的醫用激光自動測深電鉆,鉆孔與測深可以同時完成,快速高效。
【專利說明】
一種醫用激光自動測深電鉆
技術領域
[0001]本實用新型涉及醫療器械領域,尤其涉及一種醫用激光自動測深電鉆。
【背景技術】
[0002]電鉆是骨科手術中最常使用的醫療器械,任何螺釘或者鋼針的植入都需要使用電鉆在骨骼上進行鉆孔,測量孔洞的深度后打入相應長度的螺釘。目前使用的電鉆功能單一,僅具備最基本的鉆孔的工能,操作者很難把握鉆頭打入的深度,增加了手術的風險和不確定性。電鉆鉆孔后還需使用專用的測深尺進行測量,步驟繁瑣,增加了手術時間。
[0003]因此,亟需一種能夠在鉆孔的同時自動測量孔洞的深度、減少手術時間同時又可以提高手術安全性的醫用激光自動測深電鉆。
【實用新型內容】
[0004]鑒于上述問題,本實用新型的目的在于提供一種醫用激光自動測深電鉆,其可以在鉆孔的同時自動測量孔洞的深度,減少手術時間、同時又可以提高手術安全性。
[0005]—種醫用激光自動測深電鉆,包括:鉆頭、扳機開關、激光測距儀、液晶顯示器和處理器,所述鉆頭包括鉆頭前端部和鉆頭桿部,所述鉆頭桿部的中央位置處具有鎖定套管,所述鎖定套管的遠離所述鉆頭前端部的一側端部連接有法蘭盤,所述法蘭盤具有中央圓孔,所述法蘭盤通過所述中央圓孔套設于所述鉆頭桿部;所述激光測距儀設置于與所述法蘭盤相對的位置,發射激光至所述法蘭盤并接收所述法蘭盤反射的激光從而測量所述鉆頭鉆深的距離;所述液晶顯示器設置于所述激光測距儀的一個側面,根據所述激光測距儀測得的所述鉆頭鉆深的距離來顯示所述距離數據;以及所述扳機開關、激光測距儀和液晶顯示器分別與所述處理器連接。
[0006]優選地,進一步包括壓力傳感器,用于感測所述鉆頭接觸骨面時產生的軸向壓力,所述壓力傳感器的輸入端與所述鉆頭連接,所述壓力傳感器的輸出端與所述處理器連接。
[0007]優選地,所述液晶顯示器設置于所述激光測距儀的與反射激光的面相反的側面。
[0008]優選地,所述液晶顯示器設置于所述激光測距儀的與反射激光的面相鄰的側面。
[0009]技術效果
[0010]根據本實用新型的結構,具備以下技術效果:
[0011]1、鉆孔與測深同時完成,替代了傳統的電鉆鉆孔后再手動使用測深尺測深的繁瑣操作,快速高效。
[0012]2、可以用于測量難以進行測深的部位的孔的深度,減少了手術中透視的數量,從而減輕患者和醫生的輻射劑量。
[0013]3、讓醫生可以實時查看鉆頭打入的深度,避免鉆頭打入過深,大大提高了手術的安全性。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據本實用新型的醫用激光自動測深電鉆的結構示意圖;
[0015]圖2(a)和圖2(b)是根據本實用新型的醫用激光自動測深電鉆的立體圖;
[0016]圖3是根據本實用新型的醫用激光自動測深電鉆的工作過程圖。
[0017]圖4是根據本實用新型的醫用激光自動測深電鉆的穿透骨質邊界的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。以下實施例并不是對本實用新型的限制。在不背離實用新型構思的精神和范圍下,本領域技術人員能夠想到的變化和優點都被包括在本實用新型中。
[0019]圖1是根據本實用新型的醫用激光自動測深電鉆的結構示意圖。圖2(a)和圖2(b)是根據本實用新型的醫用激光自動測深電鉆的立體圖。下面結合圖1和圖2具體說明本實用新型的醫用激光自動測深電鉆的結構。
[0020]如圖1和2所示,本實用新型的醫用激光自動測深電鉆10包括:鉆頭1、扳機開關2、壓力傳感器3、激光測距儀4、液晶顯示器5和處理器6。其中,扳機開關2、壓力傳感器3、激光測距儀4和液晶顯示器5與處理器6互相連接進行通信。
[0021]扳機開關2用于開啟和關閉電鉆。
[0022]壓力傳感器3測量鉆頭I工作時產生的鉆頭軸向壓力。壓力傳感器3的輸入端與鉆頭I連接,壓力傳感器3的輸出端與處理器6連接。當壓力傳感器3感測到軸向壓力時,將信號傳送至處理器7,通過處理器7控制液晶顯示器5置零。當然,本實用新型也可以不包括壓力傳感器3,當鉆頭I接觸骨面產生鉆頭軸向壓力時,通過手動使液晶顯示器5置零。
[0023]激光測距儀4,用于獲取鉆頭I在骨骼中鉆深的距離。激光測距儀4設置于與法蘭盤14(下文詳細描述)相對的位置,發射激光至法蘭盤14并接收法蘭盤14反射的激光從而測量鉆頭I鉆深的距離。
[0024]液晶顯示器5,用于根據激光測距儀4測得的鉆頭I鉆深的距離來顯示該距離數據。液晶顯示器5設置于激光測距儀4的一個側面。具體地,如圖1?2所示,設置于激光測距儀4的與發射激光的面相反的側面。在另外的實施例中,也可以設置在與發射激光的面相鄰的兩個側面中的任意一個側面。
[0025]鉆頭I包括鉆頭前端部11和鉆頭桿部12。鉆頭I的桿部12中央位置處具有鎖定套管
13。法蘭盤14設置于鉆頭I的鎖定套管13的一側端部處(遠離鉆頭前端部11的一側)。該法蘭盤14具有中央圓孔,法蘭盤14通過該中央圓孔套設于鉆頭桿部12。該法蘭盤14反射激光測距儀4發射的激光,使激光測距儀4接收到反射的激光從而測量距離。該法蘭盤14在鉆頭I前進的過程中保持位置固定不動。法蘭盤14和鎖定套筒13的端部連接所以可以保持位置固定不動的狀態。
[0026]液晶顯示器5被設置為以下述方式顯示數據:在第一行顯示電鉆10啟動并開始鉆深時鉆頭I前進的實時距離;在第二行顯示電鉆10打穿第一層皮質骨、瞬間壓力丟失并產生較快加速度時鉆頭I前進的距離差值,即第一層皮質骨的厚度;在第三行顯示電鉆10在接近零壓力中推進一定距離并進行第二層皮質骨鉆深后鉆頭I前進的距離差值,即鉆頭I在骨骼內前進的總深度。
[0027]圖2中鉆頭I的套管13的另一側端部處(靠近鉆頭前端部11側)的鋼板15是在鉆頭I工作時安裝于骨骼表面上的鋼板。該鋼板的作用是固定骨折。
[0028]圖3的A?E是根據本實用新型的醫用激光自動探測電鉆的工作過程圖。圖3中,為方便說明,以示意的方式表示電鉆10的各部件位置。4為激光測距儀,14為法蘭盤,I為鉆頭。其中,A?E的各圖中,下圖是上圖圓形區域的局部放大圖。
[0029]首先,如圖3中A所示,當電鉆10的鉆頭I在靜止狀態接觸骨面20并產生軸向壓力時,即激光測距儀4和法蘭盤14之間的距離為SO時,激光測距儀4被置零。置零后,電鉆外殼表面的液晶顯示器5的屏幕上第一行顯示該狀態時的距離為0mm。
[0030]接著,如圖3中B所示,電鉆啟動并開始在第一層皮質骨中鉆深,在該過程中,激光測距儀4實時測量孔洞的深度,并且該深度數據被發送至液晶顯示屏,由液晶顯示屏的第一行顯示鉆頭前進的實時距離(即孔洞深度)。在電鉆于第一層皮質骨中鉆深的過程中,激光測距儀4發射的激光由法蘭盤14持續反射回來,通過接收反射的激光,激光測距儀4可實時獲得激光測距儀4和法蘭盤14之間的距離SI。由于在鉆頭I前進過程中,法蘭盤14的位置是保持固定不動的,而激光測距儀4貝麵鉆頭I同步前進,因此激光測距儀4和法蘭盤14之間縮小的距離即是鉆頭I在第一層皮質骨中前進的距離。也就是說,SO和SI之間的差值即鉆頭I在骨骼中前進的距離。SO和SI之間的差值由處理器7計算獲得。即,激光測距儀4測量獲得SO和SI的距離后,處理器6讀取該距離數據并計算獲得差值,并將該差值發送到顯示器5進行顯不O
[0031]當電鉆繼續鉆深并打穿第一層皮質骨時,瞬間鉆頭上的軸向壓力丟失(消失),并產生一個較快的加速度。在壓力丟失、產生突然加速度的瞬時點上激光測距儀測量獲得的距離差值(SO-Sl)即為第一層骨皮質的厚度。該距離數據在液晶顯示屏的第二行進行顯示。這里,如圖4所示,在鉆削骨質的過程中,鉆頭I以較小的速度Vl做進給運動,在穿透骨質后,鉆頭以較大的速度V2做空程運動。由于Vl和V2的速度相差很大,因此可以用來判斷骨質的邊界。Vl和V2的速度由處理器6通過激光測距儀4測量的距離數據而間接獲得。可以通過一段時間內的距離而獲得鉆頭速度Vl和V2,或其它公知的方法獲得鉆頭速度。進一步地,處理器6通過Vl和V2的速度差來判斷鉆頭打穿第一層皮質骨的時間點,并控制液晶顯示器5將該瞬時點的距離差值(SO-Sl)顯示在第二行。
[0032]如圖3中C所示,當第一層骨皮質厚度測量完成后,將進行第二層骨皮質厚度的測量。鉆頭在接近O壓力的狀態中繼續推進一定距離后進行第二層骨皮質鉆深。第二層骨皮質測量的過程與第一層骨皮質測量的過程是相同的。當鉆頭I在接觸第二層骨面并產生軸向壓力時,激光測距儀4和法蘭盤14之間的距離為S2。
[0033]如圖3中D所示,鉆頭I在第二層皮質骨中進行鉆深。當穿透第二層皮質骨時,產生瞬時加速度。在該時點上,激光測距儀4獲得的距離為S3。同理,S0-S3的距離差值即為鉆頭在骨骼內前進的總深度。同樣,處理器6通過Vl和V2的速度差來判斷鉆頭打穿第二層皮質骨的時間點,并控制液晶顯示器5將該瞬時點的距離差值(S0-S3)顯示在第三行。
[0034]如圖3中E所示,鉆頭I在穿透第二層皮質骨后繼續前進一段距離,此時激光測距儀4和法蘭盤14之間的距離為S4。
[0035]最后,電鉆停止工作,液晶顯示屏5上的數據固定顯示直到進入下一次工作狀態循環置零前。本實用新型的電鉆的內存可以儲存10000組測深數據。
[0036]通過本實用新型的電鉆結構,可以同時完成鉆孔與測深,快速高效。并且可以準確測量孔洞的深度,減少了手術中透視的數量。另外,可以實時查看鉆頭打入的深度,避免鉆頭打入過深,大大提高了手術的安全性。
[0037]綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾,都應屬于本實用新型的技術范疇。
【主權項】
1.一種醫用激光自動測深電鉆,其特征在于,包括:鉆頭、扳機開關、激光測距儀、液晶顯示器和處理器, 所述鉆頭包括鉆頭前端部和鉆頭桿部,所述鉆頭桿部的中央位置處具有鎖定套管,所述鎖定套管的遠離所述鉆頭前端部的一側端部連接有法蘭盤,所述法蘭盤具有中央圓孔,所述法蘭盤通過所述中央圓孔套設于所述鉆頭桿部, 所述激光測距儀設置于與所述法蘭盤相對的位置,發射激光至所述法蘭盤并接收所述法蘭盤反射的激光從而測量所述鉆頭鉆深的距離, 所述液晶顯示器設置于所述激光測距儀的一個側面,根據所述激光測距儀測得的所述鉆頭鉆深的距離來顯示所述距離數據, 其中,所述扳機開關、激光測距儀和液晶顯示器分別與所述處理器連接。2.根據權利要求1所述的醫用激光自動測深電鉆,其特征在于,進一步包括壓力傳感器,用于感測所述鉆頭接觸骨面時產生的軸向壓力,所述壓力傳感器的輸入端與所述鉆頭連接,所述壓力傳感器的輸出端與所述處理器連接。3.根據權利要求2所述的醫用激光自動測深電鉆,其特征在于,所述液晶顯示器設置于所述激光測距儀的與反射激光的面相反的側面。4.根據權利要求2所述的醫用激光自動測深電鉆,其特征在于,所述液晶顯示器設置于所述激光測距儀的與反射激光的面相鄰的側面。
【文檔編號】A61B17/17GK205697913SQ201620122915
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年2月16日
【發明人】容可, 吳旭華, 劉劍夫, 裴明
【申請人】容可, 吳旭華, 劉劍夫, 裴明