阅读说明：本技术 髓内钉的远端孔定位装置及定位方法 (Device and method for positioning distal hole of intramedullary nail ) 是由 樊国平 王丽 刘梁 高国强 赵宇 曹春红 孙杨 于 2020-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种髓内钉的远端孔定位装置及定位方法,髓内钉的远端孔定位装置包括支架、探针、瞄准器、基准陀螺仪、探针陀螺仪及读取装置,支架适于与髓内钉的近端连接,探针从髓内钉的近端伸入到髓内钉内,瞄准器可调节地安装在支架上,用于瞄准髓内钉的远端孔,基准陀螺仪安装在支架上且与瞄准器一起可调整,探针陀螺仪设在探针上且邻近髓内钉的远端孔,读取装置与探针陀螺仪和基准陀螺仪相连,用于读取探针陀螺仪和基准陀螺仪的姿态数据。本发明定位装置便于对髓内钉的远端孔进行定位,缩减髓内钉固定的时间,提高髓内钉固定的成功率。(The invention discloses a distal hole positioning device and a positioning method of an intramedullary nail, wherein the distal hole positioning device of the intramedullary nail comprises a support, a probe, a sighting device, a reference gyroscope, a probe gyroscope and a reading device, the support is suitable for being connected with the proximal end of the intramedullary nail, the probe extends into the intramedullary nail from the proximal end of the intramedullary nail, the sighting device is adjustably arranged on the support and used for sighting the distal hole of the intramedullary nail, the reference gyroscope is arranged on the support and is adjustable together with the sighting device, the probe gyroscope is arranged on the probe and is adjacent to the distal hole of the intramedullary nail, and the reading device is connected with the probe gyroscope and the reference gyroscope and used for reading attitude data of the probe gyroscope and the reference gyroscope. The locating device of the invention is convenient for locating the distal hole of the intramedullary nail, reduces the time for fixing the intramedullary nail and improves the success rate of the intramedullary nail fixation.)

髓内钉的远端孔定位装置及定位方法

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种髓内钉的远端孔定位装置及定位方法。

背景技术

在治疗管状骨折时，带锁髓内钉内固定技术在临床上得到广泛应用，而髓内钉远端锁钉的安装是该项技术的关键环节，髓内钉远端钉孔位置定位的准确程度直接影响手术难度和手术质量。

相关技术中的髓内钉远端钉孔位置定位主要有以下三种方式:一是手术中借助X线影像设备寻找孔位，但此技术不仅对医生操作经验要求高，而且X光线会产生大量辐射，对医务人员和患者造成伤害。二是采用定位杆的限位瞄准技术，但此技术需要在骨组织上增加一个钻孔，不仅操作步骤多，还给患者增加额外创伤。三是采用磁力瞄准定位技术，但此技术在手术钻孔过程中会因钻头刃口不锋利或因进钻速度较快等原因，使钻头滑偏，导致进钻方向偏斜。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面的实施例提出一种便于对髓内钉的远端孔定位，还可缩减髓内钉固定的时间，提高髓内钉固定的成功率的髓内钉的远端孔定位装置。

根据本发明的另一方面的实施例还提出了一种髓内钉的远端孔定位方法。

根据本发明实施例的髓内钉的远端孔定位装置，包括：适于与髓内钉的近端连接的支架；从所述髓内钉的近端伸入到所述髓内钉内的探针；瞄准器，所述瞄准器可调节地安装在所述支架上，用于瞄准所述髓内钉的远端孔；基准陀螺仪，所述基准陀螺仪安装在支架上且与所述瞄准器一起可调整；探针陀螺仪，所述探针陀螺仪设在所述探针上且邻近所述髓内钉的远端孔；读取装置，所述读取装置与所述探针陀螺仪和所述基准陀螺仪相连，用于读取所述探针陀螺仪和所述基准陀螺仪的姿态数据。

根据本发明实施例的髓内钉的远端孔定位装置，通过将读取的基准陀螺仪和探针陀螺仪的姿态数据与瞄准器与远端孔对准时的基准陀螺仪和探针陀螺仪的初始姿态数据进行比较，确定髓内钉植入折骨后髓内钉远端在折骨内的偏转角度，并通过调节瞄准器和基准陀螺仪实现瞄准器与髓内钉的远端孔的对准，无需借助X光，操作步骤简单，便于对髓内钉远端孔定位，能够缩减髓内钉固定的时间，提高髓内钉固定的成功率。

在一些实施例中，定位装置还包括安装在所述支架上且用于调节所述瞄准器和所述基准陀螺仪的瞄准调节器。

在一些实施例中，所述探针上设有用于读取所述探针伸入所述髓内钉内的长度的刻度值。

在一些实施例中，所述探针陀螺仪和基准陀螺仪与所述读取装置有线或无线相连。

在一些实施例中，所述支架通过螺纹接口与髓内钉的近端连接。

在一些实施例中，所述支架包括支撑架和摆杆，所述支撑架适于与所述髓内钉的近端连接，所述摆杆可摆动地由所述支撑架支撑，所述瞄准器和所述基准陀螺仪安装在所述摆杆的一端，所述摆杆的另一端与所述支撑架铰接，所述摆杆的另一端与所述支撑架之间的枢轴上安装有压紧手轮。

根据本发明另一方面实施例的髓内钉的远端孔定位方法，包括以下步骤：

将待置入折骨内的髓内钉的近端与支架连接；

将设有探针陀螺仪的探针伸入所述髓内钉内以使所述探针陀螺仪到达所述髓内钉的远端孔附近；

将设有基准陀螺仪的瞄准器对准所述髓内钉的远端孔并读取所述探针陀螺仪和基准陀螺仪的初始姿态数据；

从所述髓内钉内取出探针并将所述髓内钉与支架分离；

将所述髓内钉置入折骨内；

将所述探针伸入所述髓内钉内以使所述探针陀螺仪到达髓内钉的远端孔附近；

调节所述瞄准器和所述基准陀螺仪以使所述基准陀螺仪和探针陀螺仪的姿态数据分别与所述初始姿态数据相同并锁定所述瞄准器，由此确定所述瞄准器与所述髓内钉的远端孔对准。

根据本发明另一方面实施例的髓内钉的远端孔定位方法，调节瞄准器和基准陀螺仪的位置，使基准陀螺仪和探针陀螺仪的姿态数据分别与初始姿态数据相同由此确定瞄准器与髓内钉的远端孔对准，无需借助X光，操作步骤简单，便于对髓内钉远端孔定位，能够缩减髓内钉固定的时间，提高髓内钉固定的成功率。

在一些实施例中，根据探针上的刻度线判断所述探针陀螺仪在所述髓内钉的位置。

附图说明

图1是发明实施例的髓内钉的远端孔定位装置的结构示意图。

图2是图1所示定位装置的俯视图。

附图标记：

髓内钉1，远端孔101，支架2，支撑架201，摆杆202，探针3，瞄准器4，基准陀螺仪5，探针陀螺仪6，瞄准调节器7，螺纹接口8，压紧手轮9，支腿10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明实施例的髓内钉的远端孔定位装置包括支架2、探针3、瞄准器4、基准陀螺仪5、探针陀螺仪6及读取装置。

支架2适于与髓内钉1的近端连接，探针3从髓内钉1的近端伸入到髓内钉1内部，瞄准器4可调节地安装在支架2上。如图1所示，瞄准器4与支架2固定连接，瞄准器4沿上下方向竖直设置(图1中所示的上下方向)，瞄准器4用于瞄准髓内钉1的远端孔101。

基准陀螺仪5安装在支架2上且紧邻瞄准器4，基准陀螺仪5与瞄准器4一起可调整，探针陀螺仪6设在探针3上且邻近髓内钉1的远端孔101，优选地，探针陀螺仪6固定在探针3的头部即探针3的左端(图1中所示的左右方向)，读取装置(未示出)与探针陀螺仪6和基准陀螺仪5相连，读取装置用于读取探针陀螺仪6和基准陀螺仪5的姿态数据。

根据本发明实施例的髓内钉的远端孔定位装置，通过将读取的基准陀螺仪和探针陀螺仪的姿态数据与瞄准器与远端孔校准时的基准陀螺仪和探针陀螺仪的初始姿态数据进行比较，所谓的初始姿态数据是在髓内钉未置入折骨前，将瞄准器对准髓内钉的远端孔并读取此时的探针陀螺仪和基准陀螺仪的姿态数据作为初始姿态数据。确定髓内钉植入折骨后髓内钉远端在折骨内的偏转角度，并通过调节瞄准器和基准陀螺仪实现瞄准器与髓内钉的远端孔的对准，无需借助X光，操作步骤简单，便于对髓内钉远端孔定位，能够缩减髓内钉固定的时间，提高髓内钉固定的成功率。

在一些实施例中，定位装置还包括安装在支架2上且用于调节瞄准器4和基准陀螺仪5的瞄准调节器7，瞄准器4和基准陀螺仪5绕着瞄准调节器7可水平摆动。

在一些实施例中，探针3上设有用于读取探针3伸入髓内钉1内的长度的刻度值，通过读取探针3上的刻度值获知探针陀螺仪6是否到达髓内钉1的远端孔101的位置。

在一些实施例中，探针陀螺仪6和基准陀螺仪5与读取装置有线或无线相连，但并不限于此。

在一些实施例中，支架2通过螺纹接口8与髓内钉1的近端连接，但并不限于此。

在一些实施例中，支架2包括支撑架201和摆杆202，支撑架201适于与髓内钉1的近端连接，摆杆202可摆动地由支撑架201支撑，优选地，摆杆202上设有用于稳定摆杆202的支腿10，瞄准器4和基准陀螺仪5安装在摆杆202的一端，如图1所示，瞄准器4和基准陀螺仪5安装在摆杆202的左端，摆杆202的另一端与支撑架201铰接，如图1所示，摆杆202的右端与支撑架201铰接，瞄准调节器7安装在摆杆202与支撑架201的铰接处，摆杆202的另一端与支撑架201之间的枢轴上安装有压紧手轮9，即摆杆202的右端与支撑架201之间的枢轴上安装有压紧手轮9，如图1所示，松开压紧手轮9，摆杆202可围绕枢轴水平摆动，旋紧压紧手轮9，摆杆202与支撑架201之间相对固定即摆杆202的位置被压紧手轮9锁定，随即瞄准器4的位置也被固定。

下面参照图1和图2描述根据本发明一些具体示例的髓内钉1的远端孔101定位装置。

根据本发明实施例的髓内钉的远端孔定位装置包括支架2、探针3、瞄准器4、基准陀螺仪5、探针陀螺仪6及读取装置，支架2包括支撑架201和摆杆202，支撑架201适于与髓内钉1的近端连接，摆杆202可摆动地由支撑架201支撑，瞄准器4和基准陀螺仪5安装在摆杆202的左端，瞄准器4与摆杆202固定连接，瞄准器4沿上下方向竖直设置，摆杆202的右端与支撑架201铰接，瞄准调节器7安装在摆杆202与支撑架201的铰接处，摆杆202的右端与支撑架201之间的枢轴上安装有压紧手轮9，松开压紧手轮9，摆杆202可绕枢轴水平摆动，旋紧压紧手轮9，摆杆202与支撑架201之间相对固定即摆杆202的位置被压紧手轮9锁定，随即瞄准器4的位置也被固定，探针3从髓内钉1的近端伸入到髓内钉1内部，探针陀螺仪6固定在探针3的头部即探针3的左端，探针陀螺仪6邻近髓内钉1的远端孔101，读取装置(未示出)与探针陀螺仪6和基准陀螺仪5有线或无线相连，读取装置用于探针陀螺仪6和基准陀螺仪5的姿态数据。

下面参照图1和图2描述本发明实施例的髓内钉的远端孔定位装置的使用方法。

使用前，先将待置入折骨内的髓内钉1的近端与支架2连接，将探针3由髓内钉1的近端伸入髓内钉1内部，探针陀螺仪6跟随探针3伸入髓内钉1内并根据探针3上的刻度值获知探针陀螺仪6已到达髓内钉1的远端孔101附近，随后将设有基准陀螺仪5的瞄准器4对准髓内钉1的远端孔101并读取探针陀螺仪6和基准陀螺仪5的姿态数据作为初始姿态数据。

从髓内钉1内取出探针3并将髓内钉1与支架2分离，将髓内钉1置入折骨内，将探针3伸入髓内钉1内当探针陀螺仪6到达髓内钉1的远端孔101附近后通过调节瞄准器4和基准陀螺仪5以使基准陀螺仪5和探针陀螺仪6的姿态数据分别与初始姿态数据相同后锁定瞄准器4，由此确定瞄准器4与髓内钉1的远端孔101对准。

下面描述根据本发明实施例的髓内钉的远端孔定位方法，所述定位方法包括以下步骤：

将待置入折骨内的髓内钉的近端与支架连接。

将设有探针陀螺仪的探针伸入髓内钉内以使探针陀螺仪到达髓内钉的远端孔附近。

将设有基准陀螺仪的瞄准器对准髓内钉的远端孔并读取探针陀螺仪和基准陀螺仪的初始姿态数据。

从髓内钉内取出探针并将髓内钉与支架分离。

将髓内钉置入折骨内。

将探针伸入髓内钉内以使探针陀螺仪到达髓内钉的远端孔附近。

调节瞄准器和基准陀螺仪以使基准陀螺仪和探针陀螺仪的姿态数据分别与初始姿态数据相同并锁定瞄准器，由此确定瞄准器与髓内钉的远端孔对准。

根据本发明实施例的髓内钉的远端孔定位方法，通过将读取的基准陀螺仪和探针陀螺仪的姿态数据与瞄准器与远端孔校准时的基准陀螺仪和探针陀螺仪的初始姿态数据进行比较，所谓的初始姿态数据是在髓内钉未置入折骨前，将瞄准器对准髓内钉的远端孔并读取此时的探针陀螺仪和基准陀螺仪的姿态数据作为初始姿态数据。确定髓内钉植入折骨后髓内钉远端在折骨内的偏转角度，并通过调节瞄准器和基准陀螺仪实现瞄准器与髓内钉的远端孔的对准，无需借助X光，操作步骤简单，便于对髓内钉远端孔定位，能够缩减髓内钉固定的时间，提高髓内钉固定的成功率。

在一些实施例中，根据探针上的刻度线判断探针陀螺仪在髓内钉的位置，但不限于此。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。