一種可自動(dòng)延伸的假體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于植入性醫(yī)療器械用品領(lǐng)域，具體涉及一種可自動(dòng)延伸的保肢手術(shù)器械假體。
【背景技術(shù)】
[0002]兒童是骨肉瘤以及尤文肉瘤等原發(fā)惡性腫瘤的高發(fā)群體，隨著新輔助化療方式的開(kāi)展，該類患者的5年生存率上升至70%。因此越來(lái)越多的該類患者在保命的前提下，要求最大限度的恢復(fù)肢體功能。
[0003]恢復(fù)肢體功能一般需要患者做保肢手術(shù)。傳統(tǒng)的保肢手術(shù)為假體置換或異體骨移植。然而，傳統(tǒng)的保肢手術(shù)并不非常適用于兒童患者，原因在于，兒童處于生長(zhǎng)發(fā)育中，身體在逐漸長(zhǎng)個(gè)j L。如此，隨著兒童年齡的增長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致肢體不等長(zhǎng)，造成生活不便。
[0004]為此，研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)出可延長(zhǎng)的植入性假體，其基本原理是通過(guò)假體的延長(zhǎng)滿足兒童長(zhǎng)個(gè)的要求。如現(xiàn)有的常用的一種可延伸的假體是在上假體和下假體與關(guān)節(jié)的連接處設(shè)置為螺紋連接或其他可拆卸的連接方式，然后在需要伸長(zhǎng)肢體的時(shí)候，將已經(jīng)植入的假體通過(guò)手術(shù)暴露出來(lái)，利用專用工具將螺紋擰開(kāi)一部分或?qū)⑸舷录袤w相對(duì)關(guān)節(jié)滑動(dòng)拉開(kāi)一部分，使上假體或下假體與關(guān)節(jié)的距離延長(zhǎng)，然后縫合，解決肢體不等長(zhǎng)帶來(lái)的問(wèn)題。但是，此類假體的延長(zhǎng)需要在兒童生長(zhǎng)期內(nèi)多次進(jìn)行，外科醫(yī)生長(zhǎng)時(shí)間臨床觀察發(fā)現(xiàn)其存在如下弊端:首先，需要再次或多次手術(shù)，每次手術(shù)費(fèi)用為5-8萬(wàn)元，造成患者心理及經(jīng)濟(jì)的高昂負(fù)擔(dān);其次，多次手術(shù)會(huì)造成假體感染風(fēng)險(xiǎn)加大，而一旦假體感染，這對(duì)于患者而言是災(zāi)難性的損害;再次，假體延長(zhǎng)通過(guò)手術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而手術(shù)是短時(shí)間完成的，在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)肢體進(jìn)行3cm以上的增長(zhǎng)，此過(guò)程中可能造成患者血管、神經(jīng)損傷，影響肢體功能。而我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)延長(zhǎng)假體允許患者肢體延長(zhǎng)在每天不經(jīng)意的運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行。
[0005]因此，開(kāi)發(fā)一種適用于兒童患者的可自動(dòng)延伸的假體是所屬技術(shù)領(lǐng)域中一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種可自動(dòng)延伸的假體。本發(fā)明所述的假體主要用于有生長(zhǎng)需要的病患，如兒童，隨著患者年齡的增長(zhǎng)，本發(fā)明的假體能夠自動(dòng)進(jìn)行延長(zhǎng)，避免兒童腫瘤保肢患者再次手術(shù)。
[0007]本發(fā)明所述的可自動(dòng)延伸的假體是根據(jù)最低固定壓力底線值(如患者體重)、頻次變化(走路或運(yùn)動(dòng)頻次)和/或時(shí)間變化，將假體的可延伸部分自動(dòng)延長(zhǎng)，達(dá)到肢體生長(zhǎng)的目的。
[0008]具體的說(shuō)，本發(fā)明所述的可自動(dòng)延伸的假體包括上假體，中間過(guò)渡件和下假體，所述上假體或/或下假體設(shè)置延長(zhǎng)裝置，特別的，在上假體或下假體還設(shè)置生理數(shù)據(jù)采集裝置，儲(chǔ)能裝置，推進(jìn)裝置以及電機(jī)；
[0009]根據(jù)生理數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)，電機(jī)利用儲(chǔ)能裝置的能量，作用于推進(jìn)裝置，推進(jìn)裝置根據(jù)設(shè)定的軌跡和頻率推進(jìn)設(shè)置在上假體和/或下假體的延長(zhǎng)裝置，以達(dá)到伸長(zhǎng)肢體的效果。
[0010]其中，所述生理數(shù)據(jù)采集裝置為壓力感應(yīng)裝置、計(jì)時(shí)裝置和計(jì)數(shù)裝置中的一種或多種；
[0011]所述儲(chǔ)能裝置可以為電源或動(dòng)能裝置，如鋰離子電池、紐扣電池或者彈簧裝置、手表中的飛坨儲(chǔ)能裝置等；
[0012]所述推進(jìn)裝置用于將假體的可延伸部分按照設(shè)定方式進(jìn)行推進(jìn)，從而使上假體和/或下假體相對(duì)于中間過(guò)渡件增長(zhǎng)，達(dá)到機(jī)體增長(zhǎng)的目的，可為滑軌、螺紋等方式；
[0013]所述電機(jī)可選用微型電機(jī)。
[0014]進(jìn)一步的，由于肢體的生長(zhǎng)需要是根據(jù)年齡不同而變化的，所以所述推進(jìn)裝置的推進(jìn)頻率可根據(jù)患者的年齡變化。
[0015]具體的設(shè)計(jì)參數(shù)可參考我國(guó)青少年生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)來(lái)制定，如兒童青少年身高、體重百分位數(shù)值表(參考文獻(xiàn):中國(guó)JL科雜志，2009年7期)。
[0016]上述自動(dòng)伸長(zhǎng)在發(fā)育期結(jié)束后應(yīng)設(shè)定為停止。
[0017]進(jìn)一步的，所述可自動(dòng)延伸的假體還包括暫停延伸裝置。
[0018]所述暫停延伸裝置主要是為了能夠進(jìn)一步控制自動(dòng)延伸的進(jìn)行，由于孩子的生長(zhǎng)也有階段性，對(duì)于勻速設(shè)定的自動(dòng)生長(zhǎng)方式，有時(shí)候可能偏離孩子實(shí)際的生長(zhǎng)曲線。因此，本發(fā)明人提出在自動(dòng)延伸的假體上設(shè)置暫停生長(zhǎng)裝置，所述暫停生長(zhǎng)裝置是在生理數(shù)據(jù)采集裝置或電機(jī)上設(shè)置電源控制器。
[0019]進(jìn)一步的，所述延長(zhǎng)裝置還設(shè)置有限位裝置，伸長(zhǎng)至特定長(zhǎng)度后就固定上/下假體，可根據(jù)醫(yī)生臨床限定的長(zhǎng)度(例如1-SOmm)設(shè)定限位裝置，當(dāng)延伸達(dá)到此限位裝置后，假體自動(dòng)鎖定，不再繼續(xù)延長(zhǎng)。限定的具體長(zhǎng)度需要醫(yī)生根據(jù)患兒父母的身高進(jìn)行大概的評(píng)估。
[0020]進(jìn)一步的，優(yōu)選在上假體設(shè)置生理數(shù)據(jù)采集裝置，儲(chǔ)能裝置，推進(jìn)裝置以及電機(jī)。
[0021]進(jìn)一步的，所述生理數(shù)據(jù)采集裝置為計(jì)時(shí)裝置和計(jì)數(shù)裝置中的一種或兩種。
[0022]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)能裝置可以為電源；
[0023]所述推進(jìn)裝置為滑軌、螺紋方式；
[0024]所述電機(jī)選用微型電機(jī)。
[0025]更進(jìn)一步的，所述生理數(shù)據(jù)采集裝置為計(jì)數(shù)裝置。
[0026]更進(jìn)一步的，所述可自動(dòng)延伸的假體還包括暫停延伸裝置，所述暫停生長(zhǎng)裝置是在生理數(shù)據(jù)采集裝置或電機(jī)上設(shè)置電源控制器。
[0027]此時(shí)電能用來(lái)計(jì)步數(shù)，這樣家屬通過(guò)控制電源面板來(lái)自動(dòng)控制生長(zhǎng)速度。比如家屬感覺(jué)患肢生長(zhǎng)過(guò)快，可以通過(guò)關(guān)閉電源方式停止計(jì)量步數(shù)，從而達(dá)到假體不延長(zhǎng)的作用。而假體本身延長(zhǎng)則完全依靠機(jī)械原理進(jìn)行，這樣可以免除許多干擾，比如出入電磁場(chǎng)合等導(dǎo)致假體障礙。因?yàn)椴綌?shù)計(jì)量多點(diǎn)少點(diǎn)不會(huì)影響假體功能。
[0028]為此，本發(fā)明人進(jìn)一步提供一種可自動(dòng)延伸的假體，以計(jì)數(shù)方式控制可自動(dòng)延伸的假體，通過(guò)計(jì)數(shù)器控制電機(jī)的啟動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)減速裝置，帶動(dòng)假體的延伸，適應(yīng)人體的增長(zhǎng)。
[0029]具體的說(shuō)本發(fā)明所述的可自動(dòng)延伸的假體，包括上假體、中間過(guò)渡件以及下假體，特別是在上假體還設(shè)置了自動(dòng)延長(zhǎng)裝置;所述的上假體包括上假體外殼和固定在上假體外殼上端的限位裝置;所述的上假體外殼具有中空內(nèi)腔，所述的中空內(nèi)腔由下到上依次容納有儲(chǔ)能裝置、計(jì)數(shù)器電路板、電機(jī)、電機(jī)座板、齒輪導(dǎo)向套、外齒輪、內(nèi)齒輪、齒輪軸、加強(qiáng)柱、傳動(dòng)螺桿以及移動(dòng)螺母；
[0030]其中，所述的儲(chǔ)能裝置連接電機(jī)，為電機(jī)提供能量;所述的電機(jī)安裝在電機(jī)底座上；
[0031 ]所述的計(jì)數(shù)器電路板采集數(shù)據(jù)記并控制電機(jī)動(dòng)作；
[0032]所述的電機(jī)的輸出端帶動(dòng)外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的外齒輪帶動(dòng)內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng);所述的內(nèi)齒輪帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的傳動(dòng)螺桿與移動(dòng)螺母配合，并帶動(dòng)移動(dòng)螺母運(yùn)動(dòng)，所述的移動(dòng)螺母與接桿連接，移動(dòng)螺母運(yùn)動(dòng)時(shí)接桿也做直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)延伸；
[0033]所述的外齒輪和內(nèi)齒輪均固定在齒輪導(dǎo)向套上，所述的外齒輪和內(nèi)齒輪的齒輪相互配合，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)減速;所述的限位裝置限制移動(dòng)螺母直線運(yùn)動(dòng)的最大距離。
[0034]其中，所述的上假體的一端與所述的中間過(guò)渡件的一端螺紋連接;所述的中間過(guò)渡件的另一端與下假體以可拆卸的方式連接；
[0035]其中，所述可拆卸的方式連接為螺紋連接或者卡扣連接。
[0036]其中，所述的儲(chǔ)能裝置為鋰離子電池、紐扣電池或者彈簧裝置。
[0037]其中，所述的移動(dòng)螺母的直線運(yùn)動(dòng)的距離為10-80mm。
[0038]其中，所述的中空內(nèi)腔上部為導(dǎo)向槽結(jié)構(gòu)，限制移動(dòng)螺母做直線運(yùn)動(dòng)。
[0039]其中，所述的齒輪軸與外齒輪配合，起定位連接作用。
[0040]其中，所述的加強(qiáng)柱固定連接電機(jī)座板、齒輪導(dǎo)向套，使得電極、外齒輪和內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)牢固可靠，為移動(dòng)螺母提供穩(wěn)定的直線運(yùn)動(dòng)。
[0041 ] 所述的設(shè)定程序，舉例說(shuō)明:正常人3000步/天，3000x30 = 90000步/月。按兒童生長(zhǎng)潛力每年生長(zhǎng)3cm，近似于每月生長(zhǎng)0.3cm左右。我們可以設(shè)計(jì)為移動(dòng)螺母90000步旋轉(zhuǎn)I圈，也就是0.3cm。其中步數(shù)對(duì)應(yīng)圈數(shù)的比值可通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)齒輪疏密程度來(lái)調(diào)節(jié)。比如I圈對(duì)應(yīng)0.3或0.5，那么0.5的肯定比0.3的螺紋要疏松等。當(dāng)然，對(duì)于用于不同患者的假體，因?yàn)槊恳粋€(gè)假體設(shè)計(jì)均需個(gè)體化，需要每一個(gè)病人骨頭粗細(xì)的數(shù)值及生長(zhǎng)潛力的評(píng)估。
[0042]另外，為了更好地控制假體的自動(dòng)伸長(zhǎng)，所述可自動(dòng)延伸的假體還包括暫停伸長(zhǎng)裝置，所述暫停伸長(zhǎng)裝置為設(shè)置在電源上的電源控制器。
[0043]另外，本發(fā)明人還進(jìn)一步提供一種可自動(dòng)延伸的假體，以計(jì)時(shí)的方式控制可自動(dòng)延伸的的假體，通過(guò)計(jì)時(shí)器控制電機(jī)的啟動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)減速裝置，帶動(dòng)假體的延伸，適應(yīng)人體的增長(zhǎng)。
[0044]具體的說(shuō)本發(fā)明所述的可自動(dòng)延伸的假體，包括上假體、中間過(guò)渡件以及下假體，特別是在上假體還設(shè)置了自動(dòng)延長(zhǎng)裝置;所述的上假體包括上假體外殼和固定在上假體外殼上端的限位裝置;所述的上假體外殼具有中空內(nèi)腔，所述的中空內(nèi)腔由下到上依次容納有儲(chǔ)能裝置、計(jì)時(shí)器電路板、電機(jī)、電機(jī)座板、齒輪導(dǎo)向套、外齒輪、內(nèi)齒輪、齒輪軸、加強(qiáng)柱、傳動(dòng)螺桿以及移動(dòng)螺母；
[0045]其中，所述的儲(chǔ)能裝置連接電機(jī)，為電機(jī)提供能量;所述的電機(jī)安裝在電機(jī)底座上；
[0046]所述的計(jì)數(shù)器電路板采集數(shù)據(jù)記并控制電機(jī)動(dòng)作；
[0047]所述的電機(jī)的輸出端帶動(dòng)外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的外齒輪帶動(dòng)內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng);所述的內(nèi)齒輪帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的傳動(dòng)螺桿與移動(dòng)螺母配合，并帶動(dòng)移動(dòng)螺母運(yùn)動(dòng)，所述的移動(dòng)螺母與接桿連接，移動(dòng)螺母運(yùn)動(dòng)時(shí)接桿也做直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)延伸；
[0048]所述的外齒輪和內(nèi)齒輪均固定在齒輪導(dǎo)向套上，所述的外齒輪和內(nèi)齒輪的齒輪相互配合，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)減速;所述的限位裝置限制移動(dòng)螺母直線運(yùn)動(dòng)的最大距離。
[0049]其中，所述的上假體的一端與所述的中間過(guò)渡件的一端螺紋連接;所述的中間過(guò)渡件的另一端與下假體以可拆卸的方式連接；
[0050]其中，所述可拆卸的方式連接為螺紋連接或者卡扣連接。
[0051]其中，所述的儲(chǔ)能裝置為鋰離子電池、紐扣電池或者彈簧裝置。
[0052]其中，所述的移動(dòng)螺母的直線運(yùn)動(dòng)的距離為10-80mm。
[0053]其中，所述的中空內(nèi)腔上部為導(dǎo)向槽結(jié)構(gòu)，限制移動(dòng)螺母做直線運(yùn)動(dòng)。
[0054]其中，所述的齒輪軸與外齒輪配合，起定位連接作用。
[0055]其中，所述的加強(qiáng)柱固定連接電機(jī)座板、齒輪導(dǎo)向套，使得電極、外齒輪和內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)牢固可靠，為移動(dòng)螺母提供穩(wěn)定的直線運(yùn)動(dòng)。
[0056]所述的設(shè)定程序，舉例說(shuō)明:按兒童生