本实用新型专利技术属于医疗器械领域，具体的，涉及一种非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体，所述人工假体带有电磁驱动延长机构，所述的电磁驱动延长机构主要由永磁体(1)、减速箱(2)、线性丝杠(3)和可延长假体部分(4)等几部分组成，所述的电磁驱动延长机构能够在外部驱动磁场作用下通过可延长假体部分(4)向前伸出而延长。
【技术实现步骤摘要】
一种非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体
本专利技术属于医疗器械领域，具体的，涉及一种非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体。
技术介绍
中国每年原发性骨肉瘤病例约为1万多例。骨肉瘤占原发骨肿瘤的10％，占原发恶性肿瘤的20％，每年发病率为1－3人/100万人，其中75％患者年龄在10－30岁，是严重影响青壮年身心健康的恶性肿瘤。保肢手术的概念在过去的25年中逐渐发展，成熟。保肢手术主要包括受累骨瘤段的完整切除和骨缺损的重建，在过去的二、三十年里美国和欧洲的骨肿瘤诊疗中心使用了各种各样的重建技术，对骨肿瘤切除后肢体进行重建,随着近年来对不同重建方法随访结果分析发现，人工金属假体重建取得了较好的中远期随访结果，人工假体重建的优点包括：内固定耐用，术后即刻的稳定好，较好的短期及远期功能预后，术后关节活动度好。对于青少年，股骨远端和胫骨近端骺板(骨骼生长部位)的生长占整个下肢升高发育长度的70％。股骨下端骺板的切除会使患肢每年丧失约1.6cm长度。出于这种原因考虑，对于年龄很小的骨肿瘤患者进行膝关节切除(常小于10岁)必然会引起严重的肢体不等长。对于儿童骨肿瘤患者来说，随着生存期延长，瘤段截除假体重建造成的肢体不等长和跛行等并发症日渐增多。儿童由于骨骼还有很大的生长能力，任何的金属假体随着儿童的长大最后都需要翻修。目前10％的骨原发肿瘤患者面临着保肢手术后肢体不等长的问题。儿童保肢术后肢体不等长逐渐成为该领域的热点问题。可延长假体可以较好地解决这一问题，但由于当前广泛采用的可延长假体每次延长均需要通过手术，切开一定长度切口显露延长螺钉，利用机械驱动装置延长假体，且每次延长长度有限(血管神经无法耐受牵拉)，多次手术增加感染几率及组织瘢痕化。因此，当前医生采用的有创可延长假体对儿童患者来说大大增加了手术次数和术后并发症的几率。这种频繁的手术过程将持续十年甚至更长，对患者造成的痛苦及经济负担都相当大。传统的人工植入假体如图1所示，关节两端通过髓针结构通过骨水泥或压配(生物固定)方式分别固定于患者的股骨和胫骨髓腔，假体植入后能够承受人体正常生理生活的载荷，并满足膝关节日常活动所需活动范围。
技术实现思路
本专利技术设计了一种全新的可延长人工假体，该假体在延长时不需要对患儿患处进行二次手术，而是通过体外交变磁场驱动假体内部的延长装置实现“无创”延长，对患儿完全不造成二次或多次手术带来的痛苦，且可以根据患儿腿部生长情况增加单位时间内(如一年内)延长次数，相应减少每次的延长长度，使得患儿更容易适应每次延长后的双腿长度及平衡问题。本专利技术提出的可延长人工假体可较好地解决儿童患者肢体肿瘤切除后肢体不等长的问题，针对类似患儿具有广泛的推广意义和实际应用价值。本专利技术首先涉及一种非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体，所述的电磁驱动延长机构主要由永磁体(1)、减速箱(2)、线性丝杠(3)和可延长假体部分(4)等几部分组成，所述的电磁驱动延长机构能够在外部驱动磁场作用下通过可延长假体部分(4)向前伸出而延长。所述的永磁体设置在假体的一端的空腔中，固定连接到减速箱的输入端，能够在外部驱动磁场的作用下在所述的人工关节假体的空腔中转动；所述的减速箱输入端在永磁体的带动下转动，通过减速传动在减速箱输出端输出较低转速和较大输出转矩；所述的减速箱的输出端连接到线性丝杠一端，将通过永磁体转动获得的较低转速和较大输出转矩施加到所述线性丝杠上，带动线性丝杠旋转并向前推动丝杠滑块；所述的丝杠滑块固定在连接到外部骨端的可延长假体部分的内壁上，能够向前推动可延长的假体移动，增加假体缺损段长度，延长两侧髓针之间的距离；所述的丝杠滑块和可延长假体部分的连接通过螺纹相连；所述的可延长假体部分的外壁嵌套在所述可延长机构的套筒内，由丝杠滑块推动在径向向前延伸，同时轴向固定不转动。所述的永磁体在结构设计上采用圆柱体结构，沿径向进行磁化，材料采用钕铁硼磁性材料。所述的外部驱动磁场是一个高速旋转的交变磁场，通过电磁场带动假体内的永磁体随之转动。所述的减速箱为齿轮多级行星减速箱；输入端到输出端的转动比例为15000：1，通过外部驱动磁场驱动丝杠滑块向前移动1-2mm需要大约3.5分钟时间。所述的人工假体应用于肱骨近端，股骨近端，股骨远端，胫骨近端等全身长管状骨部位。通过以上的驱动原理和延长机构设计，可以有效解决现有骨科可延长假体在延长时需要重复手术的问题，患儿可通过“无创”延长模式达到相同的延长效果，无论在经济型、便捷性、安全性等各个方面相比于传统方法都有明显创新，具有广泛的应用价值。附图说明图1、传统人工植入假体实物图。图2、本专利技术所述的设置在股骨和胫骨之间的包含膝关节的磁场驱动可延长假体结构图。图3、本专利技术所述的设置在股骨和胫骨之间的包含膝关节的磁场驱动可延长假体结构剖面图，其中(1)为永磁体、(2)为减速箱、(3)为线性丝杠、(4)为可延长假体部分。具体实施方式实施例1、股骨和胫骨之间的包含膝关节的人工假体图2所示为设置在股骨和胫骨之间的包含膝关节的人工假体设计图及示意图。所述的人工假体的一端为人工膝关节，所述的人工假体两端通过髓针结构通过骨水泥或压配(生物固定)方式分别固定于患者的股骨和胫骨髓腔，假体植入后能够承受人体正常生理生活的载荷，并满足膝关节日常活动所需活动范围。所述的人工假体电磁驱动可延长机构由永磁体(1)、减速箱(2)、线性丝杠(3)和为可延长假体部分(4)等几部分组成，永磁体固定连接到减速箱的输入端，减速箱的输出端连接到线性丝杠一端，在磁场作用下，永磁体在患者体内高速旋转，通过减速箱减速传动获得较大输出转矩和较低转速，带动线性丝杠旋转推动丝杠滑块，丝杠滑块直接固定在连接到外部股骨或胫骨的可延长假体部分上，随着丝杠旋转滑块向前推动可延长假体部分移动，所述的可延长假体部分的轴向固定不动，径向随着滑块的推动从所述电磁驱动可延长机构的套筒中延伸，增加了假体缺损段长度，即增加了两侧髓针之间的距离，起到延长所重建肢体长度的目的。永磁体采用钕铁硼磁性材料；减速箱设计的主要目的需要获得大的输出转矩，可延长假体的外部驱动磁场是一个高速旋转的交变磁场，通过电磁场带动体内的永磁体随之转动。由于应用环境的限制，永磁体自身体积很小，磁场置于人体腿部以外，非接触人体。通过体外磁场的旋转，设计每驱动滑块向前移动1-2mm需要大约3.5分钟左右时间。这样的驱动速度和延长时间对于腿部延长来说是可以接受的，因为病人也需要慢慢适应延长时对自身造成的不适，缓慢延长不会对病人身体造成附加损害。最后需要说明的是，以上实施例仅帮助本领域技术人员理解本专利技术的实质，不用做对本专利技术保护范围的限定。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体，其特征在于，所述的电磁驱动延长机构包括永磁体(1)、减速箱(2)、线性丝杠(3)和可延长假体部分(4)，所述的电磁驱动延长机构能够在外部驱动磁场作用下通过可延长假体部分(4)向前伸出而延长。/n
【技术特征摘要】
1.一种非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体，其特征在于，所述的电磁驱动延长机构包括永磁体(1)、减速箱(2)、线性丝杠(3)和可延长假体部分(4)，所述的电磁驱动延长机构能够在外部驱动磁场作用下通过可延长假体部分(4)向前伸出而延长。
2.根据权利要求1所述的非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体，其特征在于，所述的永磁体设置在假体的一端的空腔中，固定连接到减速箱的输入端，能够在外部驱动磁场的作用下在所述的带有电磁驱动延长机构的非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体的空腔中转动。
3.根据权利要求1或2所述的非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体，其特征在于，所述的减速箱输入端在永磁体的带动下转动，通过减速传动在减速箱输出端输出转速和转矩。
4.根据权利要求1或2所述的非接触电磁驱动的无创可延长缺损型人工假体，其特征在于，所述的线性丝杠连接到所述减速箱的输出端，所述减速箱将所述永磁体转动获得的转速和输出的转矩施加到所述线性丝杠上，带动线性丝杠旋转并向前推动丝杠滑块。
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：姬涛，魏巍，郭卫，
申请(专利权)人：姬涛，
类型：新型
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。