一种肩关节体位架

摘要

本发明公开了一种肩关节体位架，包括有底座，竖直安装在底座上的高度调节推杆，安装在高度调节推杆侧面的控制面板，固定连接在高度调节推杆输出轴端部的第一电机，固定连接在第一电机输出轴上的L形的支撑管，固定连接在支撑管上端部的第二电机，连接在第二电机输出轴上的第三电机，一端与第三电机输出轴固定连接的第一旋转臂，固定连接在第一旋转臂另一端的第四电机，以及一端与第四电机输出轴固定连接的第二旋转臂；所述的第一旋转臂、第二旋转臂各通过两根悬挂绳连接有一个手臂托架；该体位架既可用于肩关节镜手术时调节肩关节体位，也可用于术后辅助患者活动手臂。

权利要求

1.一种肩关节体位架，包括有底座，竖直安装在底座上的高度调节推杆，安装在高度调节推杆侧面的控制面板，固定连接在高度调节推杆输出轴端部的第一电机，固定连接在第一电机输出轴上的L形的支撑管，固定连接在支撑管上端部的第二电机，连接在第二电机输出轴上的第三电机，一端与第三电机输出轴固定连接的第一旋转臂，固定连接在第一旋转臂另一端的第四电机，以及一端与第四电机输出轴固定连接的第二旋转臂；所述第一电机的输出轴是沿竖直方向设置的，第二电机的输出轴是沿水平方向设置的，第三电机和第四电机的输出轴与第二电机的输出轴相垂直；所述的第一旋转臂、第二旋转臂各通过两根悬挂绳连接有一个手臂托架；

其特征在于：

所述的第一旋转臂、第二旋转臂的两端部安装有卷绳电机，卷绳电机的输出轴沿水平方向设置，卷绳电机的输出轴连接有卷绳轮，所述悬挂绳的上端与卷绳轮固定连接；

所述手臂托架包括有弧形的下托板以及与下托板一侧转动连接的弧形的上夹板；所述悬挂绳连接在上夹板上，上夹板上等距连接有3根以上的固定带，固定带的下端通过雌雄尼龙扣与下托板外壁可拆卸地连接；所述下托板的内底部两端各安装有一个下压力传感器，所述上夹板的内底部两端各安装有一个上压力传感器；

所述第一旋转臂下端的两长边连接有能够沿第一旋转臂宽度方向滑动的传感器安装板，每个传感器安装板上等距离地安装有3组以上的光电传感器；

所述第二旋转臂下端的两长边连接有能够沿第二旋转臂宽度方向滑动的传感器安装板，每个传感器安装板上等距离地安装有3组以上的光电传感器；

所述控制面板外为触控显示屏，控制面板内安装有控制电路板，所述的第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、各个光电传感器、卷绳电机以及压力传感器分别与控制电路板电连接；

所述的卷绳电机根据各个压力传感器的压力值控制放出或卷起悬挂绳，在将手臂固定到手臂托架上之后，使手臂处于放松状态，各个上压力传感器、下压力传感器获得初始压力值作为参考值；当手臂上抬，上压力传感器检测到压力值增大，相应位置的卷绳电机控制悬挂绳卷起；当手臂下移，下压力传感器检测到压力值增大，相应位置的卷绳电机控制悬挂绳放出；

在一个以上的悬挂绳完全放出时，高度调节推杆缩短，至下压力传感器测得压力达到设定的最大值；在一个以上的悬挂绳完全卷起时，高度调节推杆伸长，至上压力传感器测得压力达到设定的最大值；

当第一旋转臂上靠近第三电机一侧的悬挂绳完全放出，而另一侧的悬挂绳完全卷起时，则第二电机驱动第一旋转臂向上转动；反之，当第一旋转臂上靠近第四电机一侧的悬挂绳完全放出，而另一侧的悬挂绳完全卷起时，则第二电机驱动第一旋转臂向下转动；

所述第一旋转臂上一个边上的光电传感器检测到被遮挡时，则第三电机向被遮挡的光电传感器一侧转动；所述第二旋转臂上一个边上的光电传感器检测到被遮挡时，则第四电机向被遮挡的光电传感器一侧转动。

说明书

一种肩关节体位架

技术领域

[0001] 本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种肩关节体位架。

背景技术

[0002] 肩关节镜是目前临床上比较常用的一种肩关节疾病的诊断和治疗方案。如关节游离体，明确诊断、摘除游离体；痛性关节不稳定，可行肩关节镜手术明确关节囊、盂唇损伤部位，可行修补手术；肱二头肌断裂可了解断裂的程度，切除断端，减轻疼痛；肩袖断裂，在急性完全性肩袖损伤，由于漏液关节囊不能膨起，不宜行关节镜检查，对慢性肩袖断裂可明确病变情况，对不完全损伤可修整断端减轻疼痛；骨关节炎可在肩关节镜下清创，冲洗；肩化脓性关节炎可在肩关节镜下性清理冲洗；肩峰撞击综合征 ，可行肩峰下关节镜检查，亦可行肩峰切除术。随着运动医学的不断发展，在我国各大小医院均有普遍的开展肩关节镜手术，但是目前困扰关节外科的主要问题之一是对于患肢的体位摆放及术中如何有效的调整患肢体位，目前手术医生常常需要一位助手在手术过程中专门负责调整患肢的位置，以暴露肩关节的间隙，充分显露病损部位，利于手术器械的进入。以人工的方式来显露有目前的不足：1、由于肩关节镜手术时间相对较长，尤其是在基层医院，对于助手的体力是极大的挑战；2、人为的摆动体位，容易造成手术野的污染；3、助手疲劳后很难始终保持有效的创面显露；4、有些需要理想显露的角度目前人工很难长期有效的实现。故而发明一种可以自动调整角度的关节镜手术体位装置成为广大关节外科医师的愿望。另外，在肩关节手术后的康复过程中，患者需要适当的运动关节，以促进但又不能用力过度。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种肩关节体位架，既可在手术时自动调整手臂体位，又可在手术后用于辅助支撑手臂，利于手臂进行适量运动。

[0004] 为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种肩关节体位架，包括有底座，竖直安装在底座上的高度调节推杆，安装在高度调节推杆侧面的控制面板，固定连接在高度调节推杆输出轴端部的第一电机，固定连接在第一电机输出轴上的L形的支撑管，固定连接在支撑管上端部的第二电机，连接在第二电机输出轴上的第三电机，一端与第三电机输出轴固定连接的第一旋转臂，固定连接在第一旋转臂另一端的第四电机，以及一端与第四电机输出轴固定连接的第二旋转臂；所述第一电机的输出轴是沿竖直方向设置的，第二电机的输出轴是沿水平方向设置的，第三电机和第四电机的输出轴与第二电机的输出轴相垂直；

[0005] 所述的第一旋转臂、第二旋转臂各通过两根悬挂绳连接有一个手臂托架；所述的第一旋转臂、第二旋转臂的两端部安装有卷绳电机，卷绳电机的输出轴沿水平方向设置，卷绳电机的输出轴连接有卷绳轮，所述悬挂绳的上端与卷绳轮固定连接；

[0006] 所述手臂托架包括有弧形的下托板以及与下托板一侧转动连接的弧形的上夹板；所述悬挂绳连接在上夹板上，上夹板上等距连接有3根以上的固定带，固定带的下端通过雌雄尼龙扣与下托板外壁可拆卸地连接；所述下托板的内底部两端各安装有一个下压力传感器，所述上夹板的内底部两端各安装有一个上压力传感器；

[0007] 所述第一旋转臂下端的两长边连接有能够沿第一旋转臂宽度方向滑动的传感器安装板，每个传感器安装板上等距离地安装有3组以上的光电传感器；

[0008] 所述第二旋转臂下端的两长边连接有能够沿第二旋转臂宽度方向滑动的传感器安装板，每个传感器安装板上等距离地安装有3组以上的光电传感器；

[0009] 所述控制面板外为触控显示屏，控制面板内安装有控制电路板，所述的第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、各个光电传感器、卷绳电机以及压力传感器分别与控制电路板电连接；

[0010] 所述的卷绳电机根据各个压力传感器的压力值控制放出或卷起悬挂绳，在将手臂固定到手臂托架上之后，使手臂处于放松状态，各个上压力传感器、下压力传感器获得初始压力值作为参考值；当手臂上抬，上压力传感器检测到压力值增大，相应位置的卷绳电机控制悬挂绳卷起；当手臂下移，下压力传感器检测到压力值增大，相应位置的卷绳电机控制悬挂绳放出；

[0011] 在一个以上的悬挂绳完全放出时，高度调节推杆缩短，至下压力传感器测得压力达到设定的最大值；在一个以上的悬挂绳完全卷起时，高度调节推杆伸长，至上压力传感器测得压力达到设定的最大值；

[0012] 当第一旋转臂上靠近第三电机一侧的悬挂绳完全放出，而另一侧的悬挂绳完全卷起时，则第二电机驱动第一旋转臂向上转动；反之，当第一旋转臂上靠近第四电机一侧的悬挂绳完全放出，而另一侧的悬挂绳完全卷起时，则第二电机驱动第一旋转臂向下转动；

[0013] 所述第一旋转臂上一个边上的光电传感器检测到被遮挡时，则第三电机向被遮挡的光电传感器一侧转动；所述第二旋转臂上一个边上的光电传感器检测到被遮挡时，则第四电机向被遮挡的光电传感器一侧转动。

[0014] 与现有技术相比较，本发明的有益效果是：在进行肩关节镜手术时，将小臂固定在第二旋转臂下方的手臂托架上，然后通过控制面板控制第一电机、第二电机、第三电机、第四电机及高度调节推杆等，使肩关节达到预期的体位，减少了助手劳动强度，充分显露肩关节间隙，提高肩关节镜手术效率，降低手术感染风险。在术后辅助运动时，通过控制面板切换工作模式，将大臂和小臂分别固定在第一旋转臂、第二旋转臂下方的手臂托架上，第一旋转臂、第二旋转臂以及高度调节推杆等的位置根据手臂的移动方向和幅度相应进行调整，使患者手臂得到适量的活动而又不会因为用力过度而造成伤口疼痛。

附图说明

[0015] 图1是本发明的结构示意图。

[0016] 图2是第二旋转臂的结构示意图。

[0017] 图3是手臂托架部分的结构示意图。

[0018] 1、底座；2、高度调节推杆；3、控制面板；4、第一电机；5、支撑管；6、第二电机；7、第三电机；81、第一旋转臂；82、第二旋转臂；801、悬挂绳；8021、下托板；8022、上夹板；803、固定带；804、上压力传感器；805、传感器安装板；806、光电传感器；807、卷绳电机；808、卷绳轮；809、下压力传感器；9、第四电机。

具体实施方式

[0019] 下面根据附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

[0020] 实施例1

[0021] 根据图1、图2和图3所示，本实施例所述的一种肩关节体位架，包括有底座，竖直安装在底座上的高度调节推杆，安装在高度调节推杆侧面的控制面板，固定连接在高度调节推杆输出轴端部的第一电机，固定连接在第一电机输出轴上的L形的支撑管，固定连接在支撑管上端部的第二电机，连接在第二电机输出轴上的第三电机，一端与第三电机输出轴固定连接的第一旋转臂，固定连接在第一旋转臂另一端的第四电机，以及一端与第四电机输出轴固定连接的第二旋转臂；所述第一电机的输出轴是沿竖直方向设置的，第二电机的输出轴是沿水平方向设置的，第三电机和第四电机的输出轴与第二电机的输出轴相垂直。

[0022] 所述的底座下方以圆周阵列形式连接有6-8个吸盘，吸盘与真空泵连接，通过吸盘可将底座牢固吸紧在地面上。

[0023] 所述的第一旋转臂、第二旋转臂各通过两根悬挂绳连接有一个手臂托架；所述的第一旋转臂、第二旋转臂的两端部安装有卷绳电机，卷绳电机的输出轴沿水平方向设置，卷绳电机的输出轴连接有卷绳轮，所述悬挂绳的上端与卷绳轮固定连接。

[0024] 所述手臂托架包括有弧形的下托板8021以及与下托板一侧转动连接的弧形的上夹板8022；所述悬挂绳连接在上夹板上，上夹板上等距连接有3根以上的固定带，固定带的下端通过雌雄尼龙扣与下托板外壁可拆卸地连接；所述下托板的内底部两端各安装有一个下压力传感器809，所述上夹板的内底部两端各安装有一个上压力传感器804。

[0025] 所述下托板两端各成型有一个铰接头，两个铰接头之间连接有铰接轴，所述上夹板一侧成型有与铰接轴转动连接的连接孔。

[0026] 所述第一旋转臂下端的两长边连接有能够沿第一旋转臂宽度方向滑动的传感器安装板，每个传感器安装板上等距离地安装有3组光电传感器。

[0027] 所述第二旋转臂下端的两长边连接有能够沿第二旋转臂宽度方向滑动的传感器安装板，每个传感器安装板上等距离地安装有3组光电传感器。

[0028] 所述控制面板外为触控显示屏，控制面板内安装有控制电路板，所述的第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、各个光电传感器、卷绳电机以及压力传感器分别与控制电路板电连接。文中所述的电机均为步进电机。控制电路板通过PLC控制器或单片机等来控制各个动作器件的动作，为现有技术的常规技术手段，文中不再赘述。

[0029] 在进行肩关节镜手术时，将小臂固定在第二旋转臂下方的手臂托架上，通过控制面板控制卷绳电机将悬挂绳卷起至最短长度，使手臂托架与第二悬挂臂下方相抵而处于相对稳定的状态；然后通过控制面板控制第一电机、第二电机、第三电机、第四电机及高度调节推杆等，使肩关节达到预期的体位，且根据手术的进度可根据需要及时对肩关节体位进行调整，减少了助手劳动强度，充分显露肩关节间隙，提高肩关节镜手术效率，降低手术感染风险。

[0030] 当体位架作为患者活动手臂的辅助器械时，通过控制面板切换工作模式：所述的卷绳电机根据各个压力传感器的压力值控制放出或卷起悬挂绳，在将手臂固定到手臂托架上之后，使手臂处于放松状态，各个上压力传感器、下压力传感器获得初始压力值作为参考值；当手臂上抬，上压力传感器检测到压力值增大，相应位置的卷绳电机控制悬挂绳卷起；当手臂下移，下压力传感器检测到压力值增大，相应位置的卷绳电机控制悬挂绳放出。

[0031] 在一个以上的悬挂绳完全放出时，高度调节推杆缩短，至下压力传感器测得压力达到设定的最大值；在一个以上的悬挂绳完全卷起时，高度调节推杆伸长，至上压力传感器测得压力达到设定的最大值。

[0032] 当第一旋转臂上靠近第三电机一侧的悬挂绳完全放出，而另一侧的悬挂绳完全卷起时，则第二电机驱动第一旋转臂向上转动；反之，当第一旋转臂上靠近第四电机一侧的悬挂绳完全放出，而另一侧的悬挂绳完全卷起时，则第二电机驱动第一旋转臂向下转动。

[0033] 所述第一旋转臂上一个边上的光电传感器检测到被遮挡时，则第三电机向被遮挡的光电传感器一侧转动；所述第二旋转臂上一个边上的光电传感器检测到被遮挡时，则第四电机向被遮挡的光电传感器一侧转动。这样，体位架根据患者手臂的活动状态实时随动，减小患者手臂肌肉的用力，既起到锻炼作用，又避免活动力度过大造成伤口疼痛甚至二次损伤。

[0034] 通过调整传感器安装板的位置，可相应调整光电传感器的位置，当光电传感器的位置较靠外时，则手臂需要移动较大幅度才会触发光电传感器；相反的，当光电传感器的位置较靠内时，则手臂移动较小幅度才会触发光电传感器。即通过调整传感器安装板的位置即可调整第三电机、第四电机转动的灵敏度。

[0035] 另外，所述第一旋转臂上同一侧的一组光电传感器可设定不同的控制幅度，即：靠近第二旋转臂的光电传感器检测到信号时，说明大臂转动幅度较小，第三电机转动速度较小，相对越靠近第三电机一侧的光电传感器检测到信号时，则第三电机转动速度相对增大。

[0036] 同理的，所述第二旋转臂上同一侧的一组光电传感器可设定不同的控制幅度，即：靠近第二旋转臂外端部的光电传感器检测到信号时，说明小臂转动幅度较小，第四电机转动速度较小，相对越靠近第四电机一侧的光电传感器检测到信号时，则第四电机转动速度相对增大。

[0037] 实施例2

[0038] 本实施例与实施例1的区别在于：所述的上夹板上安装有3个松紧度调节电机，松紧度调节电机的输出轴上安装有带轮，所述固定带的上端固定连接在带轮上。这样固定带与下托板连接之后，可通过松紧度调节电机调整固定带的松紧度合适，使手臂各个位置受力均匀，便于设置各个压力传感器的初始压力在合适范围（比如通过调整固定带松紧度，使各个压力传感器初始压力为零），利于手臂活动时压力传感器能够获得较为准确的信号。