一種骨水泥遙控注射裝置的制作方法

本發(fā)明屬于生物力學(xué)注射領(lǐng)域，尤其涉及一骨水泥遙控注射裝置。

背景技術(shù)：

目前中老年人群中常見的骨質(zhì)疏松，可能會(huì)導(dǎo)致脊椎壓縮性骨折。在椎體成形術(shù)(PVP)中，醫(yī)生向患者骨折的脊柱骨內(nèi)注射骨水泥，骨水泥凝固后可起到支撐和加固椎體、緩解疼痛的作用；在當(dāng)前的骨水泥注射手術(shù)中，受到手術(shù)器材的限制，臨床上常采用X射線機(jī)透視注射部位，以觀察注射量與滲漏情況，醫(yī)生在手術(shù)過程中會(huì)暴露在輻射環(huán)境下，受到輻射傷害。目前國內(nèi)外很多公司對(duì)骨水泥注射裝置進(jìn)行了大量的研究。

史塞克(美國)醫(yī)療器械有限公司公開了一種一體化的混合和輸送系統(tǒng)，此系統(tǒng)在混合約2分鐘，骨水泥混合直到轉(zhuǎn)移至注射器的過程中無需手術(shù)，攪拌葉片將水泥粉末和液體混合在一起，形成理想的粘度，“鎖定”蓋和木炭過濾器，控制和疏散有機(jī)玻璃煙霧；骨水泥的輸送采用手動(dòng)操作，每轉(zhuǎn)輸送0.4cc；骨水泥的輸送管采用超過14英寸總長(zhǎng)的延伸管有助于保證輻射安全性；此種混合輸送系統(tǒng)價(jià)格昂貴，不適合國內(nèi)市場(chǎng)的使用。

山東冠龍醫(yī)療用品有限公司公開了一種201型椎體成形成套手術(shù)器械，適用于PVP術(shù)對(duì)椎體良、惡性腫瘤及OCVF的手術(shù)治療；此器械中骨水泥注射器采用的骨水泥粘度較低，在注射的過程中需從注射器頭部借助漏斗灌裝骨水泥，此操作雖然可有效地避免滲漏事故發(fā)生，但是不能完全滿足安全性的要求；此公司還公開了一種遙控注射系統(tǒng)，與201型注射器配合使用，遙控距離為3m，最小的注射速率為0.1Ml/s，此遙控注射系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)讓醫(yī)生在手術(shù)室外遙控注射骨水泥的要求，但是只能注射低粘度的骨水泥，安全性相對(duì)較低。

上海凱利泰醫(yī)療科技股份有限公司公開了一種KMC液壓骨水泥輸送裝置，其中骨水泥輸送裝置中的減壓閥的設(shè)計(jì)，在PVP手術(shù)灌注骨水泥時(shí)，壓力達(dá)到一定值時(shí)，能打開閥門，自動(dòng)停止骨水泥的注入，大大降低了骨水泥滲漏的風(fēng)險(xiǎn)，操作簡(jiǎn)單方便，有效的減少了手術(shù)時(shí)間；骨水泥注射量精準(zhǔn)可控在0.3ml/圈，延長(zhǎng)管長(zhǎng)度為100cm，可讓醫(yī)生遠(yuǎn)離高輻射區(qū)域，但是，使用延長(zhǎng)管的方法扔無法有效避免對(duì)醫(yī)生的輻射傷害。

中國發(fā)明專利(200980137051.6：骨水泥注射裝置)公開了一種用于將不可壓縮的低粘性流體注射到適于與套管相接合的骨水泥容器的系統(tǒng)，經(jīng)由所述套管，高粘性骨水泥從所述骨水泥容器輸送到骨骼元件，所述系統(tǒng)包括控制手柄，所述控制手柄具有本體、處于所述本體的外端的握持部和位于中心的由拇指操控的動(dòng)力活塞，所述握持部被構(gòu)造為用于容納使用者的至少兩個(gè)手指從而允許使用者單手操控所述控制手柄，所述本體包括相對(duì)彼此同心布置的所述動(dòng)力活塞和圓筒形的低粘性流體容器，所述低粘性流體容器容納所述不可壓縮的低粘性流體，所述動(dòng)力活塞具有貫穿所述圓筒形的低粘性流體容器的中心縱向地延伸的動(dòng)力活塞管，以使得所述低粘性流體容器限定為環(huán)形并圍住所述本體中的所述動(dòng)力活塞管，所述動(dòng)力活塞具有在所述動(dòng)力活塞管內(nèi)可移動(dòng)的第一柱塞，環(huán)形的所述低粘性流體容器內(nèi)容納第二柱塞，所述第二柱塞是環(huán)形的并在所述低粘性流體容器中可移動(dòng)，所述動(dòng)力活塞管具有入口和出口，其中，所述入口與所述低粘性流體容器連通，使得在所述低粘性流體容器中的所述低粘性流體通過所述第二柱塞移動(dòng)出所述低粘性流體容器并進(jìn)入所述動(dòng)力活塞管，當(dāng)所述動(dòng)力活塞的所述第一柱塞被使用者的拇指按壓時(shí)，所述動(dòng)力活塞管內(nèi)的所述低粘性流體在壓力下經(jīng)由所述出口排出。

中國實(shí)用新型專利(201420003695.4：骨水泥自動(dòng)注射裝置)公開了一種骨水泥自動(dòng)注射裝置，包括有高壓注射筒(1)，該高壓注射筒(1)的后部設(shè)有推進(jìn)桿，高壓注射筒(1)的前端設(shè)有注射針；其特征在于：還包括有電源(2)、控制電路板(3)和帶鎖死裝置的步進(jìn)電機(jī)(4)；電源(2)與控制電路板(3)相連，控制電路板(3)的輸入端上設(shè)有控制按鍵，控制電路板(3)的輸出端連接步進(jìn)電機(jī)(4)的控制端。

上述發(fā)明專利公開的骨水泥注射裝置主要是在高粘度骨水泥的使用裝置上做了改進(jìn)，而對(duì)于醫(yī)生在手術(shù)過程中輻射安全性沒有提及；上述的實(shí)用新型專利采用步進(jìn)電機(jī)控制高壓注射筒的推進(jìn)量和推進(jìn)力，使得骨水泥注射量和注射力能夠?qū)崿F(xiàn)精確的控制；采用線控方式實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)工作過程的控制，能夠避免醫(yī)生長(zhǎng)時(shí)間處于X光的照射下；但是不能完全避免手術(shù)過程中對(duì)醫(yī)生的輻射傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種骨水泥遙控注射裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)注射器中注射劑量和速度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還有效的避免了在手術(shù)的過程中對(duì)醫(yī)生的輻射傷害。

針對(duì)上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種骨水泥遙控注射裝置，包括遙控單元、控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和注射流量監(jiān)控單元，所述遙控單元包括遙控器和監(jiān)視器，所述遙控器與控制單元的輸入端連接，所述監(jiān)視器與所述控制單元的輸出端連接；所述控制單元的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與所述注射流量監(jiān)控單元的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述控制單元包括控制器和驅(qū)動(dòng)器，所述控制器的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元包括電機(jī)、壓力泵、第一機(jī)架和第二機(jī)架，所述電機(jī)通過夾具固定于所述第一機(jī)架，所述電機(jī)的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接；所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸通過專用夾具與所述壓力泵的手柄連接，通過驅(qū)動(dòng)手柄旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)壓力泵工作；所述壓力泵通過夾具固定于所述第二機(jī)架。

優(yōu)選地，所述手柄采用注射套件現(xiàn)有手柄。

優(yōu)選地，所述注射流量監(jiān)控單元包括注射器、攝像頭、第三機(jī)架、X線透視機(jī)和克氏針，所述攝像頭通過專用支架固定于所述注射器，用于拍攝注射器的注射劑量和速度。

優(yōu)選地，所述X線透視機(jī)設(shè)于患者的一側(cè)，對(duì)疾病部位進(jìn)行檢查。

優(yōu)選地，所述克氏針用于最初的體表定位，皮膚進(jìn)針點(diǎn)確定后即可撤除。

優(yōu)選地，所述注射器通過夾具固定于所述第三機(jī)架。

優(yōu)選地，所述注射器包括注射活塞和注射針頭，所述注射活塞與所述壓力泵的輸出端連接；所述注射針頭上設(shè)有穿刺針，注射器通過穿刺針固連在患者身上，無需額外的固定裝置來固定注射器。

優(yōu)選地，所述X線透視機(jī)和克氏針定位背部體表進(jìn)針點(diǎn)，所述X線透視機(jī)間斷透視下術(shù)者操作穿過皮膚及肌肉至骨性結(jié)構(gòu)進(jìn)針點(diǎn)，所述X線透視機(jī)間斷透視下錘入穿刺針至椎體內(nèi)合適的注射位置并穩(wěn)定固定。

優(yōu)選地，所述攝像頭還與所述控制單元連接，攝像頭拍攝的注射劑量和速度通過控制單元反饋到所述監(jiān)視器上。

優(yōu)選地，所述電機(jī)采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)；伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，可以更為精確的控制注射的總量。

優(yōu)選地，所述注射器內(nèi)盛有高粘度骨水泥；所述壓力泵內(nèi)盛有無菌生理鹽水。

優(yōu)選地，所述監(jiān)視器上設(shè)有顯示界面，應(yīng)于顯示攝像頭反饋的注射器的注射劑量和速度。

優(yōu)選地，所述遙控器上設(shè)有啟動(dòng)按鈕、暫停按鈕和結(jié)束按鈕。

優(yōu)選地，所述控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和流量注射遙控單元設(shè)于手術(shù)室內(nèi)，所述遙控單元設(shè)于手術(shù)室外，可以有效地避免對(duì)醫(yī)生的輻射傷害。

與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：

(1)本發(fā)明提供的骨水泥遙控注射裝置采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)提供壓力驅(qū)動(dòng)壓力泵，尤其是伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，可更為精確的控制注射的總量；

(2)在本發(fā)明中攝像頭固定在注射器上，可以將拍攝記錄的注射器的注射劑量和速度通過控制單元反饋到監(jiān)視器，方便了醫(yī)生的實(shí)時(shí)監(jiān)控；且注射器中盛放有高粘度骨水泥，高粘度骨水泥在手術(shù)過程中滲漏率較低，有利于保障手術(shù)安全；

(3)在實(shí)際臨床中，注射器通過插入患者體內(nèi)的穿刺針固定連接在患者身上，無需額外的固定裝置來固定注射器，簡(jiǎn)化了整體裝置結(jié)構(gòu)；

(4)醫(yī)生在手術(shù)室外操作手術(shù)，可以獲知遙控器產(chǎn)生的理論注射劑量，當(dāng)前理論注射速度，由攝像頭反饋的當(dāng)前注射器活塞實(shí)際位置圖像及X光透視的椎體內(nèi)部圖像，醫(yī)生可以根據(jù)上述獲知的信息做出有緊急停止系統(tǒng)運(yùn)行的應(yīng)急方案。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的骨水泥遙控注射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的骨水泥遙控注射裝置的詳細(xì)組成圖；

在附圖中，各個(gè)含義的具體含義如下：

1：遙控器；11：遙控器啟動(dòng)按鈕；12：遙控器暫停按鈕；13：遙控器結(jié)束按鈕；2：監(jiān)視器；21：可視界面；3：控制器；4：驅(qū)動(dòng)器；5：伺服電機(jī)；6：壓力泵；7：注射器；71：注射活塞；72：注射針頭；73：穿刺針；8：攝像頭；9：第三機(jī)架；10：第二機(jī)架；11：第一夾具；12：第二夾具；13：手柄；14：第一機(jī)架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的闡述。

參圖1-圖2所示，圖1是本發(fā)明提供的骨水泥遙控注射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明提供的骨水泥遙控注射裝置的詳細(xì)組成圖，在圖1-圖2中的骨水泥遙控注射裝置包括遙控單元、控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和注射流量監(jiān)控單元，其中遙控單元包括遙控器1和監(jiān)視器2，遙控器1上設(shè)有遙控器啟動(dòng)按鈕11、遙控器暫停按鈕12和遙控器結(jié)束按鈕13，監(jiān)視器2上設(shè)有可視界面21；控制單元包括控制器3和驅(qū)動(dòng)器4；驅(qū)動(dòng)單元包括伺服電機(jī)5、壓力泵6、第一機(jī)架14、第二機(jī)架10，伺服電機(jī)5固定于第一機(jī)架14，壓力泵6通過第二夾具12固定于第二機(jī)架10；壓力泵6的手柄13通過第一夾具與伺服電機(jī)5的輸出軸連接；注射流量監(jiān)控單元包括注射器7、攝像頭8、第三機(jī)架9、X線透視機(jī)和克氏針，注射器7包括注射活塞71、注射針頭72和穿刺針73。其中，遙控器1與控制器3的輸入端連接，監(jiān)視器2與控制器3的輸出端連接；控制器3的輸出端與驅(qū)動(dòng)器4的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)器4的輸出端與伺服電機(jī)的輸入端連接，伺服電機(jī)5的輸出軸通過第一夾具與手柄13連接，通過驅(qū)動(dòng)手柄13旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)壓力泵6工作；壓力泵6的輸出軸與注射活塞71連接，注射器7通過穿刺針73固連在患者身上；攝像頭8通過專用支架固定于注射器7，用于拍攝注射器7的注射劑量、速度及X線透視機(jī)透視的椎體內(nèi)部圖像；攝像頭8還與控制單元連接，攝像頭8拍攝的注射劑量、速度及X線透視機(jī)透視的椎體內(nèi)部圖像通過控制單元反饋到監(jiān)視器2的可視界面21上；控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和流量注射遙控單元設(shè)于手術(shù)室內(nèi)，遙控單元設(shè)于手術(shù)室外，手術(shù)室內(nèi)手術(shù)臺(tái)的一側(cè)設(shè)有X線機(jī)，X線機(jī)通過X光透視患者椎體內(nèi)部的圖像；克氏針用于最初的體表定位，皮膚進(jìn)針點(diǎn)確定后即可撤除。

采用本發(fā)明提供的骨水泥遙控注射裝置進(jìn)行骨水泥注射的過程：全部患者均應(yīng)采用俯臥位，首先進(jìn)行心電及血氧飽和度的監(jiān)測(cè)，年老體弱及多椎體患者應(yīng)建立靜脈通道，首先通過X線透視機(jī)和克氏針定位背部體表進(jìn)針點(diǎn)，體表進(jìn)針點(diǎn)確定后，將克氏針撤除；再次，X線透視機(jī)透視下定位病椎，通常棘突間隙中線向外2-3cm即為病椎椎弓根體表投影；然后術(shù)者插入穿刺針73，X線透視機(jī)透視確認(rèn)穿刺針73位于椎體內(nèi)，并處于適合注射的位置穩(wěn)固固定后，建立工作通道并調(diào)制骨水泥；將調(diào)制好的骨水泥裝入注射器7中備用，按照本發(fā)明提供的骨水泥遙控注射裝置中各個(gè)部件的布置方式進(jìn)行連接；連接完成后，術(shù)者出手術(shù)間進(jìn)入操作間進(jìn)行遙控操作骨水泥注射，同時(shí)攝像頭8監(jiān)控注射器7的注射劑量、注射速度及X線透視機(jī)透視的椎體內(nèi)部圖像，攝像頭8將監(jiān)控的信息通過控制單元傳送至監(jiān)視器2，術(shù)者通過觀察監(jiān)視器2上的圖像、數(shù)字，控制骨水泥向椎體內(nèi)的注射量及注射速度。X線透視機(jī)透視全程監(jiān)控或間斷點(diǎn)踩監(jiān)控骨水泥的注入過程，骨水泥注入約2.0-6.0ml，至椎體形態(tài)或骨水泥擴(kuò)散滿意，結(jié)束骨水泥的注射。

上文所述的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并不是用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出的各種變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。