本發(fā)明涉及醫(yī)療設備技術領域，尤其涉及一種髓內針。

背景技術：

臨床上發(fā)育性肢體不等長、嚴重創(chuàng)傷和腫瘤切除后骨缺損等情況常需要通過手術進行糾正。目前骨科治療常用方法是骨外固定術和骨內固定術。

骨外固定術需要的醫(yī)療器材包括連接桿、第一固定針和第二固定針。連接桿設置于人體的外部，第一固定針的一端與連接桿的第一端固定連接，第一固定針的另一端貫穿人的皮膚組織進而與人體內的第一斷骨固定連接；第二固定針的一端與連接桿的第二端固定連接，第二固定針的另一端貫穿人的皮膚組織進而與人體內的第二斷骨固定連接。完成連接過后，就可以通過延長連接桿，進而帶動人體內的骨骼拉伸(使第一斷骨與第二斷骨之間的距離增大)，當牽拉到既定長度后，第一斷骨和第二斷骨斷口處的骨膜成骨逐漸成熟，進而形成髓腔結構，等到血運建立后，再將外架及金屬固定針拆除即可。骨外固定術雖然容易實現(xiàn)骨骼拉伸，但是也存在著不少問題，例如患者因連接著連接桿而導致生活不便，又例如第一固定針和第二固定針的針道容易感染等。

骨內固定術一般需要使用的醫(yī)療器材包括髓內針、第一固定針和第二固定針。髓內針設置于人體的內部，其一端插入第一斷骨中，并通過第一固定針完成與第一斷骨的固定連接；其另一端插入第二斷骨中，并通過第二固定針完成與第二斷骨的固定連接。骨內固定術雖然可以避免因外置連接桿而帶來的生活不便和因固定針貫穿人體而帶來的針道感染問題，但也存在較大的問題。隨著時間的推移，人體會生長，肢體會變長，因此原來被植入人體的髓內針的長度就顯得不足，需要二次手術，將原來的髓內針取出，植入新的、長度更長的髓內針。這樣無疑會為人體帶來較大的傷害和較多的不方便。

因此，需要一種無需二次手術即可實現(xiàn)斷骨延長的髓內針。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于：提供一種髓內針，在驅動磁場的作用下，無需二次手術即可實現(xiàn)斷骨延長。

為達此目的，本發(fā)明提供一種髓內針，包括第一假體和第二假體；

所述第一假體的第一端設有貫穿所述第一假體的第一貫穿孔，所述第一假體的第二端設有第一空腔；所述第二假體的第一端設有第二空腔并伸入所述第一空腔中，所述第二假體的第二端設有貫穿所述第二假體的第二貫穿孔；

所述第一空腔從遠離所述第二假體的一端到靠近所述第二假體的一端依次設置有磁塊、減速箱和絲桿；所述減速箱的輸入軸在所述磁塊的驅動下繞所述輸入軸的軸線轉動，所述絲桿在所述減速箱的輸出軸的驅動下繞所述絲桿的軸線轉動，所述絲桿伸入所述第二空腔中并與所述第二空腔螺紋連接；

所述第一假體與所述第二假體沿所述絲桿的延伸方向滑動連接。

具體地，將髓內針植入人體：將第一假體的第一端沿第一斷骨的延伸方向插入第一斷骨中，使用第一固定針貫穿第一貫穿孔進而使第一斷骨與第一假體固定連接；將第二假體的第二端沿第二斷骨的延伸方向插入第二斷骨中，使用第二固定針貫穿第二貫穿孔進而使第二斷骨與第二假體固定連接。隨著時間的推移，人體會生長，因此，需要適當?shù)难娱L髓內針的整體長度以實現(xiàn)骨骼拉伸(使第一斷骨與第二斷骨之間的距離增大)。此時需要將已經(jīng)植入髓內針的肢體放置在交變磁場中，交變磁場的s極和n極會不停地交替變換，磁塊在交變磁場作用下會繞自身的軸線高速轉動。高速轉動的磁塊帶動減速箱的輸入軸轉動，進而使輸出軸帶動絲桿轉動。由于第一假體與第二假體只能沿絲桿的延伸方向滑動連接，不能發(fā)生垂直于絲桿的延伸方向的相對轉動，所以當絲桿與第二腔體螺紋連接時，第二腔體會沿著絲桿的延伸方向遠離減速箱，最終實現(xiàn)髓內針的整體長度的增加，進而使第一斷骨與第二斷骨之間的距離增大。當然，根據(jù)此原理，也可以使第二腔體沿著絲桿的延伸方向靠近減速箱，最終實現(xiàn)髓內針的整體長度的減小，進而使第一斷骨與第二斷骨之間的距離減小。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述磁塊固定在所述減速箱的輸入軸上，且所述磁塊的軸線與所述減速箱的輸入軸的軸線在一條直線上；

所述減速箱的輸出軸與所述絲桿固定連接，且所述減速箱的輸出軸的軸線與所述絲桿的軸線在一條直線上。

優(yōu)選地，磁塊固定于第一軸上，第一軸通過齒輪、皮帶或者鏈條與減速箱的輸入軸連接。

優(yōu)選地，減速箱的輸出軸通過齒輪、皮帶或者鏈條與絲桿連接。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一空腔的內壁設有凸臺，所述第二假體的第一端的外表面設有滑槽，所述凸臺插入所述滑槽中并與所述滑槽滑動連接；

所述滑槽的延伸方向與所述絲桿的延伸方向平行。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一空腔的內壁設有滑槽，所述第二假體的第一端的外表面設有凸臺，所述凸臺插入所述滑槽中并與所述滑槽滑動連接；

所述滑槽的延伸方向與所述絲桿的延伸方向平行。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述磁塊為永磁體。

具體地，將磁塊設置為永磁體，可以規(guī)避磁塊被消磁的風險。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一假體靠近所述磁塊的一端設有若干通槽，所述通槽連通所述第一空腔與所述第一假體的外部空間；

所述通槽中填充有塑料封板。

優(yōu)選地，所述通槽的數(shù)量為2個。

具體地，由于髓內針植入人體后，患者在行走、站立或跑動時會有較大沖擊載荷，因此，髓內針的主體部分(包括第一假體和第二假體等)一般均是采用金屬結構以增加其強度，但金屬結構對磁場會造成屏蔽效應，因此，需要在磁塊周圍的第一假體上開設通槽，植入塑料材質的塑料封板，既可以起到包覆保護磁塊的作用，又能保證外部的交變磁場可以透過塑料封板作用到磁塊上。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述減速箱還包括減速齒輪組，所述減速箱的輸入軸和所述減速箱的輸出軸通過減速齒輪組齒輪連接。

優(yōu)選地，所述減速箱的輸入軸的轉速與所述減速箱的輸出軸的轉速之比大于或者等于1000：1。

具體地，磁塊為圓柱體結構，沿徑向被磁化，材料為釹鐵硼磁性材料。減速箱設計的主要目的是獲得較大的輸出轉矩進而轉動絲桿。經(jīng)過大量的試驗表明，當減速比在1000:1以上時，髓內針可以有效克服人體組織結構之間的拉力，輸出轉矩可以較順暢的通過絲杠轉化為的第二假體的直線驅動力。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述絲桿的螺距在0.8mm以上且在1.2mm以下。

優(yōu)選地，所述絲桿的螺距為1mm。絲杠的螺距設計為1mm，如果有需要，可以每天延長兩次，每次延長0.5mm。這樣的延長速度對于人體來說是可以接受的，因為病人也需要慢慢適應延長時對自身造成的不適，緩慢延長不會對病人身體造成附加損害。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第二空腔靠近所述減速箱的一端安裝有螺母，所述螺母的軸線與所述減速箱的輸出軸的軸線在一條直線上，所述螺母與所述絲桿螺紋連接。

作為一種優(yōu)選的實施方式，

所述第一假體的直徑在8.5mm以上且在12.5mm以下；

所述第二假體的第二端的直徑在8.5mm以上且在12.5mm以下。

優(yōu)選地，所述第一假體的直徑等于第二假體的第二端的直徑。具體地，髓內針的外徑為8.5mm、10.5mm或者12.5mm等，以滿足骨骼尺寸不同的患者。隨著絲杠旋轉，第二假體推動第二斷骨移動，增加了缺損段的長度，起到延長肢體長度的目的。

本發(fā)明的有益效果為：提供一種髓內針，通過設置磁塊、減速箱和絲桿，進而實現(xiàn)在驅動磁場的作用下，無需二次手術即可完成斷骨延長操作。

附圖說明

下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為實施例一提供的髓內針的外觀示意圖；

圖2為實施例一提供的髓內針的剖面示意圖；

圖3是圖2中a處的放大示意圖；

圖4是實施例一提供的第二假體的結構示意圖；

圖5為實施例二提供的磁驅平臺的外觀示意圖；

圖6為實施例二提供的磁驅平臺的內部結構示意圖。

圖中：

1、第一假體；101、第一貫穿孔；

2、第二假體；201、第二貫穿孔；202、凸臺；

3、原生骨頭；301、第一斷骨；302、第二斷骨；

4、磁塊；

5、減速箱；501、輸入軸；502、輸出軸；

6、絲桿；

7、螺母；

8、面板；

9、框架；901、第一立桿；902、第二立桿；903、第三立桿；904、第四立桿；905、第一上橫桿；906、第一中橫桿；907、第二中橫桿；908、第三中橫桿；909、第一下橫桿；910、第二下橫桿；911、第三下橫桿；

10、第一隔板；

11、顯示屏幕；

12、交變磁場發(fā)生器；

13、鞍座；

14、萬向輪；

15、拉手；

16、第一固定針；

17、第二固定針；

18、塑料封板。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。

實施例一

如圖1～圖4所示，一種髓內針，包括第一假體1和第二假體2。第一假體1的第一端設有貫穿第一假體1的第一貫穿孔101，第一假體1的第二端設有第一空腔；第二假體2的第一端設有第二空腔并伸入第一空腔中，第二假體2的第二端設有貫穿第二假體2的第二貫穿孔201。第一空腔從靠近第二假體2的一端到遠離第二假體2的一端依次設置有磁塊4、減速箱5和絲桿6；減速箱5的輸入軸501在磁塊4的驅動下繞輸入軸501的軸線轉動，絲桿6在減速箱5的輸出軸502的驅動下繞絲桿6的軸線轉動，絲桿6伸入第二空腔中并與第二空腔螺紋連接。第一假體1與第二假體2沿絲桿6的延伸方向滑動連接。

具體地，人體內的原生骨頭3斷裂成第一斷骨301和第二斷骨302。將髓內針植入人體：將第一假體1的第一端沿第一斷骨301的延伸方向插入第一斷骨301中，使用第一固定針16貫穿第一貫穿孔101進而使第一斷骨301與第一假體1固定連接；將第二假體2的第二端沿第二斷骨302的延伸方向插入第二斷骨302中，使用第二固定針17貫穿第二貫穿孔201進而使第二斷骨302與第二假體2固定連接。隨著時間的推移，人體會生長，因此，需要適當?shù)难娱L髓內針的整體長度以實現(xiàn)骨骼拉伸(使第一斷骨301與第二斷骨302之間的距離增大)。此時需要將已經(jīng)植入髓內針的肢體放置在交變磁場中，交變磁場的s極和n極會不停地交替變換，磁塊4在交變磁場作用下會繞自身的軸線高速轉動。高速轉動的磁塊4帶動減速箱5的輸入軸501轉動，進而使輸出軸502帶動絲桿6轉動。由于第一假體1與第二假體2只能沿絲桿6的延伸方向滑動連接，不能發(fā)生垂直于絲桿6的延伸方向的相對轉動，所以當絲桿6與第二腔體螺紋連接時，第二腔體會沿著絲桿6的延伸方向遠離減速箱5，最終實現(xiàn)髓內針的整體長度的增加，進而使第一斷骨301與第二斷骨302之間的距離增大。當然，根據(jù)此原理，也可以使第二腔體沿著絲桿6的延伸方向靠近減速箱5，最終實現(xiàn)髓內針的整體長度的減小，進而使第一斷骨301與第二斷骨302之間的距離減小。

于本實施例中，磁塊4固定在減速箱5的輸入軸501上，且磁塊4的軸線與減速箱5的輸入軸501的軸線在一條直線上；減速箱5的輸出軸502與絲桿6固定連接，且減速箱5的輸出軸502的軸線與絲桿6的軸線在一條直線上。于其它實施例中，磁塊4固定于第一軸上，第一軸通過齒輪、皮帶或者鏈條與減速箱5的輸入軸501連接；減速箱5的輸出軸502通過齒輪、皮帶或者鏈條與絲桿6連接。

于本實施例中，第一空腔的內壁設有滑槽，第二假體2的第一端的外表面設有凸臺202，凸臺202插入滑槽中并與滑槽滑動連接；滑槽的延伸方向與絲桿6的延伸方向平行。于其它實施例中，第一空腔的內壁設有凸臺202，第二假體2的第一端的外表面設有滑槽，凸臺202插入滑槽中并與滑槽滑動連接；滑槽的延伸方向與絲桿6的延伸方向平行，由此實現(xiàn)第一假體1與第二假體2沿絲桿6的延伸方向滑動連接。

于本實施例中，磁塊4為永磁體。具體地，將磁塊4設置為永磁體，可以規(guī)避磁塊4被消磁的風險。于其它實施例中，磁塊4也可以為普通磁鐵。

于本實施例中，第一假體1靠近磁塊4的一端設有2個通槽，通槽連通第一空腔與第一假體1的外部空間；通槽中填充有塑料封板18。具體地，由于髓內針植入人體后，患者在行走、站立或跑動時會有較大沖擊載荷，因此，髓內針的主體部分(包括第一假體1和第二假體2等)一般均是采用金屬結構以增加其強度，但金屬結構對磁場會造成屏蔽效應，因此，需要在磁塊4周圍的第一假體1上開設通槽，植入塑料材質的塑料封板18，既可以起到包覆保護磁塊4的作用，又能保證外部的交變磁場可以透過塑料封板18作用到磁塊4上。于其它實施例中，通槽的數(shù)量也可以為1個、3個、4個或者更多個。

于本實施例中，減速箱5還包括減速齒輪組，減速箱5的輸入軸501和減速箱5的輸出軸502通過減速齒輪組齒輪連接；減速箱5的輸入軸501的轉速與減速箱5的輸出軸502的轉速之比等于1000：1。于其它實施例中，減速箱5的輸入軸501的轉速與減速箱5的輸出軸502的轉速之比等于1100：1、1200：1、1300：1甚至更大。具體地，磁塊4為圓柱體結構，沿徑向被磁化，材料為釹鐵硼磁性材料。減速箱5設計的主要目的是獲得較大的輸出轉矩進而轉動絲桿6。經(jīng)過大量的試驗表明，當減速比在1000:1以上時，髓內針可以有效克服人體組織結構之間的拉力，輸出轉矩可以較順暢的通過絲杠轉化為的第二假體2的直線驅動力。

于本實施例中，絲桿6的螺距為1mm，如果有需要，可以每天延長兩次，每次延長0.5mm。由于減速比在1000甚至更多，所以每驅動第二假體2移動1mm需要磁塊4旋轉1000圈或者更多，外部驅動磁場的交變頻率為50hz(3000rpm)，每驅動第二假體2移動1mm需要大約3.5分鐘。這樣的驅動速度和延長時間對于肢體延長來說是可以接受的，因為病人也需要慢慢適應延長時對自身造成的不適，緩慢延長不會對病人身體造成附加損害。于其它實施例中，絲桿6的螺距為0.8mm、0.9mm、1.1mm或者1.2mm。

于本實施例中，第二空腔靠近減速箱5的一端安裝有螺母7，螺母7的軸線與減速箱5的輸出軸502的軸線在一條直線上，螺母7與絲桿6螺紋連接。由此實現(xiàn)第二空腔與絲桿6的螺紋連接。于其它實施例中，也可以直接在第二空腔中加工螺紋，進而實現(xiàn)第二空腔與絲桿6的螺紋連接。

于本實施例中，第一假體1的直徑等于第二假體2的第二端的直徑等于10mm。具體地，髓內針的外徑(即第一假體1的外徑和第二假體2的第二端的外徑)也可以為8.5mm、10.5mm或者12.5mm等，以滿足骨骼尺寸不同的患者。隨著絲杠6旋轉，第二假體2推動第二斷骨302移動，增加了缺損段的長度，起到延長肢體長度的目的。于其它實施例中，第一假體1的直徑為8.5mm，第二假體2的直徑為9mm。

實施例二

本實施例提供一種磁驅平臺，可以配合實施例一中的髓內針工作，為髓內針提供驅動磁場，進而在無需二次手術的情況下實現(xiàn)斷骨延長。

如圖5～圖6，一種磁驅平臺，包括框架9和包覆框架9的面板8?？蚣?包括均豎直設置的第一立桿901、第二立桿902、第三立桿903和第四立桿904；第一立桿901和第二立桿902的長度相等，第三立桿903和第四立桿904的長度相等，第一立桿901的長度大于第二立桿902的長度；第三立桿903的上端通過第一上橫桿905與第一立桿901連接，第三立桿903的上端通過第二上橫桿與第四立桿904的上端連接，第四立桿904的上端通過第三上橫桿與第二立桿902連接；第三立桿903的中部通過第一中橫桿906與第一立桿901連接，第三立桿903的中部通過第二中橫桿907與第四立桿904的中部連接，第四立桿904的中部通過第三中橫桿908與第二立桿902連接；第三立桿903的下端通過第一下橫桿909與第一立桿901連接，第三立桿903的下端通過第二下橫桿910與第四立桿904的下端連接，第四立桿904的下端通過第三下橫桿911與第二立桿902連接。第一上橫桿905與第一中橫桿906之間設有交變磁場發(fā)生器12，第一中橫桿906和第三中橫桿908上設置有兩個延伸方向與第二中橫桿907的延伸方向平行的支撐桿，支撐桿上設置有鞍座13，交變磁場發(fā)生器12固定在鞍座13上。交變磁場發(fā)生器12包括外殼和位于外殼的內部的線圈，交變磁場發(fā)生器12的中部設有圓柱形的治療通道，治療通道的軸線與第二中橫桿907的延伸方向平行。面板8與治療通道的軸線垂直的兩側面均設有治療通孔，治療通孔的軸線與治療通道的軸線在一條直線上，治療通孔連通面板8的外部空間和治療通道。

具體地，將已經(jīng)植入髓內針的肢體(上臂、下臂、大腿、小腿等)伸入治療通道中，然后啟動磁驅平臺。交變磁場發(fā)生器12在肢體外圍產生交變磁場，磁塊4在交變磁場作用下會繞自身的軸線高速轉動。高速轉動的磁塊4帶動減速箱5的輸入軸501轉動，進而使輸出軸502帶動絲桿6轉動。由于第一假體1與第二假體2只能沿絲桿6的延伸方向滑動，不能發(fā)生垂直于絲桿6的延伸方向的相對轉動，所以當絲桿6與第二腔體螺紋連接時，第二腔體會沿著絲桿6的延伸方向遠離減速箱5，最終實現(xiàn)髓內針的整體長度的增加。當然，根據(jù)此原理，也可以使第二腔體沿著絲桿6的延伸方向靠近減速箱5，最終實現(xiàn)髓內針的整體長度的減小。治療通道的軸線水平設置，可以方便人體坐著將手伸入治療通道中或者方便人體躺著將腳伸入治療通道中。由此即可實現(xiàn)無需二次手術就達到斷骨延長的目的。進一步地，磁驅平臺的基本原理是將交流電轉化為交變磁場，對處于磁場范圍之內的磁塊4可以實現(xiàn)非接觸遠程驅動，尤其是在包括骨科在內的醫(yī)療手術領域，該磁驅平臺可以在非接觸的狀態(tài)下遠程驅動人體內的磁塊4轉動，進而實現(xiàn)不用二次開刀的無創(chuàng)延長假體操作。具體地，框架9采用整體焊接鋼結構設計，面板8由折彎鋼板制成，結構緊湊堅固，不易損壞。

于本實施例中，第一上橫桿905和第三上橫桿上設置有水平放置的第一隔板10；控制裝置通過螺栓固定于第一隔板10上，控制裝置與交變磁場發(fā)生器12電氣連接。具體地，控制裝置包括dsp數(shù)字芯片、pid閉環(huán)控制系統(tǒng)和plc控制單元等?？刂蒲b置可以對電源電壓、電源頻率以及磁場強度、磁場頻率等進行智能控制，可根據(jù)實際需求進行相應調整，達到最佳操作效果。

面板8上安裝有顯示屏幕11，顯示屏幕11的上部到第一立桿901的距離小于顯示屏幕11的下部到第一立桿901的距離；顯示屏幕11用于提供人機交互界面，顯示屏幕11與控制裝置電氣連接。具體地，將顯示屏幕11傾斜向上設置便于患者或者醫(yī)療人員從上往下的觀看顯示屏幕11和在顯示屏幕11上進行操作。用戶可以通過顯示屏幕11直接讀取磁驅平臺的工作狀態(tài)，包括電池電壓、電池電流、磁場強度、磁場頻率等工作狀態(tài)及工作參數(shù)，并且可以根據(jù)實際需要對上述參數(shù)進行設置調整。于本實施例中，顯示屏幕11為觸摸屏。具體地，觸摸屏幕方便快捷，易于使用，簡潔直觀。于其它實施例中，顯示屏幕11為非觸摸屏，配合與控制裝置電氣連接的物理按鍵工作。

第一下橫桿909和第三下橫桿911上設置有水平設置的第二隔板；電源系統(tǒng)固定于第二隔板上；電源系統(tǒng)位于第一下橫桿909和第一中橫桿906之間，電源系統(tǒng)與控制裝置電氣連接。于本實施例中，電源系統(tǒng)包括整流設備、直流配電設備、蓄電池組、直流變換器和機架電源設備。具體地，電源系統(tǒng)可以將蓄電池組的直流電轉換為交流電，進而得到交變電流。配備蓄電池組的磁驅平臺可以不受插座位置的限制，隨意移動到任何醫(yī)療位置，便于使用。于其它實施例中，電源系統(tǒng)也可以不配備蓄電池組，直接將220v的家用交流電轉化為高頻的交換電流。

于本實施例中，框架9的底部設有四個萬向輪14，面板8的正前方和后方均設有拉手15。具體地，框架9的底部加裝四個萬向輪14便于整體移動，在面板8上安裝拉手15便于推拉磁驅平臺。

本文中的“第一”、“第二”、“第三”等僅僅是為了在描述上加以區(qū)分，并沒有特殊的含義。

另外需要聲明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容。