本實用新型涉及醫療器械領域，尤其是涉及一種用于骨外科矯正、骨折復位的電動泰勒空間骨外固定支架。
背景技術：
泰勒醫生改進ILizarov外固定系統，將六個可伸縮的延長桿傾斜地連接近端和遠端環上，并在連接點處可以自由旋轉，只要調節其中一根延長桿的長度，一個環就會相對另一個環改變位置。泰勒架是標準的Stewart平臺的六自由度并聯機構，具有剛度大、承載能力強、位置誤差不累計，高穩定性、高精度等特點。但現在臨床上使用的泰勒空間支架主要以純機械結構形式為主，手術過程中對泰勒架各延長桿長度的調節需要人工識別各延長桿編號，醫生依據電腦程序計算出的延長桿長度調節處方，手動進行定期定量調節，由于延長桿數目較多，操作繁瑣且精度較差，對醫生的操作水平要較高。也有泰勒架的各延長桿均裝有電機，可進行自動調節延長桿長度，但這種泰勒架需要電機較多、造成成本增加，且電機較多會增加泰勒架整體重量，增加了患者的負重，會一定程度上影響患者的康復。
技術實現要素：
為了克服現有泰勒架的存在的不足，本實用新型提供了一種能夠提高手術安全性、降低手術難度的可拆卸、易操作的電動泰勒空間骨外固定支架。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種電動泰勒空間骨外固定支架，包括近端環、遠端環、延長桿、鋼針和鋼針固定座，所述近端環和遠端環均為帶有圓孔的金屬環；所述延長桿包括螺柱和套筒，所述螺柱可滑動的套裝在所述套筒內，所述套筒的上端通過萬向節與所述近端環鉸接，所述螺柱的下端通過萬向節與所述遠端環鉸接，所述固定支架還包括驅動電機、互聯網控制模塊和用戶終端；
所述套筒的下端設有齒輪箱，所述齒輪箱內設有第一齒輪和第二齒輪，所述第二齒輪與第一齒輪并排布置并相互嚙合，所述第一齒輪的中心設有內螺紋，所述螺柱設有外螺紋，所述外螺紋與所述內螺紋配合連接；所述第二齒輪的中心設有槽孔，所述驅動電機安裝在所述齒輪箱上，所述驅動電機的輸出軸安裝在所述槽孔內，所述驅動電機的輸出軸的截面形狀與所述槽孔的形狀相同；
每個延長桿上設有用于識別相應延長桿編號的磁感應片，所述互聯網控制模塊包含控制器、用于識別磁感應片的磁感應片識別器、電機驅動器和WIFI通信模塊，所述用戶終端與所述WIFI通信模塊連接，所述WIFI通信模塊與所述控制器連接，所述控制器分別與所述磁感應片識別器、電機驅動器連接，所述電機驅動器與所述驅動電機連接。
進一步，所述固定支架還包括內六角扳手，所述槽孔為內六角槽孔，所述內六角扳手與所述內六角槽孔配合連接。
再進一步，所述驅動電機通過U型電機夾緊塊可拆卸的安裝在所述齒輪箱上，所述U型電機夾緊塊通過鎖緊螺栓安裝在第二齒輪一側的齒輪箱上。
再進一步，所述驅動電機為伺服電機。
再進一步，所述用戶終端為手機APP終端或Web終端。
再進一步，所述第一齒輪與所述第二齒輪為同規格的直齒輪。
再進一步，所述磁感應片識別器通過接口貼片來識別磁感應片，所述接口貼片貼在所述磁感應片上。
再進一步，所述互聯網控制模塊還包括殼體，所述控制器、用于識別磁感應片的磁感應片識別器、電機驅動器和WIFI通信模塊均設置在所述殼體內，所述殼體上還設有用于電機線插入的電機驅動插口和用于磁感應片識別器進行識別磁感應片的識別接口。
再進一步，所述磁感應片設置在所述齒輪箱上。
更進一步，所述帶有圓孔的金屬環的環形可以為全環或2/3環或半環或C 型環或U型環。
本實用新型的有益效果在于：1、實現了電動調節泰勒空間骨外固定支架，可自動識別各延長桿編號，可根據病人病例號通過手機APP或者Web終端，利用WIFI傳輸給控制器各延長桿長度調節處方的相關數據，驅動電機調節延長桿長度，降低手術難度，提高手術安全性和準確性；2、泰勒空間骨外固定支架平時骨骼固定時，延長桿上并不配有驅動電機，減輕了患者的負重，只有在調節延長桿長度時，只需一個驅動電機和U型電機夾緊依次對各延長桿調節，降低了成本；3、泰勒空間骨外固定支架各延長桿上具有手動接口，即每個延長桿上的第二齒輪上的內六角槽孔，在驅動電機驅動失靈或使用不方便時，可通過內六角扳手手動調節，簡單方便易操作。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是一延長桿裝有驅動電機的結構示意圖。
圖3是延長桿上的齒輪箱內部的結構示意圖。
圖4是U型電機夾緊的結構示意圖。
圖5是驅動電機和U型電機夾緊塊的單獨裝配的結構示意圖。
圖6是互聯網控制模塊的原理框圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型進一步說明：
參照圖1～圖6，一種電動泰勒空間骨外固定支架，包括近端環1、遠端環2、延長桿3、鋼針和鋼針固定座，所述近端環1和遠端環2均為帶有圓孔的金屬環；所述延長桿3包括螺柱11和套筒5，所述螺柱11可滑動的套裝在所述套筒5內，所述套筒5的上端通過萬向節4與所述近端環1鉸接，所述螺柱11的下端通過萬向節與所述遠端環2鉸接，所述固定支架還包括驅動電機8、互聯網控制模塊和用戶終端；
所述套筒5的下端設有齒輪箱7，所述齒輪箱7內設有第一齒輪12和第二齒輪13，所述第二齒輪13與第一齒輪12并排布置并相互嚙合，所述第一齒輪 12的中心設有內螺紋，所述螺柱11設有外螺紋，所述外螺紋與所述內螺紋配合連接；所述第二齒輪13的中心設有槽孔，所述驅動電機8安裝在所述齒輪箱7 上，所述驅動電機8的輸出軸安裝在所述槽孔內，所述驅動電機8的輸出軸的截面形狀與所述槽孔的形狀相同；
每個延長桿上設有用于識別相應延長桿編號的磁感應片6，所述互聯網控制模塊包含控制器、用于識別磁感應片的磁感應片識別器、電機驅動器和WIFI通信模塊，所述用戶終端與所述WIFI通信模塊連接，所述WIFI通信模塊與所述控制器連接，所述控制器分別與所述磁感應片識別器、電機驅動器連接，所述電機驅動器與所述驅動電機8連接。
進一步，所述固定支架還包括內六角扳手，所述槽孔為內六角槽孔，所述內六角扳手與所述內六角槽孔配合連接。
再進一步，所述驅動電機8通過U型電機夾緊塊9可拆卸的安裝在所述齒輪箱7上，所述U型電機夾緊塊9通過鎖緊螺栓10安裝在第二齒輪13一側的齒輪箱上。
再進一步，所述驅動電機8為伺服電機。
再進一步，所述用戶終端為手機APP終端或Web終端。
再進一步，所述第一齒輪12與所述第二齒輪13為同規格的直齒輪。
再進一步，所述磁感應片識別器通過接口貼片來識別磁感應片，所述接口貼片貼在所述磁感應片上。
再進一步，所述互聯網控制模塊還包括殼體，所述控制器、用于識別磁感應片的磁感應片識別器、電機驅動器和WIFI通信模塊均設置在所述殼體內，所述殼體上還設有用于電機線插入的電機驅動插口和用于磁感應片識別器進行識別磁感應片的識別接口。
再進一步，所述磁感應片設置在所述齒輪箱7上。
更進一步，所述帶有圓孔的金屬環的環形可以為全環或2/3環或半環或C 型環或U型環。
本實施例中，所述驅動電機8的輸出軸為六棱柱型并與所述內六角槽孔相配合連接，所述互聯網控制模塊為一集成外置控制盒，所述控制盒包括殼體，殼體上留有用于電機線插入的電機驅動插口和用于磁感應片識別器進行識別磁感應片的識別接口，將磁感應片識別器的接口貼片貼在相應延長桿的磁感應片上，可以根據病人病例號通過手機APP終端或者Web終端，利用wifi傳輸給控制器各延長桿長度調節處方的相關數據，通過磁感應片識別器識別延長桿編號，根據處方驅動伺服電機8對相應延長桿3長度進行調節。
如圖1所示，近端環1和遠端環2為帶有圓孔的金屬環，結構上可以是全環、2/3環、半環、C型環、U型環，根據患者的實際情況選擇不同的固定環；鋼針可以為醫用橄欖針、克氏針、外固定針，鋼針固定座結構可分為四棱固定立柱、孔針座、槽針座等；所述近端環1和遠端環2分別依次套入患者肢體患處的上端和下端，所述鋼針進行骨骼穿針，將鋼針穿過鋼針固定座，用螺栓連接一起固定在近端環1或遠端環2的圓孔上，使用鋼針固定座與近端環1或遠端環2連接固定，所述近端環1和遠端環2通過六根延長桿3兩端的萬向節按一定規則連接構成六自由度并聯結構，可通過調節六根延長桿長度實現上下骨段骨外科矯正和骨折復位。
如圖2、圖3所示，第一齒輪12與第二齒輪13為兩個大小同規格的齒輪并且相互嚙合傳動，其中第一齒輪12中心的螺紋孔與螺柱連接，第二齒輪13中心的內六角槽孔用于驅動電機8的傳動和手動調節；所述內六角扳手，為常見內六角螺栓拆卸工具，用于U型電機夾緊塊9的快速裝夾和拆卸，在驅動電機 8驅動失靈或不方便時，可以使用內六角扳手插入延長桿上齒輪箱中第二齒輪 13的內六角槽孔進行手動調節；各延長桿上的齒輪箱上裝有磁感應片6，用于識別各延長桿編號；
所述延長桿3上裝有齒輪箱7，所述驅動電機8的輸出軸可插入齒輪箱中第二齒輪13的內六角槽孔內，使用U型電機夾緊塊將驅動電機8和延長桿3固定成一體，驅動電機的輸出軸轉動帶動第二齒輪13轉動，而同時第二齒輪13帶動第一齒輪12轉動，第一齒輪12通過螺紋傳動實現螺柱11相對于套筒運動，進而實現延長桿3的縮短或延長；延長桿3的長度調節完成后，松動鎖緊螺栓 10，可取下U型電機夾緊塊9和驅動電機8，按照調節處方對剩余延長桿依次進行調節。
如圖4和圖5所示，鎖緊螺栓10自下而上穿過所述U型電機夾緊塊9將U 型電機夾緊塊9固定在所述齒輪箱7上。
本實用新型的使用方法為：
步驟1：通過醫生對患者診斷，參考X光片，將近端環1和遠端環2分別套在患者肢體患處兩側，將鋼針進行骨骼穿針，使用鋼針固定座將鋼針固定在近端環1或遠端環2的圓孔中，使用六根延長桿3將近端環1和遠端環2按一定規則連接構成六自由度并聯結構。
步驟2：如圖6所示，使用手機APP終端或者Web終端根據病人病歷號獲取各延長桿長度調節處方的相關數據，利用WIFI通信模塊傳輸給互聯網控制模塊的控制器，使U型電機夾緊塊9將驅動電機8和一個延長桿3固定成一體，將磁感應片識別器靠近此延長桿，確認安裝好后，互聯網控制模塊的控制器根據磁感應識別器識別的相應延長桿編號數據，控制電機驅動器驅動驅動電機8 調整此延長桿的長度。
步驟3：調整完一根延長桿后，松動U型電機夾緊塊上的的鎖緊螺栓10，安裝到下一根延長桿上，重復步驟2直至完成對所有延長桿長度的調節。
本實用新型可以實現自動識別各延長桿編號，通過一個驅動電機按順序對各延長桿長度進行自動調節，可以根據病人病例號通過手機APP終端或者網頁利用WIFI傳輸給控制器各延長桿長度調節處方的相關數據，調節精度高，具有更高的準確性和安全性，而且減輕臨床醫生的手術強度，大大提升了手術的成功率；同時在后期康復過程中，患者在家也可以自己使用驅動電機調節延長桿長度；延長桿上還配有手動接口，即每個延長桿上的第二齒輪上的內六角槽孔，當電機驅動失靈或使用不方便時，可根據電腦調節處方使用內六角扳手進行手動調節各延長桿長度。
上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本實用新型專利的權利保護范圍內。