椎體爆裂骨折仿生微創(chuàng)手術(shù)器械設(shè)計.pdf

1、微創(chuàng)手術(shù)具有創(chuàng)傷小、出血少、恢復(fù)快等特點，已成為當(dāng)代醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。作為微創(chuàng)手術(shù)的一個部分，脊柱微創(chuàng)外科的發(fā)展也越加迅猛。但是，針對具有椎體后壁骨折、碎骨侵占椎管的B型脊椎爆裂性骨折，目前多采用傳統(tǒng)開放式手術(shù)治療，微創(chuàng)手術(shù)難以發(fā)揮優(yōu)勢。
　　本文針對B型胸腰椎爆裂性骨折的微創(chuàng)手術(shù)需求，設(shè)計了相應(yīng)的微創(chuàng)手術(shù)器械。該器械可通過椎弓根通道進(jìn)入椎體內(nèi)腔，消除侵入椎管的碎骨，對椎體骨折的后壁進(jìn)行重建。為使器械前端的夾持鉗在椎體內(nèi)

2、腔狹小空間內(nèi)可對碎骨進(jìn)行牢固夾持，本文模仿鱷魚頜骨特殊力學(xué)結(jié)構(gòu)，對夾持鉗結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿生設(shè)計，有效提高夾持鉗的強(qiáng)度和夾持可靠性。采用逆向工程方法，結(jié)合Minics、Geomagic和Solidworks三種軟件，對鱷魚頜骨進(jìn)行三維實體重構(gòu)，使用有限元法分析其頜骨結(jié)構(gòu)特點，提取能增大頜骨整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的骨骼力學(xué)特征，用于對所設(shè)計的器械夾持鉗進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。為實現(xiàn)夾持鉗兩個部分的運(yùn)動，采用連桿作為運(yùn)動的傳輸機(jī)構(gòu)，保證了力傳遞過程中的穩(wěn)定性;采用螺

3、栓作為驅(qū)動部件，保證了夾持鉗定位過程中的準(zhǔn)確性;采用手柄作為驅(qū)動部件，保證了夾持鉗在閉合過程中較大夾持力的產(chǎn)生。根據(jù)傳動部件和執(zhí)行部件的運(yùn)動要求，設(shè)計主體結(jié)構(gòu)，形成完整的器械整體;整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足了手術(shù)的要求，同時，部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計使得器械的功能更加完善。
　　本文還根據(jù)B型胸腰椎爆裂性骨折的形成機(jī)理，采用人工處理的方法和壓縮實驗的方法得到了羊椎骨、牛椎骨和人椎骨的爆裂性骨折模型;探究了B型爆裂性骨折模型制備過程中的一些重要因