第1 章 绪论
1.1 课题研究的目的及意义
因此，在脊柱外科手术中，急需一种体积小、转速高的手术器械来解决目前的手术现状。微气钻作为一种手术器械自70 年代在日本问世以来，给脊柱外科带来一场革命。它体积小、重量轻、使用灵巧，解决了用其他器械难以很好解决的医疗难题。特别是在颈椎外科开拓了新的手术技术，开展了各种手术方法，手术治疗脊髓型颈椎综合症病人的疗效有了提高。我国自80 年代在一些大医院开始应用该器械，对其在脊柱外科所起的作用给予了肯定，但至今仍未在基层普及应用，因为目前的微气钻还存在一定的问题：(1)它没有自动注水装置。骨钻孔时会产生摩擦热，而热的产生会影响骨的愈合，因其没有自动注水装置，需要专人注水降温，给使用带来了不便，同时也增加了人员的消耗。(2)转矩较小，钻轴磨损情况比较严重，使用周期短。(3)钻头裸露太长，易缠绕软组。本课题的研究目的是要设计一种新型的骨科医疗手术机构，即能代替目前骨科手术中常用的骨钻，应用于手术操作空间较大的部位，又能弥补现有微气钻的不足，应用于颈椎综合症的治疗，以提高颈椎外科手术的治疗效果，使其能满足各种骨科手术的要求。该机构以压缩空气为动力源，对环境无污染，工作噪音小，转速高，切削力小，所以操作时病人痛苦小，只有轻微的振动和摩擦，让病人及操
1.2 医疗器械发展概况
6 世纪后，西医开始传入我国。19 世纪30 年代，西医院在我国建立，但当时政府没有重视发展医疗器械工业，一直依赖进口。解放前，全国生产医疗器械，仅有70 多个器械小作坊，两个官僚企业办的医疗器械厂，全部人员仅有3 千人。解放后，党和政府大力发展卫生事业，于1950 年已能生产一些手术器械和理疗设备。1952 年试制成我国第一台200mAX 线诊断机，接着国产医用电子仪器一一问世，逐步逐项填补了国内的空白。
1.2.1.2 近发表展概况
到1986 年底，医药行业拥有企业480 多个，专业研究所12 个，职工12.6 万多人。1986 年工业总产值达15.6 亿元，“六五”第2 章 骨科医疗手术机构工作原理及理论依据本课题所研制的骨科医疗手术机构主要用于骨科手术中，可实现对骨质的钻削、磨削和切割多功能操作，且其结构简单，使用方便、灵活。本章主要介绍该机构的工作原理及与之相关的理论知识。
2.1 常用骨科手术器械
随着医学科学的发展，在骨科疾患的诊断和治疗方面均取得了长足进展，临床疗效也明显提高。骨科诸多治疗方法中，手术治疗占有极重要的地位。进行骨科手术必须要有专门的骨科手术器械，手术器械选择的恰当与否直接影响着手术的疗效。为了使骨科手术得以顺利进行，必须备有骨科专用的手术器械。骨科医师必须熟悉这些器械的性能和掌握使用技术，才能减少组织创伤和缩短手术时间，圆满地完成治疗任务。此外，某些手术器械还需要不断改进和创新。目前常用的骨科手术器械有：(1)止血带和驱血带 在四肢作手术时，若应用止血带，可使出血减至最低限度，从而使手术野清晰，易于辨认各种组织，便于手术操作，缩短手术时间。(2)牵开器 为了充分显露手术野，使手术易于进行，并保护组织，避免意外损伤，骨科手术除了应用一般的牵开器外，还可根据手术部位的不同，选用一些具有特殊性能的牵开器，如胫骨牵开器和自动牵开器等。在作脊柱手术时。应用自动牵开器除可充分显露手术野，并有压迫软组织、协助止血的作用。在其他一些手术中，应用自动牵开器，可以减少助手人数。
2.2 骨科医疗手术机构工作原理
上一节主要介绍了目前常用的一些骨科手术器械，但是对于手术操作空间狭小的部位进行手术，上述器械并不能满足手术的要求。例如在进行手术治疗颈椎椎管狭窄的病症时，由于手术可操作的空间很小，必须有特殊的手术器械来完成。大约在上世纪70 年代，微气钻在日本问世，专门用于脊柱外科的手术械，但是并未普及，因为此器械目前还存在着许多的问题，需要进一步的改进，以适应目前的手术需求。本课题研制的骨科医疗手术机构，不仅适用于身体任何部位的骨科手术当中，而且解决了目前微气钻在使用中的不足，从而更好地满足了骨科手术的需求。下面以微气钻为例借以说明本课题所设计的骨科医疗手术机构的工作原理。
第1 章 绪论.....................................1
1.1 课题研究的目的及意义..............1
1.2 医疗器械发展概况...........................2
1.3 气动技术...................................5
1.4 本文主要研究内容................................8
第2 章 骨科医疗手术机构工作原理及理论依据...........9
2.1 常用骨科手术器械.....................................9
2.2 骨科医疗手术机构工作原理........................10
结 论
本课题主要是在理论分析的基础上，对骨科医疗手术机构进行结构改进和创新设计。本文首次对骨科医疗手术机构的叶轮形状、驱动力矩等方面进行了深入的分析研究，对开发研制新型骨科手术机构有理论指导和实际意义。综合本文的研究成果，得到如下结论：(1)根据流体力学知识与力学理论研究设计了一种新型的适用于骨科医疗手术机构的叶片形状，为微型骨科医疗手术机构的叶片研究奠定了理论基础。(2)根据流体力学中取控制体的研究方法，建立了叶轮腔的气动力学模型，并对其进行了动力学分析，得出了冲动力及驱动力矩与气流速度及压强的计算关系式，并推出了驱动力矩与气流冲击面积的关系式。(3)在尽可能增大叶轮输出功率的前提下，根据叶片腔进气口的大小确定出叶轮的最佳叶片数量，并以得到较大的驱动力矩为准则，来确定进气管与排气管的位置，为机构各参数的确定提供了理论依据。(4)根据气流对叶片腔冲击面积的变化，将叶轮的运动过程分成了四个位置，得出了驱动力矩与气流速度和压强之间的关系式，绘出了驱动力矩在一个周期内的变化曲线，并分析总结了驱动力矩的变化特性，为深入分析研究叶轮驱动力矩的平稳性提供了理论依据。
参考文献
1 王桂生.骨科手术学.北京:人民卫生出版社,1982:1-6
2 倪文才.颈椎综合征.北京:人民卫生出版社,1990:329
3 郭庆功.微型气动骨钻在脊柱外科的应用.河南大学医科学报,1999,34(2):86-88
4 黄毅林.医用电动仪器原理、构造与维修.中国医药科技出版社,2003:12-17
5 许桂华.现代医疗器械概论.郑州:中原农民出版社,1992:1-5
6 SMC(中国)有限公司.现代实用气动技术.北京:机械工业出版社,1999:1-5
7梁锦棠.气动技术发展动向和应用概况.机械开发,1997,3:4-6
8 张铁良,党耕町.使用骨科手术技巧.天津:天津科学技术出版社,1999:1-10
9 屠大燕.流体力学与流体机械.北京:中国建筑工业出版社,1994:1-266
10 张兆顺,崔桂香.流体力学.北京:清华大学出版社,1999:8