CN104983459A - 三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***及使用方法 - Google Patents

Abstract

三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***，属医疗器械领域。本发明要解决在脊柱外科手术置钉过程中凭经验估计和徒手操作不能精确导向的问题。本发明包括滑轨、棘突固定夹、钻孔角度调节器、外展伸缩架以及椎弓根钉导向管。设计思路和使用方法的要点是：a.术前根据影像学检查，精确测量最佳进针角度；b.根据结果调整钻孔角度调整器并锁定该角度，来确定该三维空间唯一精准的置钉角度；c.将钻孔角度调节器沿滑轨移动，调整外展伸缩架长度并锁定来控制进钉点与棘突中轴线之间的距离，使导向管紧贴进针点；d.在导向管中进行置钉操作。本发明可调、可组。使椎弓根的置钉由经验估计变成量化测量，置钉安全性及精准度高，可操作性强。

Description

三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***及使用方法

【技术领域】

本发明涉及医疗机械，尤其涉及在脊柱手术中的辅助装置，具体的是一种提供三维(矢状面、冠状面、横断面)可调可组式椎弓根辅助置钉导向***。

【背景技术】

脊柱后路椎弓根技术是现代脊柱外科的基本技术。基于椎弓根的解剖特性，置入椎弓根螺钉必须位于三维空间中唯一正确的通道上，即沿着椎弓根长轴穿过椎弓根这一狭小的骨性通道，因此置入困难，技术较难掌握。置钉过程中若椎弓根螺钉穿出椎弓根，将会导致内固定失效，损伤血管及神经。导致手术的安全性及可控性低。

目前，公知脊柱外科手术中现有的徒手操作进行椎弓根置钉技术仍广泛应用：1.凭骨性解剖标志确定椎弓根螺钉进针点；2.凭术者主观判断、目测来确定椎弓根钉在三维空间上的置入方向；3.凭术者手的把持力维持置钉方向；4.C臂透视下确认椎弓根螺钉位置，反复透视确认，影响手术进程。该置钉技术技巧性高，掌握困难。有一个较长的学习曲线。各种不确定性增加了螺钉穿出的风险。

目前较新的技术手段，如计算机辅助置钉技术、3D建模辅助置钉技术以及术中脊髓神经功能监测等技术辅助脊柱外科医生手术时置钉，理论上将更具优势，但透视增多易造成患者和医生的辐射损伤，并且上述设备较为昂贵，难易普及，性价比不高。即使采用上述技术，椎弓根螺钉穿透骨壁进入椎管仍不可避免。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种椎弓根辅助置钉导向***，这种***要改善脊柱外科手术置钉过程中凭经验估计和徒手操作的现状，解决现有技术中置钉角度不能精确导向的技术问题。提供一种能明确量化并维持三维空间中椎弓根螺钉置钉方向的装置。进一步提高手术操作的便捷性、安全性及可控性。

本发明的这种椎弓根辅助置钉导向***由1个滑轨、2个棘突固定夹、1个矢状面钻孔角度调节器、2个横断面钻孔角度调节器、2个外展伸缩架以及2个椎弓根钉导向管组成。所述的椎弓根辅助置钉***各组成部分述如下:

A.所述滑轨：由一个长方框构成，中间有贯通的横导槽，用于矢状面钻孔角度调节器轴向移动，该滑轨可经调节后与脊柱生理弯曲相对平行，且位于脊柱后正中线，该滑轨可按需求组配2个棘突固定夹及1个矢状位钻孔角度调节器(顺序可调整)，该滑轨两端有阻隔器防止脱出。

B.所述棘突固定夹：该棘突固定夹上有齿用于固定棘突，其上有一矩形截面贯通孔，矩形截面孔的轴向与滑轨平行，且矩形截面孔可与滑轨精细组配，该棘突固定夹设有尖端指向及定位标线，使其指向棘突轴线。

C.所述矢状面钻孔角度调节器：由角度调整装置(卡槽、底座、转动轴、角度刻度标尺、可拆卸持杆)及紧固锁定装置(轮式紧固螺母、限位制动片、角度防旋塞、防脱卡环、挤压旋紧螺母、T型扳手)构成，该调节器底座下部设有卡槽，可与滑轨组配并沿滑轨轴向移动，底座上有角度刻度标尺，用于控制矢状面钻孔方向(理论上该方向应垂直于钻孔节段的脊柱生理弯曲)，当矢状面钻孔角度及沿滑轨轴向移动位置选定后可通过紧固锁定装置使角度及轴向位置锁定。该调节器上有可拆卸式持杆，在操作过程中便于把持、定位及调节。

D.所述外展伸缩架：横断面钻孔角度调节器通过外展伸缩架相连分布在矢状位钻孔调节器两侧。该外展架有相互套设的套管，外套管上设有紧固锁定装置(T型挤压紧固螺母、限位紧固制动片)，内套管上设有刻度标尺，套管间伸缩长度调节到位后通过旋紧紧固锁定装置锁定，用于控制横断面钻孔角度调节器与棘突间距离，以适应不同个体的椎体。

E.所述横断面钻孔角度调节器：由一个连接底座、一个内圆管状椎弓根钉导向管和一个外圆球体构成，所述的连接底座上有角度刻度标尺，底座内有外圆球体为转动轴，外圆球体中设置有一个径向孔，所述的内圆管状椎弓根钉导向管设置在所述的径向孔内，外圆球体及连接底座的侧壁中设置有一个侧径向窗孔，组配T型紧固锁定装置，用于横断面钻孔角度选定后锁定(该角度即为内倾角，为横断面钻入方向与矢状面夹角)。

F.所述椎弓根钉导向管：椎弓根钉导向管可在横断面角度调节器锁定前在横断面摆动(扩大和缩小内倾角)，该导向管可相对于底座上下滑动并用T型紧固锁定装置锁定，使导向管紧贴进针点，配套椎弓根开口(开路)器、椎弓根探子、椎弓根丝攻可通过该中空导管操作，下端留有可视操作窗口，用于观察。椎弓根钉导向管管体上有定位标线，用于定位，两端设有环状卡环，防止脱出。

本发明的工作原理是：两个棘突固定夹、矢状面钻孔角度调节器与滑轨连接。矢状面钻孔角度调节器可控制矢状面钻孔方向以及沿滑轨轴向移动位置。两个横断面钻孔角度调节器通过可伸缩式外展架分别设置在矢状面钻孔角度调节器的两侧。可伸缩式外展架用于控制横断面钻孔角度调节器与棘突间距离，以适应不同个体的椎体。横断面钻孔角度调节器中的内圆管状椎弓根钉导向管可在外圆球体内在横断面摆动，用以控制内倾角度大小。内圆管状椎弓根钉导向管两端有环状防脱卡环，可限制导管相对于横断面钻孔角度调节器底座在一定范围内上下移动。内圆管状椎弓根钉导向管体下端有可视操作窗口，便于进钉时观察。钻孔角度调节器上有角度刻度标尺，并配紧固锁定装置，角度选定后可予以锁定紧固。从而确定椎弓根螺钉导向孔的轴向角度并维持该方向，配套椎弓根开口(开路)器、椎弓根探子、椎弓根丝攻可通过该中空导管操作，最终置入椎弓根螺钉。

本发明与已有技术相比，其效果是积极明显的，本发明在椎弓根辅助置钉导向***中设置了滑轨、棘突固定夹、钻孔角度调节器、外展伸缩架以及椎弓根钉导向管，该***可精准确定进针位置及进针角度，并维持置钉方向。置钉安全性及精准度高，装置成本低，结构简单，可操作性强，临床需求量大，易于普及推广，具有巨大的经济效益和市场前景。

【附图说明】

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的西南等轴测视图；

图2本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的俯视图；

图3本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的仰视图；

图4本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的左视图；

图5本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的前视图；

图6本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的滑轨；

图7本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的棘突固定夹；

图8本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的横断面钻孔角度调节器；

图9本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的T型紧固锁定装置Ⅰ型；

图10本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的T型紧固锁定装置Ⅱ型；

图11本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的外展伸缩架；

图12本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的矢状面角度调节器；

图13脊柱外科手术中椎弓根螺钉置钉技术原理及理论A图；

图14脊柱外科手术中椎弓根螺钉置钉技术原理及理论B图；

图15脊柱外科手术中椎弓根螺钉置钉技术原理及理论C图；

图16本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的实施例示意图(轴位视图)；

图17本发明三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***的实施例示意图(侧位视图)。

附图标记说明：

1.滑轨阻隔器；2.滑轨；3.横导槽；4.滑轨阻隔器安装口；5.棘突固定夹卡扣；6.棘突固定夹滑轨组配器；7.棘突固定夹矩形截面贯通孔；8.棘突固定夹棘突定位标线；9.棘突固定夹棘突指向；10.棘突固定夹转动轴；11.棘突固定齿；12.棘突固定夹；13.可拆卸持杆；14.持杆底座；15.横断面钻孔角度调节器；16.椎弓根钉导向管；17.椎弓根钉导向管管体定位标线；18.横断面钻孔角度调节器与外展伸缩架连接处；19.环形卡环；20.椎弓根钉导向管可视操作窗；21.横断面钻孔调节器底座；22.外圆球体；23.转动轴；24.T型紧固锁定装置；25.T型紧固锁定装置限位制动片；26.防脱卡环；27.角度防旋塞；28.挤压旋紧螺母；29.T型扳手；30.横断面钻孔角度调节器角度刻度标尺；31.横断面钻孔角度调节器俯视图；32.T型挤压紧固装置；33.矢状面钻孔角度调节器；34.外展伸缩架；35.外展伸缩架内套管；36.外展伸缩架内套管刻度标尺；37.外展伸缩架外套管；38.外展伸缩架与横断面钻孔角度调节器连接处；39.外展伸缩架与矢状面钻孔角度调节器连接处；40.持杆拆卸口螺杆；41.轮式紧固螺母；42.轮式紧固螺母匹配；43.矢状面钻孔角度调节器限位制动片；44.矢状面钻孔角度调节器定位标线；45.矢状面角度调节器角度刻度标尺；46.矢状面角度调节器底座；47.矢状面角度调节器卡槽；48.矢状面角度调节器卡槽底托(可拆卸)；49.椎体；50.进针点/“人字逢”区域；51.横突；52.内倾角；53.脊柱生理弯曲；54.矢状面与脊柱生理弯曲垂直线夹角；55.棘突；56.椎弓根开口(开路)器、椎弓根探子；57.椎弓根钉导向管相对底座上下滑移；58.导向***置钉虚拟曲线；59.椎弓根钉丝攻；60.角度调节器轴向移动；61.椎弓根螺钉；62.病椎(伤椎)

【具体实施方式】

以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1—图17所示。该这种椎弓根辅助置钉导向***由一个滑轨[2]、两个棘突固定架[12]，一个矢状面钻孔角度调节器[33]、两个横断面钻孔角度调节器[15]、两个外展伸缩架[34]以及两个椎弓根钉导向管[16]组成。所述滑轨[2]是由一个长方框构成，中间有贯通的横导槽[3]。用于矢状面钻孔角度调节器[33]轴向移动[60]，该滑轨[2]可经调节后与脊柱生理弯曲[53]相对平行，且位于脊柱后正中线，该滑轨[2]可按需求组配两个棘突固定夹[12]及一个矢状位钻孔角度调节器[33](顺序可调整)，该滑轨[2]两端有阻隔器[1]防止脱出。所述棘突固定夹[12]有齿[11]用于固定棘突[55]，其上有一矩形截面贯通孔[7]，矩形截面孔[7]的轴向与滑轨[2]平行，且矩形截面孔[7]可与滑轨[2]精细组配，该棘突固定夹[12]设有尖端指向[9]及定位标线[8]，使其指向棘突[55]轴线。所述矢状面钻孔角度调节器[33]由角度调节装置(卡槽[47]、底座[46]、转动轴[23]、角度刻度标尺[45]、可拆卸持杆[13])及紧固锁定装置(轮式紧固螺母[41]、限位制动片[25]、角度防旋塞[27]、防脱卡环[26]、挤压旋紧螺母[28]、T型扳手[29])构成，该调节器底座[46]下部设有卡槽[46]，可与滑轨[2]组配并沿滑轨[2]轴向移动[60]，底座[46]上有角度刻度标尺[45]，用于控制矢状面钻孔方向(理论上该方向应垂直于钻孔节段的脊柱生理弯曲[53])，当矢状面钻孔角度及沿滑轨轴向移动位置选定后可通过紧固锁定装置[24]使角度及轴向位置锁定。该矢状面钻孔角度调节器[33]上有可拆卸式导杆[13]，在操作过程中便于把持、定位及调节。横断面钻孔角度调节器[15]通过外展伸缩架[34]相连分布在矢状面钻孔调节器[33]两侧。该外展伸缩架[34]有相互套设的套管，外套管[37]上设有紧固锁定装置(T型挤压紧固螺母[32]、限位紧固制动片[25])，内套管[35]上设有刻度标尺[36]，套管间伸缩长度调节到位后通过旋紧T型挤压紧固装置[32]锁定，用于控制横断面钻孔角度调节器[15]与棘突[55]间距离，以适应不同个体的椎体[49]。所述横断面钻孔角度调节器[15]由一个连接底座[21]、一个内圆管状椎弓根钉导向管[16]和一个外圆球体[22]构成，所述的连接底座[21]上有角度刻度标尺[30]，底座[21]内有外圆球体[22]为转动轴[23]，外圆球体[22]中设置有一个径向孔，所述的内圆管状椎弓根钉导向管[16]设置在所述的径向孔内，外圆球体[22]及连接底座[21]的侧壁中设置有一个侧径向窗孔，组配T型紧固锁定装置[23]，用于横断面钻孔角度选定后锁定(该角度即为内倾角[52]，为横断面钻入方向与矢状面夹角)。所述椎弓根钉导向管[16]可在横断面角度调节器[15]锁定前在横断面摆动[52](扩大和缩小内倾角)，该导向管可相对于底座[21]上下滑动[57]并用T型紧固锁定装置[24]锁定，使导向管[16]紧贴进针点[50]，配套椎弓根开口(开路)器[56]、椎弓根探子、椎弓根丝攻[59]可通过该中空导管操作，下端留有可视操作窗口[20]，用于观察。椎弓根钉导向管管体[16]上有定位标线[17]，用于定位，两端设有环状卡环[19]，防止脱出。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1—图17所示该***使用方法：术前根据影像学检查(CT\MRI/X-Ray)了解患者脊椎的生理及解剖结构，精确测量三个层面(矢状面、冠状面、横断面)上最佳进针角度，得出进钉点[50]与棘突中轴线之间的距离以及椎弓根与脊柱生理弯曲垂直线夹角[54]、内倾角[52]度数。植入螺钉前，由助手将横断面及矢状面角度调节器按照测量角度调整并紧固锁定该角度。手术中，患者取俯卧位，脊柱后正中切口，沿棘突[55]向两侧剥离椎旁肌至小关节突外缘。在已经切开并暴露充分的切口处，术者将棘突固定夹[12]夹持于棘突[55]上，观察棘突固定架[12]上的指示标识[9]及定位标线[8]，使其指向棘突轴向，调节滑轨使其与脊柱生理曲度[53]相对平行，且位于后正中线。轴向滑移[60]角度调节器[33]在水平位上的位置，并对外展伸缩架[34]进行调整。使导向结构至“人字逢”区域[50](或Weinstein定位点等)，该点即为进针点。旋紧紧固锁定装置[24]。最后在椎弓根钉导向管[16]中进行开口、开路、攻丝。彻去导向器，置入椎弓根螺钉[61]即可。

本发明未详述之处，均为本领域工作人员的公知技术。

以上仅为本发明的较佳实施例，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样变更及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，并不以此限定本发明的保护范围。在不违反本发明构思的基础上所做的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种三维可调可组式椎弓根辅助置钉导向***。其特征在于：该***包括滑轨、棘突固定夹、钻孔角度调节器（矢状面/横断面）、外展伸缩架以及椎弓根钉导向管。棘突固定夹和钻孔角度调节器与滑轨组配，两个设置在横断面钻孔角度调节器上的椎弓根钉导向管通过外展伸缩架相连分布在矢状面钻孔调节器两侧，钻孔角度调节器（矢状面/横断面）上设有角度调整锁定装置，外展伸缩架上设有刻度标尺及长度紧固锁定装置，用于控制横断面钻孔角度调节器与棘突间距离。

2.如权利要求1所述的椎弓根辅助置钉***，其特征在于：滑轨、棘突固定架夹、钻孔角度调节器可拆卸组配，滑轨两侧配有限制防脱装置。

3. 如权利要求1所述的椎弓根辅助置钉***，其特征在于：钻孔角度调节器（矢状面/横断面）上设有角度调整及紧固锁定装置，角度调整装置上有刻度标尺及标线，矢状面钻孔角度调节器上设置有可拆卸持杆。

4.如权利要求1所述的椎弓根辅助置钉***，其特征在于：横断面钻孔角度调节器上配有椎弓根钉导向管，该导向管既可在横断面摆动，又可相对于底座上下滑动，并配置可视操作窗口。

5.如权利要求1所述的椎弓根辅助置钉***，其特征在于：外展架可伸缩，其上有刻度标尺，并配挤压紧固装置。

6.如权利要求1所述的椎弓根辅助置钉***，其特征在于：紧固锁定装置配有角度防旋塞、挤压旋紧螺母，T型扳手以及限位制动片，用于角度调整到位后紧固锁定该角度。

7.一种椎弓根辅助置钉导向***的使用方法，至少包括以下步骤：a 术前根据影像学检查（CT\MRI/X-Ray），精确测量最佳进针角度；b 根据测量结果调整钻孔角度调整器（矢状面/横断面）并紧固锁定该角度；将钻孔角度调节器沿滑轨轴向移动，后调整外展伸缩架长度并紧固锁定该长度，使椎弓根钉导向管的低端紧贴进针点；d 在椎弓根钉导向管中进行开口、开路、攻丝，彻去导向器，置入椎弓根螺钉。