手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，包括豎直設(shè)置的主體支撐桿、兩端分別延伸出主體支撐桿且一端用于固定在患者的脊椎上的脊椎固定機構(gòu)、設(shè)置在主體支撐桿一端且用于手動調(diào)節(jié)的調(diào)整機構(gòu)，以及設(shè)置在調(diào)整機構(gòu)末端且用于在調(diào)整機構(gòu)的調(diào)節(jié)下實現(xiàn)位置和姿態(tài)調(diào)整以實施手術(shù)的導(dǎo)向機構(gòu)。本發(fā)明設(shè)置脊椎固定機構(gòu)，能夠直接固定在患者的脊柱上，減少了生理呼吸運動產(chǎn)生的脊柱隨動對定位的影響，提高了手術(shù)精度；通過手動調(diào)節(jié)，避免了手術(shù)過程中的斷電以及其他突發(fā)事件對手術(shù)的影響，從而保證手術(shù)的安全性；通過設(shè)置調(diào)整機構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)針對不同脊椎段的椎弓根釘?shù)牢恢煤妥藨B(tài)的調(diào)整，并通過設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)，為手術(shù)提供導(dǎo)向。
【專利說明】
手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機和微電子技術(shù)以及醫(yī)學(xué)科學(xué)的迅猛發(fā)展，各種計算機輔助醫(yī)療技術(shù)和設(shè)備層出不窮。在脊柱外科手術(shù)中，三維導(dǎo)航引導(dǎo)下的術(shù)中導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)開始廣泛的使用。醫(yī)生根據(jù)計算機輔助設(shè)備給出的圖像，來確定手術(shù)的位置和姿態(tài)。但操作過程仍然為醫(yī)生徒手操作。其缺點主要有兩點:第一、三維空間中的定位相對較容易，但姿態(tài)調(diào)整較為困難；第二、醫(yī)生徒手操作的精度、疲勞等問題，容易引起定位不準確。
[0003]目前，已經(jīng)有部分專利基于計算機輔助定位，提供了輔助定位、導(dǎo)向的功能。典型的為專利CN 1243690中涉及到的一種腦外科手術(shù)定位系統(tǒng)，利用CT圖像進行手術(shù)規(guī)劃，并利用純被動式并聯(lián)機械臂提供手術(shù)路徑的導(dǎo)向和定位。但是其并聯(lián)機械臂剛度和定位精度不足，誤差較大。另外，國外專利中，專利為US2002/0038118中所涉及到的一種并聯(lián)導(dǎo)向裝置及其計算機輔助定位系統(tǒng)，起導(dǎo)向定位裝置體積較小，能夠固定在患者脊柱上。但其采用的夾持式的固定方式穩(wěn)定性難以保證，且不利于微創(chuàng)手術(shù)。專利CN 202776527U中所涉及到的一種位姿調(diào)整的六自由度并聯(lián)機構(gòu)和床側(cè)導(dǎo)軌支架組成的導(dǎo)引裝置。但其采用的是床側(cè)固定的方式，對于生理呼吸運動產(chǎn)生的脊柱運動無法修正，精度以及穩(wěn)定性難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)引器的精度和穩(wěn)定性難以得到保證的缺陷，提供了一種手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其使得器械與脊柱相對位置一致性，從而保證手術(shù)的精度以及穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供了一種手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，包括豎直設(shè)置的主體支撐桿、兩端分別延伸出所述主體支撐桿且一端用于固定在患者的脊椎上的脊椎固定機構(gòu)、設(shè)置在所述主體支撐桿一端且用于手動調(diào)節(jié)的調(diào)整機構(gòu)，以及設(shè)置在所述調(diào)整機構(gòu)末端且用于在所述調(diào)整機構(gòu)的調(diào)節(jié)下實現(xiàn)位置和姿態(tài)調(diào)整以實施手術(shù)的導(dǎo)向機構(gòu)。
[0006]實施本發(fā)明的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，具有以下有益效果:其通過設(shè)置脊椎固定機構(gòu)，能夠直接固定在患者的脊柱上，減少了生理呼吸運動產(chǎn)生的脊柱隨動對定位的影響，提高了手術(shù)精度;通過手動調(diào)節(jié)，避免了手術(shù)過程中的斷電以及其他突發(fā)事件對手術(shù)的影響，從而保證手術(shù)的安全性;通過設(shè)置調(diào)整機構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)針對不同脊椎段的椎弓根釘?shù)牢恢煤妥藨B(tài)的調(diào)整，并通過設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)，為手術(shù)提供導(dǎo)向。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1是本發(fā)明實施例提供的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明實施例提供的脊椎固定機構(gòu)的部分剖視圖；
[0010]圖3是本發(fā)明實施例提供的調(diào)整機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是本發(fā)明實施例提供的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器的部分立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接或間接在另一個元件上。當(dāng)一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接或間接連接到另一個元件。
[0014]還需要說明的是，本發(fā)明實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認為是具有限制性的。
[0015]在外科脊柱手術(shù)中，最常見的一種手術(shù)操作為椎弓根植釘固定術(shù)，需要在脊柱兩側(cè)的椎弓根部位植入骨釘，用來固定脊柱。植入骨釘之前，需要在椎弓根上鉆出釘?shù)?。而鉆釘?shù)肋^程對精度和操作安全的要求很高，本發(fā)明實施例用來輔助醫(yī)生更準確、安全地完成鉆釘?shù)肋^程。在單節(jié)脊椎骨上采用兩側(cè)夾緊中間螺紋緊固的方式固定器械，通過術(shù)前手術(shù)規(guī)劃軟件確定入釘角度，根據(jù)導(dǎo)航手動旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母來調(diào)節(jié)姿態(tài)和位置，為醫(yī)生進行脊柱椎弓根植釘手術(shù)提供一個穩(wěn)定的手術(shù)鉆孔導(dǎo)向。
[0016]具體地，如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器包括主體支撐桿1、脊椎固定機構(gòu)2、調(diào)整機構(gòu)3和導(dǎo)向機構(gòu)4。其中，主體支撐桿I豎直設(shè)置且呈桿狀，脊椎固定機構(gòu)2貫穿主體支撐桿I，且脊椎固定機構(gòu)2的兩端延伸出主體支撐桿I，該脊椎固定機構(gòu)2的一端用于固定在患者的脊椎上，而另一端起調(diào)節(jié)作用，以使脊椎固定機構(gòu)2能夠保證與脊柱相對位置一致性，從而保證手術(shù)的精度以及穩(wěn)定性。調(diào)整機構(gòu)3設(shè)置在主體支撐桿I的一端，且該調(diào)整機構(gòu)3可以用手動調(diào)節(jié)。導(dǎo)向機構(gòu)4設(shè)置在調(diào)整機構(gòu)3的末端，調(diào)整機構(gòu)3用于調(diào)節(jié)導(dǎo)向機構(gòu)4的位置和姿態(tài)。
[0017]手術(shù)時，先將患者固定在手術(shù)床上，確定病灶位置及需要手術(shù)的脊椎，將手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器固定于需要手術(shù)的脊椎上。利用術(shù)中CT或者C型臂進行術(shù)中掃描，建立患者脊椎與手術(shù)器械之間的圖像坐標。在圖像中規(guī)劃出合理的手術(shù)路徑，通過調(diào)整導(dǎo)向機構(gòu)4的位置和姿態(tài)與規(guī)劃的釘?shù)酪恢隆?br>[0018]本發(fā)明實施例通過設(shè)置脊椎固定機構(gòu)2，能夠直接固定在患者的脊柱上，減少了生理呼吸運動產(chǎn)生的脊柱隨動對定位的影響，提高了手術(shù)精度;通過手動調(diào)節(jié)調(diào)整機構(gòu)3，避免了手術(shù)過程中的斷電以及其他突發(fā)事件對手術(shù)的影響，從而保證手術(shù)的安全性;通過設(shè)置調(diào)整機構(gòu)3，能夠?qū)崿F(xiàn)針對不同脊椎段的椎弓根釘?shù)牢恢煤妥藨B(tài)的調(diào)整，并通過設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)4，為手術(shù)提供導(dǎo)向。
[0019]具體地，結(jié)合圖2，脊椎固定機構(gòu)2包括旋鈕21、螺紋針22和夾爪23。其中，旋鈕21套設(shè)在主體支撐桿I內(nèi)，其兩端分別延伸出主體支撐桿I，且旋鈕21的一端具有外螺紋。螺紋針22套設(shè)在旋鈕21內(nèi)，其兩端分別延伸出主體支撐桿I，且該螺紋針22用于侵入患者脊突。夾爪23連接在主體支撐桿I的一端，且該夾爪23用于固定在患者脊突上。因此，螺紋針22和夾爪23將導(dǎo)引器固定在患者脊突上，以實現(xiàn)導(dǎo)引器與患者脊突的相對固定。在本發(fā)明實施例中，脊椎固定機構(gòu)2包括兩個上述夾爪23，該兩個夾爪23位于螺紋針22的兩側(cè)，以使導(dǎo)引器能夠被豎直固定在患者脊突上。
[0020]進一步地，本發(fā)明實施例的脊椎固定機構(gòu)2還包括連接桿24和夾爪導(dǎo)向移動滑塊25。其中，連接桿24用于將夾爪23連接在主體支撐桿I上。夾爪導(dǎo)向移動滑塊25套設(shè)在連接桿24—端的外側(cè)，且該夾爪導(dǎo)向移動滑塊25的內(nèi)側(cè)具有與上述旋鈕21的外螺紋匹配的內(nèi)螺紋。另外，在旋鈕21遠離外螺紋的一端設(shè)有夾爪擰緊手柄211，并在螺紋針22靠近夾爪擰緊手柄211的一端設(shè)有螺紋針擰緊手柄221，通過旋轉(zhuǎn)夾爪擰緊手柄211使得夾爪導(dǎo)向移動滑塊25上下運動，帶動連接桿24往內(nèi)側(cè)夾緊和往外側(cè)張開，進而使得夾爪23固定或松開患者的脊突。
[0021 ]進一步地，連接桿24大致呈葫蘆型，由其與主體支撐桿I連接的一端向下延伸并向外擴張，且該連接桿24連接有夾爪23的一端向螺紋針22的方向延伸，此時，連接在連接桿24上的夾爪23與水平面呈小于90度的夾角，該夾角優(yōu)選為45度，以便于使夾爪23牢固地夾持在患者的脊突上。
[0022]進一步地，在螺紋針22靠近夾爪23的一端設(shè)有卡位222，該卡位222固定在螺紋針22上，并在卡位222的下方設(shè)有用于卡住脊突頂端兩側(cè)的卡爪223，該卡爪223套設(shè)在螺紋針22上，且與螺紋針22螺紋連接并能夠相對螺紋針22旋轉(zhuǎn)。該卡位222與卡爪223相對的一側(cè)均設(shè)有鋸齒，當(dāng)螺紋針22旋轉(zhuǎn)進入脊突時，卡爪223會卡住脊突頂端兩側(cè)并且通過鋸齒咬合實現(xiàn)反向制動，實現(xiàn)脊柱手術(shù)導(dǎo)弓丨器固定在豎直方向上。
[0023]進一步地，卡爪223遠離鋸齒的一端呈圓周布置有多個分爪224，且每一分爪224具有呈弧形的刀面225，以使卡爪223可以牢固地卡住脊突頂端的兩側(cè)。在本發(fā)明實施例中，分爪224的數(shù)量可以根據(jù)實際情況確定。
[0024]優(yōu)選地，在夾爪23的末端設(shè)有鋸齒，該鋸齒便于夾爪23固定在脊突上。
[0025]進一步地，結(jié)合圖3，在本發(fā)明的一個實施例中，調(diào)整機構(gòu)3為四自由度串聯(lián)臂。具體地，該調(diào)整機構(gòu)3包括第一轉(zhuǎn)動臂31、伸縮臂32、第二轉(zhuǎn)動臂33、第三轉(zhuǎn)動臂34、第一旋鈕35、第二旋鈕36、第三旋鈕37和第四旋鈕38。其中，第一轉(zhuǎn)動臂31的一端套設(shè)在主體支撐桿I靠近夾爪擰緊手柄211的一端，且第一轉(zhuǎn)動臂31水平設(shè)置。伸縮臂32套設(shè)在第一轉(zhuǎn)動臂31內(nèi)，第二轉(zhuǎn)動臂33連接在伸縮臂32的末端，第三轉(zhuǎn)動臂34連接在第二轉(zhuǎn)動臂33的末端。第一旋鈕35用于調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)動臂31繞主體支撐桿I的轉(zhuǎn)動角度，第二旋鈕36用于調(diào)節(jié)伸縮臂32相對第一轉(zhuǎn)動臂31的前后伸縮量，第三旋鈕37用于調(diào)節(jié)第二轉(zhuǎn)動臂33朝左右方向的轉(zhuǎn)動角度，第四旋鈕38用于調(diào)節(jié)第三轉(zhuǎn)動臂34朝前后方向的轉(zhuǎn)動角度。換言之，通過調(diào)整第一旋鈕35來調(diào)整導(dǎo)向機構(gòu)4的左右擺動幅度，通過調(diào)整第二旋鈕36來調(diào)整末端導(dǎo)向機構(gòu)4的前后移動距離，通過調(diào)整第三旋鈕37來調(diào)整導(dǎo)向機構(gòu)4左右擺動的角度，通過調(diào)整第四旋鈕38來調(diào)整導(dǎo)向機構(gòu)4前后擺動的角度。具體地，旋轉(zhuǎn)第一旋鈕35使得第一轉(zhuǎn)動臂31能夠繞主體支撐桿I中心軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)導(dǎo)向機構(gòu)4左右轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)第二旋鈕36使得伸縮臂32在前后方向上移動，實現(xiàn)了導(dǎo)向機構(gòu)4位置的調(diào)整。旋轉(zhuǎn)第三旋鈕37實現(xiàn)導(dǎo)向機構(gòu)4在左右方向的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)第四旋鈕38實現(xiàn)導(dǎo)向機構(gòu)4在前后方向的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了導(dǎo)向機構(gòu)4姿態(tài)的調(diào)整?？傊?，通過四個旋鈕的旋轉(zhuǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)對導(dǎo)向機構(gòu)4的位置和姿態(tài)的調(diào)整。
[0026]進一步地，結(jié)合圖4，導(dǎo)向機構(gòu)4包括導(dǎo)向孔41、導(dǎo)向套筒42和鎖緊螺栓43。其中，導(dǎo)向孔41連接在第三轉(zhuǎn)動臂34的末端，導(dǎo)向套筒42套設(shè)在導(dǎo)向孔41內(nèi)且內(nèi)中空，鎖緊螺栓43設(shè)置在導(dǎo)向孔41上且用于鎖緊導(dǎo)向套筒42。手術(shù)操作時，操作導(dǎo)向套筒42通過導(dǎo)向孔進入患者身體，并抵達椎弓根，醫(yī)生通過導(dǎo)向套筒42進行鉆釘?shù)赖氖中g(shù)操作。
[0027]綜上所述，本發(fā)明實施例利用夾爪23和螺紋針22固定于脊突上，使得器械與脊柱相對位置一致性，從而保證手術(shù)的精度以及穩(wěn)定性;利用四自由度的串聯(lián)臂調(diào)整導(dǎo)向機構(gòu)4位置和姿態(tài)，保證了手術(shù)的定位精度;調(diào)整機構(gòu)3包含用于位置調(diào)整的第一旋鈕35和第二旋鈕36，用于姿態(tài)調(diào)整的第三旋鈕37和第四旋鈕38，能夠?qū)崿F(xiàn)針對不同脊椎段的椎弓根釘?shù)牢恢煤妥藨B(tài)的調(diào)整，并通過導(dǎo)向套筒42，為手術(shù)提供導(dǎo)向。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，包括豎直設(shè)置的主體支撐桿、兩端分別延伸出所述主體支撐桿且一端用于固定在患者的脊椎上的脊椎固定機構(gòu)、設(shè)置在所述主體支撐桿一端且用于手動調(diào)節(jié)的調(diào)整機構(gòu)，以及設(shè)置在所述調(diào)整機構(gòu)末端且用于在所述調(diào)整機構(gòu)的調(diào)節(jié)下實現(xiàn)位置和姿態(tài)調(diào)整以實施手術(shù)的導(dǎo)向機構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述脊椎固定機構(gòu)包括套設(shè)在所述主體支撐桿內(nèi)且一端具有外螺紋的旋鈕、套設(shè)在所述旋鈕內(nèi)且用于侵入患者脊突的螺紋針，以及連接在所述主體支撐桿一端且用于固定在患者脊突上的夾爪。3.如權(quán)利要求2所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述脊椎固定機構(gòu)還包括用于將所述夾爪連接在所述主體支撐桿上的連接桿，以及套設(shè)在所述連接桿一端的外側(cè)且內(nèi)側(cè)具有與所述外螺紋匹配連接的內(nèi)螺紋的夾爪導(dǎo)向移動滑塊;所述旋鈕遠離所述外螺紋的一端設(shè)有夾爪擰緊手柄，所述螺紋針靠近所述夾爪擰緊手柄的一端設(shè)有螺紋針擰緊手柄，所述夾爪擰緊手柄旋轉(zhuǎn)帶動所述夾爪導(dǎo)向移動滑塊上下移動以使所述連接桿往外側(cè)張開或往內(nèi)側(cè)夾緊。4.如權(quán)利要求3所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述連接桿由其與所述主體支撐桿連接的一端向外擴張，且所述連接桿連接有所述夾爪的一端向所述螺紋針的方向延伸。5.如權(quán)利要求3所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述螺紋針的末端設(shè)有卡位，以及設(shè)置在所述卡位下方且用于卡住脊突頂端兩側(cè)的卡爪;所述卡位和卡爪的相對側(cè)均設(shè)有鋸齒。6.如權(quán)利要求5所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述卡爪遠離所述鋸齒的一端呈圓周布置有多個分爪，且每一所述分爪具有呈弧形的刀面。7.如權(quán)利要求2所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述夾爪的末端設(shè)有鋸齒O8.如權(quán)利要求1所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述調(diào)整機構(gòu)為四自由度串聯(lián)臂。9.如權(quán)利要求8所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述調(diào)整機構(gòu)包括套設(shè)在所述主體支撐桿上的第一轉(zhuǎn)動臂、套設(shè)在所述第一轉(zhuǎn)動臂內(nèi)的伸縮臂、連接在所述伸縮臂末端的第二轉(zhuǎn)動臂，以及連接在所述第二轉(zhuǎn)動臂末端的第三轉(zhuǎn)動臂;所述調(diào)整機構(gòu)還包括用于調(diào)節(jié)所述第一轉(zhuǎn)動臂繞所述主體支撐桿的轉(zhuǎn)動角度的第一旋鈕、用于調(diào)節(jié)所述伸縮臂前后伸縮量的第二旋鈕、用于調(diào)節(jié)所述第二轉(zhuǎn)動臂朝左右方向的轉(zhuǎn)動角度的第三旋鈕，以及用于調(diào)節(jié)所述第三轉(zhuǎn)動臂朝前后方向的轉(zhuǎn)動角度的第四旋鈕。10.如權(quán)利要求9所述的手動微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器，其特征在于，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括連接在所述第三轉(zhuǎn)動臂末端的導(dǎo)向孔、套設(shè)在所述導(dǎo)向孔內(nèi)且內(nèi)中空的導(dǎo)向套筒，以及設(shè)置在所述導(dǎo)向孔上且用于鎖緊所述導(dǎo)向套筒的鎖緊螺栓。
【文檔編號】A61B90/10GK105997269SQ201610270379
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】高鵬, 張朋, 孫宇, 胡穎, 于濱生, 張建偉, 趙世佳
【申請人】中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院