CN101380245A - 用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具及工具组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具及工具组件，所述工具为形状记忆合金棒；沿所述形状记忆合金棒的长度方向，其轴心线在冠状面内的投影为曲率与正常人的生理弯曲一致的弧线，其轴心线在矢状面内的投影为直线。本发明所述辅助矫形工具可重复使用，畸形矫正后采用刚性棒固定维持矫形，大大降低了手术成本，为医疗技术手段在临床上的广泛应用提供了有效保障；另外，可有效避免形状记忆合金的金属释放物给人体健康带来的潜在威胁，使用安全性高。本发明所述工具组件依据不同脊柱长度、脊柱侧凸程度以及脊柱侧凸部位的不同，分别设置有不同的组件系列，具有较好的适用性。

Description

用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具及工具组件

技术领域

本发明涉及脊柱侧凸矫形工具，具体涉及一种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具。

背景技术

脊柱侧凸畸形是一个复杂的三维畸形，它不仅包含冠状面的侧向弯曲，也包括横断面的轴向旋转，矢状面的前凸或后凸畸形。对于脊柱侧凸畸形，目前的治疗方案包括非融合技术和融合技术。其中，对于脊柱弯曲较大、弯曲僵硬，或已不再处于生长期的患者，通常采用脊柱融合手术。迄今为止，脊柱外科技术已经得到了很大的发展，包括Harrington系统、CD系统、Luque系统、TSRH系统、Isola系统等。

近年研究发现，钉棒系统在脊柱侧凸三维矫形中，尤其是在去旋转方面显示出其独特的优越性。传统的钉棒技术主要采用刚性矫形棒，一般是先植入椎弓根螺钉，然后将预弯好的刚性矫形棒与椎弓根钉逐个相连接，再转动钢棒，使冠状面上的弯曲度数减小，以达到矫形的目的。在这个操作过程中，由于椎弓根钉的方向是不完全一致的，刚性矫形棒与椎弓根钉连接时非常困难，手术医生需要逐个对脊柱的每一节段进行撑开、压缩、去旋转、平移等操作，针对每个节段分别操作时极易造成局部节段的应力集中，因而存在导致该节段椎弓根钉切割椎体或者椎弓根钉拔出等风险。

目前，外科临床钉棒技术中的记忆合金矫形棒解决了传统刚性矫形棒所存在的术中操作困难的问题，它有效利用了镍钛记忆合金具有在低温下可任意变形、温度升至相变温度时恢复记忆形状的特点。使用该棒连接时，先在冰盐水里将记忆合金矫形棒预弯成患者脊柱弯曲形状，然后将其多点固定在患者脊柱上，最后用温盐水复温，使记忆棒恢复原始形状，从而使弯曲的脊柱也得到矫形。此矫形过程中，伴随记忆合金矫形棒恢复原始形状，多个固定点同时受力，因此避免了局部应力集中的问题，矫形过程具有整体、协调的特点，从而规避了采用传统刚性矫形棒的不足。

但是，在脊柱融合手术中，由于矫形棒需要植入体内，镍钛合金磨屑中的金属释放物会给人体健康带来潜在的威胁，进而影响使用安全性；另外，相比较而言，记忆合金矫形棒较为昂贵，并且临床上需要针对患者的个人生理条件订制，因此，手术成本较高。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具及工具组件。

本发明提供的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具为形状记忆合金棒；沿所述形状记忆合金棒的长度方向，其轴心线在冠状面内的投影为曲率与正常人的生理弯曲一致的弧线，其轴心线在矢状面内的投影为直线。

优选地，所述形状记忆合金棒与脊柱等长或与局部脊柱节段等长。

优选地，在所述形状记忆合金棒的矢状面上具有标记。

所述标记为沿所述形状记忆合金棒的长度方向设置的标记线。

所述标记采用激光处理方法获得。

优选地，在所述形状记忆合金棒的横截面上，矢状面为直线。

优选地，所述形状记忆合金棒横截面的形状为圆形或多边形。

如上所述，本发明提供的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具与现有技术相比，本发明作为术中的辅助矫形工具，在完成矫形作用后，使用刚性棒来维持矫形，辅助矫形工具本身无需永久植入体内。

相对于现有形状记忆合金矫形棒来说，本发明的有益效果体现在，所述辅助矫形工具可重复使用，大大降低了手术成本，为医疗技术手段在临床上的广泛应用提供了有效保障；另外，本发明的有益效果还体现在，它可有效避免形状记忆合金的金属释放物给人体健康带来的潜在威胁，使用安全性高。

相对于现有传统刚性棒矫形手术，在矫形操作中，本发明与脊柱之间为多点固定连接，复温时本发明由置入时的形状向正常生理解剖形状恢复，变形过程中通过各连接点的椎弓钢钉同时传力，完全避免了传统刚性棒矫形手术中局部节段的应力集中，而导致的椎弓根钉切割椎体或者椎弓根钉拔出等问题出现。

本发明还提供了用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件，它由若干个如前所述的辅助矫形工具组成，依据不同长度的脊柱生理曲线，所述若干个形状记忆合金棒为不同的长度系列，其中，所述脊柱的长度范围在30cm～70cm之间。

优选地，依据不同脊柱变形所需要矫形力，所述若干个形状记忆合金棒为不同的直径系列，直径范围在2.5mm～6.5mm之间。

优选地，依据不同脊柱变形部位，所述若干个形状记忆合金棒为不同的局部节段系列。

本发明提供的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件，根据不同脊柱长度、脊柱侧凸程度以及脊柱侧凸部位的不同，分别设置有不同的组件系列，具有较好的适用性。

本发明提供的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，具有操作简单，安全的优点，仅作为一种临时应用的矫形工具，规避了两种现有技术的不足，而又同时兼具二者之长，特别适用于严重的脊柱侧凸畸形。

附图说明

图1a是本发明所述用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具的主视图；

图1b是图1a是A向视图；

图1c是图1a的B-B剖视图；

图2a是一种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件实施例的示意图；

图2b是第二种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件实施例的示意图；

图2c是第三种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件实施例的示意图；

图3a、图3b和图3c分别示出了本发明所述用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具的术中操作示意图。

图中：

10-形状记忆合金棒；11-矢状面；111-标记；12-冠状面；20-椎弓根钉；21-紧固件；31-第一刚性棒；32-第二刚性棒。

具体实施方式

下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

本发明的设计思想在于，提供一种非永久植入体内的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，它能够在矫形过程中提供矫形所需的矫形力，当受术脊柱达到理想体位时，采用植入体内的固定棒完成固定并将辅助矫形工具取出。所述用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具的具体结构请参见图1。

其中，图1a是本发明所述用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具的主视图，图1b是图1a是A向视图。

本实施例所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具为形状记忆合金棒10；如图1a所示，沿长度方向，所述形状记忆合金棒的轴心线在冠状面12内的投影为曲率与正常人的生理弯曲一致的弧线；如图1b所示，所述形状记忆合金棒的轴心线在矢状面11内的投影为直线。需要说明的是，图中所示的形状为本实施例所述辅助矫形工具的记忆形状，经过单程记忆效应形状记忆热处理；低温时，其形状可以任意改变，温度升至相变温度时，其形状恢复为记忆形状。

使用时，首先在低温条件下，将辅助矫形工具预弯曲成患者的脊柱弯曲形状，再通过椎弓根钉将其预固定在患者脊柱上，然后复温使其恢复原始记忆形状，从而使弯曲的脊柱得到矫形；此时，采用刚性件固定已得到矫形的脊柱，并将所述辅助矫形工具从患者体内取出。

本实施例所述用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具选用镍钛合金材质，其表面经过高温氧化惰性处理和聚四氟乙烯喷涂处理，高温氧化惰性处理可使其表面形成一层稳定而致密的氧化膜，确保术中不会有金属离子释放出来。聚四氟乙烯的涂层处理可进一步增强其表面的耐腐蚀能力，延长其使用寿命。实际上，它也可以选用其它形状记忆合金，只要其相变温度适用于人体的医用形状记忆合金均可。

特别说明的，所述形状记忆合金棒10可以与脊柱等长，也可以与局部脊柱节段等长，如此设计，可以适应不同个体条件的患者。对于全脊柱侧凸的矫形手术来说，需要选用与脊柱等长的辅助矫形工具，以获得足够的矫形作用力；对于局部脊柱侧凸的矫形手术来说，需要选用与相应局部脊柱节段等长的辅助矫形工具，以利于矫形操作。

对于复杂的三维畸形，本发明所述辅助工具的预弯变形较大，为了辨认辅助工具的方向，确保形状记忆合金棒的矢状面11与患者脊柱的矢状面一致，优选地，在所述形状记忆合金棒的矢状面11上设置有标记111。请参见图1b。

进一步地，所述标记为沿所述形状记忆合金棒的长度方向设置的标记线，所述标记采用激光处理方法获得。当然，该标记111也可以采用其它方式获得，比如，表面氧化处理。

请参见图1c，该图是图1a的B-B剖视图，图1c中还示出了固定件椎弓根钉与本发明之间的配合关系，其中，双点划线部分为椎弓根钉20。在所述形状记忆合金棒10的横截面上，矢状面11为直线。即，所述形状记忆合金棒的矢状面11与椎弓根钉20的紧固件21之间为线或面接触。当所述形状记忆合金棒在形状恢复过程中存在相对转动变形时，所述形状记忆合金记忆棒与固定件椎弓根钉的紧固件之间相抵且不会相对转动，进而保证矫形精度。

实际上，所述形状记忆合金棒横截面的形状可以为圆形；也可以为多边形，比如说，五边形或六边形等，只要满足使用需要均在本专利的保护范围内。

不同脊柱长度的生理弯曲度也是不同的，对于前述用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具来说，可以分别依据具体要求制成系列工具组件，以适应不同身高的脊柱侧凸患者。

请参见图2a，该图示出了一种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件。

如图2a所示，本实施例所提供的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件，由若干个如前所述的辅助矫形工具组成，依据不同长度的脊柱生理曲线，所述若干个形状记忆合金棒为不同的长度系列，其中，所述脊柱的长度范围在30cm～70cm之间。

其中，脊柱长度值优选但不局限于下述数值：30cm、40cm、50cm、60cm和70cm。这样，在矫形手术操作中，可根据患者的脊柱长度选用合适的辅助矫形工具，大大提高了可操作性。

请参见图2a，该图示出了第二种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件。

如图2b所示，依据不同脊柱变形所需要矫形力，该组件中的所述若干个形状记忆合金棒为不同的直径系列，直径范围在2.5mm～6.5mm之间。基于所述形状记忆合金棒变形后的所产生的矫形力与其直径成正比关系，那么，对于脊柱侧凸变形较重的患者，可以在适合其脊柱长度的辅助工具中，选用大直径的辅助工具，以获得足够的矫形力。

请参见图2c，该图示出了第三种用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件。

如图2c所示，本实施例是针对与局部脊柱节段等长的辅助工具设计的，以适应不同的脊柱侧弯位置，比如，对于胸椎局部侧凸的患者来说，选用与该节段相应的辅助工具即可，手术切口相对较小，患者术后恢复较快。

下面结合图3a、图3b和图3c，说明本发明所述的辅助矫形工具在脊柱侧凸矫形手术中的使用方法，具体如下：

一、显露好需行脊柱融合手术的节段后，按常规方法，分别在脊柱凹凸两侧植入椎弓根钉20；

二、选择合适长度、合适节段的辅助矫形工具，置于冰盐水中降温；

三、辨识辅助矫形工具矢状面上的标记线，用持棒器挟持，然后将矫形棒的冠状面预弯成患者脊柱弯曲形状，将辅助矫形工具10与凹侧椎弓根钉20相连，如图3a所示，拧入螺母21定位，不需要锁紧；

四、用温盐水复温，使脊柱冠状面恢复正常，如图3b所示，至此，完成脊柱矫形；

五、用第一刚性棒31与凸侧椎弓根钉相连，并锁紧螺母21，维持脊柱矫形；

六、取出凹侧的辅助矫形工具10，置入第二刚性棒32，锁紧螺母21，必要时可根据需要对凹侧椎弓根钉适当撑开，对凸侧椎弓根钉加压，至此，完成矫形手术。

综上，本发明具有操作简单，安全的特点。在矫正脊柱侧凸畸形手术中，本发明所述辅助矫形工具仅作为临时矫形工具，无需永久植入体内；它可以重复使用，有效规避了传统的单纯使用刚性棒和弹性棒的不足，同时又兼具二者之长。本发明的提出大大降低了脊柱侧凸的手术成本，以使得脊柱侧凸矫形手术能够在临床上得到普及应用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，其特征在于，该工具为形状记忆合金棒；沿所述形状记忆合金棒的长度方向，其轴心线在冠状面内的投影为曲率与正常人的生理弯曲一致的弧线，其轴心线在矢状面内的投影为直线。

2、根据权利要求1所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，其特征在于，所述形状记忆合金棒与脊柱等长或与局部脊柱节段等长。

3、根据权利要求1或2所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，其特征在于，在所述形状记忆合金棒的矢状面上具有标记。

4、根据权利要求3所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，其特征在于，所述标记为沿所述形状记忆合金棒的长度方向设置的标记线。

5、根据权利要求4所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，其特征在于，所述标记采用激光处理方法获得。

6、根据权利要求1或2所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，其特征在于，在所述形状记忆合金棒的横截面上，矢状面为直线。

7、根据权利要求1或2所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具，其特征在于，所述形状记忆合金棒横截面的形状为圆形或多边形。

8、用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件，其特征在于，由若干个如权利要求1中所述的辅助矫形工具组成，依据不同长度的脊柱生理曲线，所述若干个形状记忆合金棒为不同的长度系列，其中，所述脊柱的长度范围在30cm～70cm之间。

9、根据权利要求8所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件，其特征在于，依据不同脊柱变形所需要矫形力，所述若干个形状记忆合金棒为不同的直径系列，直径范围在2.5mm～6.5mm之间。

10、根据权利要求8或9所述的用于脊柱侧凸矫形术中的辅助矫形工具组件，其特征在于，依据不同脊柱变形部位，所述若干个形状记忆合金棒为不同的局部节段系列。

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