CN101999920A - 导航式钻孔器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导航式钻孔器，包括手柄、杆体，其中手柄内部安装一电路板，电路板包括信号识别运算中心，以及用于输出音频信号的音频输出器或输出光学信号的LED板；杆体一端与手柄连接，另一端为钻头，钻头内部设置电涡流传感器。电涡流传感器将监测到的电涡流信号传递至电路板，电涡流信号经电路板上的信号识别运算中心计算和翻译后通过音频输出器或LED板输出音频提示信号或光提示信号，以反馈出导航式钻孔器的位置是否符合所需。本发明的导航式钻孔器，提高手术的可操控性，可降低脊髓神经根损害的发病率，便于骨科医师掌握和推广，且节约患者的治疗费用。

Description

导航式钻孔器
技术领域
本发明涉及一种医用钻孔器，具体涉及一种用于防止椎弓根螺钉偏置导致脊髓神经根损害的导航式钻孔器。
背景技术
脊柱重建过程中手术技术问题会导致医源性再损害，影响疾患的早期治疗，尤其我国广大的不发达地区和在特殊条件下，如大地震，加重或延误脊髓神经损害综合症的治疗。
现代手术中防止椎弓根螺钉偏置导致脊髓神经根损害主要有以下几种方式：
(1)传统手术模式
根据手术前常规的影像学检查，获取预植入螺钉的椎弓根解剖数据。术中定位后，用“T”型手钻突破椎弓根后端皮质后，缓慢将克氏针插入，至有明显的骨性感，探针隧道周围也均为明显的骨性感，摄侧位片加正位片证实克氏针位于椎弓根影内，这证明钉道正确，植入螺钉。由于椎弓根与脊柱矢状面及水平面有夹角，使导针在正位片上呈一条线穿过椎弓根投影，而不是呈一个点落在椎弓根投影内或外。椎体呈圆柱形，当克氏针穿出椎体侧方，侧位片显示导针仍在椎体内，也不能判断克氏针是否穿出椎弓根内侧或外侧皮质。因此，尽管手术中照片可以帮助提高螺钉植入的准确性，但该方法可靠性不够高，很大程度依靠手术医生的临床经验，也缺乏判断螺钉位置的客观依据。此种方式的穿透率会达到10％至40％，危险度较高。
(2)机械工具辅助检测螺钉植入
国外学者Mac-Thiong等设计的一种椎弓根钻子导(transpedicular drill guide，TDG)，在3具尸体标本上植入66枚椎弓根螺钉，椎弓根螺钉穿破率为7.6％。国内学者陈永铵等自行研制的一种双侧对称可调节的椎弓根螺钉钻孔导向器，该仪器能消除目测所带来的误差，提高螺钉植入的准确性及螺钉安放的质量。此种方式也比较依赖医生的经验。
(3)术中诱发电位监测椎弓根螺钉植入
采用连续椎弓根刺激诱发电位肌电图，根据肌电图的电压阈值的大小判断椎弓根是否被穿破。但术中连续监测困难，椎弓根穿破后无法继续监测，不能反映神经根的功能，易受肌松剂的影响：而且不能直观反映螺钉的位置。与X线联用可以克服这些缺点，穿透率也会大大降低，但是依然有操作复杂，需要有丰富经验的专业人员来操控等缺点。
(4)计算机辅助技术监测椎弓根螺钉植入
术中采用实时计算机辅助检测可以提高手术成功率，典型如C臂X线模式，但是设备昂贵，一般需要数百万，并且操作复杂，手术时间比较长。
综上可知，前两种方法穿透率高，严重依赖医生经验：后两种方法穿透率低，但是设备昂贵，手术时间比较长，而且有的会在手术中接受大量辐射。需要简单易行、费用低廉的脊髓神经根损害的早期诊断设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导航式钻孔器，防止椎弓根螺钉偏置导致脊髓神经根损害。
本发明的技术构思是这样的：
在椎弓根螺钉固定的手术中，预先钻出正确的孔道，然后将螺钉拧入，这样可以充分避免脊髓神经根损害。本发明提供钻正确通道的导航式钻孔器。当钻孔器拧入的时候，可以探测在将要拧入螺钉大小的范围内是否会穿透。当探测周围螺钉大小范围内可能会穿透时，发出警告提示。
本发明提供的导航式钻孔器，包括手柄、杆体，其中，
所述手柄内部安装一电路板；
所述杆体一端与所述手柄连接，另一端为钻头，所述钻头内部设置电涡流传感器，所述电涡流传感器将监测到的电涡流信号传递至所述电路板，经所述电路板计算后输出提示信号。
根据本发明，所述电路板包括信号识别运算中心和音频输出器，所述信号识别运算中心用于计算电涡流信号得到骨骼组织电涡流参数，并与预先设定的骨松质，骨皮质和软组织的电涡流标准值分别进行比较，指示所述音频输出器发出声音指示信号。
根据本发明，所述电路板包括信号识别运算中心和LED板，所述信号识别运算中心用于计算电涡流信号得到骨骼组织电涡流参数，并与预先设定的骨骼组织和软组织的电涡流标准值进行比较，指示所述LED板发出光学指示信号。
根据本发明，所述钻头的直径与标准椎弓板开口器尖端直径相同。
根据本发明，所述钻头的直径为3.2毫米，4.0毫米，或2.5毫米。
根据本发明，所述电路板可拆卸安装在所述手柄内，每一个电路板仅用于一位病人，在使用前装配在所述手柄内。
根据本发明，所述提示信号的输出频率为4～6次/秒。
本发明的导航式钻孔器，简单经济，可降低脊髓神经根损害的发病率、降低手术难度，提高手术的可操控性，便于骨科医师掌握和推广，提高进椎弓根内固定手术的速度及成功率，减少手术的并发症，节约患者的治疗费用。
附图说明
图1为本发明的导航式钻孔器的结构示意图。
图2为电涡流传感器和电路板工作流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
如图1所示，本发明的导航式钻孔器，包括手柄1、杆体2，其中：
所述手柄1内部安装一电路板3，所述电路板3包括信号识别运算中心，以及用于输出音频信号的音频输出器或输出光学信号的LED板；
所述杆体2一端与所述手柄1连接，另一端为钻头4，钻头4内部设置电涡流传感器5，如图2所示，所述电涡流传感器5将监测到的电涡流信号传递至所述电路板3，电涡流信号经所述电路板3上的信号识别运算中心计算和翻译后通过音频输出器或LED板输出声音指示信号或光学指示信号，以反馈出所述导航式钻孔器的位置是否符合手术所需。
在手术过程中，采用导航式钻孔器预先钻孔，随着钻头4的深入，所述电涡流传感器5利用电磁感应探测技术，对前方区域的骨骼组织和软组织进行非接触性电磁监测，将监测到的电涡流信号传递至电路板3的信号识别运算中心计算，得到前方骨骼组织电涡流参数，与预先设定的骨松质，骨皮质和软组织的电涡流标准值分别进行比较，判断钻孔器的位置：是否保持在骨松质内，或是否将会穿透骨皮质。若为正确位置，处于骨松质内，未突出骨皮质，由音频输出器或LED板输出正常信号，提示可以继续钻孔；若偏离正确位置，突出骨皮质，由音频输出器或LED板输出警示信号，提示更改钻孔方向。在钻孔过程中，以每秒更新4～6次的频率通知外科医生实时更改钻孔方向、钻孔深度。
应对外科医生手术的需要，本发明的导航式钻孔器钻头处的直径与标准椎弓板开口器尖端直径相同，具体的，直径为3.2毫米，4.0毫米，或2.5毫米。
为了使每一个电路板仅用于一位病人，所述电路板可拆卸地安装在所述手柄内部，在手术使用前装配在所述手柄内。
本发明的导航式钻孔器，简单经济，可降低脊髓神经根损害的发病率、降低手术难度，提高手术的可操控性，便于骨科医师掌握和推广，提高进椎弓根内固定手术的速度及成功率，减少手术的并发症，节约患者的治疗费用。

Claims (7)

1.一种导航式钻孔器，包括手柄、杆体，其特征在于，
所述手柄内部安装一电路板；
所述杆体一端与所述手柄连接，另一端为钻头，所述钻头内部设置电涡流传感器，所述电涡流传感器将监测到的电涡流信号传递至所述电路板，经所述电路板计算后输出提示信号。
2.如权利要求1所述的导航式钻孔器，其特征在于，所述电路板包括信号识别运算中心和音频输出器，所述信号识别运算中心用于计算电涡流信号得到骨骼组织电涡流参数，并与预先设定的骨松质，骨皮质和软组织的电涡流标准值分别进行比较，指示所述音频输出器发出声音指示信号。
3.如权利要求1所述的导航式钻孔器，其特征在于，所述电路板包括信号识别运算中心和LED板，所述信号识别运算中心用于计算电涡流信号得到骨骼组织电涡流参数，并与预先设定的骨骼组织和软组织的电涡流标准值进行比较，指示所述LED板发出光学指示信号。
4.如权利要求1所述的导航式钻孔器，其特征在于，所述钻头的直径与标准椎弓板开口器尖端直径相同。
5.如权利要求1所述的导航式钻孔器，其特征在于，所述钻头的直径为3.2毫米，4.0毫米，或2.5毫米。
6.如权利要求1所述的导航式钻孔器，其特征在于，所述电路板可拆卸安装在所述手柄内。
7.如权利要求1所述的导航式钻孔器，其特征在于，所述提示信号的输出频率为4～6次/秒。
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