CN102100580A - 髓内固定导向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医学领域，公开了一种髓内固定导向器。本发明中，进针点A及出针点B均可根据术前三维重建CT的测量结果得到数据，其中进针点A由于位置浅表易显露，可以直接根据体表标志进行定位。然后结合CT测量数据应用本定位器对出针点B进行定位，再利用导向杆连接进针点A与出针点B。由于应用了三维CT扫描的数据，并且通过定位装置确定出钉点，确定导向器的出钉方向，从而可以对进出钉路径进行准确的控制。由于进出钉路径通过精密仪器保证，而非依靠手术者的经验，因此，能够尽可能地避免螺钉穿入过程中有误入髋关节或误穿透骨皮质，损伤神经、血管等重要解剖结构的情况。

Description

髓内固定导向器

技术领域

本发明涉及医学领域，特别涉及医学领域中的髓内固定技术。

背景技术

如今，骨盆及髋臼骨折发病率逐年增多，己占骨折总例数的1％～3％，致残率约50％～60％。目前前环的内固定方法为钢板或髓内螺钉的固定。钢板手术的治疗具有复位优良，内固定可靠等优点，但该法切口大，暴露广，出血量较多。对于单纯的耻骨支骨折使用逆行的髓内螺钉的生物力学稳定性优于钢板。但由于耻骨支-髋臼前柱解剖学结构独特，周围有重要血管神经经过，而且进钉路径狭窄(如图1所示)，在螺钉穿入过程中，有可能误入髋关节或误穿透骨皮质，损伤神经、血管等重要解剖结构并造成严重的手术并发症。因此选择正确的进针点、进针方向、螺钉直径和长度成为安全植入螺钉的关键。

本发明的发明人发现，在现有的耻骨上支-髋臼前柱区域手术中，由进行手术的医务人员可以通过充分暴露下的直视操作并结合X光透视，进行螺钉的植入，然而，髋臼前柱所处解剖部位较深，浅表有髂腰肌、股动脉、静脉和股神经以及Coronamortis血管等重要组织，使得直视下进行的骨折复位及内固定放置很困难，螺钉的安全植入需要严重依靠手术者的经验，无法保证进出钉的路径能够得到准确的控制，手术风险较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种髓内固定导向器，使得进出钉的路径能够得到准确的控制，从而将螺钉误穿髋关节面或穿透骨壁，导致血管神经损伤的手术风险大大降低。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种髓内固定导向器，包含定位器及导向杆；

所述定位器用于根据术前三维重建CT的测量数据，在患者体表处对出针点B进行定位，得到出针点B；

导向杆用于连接进针点A与出针点B。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

通过定位器对出针点B进行定位，其中，出针点B根据术前三维重建CT的测量结果得到，再利用导向杆连接进针点A与出针点B。由于应用了三维CT扫描的数据，并且通过定位装置确定出钉点，确定导向器的出钉方向，从而可以对进出钉路径进行准确的控制。由于进出钉路径通过精密仪器保证，而非依靠手术者的经验，因此，能够尽可能地避免螺钉穿入过程中有误入髋关节或误穿透骨皮质，损伤神经、血管等重要解剖结构的情况，从而将螺钉误穿髋关节面或穿透骨壁，导致血管神经损伤的手术风险大大降低。

进一步地，定位器包含骨性标志点定位笔1和U形定位装置2，骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可调整。U型定位装置2的一侧端点设有用于环套骨性标志点定位笔1的圆环3，所述圆环3可旋转，U型定位装置2的另一侧端点呈勾形。由于骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可调整，因此，只需将U型定位装置2的宽度调整为通过CT测量计算到的BG的距离，将骨性标志点定位笔1的长度调整为通过CT测量到的患者的骨性标志点之间的长度EF，然后将环套在U型定位装置2上的骨性标志点定位笔1，卡在患者的骨性标志点EF处，U型定位装置2的呈勾形的一侧端点所指处，即为出针点B。不但操作简便，而且保证了出针点B的定位准确性。另外，由于骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可调整，因此可适用于各种不同大小的骨盆。

进一步地，骨性标志点定位笔1和U型定位装置2的底杆4上均设有的刻度，骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均根据其上所设的刻度进行调整。由于骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可根据本身所刻有的刻度进行调整，因而无需再配备其他标尺，使得骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度的调整，更为简单方便。

附图说明

图1是根据现有技术中的耻骨上支-髋臼前柱解剖学结构示意图；

图2是根据本发明一较佳实施方式中的定位器示意图；

图3是根据本发明一较佳实施方式中的导向器示意图；

图4是根据本发明一较佳实施方式中的术前三维重建CT的测量结果示意图；

图5是根据本发明一较佳实施方式中的利用定位器对出针点B进行定位的示意图；

图6是根据本发明一较佳实施方式中的利用导向杆连接进出针点的示意图；

图7是根据本发明的验证实验中模拟存在骨折间隙的示意图；

图8是根据本发明的验证实验中模拟骨折侧方移位前方的示意图；

图9是根据本发明的验证实验中模拟骨折侧方移位内侧的示意图；

图10是根据本发明的验证实验中出针点随标尺数据改变的示意图；

图11是根据本发明的验证实验中髓内螺钉的安全轴线与绝对轴线之间存在着一个可调的安全范围的示意图；

图12是根据本发明的验证实验中安全范围形成一个直径约20mm的近似圆，导向器可获得约8mm半径的安全误差的示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明一较佳实施方式涉及一种髓内固定导向器，应用于耻骨上支至髋臼前柱的髓内固定。该髓内固定导向器包含定位器及导向杆。

定位器用于对出针点B进行定位，出针点B根据术前三维重建CT的测量结果得到。

导向杆用于连接进针点A(进针点A可以根据CT测量数据直接在体表定位得到)与出针点B。

具体地说，本实施方式中的定位器如图2所示，包含骨性标志点定位笔1和U形定位装置2，骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可调整。U型定位装置2的一侧端点设有用于环套骨性标志点定位笔1的圆环3，圆环3可旋转，U型定位装置2的另一侧端点呈勾形。骨性标志点定位笔1和U型定位装置2的底杆4上均设有的刻度，骨性标志点定位笔1的长度根据骨性标志点定位笔1上设有的刻度进行调整。U型定位装置2的宽度根据U型定位装置2的底杆4上设有的刻度进行调整。

本实施方式中的导向杆如图3所示，呈直角U形。导向杆的一侧端点连接有钻头，钻头抵在进针点A，用于从进针点A处进行钻孔，导向杆的一侧端点连接抵在出针点B。

下面对本实施方式的髓内固定导向器的使用方法，进行具体说明。

首先，根据在3D-CT截面上模拟安全进针的轴线，对进针点、进针角度、前柱最小截面直径及钉长进行精确测量，计算BG、GF。其中，BG＝BF×sin∠GFB，GF＝BF×cos∠GFB，如图4所示。图4中的A即为进针点，B为出针点，E、F为骨性标志点。

然后，利用定位器对出针点B进行定位。如图5所示，根据底杆4上的刻度，将U型定位装置2的宽度调整为利用CT算出的BG的距离。将骨性标志点定位笔1套在圆环3中，根据骨性标志点定位笔1的刻度，将骨性标志点定位笔1的长度调整为通过CT测量到的患者的骨性标志点之间的长度EF，并保证骨性标志点定位笔1与U型定位装置2的连接点(即圆环3处)为图4中的G点。通过对圆环的旋转，将骨性标志点定位笔1卡在患者的骨性标志点(E、F)上，由于U型定位装置2的宽度已被设定为BG的距离，因此U型定位装置2的呈勾形的一侧端点所指处，即为出针点B。

在定位到出针点B后，即可利用导向杆连接进出针点，如图6所示。

不难发现，在本实施方式中，通过定位器对出针点B进行定位，其中，出针点B根据术前三维重建CT的测量结果得到，再利用导向杆连接进针点A与出针点B。由于应用了三维CT扫描的数据，并且通过定位装置确定出钉点，确定导向器的出钉方向，从而可以对进出钉路径进行准确的控制。由于进出钉路径通过精密仪器保证，而非依靠手术者的经验，因此，能够尽可能地避免螺钉穿入过程中有误入髋关节或误穿透骨皮质，损伤神经、血管等重要解剖结构的情况，从而将螺钉误穿髋关节面或穿透骨壁，导致血管神经损伤的手术风险大大降低。

而且，由于骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可调整，因此，只需将U型定位装置2的宽度调整为通过CT测量计算到的BG的距离，将骨性标志点定位笔1的长度调整为通过CT测量到的患者的骨性标志点之间的长度EF，然后将环套在U型定位装置2上的骨性标志点定位笔1，卡在患者的骨性标志点EF处，U型定位装置2的呈勾形的一侧端点所指处，即为出针点B。不但操作简便，而且保证了出针点B的定位准确性。另外，由于骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可调整，因此可适用于各种不同大小的骨盆。

值得一提的是，在本实施方式中，骨性标志点定位笔1和U型定位装置2的底杆4上均设有的刻度，骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均根据其上所设的刻度进行调整。由于骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度均可根据本身所刻有的刻度进行调整，因而无需再配备其他标尺，使得骨性标志点定位笔1的长度和U型定位装置2的宽度的调整，更为简单方便。

此外，可以理解，骨性标志点定位笔1和U型定位装置2的底杆4上也可以不设有的刻度，在需要进行长度或宽度的调整时，可以借助其他设有刻度的标尺，实现长度或宽度的调整。

本实施方式中的导向器的验证实验如下：

取6具干燥骨盆标本，模拟临床上复位效果不佳时，应用导向器的安全性。先按照上述三维重建CT测量顺序进行精确定量分析，测得的进针点、进针方向和螺钉长度，以及导向器所需要的数据。再分别以薄锯由髋臼前柱至闭孔沟，锯断耻骨上支与髋臼的接合部，模拟骨折线。

所有标本左侧分别以厚度为1mm、2mm、3mm三种直径的克氏针嵌入骨折线间，模拟临床复位时骨折间隙的三种距离状态。放置导向器分别打入直径6.5mm空心螺钉。结果当骨折间隙在三种距离状态下，所有螺钉均能全程在髓内通过。均无螺钉穿出髋臼前柱进入关节腔或盆腔，如图7所示。

所有标本右侧将骨折近端向内侧分别移位1mm、2mm、3mm，模拟临床骨折常见移位的三种距离状态，放置导向器分别打入直径6.5mm空心螺钉。结果当骨折移位1mm及2mm时，螺钉全程在髓内通过；当骨折侧方移位在3mm时，螺钉主体仍从髓内通过，但其中一枚螺钉螺纹切割骨折远端的内侧皮质表面范围约1-2mm。均无螺钉穿出髋臼前柱进入关节腔或盆腔，如图8、图9所示。

不难发现，利用部分标本分别验证了正常状态及骨折不同移位状态下导向器应用的精确性及安全性。初步证实了其应用的可靠性及实用性。

临床上对涉及髋臼的骨折的复位评定标准是：(1)解剖复位：最大移位0～1mm；(2)满意复位：最大移位1～3mm；(3)不满意复位：最大移位＞3mm。因此，以此为标准，应用导向器在骨盆标本上，分别以：正常状态、骨折间隙1～3mm，骨折侧方移位1～3mm三种状态打入螺钉。结果显示，无论骨折间隙距离还是骨折侧方移位，在1～3mm范围内，螺钉均能安全通过髋臼前柱。说明经过导向器引导，能将髓内螺钉由接近轴心的方向通过，由于最小截面直径比螺钉直径大，即使有1～3mm的移位，仍有一定间隙能保证螺钉安全通过。如果螺钉通过最小截面时偏离轴心较远，即使在解剖复位时能安全通过，而当骨折无法解剖复位残存3mm左右间隙时，螺钉穿入髋关节或盆腔的机会则显著增加。

在实验中发现，髓内螺钉以不同角度安全通过前柱后，在髋臼后上缘穿出后的安全范围可以形成一个直径约20mm的近似圆，说明髓内螺钉的安全轴线与绝对轴线之间存在着一个可调的安全范围。如果导向器的测量值出现2mm的误差，出钉点也会随之偏移2mm(如图10所示，图10中的标点间距离为4mm)，那么相对于绝对轴心，导向器一般可以获得约8mm为半径的安全误差范围(如图11、图12所示，图11中的克氏针直径为2mm)。

对于耻骨上支-髋臼前柱的骨折，在导向器辅助下可以采取微创与开放手术相结合的方法，避免了髋臼前路的切开复位钢板内固定术时大范围的暴露与剥离。单纯的前柱骨折可以用有限的切口进行复位后以拉力螺钉单纯固定，如果同时伴有严重的后柱骨折，则可以在后柱钢板固定同时，在导向器引导下利用同一切口结合前方有限的辅助切口固定前柱。这样可以在同一切口内完成双柱的固定，从而降低了手术创伤、降低出血量、缩短手术时间，并能明显减少医患双方手术中的透视。在不影响固定稳定性的前提下，将螺钉误穿髋关节面或穿透骨壁，导致血管神经损伤的手术风险大大降低。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种髓内固定导向器，其特征在于，包含定位器及导向杆；

所述定位器用于根据术前三维重建CT的测量数据，在患者体表处对出针点B进行定位，得到出针点B；

所述导向杆用于连接进针点A与出针点B。

2.根据权利要求1所述的髓内固定导向器，其特征在于，所述定位器包含骨性标志点定位笔(1)和U形定位装置(2)，所述骨性标志点定位笔(1)的长度和U型定位装置(2)的宽度均可调整；

所述U型定位装置(2)的一侧端点设有用于环套所述骨性标志点定位笔(1)的圆环(3)，所述圆环(3)可旋转，所述U型定位装置(2)的另一侧端点呈勾形。

3.根据权利要求2所述的髓内固定导向器，其特征在于，所述骨性标志点定位笔(1)的长度根据所述骨性标志点定位笔(1)上设有的刻度进行调整；

所述U型定位装置(2)的宽度根据所述U型定位装置(2)的底杆(4)上设有的刻度进行调整。

4.根据权利要求1所述的髓内固定导向器，其特征在于，所述导向杆呈直角U形；

所述导向杆的一侧端点连接有钻头，所述钻头抵在所述进针点A，用于从所述进针点A处进行钻孔，所述导向杆的一侧端点连接抵在所述出针点B。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的髓内固定导向器，其特征在于，所述髓内固定导向器应用于耻骨上支至髋臼前柱的髓内固定。

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