CN103083092A - 经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种经皮椎弓根穿刺术的三维定位导向装置，包括底座、倾角测量器、测量器支撑杆，底座的纵向框边上设有导向槽，测量器支撑杆上滑动配合两个倾角测量器，各倾角测量器上设圆弧导向槽，测量器支撑杆上设有条形孔，倾角测量器上铰接穿刺针导向管，穿刺针导向管穿过条形孔，穿刺针导向管上设有导向销与圆弧导向槽配合，测量器支撑杆的中段设有标记针固定孔，测量器支撑杆的两端为圆柱段，测量器支撑杆通过滑块与导向槽滑动配合，测量器支撑杆的圆柱段外伸出滑块连接定位杆，定位杆与测量器支撑杆、穿刺针导向管位于同一平面内。本导向装置可以进行三维定位导向，缩短手术时间，效率更高，导向准确，提高手术成功率。

Description

经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，特别是涉及一种经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置。

背景技术

由于具有脊柱三柱固定生物力学方面的优越性，后路椎弓根钉固定技术在脊柱外科手术中得到广泛应用。传统的手术方式需广泛剥离椎旁肌，长时间牵拉肌肉组织，手术创伤大，出血多，术后椎旁肌失神经支配，肌肉纤维瘢痕化，长期腰背部疼痛等缺点。因此，经皮椎弓根螺钉技术得到越来越多的重视，并迅速发展。1984年法国学者开创了经皮椎体成形术，由于其在骨质疏松性压缩性骨折、椎体转移性肿瘤、椎体血管瘤等疾病方面具有创伤小、起效快、并发症相对少等优势，在脊柱外科得到广泛应用。

经皮椎弓根螺钉技术和经皮椎体成形术均需准确的定位、精准的经皮穿刺椎弓根。人体脊柱解剖特性决定了准确穿刺椎弓根需确定三个参数：皮肤穿刺点、水平位角、矢状位角。脊柱胸腰椎自上而下形态逐渐改变，穿刺参数也逐渐改变，体位改变时也会变动，并且伤椎、病椎的穿刺参数也会改变。因此，在没有特殊工具辅助下完成经皮椎弓根螺钉技术和经皮椎体成形术对术者要求高，增加穿刺时间和失败率，增加损伤临近组织的风险。

在现有技术中，一般采用克氏针定位，再在透视下徒手穿刺，需反复正侧位透视下手动调整穿刺点和角度，使得穿刺难度大、准确性不高、增加了手术者和患者的辐射量。而现有的定位导向装置从设计上存在一些缺陷，有的只能在正位定位；有的只能确定部分参数，不能三维定位导向；有的设计上能三维导向，但不能定位，不能将正侧位透视联系起来，并且难以在实际操作中实现；有的不能固定导向装置，使用中会移动导致定位偏差，有的采用是将定位装置固定在骨质上，是有创固定，增加患者创伤。因此，如能提供一种避免上述缺陷的三维定位导向装置，可快速定位，精确导向可大大提高穿刺准确性，缩短手术时间，减少手术者及患者的X射线剂量。

如公告号为CN2776327Y的《经皮椎体穿刺定位导向装置》，这种导向装置包括两组导向机构，每组导向机构的调节过程单独完成，操作复杂，使手术时间更长。每组导向机构包括多个相互铰接的连接杆，铰点较多，使导向机构的锁定不可靠，且定位不准确。这种导向装置只有一根测量器支撑杆，一次定位只能两处穿刺，效率较低。这种导向装置的滑块没有竖直方向的限位装置，在操作过程中，导向装置容易从测量器支撑杆上滑落，使手术的风险加大。这种导向装置需要从三处定位于患者的脊柱，给患者带来痛苦，且需要与患者的身体接触，患者的身体移动使定位不准确。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，本导向装置可以进行三维定位导向，减少X射线的照射次数，缩短手术时间，定位后可以在多处穿刺，效率更高，降低手术操作难度，减少患者痛苦。本导向装置的铰点较少，锁定可靠导向准确，可大大提高穿刺准确性，提高手术成功率。

本发明的目的是这样实现的：

一种经皮椎弓根穿刺术的三维定位导向装置，包括底座、倾角测量器、测量器支撑杆，所述底座呈矩形框结构，底座的两个纵向框边上均设有供测量器支撑杆移动的导向槽，所述测量器支撑杆位于底座的两纵向框边之间，与纵向框边的导向槽滑动配合，测量器支撑杆上端滑动配合两个倾角测量器，两个倾角测量器对称设置，各倾角测量器上均设有圆弧导向槽，测量器支撑杆上设有贯穿上下端面的条形孔，各倾角测量器上铰接有可调节角度的穿刺针导向管，穿刺针导向管的下端穿过测量器支撑杆上的条形孔，穿刺针导向管上设有导向销与倾角测量器上的圆弧导向槽滑动配合，并用锁定螺母锁定位置，测量器支撑杆的中段设有多个标记针固定孔，标记针固定孔的轴向与纵向杆平行，测量器支撑杆的两端为圆柱段，两圆柱段上套有滑块，测量器支撑杆通过滑块与底座纵向框边的导向槽滑动配合，纵向框边的上端面设有锁定滑块位置移动的条形孔，第一锁定螺钉穿过锁定滑块位置移动的条形孔与滑块螺纹配合，所述测量器支撑杆的圆柱段外伸出滑块，并周向固定转动手柄，转动手柄固定连接定位杆，所述定位杆与测量器支撑杆、穿刺针导向管位于同一平面内，所述底座上设有用于手术台自由臂夹持固定的结构。

所述测量器支撑杆的数量为一个或多个。

所述滑块具有滑动部和限位部，滑动部的高度小于限位部，滑块的滑动部位于纵向杆的纵向滑槽内与纵向杆滑动配合，滑动部的上部设有安装第一锁定螺钉的螺纹孔，第一锁定螺钉穿过滑动部与锁定测量器支撑杆的圆柱段接触，滑块的限位部位于纵向杆外侧。

所述滑块上设有用于锁定测量器支撑杆圆柱段的第二锁定螺钉。

所述倾角测量器的下部设有倒U形的滑动底座，所述测量器支撑杆上设有供倾角测量器的滑动底座滑动的滑槽，滑动底座两侧的下端相向延伸形成折转边，折转边嵌入测量器支撑杆的滑槽内，与滑槽间隙配合。滑动底座上设有用于锁定倾角测量器的第三锁定螺钉。

所述穿刺针导向管上设有用于与倾角测量器铰接的支耳，穿刺针导向管通过销轴与倾角测量器的圆心端铰接。

所述穿刺针导向管与导向销焊接固定。

所述定位杆呈弧形，包括横向段和延伸段，定位杆的横向段与测量器支撑杆的圆柱段同轴心线。

所述定位杆的末端设有用于区分的标识件，每一测量器支撑杆上具有一种标识件。

由于采用了上述方案，本导向装置的测量器支撑杆上端滑动配合两个倾角测量器，各倾角测量器上设有圆弧导向槽，测量器支撑杆上设有贯穿上下端面的条形孔，各倾角测量器上铰接有可调节角度的穿刺针导向管，穿刺针导向管的下端穿过测量器支撑杆上的条形孔，穿刺针导向管上设有导向销与倾角测量器上的圆弧导向槽滑动配合，并用锁定螺母锁定位置。通过术前目标椎体横切面CT图像，量取椎弓根水平位角度，确定穿刺水平位角后将穿刺针导向管自由端滑动至相应度数，拧紧锁定螺母对穿刺针导向管定位。测量器支撑杆的两端为圆柱段，测量器支撑杆通过圆柱段上套有的滑块与底座纵向框边的导向槽滑动配合，使测量器支撑杆可以沿底座纵向框边滑动。纵向框边的上端面设有锁定滑块位置移动的条形孔，第一锁定螺钉穿过锁定滑块位置移动的条形孔与滑块螺纹配合，从而使滑块沿底座纵向框边滑动，不发生偏离。所述测量器支撑杆的圆柱段外伸出滑块，并周向固定转动手柄，转动手柄固定连接定位杆，所述定位杆与测量器支撑杆、穿刺针导向管位于同一平面内。将各测量器支撑杆滑动到手术区域，侧位透视，通过定位杆首先在侧位透视定位目标椎体，通过转动手柄将定位杆旋转调节至与预设穿刺路径一致后，锁紧滑块上的第一锁定螺钉，即确定矢状位角。预设穿刺路径可为通过椎弓根中心与椎体上下终板平行，也可为与椎体终板呈一定角度。测量器支撑杆的中段设有多个标记针固定孔，标记针固定孔的轴向与纵向杆平行。标记针固定孔内间隙配合标记针，正位透视观察目标椎体椎弓根在几枚标记针的相对位置，将带穿刺针导向管的倾角测量器向穿刺点移动，如果标记针阻挡倾角测量器滑动，可将其卸掉，直至穿刺针导向管圆心端正对正位穿刺点，即完成皮肤穿刺点的确定，椎体成形术时穿刺点为椎弓根外侧壁，椎弓根穿刺时穿刺点为椎弓根中外部分。所述底座上设有用于手术台自由臂夹持固定的结构，使底座既可以快速定位，又不需要固定在骨质上，不给患者增加创伤。本导向装置将正侧位透视联系起来，只需要一次正位透视，一次侧位透视，即可确定穿刺点、矢状位角两个参数，再通过术前目标椎体横切面CT图像确定水平位角，实现三维导向。本导向装置结构简单，铰点较少，易于操作且定位准确，使穿刺难度更低，准确性更高，缩短了手术时间，减少了手术者和患者的辐射量。

测量器支撑杆的数量可以为多个。使导向装置定位能进行多处穿刺，效率更高。

滑块具有滑动部和限位部，滑动部的高度小于限位部，滑块的滑动部位于纵向杆的纵向滑槽内与纵向杆滑动配合，滑块的限位部位于纵向杆外侧形成对滑块的定位，使测量器支撑杆的定位更准确。滑动部的上部设有安装第一锁定螺钉的螺纹孔，第一锁定螺钉穿过滑动部与锁定测量器支撑杆的圆柱段接触，使第一锁定螺钉能同时锁定滑块的移动和测量器支撑杆的转动。

所述倾角测量器的下部设有倒U形的滑动底座，所述测量器支撑杆上设有供倾角测量器的滑动底座滑动的滑槽，滑动底座两侧的下端相向延伸形成折转边，折转边嵌入测量器支撑杆的滑槽内，与滑槽间隙配合。滑动底座上设有用于锁定倾角测量器的第三锁定螺钉。这种导向装置的滑块设有竖直方向的限位装置，防止在操作过程中，导向装置从测量器支撑杆上滑落，降低了手术的风险。

所述穿刺针导向管上设有用于与倾角测量器铰接的支耳，穿刺针导向管通过销轴与倾角测量器的圆心端铰接，防止穿刺针与穿刺针导向管发生干涉。

所述定位杆呈弧形，包括横向段和延伸段，定位杆的横向段与测量器支撑杆的圆柱段同轴心线，在侧位X光照射下，定位杆的延伸段可以与预设穿刺路径吻合。

所述定位杆的末端设有用于区分的标识件，每一测量器支撑杆上具有一种标识件，以对每个测量器支撑杆作区分，防止手术失误。

本发明具有以下优点：

1. 导向装置采用自由臂固定，属于无创固定，能确保手术稳定，避免因导向装置位置移动导致定位、导向偏差；

2. 从定位时即开始导向，节省了透视次数及时间；

3. 三维导向三个参数其中两个可能因体位改变而变动，使用本导向装置时，这两个参数是术中体位摆好后才确定，不会患者体位改变而出现误差；

4. 导向时能将正侧位透视联系起来，导向精准，与平时无导向装置时透视习惯一样，医生容易理解、掌握；

5. 可以实现在做穿刺路径与椎弓根轴线不一致时的穿刺，比如在做椎体成形时穿刺从椎弓根后上方斜向椎体前下方的穿刺；

6. 能多个椎体、双侧同时三维导向，定位精确、稳定，确定导向后在穿刺时可以不再透视，进一步节省了手术时间及透视次数；

本导向装置通过上述结构进行三维定位导向，减少X射线的照射次数，缩短手术时间，定位后可以在多处穿刺，操作效率高，降低手术操作难度，减少患者痛苦。本导向装置的铰点较少，锁定可靠导向准确，可大大提高穿刺准确性，提高手术成功率。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的机构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图4的图3的侧视图。

附图中，1为底座，11为纵向框边，111为导向槽，112为锁定滑块位置移动的条形孔，2为倾角测量器，21为圆弧导向槽，22为滑动底座，221为折转边，3为测量器支撑杆，31为测量器支撑杆的条形孔，32为标记针固定孔，33为圆柱段，34为滑槽， 4为穿刺针导向管，41导向销，42为支耳，5锁定螺母，6为标记针，7为滑块，71为滑动部，72为限位部，8为转动手柄，9为定位杆，91为横向段，92为延伸段，10为用于手术台自由臂夹持固定的结构，12为第一锁定螺钉，13为第二锁定螺钉，14为第三锁定螺钉，15为标识件。

具体实施方式

参见图1～图4，为经皮椎弓根穿刺术的三维定位导向装置的一种实施例，本导向装置包括底座1、倾角测量器2、测量器支撑杆3，所述底座1呈矩形框结构，底座、倾角测量器、测量器支撑杆的材料为可透过X光的非金属材料制成，本实施例中，底座、倾角测量器、测量器支撑杆为一体注塑成型的塑料制成。底座1的两个纵向框边11上均设有供测量器支撑杆3移动的导向槽111，所述测量器支撑杆3位于底座1的两纵向框边11之间，与纵向框边11的导向槽111滑动配合。本实施例中，纵向框边的导向槽为水平方向的通槽。所述测量器支撑杆的数量为一个或多个，可根据手术的需要确定，当测量器支撑杆的数量为多个时， 在X光照射，多个测量器支撑杆同时调整定位，提高手术效率，缩短操作时间，减少对患者的X光照射次数，本实施例中设有两个测量器支撑杆。

测量器支撑杆3上端滑动配合两个倾角测量器2，两个倾角测量器2对称设置，各倾角测量器上均设有刻度板，以测量穿刺针导向管转动的角度。所述倾角测量器2的下部设有倒U形的滑动底座22，所述测量器支撑杆3上设有两条供倾角测量器的滑动底座22滑动的滑槽34，所述滑动底座22与测量器支撑杆3滑动配合，两滑槽34位于测量器支撑杆3的两侧，滑动底座22的两侧相向延伸形成折转边221，折转边221嵌入测量器支撑杆3的滑槽34内，与滑槽34间隙配合。滑动底座22上设有用于锁定倾角测量器2的第三锁定螺钉14，本实施例中，滑动底座22上设有两颗第三锁定螺钉14，两第三锁定螺钉14分别位于滑动底座22两侧的上端。拧紧第三锁定螺钉14即可锁定倾角测量器2的移动。测量器支撑杆3上设有贯穿上下端面的条形孔31，条形孔的轴向垂直于纵向框边11的导向槽111，所述条形孔用于对穿刺针导向管4让位，穿刺针导向管4的下端穿过测量器支撑杆3上的条形孔。各倾角测量器2上铰接有可调节角度的穿刺针导向管4，穿刺针导向管4铰接于倾角测量器2的圆心处。所述穿刺针导向管4上设有用于与倾角测量器2铰接的支耳42，穿刺针导向管4通过销轴与倾角测量器2的圆心端铰接，防止穿刺针与穿刺针导向管4发生干涉。各倾角测量器2上均设有圆弧导向槽21，所述圆弧导向槽21的圆心为穿刺针导向管4与倾角测量器2铰接的铰点。穿刺针导向管4上设有导向销41与倾角测量器2上的圆弧导向槽21滑动配合，并用锁定螺母5锁定位置，通过拧紧锁定螺母5，即可以锁定穿刺针导向管4的水平位角。本实施例中，所述穿刺针导向管4与导向销41焊接固定，焊接固定便于生产制造。当然，穿刺针导向管也可以设置支耳，支耳上设置螺栓与倾角测量器2螺栓固定。

测量器支撑杆3的中段设有多个标记针固定孔32，标记针固定孔32的轴向与纵向杆平行，标记针固定孔32位于测量器支撑杆3的中点及其两侧，标记针固定孔32内间隙配合标记针6，标记针6为不易透过X光的金属制成，本实施例中，测量器支撑杆3上设有七根标记针固定孔32，相邻标记针6间隔0.5cm，标记针6间隙配合在标记针固定孔32内，可自由装卸，如果标记针6阻挡倾角测量器2滑动，可将其卸掉。测量器支撑杆3的两端为圆柱段33，该圆柱段33套有滑块7，所述滑块7为矩形，滑块7上开有轴孔，测量器支撑杆3通过滑块7与底座1纵向框边11的导向槽111滑动配合。纵向框边11的上端面设有锁定滑块7位置移动的条形孔112，第一锁定螺钉12穿过锁定滑块7位置移动的条形孔112与滑块7螺纹配合，从而使滑块7沿底座1纵向框边11滑动，不发生偏离。所述滑块7具有滑动部71和限位部72，滑动部71的高度小于限位部72，滑块7的滑动部71位于纵向杆的纵向滑槽34内与纵向杆滑动配合，滑动部71的上部设有安装第一锁定螺钉12的螺纹孔，第一锁定螺钉12穿过滑动部71与锁定测量器支撑杆3的圆柱段33接触，滑块7的限位部72位于纵向杆外侧，拧紧第一锁定螺钉12能同时锁定滑块7的移动和测量器支撑杆3的转动。所述测量器支撑杆3的圆柱段33外伸出滑块7，并周向固定转动手柄8，本实施例中，测量器支撑杆3的圆柱段33与转动手柄8键连接，并通过螺母锁定。转动手柄8固定连接定位杆9，定位杆9也可以固定在测量器支撑杆3的圆柱段33上。所述定位杆9与测量器支撑杆3、穿刺针导向管4位于同一平面内。所述定位杆9呈弧形，包括横向段91和延伸段92，定位杆9的横向段91与测量器支撑杆3的圆柱段33同轴心线，在侧位X光照射下，定位杆9的延伸段92可以与预设穿刺路径吻合。所述定位杆9的末端设有用于区分的标识件15，每一测量器支撑杆3上具有一种标识件15，以对每个测量器支撑杆3作区分，防止手术失误。所述底座1上设有用于手术台自由臂夹持固定的结构10，底座1的固定为无创固定，能确保手术中稳定，避免因导向装置位置移动导致定位、导向偏差。

患者俯卧位体位摆好后，将本导向装置放置患者背部，底座的两个纵向框边与脊柱矢状面平行，底座的一个横向框边的中心点位于人体的棘突中心，通过自由臂固定，使底座、患者无相对移动。第一步：定位及确定穿刺的矢状位角。将各测量器支撑杆滑动到手术区域，侧位透视，通过定位杆首先在侧位透视定位目标椎体，并将定位杆旋转调节至与预设穿刺路径一致后锁紧第一锁定螺钉，锁定滑块的滑动和测量器支撑杆转动。第二步：确定穿刺水平位角，通过术前目标椎体横切面CT图像，量取椎弓根水平位角度，即将穿刺针导向管自由端滑动至相应刻度数拧紧锁紧螺母固定。第三步：确定穿刺点，正位透视观察目标椎体椎弓根在第几枚的标记针的相对位置，将带穿刺针导向管的倾角测量器向穿刺点沿测量器支撑杆轴向移动，如果靠外的标记针阻挡倾角测量器滑动，可将其卸掉，直至穿刺针导向管圆心端正对正位穿刺点，然后拧紧第三锁定螺钉固定。完成定位后，即可进行穿刺。

本发明不仅仅局限于上述实施例，所述滑块上也可以设置用于锁定测量器支撑杆圆柱段的第二锁定螺钉13，以锁定测量器支撑杆的旋转，第一锁定螺钉用于锁定滑块的滑动，进而锁定测量器支撑杆的滑动。

本发明不仅仅局限于上述实施例，在不背离本发明技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种经皮椎弓根穿刺术的三维定位导向装置，包括底座、倾角测量器、测量器支撑杆，所述底座呈矩形框结构，底座的两个纵向框边上均设有供测量器支撑杆移动的导向槽，所述测量器支撑杆位于底座的两纵向框边之间，与纵向框边的导向槽滑动配合，测量器支撑杆上端滑动配合两个倾角测量器，两个倾角测量器对称设置，各倾角测量器上均设有圆弧导向槽，其特征在于：测量器支撑杆上设有贯穿上下端面的条形孔，各倾角测量器上铰接有可调节角度的穿刺针导向管，穿刺针导向管的下端穿过测量器支撑杆上的条形孔，穿刺针导向管上设有导向销与倾角测量器上的圆弧导向槽滑动配合，并用锁定螺母锁定位置，测量器支撑杆的中段设有多个标记针固定孔，标记针固定孔的轴向与纵向杆平行，测量器支撑杆的两端为圆柱段，两圆柱段上套有滑块，测量器支撑杆通过滑块与底座纵向框边的导向槽滑动配合，纵向框边的上端面设有锁定滑块位置移动的条形孔，第一锁定螺钉穿过锁定滑块位置移动的条形孔与滑块螺纹配合，所述测量器支撑杆的圆柱段外伸出滑块，并周向固定转动手柄，转动手柄固定连接定位杆，所述定位杆与测量器支撑杆、穿刺针导向管位于同一平面内，所述底座上设有用于手术台自由臂夹持固定的结构。

2.根据权利要求1所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述测量器支撑杆的数量为一个或多个。

3.根据权利要求1所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述滑块具有滑动部和限位部，滑动部的高度小于限位部，滑块的滑动部位于纵向杆的纵向滑槽内与纵向杆滑动配合，滑动部的上部设有安装第一锁定螺钉的螺纹孔，第一锁定螺钉穿过滑动部与锁定测量器支撑杆的圆柱段接触，滑块的限位部位于纵向杆外侧。

4.根据权利要求1所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述滑块上设有用于锁定测量器支撑杆圆柱段的第二锁定螺钉。

5.根据权利要求1所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述倾角测量器的下部设有倒U形的滑动底座，所述测量器支撑杆上设有供倾角测量器的滑动底座滑动的滑槽，滑动底座两侧的下端相向延伸形成折转边，折转边嵌入测量器支撑杆的滑槽内，与滑槽间隙配合，滑动底座上设有用于锁定倾角测量器的第三锁定螺钉。

6.根据权利要求1所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述穿刺针导向管上设有用于与倾角测量器铰接的支耳，穿刺针导向管通过销轴与倾角测量器的圆心端铰接。

7.根据权利要求1或6所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述穿刺针导向管与导向销焊接固定。

8.根据权利要求1所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述定位杆呈弧形，包括横向段和延伸段，定位杆的横向段与测量器支撑杆的圆柱段同轴心线。

9.根据权利要求1或8所述的经皮椎弓根穿刺的三维定位导向装置，其特征在于：所述定位杆的末端设有用于区分的标识件，每一测量器支撑杆上具有一种标识件。

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