CN105213008B - 脊柱畸形万方矫形器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脊柱畸形万方矫形器，所述的矫形器由手术床固定架、圆弧支架、纵向调节柱、横向调节轨道、纵向调节柱滑套、脊柱后路螺钉连接杆和脊柱后路螺钉连接器组成。其优点表现在：本发明的脊柱畸形万方矫形器可在脊柱手术中协助术者对畸形排列的骨骼进行定量、定向的矫正。本发明的脊柱畸形万方矫形器应用将对脊柱外科矫形技术起到巨大的推动作用，大大提升脊柱复位的安全性和成功率，减少手术时间和术者受辐射量，带来巨大的学术影响和社会经济效益。

Description

脊柱畸形万方矫形器
技术领域
本发明涉及骨科医疗器械技术领域，具体地说，是脊柱畸形万方矫形器。
背景技术
脊柱畸形是由于先天或后天因素导致的脊柱骨骼间正常解剖位置的相对丢失，其发生和发展会导致患者外形异常，严重的将会影响神经、运动、呼吸、循环、消化等多个系统的功能，甚至威胁患者生命。这类疾病包括各种脊柱先天发育性畸形、脊柱外伤性骨折、各种原因导致的脊柱侧弯、退变性或外伤性脊柱椎体滑脱、脊柱结核或肿瘤导致的病理性骨折等，几乎涵盖了脊柱外科所有常见疾病，而这些疾病的外科处理中都涉及到脊柱畸形的复位问题。
据统计我国脊柱畸形的发生率大约在5-20％之间。每年长征医院就诊的脊柱畸形需要手术复位治疗的患者多达1000余名。目前的手术治疗可在缓解症状的前提下尽量恢复患者的正常解剖结构，但时常发生的神经并发症等问题给患者本人和家庭带来巨大的精神、经济压力的同时，给社会带来了巨大的负担。
传统的脊柱畸形复位是通过固定牵引或术中通过手动撬拨、撑开、压缩等动作使异常的骨骼排列复位。这种方法对于轻微的脱位、畸形具有较好的治疗效果，但对于严重的畸形脱位则难以复位。由于传统复位方法的过程不具有力量、方向的可控性和精确性，故容易在复位过程中产生神经损伤、复位效果不理想等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，为解决复位过程中复位方向和力量不可控的问题，提供一种可在脊柱手术中协助术者对畸形排列的骨骼进行定量、定向的矫正的设备，即本发明的脊柱畸形万方矫形器。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种脊柱畸形万方矫形器，所述的脊柱畸形万方矫形器由手术床固定架、圆弧支架、纵向调节柱、横向调节轨道、纵向调节柱滑套、脊柱后路螺钉连接杆和脊柱后路螺钉连接器组成，脊柱畸形万方矫形器通过手术床固定架固定在手术床上，圆弧支架固定在手术床固定架上，横向调节轨道连接在圆弧支架上，横向调节轨道可在圆弧支架上移动，纵向调节柱滑套连接在横向调节轨道上，纵向调节柱滑套可在横向调节轨道上移动，纵向调节柱与纵向调节柱滑套连接，纵向调节柱可在纵向调节柱滑套内上下移动，脊柱后路螺钉连接杆一端连接在纵向调节柱的下端，脊柱后路螺钉连接杆的另一端连接脊柱后路螺钉连接器。
所述的脊柱后路螺钉连接杆每根连接两个脊柱后路螺钉连接器。
所述的脊柱畸形万方矫形器包含一个有齿的圆弧支架和一个无齿的圆弧支架，圆弧支架上有圆弧体轨道。
所述的横向调节轨道的左右两侧有圆弧滑块，横向调节轨道的圆弧滑块分别与有齿的圆弧支架和无齿的圆弧支架的圆弧体轨道连接。
所述的横向调节轨道与有齿的圆弧支架连接的一边安装有圆弧滑块定位齿，横向调节轨道上设有操纵把，操纵把控制圆弧滑块定位齿从而调节横向调节轨道在圆弧支架上的位置。
所述的横向调节轨道设有横向滑轨固定板，横向滑轨固定板上设有T型螺母，T型螺母中连接横向调节丝杆，横向调节丝杆连接有操纵把，操纵把控制横向调节丝杆。
所述的纵向调节柱滑套由横向调节丝杆固定板、线性滑块、纵向丝杆调节滑块和圆调节柱滑套组成，圆调节柱滑套为中间开有圆柱形孔的长方体，圆调节柱滑套的前后两面安装有线性滑块，圆调节柱滑套的左侧面或右侧面安装有横向调节丝杆固定板，圆调节柱滑套的中间设有纵向丝杆调节滑块。
所述的纵向调节柱由圆柱体上盖、纵向调节丝杆、调节柱圆柱体、圆柱体下盖、轴承、调节螺钉固定座和调节螺钉定位板组成，纵向调节丝杆穿入调节柱圆柱体中，调节柱圆柱体的上下两端分别设有圆柱体上盖和圆柱体下盖，圆柱体上盖和圆柱体下盖内均设有轴承，纵向调节丝杆穿过轴承从而穿出圆柱体上盖和圆柱体下盖，圆柱体下盖与调节螺钉固定座连接，调节螺钉固定座设有调节螺钉定位板。
所述的脊柱畸形万方矫形器包含一根直线型的脊柱后路螺钉连接杆和一根L型的脊柱后路螺钉连接杆。
所述的脊柱后路螺钉连接器包括可调节螺母和可调节螺母连接杆，可调节螺母连接在脊柱后路螺钉连接器的主体上，可调节螺母为侧边有齿的螺母，可调节螺母连接杆的两端有齿，可调节螺母连接杆的一端与可调节螺母连接，脊柱后路螺钉连接器的主体通过可调节螺母和可调节螺母连接杆与脊柱后路螺钉连接杆连接。
本发明优点在于：
1、本发明的脊柱畸形万方矫形器可在脊柱手术中协助术者对畸形排列的骨骼进行定量、定向的矫正。设备的运动方向-对手术台面而言，设备可以上下、前后、旋转方向运动；设备的运动方式-通过螺杆调节，根据螺距大小来调节进量从而达到所需要方式；运动的定位和调节-通过定位螺杆调节定位，通过螺距来调节每个运动件可以定位。
2、本发明脊柱畸形万方矫形器的应用将对脊柱外科矫形技术起到巨大的推动作用，大大提升脊柱复位的安全性和成功率，减少手术时间和术者受辐射量，带来巨大的学术影响和社会经济效益。
附图说明
附图1是本发明的脊柱畸形万方矫形器的总体结构示意图。
附图2是本发明的脊柱畸形万方矫形器的手术床固定架的结构示意图。
附图3是本发明的脊柱畸形万方矫形器的圆弧支架的结构示意图。
附图4是本发明的脊柱畸形万方矫形器的操纵把的结构示意图。
附图5是本发明的脊柱畸形万方矫形器的纵向调节柱的结构示意图。
附图6是本发明的脊柱畸形万方矫形器的横向调节轨道的结构示意图。
附图7是本发明的脊柱畸形万方矫形器的纵向调节柱滑套的结构示意图。
附图8是本发明的脊柱畸形万方矫形器的脊柱后路螺钉连接杆的结构示意图。
附图9是本发明的脊柱畸形万方矫形器的脊柱后路螺钉连接器的结构示意图。
附图10是本发明的脊柱畸形万方矫形器的可调节螺母和可调节螺母连接杆的结构示意图。
附图11是本发明的脊柱畸形万方矫形器的螺钉固定座的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1.手术床固定架 2.圆弧支架(有齿)
3.操纵把 4.纵向调节柱
5.横向调节轨道 6.纵向调节柱滑套
7.圆弧支架(无齿) 8.脊柱后路螺钉连接杆
9.脊柱后路螺钉连接器 101.支架连接管
102.手术床固定支架 103.圆弧轨道支架
104.圆弧支架总成连接杆 201.圆弧体轨道
202.圆弧支架(有齿)A段 203.圆弧支架(有齿)B段
301.方向轮手柄 302.方向盘
401.圆柱体上盖 402.轴承
403.纵向调节丝杆 404.调节柱圆柱体
405.圆柱体下盖 406.轴承
407.调节螺钉固定座 408.调节螺钉定位板
501.圆弧滑块B 502.齿轮
503.圆弧滑块定位齿 504.定位齿块圆盘
505.齿轮轴 506.轴承
507.齿轮固定座 508.圆弧滑块A
509.横向滑轨固定板 510.T型螺母
511.线性滑轨 512.横向调节丝杆
601.横向调节丝杆固定板 602.线性滑块
603.纵向丝杆调节滑块 604.圆调节柱滑块
701.圆弧支架(无齿)A段 702.圆弧支架(无齿)B段
801.直线型连接杆 802.连接杆外套
803.L型连接杆 901.快拆扳机组合
902.可调节螺母 903.螺母
904.可调节螺母连接杆 905.夹板定位套
906.螺钉固定夹板 907.螺钉固定座
实施例1脊柱畸形万方矫形器
请参照附图1-11。所述的脊柱畸形万方矫形器由手术床固定架1、圆弧支架(有齿)2、操纵把3、纵向调节柱4、横向调节轨道5、纵向调节柱滑套6、圆弧支架(无齿)7、脊柱后路螺钉连接杆8和脊柱后路螺钉连接器9组成。脊柱畸形万方矫形器通过手术床固定架1固定在手术床上。圆弧支架(有齿)2和圆弧支架(无齿)7固定在手术床固定架1上。横向调节轨道5连接在圆弧支架(有齿)2和圆弧支架(无齿)7之间。横向调节轨道5可以在圆弧支架上移动。纵向调节柱滑套6连接在横向调节轨道5上，纵向调节柱滑套6可以在横向调节轨道5上移动。纵向调节柱4与纵向调节柱滑套6连接，纵向调节柱4可以在纵向调节柱滑套6内上下移动。脊柱后路螺钉连接杆8一端连接在纵向调节柱4的下端，脊柱后路螺钉连接杆8的另一端连接脊柱后路螺钉连接器9，脊柱后路螺钉连接器9用于连接脊柱后路螺钉。操纵把3通过控制纵向调节柱4、横向调节轨道5连接的丝杆，从而控制纵向调节柱滑套6在横向调节轨道5的位置、纵向调节柱4在纵向调节柱滑套6的位置。
实施例2脊柱畸形万方矫形器
请参照附图1-11。所述的脊柱畸形万方矫形器由手术床固定架1、圆弧支架(有齿)2、操纵把3、纵向调节柱4、横向调节轨道5、纵向调节柱滑套6、圆弧支架(无齿)7、脊柱后路螺钉连接杆8和脊柱后路螺钉连接器9组成。
脊柱畸形万方矫形器通过手术床固定架1固定在手术床上。手术床固定架1由支架连接管101、手术床固定支架102、圆弧轨道支架103和圆弧支架总成连接杆104组成。四个手术床固定支架102固定在手术床上，手术床的两侧各两个手术床固定支架102，在手术床同一侧的两个手术床固定支架102连接一根支架连接管101，每根支架连接管101连接两个圆弧轨道支架103，圆弧轨道支架103用于连接圆弧支架(有齿)2或圆弧支架(无齿)7。同一根支架连接管101上的两个圆弧轨道支架103之间还连接有圆弧支架总成连接杆104。
圆弧支架(有齿)2和圆弧支架(无齿)7固定在手术床固定架1上。圆弧支架(有齿)2由相互间对称的圆弧支架(有齿)A段202和圆弧支架(有齿)B段203连接而成，圆弧支架(有齿)2的上面有齿，右侧为圆弧体轨道201。圆弧支架(无齿)7由相互间对称的圆弧支架(无齿)A段701和圆弧支架(无齿)B段702连接而成，圆弧支架(无齿)的上面光滑，圆弧支架(无齿)的左侧为圆弧体轨道。
横向调节轨道5的一端与圆弧支架(有齿)2连接，另一端与圆弧支架(无齿)连接。横向调节轨道5由圆弧滑块B 501、齿轮502、圆弧滑块定位齿503、定位齿块圆盘504、齿轮轴505、轴承506、齿轮固定座507、圆弧滑块A 508、横向滑轨固定板509、T型螺母510、线性滑轨511、横向调节丝杆512组成。线性滑轨511的左端连接齿轮固定座507和圆弧滑块B 501，线性滑轨512的右端连接横向滑轨固定板509和圆弧滑块A 508。定位齿块圆盘504和圆弧滑块定位齿503分别安装在齿轮固定座507同一个位置的上方和下方，圆弧滑块定位齿503与圆弧支架(有齿)2的齿匹配，轴承506安装在齿轮固定座507靠近圆弧滑块定位齿503的位置，齿轮轴505穿过轴承506，轴承506上安装有操纵把3。横向滑轨固定板509的下方设有T型螺母510，横向调节丝杆512穿过T型螺母510安装在横向滑轨固定板509上。横向调节丝杆512的一端连接纵向调节柱滑套6，横向调节丝杆512的另一端连接操纵把3。
纵向调节柱滑套6连接在横向调节轨道5上，纵向调节柱滑套6可以在横向调节轨道5上移动。纵向调节柱滑套6由横向调节丝杆固定板601、线性滑块602、纵向丝杆调节滑块603和圆调节柱滑套604组成。圆调节柱滑套604为中间开有圆柱形孔的长方体，圆调节柱滑套604的前后两面安装有线性滑块602，圆调节柱滑套604的左侧面或右侧面安装有横向调节丝杆固定板601，圆调节柱滑套的中间设有纵向丝杆调节滑块603。横向调节丝杆601与横向调节丝杆512连接，纵向丝杆调节滑块603与纵向调节柱4连接。
纵向调节柱4与纵向调节柱滑套6连接，纵向调节柱4可以在纵向调节柱滑套6内上下移动。纵向调节柱4由圆柱体上盖401、轴承402、纵向调节丝杆403、调节柱圆柱体404、圆柱体下盖405、轴承406、调节螺钉固定座407和调节螺钉定位板408组成。纵向调节丝杆403穿入调节柱圆柱体404中，调节柱圆柱体404的上下两端分别设有圆柱体上盖401和圆柱体下盖405，圆柱体上盖401设有轴承402，圆柱体下盖405设有轴承406，纵向调节丝杆403穿过轴承402、轴承406从而穿出圆柱体上盖401和圆柱体下盖405。圆柱体下盖405与调节螺钉固定座407连接，调节螺钉固定座407设有调节螺钉定位板408。纵向调节丝杆403的上端与操纵把3连接。
脊柱畸形万方矫形器设有两个横向调节轨道5，一个横向调节轨道5连接的纵向调节柱4连接直线型连接杆801，另一个横向调节轨道5连接的纵向调节柱4连接L型连接杆803，直线型连接杆801和L型连接杆803上设有连接杆外套802。直线型连接杆801的一端与纵向调节柱4的调节螺钉固定座407连接，直线型连接杆801的另一端与脊柱后路螺钉连接器9连接。L型连接杆803的一端与纵向调节柱4的调节螺钉固定座407连接，L型连接杆803的另一端与脊柱后路螺钉连接器9连接。每根直线型连接杆801或L型连接杆803连接两个脊柱后路螺钉连接器9。直线型连接杆801或L型连接杆803与脊柱后路螺钉连接器9之间的连接方式为可拆卸的连接，两个脊柱后路螺钉连接器9之间的距离、角度是可调节的。
脊柱后路螺钉连接器9用于连接脊柱后路螺钉，本发明的脊柱后路螺钉包括脊椎螺钉、椎弓根螺钉等，脊柱后路螺钉连接器9由快拆扳机组合901、可调节螺母902、螺母903、可调节螺母连接杆904、夹板定位套905、螺钉固定夹板906和螺钉固定座907组成。螺钉固定座907根据脊柱后路螺钉设计，螺钉固定座907的下半部设有螺钉固定夹板906，螺钉固定座907套有夹板定位套905，螺钉固定座907的上半部与螺母903、可调节螺母902连接，可调节螺母902位于螺母903上方，可调节螺母902与可调节螺母连接杆904连接，可调节螺母连接杆904的另一端与快拆扳机组合901连接，快拆扳机组合901与直线型连接杆801或L型连接杆803连接。螺母903、夹板定位套905、螺钉固定夹板906和螺钉固定座907构成脊柱后路螺钉连接器9的主体。可调节螺母902为侧边有齿的螺母，可调节螺母连接杆904的两端有齿，可调节螺母902与可调节螺母连接杆904的齿相匹配。螺钉固定夹板906夹住脊柱后路螺钉后，通过旋转螺母903，从而将螺钉固定夹板906收到夹板定位套905中，这时，脊柱后路螺钉连接器9牢固地抓住脊柱后路螺钉。进行相反的操作，可以将脊柱后路螺钉从脊柱后路螺钉连接器9上取下来。
实施例3结构和原理
本发明通过三个分别独立的操作部件构成，每个操作部件在直角坐标系的x,y,z轴三个方向上可分别通过螺纹推拉做往返运动，固定方向上螺纹每转动一周，部件在该方向上移动1mm距离。每个操作部件与一根传动杆相连，传动杆通过一管道后伸向手术部位，该管道方向可万向转动，管道在操作部件的z轴方向上可通过螺纹推拉做往返运动，固定方向上螺纹每转动一周，部件在该方向上移动1mm距离。管道相对于操作杆的运动起到支点作用。每个操作部件固定在可以沿跨过手术台上方的弧形支架做圆周运动，以适应每种手术显露时的特定手术开口方向。矫形器械最多可使用连接5个传动杆与患者进行连接，其中2个传动杆通过可收放的支架与矫形器进行固定，起到固定患者与矫形器及手术台相对位置的作用，另3个传动杆分别连接在操作部件上，用以调节患者与之相连的结构做相对于手术台的三维量化运动，其在患者轴线方向上的运动通过调节操作部件在轴线上的螺杆进行操作，其沿轴线的转动通过调节操作部件在弧形滑轨上的位置进行操作，其他动作需各个方向上的螺杆协同操作。传动杆通过万向节装置与手术内置物如椎弓根螺钉进行连接。矫形器整体通过快卸装置连接在手术台两侧的固定杆上。
实施例4手术操作
手术矫形前，患者需矫形部位需固定操作需要的内置物以固定需操作的骨骼，内置物与矫形器连接后，具有操作能力的医师对各方向上的螺杆进行逐步操作，以调节脊柱特定节段进行复位。操作过程中，医师可通过患者术中、术后X线片和CT观察脊柱复位位置是否正确，术后MRI评价脊髓是否收到损伤。通过询问和体检检查患者的神经症状是否改善，局部疼痛不适等症状是否缓解，活动是否受限。
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，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种脊柱畸形万方矫形器，其特征在于，所述的脊柱畸形万方矫形器由手术床固定架、圆弧支架、纵向调节柱、横向调节轨道、纵向调节柱滑套、脊柱后路螺钉连接杆和脊柱后路螺钉连接器组成，脊柱畸形万方矫形器通过手术床固定架固定在手术床上，圆弧支架固定在手术床固定架上，横向调节轨道连接在圆弧支架上，横向调节轨道可在圆弧支架上移动，纵向调节柱滑套连接在横向调节轨道上，纵向调节柱滑套可在横向调节轨道上移动，纵向调节柱与纵向调节柱滑套连接，纵向调节柱可在纵向调节柱滑套内上下移动，脊柱后路螺钉连接杆一端连接在纵向调节柱的下端，脊柱后路螺钉连接杆的另一端连接脊柱后路螺钉连接器；所述的脊柱畸形万方矫形器包含一个有齿的圆弧支架和一个无齿的圆弧支架，圆弧支架上有圆弧体轨道；所述的横向调节轨道的左右两侧有圆弧滑块，横向调节轨道的圆弧滑块分别与有齿的圆弧支架和无齿的圆弧支架的圆弧体轨道连接；所述的脊柱畸形万方矫形器包含一根直线型的脊柱后路螺钉连接杆和一根L型的脊柱后路螺钉连接杆。
2.根据权利要求1所述的脊柱畸形万方矫形器，其特征在于，所述的脊柱后路螺钉连接杆每根连接两个脊柱后路螺钉连接器。
3.根据权利要求1所述的脊柱畸形万方矫形器，其特征在于，所述的横向调节轨道与有齿的圆弧支架连接的一边安装有圆弧滑块定位齿，横向调节轨道上设有操纵把，操纵把控制圆弧滑块定位齿从而调节横向调节轨道在圆弧支架上的位置。
4.根据权利要求1所述的脊柱畸形万方矫形器，其特征在于，所述的横向调节轨道设有横向滑轨固定板，横向滑轨固定板上设有T型螺母，T型螺母中连接横向调节丝杆，横向调节丝杆连接有操纵把，操纵把控制横向调节丝杆。
5.根据权利要求1所述的脊柱畸形万方矫形器，其特征在于，所述的纵向调节柱滑套由横向调节丝杆固定板、线性滑块、纵向丝杆调节滑块和圆调节柱滑套组成，圆调节柱滑套为中间开有圆柱形孔的长方体，圆调节柱滑套的前后两面安装有线性滑块，圆调节柱滑套的左侧面或右侧面安装有横向调节丝杆固定板，圆调节柱滑套的中间设有纵向丝杆调节滑块。
6.根据权利要求1所述的脊柱畸形万方矫形器，其特征在于，所述的纵向调节柱由圆柱体上盖、纵向调节丝杆、调节柱圆柱体、圆柱体下盖、轴承、调节螺钉固定座和调节螺钉定位板组成，纵向调节丝杆穿入调节柱圆柱体中，调节柱圆柱体的上下两端分别设有圆柱体上盖和圆柱体下盖，圆柱体上盖和圆柱体下盖内均设有轴承，纵向调节丝杆穿过轴承从而穿出圆柱体上盖和圆柱体下盖，圆柱体下盖与调节螺钉固定座连接，调节螺钉固定座设有调节螺钉定位板。
7.根据权利要求1所述的脊柱畸形万方矫形器，其特征在于，所述的脊柱后路螺钉连接器包括可调节螺母和可调节螺母连接杆，可调节螺母连接在脊柱后路螺钉连接器的主体上，可调节螺母为侧边有齿的螺母，可调节螺母连接杆的两端有齿，可调节螺母连接杆的一端与可调节螺母连接，脊柱后路螺钉连接器的主体通过可调节螺母和可调节螺母连接杆与脊柱后路螺钉连接杆连接。
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