CN110251246B - 一种脊柱侧弯矫形分体式定位器 - Google Patents
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Abstract
一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，包括左定位模块和右定位模块，所述左定位模块包括脊柱棘突贴合左块和椎板贴合左块，所述脊柱棘突贴合左块上方设有对合母扣，所述椎板贴合左块左侧设有椎弓根螺钉定位孔，所述椎弓根螺钉定位孔为半圆筒结构，所述右定位模块包括脊柱棘突贴合右块和椎板贴合右块，所述脊柱棘突贴合右块上方设有对合公扣，所述右定位模块上椎弓根螺钉定位孔与左定位模块对应；脊柱棘突贴面与骨质完全匹配，更准确定位椎弓根的内倾和头尾侧倾斜角，能缩短手术时间，减少手术创伤。
Description
技术领域
本发明涉及医疗手术器械技术领域，特别是一种脊柱侧弯矫形分体式定位器。
背景技术
脊柱侧弯中70％为特发性脊柱侧弯，主要是脊柱的侧弯及旋转畸形，无先天性脊柱异常或合并其他神经肌肉及骨骼疾病。侧弯不仅在冠状面上出现左右不对称畸形，更重要的是在中央矢状面上也出现脊柱前凸的不对称表现。青少年脊柱侧弯如果没有及时矫正，侧弯畸形随着成长负重增加而逐渐加重，同时可出现旋转、后凸畸形，严重影响青少年的发育、形态，影响心肺发育和功能，并出现社会心理问题。一般的手术指征是青少年曲线Cobb’s角大于45°；对于成人,外科手术指征是由于侧弯造成的疼痛,非手术治疗无效,侧弯曲线进展症状加重功能丧失。脊柱侧弯畸形矫正治疗的基本原则是：矫正、固定和植骨融合。
随着脊柱三柱理论的完善及椎弓根内固定技术的进步，随着材料科学、生物力学等研究的迅速发展，内固定系统不断改进，新的治疗方法、治疗技术不断涌现，逐步认识到应用椎弓根螺钉内固定可以作用于脊柱的三柱，固定坚强，矫形力量强大，矫形效果显著，可以获得一个稳定的、平衡的脊柱系统，不易松动、断棒；可多平面矫正畸形，使脊柱侧弯、后凸和旋转畸形都能同时得到很大的改善。因此，术前完善的影像学资料，充分了解脊柱三维空间的畸形情况，选择性准确地植入椎弓根螺钉，尽可能矫正原有的脊柱畸形，在装棒前根据患者不同的后凸畸形度数，预弯钛棒，利用旋棒技术，最大程度地矫正后凸、旋转畸形，建立一个坚强、稳定、平衡的脊柱系统。
目前国内报道，特发性脊柱侧弯矫形手术多采用术前仅凭借术前二维影像学图像测量及标记，术中目测确定椎弓根螺钉位置、矫形角度，存在椎弓根螺钉置入欠佳，矫形角度难以不够或过大，甚至手术失败。
所以，特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉精确置入、矫形角度是矫形手术的关键技术，特发性脊柱侧弯由于伴有椎体旋转、解剖变异、椎弓根发育不良导致椎弓根置入较为困难，增加手术风险，尤其胸椎椎弓根螺钉的置入存在安全的担心,对于发育不良的椎弓根精确置入椎弓根螺钉尤为困难,急需针对特发性脊柱侧弯矫形定位器。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，定位器与脊柱棘突与椎板完美匹配，精确置入椎弓根螺钉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，包括左定位模块和右定位模块，所述左定位模块包括脊柱棘突贴合左块和椎板贴合左块，所述脊柱棘突贴合左块上方设有对合母扣，所述椎板贴合左块左侧设有椎弓根螺钉定位孔，所述椎弓根螺钉定位孔为半圆筒结构，所述右定位模块包括脊柱棘突贴合右块和椎板贴合右块，所述脊柱棘突贴合右块上方设有对合公扣，所述右定位模块上椎弓根螺钉定位孔与左定位模块对应。
作为本发明的进一步改进：所述左定位模块和右定位模块可分段3D打印，所述左定位模块左上角设有连接公扣左下角设有连接母扣，与对应下一节所对应的另一左定位模块之间通过连接母扣与连接公扣连接组成整体左定位模块，所述右定位模块右上角设有连接母扣，右下角设有连接公扣，与对应下一节所对应的另一右定位模块之间通过连接母扣与连接公扣连接组成整体右定位模块。
作为本发明的进一步改进：包括如下步骤：
(1)获取目标脊柱二维图像，重建三维解剖模型，；
(2)通过三维解剖模型精确测量Cobb角，确定椎弓根螺钉入点、方向；
(3)根据椎弓根螺钉入点、方向，确定椎板贴合左块及椎板贴合右块。
(4)根据椎板贴合左块及椎板贴合右块和置入所在位置，确定脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块形状，并合并至椎板贴合左块及椎板贴合右块；
(5)脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块上设对合母扣和对合公扣，得左定位模块和右定位模块；
(6)左定位模块和右定位模块由3D打印制得。
作为本发明的进一步改进：所述定位器由三维解剖模型根据定制矫正方案、纠正手术后建立置钉位置下脊柱状态建立得，所述定位器的椎板贴合左块与椎板贴合右块可存在弯曲角度，贴合患者椎板角度；所述椎板贴合左块与椎板贴合右块弯曲方向相同，所述椎板贴合左块与椎板贴合右块拼合后为目标椎板角度。
作为本发明的进一步改进：所述脊柱棘突贴合左块内侧为脊柱棘突贴面，所述脊柱棘突贴面的形状由目标三维解剖模型得，所述脊柱棘突贴合左块的脊柱棘突贴面与对应脊柱左侧贴合，所述脊柱棘突贴合右块与脊柱棘突贴合左块结构对应。
作为本发明的进一步改进：所述对合母扣为镂空圆柱形，所述对合公扣为两个同心圆柱形结构，所述公扣中央突出圆柱直径为对合母扣镂空圆的直径。
作为本发明的进一步改进：所述左定位模块与右定位模块之间通过对合母扣与对合公扣相扣合。
作为本发明的进一步改进：所述脊柱棘突贴合左块与脊柱棘突贴合右块组成为脊柱棘突贴合块。
作为本发明的进一步改进：所述椎弓根螺钉定位孔直径大小等于或者大于椎弓根螺钉直径，所述椎弓根螺钉定位孔直径稍大于椎弓根螺钉直径，以利于椎弓根螺钉植入和辅助装置拆卸。
作为本发明的进一步改进：所述椎弓根螺钉定位孔中放置克氏针或螺钉，放置克氏钉或螺钉可作临时固定。
作为本发明的进一步改进：所述左定位模块和右定位模块上的椎弓根螺钉定位孔数量对应。
作为本发明的进一步改进：所述椎弓根螺钉定位孔数量至少为两个。
作为本发明的进一步改进：所述椎弓根螺钉定位孔之间距离为椎弓根间距，所述椎弓根间距包括同一椎体的左右椎弓根间距和相邻椎体左侧椎弓根间距和右侧椎弓根间距。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.椎弓根螺钉定位器通过与脊柱棘突及椎板骨性标志完美匹配，从而确定椎弓根螺钉位置，避免了因椎体旋转、解剖变异、椎弓根发育不良导致椎弓根置入失败，避免了血管、神经及脊髓损失，不仅保证了椎弓根螺钉的精确置入，而且加快了手术速度，减少术中出血，降低手术创伤至最低；
2.预先确定了矫形角度，而且确定了椎弓根间距，从而使脊柱均匀矫形，避免了椎间隙过度矫正，达到最佳矫形效果。
3.通过定位模板上下间的连接母扣和连接公扣与左右间的对合母扣和对合公扣的连接，可定位模块成为整体，且允许相互之间一定范围活动自由度，这样可以有利于术中装配、有利于各定位模块组合后在体内可以适应术中脊柱形状的微小改变，最为重要的是成为一个整体结构以后可以更准确定位椎弓根的内倾和头尾侧倾斜角。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明左定位模块与右定位模块拼合后的结构示意图。
图3为本发明左定位模块与右定位模块拼合后的仰视图。
图4为本发明的结构示意图。
图5为本发明采用分段打印左定位模块与有定位模块的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：如图1～5所示的一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，包括左定位模块1和右定位模块2，所述左定位模块1包括脊柱棘突贴合左块31和椎板贴合左块11，所述右定位模块2包括脊柱棘突贴合右块32和椎板贴合右块21，所述脊柱棘突贴合左块31上方设有对合母扣33，所述脊柱棘突贴合右块32上方设有对合公扣34，所述椎板贴合左块11左侧设有椎弓根螺钉定位孔12，所述右定位模块2上椎弓根螺钉定位孔22与左定位模块对应。
所述脊柱棘突贴合左块内侧为脊柱棘突贴面35，所述脊柱棘突贴合右块32与脊柱棘突贴合左块31结构对应，所述对合母扣为镂空圆柱形，所述对合公扣为两个同心圆柱形结构，所述公扣中央突出圆柱直径为对合母扣镂空圆的直径，所述左定位模块1与右定位模块2之间通过对合母扣33与对合公扣34相扣合，所述脊柱棘突贴合左块31与脊柱棘突贴合右块32组成为脊柱棘突贴合块3。
所述左定位模块1’和右定位模块2’可分段3D打印，所述左定位模块1’左上角设有连接公扣37左下角设有连接母扣36，与另一左定位模块之间通过连接母扣与连接公扣连接，所述右定位模块2’右上角设有连接母扣，右下角设有连接公扣，与另一右定位模块之间通过连接母扣36与连接公扣37连接。
所述椎弓根螺钉定位孔直径大小为椎弓根螺钉直径,所述椎弓根螺钉定位孔之间距离为椎弓根间距,所述椎弓根螺钉定位孔中放置克氏针或螺钉，放置克氏钉或螺钉可作临时固定,所述椎弓根螺钉定位孔数量至少为两个,所述左定位模块和右定位模块上的椎弓根螺钉定位孔数量对应。
实施案例一：
(1)获取目标脊柱二维图像，重建三维解剖模型，；
(2)通过三维解剖模型精确测量Cobb角，确定椎弓根螺钉入点、方向；
(3)根据椎弓根螺钉入点、方向，确定椎板贴合左块及椎板贴合右块。
(4)根据椎板贴合左块及椎板贴合右块和置入所在位置，确定脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块形状，并合并至椎板贴合左块及椎板贴合右块；
(5)脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块上设对合母扣和对合公扣，得左定位模块和右定位模块；
(6)左定位模块和右定位模块由3D打印制得。
实施案例二：
(1)获取目标脊柱二维图像，重建三维解剖模型，；
(2)通过三维解剖模型精确测量Cobb角，确定椎弓根螺钉入点、方向；
(3)根据椎弓根螺钉入点、方向，确定椎板贴合左块及椎板贴合右块。
(4)根据椎板贴合左块及椎板贴合右块和置入所在位置，确定脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块形状，并合并至椎板贴合左块及椎板贴合右块；
(5)脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块上设对合母扣和对合公扣，得左定位模块和右定位模块；
(6)左定位模块和右定位模块由3D打印分段打印制得；
(7)左定位模块分段与右定位模块分段之间相互拼合。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (6)
1.一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，其特征在于，包括左定位模块和右定位模块，所述左定位模块包括脊柱棘突贴合左块和椎板贴合左块，所述脊柱棘突贴合左块上方设有对合母扣，所述椎板贴合左块左侧设有椎弓根螺钉定位孔，所述椎弓根螺钉定位孔为半圆筒结构，所述右定位模块包括脊柱棘突贴合右块和椎板贴合右块，所述脊柱棘突贴合右块上方设有对合公扣，所述右定位模块上椎弓根螺钉定位孔与左定位模块对应；
（1）获取目标脊柱二维图像，重建三维解剖模型；
（2）通过三维解剖模型精确测量Cobb角，确定椎弓根螺钉入点、方向；
（3）根据椎弓根螺钉入点、方向，确定椎板贴合左块及椎板贴合右块；
（4）根据椎板贴合左块及椎板贴合右块和置入所在位置，确定脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块形状，并合并至椎板贴合左块及椎板贴合右块；
（5）脊柱棘突贴合左块和脊柱棘突贴合右块上设对合母扣和对合公扣，得左定位模块和右定位模块；
（6）左定位模块和右定位模块由3D打印制得；
所述定位器由三维解剖模型根据定制矫正方案、纠正手术后建立置钉位置下脊柱状态建立得，所述定位器的椎板贴合左块与椎板贴合右块存在弯曲角度，贴合患者椎板角度；所述椎板贴合左块与椎板贴合右块弯曲方向相同，所述椎板贴合左块与椎板贴合右块拼合后为目标椎板角度；
所述脊柱棘突贴合左块内侧为脊柱棘突贴面，所述脊柱棘突贴面的形状由目标三维解剖模型得，所述脊柱棘突贴合左块的脊柱棘突贴面与对应脊柱左侧贴合，所述脊柱棘突贴合右块与脊柱棘突贴合左块结构对应。
2.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，其特征在于，所述对合母扣为镂空圆柱形，所述对合公扣为两个同心圆柱形结构，所述公扣中央突出圆柱直径为对合母扣镂空圆的直径。
3.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，其特征在于，所述椎弓根螺钉定位孔直径大小等于或大于椎弓根螺钉直径。
4.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，其特征在于，所述椎弓根螺钉定位孔中放置克氏针或螺钉。
5.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，其特征在于，所述左定位模块和右定位模块上的椎弓根螺钉定位孔数量对应。
6.根据权利要求1所述的一种脊柱侧弯矫形分体式定位器，其特征在于，所述椎弓根螺钉定位孔数量至少为两个。
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