CN110327094A - 椎弓根开路器及其检测人体组织类型的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椎弓根开路器及其检测人体组织类型的方法，所述椎弓根开路器，包括：手柄；内部呈中空结构的开路器主体；检测部，用于检测人体组织的生物特征；控制器，用于根据所述生物特征，识别人体组织的类型；其中，所述检测部与所述控制器相连，并布置于所述开路器主体中，所述控制器设置于所述手柄中，所述手柄与所述开路器主体的尾端相连。该椎弓根开路器根据不同人体组织的生物特征不同，利用检测部检测人体组织的硬生物特征；然后，通过控制器根据生物特征，识别出人体组织的类型；其能够实时监测椎弓根开路器植入人体组织的过程，进一步地，能够通过控制器将人体组织信息实时反馈给医生，进而辅助医生安全、方便地进行手术工作。

Description

椎弓根开路器及其检测人体组织类型的方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种椎弓根开路器及其检测人体组织类型的方法。

背景技术

目前，椎弓根螺钉内固定术是脊柱外科手术中常见手术之一，进钉技术是手术成功的关键。为保证椎弓根螺钉安全植入，在植入前，常常需要医生使用椎弓根开路器建立椎弓根螺钉通道。

相关技术中，在使用椎弓根开路器建立椎根弓螺钉通道时，主要依据医生的手感和经验以及影像监测，来识别椎弓根开路器的位置。由于人体组织中分布着脊髓和神经，因此，一旦椎弓根开路器钻入脊髓或神经，极易造成患者瘫痪或功能障碍，甚至危及生命。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提供一种椎弓根开路器，能够实时监测其植入人体组织的过程，并能够将其头部所在的人体组织信息实时反馈给医生，进而辅助医生安全、方便地进行手术工作。

本发明的第二个目的在于提出一种利用椎弓根开路器检测人体组织类型的方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提供了一种椎弓根开路器，包括：

手柄；

内部呈中空结构的开路器主体；

检测部，用于检测人体组织的生物特征；

控制器，用于根据所述生物特征，识别人体组织的类型；

其中，所述检测部与所述控制器相连，并布置于所述开路器主体中，所述控制器设置于所述手柄中，所述手柄与所述开路器主体的尾端相连。

根据本发明的一个实施例，所述开路器主体的头端设置有限位部，所述限位部用于限制所述硬度检测部朝向所述开路器主体的头端移动。

根据本发明的一个实施例，所述检测部包括硬度检测组件，其中，所述硬度检测组件，用于检测人体组织的硬度。

根据本发明的一个实施例，还包括：显示组件，所述显示组件设置于所述手柄，并与所述控制器相连，其中，所述显示组件用于显示所述人体组织的类型。

本发明实施例提供的椎弓根开路器，该椎弓根开路器根据不同人体组织的生物特征不同，利用检测部检测人体组织的生物特征；然后，通过控制器根据生物特征，识别出人体组织的类型。本发明实施例中，能够实时监测椎弓根开路器植入人体组织的过程，进一步地，能够通过控制器将人体组织信息实时反馈给医生，进而辅助医生安全、方便地进行手术工作。

本发明第二方面实施例提供了一种利用第一方面中所述的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法，所述方法包括：

获取人体组织的生物特征；

根据所述生物特征，识别人体组织的类型。

根据本发明的一个实施例，所述生物特征包括人体组织的硬度；

所述根据所述生物特征，识别人体组织的类型，包括：

识别所述人体组织的硬度所述的目标硬度区间，根据所述目标硬度区间，确定所述人体组织的类型。

根据本发明的一个实施例，所述识别所述人体组织的类型之后，还包括：

控制所述手柄上的显示组件显示所述人体组织的类型。

根据本发明的一个实施例，所述显示组件为能够显示多种颜色的灯具；

所述控制所述手柄上的显示组件显示所述人体组织的类型，包括：

获取所述人体组织的类型相对应的灯光的颜色；

控制所述灯具发出所述人体组织的类型相对应的灯光的颜色。

根据本发明的一个实施例，所述显示组件为蜂鸣器；

所述控制所述手柄上的显示组件显示所述人体组织的类型，包括：

获取所述人体组织的类型相对应的声音类型；

控制所述蜂鸣器发出所述人体组织的类型相对应的声音类型。

根据本发明的一个实施例，所述识别所述人体组织的类型之后，还包括：

发送所述生物特征至终端设备。

本发明实施例提供的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法，根据不同人体组织的生物特征不同，利用获取到的人体组织的生物特征，识别出人体组织的类型。本发明实施例中，能够实时监测椎弓根开路器植入人体组织的过程，进一步地，能够通过将人体组织信息实时反馈给医生，进而辅助医生安全、方便地进行手术工作。

附图说明

图1是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器的结构示意图；

图2是图1所示椎弓根开路器的爆炸示意图；

图3是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器中检测部的结构示意图；

图4是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器进入人体组织的示意图；

图5是本发明公开的另一个实施例的椎弓根开路器的结构示意图；

图6是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法的流程示意图；

图7是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法中识别人体组织的类型的步骤示意图；

图8是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法中控制手柄上的显示组件显示人体组织的类型的步骤示意图；

图9是本发明公开的另一个实施例的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法中控制手柄上的显示组件显示人体组织的类型的步骤示意图。

图中：

1-椎弓根开路器；11-开路器主体；12-限位部；2-检测部；21-弹性金属块；22-电阻式应变片；3-手柄；31-控制器；4-松质骨；5-皮质骨；6-软组织；7-显示组件；71-灯光模块；72-声音模块；8-电源模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的椎弓根开路器及其检测人体组织类型的方法。

实施例一

图1是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器的结构示意图；图2是图1所示椎弓根开路器的爆炸示意图。如图1和2所示，本实施例提供的椎弓根开路器，包括：检测部2、控制器、手柄3和开路器主体11。开路器主体11为内部呈中空结构；检测部2，用于检测人体组织的生物特征；控制器，用于根据生物特征，识别人体组织的类型。其中，检测部2与控制器相连，并布置于开路器主体11中，控制器设置于手柄3中，手柄3与开路器主体11的尾端相连。应当理解的是，本实施例中的控制器可以但不限于为可编程逻辑控制器。

可选地，检测部2可以但不限于为硬度检测组件，该硬度检测组件用于检测人体组织的硬度。本实施例中，硬度检测组件可以为测力传感器。具体地，可以为应变式测力传感器，其也可以与控制器间通过线缆连接。应当理解的是，控制器可以实时或按照预设频率向硬度检测组件发送触发信号，以触发硬度检测组件检测人体组织的硬度；此外，控制器也可以不向硬度检测组件发生触发信号，而是由硬度检测组件直接检测人体组织的硬度，具体地，可根据实际情况而定，在此不作限定。

可选地，触发信号可以为预设电压下的5k-30k正弦波信号。其中，预设电压可以但不限于为低压，如，12V、24V等。

如图3所示，当检测部2为硬度检测组件时，其包括弹性金属块21和电阻式应变片22；其中，电阻式应变片22设置于弹性金属块21内部。在检测过程中，受人体组织的阻力影响，当位于开路器主体头端的部分弹性金属块21接触到人体组织时，受人体组织阻力的影响，弹性金属块21将会受到挤压，致使弹性金属块21产生变形。在弹性金属块21发生变形的影响下，电阻式应变片22将会受到挤压，从而导致电阻式应变片22的阻值产生变化。进一步地，控制器获取到电阻式应变片22的阻值变化情况，就可以获取到椎弓根开路器头部的受力情况。应当理解的是，获取到椎弓根开路器头部的受力情况，就可以查询椎弓根开路器的受力与人体组织的硬度之间的映射关系图表，确定出人体组织的硬度。

进一步地，为了限制检测部2的移动，在开路器主体11的头端设置有限位部12，以限制硬度检测部2朝向开路器主体11的头端移动。其中，限位部12可以与开路器主体11固定连接，例如，两者可以为一体化设计。此外，限位部12可以为圆环状，其圆心则为开路器主体11的轴心；具体地，其可以以开路器主体11头端的内壁为起点，而朝向开路器主体11的轴心延伸一定距离，该距离可根据实际情况而定，在此不作限定。

可选地，当将检测部2安装于开路器主体11中后，可以将手柄3固定至开路器主体11的尾端，如：将两者通过螺纹连接。

需要说明的是，考虑到检测部2与控制器3通过线缆连接，因此，在本实施例中，手柄3上可以设置有供线缆通过的通道。

可选地，由于人体组织中不同的组织，其具有不同的生物特征，因此，当控制器获取到检测部2检测的生物特征时，就可以根据生物特征，来识别人体组织的类型。应当理解的是，本实施例中的生物特征包括人体组织的硬度，例如，人体组织中的皮质骨，其硬度范围区间为5-10；如果控制器获取到的硬度为6，则可以确定出该人体组织为皮质骨。

进一步地，在手柄3上还可以设置显示组件，该显示组件可以与控制器通过有线或无线连接。控制器还可以控制显示组件显示人体组织的类型；控制器3与显示组件可以通过有线或无线进行连接。其中，显示组件可以为蜂鸣器和/或能够显示多种颜色的灯具。

为了便于医生及时了解到人体组织的情况，本实施例中的椎弓根开路器还可以包括显示组件，控制器可以控制显示组件显示人体组织的类型。例如，控制器可以控制灯具发出与人体组织的类型相对应颜色的灯光。如，当人体组织的类型为松质骨时，可以控制灯具亮绿光；当人体组织的类型为皮质骨时，可以控制灯具亮黄光；当人体组织的类型为软组织、脊髓或血液时，可以控制灯具亮红光。

进一步地，为了对检测结果进行记录或者便于其他医生查看，控制器还可以将生物特征发送至终端设备。其中，控制器与终端设备也可以通过有线或无线进行连接。图4是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器进入人体组织的示意图。如图4所示，椎弓根开路器1当前实际处于松质骨4中，其检测到的硬度能够识别出处于松质骨4的硬度的范围内。随着椎弓根开路器1不断向人体组织内部移动，其将检测到皮质骨4的硬度，以及软组织5的硬度。

图5是本发明公开的另一个实施例的椎弓根开路器的结构示意图。如图5所示，该椎弓根螺钉包括开路器主体11、检测部2、手柄3、控制器31、显示组件7和电源模块8。其中，检测部2用于检测人体组织的生物特征；控制器31用于根据生物特征，识别人体组织的类型；电源模块8用于为检测部2、控制器3和显示组件7提供电源；显示组件7包括灯光模块71和声音模块72，其用于显示人体组织的类型。

需要说明的是，本实施例中提供的椎根弓开路器，当将其植入人体组织，并完成开路钉道后，就可以将椎根弓开路器整体取出。

综上所述，本实施例提供的椎根弓开路器，该椎弓根开路器根据不同人体组织的生物特征，利用检测部检测人体组织的生物特征；然后，通过控制器根据生物特征，识别出人体组织的类型。本发明实施例中，能够实时监测椎弓根开路器植入人体组织的过程，进一步地，能够通过控制器将人体组织信息实时反馈给医生，进而辅助医生安全、方便地进行手术工作。

实施例二

图6是本发明公开的一个实施例的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法的流程示意图。该椎弓根开路器检测人体组织类型的方法是利用实施例一种的椎根弓开路器进行检测，具体地，如图5所示，该方法包括以下步骤：

S61、获取人体组织的生物特征。

具体地，当椎弓根开路器进入人体组织时，其将获取到人体组织的生物特征。具体可见上文描述，在此不再赘述。

S62、根据生物特征，识别人体组织的类型。

具体地，由于人体组织中不同的组织，其具有不同的生物特征，因此，当控制器获取到检测部检测的生物特征时，就可以根据生物特征，来识别人体组织的类型。应当理解的是，本实施例中的生物特征包括人体组织的硬度，例如，人体组织中的皮质骨，其硬度范围区间为5-10；如果控制器获取到的硬度为6，则可以确定出该人体组织为皮质骨。

可选地，生物特征包括人体组织的硬度；

根据生物特征，识别人体组织的类型，包括以下步骤：

S71、识别人体组织的硬度的目标硬度区间。

具体地，获取到人体组织的硬度后，就可以将其与硬度区间进行比较，从而识别出人体组织的硬度的目标硬度区间。例如，硬度区间有三个，分别为10-15、16-20和21-25；如果人体组织的硬度为13，则其目标硬度区间为10-15。

S72、根据目标硬度区间，确定人体组织的类型。

具体地，确定出人体组织的硬度的目标硬度区间，则可以根据目标硬度区间与人体组织的类型之间的映射关系，确定出人体组织的类型。

可选地，识别人体组织的类型之后，还包括：

控制手柄上的显示组件显示人体组织的类型。

可选地，显示组件为能够显示多种颜色的灯具；

控制手柄上的显示组件显示人体组织的类型，包括以下步骤：

S81、获取人体组织的类型相对应的灯光的颜色。

具体地，确定出人体组织的类型，则可以根据人体组织的类型与灯具所能显示的颜色之间的映射关系，获取到人体组织的类型相对应的灯光的颜色。例如，如果皮质骨所对应的灯光颜色为黄色，则当人体组织的类型为皮质骨时，就可以确定出灯光的颜色为黄光。

S82、控制灯具发出人体组织的类型相对应的灯光的颜色。

具体地，确定出人体组织的类型相对应的灯光的颜色，就可以控制灯具发出人体组织的类型相对应的灯光的颜色。

可选地，显示组件为蜂鸣器；

控制手柄上的显示组件显示人体组织的类型，包括以下步骤：

S91、获取人体组织的类型相对应的声音类型。

具体地，确定出人体组织的类型，则可以根据人体组织的类型与蜂鸣器所能发出的声音之间的映射关系，获取到人体组织的类型相对应的声音类型。例如，如果皮质骨所对应的声音为嘀～嘀～响，则当人体组织的类型为皮质骨时，就可以确定出声音的类型为嘀～嘀～响。

S92、控制蜂鸣器发出人体组织的类型相对应的声音类型。

具体地，确定出人体组织的类型相对应的声音类型，就可以控制蜂鸣器发出人体组织的类型相对应的声音类型。

可选地，识别人体组织的类型之后，还包括：

发送生物特征至终端设备。

应当理解的是，上述方法置用于执行上述实施例中的装置，方法中相应的程步骤，其实现原理和技术效果与上述装置中的描述类似，该方法的实现过程可参考上述装置中的对应过程，此处不再赘述。

综上所述，本实施例提供的利用第一实施例中所述的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法，根据不同人体组织的生物特征，利用获取到的人体组织的生物特征，识别出人体组织的类型。本发明实施例中，能够实时监测椎弓根开路器植入人体组织的过程，进一步地，能够通过将人体组织信息实时反馈给医生，进而辅助医生安全、方便地进行手术工作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中

的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种椎弓根开路器，其特征在于，包括：

手柄；

内部呈中空结构的开路器主体；

检测部，用于检测人体组织的生物特征；

控制器，用于根据所述生物特征，识别人体组织的类型；

其中，所述检测部与所述控制器相连，并布置于所述开路器主体中，所述控制器设置于所述手柄中，所述手柄与所述开路器主体的尾端相连。

2.根据权利要求1所述的椎弓根开路器，其特征在于，所述开路器主体的头端设置有限位部，所述限位部用于限制所述硬度检测部朝向所述开路器主体的头端移动。

3.根据权利要求1或2所述的椎弓根开路器，其特征在于，所述检测部包括硬度检测组件，其中，所述硬度检测组件，用于检测人体组织的硬度。

4.根据权利要求1或2所述的椎弓根开路器，其特征在于，还包括：显示组件，所述显示组件设置于所述手柄上，并与所述控制器相连，其中，所述显示组件用于显示所述人体组织的类型。

5.一种利用权利要求1至4任一项所述的椎弓根开路器检测人体组织类型的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取人体组织的生物特征；

根据所述生物特征，识别人体组织的类型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物特征包括人体组织的硬度；

所述根据所述生物特征，识别人体组织的类型，包括：

识别所述人体组织的硬度所述的目标硬度区间，根据所述目标硬度区间，确定所述人体组织的类型。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述识别所述人体组织的类型之后，还包括：

控制所述手柄上的显示组件显示所述人体组织的类型。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述显示组件为能够显示多种颜色的灯具；

所述控制所述手柄上的显示组件显示所述人体组织的类型，包括：

获取所述人体组织的类型相对应的灯光的颜色；

控制所述灯具发出所述人体组织的类型相对应的灯光的颜色。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述显示组件为蜂鸣器；

所述控制所述手柄上的显示组件显示所述人体组织的类型，包括：

获取所述人体组织的类型相对应的声音类型；

控制所述蜂鸣器发出所述人体组织的类型相对应的声音类型。

10.根据权利要求5至9任一项所述的方法，其特征在于，所述识别所述人体组织的类型之后，还包括：

发送所述生物特征至终端设备。