CN206120431U - 一种用于置钉的导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于置钉的导航装置，其中，该装置包括导航模板和引钉套筒；引钉套筒与导航模板的外引导管匹配，可设置于外引导管内；引钉套筒包括柱形的引钉本体，该引钉本体的柱心设置有用于引钉的通孔，从而降低了因置钉偏差而带来的风险。此外，该装置还包括引钻套筒和置钉器，且导航模板采用3D打印技术制成。本实用新型可以较为准确的引导定位、钻孔和置钉的全过程，并且个体化设计的导航模板能够适应多种待置钉的复杂环境，进一步确保了置钉全过程的准确性和安全性。

Description

一种用于置钉的导航装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种用于置钉的导航装置。

背景技术

现如今，用于在人体内置钉的技术(诸如椎弓根螺钉内固定技术)已广泛应用于治疗如脊柱等骨科创伤、矫形等治疗中。

目前，临床中通常采用导航模板来引导在人体骨质内置钉，而实施完整的置钉过程共有3个步骤，分别是定位破骨皮质、钻孔和置钉。但是现有的导航模板只能引导置钉的前过程，即定位皮质和钻孔过程，也就是在原有导板的引导下在指定位置进行钻孔，然后在脊柱骨松质内(以脊柱置钉为例)留下一个骨道，后续则需要医疗人员沿着骨道进行徒手置钉操作。然而，由于骨松质较为脆弱，骨道相当的不稳定，后续徒手置钉的螺钉直径与骨道内径也不一致，以及徒手置钉的人为误差和操作失误，都可能导致后续置钉操作可能偏离预先设计的轨道。事实上，对于脊柱置钉，现在最常用的徒手置钉方式的误置率仍然较高，并且螺钉误置可能引起周围血管神经损伤，产生严重的并发症。对于人体其它部位的置钉，同样存在上述问题，因此精准安全的的辅助置钉导航装置很有应供的价值。

针对上述导航模板因无法准确引导置钉全过程而带来潜在的置钉风险的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种用于置钉的导航装置，能够提升引导置钉过程的准确性和安全性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于置钉的导航装置，其中，该装置包括导航模板和引钉套筒；引钉套筒与导航模板的外引导管匹配，可设置于外引导管内；引钉套筒包括柱形的引钉本体，该引钉本体的柱心设置有用于引钉的通孔。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述引钉套筒包括设置于引钉本体顶部的环形筒盖，该环形筒盖的外侧设置有手持部。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述装置还包括置钉器，置钉器包括上钉器和薄片筒；上述引钉本体还包括与该薄片筒匹配的环形槽，环形槽位于通孔的外围，并与通孔具有相同轴心线；上钉器和薄片筒沿所述轴心线的方向可移动连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述装置还包括引钻套筒；引钻套筒包括柱形的引钻本体，该引钻套筒与导航模板的外引导管匹配，可设置于外引导管内；该引钻本体的柱心设置有用于引钻的通孔。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述外引导管、引钉本体、引钻本体和薄片筒为圆柱形；上述引钻套筒还包括设置于引钻本体顶部的环形筒盖，该环形筒盖的外侧设置有手持部。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述导航模板包括：第一贴附面板、与第一贴附面板对应的第二贴附面板，以及连接第一贴附面板和第二贴附面板的把手，第一贴附面板、第二贴附面板和把手为一体式结构。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述导航模板包括：第一贴附面板、与第一贴附面板对应的第二贴附面板，以及可拆卸连接第一贴附面板和第二贴附面板的把手。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述装置包括多个导航模板和分别与多个导航模板的外引导管相匹配的引钉套筒和引钻套筒。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述引钉套筒和引钻套筒由金属、合金、陶瓷、树脂、尼龙、尼龙改性化合物中的一种或多种制成。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，导航模板由3D打印技术制成。

本实用新型实施例提供了一种用于置钉的导航装置，包括导航模板和引钉套筒，该引钉套筒与导航模板的外引导管相匹配，且引钉套筒包括设置有用于引钉的通孔的柱形引钉本体，操作者可以通过该引钉本体中的通孔进行置钉操作，准确性较高；与现有技术中操作者无法利用现有导航模板而完全引导置钉操作而存在置钉风险的问题相比，通过上述装置，操作者可以借助于与导航模板的外引导管相匹配的引钉套筒的通孔进行较为准确的引钉过程，降低了因徒手引钉误差而带来的风险。

进一步，本实用新型实施例所提供的装置还包括置钉器，并且上述圆柱形引钉本体还包括与置钉器的薄片圆筒相匹配的环形槽，通过将薄片圆筒限定在环形槽内移动，从而唯一限定了钉子的行径方向，使得进钉过程更为准确。

进一步，本实用新型实施例所提供的装置还包括设置在导航模板上的把手，该把手可以为一体式，便于手持导航模板；也可以为可拆卸式，便于根据实际需求而灵活的搭建导航模板，从而减少了传统导航模板固定样式而对手术的限制。

进一步，本实用新型实施例所提供的装置中的导航模板由3D打印技术制成，可以实现个体化设计，进而能够适应多种待置钉的复杂环境。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种导航模板的立体示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种导航模板的应用示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种引钉套筒的立体示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的图3所示的引钉套筒的剖面示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的图1所示的导航模板和图3所示的引钉套筒的安装示意图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的引钉套筒与导航模板的外引导管相契合的剖面示意图；

图7示出了本实用新型实施例所提供的一种引钻套筒的立体示意图；

图8示出了本实用新型实施例所提供的图7所示的引钻套筒的剖面示意图；

图9示出了本实用新型实施例所提供的引钻套筒与导航模板的外引导管相契合的剖面示意图；

图10示出了本实用新型实施例所提供的置钉器的立体示意图；

图11示出了本实用新型实施例所提供的图10所示的置钉器的剖面示意图；

图12示出了本实用新型实施例所提供的图3所示的引钉套筒和图10所示的置钉器的安装示意图；

图13示出了本实用新型实施例所提供的可拆卸把手的立体示意图；

图示说明：

10—导航模板 11—外引导管

12—第一贴附面板 13—第二贴附面板

14—把手 100—椎弓根

20—引钉套筒 21—引钉本体

22—第一通孔 23—第一环形筒盖

24—第一手持部 25—环形槽

30—引钻套筒 31—引钻本体

32—第二通孔 33—第二环形筒盖

34—第二手持部 4—钉子

40—置钉器 41—上钉器

42—薄片筒 141—第一把手

142—第二把手

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到利用现有导航模板的引导置钉操作的辅助效果不佳的问题，本实用新型实施例提供了一种用于置钉的导航装置，使操作者可以借助该装置进行较为准确的引钉过程，进而提升了置钉的安全性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种用于置钉的导航装置进行详细介绍。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本实用新型实施例提供了一种用于置钉的导航装置，参见图1和图3，该导航装置包括：

导航模板10和引钉套筒20；

引钉套筒20与导航模板10的外引导管11匹配，可设置于外引导管11内；

引钉套筒20包括柱形的引钉本体21，引钉本体21的柱心设置有用于引钉的通孔，为了便于后续描述，该引钉的通孔称为第一通孔，即图中的第一通孔22。

其中，在图1中所示的导航模板10具体包括：外引导管11、第一贴附面板12、第二贴附面板13和把手14；在图3所示的引钉套筒20还进一步包括：第一环形筒盖23、第一手持部24以及环形槽25。

应当注意的是，上述柱形的引钉本体表示该本体的外部轮廓可以为圆柱形、三棱柱、四棱柱、六棱柱等多种柱体形式，图3中以圆柱形示意，而引钉本体的柱心(具体为柱体的纵轴方向)所贯穿的通孔则优选为圆柱形。此外，图3所示的引钉套筒20中的环形槽25也可以相应的设置为与引钉本体的外部轮廓相匹配的三棱柱、四棱柱等槽形。

导航模板10和引钉套筒20的关系具体可参见图5和图6。在图5中，可以将引钉套筒20沿着箭头A所指方向深入至导航模板10的外引导管11内；应当注意的是，引钉套筒20应与外引导管11匹配，例如引钉本体21的外径等于外引导管11的内径，同时引钉套筒20与外引导管11同轴线，从而能够良好的契合。图6则为按照图5所示的安装方式将引钉套筒20插入至外引导管11内后，对该组合体的剖面示意图，应当注意的是，图6所示的导航模板10仅为简单的示意，并不代表真实导航模板外形。图6的重点在于突出引钉套筒20与导航模板10的外引导管11相契合后的剖面示意图，以便更好的理解。

本实用新型实施例提供了一种用于置钉的导航装置，包括导航模板和引钉套筒，该引钉套筒与导航模板的外引导管相匹配，且引钉套筒包括设置有用于引钉的通孔的圆柱形引钉本体，操作者可以通过上述圆柱形引钉本体中的柱心通孔进行置钉操作，准确性较高；与现有技术中无法利用导航模板而完全引导置钉操作而存在置钉风险的问题相比，通过上述装置，操作者可以借助于与导航模板的外引导管相匹配的引钉套筒的通孔进行较为准确的引钉过程，降低了因徒手引钉误差而带来的风险。

图2为本实用新型实施例所提供的一种导航模板的应用示意图，其中以待置钉局部位置为椎弓根100为例进行说明，椎弓根100以外的未标号部分(即图中阴影部分)为本实用新型实施例提供的一种导航模板的示意图。将导航模板与椎弓根100相应的脊柱背侧骨质相契合，将该导航模板的外引导管对准椎弓根100的待置钉部位，便于后续的置钉操作，其中，虚线X即为外引导管的轴心线，也是预先根据实际需求而设计的最佳置钉路线，后续的置钉过程均沿着该路线进行置钉操作，具体可参见后文所述，在此不再赘述。应当注意的是，在图2中的虚线X的延长线应该是沿着椎弓根100的轴，并通过椎弓根的中点。图2仅为便于理解的示意图，不应当被视为限制。

参见图3和图4，考虑到仅为柱体状的引钉套筒在深入至与其匹配的外引导管时需要限制引钉套筒深入的深度，同时当引钉套筒深入外引导管后，也不便于操作人员后续将其取出，本实施例中的引钉套筒20包括设置于圆柱形引钉本体21顶部的环形筒盖，即图中的第一环形筒盖23，第一环形筒盖23的外侧设置有手持部，即图中的第一手持部24。通过环形筒盖卡在外引导管外沿，从而限制了引钉套筒深入的深度，通过第一手持部24，可以使操作者方便的手持引钉套筒20，从而便于将其置入导航模板10的外引导管11内，同时也便于操作者在置钉结束后将该引钉套筒20从导航模板10的外引导管11内取出。

为了能够更方便的置钉，该装置还包括置钉器，参见图10以及图11所示，置钉器40包括上钉器41和薄片筒42；

其中，为了更清楚的了解引钉套筒20的结构，可参见图4所示的引钉套筒的剖面图。圆柱形引钉本体21还包括与薄片筒42匹配的环形槽25，环形槽25位于第一通孔22的外围，并与第一通孔22具有相同轴心线；上钉器41和薄片筒42可移动连接。通过将薄片筒42限定在环形槽25内移动，从而唯一限定了钉子4的行径方向，使得进钉过程更为准确。

具体可参见图12所示的引钉套筒和置钉器的安装示意图，沿着B方向的箭头，将置钉器40与引钉套筒20相契合。具体为将置钉器40的薄片筒42插入至引钉套筒20的环形槽25内，而上钉器41则同时插入至引钉套筒20中用于引钉的第一通孔22内。因为上钉器41和薄片筒42相连接，所以薄片筒42可以随着上钉器41而在环形槽25内移动，从而被限制在环形槽25内的薄片筒42也可以同时限定上钉器41的移动路径，进而限定了钉子4的行径方向，便于更为准确的置钉，降低了传统置钉可能存在的偏差。

相应的，当引钉本体的环形槽为与引钉本体的外部轮廓相匹配而设置为三棱柱、四棱柱等槽形时，上述薄片筒也应设置为与环形槽相匹配的槽形，从而能够与环形槽准确契合。

为了置钉的准确，必需准确定位钻孔位置和导航钻孔方向，所以用于钻孔导航部分的设计必须保证钻孔方向与置钉方向一致。为了能够准确的引导钻孔过程，并且能够对那些特别细小的椎弓根进行钻孔，而不会因偏差破坏骨道的事故发生，采用如图7和图8所示，上述装置还包括引钻套筒30；

引钻套筒30包含柱形的引钻本体31，引钻套筒30与导航模板10的外引导管11匹配，可设置于外引导管11内；

引钻本体31的柱心设置有用于引钻的第二通孔32。

其中，在图7和图8所示的引钻套筒30还进一步包含：第二环形筒盖33和第二手持部34。

应当注意的是，为了更好的嵌套，引钻套筒30的外径应等于导航模板10的外引导管11的内径，同时为了保证钻孔的准确性，引钻套筒30的内径(即用于引钻的通孔直径)应当与钻孔工具(如钻孔锥或钻孔电钻等)的钻孔外径相匹配，从而使钻孔过程更精确，不会出现钻孔偏差等情况。

将引钻套筒30安装至导航模板10的外引导管11内的具体步骤可以参照上述安装引钉套筒20的步骤，在此不再赘述。参见图9所示的将引钻套筒30插入至外引导管11内后，对该组合体的剖面示意图，应当注意的是，图9所示的导航模板10仅为简单的示意，并不代表真实导航模板外形。图9的重点在于突出引钻套筒30与导航模板10的外引导管11相契合后的剖面示意图，以便更好的理解。

与引钉套筒相似，上述柱形的引钻本体表示该本体的外部轮廓可以为圆柱形、三棱柱、四棱柱、六棱柱等多种柱体形式，图7中以圆柱形示意，而引钻本体的柱心(具体为柱体的纵轴方向)所贯穿的通孔则优选为圆柱形。

综上，上述外引导管、引钉本体、引钻本体和薄片筒为柱形，可以为圆柱形，在本实施例所示出的图1～图12中均以圆柱形示意，但不应当被视为限制，具体柱形可以根据实际需求而灵活设置，但需保证外引导管、引钉本体、引钻本体和薄片筒的外部轮廓可以互相匹配，且具有相同轴心线，以确保螺钉能够准确的沿着该轴心线(即进钉路线)行进。

参见图7所示，引钻套筒30还包含设置于引钻本体31顶部的环形筒盖，环形筒盖的外侧设置有手持部。为了便于描述，该引钻本体31顶部的环形筒盖称为第二环形筒盖，即图中的第二环形筒盖33；第二环形筒盖33外部设置的手持部称为第二手持部，即为图中的第二手持部34，第二环形筒盖33和第二手持部34的作用可以参见上述第一环形筒盖和第一手持部，在此不再赘述。应当注意的是，图7中凸起的第二手持部34仅为手持部的一种实现方式，可以根据实际需求而设置多种样式的手持部，在此不再赘述。

应当注意的是，在实际操作过程中，应当首先使用上述引钻套筒来协助破皮及引钻操作，在引钻结束后将该引钻套筒取出，再后续使用引钉套筒来完成置钉操作，具体操作顺序并不受上述内容描述的限制。

与此同时，在实际应用中，上述导航模板的外引导管、引钻套筒、引钉套筒以及置钉器均为配套使用。即外引导管、引钻套筒的引钻本体和第二通孔、引钉套筒的圆柱形引钉本体、第一通孔、环形槽以及置钉器的薄片筒在使用时具有同一轴心线，而且当置钉器伸入至引钉套筒后，置钉器的薄片筒和螺钉(由上钉器固定)也沿着上述同一轴心线滑动。该轴心线即为预先设定的进钉路线，具体可参见后文所述。此外，引钉套筒的内径应当大于螺钉螺帽的外径，因此在置钉完毕后，上述器件均可以顺利从外引导管取出。

通常情况下，相关技术中的导航模板通过与待置钉部位(诸如脊柱背面)的反向贴附面来形成互相连接，但考虑到这种方式会无法避开部分难以有效贴附的区域，并因原有导航模板的本身结构容易受到外力的驱使而产生一定程度的形变以及存在难以手持固定等问题，请再参见图1所示，本实施例中的导航模板10包括：第一贴附面板12、与第一贴附面板12对应的第二贴附面板13，以及连接第一贴附面板12和第二贴附面板13的把手14；通过把手14来辅助增强导航模板10的稳定性，从而减少术中操作时导板的被动形变。第一贴附面板12、第二贴附面板13和把手14为一体式结构。其中，把手14分别与第一贴附面板12和第二贴附面板13相衔接的两个末端可以分别沿着贴附面板的表面延伸，把手14的末端甚至可以延伸至导航模板10的外引导管11处，从而构成强度较高的一体式结构。通过利用把手末端与贴附面板的压合作用，加强了把手与贴附面板之间的强度以及抗形变能力，使得导航模板更稳固。

考虑到术中可能根据实际骨质状况而需要灵活的应用导航模板，并尽可能的让导航模板能够适应包括复杂的脊柱情况等在内的多种表面不平滑骨质，本实施例提供的用于置钉的导航装置中的导航模板10还可以包括：第一贴附面板12、与第一贴附面板12对应的第二贴附面板13，以及可拆卸连接第一贴附面板12和第二贴附面板13的把手。

应当注意，在实际应用中，一个导航模板可以包括多个贴附面板，多个贴附面板可以通过多个把手相搭接，从而良好的贴附在复杂的待置钉部位环境的多个不连续的贴附面上，并且多个贴附面板通过把手构成一个牢固的整体，从而与诸如脊柱等待置钉部位的三维结构良好嵌合。

优选的，参见图13所示，把手包括设置在第一贴附面板上的第一把手141和设置在第二贴附面板上的第二把手142；第一把手141的末端为中空六棱柱体，第二把手142的末端为六棱柱状体，中空六棱柱体与六棱柱状体卡接，从而良好的将第一把手141和第二把手142相连接，并有效的避免了两个把手连接时可能产生的相对滑动，使得两个把手的连接更为牢靠。

在具体应用中，上述第一把手的末端所呈现的中空六棱柱体还可以替换为中空三棱柱体或中空圆柱体等，也可在中空柱体内置螺纹以便于固定，以防止两个把手之间的相对滑动。第二把手的末端也可以做相应的变换从而与第一把手良好的契合，进而以多种方式实现把手之间的可拆卸连接。在此不再赘述。

应当注意的是，图13仅为象征性的示意图，不应被视作是对把手类型的限制，同时图13中仅示意性的示出了与第一把手连接的第一导航模板的局部和与第二把手连接的第二导航模板的局部，不应被视为实际导航模板以及与其连接方式的限制，因而把手的实现形式以及把手与导航模板的连接方式可以根据实际情况而灵活指定。本实施例通过在导航模板上设置把手，可以使导航模板能够更好的适应多种骨质情况，避免了术中因受传统的整体化导航模板的限制而对患者待置钉部位周边不必要组织的剥离，诸如，采用上述设置有连接把手的导航模板，可以通过把手而将多个不连续的导航模板的贴附面板连接在一起，多个贴附面板根据实际需求而通过把手进行搭接，不仅能够构成一个牢固稳定的整体，便于与实际待置钉部位良好嵌合，而且能够适应更复杂的脊柱以及其它骨部环境(如脊柱畸形、骨肿瘤等)，灵活的避开棘突上的韧带附着区，从而减少诸如棘突间韧带和棘上韧带等不必要的组织剥离，从而进一步更多的保留脊柱的韧带系统，保护脊柱结构的完整性。进一步，导航模板上的把手还便于操作者在术中稳定导板，从而使术中导板更稳固，更利于置钉。

考虑到不同患者待置钉部位不同，有些患者可能只需要局部单一置钉，有些患者可能需要多处置钉，且置钉的要求均不同，为了能够适应复杂的情况，因而上述装置包括多个导航模板和分别与多个导航模板的外引导管相匹配的引钉套筒和引钻套筒。其中，每个导板主要引导一侧，可以根据实际情况而灵活选用多个导板引导多侧进行差异化置钉，在此不再赘述。

考虑到在实际应用中，导航模板采用传统的3D打印技术(即为快速成型技术)且基本均为一次性使用，基于成本因素，现有工艺通常不采用昂贵的金属3D打印制作导航模板，而是采用光敏树脂或其它有机高分子为主的材料制作。然而现有的钻孔工具大都为金属，但金属钻孔工具会与导航模板的外引导管直接接触摩擦，从而导致导航模板的外引导管发生形变、破裂，进而使得导航模板的引导精度下降，而且金属钻孔工具与外引导管摩擦所产生的碎屑甚至会危害患者的健康。同理，在置钉过程中，置钉器以及钉子也可能存在对导航模板相同的潜在破坏影响，基于此，引钉套筒和引钻套筒由金属、合金、陶瓷、树脂、尼龙、尼龙改性化合物中的一种或多种制成，从而使得套筒在使用过程中更耐磨，便于重复多次使用。此处以金属为例，金属制成的套筒置入导航模板的外引导管内，保护外引导管不受钻孔工具和置钉器的影响，使得导航模板的外引导管不易遭受破坏而变形或磨损，同时也避免了术中因钻孔工具摩擦外引导管而产生的碎屑。此外，金属制的引钉套筒和引钻套筒自身也更坚固，不易变形，也不会因与钻孔工具相摩擦而遭受破损，因而金属引钉套筒和金属引钻套筒可以多次使用，更经济有效。因而采用上述坚固耐磨的材料所制成的引钉套筒和引钻套筒，较好的提升了导航装置的可靠性和耐用性。

因为不同人体需要置钉的部位不同，为了能够使导航模板有针对性的应用到不同人体上，本实施例所提供的导航模板由3D打印技术制成，能够制作出与待置钉部位相吻合的个体化导航模板。具体实施时，可以预先利用计算机构建出与待置钉部位相匹配的三维仿真模型，根据该仿真模型，利用3D打印技术打印出的导航模板是非常有针对性的个体化设计，从而可以根据差异性个体以及差异化待置钉部位而制作出个体化导航模板，其中，该个体化导航模板可以作为一次性使用部件，在通过3D打印的个体化基础上，也保障了患者的使用安全与卫生，而且在导航模板的制作过程中，可以由人工或利用计算机计算确定最佳的置钉路径，并根据该路径设计导航模板的外引导管，即外引导管的轴心线与置钉路径轴心线一致，该轴心线即为后续的进钉路线，因而在实际破皮钻孔以及置钉过程中，引钻套筒、引钉套筒以及置钉器的轴心线均与上述轴心线相一致，从而确保了导航装置的精准性和可靠性，确保了螺钉能够准确的沿着该轴心线(即进钉路线)行进。

综上所述，本实施例所提供的用于置钉的导航装置，使操作者借助该装置的引钻套筒、引钉套筒与具有外引导管的导航模板相配合，可以较为准确的引导置钉的全过程，降低了置钉风险。具体的，该用于置钉的导航装置具有以下突出的特点：

(1)导航模板为针对待置钉部位的具体情况(解剖结构和与周围神经血管等器官的位置关系等)个体化设计，同时可以采用人工或者计算机处理等方式准确的选择安全的最佳进钉路线，并根据该进钉路线设计外引导管，确定了后续定位破皮、钻孔及置钉全过程的路径，保障了准确性和安全性；

(2)配置有与导航模板相匹配的引钻套筒，能够准确的导航定位破皮与钻孔过程，提升了破皮和钻孔的可靠性和准确性；

(3)配置有与导航模板相匹配的引钉套筒，能够准确的导航置钉操作，提升置钉可靠性和准确性；

(4)配置有与引钉套筒相匹配的置钉器，在置钉器的薄片圆筒被限制在引钉套筒的环形槽内滑动时，确保了置钉器的上钉器只能沿着事先设计的进钉路径而移动，从而确保了置钉路径的准确性，极大降低了置钉偏差，进一步提升了置钉的安全性和可靠性；

(5)从个体化3D打印导航模板、设计最佳进钉路径、与导航模板相匹配的引钻套筒、引钉套筒以及置钉器的协助，可以准确的引导破皮、钻孔、置钉全过程，提升了安全可靠性。

(6)通过个体化的3D打印技术以及可由把手搭建的多个贴附面板，能够适应各种复杂的骨质环境，例如应用于脊柱畸形，这种跨越式设计可以越过一些不利于导板贴附的嵌合区域，但又能够同时保持导板的整体性和与脊柱骨结合的特异性，即可以使导航模板选择性地越过一些不必剥离的区域(如棘间韧带和棘上韧带)，使得诸如韧带等不必要剥离的组织得以保全，从而尽可能地保护了脊柱结构的完整性，因而具有良好的应用效果。

(7)引钉套筒、引钻套筒和置钉器由于采用耐磨抗腐蚀材料制成，可减少金属手术器械在操作过程中磨损导板产生碎屑，减少导板变形影响置钉导航的准确性。且将引钉套筒、引钻套筒和置钉器上的薄片圆筒等订做成标准件，尺寸大小与钻孔和置钉器械相匹配。因而引钉套筒、引钻套筒和置钉器上的薄片圆筒可与同一套置钉器械重复消毒多次使用，既节约成本，又易于替换。

如上所述，本实施例所提供的导航装置，通过个体化设计、全步骤导航置钉(包括制定最佳进钉路线、破皮、钻孔以及置钉)以及适应复杂环境并保护韧带等不必要剥离组织方面，带来了安全可靠的积极效果。

具体的，上述导航模板的具体制作步骤可参见如下所述(以对患者脊柱置钉为例进行说明)：

1.1采集原始数据：对患者脊柱进行薄层CT扫描，采集原始CT数据；

1.2建立三维模型：在重建软件中通过对脊柱断层扫描数据进行读取和分析，依次进行骨阈值的选取分割、编辑填充、去除冗余数据后，采用表面遮盖显示，构建出患者脊柱的三维模型；

1.3确定置钉路径：通过CT断层及构建的脊柱三维模型以及周围解剖结构等由人工选取置钉的路径；或者使用UG等逆向工程软件通过拟合待置钉部位而计算出最佳路径。即选取置钉的最佳路径可以由人工选定，也可以通过软件计算选定。

1.4设计导航模板：使用三维软件导入之前构建的脊柱的三维模型，提取脊柱背侧表面结构，在系统中建立与脊柱骨表面解剖形状相匹配的导航模板。在该导航模板上留取置钉的路径，该置钉路径即为上述步骤1.3所选取的最佳置钉路径，并根据此路径设计外引导管(外引导管的轴心线与置钉路径轴心线一致)，并设计连接各导航模板的把手；

1.5制作导航模版：利用激光快速成型技术(即为上述3D打印技术)将带有外引导管和把手的导航模版制作成实物。

引钻套筒和引钉套筒的制作在此不再赘述，应当注意的是，在制作过程中，引钻套筒的内径(即用于引钻的通孔直径)应与钻孔工具(如钻孔锥或钻孔电钻)的钻孔外径相匹配，引钻套筒的外径与导航模板上的外引导管的内径相匹配。引钉套筒的外径与导航模板的外引导管的内径相匹配的同时，引钉套筒的环形槽应与置钉器上的薄片圆筒相匹配。因此，事先设计好进钉路径的轴线，通过导板的外套筒以及引钻套筒，导航了定位和钻孔这两个步骤；通过导板以及引钉套筒，并配合使用带薄片圆筒的上钉器，导航了置钉这一步骤。

为了能够更清楚的阐明本实施例提供的导航装置的使用过程，可参见下述步骤(以将该装置应用在脊柱椎弓根置钉为例)：

1，将导板需要贴附的脊柱背侧骨表面的软组织剥离干净；

2，将导航模板置于预设位置，使得导航模板与带置钉部位形成特异性的嵌合，助手或者术者可通过导航模板上的把手将导板稳定在脊柱上；

3，将引钻套筒插入至导航模板的外引导管内，并使用相应的钻孔工具(克氏针、钻孔锥或者电钻等)，在导航导板和引钻套筒的导航下对待置钉部位进行定位破皮质和钻孔的操作；

4，在钻孔完成时取出钻孔工具和引钻套筒，将引钉套筒插入至外引导管内，将置钉器的薄片圆筒插入至引钉套筒的环形槽内，使得该薄片圆筒只能在环形槽内滑动，因为置钉器的薄片圆筒和上钉器相连接，故当薄片圆筒被限定在环形槽内时，也就同时限定了上钉器的置钉路径，从而限定了进钉的唯一路径，进而执行准确的置钉操作。由于引钉套筒内通孔直径要大于螺钉的螺帽的最大直径，因此当螺钉成功落位后，上钉器、引钉套筒、以及导板都可以顺利取出。

此外，在使用过程中，采用3D打印技术制成的个体化导航模板可以作为一次性使用部件，术前通过等离子消毒，导航模版不易于变形和分解，以确保安全和卫生。而引钉套筒、引钻套筒和置钉器由于采用耐磨抗腐蚀材料制成，可减少金属手术器械在操作过程中磨损导板产生碎屑，以及使得导板变形影响置钉导航的准确性等问题。且将引钉套筒、引钻套筒和置钉器订做成标准件，尺寸大小与钻孔和置钉器械相匹配。因而引钉套筒、引钻套筒可与同一套置钉器械重复消毒多次使用，以节约成本。

通过上述步骤，操作者借助本实施例提供的导航装置能够方便且准确的引导定位、破皮质、钻孔和置钉的全过程，降低因徒手置钉偏差而为患者带来的潜在风险。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种用于置钉的导航装置，具体可以作为骨科或者脊柱的手术辅助器械，包括导航模板、引钻套筒、引钉套筒以及与引钉套筒相配合使用的的置钉器，该引钻套筒和引钉套筒均可与导航模板的外引导管相匹配，且引钉套筒包括用于引钉的引钉本体(在柱心处有通孔)，操作者可以通过该引钉本体中的柱心通孔进行置钉操作，准确性较高；与现有导航模板相比，现有导航模板只能导航钻孔，不能导航置钉。通过上述装置，操作者可以借助于与导航模板的外引导管相匹配的引钉套筒的柱心通孔进行较为准确的引钉过程，从而进一步使置钉的定位、钻孔、和置钉的各步骤都具有导航的辅助，降低了因徒手置钉误差带来的风险。此外，该装置中的导航模板采用3D打印技术制成。个体化设计的导航模板能够适应多种待置钉的复杂环境，进一步确保了置钉全过程的准确性和安全性。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位，以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型实施例中的特征可以相互结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于置钉的导航装置，其特征在于，包括导航模板和引钉套筒；

所述引钉套筒与所述导航模板的外引导管匹配，可设置于所述外引导管内；

所述引钉套筒包括柱形的引钉本体，所述引钉本体的柱心设置有用于引钉的通孔。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述引钉套筒包括设置于所述引钉本体顶部的环形筒盖，所述环形筒盖的外侧设置有手持部。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括置钉器，所述置钉器包括上钉器和薄片筒；

所述引钉本体还包括与所述薄片筒匹配的环形槽，所述环形槽位于所述通孔的外围，并与所述通孔具有相同轴心线；所述上钉器和所述薄片筒沿所述轴心线的方向可移动连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括引钻套筒；

所述引钻套筒包括柱形的引钻本体，所述引钻套筒与所述导航模板的外引导管匹配，可设置于所述外引导管内；

所述引钻本体的柱心设置有用于引钻的通孔。

5.根据权利要求4所述的装置，所述外引导管、所述引钉本体、所述引钻本体和所述薄片筒为圆柱形；所述引钻套筒还包括设置于所述引钻本体顶部的环形筒盖，所述环形筒盖的外侧设置有手持部。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述导航模板包括：第一贴附面板、与所述第一贴附面板对应的第二贴附面板，以及连接所述第一贴附面板和所述第二贴附面板的把手，所述第一贴附面板、所述第二贴附面板和所述把手为一体式结构。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述导航模板包括：第一贴附面板、与所述第一贴附面板对应的第二贴附面板，以及可拆卸连接所述第一贴附面板和所述第二贴附面板的把手。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括多个所述导航模板和分别与多个所述导航模板的外引导管相匹配的引钉套筒和引钻套筒。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述引钉套筒和所述引钻套筒由金属、合金、陶瓷、树脂、尼龙、尼龙改性化合物中的一种或多种制成。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导航模板由3D打印技术制成。