[發明專利]一種脊柱矯形裝置

在審

• 申請號: 202010796175.3
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111920562A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 蔡林;劉智博;閆飛飛;肖凌飛;趙亞楠;黃華溢
• 申請（專利權）人: 武漢大學中南醫院
• 主分類號: A61F5/01
• 分類號: A61F5/01
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 徐紹新

本發明公開了一種脊柱矯形裝置，包括肩托、腰托、若干個形狀記憶合金棒、電源和控制器，所述形狀記憶合金棒沿縱向設在肩托和腰托之間且與電源電連接，所述形狀記憶合金棒上設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與電源控制器電連接。本發明根據鎳鈦形狀記憶合金電流－溫度－形變量三者之間的關系，通過監測形狀記憶合金棒上的溫度自動控制其形變量，不僅實現了對脊柱畸形的自動矯正，而且能適時地對形變量進行調整，從而使矯形更加精密和準確，另外，本發明還能根據形狀記憶合金棒的應力和患者的生理信號自動控制電源輸出，因此具有很高的安全性。

技術領域

本發明涉及一種脊柱矯形裝置，屬于醫療器械領域。

背景技術

脊柱側彎是一種常見的疾病，其發病率達5％以上，尤其是青少年和兒童的脊柱畸形不僅影響正常生長發育，還可導致心肺功能下降，肢體活動不便甚至癱瘓，并給患者心理健康造成嚴重危害，導致生理和心理的雙重殘疾。

人們很早就嘗試用矯形器來矯正脊柱側彎，但老式矯形器的療效并不顯著，隨著密爾沃基、里昂式和彈力服式等現代矯形器的岀現，矯形效果明顯提升，使越來越多的患者開始選擇矯形器治療脊柱畸形。

自20世紀60年代發現鎳鈦形狀記憶合金以來，該材料已廣泛應用于航空航天、冶金、制造等諸多領域。鎳鈦合金由于具有良好的形狀記憶效應、超彈性、低磁性、耐磨性、抗疲勞性和生物相容性，在醫學領域也有著廣泛的應用。例如，各種體內固定裝置，如正畸弓絲、U形釘、肋骨爪、腓骨環抱器、腕三角融合器、椎間融合器等，目前已廣泛應用于血管支架、血管栓塞器、血管吻合器、腸吻合器等手術以及制造各種假肢和矯形器等醫療器械。

與已有的脊柱矯形器相比，鎳鈦合金能夠在電流、磁場、加熱等條件下自動產生形變，而且形變量可控，因此適應性更好，使用更加舒適，安全性也更高。但是，現有的基于形狀記憶合金的脊柱矯形裝置處于應用開發的初始階段，仍存在智能化程度低，操作不夠靈敏等缺陷，需要研發一種新的的脊柱矯形裝置，一方面可以利用性狀記憶合金本身的超彈性提供持續的矯形力，另一方面可以智能控制合金的形變量，進而提供動態可調節的矯形力，從而提高矯形的準確性、靈敏性和療效。

發明內容

本發明的目的是提供一種脊柱矯形裝置，該裝置利用鎳鈦合金的形狀記憶功能，結合先進的智能檢測控制與傳感器，實現了對脊柱矯形的自動控制。

上述目的是通過以下技術方案實現的：

一種脊柱矯形裝置，包括肩托、腰托和若干個形狀記憶合金棒，所述形狀記憶合金棒沿縱向設在肩托和腰托之間，該裝置還包括電源和控制器，所述形狀記憶合金棒上設有溫度傳感器，所述控制器設有輸入裝置、存儲芯片和微處理器，所述溫度傳感器與存儲芯片通過數據線連接，所述形狀記憶合金棒和微處理器分別與電源與電連接。

所述形狀記憶合金棒上還設有應力傳感器，所述應力傳感器與存儲芯片通過數據線連接。

所述應力傳感器設在形狀記憶合金棒的兩端。

所述肩托上還設有生理信號采集器，所述生理信號采集器位于肩托的內側且與存儲芯片通過藍牙進行數據連接。

所述腰托上設有制冷裝置。

所述制冷裝置為半導體風扇。

所述輸入裝置為液晶觸控屏。

所述肩托和腰托上設有出風口。

所述肩托和腰托上設有卡槽，所述形狀記憶合金棒以可拆卸的方式固定在卡槽內。

所述肩托和腰托上設有固定帶。