[發明專利]基于計算機輔助的置入骶髂螺釘方向調節裝置及調節方法

在審

• 申請號: 202110079884.4
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112716592A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 韓慶輝;王署光;汪方;孫貴新;甘迪;陳春華;陳大偉
• 申請（專利權）人: 上海市東方醫院（同濟大學附屬東方醫院）
• 主分類號: A61B17/90
• 分類號: A61B17/90;A61B34/10
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明公開了一種基于計算機輔助的置入骶髂螺釘方向調節裝置，涉及醫療輔助器械技術領域，基于體表建立骶髂螺釘安全通道耗時、風險高，本裝置為一種計算機輔助下的個性化手術導板方向調整裝置系統。通過數字骨科技術在計算機內進行裝置組配，分析組配后的方位參數，按照參數在體外安裝該裝置，即可獲得骶髂螺釘理想的安全通道。具體方案為：包括固定機構和導向機構，固定機構連接設有第一連接桿，導向機構連接設有第二連接桿，第一連接桿和第二連接桿通過球形萬向節連接。傳統透視下置入骶髂螺釘，透視次數可達數十次甚至近百次，通過該技術可以控制在數次之內，明顯減少術中時間及透視次數，減少醫務人員及患者的射線暴露量。

技術領域

本發明涉及醫療輔助器械技術領域，更具體地說，它涉及一種基于計算機輔助的置入骶髂螺釘方向調節裝置。

背景技術

垂直不穩定型骨盆骨折中常存在骨盆后環損傷，表現為骶髂關節及其周圍結構的損傷：骶骨骨折、骶髂關節骨折脫位等。骶髂螺釘因其具有良好的生物力學性能，是目前治療骶髂關節及其周圍結構的損傷、降低其致殘率的優選方案。

然而骶骨復雜的解剖結構的特點及變異性導致螺釘置入困難，置釘安全范圍小。第一，骶髂螺釘置入通道毗鄰骶神經及盆腔內臟等重要結構，螺釘的穿出可致骶神經、髂內動靜脈、腰骶干及閉孔神經等重要血管、神經損傷，嚴重可致命；第二，螺釘置入區域狹小，置入過程需反復透視確定螺釘的入釘點及釘道方向，以免螺釘置入位置偏移，導致內固定失敗，影響手術療效。此外，傳統的多角度反復透視會增加患者及手術操作人員的射線暴露，導致輻射損傷及增加腫瘤的發生風險。因此，為提高螺釘置入的準確性及減少透視時間，臨床常采用CT引導或術中導航系統進行骶髂螺釘的置入，但導航系統價格昂貴，很多醫療機構不具備條件開展此類手術。

隨著數字骨科的發展，通過數字骨科技術，可將骨盆CT掃描的DICOM數據導入數字骨科軟件，按照預定的最佳螺釘通道生成手術導板，通過手術導板精準置入骶髂螺釘，這方面具有使用方便、簡化手術難度、提高手術精度、減少手術操作時間等優點，尤其對于經驗不足的醫師更有幫助。目前也有很多骶髂螺釘內固定導向器的研制及臨床應用的報道，但均存在導航器定位復雜，確定進針點方向和位置操作相對復雜，可重復性低，難以臨床推廣。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于計算機輔助的置入骶髂螺釘方向調節裝置，基于體表建立骶髂螺釘安全通道耗時、風險高，本裝置為一種計算機輔助下的個性化手術導板方向調整裝置系統。通過數字骨科技術在計算機內進行裝置組配，分析組配后的方位參數，按照參數在體外安裝該裝置，即可獲得骶髂螺釘理想的安全通道。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種基于計算機輔助的置入骶髂螺釘方向調節裝置，包括固定機構和導向機構，固定機構連接設有第一連接桿，導向機構連接設有第二連接桿，第一連接桿和第二連接桿通過球形萬向節連接；第二連接桿上設有角度傳感器。

在上述方案中，將上述固定機構、導向機構及兩機構組件進行激光掃描，然后將掃描的數據導入數字骨科軟件進行建模。實施過程如下：首先將固定機構固定于髂骨并作為參考點，然后進行骨盆CT掃描，將CT掃描的DICOM數據導入數字骨科軟件，在計算機內進行模擬裝配，生產理想的骶髂螺釘安全通道，分析導向機構的方位參數。然后根據參數在體外對導向機構進行組裝可以在體外生產骶髂螺釘安全通道。安裝及置入骶髂螺釘過程：通過在第一連接桿和第二連接桿的連接端分別設置兩個球形凹槽，凹槽內放置轉動球，轉動球通過摩擦進行方向調節和限位，然后調節方向使得導向機構調節至需要的朝向，然后通過導向機構，將導針置入體內，空心鉆順導針開孔，最后順著導針置入空心螺釘。

以第一連接桿和第二連接桿水平設置為初始點，在第二連接桿相對第一連接桿轉動時，角度傳感器感應到第二連接桿的相對轉動角度，以便達到第一連接桿相對第二連接桿的轉動角度。