[發明專利]胸腰椎前路的智能釘板系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110423931.2
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113100900B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 冉龍騏;周吳;于慧君;魏敦文;曾志;吳一川;彭倍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: A61B17/80
• 分類號: A61B17/80;A61B17/86;A61B17/70;A61B90/00
• 代理公司: 蘇州德萃知識產權代理有限公司 32629
• 代理人: 劉康寧

一種胸腰椎前路的智能釘板系統及控制方法，該智能釘板系統由釘板1，壓電檢測片2，椎弓根螺釘3組成。當患者完成釘板固定手術后，椎弓根螺釘3被固定在釘板1上，在釘板1與椎弓根螺釘3之間有壓電片2，由于壓電效應的作用，壓電片2在椎弓根螺釘3與釘板1間的壓力的作用下會產生電勢差，通過對此電壓的檢測、放大并通過無線傳輸模塊傳輸到上位機即可獲取當前椎弓根螺釘與釘板之間的壓力大小，當此壓力小于預定閾值時，即可認為當前螺釘已經松動。

技術領域

本發明總體上涉及一種胸腰椎前路的智能釘板系統及控制方法，并且更具體地涉及一種可以固定到病人的脊椎，用于對諸如脊柱側彎之類的病癥進行前外側手術矯正的過程，所述脊柱側彎也稱為脊柱彎曲。

背景技術

目前醫學中對患者的鉤椎關節進行手術后，常用到釘板系統對患者的椎骨進行固定，然而，隨著時間的推移，患者的椎骨可能會出現一些位移，導致螺釘出現松動，導致治療效果降低。螺紋桿或骨釘之類的螺紋固定元件以及傳統骨固定裝置的例如固定板或側向固定塊的帶槽固定元件在設計上通常是有缺陷的，因為它們不會精確地形成90度的角度，并且螺母不能與螺紋固定元件牢固地緊固。為了克服如上所述的這些缺點。現有技術的骨固定板設置，旨在增強將螺紋固定元件與常規骨固定裝置的凹槽固定元件緊固的效果。然而，上述骨固定板未能提供有效的補救措施。現有技術的固定元件通常分別設置在槽或通孔的兩個面上，具有凹入的弓形表面，該凹入的弓形表面能夠與具有螺紋部分和固定元件的固定元件的制動部分的突出的弓形表面固定螺母的弧形突出表面。考慮到這兩個弧形凹面的圓心是固定的，在固定螺母被擰緊時，固定元件位于連接這兩個圓心的線上。擰緊時，具有螺紋部的固定元件和具有狹槽的固定元件形成固定且不能改變的角度。但是，如果固定螺母未擰緊，角度可以稍微調整。這里必須注意的是，必須擰緊固定螺母以使固定裝置能夠有效地工作。即使擰緊固定螺母，隨著病人活動量的增加，螺釘松動的風險依然不斷增加。

發明內容

為了解決這一問題，本發明設計了一種適用于胸腰椎前路的智能釘板系統，可以對釘板螺釘的緊固情況進行實時監測，以免發生螺釘松動的現象。

該智能釘板系統由釘板1，壓電檢測片2，椎弓根螺釘3組成，如圖1所示。

當患者完成釘板固定手術后，椎弓根螺釘3被固定在釘板1上，在釘板1與椎弓根螺釘3之間有壓電檢測片2，由于壓電效應的作用，壓電檢測片2在椎弓根螺釘3與釘板1間的壓力的作用下會產生電勢差，通過對此電壓的檢測、放大并通過無線傳輸模塊傳輸到上位機即可獲取當前椎弓根螺釘與釘板之間的壓力大小，當此壓力小于預定閾值時，即可認為當前螺釘已經松動。

壓電檢測片如圖2所示，包括絕緣層4、8、電極層5、7和壓電陶瓷層6。

電極層5和/或電極層7具有可變的形狀A和形狀B,電極層5和/或電極層7上設置有微型加熱器，常溫下電極層5和/或電極層7保持沿椎弓根螺釘3方向厚度較小的形狀A，被加熱后，變形為沿椎弓根螺釘3方向厚度較大的形狀B；當椎弓根螺釘與釘板之間的壓力小于預定閾值時，微型加熱器啟動，電極層5和/或電極層7由形狀A變為形狀B。

胸腰椎前路的智能釘板系統的控制方法，通過對壓電檢測片2電壓的檢測、放大并通過無線傳輸模塊傳輸到上位機即可獲取當前椎弓根螺釘與釘板之間的壓力大小，當此壓力小于預定閾值時，即可認為當前螺釘已經松動。

通過加熱絕緣層4、8和/或電極層5、7，控制椎弓根螺釘與釘板之間的壓力保持在預設范圍內。

根據本發明的技術方案，能夠有效監測椎弓根螺釘與釘板之間的壓力變化，保證椎弓根螺釘與釘板之間的壓力大小處于合理范圍，增加胸腰椎前路的智能釘板系統的使用壽命，當椎弓根螺釘與釘板之間的壓力出現異常時，及時預警，減少病情惡化的風險。

附圖說明

圖1為智能釘板系統整體結構示意圖；

圖2為壓電檢測片示意圖；

圖3為分層結構示意圖。