專利名稱：一種利用超聲進(jìn)行脊柱椎弓根螺釘置釘?shù)妮o助定位導(dǎo)航和釘?shù)莉?yàn)證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械，具體涉及一種利用超聲進(jìn)行脊柱椎弓根螺釘置釘?shù)妮o助定位導(dǎo)航和釘?shù)莉?yàn)證裝置
背景技術(shù)：
椎弓根螺釘是脊柱外科最為常用的內(nèi)固定器械，螺釘?shù)某晒?、安全植入是保證手術(shù)成功的關(guān)鍵。為保證螺釘?shù)陌踩踩?，在植入螺釘前通常需要確定進(jìn)釘點(diǎn)并且預(yù)建立螺釘進(jìn)入的通道。目前，進(jìn)釘點(diǎn)通常根據(jù)外在解剖標(biāo)記和醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)確定，準(zhǔn)確性差；螺釘通道的建立大多根據(jù)手術(shù)醫(yī)師的手感和經(jīng)驗(yàn)，按椎弓根大致走行方向試探性鉆入。這樣，螺釘方向容易發(fā)生偏斜，就產(chǎn)生了較高的螺釘誤置幾率。由于脊柱椎體周圍解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，前方比鄰大血管和胸、腹腔臟器，椎弓根內(nèi)側(cè)為椎管，下方為神經(jīng)根，螺釘誤置可造成脊髓和神經(jīng)的損傷，導(dǎo)致患者癱瘓或功能障礙，而螺釘穿出側(cè)方或前方，會(huì)使臟器和血管損傷，甚至危及生命。因此，如何確保釘?shù)赖臏?zhǔn)確性，是手術(shù)成功的關(guān)鍵前提?，F(xiàn)用的椎弓根植入的導(dǎo)航裝置較為復(fù)雜、價(jià)格昂貴，而且多是借助X線或CT，增加了患者和醫(yī)護(hù)人員的射線照射量。 然而，由于骨組織聲阻抗大，因此，常用的醫(yī)用超聲裝置由體外入射經(jīng)軟組織與骨組織界面時(shí)，聲阻抗差異較大，反射強(qiáng)烈，骨皮質(zhì)后方形成聲影，較難對(duì)骨組織進(jìn)行檢查顯像。骨組織是超聲應(yīng)用的盲區(qū)。目前常用的醫(yī)學(xué)超聲裝置即使直接應(yīng)用骨組織表面也因耦合不佳和頻率等無(wú)法對(duì)松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨進(jìn)行清晰現(xiàn)象，更不具備對(duì)骨科手術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航的相應(yīng)裝置。本發(fā)明人應(yīng)用特定頻率的超聲裝置直接對(duì)骨組織進(jìn)行識(shí)別，為椎弓根螺釘質(zhì)釘進(jìn)行導(dǎo)航，獲得很好的效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述不足之處，研究設(shè)計(jì)能夠方便手術(shù)操作，保證手術(shù)安全的，應(yīng)用于脊柱手術(shù)骨表面或借助釘?shù)烙糜谒少|(zhì)內(nèi)的螺釘植入導(dǎo)航開(kāi)路裝置。本實(shí)用新型利用在螺釘植入過(guò)程中探頭直接接觸骨組織表面或進(jìn)入松質(zhì)骨內(nèi)的特殊條件，將設(shè)計(jì)的特殊頻率超聲導(dǎo)航開(kāi)路裝置應(yīng)用于骨組織表面或借助釘?shù)烙糜谒少|(zhì)骨內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了釘?shù)澜⑶皩?duì)進(jìn)釘點(diǎn)和釘?shù)婪较蚨ㄎ唬瑢?duì)釘?shù)澜⑦^(guò)程中開(kāi)路器頭端實(shí)時(shí)定位，釘?shù)佬纬珊髮?duì)釘?shù)劳暾院蜏?zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。本實(shí)用新型提供一種利用超聲進(jìn)行脊柱椎弓根螺釘置釘?shù)妮o助定位導(dǎo)航和釘?shù)莉?yàn)證裝置。由開(kāi)路器、探針、定位槍、超聲發(fā)生模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、打印機(jī)組成。 開(kāi)路器、探針、定位槍的一端與超聲發(fā)生模塊相連，另一端與數(shù)據(jù)處理模塊相連，數(shù)據(jù)處理模塊與顯示模塊、打印機(jī)相連。本實(shí)用新型所述定位槍由旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿，輪盤(pán)探頭，定位套筒，扳機(jī)，手柄，鎖定閥， 三腳架，球窩旋轉(zhuǎn)桿組成。所述旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿位于定位槍前端；輪盤(pán)探頭套于旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿前端，可隨旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和伸縮運(yùn)動(dòng)；扳機(jī)位于定位槍中部，可控制旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)扳機(jī)向后扣動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿先旋轉(zhuǎn)，使得輪盤(pán)探頭旋轉(zhuǎn)至與定位套頭同一軸線位置，繼續(xù)扣動(dòng)扳機(jī)旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿向前伸出，其伸縮距離根據(jù)扳機(jī)扣動(dòng)深度而延伸。當(dāng)探頭接觸到探測(cè)骨質(zhì)時(shí)停止扣動(dòng)扳機(jī)，手柄位于定位槍尾部，通過(guò)握持手柄，可控制定位槍，通過(guò)槍體下部的頭窩旋轉(zhuǎn)桿在三腳架上旋轉(zhuǎn)，以此調(diào)整探頭方向，探頭于骨質(zhì)表面進(jìn)行掃描。輪盤(pán)探頭中心頻率為0. 2-5MHz，掃描方向向前。當(dāng)探頭方向定位在最長(zhǎng)松質(zhì)骨進(jìn)釘徑線后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)位于手柄上的鎖定閥，鎖定球窩旋轉(zhuǎn)桿，定位槍方向鎖定不再移動(dòng)，此時(shí)松開(kāi)扳機(jī)，旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿先回縮，然后旋轉(zhuǎn)復(fù)位，離開(kāi)定位套筒軸線方向，此時(shí)將開(kāi)路器插入位于定位槍上端的定位套筒內(nèi)。定位套筒內(nèi)徑與開(kāi)路器體部外徑相同，定位套筒位于扳機(jī)上部，具有上下缺口。在開(kāi)路器創(chuàng)建釘?shù)肋^(guò)程中，操作者一只手把持開(kāi)路器手柄，另一只手通過(guò)定位套筒上的上下缺口把持開(kāi)路器，確保開(kāi)路器穩(wěn)定和緩慢進(jìn)入。本實(shí)用新型所述開(kāi)路器分為低頻開(kāi)路器(0. 2-5MHz)和高頻開(kāi)路器(5_20MHz)兩種。0.2-5MHZ的低頻段區(qū)有助于超聲穿透骨質(zhì)，增加掃描深度，能夠看到前方較遠(yuǎn)骨質(zhì)后面的情況，可以對(duì)探頭方向是否正確提供進(jìn)一步提示。5-20MHZ高頻段區(qū)穿透能力較差，但對(duì)開(kāi)路器頭端較近區(qū)域骨質(zhì)分辨率相對(duì)增高，可反饋開(kāi)路器頭端所處位置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)釘?shù)澜⑦^(guò)程中開(kāi)路器頭端是否穿出骨皮質(zhì)。低頻和高頻開(kāi)路器均由開(kāi)路器頭部、開(kāi)路器體部、 手柄組成。低頻開(kāi)路器頭部前端為圓弧形，后端為扁方形，開(kāi)路器頭端的弧形界面設(shè)計(jì)，既保證了開(kāi)路過(guò)程較易進(jìn)入松質(zhì)骨，又保證了頭端不銳利，不易穿出皮質(zhì)，而且尖端平面基本與超聲探頭晶片垂直，減少對(duì)超聲探頭的影響。開(kāi)路器頭部后部有低頻開(kāi)路探頭，可對(duì)前方和側(cè)方兩個(gè)方向進(jìn)行掃描，頻率范圍0.2-5MHZ，探頭表面保護(hù)層為堅(jiān)硬材料并在探頭與骨組織間良好耦合。高頻開(kāi)路器頭部前端為圓錐形，后端為圓柱形，頭部前端具有可旋轉(zhuǎn)的弧形保護(hù)板和旋轉(zhuǎn)滑槽，弧形保護(hù)板起于高頻開(kāi)路器頭部前端圓錐的前1/3處，覆蓋于內(nèi)部的超聲窗表面；超聲窗下為高頻開(kāi)路探頭，頻率5-20MHZ，可通過(guò)超聲窗，對(duì)前方和側(cè)方進(jìn)行掃描，弧形保護(hù)板通過(guò)開(kāi)路器體部的連接桿與位于手柄根部的旋桿相連，通過(guò)撥動(dòng)旋桿， 可將弧形保護(hù)板旋入旋轉(zhuǎn)滑槽中，從而暴露內(nèi)部的超聲窗，在操作中可實(shí)時(shí)通過(guò)撥動(dòng)旋桿進(jìn)行掃描，無(wú)需將開(kāi)路器取出，方便了操作，而且旋桿具有與之相連的彈簧復(fù)位裝置，松開(kāi)旋桿，弧形保護(hù)板可自動(dòng)復(fù)位?；⌒伪Ｗo(hù)板起于高頻開(kāi)路器頭部前端圓錐的前1/3處，不占用開(kāi)路器頭端前1/3的空間，保證了開(kāi)路器頭端前1/3的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)由于高頻超聲透過(guò)能力差，可以間斷旋開(kāi)弧形保護(hù)板暴露超聲窗，使得聲波能量較好透過(guò)。低頻開(kāi)路器和高頻開(kāi)路器頭部均有兩種不同尺寸設(shè)計(jì)，分為適用于腰椎+下胸椎的開(kāi)路器和適用于上胸椎 +頸椎的開(kāi)路器，這兩種不同的開(kāi)路器頭部長(zhǎng)度分別為50-60mm和35_40mm，橫截面直經(jīng)分別為2. 5-3mm和1. 5_2mm。開(kāi)路器體部較開(kāi)路器頭部粗，直徑5_10mm。開(kāi)路器外表面具有刻度標(biāo)識(shí)，可顯示開(kāi)路器進(jìn)入釘?shù)赖纳疃?。本?shí)用新型所述探針由探針探頭、金屬內(nèi)蕊、探針外套筒組成。探針探頭由探針探頭頭端、探針探頭體部和探針探頭手柄組成，金屬內(nèi)蕊由內(nèi)蕊頭端、內(nèi)蕊體部和內(nèi)蕊手柄組成。探針探頭掃描方向?yàn)閭?cè)方(可以是環(huán)形掃描)，頻率范圍0.2-20MHz，0.2-5MHz的低頻段區(qū)有助于超聲穿透骨質(zhì)，掃描深度更深，能夠看到釘?shù)牢挥谧倒鶅?nèi)的相對(duì)方位，了解釘?shù)肋吘壘嚯x皮質(zhì)骨的距離，可用于驗(yàn)證釘?shù)赖姆较蚝臀恢谩?-20MHZ高頻段區(qū)穿透能力較差，但對(duì)較近區(qū)域骨質(zhì)分辨率相對(duì)增高，可反饋釘?shù)朗欠衿茡p、穿出骨皮質(zhì)。金屬內(nèi)蕊和探針探頭的形狀完全相同，但不具有超聲探頭，金屬內(nèi)蕊體部和探針探頭體部的外徑均與外套筒的內(nèi)徑相同，為1.0-2. 5mm，外套筒外徑與開(kāi)路器外徑相同，探針探頭頭端和金屬內(nèi)蕊頭端為圓鈍弧形，避免探針使用過(guò)程中損傷前端組織結(jié)構(gòu)，探針探頭頭端和金屬內(nèi)蕊頭端超出外套筒外，約l_5mm，使探頭所在位置可以超出外套筒，不影響掃描。探針探頭體部、金屬內(nèi)蕊體部和外套筒均具有刻度，外套筒的刻度標(biāo)識(shí)為由頭端至尾端，探針探頭體部和金屬內(nèi)蕊體部的刻度為尾端至頭端。在完成上述開(kāi)路器的工作步驟后，可使用探針進(jìn)行釘?shù)莉?yàn)證先將開(kāi)路器取出，按手術(shù)常規(guī)程序，根據(jù)所要使用的螺釘直徑使用相應(yīng)直徑的絲錐拓寬釘?shù)馈Ｈ缓髮в型馓淄驳慕饘賰?nèi)蕊插入釘?shù)?，達(dá)到釘?shù)理敹撕螅潭ㄍ馓淄?，取出金屬?nèi)蕊，插入探針探頭，由釘?shù)理敹碎_(kāi)始逐步同時(shí)后退探針探頭和外套筒，對(duì)釘?shù)纻?cè)壁進(jìn)行掃描，從而完成釘?shù)莉?yàn)證。金屬內(nèi)蕊和外套筒的設(shè)計(jì)保護(hù)了脆弱的探針探頭在釘?shù)乐胁灰讚p壞。本實(shí)用新型中所有使用的定位槍輪盤(pán)探頭，開(kāi)路器高頻開(kāi)路探頭，探針探頭前端匹配層和保護(hù)層，不同于一般醫(yī)學(xué)超聲探頭在晶片和表面皮膚組織間進(jìn)行匹配，若將經(jīng)此種匹配后的探頭應(yīng)用于此裝置，將影響超聲透過(guò)。而應(yīng)選擇在晶片和骨組織間進(jìn)行匹配，通過(guò)一層或多層匹配與骨組織達(dá)到良好耦合。本實(shí)用新型首次將特定頻率及耦合參數(shù)的超聲探頭直接應(yīng)用于骨組織表面或松質(zhì)骨內(nèi)，用于椎弓根螺釘植入的定位導(dǎo)航，克服了現(xiàn)有醫(yī)學(xué)超聲由體外掃描時(shí)超聲波在軟組織與骨皮質(zhì)交界處大量反射而顯示不清的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型裝置也可應(yīng)用于其它骨科手術(shù)的定位導(dǎo)航，不僅能夠保障螺釘植入過(guò)程中通道建立的安全性要求，同時(shí)，確保了開(kāi)路裝置的機(jī)械強(qiáng)度和對(duì)超聲探頭的保護(hù)。本實(shí)用新型所述超聲發(fā)生模塊、數(shù)據(jù)處理模塊可采用常規(guī)超聲設(shè)備中的超聲發(fā)生器和數(shù)據(jù)處理器，但需要將數(shù)據(jù)處理器中的超聲波在軟組織中傳導(dǎo)的相應(yīng)參數(shù)改為超聲波在骨組織中傳導(dǎo)的參數(shù)(如聲度等)，顯示模塊可以是顯示器或IXD液晶屏，顯像方式為幅度調(diào)制型或亮度調(diào)制型?？赏ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的LCD液晶屏顯示經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊處理后得到的探頭距離其透射方向上皮質(zhì)骨的距離信息(以數(shù)字形式顯示)，IXD液晶屏可安裝在開(kāi)路器手柄上，方便醫(yī)生觀看，并可通過(guò)發(fā)聲裝置根據(jù)不同距離發(fā)出不同頻率的聲音提示，通過(guò)聲音提示醫(yī)生探頭距離其透射方向上皮質(zhì)骨的距離。

圖1本實(shí)用新型裝置示意圖；圖2導(dǎo)航搶示意圖；圖3低頻開(kāi)路器縱截面示意圖；圖4低頻開(kāi)路器頭端示意圖；圖5高頻開(kāi)路器縱截面示意圖；圖6高頻開(kāi)路器頭部放大縱截面弧形保護(hù)板關(guān)閉和弧形保護(hù)板打開(kāi)示意圖圖7高頻開(kāi)路器頭部正中橫切面、1/3處橫截面和弧形保護(hù)板示意圖圖8高頻開(kāi)路器手柄示意圖圖9導(dǎo)航槍與開(kāi)路器組合示意圖圖10外套筒示意圖
6[0023]圖11探針探頭與外套筒組合示意圖圖12金屬內(nèi)蕊與外套筒組合示意圖圖13本實(shí)用新型在脊柱椎體上行釘?shù)蓝ㄎ皇疽鈭D
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型提出的一種脊柱手術(shù)椎弓根螺釘植入的松質(zhì)骨內(nèi)超聲導(dǎo)航開(kāi)路及釘?shù)莉?yàn)證裝置由開(kāi)路器1、探針2、定位槍3、超聲發(fā)生模塊4、數(shù)據(jù)處理模塊5、顯示模塊6、打印機(jī)7組成。開(kāi)路器1、探針2、定位槍3的一端與超聲發(fā)生模塊4相連，另一端與數(shù)據(jù)處理模塊5相連，數(shù)據(jù)處理模塊5與顯示模塊6、打印機(jī)7相連。本實(shí)用新型所述超聲發(fā)生模塊 4、數(shù)據(jù)處理模塊5可采用常規(guī)超聲設(shè)備中的超聲發(fā)生器和數(shù)據(jù)處理器(本實(shí)例選用超聲發(fā)生與數(shù)據(jù)處理器一體機(jī)5900PR型超聲分析儀Panametrics，Walthan，MA)，顯示模塊是顯示器或IXD液晶屏(本實(shí)施例使用HPM642A型數(shù)字示波器)。本實(shí)用新型所述定位槍3由旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿8，輪盤(pán)探頭9，定位套筒10，扳機(jī)11，手柄 12，鎖定閥13，三腳架14，球窩旋轉(zhuǎn)桿15組成。旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿8位于定位槍3前端，輪盤(pán)探頭9套于旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿前端，可隨旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿8進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和伸縮運(yùn)動(dòng)，扳機(jī)11位于定位槍中部，可控制旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿8的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)扳機(jī)11向后扣動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿8先旋轉(zhuǎn)，使得輪盤(pán)探頭9旋轉(zhuǎn)至與定位套筒10同一軸線位置，繼續(xù)扣動(dòng)扳機(jī)旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿向前伸出，伸縮距離根據(jù)扳機(jī)11扣動(dòng)深度而延伸，當(dāng)探頭接觸到需要探測(cè)的骨質(zhì)時(shí)停止扣動(dòng)扳機(jī)，手柄12位于定位槍尾部，通過(guò)握持手柄，可控制定位槍，通過(guò)槍體下部的頭窩旋轉(zhuǎn)桿15在三腳架14上旋轉(zhuǎn)，以此調(diào)整探頭方向，探頭于骨質(zhì)表面進(jìn)行掃描，輪盤(pán)探頭9為寬頻直探頭，中心頻率為 1MHz，掃描方向正前方，當(dāng)探頭方向定位在最長(zhǎng)松質(zhì)骨進(jìn)釘徑線后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)位于手柄上的鎖定閥13，鎖定球窩旋轉(zhuǎn)桿15，定位槍方向鎖定不再移動(dòng)，此時(shí)松開(kāi)扳機(jī)11，旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿先回縮，然后旋轉(zhuǎn)復(fù)位，離開(kāi)定位套筒10軸線方向，此時(shí)將開(kāi)路器1插入位于定位槍上端的定位套筒10內(nèi)，定位套筒10內(nèi)徑與開(kāi)路器體部外徑相同，定位套筒位于扳機(jī)上部，具有上下缺口 16，當(dāng)開(kāi)路器創(chuàng)建釘?shù)肋^(guò)程中，一只手把持開(kāi)路器手柄，另一只手通過(guò)定位套筒的上下缺口 16把持開(kāi)路器，確保開(kāi)路器穩(wěn)定和緩慢進(jìn)入。本實(shí)用新型所述開(kāi)路器1由開(kāi)路器頭部17A或17B、開(kāi)路器體部18、手柄19組成。 開(kāi)路器1分為低頻開(kāi)路器31和高頻開(kāi)路器32兩種。低頻開(kāi)路器(5MHz)有助于超聲穿透骨質(zhì)，增加掃描深度，能夠看到前方較遠(yuǎn)骨質(zhì)后面的情況，可以對(duì)探頭方向是否正確提供進(jìn)一步提示。高頻開(kāi)路器OOMHz)穿透能力較差，但對(duì)開(kāi)路器頭端較近區(qū)域骨質(zhì)分辨率相對(duì)增高，可反饋開(kāi)路器頭端所處位置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)釘?shù)澜⑦^(guò)程中開(kāi)路器頭端是否穿出骨皮質(zhì)。 低頻開(kāi)路器31和高頻開(kāi)路器32頭部分別為17A和17B。低頻開(kāi)路器31頭部17A前端為圓弧形，后端為扁方形，開(kāi)路器頭端的弧形界面設(shè)計(jì)21，既保證了開(kāi)路過(guò)程較易進(jìn)入松質(zhì)骨， 又保證了頭端不銳利，不易穿出皮質(zhì)，而且尖端平面基本與超聲探頭晶片垂直，減少對(duì)超聲探頭的影響。低頻開(kāi)路器31頭部后部連接低頻開(kāi)路探頭20，掃描方向?yàn)榍胺胶蛡?cè)方，中心頻率5MHz，探頭前端保護(hù)層為有機(jī)玻璃。高頻開(kāi)路器32頭部17B前端為圓錐形，后端為圓柱形，頭部17B前端具有可旋轉(zhuǎn)的弧形保護(hù)板33和旋轉(zhuǎn)滑槽34，弧形保護(hù)板33起于高頻開(kāi)路器頭部17B前端圓錐的前1/3處，覆蓋于內(nèi)部的超聲窗表面35 ；超聲窗35下連接高頻開(kāi)路探頭36，頻率20MHz，可通過(guò)超聲窗35，對(duì)前方和側(cè)方進(jìn)行掃描，弧形保護(hù)板33通過(guò)高頻開(kāi)路器32體部的連接桿37與位于手柄根部的旋桿38相連，通過(guò)撥動(dòng)旋桿38，可將弧形保護(hù)板33旋入旋轉(zhuǎn)滑槽34中，從而暴露內(nèi)部的超聲窗35，在操作中可實(shí)時(shí)通過(guò)撥動(dòng)旋桿38進(jìn)行掃描，無(wú)需將開(kāi)路器取出，方便了操作，而且旋桿具有與之相連的彈簧復(fù)位裝置， 松開(kāi)旋桿，弧形保護(hù)板可自動(dòng)復(fù)位?；⌒伪Ｗo(hù)板33起于高頻開(kāi)路器32頭部前端圓錐的前 1/3處，不占用開(kāi)路器頭端前1/3的空間，保證了開(kāi)路器頭端前1/3的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)由于高頻超聲透過(guò)能力差，可以間斷旋開(kāi)弧形保護(hù)板暴露超聲窗，使得聲波能量較好透過(guò)。低頻開(kāi)路器31和高頻開(kāi)路器32頭部17A或17B均有兩種不同尺寸設(shè)計(jì)，分為適用于腰椎+下胸椎的開(kāi)路器和適用于上胸椎+頸椎的開(kāi)路器，這兩種不同的開(kāi)路器頭部長(zhǎng)度分別為60mm 和40mm，橫截面直經(jīng)分別為2. 5mm和2mm。開(kāi)路器體部18較開(kāi)路器頭部17A或17B粗，直徑6mm。開(kāi)路器外表面具有刻度標(biāo)識(shí)，可顯示開(kāi)路器進(jìn)入釘?shù)赖纳疃?。本?shí)用新型所述探針2由探針探頭22、金屬內(nèi)蕊23、探針外套筒M組成。探針探頭由探針探頭頭端25、探針探頭體部沈和探針探頭手柄27組成，金屬內(nèi)蕊由內(nèi)蕊頭端28、 內(nèi)蕊體部四和內(nèi)蕊手柄30組成。探針探頭四掃描方向?yàn)榄h(huán)形掃描，頻率20MHz，可用于驗(yàn)證釘?shù)赖耐暾?。金屬?nèi)蕊23和探針探頭22的形狀完全相同，但不具有超聲探頭，內(nèi)蕊體部四和探針探頭體部沈的外徑等于外套筒M的內(nèi)徑，為1. 5mm,外套筒外徑M與開(kāi)路器 1外徑相同，探針探頭頭端25和金屬內(nèi)蕊頭端觀為圓鈍弧形，避免探針使用過(guò)程中損傷前端組織結(jié)構(gòu)，探針探頭頭端和金屬內(nèi)蕊頭端超出外套筒外5mm，使探頭所在位置可以超出外套筒，不影響掃描。探針探頭體部沈、金屬內(nèi)蕊體部四和外套筒M均具有刻度，外套筒M 的刻度標(biāo)識(shí)為由頭端至尾端，探針探頭體部26和金屬內(nèi)蕊體部四的刻度由尾端至頭端。在完成上述開(kāi)路器的工作步驟后，可使用探針進(jìn)行釘?shù)莉?yàn)證先將開(kāi)路器1取出，按手術(shù)常規(guī)程序，根據(jù)所要使用的螺釘直徑使用相應(yīng)直徑的絲錐拓寬釘?shù)?。然后將帶有外套筒M的金屬內(nèi)蕊23插入釘?shù)?，達(dá)到釘?shù)理敹撕?，固定外套筒?duì)，取出金屬內(nèi)蕊23，插入探針探頭22， 由釘?shù)理敹碎_(kāi)始逐步同時(shí)后退探針探頭22和外套筒M，對(duì)釘?shù)纻?cè)壁進(jìn)行掃描，從而完成釘?shù)莉?yàn)證。金屬內(nèi)蕊和外套筒的設(shè)計(jì)保護(hù)了脆弱的探針探頭在釘?shù)乐胁灰讚p壞。本實(shí)用新型首次將特定頻率及耦合參數(shù)的超聲探頭直接應(yīng)用于骨組織表面或松質(zhì)骨內(nèi)，用于椎弓根螺釘植入的定位導(dǎo)航，克服了現(xiàn)有醫(yī)學(xué)超聲由體外掃描時(shí)超聲波在軟組織于骨皮質(zhì)交界處大量反射而顯示不清的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型裝置也可應(yīng)用于其它骨科手術(shù)的定位導(dǎo)航，不僅能夠保障螺釘植入過(guò)程中通道建立的安全性要求，同時(shí)，確保了開(kāi)路裝置的機(jī)械強(qiáng)度和對(duì)超聲探頭的保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種利用超聲進(jìn)行脊柱椎弓根螺釘置釘?shù)妮o助定位導(dǎo)航和釘?shù)莉?yàn)證裝置，其特征在于，所述裝置由開(kāi)路器(1)、探針O)、定位槍(3)、超聲發(fā)生模塊G)、數(shù)據(jù)處理模塊(5)、顯示模塊(6)、打印機(jī)(7)組成；所述開(kāi)路器(1)、探針( 、定位槍C3)的一端與超聲發(fā)生模塊 ⑷相連，另一端與數(shù)據(jù)處理模塊(5)相連，數(shù)據(jù)處理模塊(5)與顯示模塊(6)、打印機(jī)(7) 相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)路器(1)為低頻開(kāi)路器(31)和高頻開(kāi)路器(32)兩種，它們分別由開(kāi)路器頭部(17A)和(17B)、體部(18)、手柄(19)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于低頻開(kāi)路器(31)的頭部(17A)前端為圓弧形，后端為扁方形；低頻開(kāi)路器(31)頭部(17A)后方連接低頻開(kāi)路探頭(20)，其掃描方向?yàn)榍胺胶蛡?cè)方，頻率范圍0. 2-5MHz ；高頻開(kāi)路器(32)頭部(17B)前端為圓錐形，后端為圓柱形，頭部(17B)前端設(shè)置可旋轉(zhuǎn)的弧形保護(hù)板(3 和旋轉(zhuǎn)滑槽(34)，弧形保護(hù)板(33) 起于高頻開(kāi)路器(32)頭部(17B)前端圓錐的前1/3處，覆蓋于內(nèi)部的超聲窗表面(35)；超聲窗(3 下方連接高頻開(kāi)路探頭(36)，頻率5-20MHZ，其通過(guò)超聲窗(3 對(duì)前方和側(cè)方進(jìn)行掃描，弧形保護(hù)板(33)通過(guò)高頻開(kāi)路器(32)體部(18)的連接桿(37)與位于手柄(19) 根部的旋桿(38)相連，通過(guò)撥動(dòng)旋桿(38)，可將弧形保護(hù)板(3 旋入旋轉(zhuǎn)滑槽(34)中，從而暴露內(nèi)部的超聲窗(35)，旋桿具有與之相連的彈簧復(fù)位裝置，松開(kāi)旋桿，弧形保護(hù)板可自動(dòng)復(fù)位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述低頻開(kāi)路器(31)和高頻開(kāi)路器(32) 用于腰椎+下胸椎的頭部(17A)或(17B)長(zhǎng)度為50-60mm，橫截面直經(jīng)為2. 5-3mm;或用于上胸椎+頸椎的頭部(17A)或(17B)頭部長(zhǎng)度為35-40mm，橫截面直經(jīng)為1. 5_2mm ；所述體部(18)較頭部(17A)或(17B)粗，直徑5-10mm;開(kāi)路器(1)外表面具有刻度標(biāo)識(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述探針(2)由探針探頭(22)、金屬內(nèi)蕊(23)、探針外套筒04)組成；探針探頭0 超聲掃描方向?yàn)閭?cè)方或環(huán)形掃描，頻率為 0. 2-20MHZ ；探針探頭頭端05)和金屬內(nèi)蕊頭端08)均為圓鈍弧形；金屬內(nèi)蕊03)與探針探頭0 的形狀完全相同，但不具有超聲探頭；探針探頭頭端0 和金屬內(nèi)蕊頭端08) 超出外套筒(M)，約l_5mm，，金屬內(nèi)蕊體部09)和探針探頭體部06)的外徑均與外套筒 (24)的內(nèi)徑相同，為1.0-2. 5mm，外套筒外徑與開(kāi)路器體部外徑相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述探針探頭體部(沈)、金屬內(nèi)蕊體部 (29)和外套筒04)均具有刻度，外套筒04)的刻度標(biāo)識(shí)為由頭端至尾端，探針探頭體部 (26)和金屬內(nèi)蕊體部09)的刻度為尾端至頭端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述定位槍C3)由旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿(8)，輪盤(pán)探頭(9)，定位套筒(10)，扳機(jī)(11)，手柄(12)，鎖定閥(13)，三腳架(14)，球窩旋轉(zhuǎn)桿(15)組成；輪盤(pán)探頭(9)掃描方向?yàn)榍胺?，中心頻率為0. 2-5MHz ；定位套筒(10)內(nèi)徑與開(kāi)路器體部(18)外徑相同，定位套筒具有上下缺口(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述超聲發(fā)生模塊G)、數(shù)據(jù)處理模塊(5) 選自超聲發(fā)生器和數(shù)據(jù)處理器，顯示模塊選自顯示器或IXD液晶屏，顯像方式為幅度調(diào)制型或亮度調(diào)制型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的裝置，其特征在于，所述高頻開(kāi)路探頭(36)、探針探頭 (22)和輪盤(pán)探頭(9)的前端匹配層和保護(hù)層選擇在晶片和骨組織間進(jìn)行匹配，通過(guò)一層或多層匹配與骨組織達(dá)到良好耦合。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種利用超聲進(jìn)行脊柱椎弓根螺釘置釘?shù)妮o助定位導(dǎo)航和釘?shù)莉?yàn)證裝置，由開(kāi)路器(1)、探針(2)、定位槍(3)、超聲發(fā)生模塊(4)、數(shù)據(jù)處理模塊(5)、顯示模塊(6)、打印機(jī)(7)組成。定位槍(3)由旋轉(zhuǎn)前進(jìn)桿(8)、輪盤(pán)探頭(9)、定位套筒(10)等組成。開(kāi)路器(1)由開(kāi)路器頭部(17)、開(kāi)路器體部(18)、手柄(19)組成；探針(2)由探針探頭(22)、金屬內(nèi)蕊(23)、探針外套筒(24)組成。輪盤(pán)探頭(9)頻率為0.2-5MHz，探針探頭(22)頻率為0.2-20MHz，低頻開(kāi)路探頭(20)頻率為0.2-5MHz，高頻開(kāi)路探頭(36)頻率為5-20MHz，顯像方式為幅度調(diào)制型或亮度調(diào)制型。本實(shí)用新型保障植入過(guò)程中的安全性，確保骨科手術(shù)的導(dǎo)航定位，有很大的臨床應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)A61B8/08GK202027702SQ20112003125
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者李明, 白玉樹(shù), 陳自強(qiáng) 申請(qǐng)人:李明, 白玉樹(shù), 陳自強(qiáng)