专利名称：骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪及其固定技术的制作方法
技术领域：
本发明属于医疗器械技术领域，涉及骨科内固定手术技术领域，尤其涉及骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪及其固定技术。
背景技术：
骶髂关节复合体损伤目前国内外多采用开放手术，存在创伤大，失血多，患者恢复，并发症多的缺点。最近国内外新开展的CT引导下经皮骶髂螺钉内固定术虽较上述的方法先进，并发症减少；但需要搬动患者到CT室，存在感染机会多，手术时间长，并且操作中反复搬动病人会加重损伤。目前应用的常规骶髂拉力螺钉存在很大缺陷由于钉道长，很容易损伤骶前的神经血管，临床上已经有这方面的教训。而且其固定的位置并不符合骶髂关节复合体的生理要求，螺钉脱出的发生率较高。
申请日为2001年12月05日的中国实用新型专利ZL03270002.4《骶骨棒内固定瞄准器》(公告号为CN2657596 Y)公开了一种骶骨棒内固定瞄准器，在纠正骶髂关节横向移位时，可确定钻孔的位置，并由瞄准套的钻杆导孔为钻头导向，确保钻孔准确无误。其包括导杆，两个连接臂分别固定在导杆两端的下侧，连接臂下端与瞄准套连接，且分别设置在导杆两端连接臂上的瞄准套相对设置在同一轴线上，瞄准套为套状结构，其芯孔为钻杆导孔，与钻杆的直径相匹配。一是由于使用结构部件多且紧固件使用多，导致导杆难以准确定向而出现移位，二是由于人体的特点，该结构在临床中，要大切口暴露，手术创伤大，软组织及骨结构的损伤大，失血量增加；同时手术时间较长，且搬动患者到放射科，使损伤加重的潜在危险性；其最大缺点是固定的牢固性差，只能对抗骨盆旋转，纠正骶髂关节横向移位，不能纠正骶髂关节的垂直移位。由于上述缺点，目前这种技术临床已有逐渐淘汰的趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术不足而提供结构简单实用，操作安全便利，定向精确，手术创伤小，牢固性高的骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪及其固定技术。其为临床治疗骶髂关节复合体损伤提供了新的技术，降低了损伤重要神经、血管的危险性，使临床手术更安全，微创，更符合人体的生理要求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪，采取的技术措施包括带有标准刻度及水平校准器的水平校准尺；带有滑动套管及螺纹脚的左定位杆、右定位杆；带有标准刻度及滑动套管的上环状坐标尺；带有标准刻度及滑动侧块的下环状坐标尺；带有标准刻度及滑动侧块的空心保护套管；所述的水平校准尺上端中部制有圆弧状凹槽，左定位杆、右定位杆和上环状坐标尺通过滑动套管可滑动套装在水平校准尺上；
a.所述的左定位杆、右定位杆上端的滑动套管有紧固孔，与该紧固孔配装的左紧固件、中紧固件头部可落入所述的水平校准尺凹槽内；b.所述的上环状坐标尺与水平校准尺相垂直，上环状坐标尺上端的滑动套管具有紧固孔，与该紧固孔配装的右紧固件头部可落入所述的水平校准尺凹槽内；c.所述的下环状坐标尺上端的滑动侧块套入上环状坐标尺，通过下环状坐标尺上端的滑动侧块上的紧固件固定下环状坐标尺，上环状坐标尺与下环状坐标尺相垂直；d.所述的空心保护套管上端连接有滑动侧块，通过该滑动侧块滑动套入下环状坐标尺，并通过紧固件固定在下环状坐标尺上。
为优化上述技术方案，所采取的措施还包括为使之适配的范围广并保证滑动灵活，上述的水平校准尺的右段呈园弧形状体或杆状体，上环状坐标尺可顺水平校准尺滑动并装配。
为达到使用的最佳效果，上述的水平校准尺的右段圆弧的圆弧度为45度～90度，半径为25cm～80cm；左段长度为280mm～350mm。
为方便装配和增加牢固性，上述的水平校准尺为内中空的管状体或实心的圆柱状体。
骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪的操作技术，采取的技术措施包括步骤1将左定位杆的螺纹脚、右定位杆的螺纹脚拧入固定体，然后将水平校验尺套装在左、右两个定位杆上端的滑动套管内；用左紧固件经左定位杆上端的滑动套管拧紧固定水平校验尺，左紧固件的头部落入水平校准尺凹槽内；用中紧固件经右定位杆上端的滑动套管拧紧固定水平校验尺，中紧固件的头部落入水平校准尺凹槽内；通过观察水平校验尺上的水平校准器了解水平校验尺是否水平位置；调整左右定位杆螺纹脚在固定体内的深度，使水平校验尺保持在水平位；步骤2将上环状坐标尺上端的滑动套管套装在水平校验尺上，用右紧固件经上环状坐标尺上端的滑动套管拧紧固定上环状坐标尺；右紧固件的头部落入水平校准尺凹槽内；然后将下环状坐标尺上端的滑动侧块套装在上环状坐标尺上，用下紧固件经下环状坐标尺上端的滑动侧块拧紧固定下环状坐标尺；上环状坐标尺在水平校验尺上的位置，下环状坐标尺在上环状坐标尺上的位置都是手术前根据在固定体上的测量及固定体的X光片、CT片上的测量预先确定的；步骤3将空心保护套管上端的滑动侧块套装在下半环状坐标尺上，经滑动侧块上的紧固件拧紧固定空心保护套管；步骤4空心保护套管插入固定体内，然后在保护套管内插入引导针套管，用电钻钻入带有标准刻度的引导针，到达预定的安全深度；拔出引导针套管，插入空心钻头套管，用空心钻钻孔；然后拔出空心钻头套管，插入螺钉套管，选择与固定体相适配的空心钛合金拉力螺钉，套入引导针，经过螺钉套管，用空心螺丝刀拧入到固定体骶髂关节复合体的负应力区域内，深度达第一骶椎椎体内或第一骶椎侧块内；用同样的固定技术置入空心钛合金拉力螺钉，置入位置在骶髂关节复合体的正应力区域内，深度达到第一骶椎的侧块内；步骤5固定后可以在固定室进行固定体骨盆正位、骨盆侧位、骨盆出口位、骨盆入口位的C型臂X光透视；或者固定后拍摄固定体骨盆正位、骨盆侧位、骨盆出口位、骨盆入口位X光片，确定固定体固定后的放射学表现，保证螺钉置入固定体内的精确性、安全性、牢固性。
与现有技术相比，本发明通过将水平校验尺套装在左、右两个定位杆滑动套管内；调整左右定位杆螺纹脚在固定体内的深度，使水平校验尺保持在水平位；用右紧固件将上环状坐标尺套装在水平校验尺上，左、中、右紧固件头部落入水平校准尺凹槽内，提高整体牢固性；将下环状坐标尺套装在上环状坐标尺上；将空心保护套管套装在下半环状坐标尺上；上环状坐标尺在水平校验尺上的位置，下环状坐标尺在上环状坐标尺上的位置根据手术前在固定体上的测量及固定体的X光片、CT片上的测量预先确定，克服了盲动操作，保证螺钉置入的安全性和精确性，便于操作者使用。其简单实用，操作安全便利，定向精确，手术创伤小，牢固性高。其为临床治疗骶髂关节复合体损伤提供了新的技术，降低了损伤重要神经、血管的危险性，使临床手术更安全，微创，更符合人体的生理要求。
图1是本发明方案一整体结构示意图；图2是本发明方案二整体结构示意图；图3是图1、图2中水平校准尺横截面剖视示意图；图4是图1、图2中空心保护套管纵截面剖视示意图；图5是图1、图2中空心保护套管结构示意图；图6是引导针套管结构示意图；图7是空心钻头套管结构示意图；图8是螺钉套管结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1至图2示出，本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪，包括带有标准刻度及水平校准器7的水平校准尺1；为使之适配的范围广并保证滑动灵活，水平校准尺1的右段呈园弧形状体或杆状体，上环状坐标尺4可顺水平校准尺1滑动并装配，为达到使用的最佳效果，水平校准尺1的右段圆弧的圆弧度为45度～90度，半径为25cm～80cm；左段长度为280mm～350mm，并且为方便装配和增加牢固性，水平校准尺1为内中空的管状体或实心的圆柱状体，如图3示出水平校准尺横截面剖视示意图；带有滑动套管及螺纹脚的左定位杆2、右定位杆3；带有标准刻度及滑动套管的上环状坐标尺4；带有标准刻度及滑动侧块的下环状坐标尺5；带有标准刻度及滑动侧块的空心保护套管6，如图4示出空心保护套管纵截面剖视示意图；水平校准尺1上端中部制有圆弧状凹槽1a，左定位杆2、右定位杆3和上环状坐标尺4通过滑动套管可滑动套装在水平校准尺1上；左定位杆2、右定位杆3上端的滑动套管有紧固孔，与该紧固孔配装的左紧固件21、中紧固件31头部可落入水平校准尺1凹槽1a内；上环状坐标尺4与水平校准尺1相垂直，上环状坐标尺4上端的滑动套管具有紧固孔，与该紧固孔配装的右紧固件41头部可落入水平校准尺1凹槽1a内；下环状坐标尺5上端的滑动侧块套入上环状坐标尺4，通过下环状坐标尺5上端的滑动侧块上的紧固件51固定下环状坐标尺5，上环状坐标尺4与下环状坐标尺5相垂直；空心保护套管6上端连接有滑动侧块，通过该滑动侧块滑动套入下环状坐标尺5，并通过紧固件61固定在下环状坐标尺5上。如图4、图5所示；本发明可根据说明书和附图，选用医用不锈钢材料，采用数控车床，车、刨、洗工艺即可，或采用模具铸造。
本发明骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪的操作技术，包括如下步骤步骤1将左定位杆2的螺纹脚2a、右定位杆3的螺纹脚3a拧入固定体，然后将水平校验尺1套装在左、右两个定位杆上端的滑动套管内；用左紧固件21经左定位杆2上端的滑动套管2b拧紧固定水平校验尺1，左紧固件21的头部落入水平校准尺1凹槽1a内；用中紧固件31经右定位杆3上端的滑动套管3b拧紧固定水平校验尺1，中紧固件31的头部落入水平校准尺1凹槽1a内；通过观察水平校验尺1上的水平校准器7了解水平校验尺1是否水平位置；调整左右定位杆螺纹脚在固定体内的深度，使水平校验尺1保持在水平位；步骤2将上环状坐标尺4上端的滑动套管套装在水平校验尺1上，用右紧固件41经上环状坐标尺4上端的滑动套管4b拧紧固定上环状坐标尺4；右紧固件41的头部落入水平校准尺1凹槽1a内；然后将下环状坐标尺5上端的滑动侧块套装在上环状坐标尺4上，用下紧固件51经下环状坐标尺5上端的滑动侧块5b拧紧固定下环状坐标尺6；上环状坐标尺4在水平校验尺1上的位置，下环状坐标尺5在上环状坐标尺4上的位置都是手术前根据在固定体上的测量及固定体的X光片、CT片上的测量预先确定的。
步骤3将空心保护套管6上端的滑动侧块6b套装在下半环状坐标尺5上，经滑动侧块6b上的紧固件61拧紧固定空心保护套管6。
步骤4空心保护套管6插入固定体内，然后在保护套管内插入引导针套管62，如图6所示，用电钻钻入带有标准刻度的引导针，到达预定的安全深度；拔出引导针套管62，插入空心钻头套管63，如图7所示，用空心钻钻孔；然后拔出空心钻头套管63，插入螺钉套管64，如图8所示，选择与固定体相适配的空心钛合金拉力螺钉，套入引导针，经过螺钉套管，用空心螺丝刀拧入到固定体骶髂关节复合体的负应力区域内，深度达第一骶椎椎体内或第一骶椎侧块内；用同样的固定技术置入空心钛合金拉力螺钉，置入位置在骶髂关节复合体的正应力区域内，深度达到第一骶椎的侧块内；所述的负应力区域为骨盆环后方骶髂关节骨间韧带部位的周围骨质区域；所述的正应力区域为骨盆环后方骶髂关节的关节软骨部周围的骨质区域；步骤5固定后可以在固定室进行固定体骨盆正位、骨盆侧位、骨盆出口位、骨盆入口位的C型臂X光透视；或者固定后拍摄固定体骨盆正位、骨盆侧位、骨盆出口位、骨盆入口位X光片，确定固定体固定后的放射学表现，保证螺钉置入固定体内的精确性、安全性、牢固性。
临床中将上述固定体作为患者病体时应用的实施例采用如下步骤步骤1患者骶髂关节复合体骨折或脱位复位后，患者俯卧位，常规骨科消毒，铺无菌巾、无菌单；在骨盆后方的体表骨性标志两侧髂后上棘处的皮肤上做长约5mm切口，将两个定位杆的螺纹脚通过皮肤切口置入患者两侧髂后上棘内，然后将水平校验尺安放在两个定位杆上，将水平校验尺上的固定螺钉拧紧固定水平校验尺。通过调整水平校验尺上的水平校准器使患者保持水平俯卧位；步骤2将上环状坐标尺4安放在水平校验尺1上，拧紧固定螺钉固定上环状坐标尺4，确定在人体冠状面上的进钉角度；然后将下环状坐标尺5安放在上环状坐标尺4上，确定在人体横断面上的进钉角度，将下环状坐标尺5上的固定螺钉拧紧；上环状坐标尺4在水平校验尺1上的位置，下环状坐标尺5在上环状坐标尺4上的位置根据手术前在固定体上的测量及固定体的X光片、CT片上的测量预先确定，克服了盲动操作，保证螺钉置入的安全性和精确性，便于操作者使用；步骤3在皮肤上切口长约1.0cm，将空心保护套管安放在下环状坐标尺5上，空心保护套管6插入固定体内，拧紧固定螺钉固定空心保护套管6。然后在保护套管内插入引导针套管62，用电钻钻入带有标准刻度的引导针(直径1.5mm/2.0mm)，到达预定的安全深度。拔出引导针套管，插入空心钻头套管63，用空心钻钻孔；然后拔出空心钻头套管，插入螺钉套管64，选择直径5.0mm～5.5mm，长度50mm～70mm空心钛合金拉力螺钉，套入引导针，经过螺钉套管64，用空心螺丝刀拧入到骶髂关节复合体的负应力(拉力带)区域内，深度达第一骶椎椎体内或第一骶椎侧块内。用同样的方法置入直径5.0mm～5.5mm，长度40mm～45mm的空心钛合金拉力螺钉，置入位置在骶髂关节复合体的正应力(压力带)区域内，深度达到第一骶椎的侧块内，缝合包扎刀口；步骤4手术后可以在手术室进行骨盆正位、侧位、出口位、入口位的C型臂X光透视；或者手术后拍摄骨盆正位、侧位、出口位、入口位X光片，确定手术后的放射学表现，保证螺钉置入的安全性和精确性；步骤5患者安全返回病房，一般不需要搬动患者到放射科拍片，必要时在手术室C型臂透视验证螺钉位置即可。
优点1使用定位仪，由于定位精确，可以经皮手术，不需要大切口暴露，使手术“微创”，减少手术的创伤，使软组织及骨结构的损伤减小，失血量降低；同时手术时间缩短。避免了多次反复的X线检查，减少放射性损伤。避免了多次搬动患者到放射科，使损伤加重的潜在危险性。
优点2由于使用了生物力学方式固定技术置入螺钉，螺钉的长度及直径大大减小，距离骶椎前方的神经血管远，大大降低了损伤人体这些重要结构的危险性，安全性高。重要的是，这种固定方法经过国内权威生物力学实验室的检验，证明这种技术比目前国内外的同类技术，其固定的牢固性更大，更符合人体生物力学要求，经国内专家鉴定会鉴定本技术国内领先，国际先进技术。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
权利要求
1.骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪，其特征是带有标准刻度及水平校准器(7)的水平校准尺(1)；带有滑动套管及螺纹脚的左定位杆(2)、右定位杆(3)；带有标准刻度及滑动套管的上环状坐标尺(4)；带有标准刻度及滑动侧块的下环状坐标尺(5)；带有标准刻度及滑动侧块的空心保护套管(6)；所述的水平校准尺(1)上端中部制有圆弧状凹槽(1a)，左定位杆(2)、右定位杆(3)和上环状坐标尺(4)通过滑动套管可滑动套装在水平校准尺(1)上；a.所述的左定位杆(2)、右定位杆(3)上端的滑动套管有紧固孔，与该紧固孔配装的左紧固件(21)、中紧固件(31)头部可落入所述的水平校准尺(1)凹槽(1a)内；b.所述的上环状坐标尺(4)与水平校准尺(1)相垂直，上环状坐标尺(4)上端的滑动套管具有紧固孔，与该紧固孔配装的右紧固件(41)头部可落入所述的水平校准尺(1)凹槽(1a)内；c.所述的下环状坐标尺(5)上端的滑动侧块套入上环状坐标尺(4)，通过下环状坐标尺(5)上端的滑动侧块上的紧固件(51)固定下环状坐标尺(5)，上环状坐标尺(4)与下环状坐标尺(5)相垂直；d.所述的空心保护套管(6)上端连接有滑动侧块，通过该滑动侧块滑动套入下环状坐标尺(5)，并通过紧固件(61)固定在下环状坐标尺(5)上。
2.根据权利要求1所述的骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪，其特征是所述的水平校准尺(1)的右段呈园弧形状体或杆状体，上环状坐标尺(4)可顺水平校准尺(1)滑动并装配。
3.根据权利要求2所述的骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪，其特征是所述的水平校准尺(1)的右段圆弧的圆弧度为45度～90度，半径为25cm～80cm；左段长度为280mm～350mm。
4.根据权利要求1所述的骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪，其特征是所述的水平校准尺(1)为内中空的管状体或实心的圆柱状体。
5.骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪的操作技术，特征是步骤1将左定位杆(2)的螺纹脚(2a)、右定位杆(3)的螺纹脚(3a)拧入固定体，然后将水平校验尺(1)套装在左、右两个定位杆上端的滑动套管内；用左紧固件(21)经左定位杆(2)上端的滑动套管(2b)拧紧固定水平校验尺(1)，左紧固件(21)的头部落入水平校准尺(1)凹槽(1a)内；用中紧固件(31)经右定位杆(3)上端的滑动套管(3b)拧紧固定水平校验尺(1)，中紧固件(31)的头部落入水平校准尺(1)凹槽(1a)内；通过观察水平校验尺(1)上的水平校准器(7)了解水平校验尺(1)是否水平位置；调整左右定位杆螺纹脚在固定体内的深度，使水平校验尺(1)保持在水平位；步骤2将上环状坐标尺(4)上端的滑动套管套装在水平校验尺(1)上，用右紧固件(41)经上环状坐标尺(4)上端的滑动套管(4b)拧紧固定上环状坐标尺(4)；右紧固件(41)的头部落入水平校准尺(1)凹槽(1a)内；然后将下环状坐标尺(5)上端的滑动侧块套装在上环状坐标尺(4)上，用下紧固件(51)经下环状坐标尺(5)上端的滑动侧块(5b)拧紧固定下环状坐标尺(6)；上环状坐标尺(4)在水平校验尺(1)上的位置，下环状坐标尺(5)在上环状坐标尺(4)上的位置都是手术前根据在固定体上的测量及固定体的X光片、CT片上的测量预先确定的；步骤3将空心保护套管(6)上端的滑动侧块(6b)套装在下半环状坐标尺(5)上，经滑动侧块(6b)上的紧固件(61)拧紧固定空心保护套管(6)；步骤4空心保护套管(6)插入固定体内，然后在保护套管内插入引导针套管(62)，用电钻钻入带有标准刻度的引导针，到达预定的安全深度；拔出引导针套管(62)，插入空心钻头套管(63)，用空心钻钻孔；然后拔出空心钻头套管(63)，插入螺钉套管(64)，选择与固定体相适配的空心钛合金拉力螺钉，套入引导针，经过螺钉套管，用空心螺丝刀拧入到固定体骶髂关节复合体的负应力区域内，深度达第一骶椎椎体内或第一骶椎侧块内；用同样的固定技术置入空心钛合金拉力螺钉，置入位置在骶髂关节复合体的正应力区域内，深度达到第一骶椎的侧块内；步骤5固定后可以在固定室进行固定体骨盆正位、骨盆侧位、骨盆出口位、骨盆入口位的C型臂X光透视；或者固定后拍摄固定体骨盆正位、骨盆侧位、骨盆出口位、骨盆入口位X光片，确定固定体固定后的放射学表现，保证螺钉置入固定体内的精确性、安全性、牢固性。
全文摘要
本发明公开了骶髂螺钉生物力学方式固定用三维定向仪及其固定技术，包括带有水平校准器的水平校准尺，左、右定位杆，上、下环状坐标尺，空心保护套管；左、右定位杆和上环状坐标尺通过滑动套管可滑动套装在水平校准尺上；左、右定位杆、上环状坐标尺的滑动套管有紧固孔，对应左、中、右紧固件头部落入水平校准尺凹槽内，提高整体牢固性；下环状坐标尺滑动侧块套入上环状坐标尺，通过下环状坐标尺滑动侧块上的紧固件固定下环状坐标尺，上环状坐标尺与下环状坐标尺相垂直；空心保护套管的滑动侧块滑动套入下环状坐标尺。上、下环状坐标尺在水平校验尺上的位置均可手术前预先确定，其简单实用，操作安全便利，定向精确，手术创伤小，牢固性高。
文档编号A61B17/88GK1644175SQ20051004893
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月19日 优先权日2005年1月19日
发明者李明, 徐荣明 申请人:李明