[发明专利]一种术中脊柱连接棒定制系统及方法

说明书

本发明涉及一种术中脊柱连接棒定制系统及方法。所述系统包括进料机构、测量及定位机构、切割机构、折弯机构和控制器，所述控制器用于人机交互和控制输出，控制所述进料机构、测量及定位机构、切割机构和折弯机构；所述系统还包括打标机构；所述系统还包括图像获取机构，所述控制器还包含图像转换单元、三维重建单元、连接棒模拟生成单元和连接棒参数采集单元。本发明打破了目前连接棒人为定制的常规，有助于弥补长时间以来脊柱外科手术连接棒定制方面的不足，精确、快速、一次性成型的完成连接棒的参数化定制，并能完成高复杂度的连接棒定制。

技术领域

本发明涉及骨科和脊柱外科领域，具体为一种脊柱手术中使用的椎弓根、侧块螺钉连接棒定制系统及方法，用于为患者个体化定制椎弓根螺钉或侧块螺钉固定系统中的连接棒。

背景技术

正常人脊柱有三个生理弯曲，对于脊柱发生功能性退变或者存在脊柱畸形的患者，比如颈椎曲度消失或反曲，腰椎间盘突出，脊柱侧凸、后凸畸形等，需要通过矫形手术来修复。在矫形手术中，当完成了减压、椎弓根螺钉或侧块螺钉的置入操作后，需要用预弯后的连接棒进行固定。由于每个患者的脊柱序列、曲度存在差异，且固定范围、矫正角度等也各不相同，因此临床上目前会在术中使用机械进行连接棒的预弯操作。

在目前的脊柱外科手术中，所用连接棒的常用材料为钛合金棒材，医生在手术中完成减压、椎弓根或侧块螺钉置入后，通常采用目测X片等影像学资料的方式，根据患者的脊柱相关参数(如需要矫形固定部位的长度、角度、位置、矫正程度等)，由医生使用机械弯棒器进行手工加工。常见的加工流程包括根据需矫形固定部位长度切割连接棒材料，然后根据相关特征尺寸进行手工折弯定制。

重庆医科大学附属永川医院申请的专利CN204765890U，公告日2015.11.18，公开了一种可调节的弯棒器，其包括钳头和钳柄，还包括第一套管，所述第一套管采用可拆卸的方式套设在所述钳柄上。优点在于：通过在钳柄的尾端以可拆卸的方式设置了第一套管，当手术过程中折弯连接棒之前，首先将第一套管连接在钳柄尾端，则增加了钳柄的整体长度，从而使得折弯连接棒时更加省时省力，而当完成之后，则可将该第一套管拆卸下来即可，从而便于携带和存放；另一方面，还可根据需要，采用两节套管的方式，即在第一套管的长度不够的情况下，套接第二套管，从而增加长度，方便操作。

北京大学第三医院申请的专利CN205913389U，公告日2017.02.01，公开了一种弯棒器，包括：一对长臂部、枢轴和弯折组件，一对臂部以可枢转的方式相对地连接，所述枢轴将所述一对臂部在它们长度中间的部分相互连接，使它们能够以枢轴为中心转动，所述枢轴将所述臂部分成两部分：手柄部分，用于开闭所述臂部；和弯折部分，向远离彼此的方向延伸，并能够通过所述手柄部分进行操作，所述弯折组件安装在所述弯折部分上，包括：一个中央柱，安装在所述枢轴上，该中央柱具有无数个环绕在其外周的弯折面，用于与连接棒的一部分相接触；和一对外柱，分别安装在所述一对臂部的弯折部分的端部且相对于所述臂部可枢转，在所述中央柱与所述一对外柱之间形成通道，该通道用于在所述臂部打开的时候容纳所述连接棒，所述一对外柱在所述臂部被用力关闭时压迫所述连接棒，将所述连接棒弯折成一个弧度，该弧度决定了所述连接棒的弯折角度，在其中一个臂部的手柄部分的表面，固定有向另一个臂部的手柄部分延伸的弧形的尺子，所述尺子上有表示所述连接棒的弯折角度的刻度。取得的技术效果是能够准确地将脊骨连接棒弯折成手术前预先设计的角度。

北京市富乐科技开发有限公司申请的专利CN208426200U，公告日2019.01.25，公开了一种弯棒器，包括：第一手持柄和第二手持柄，所述第一手持柄和所述第二手持柄头部均设置有弯折组件；所述第一手持柄和所述第二手持柄通过第一固定轴连接，所述固定轴上套设有与所述弯折组件配合使用的折弯结构；所述第一手持柄的弯折组件上还连接有连杆机构，所述连杆机构上设置有供连接棒穿过的通孔，所述连杆机构用于连接棒做任意方位的调整。该专利文献解决了现有技术中使用三点式弯棒器弯折后的连接棒容易出现偏差的问题。

总的来说，目前本领域脊柱外科手术用连接棒的定制，一直采取手工切割和折弯的方式，且维持着这种局面。