[发明专利]基于计算机辅助的置入骶髂螺钉方向调节装置及调节方法

说明书

本发明公开了一种基于计算机辅助的置入骶髂螺钉方向调节装置，涉及医疗辅助器械技术领域，基于体表建立骶髂螺钉安全通道耗时、风险高，本装置为一种计算机辅助下的个性化手术导板方向调整装置系统。通过数字骨科技术在计算机内进行装置组配，分析组配后的方位参数，按照参数在体外安装该装置，即可获得骶髂螺钉理想的安全通道。具体方案为：包括固定机构和导向机构，固定机构连接设有第一连接杆，导向机构连接设有第二连接杆，第一连接杆和第二连接杆通过球形万向节连接。传统透视下置入骶髂螺钉，透视次数可达数十次甚至近百次，通过该技术可以控制在数次之内，明显减少术中时间及透视次数，减少医务人员及患者的射线暴露量。

技术领域

本发明涉及医疗辅助器械技术领域，更具体地说，它涉及一种基于计算机辅助的置入骶髂螺钉方向调节装置。

背景技术

垂直不稳定型骨盆骨折中常存在骨盆后环损伤，表现为骶髂关节及其周围结构的损伤：骶骨骨折、骶髂关节骨折脱位等。骶髂螺钉因其具有良好的生物力学性能，是目前治疗骶髂关节及其周围结构的损伤、降低其致残率的优选方案。

然而骶骨复杂的解剖结构的特点及变异性导致螺钉置入困难，置钉安全范围小。第一，骶髂螺钉置入通道毗邻骶神经及盆腔内脏等重要结构，螺钉的穿出可致骶神经、髂内动静脉、腰骶干及闭孔神经等重要血管、神经损伤，严重可致命；第二，螺钉置入区域狭小，置入过程需反复透视确定螺钉的入钉点及钉道方向，以免螺钉置入位置偏移，导致内固定失败，影响手术疗效。此外，传统的多角度反复透视会增加患者及手术操作人员的射线暴露，导致辐射损伤及增加肿瘤的发生风险。因此，为提高螺钉置入的准确性及减少透视时间，临床常采用CT引导或术中导航系统进行骶髂螺钉的置入，但导航系统价格昂贵，很多医疗机构不具备条件开展此类手术。

随着数字骨科的发展，通过数字骨科技术，可将骨盆CT扫描的DICOM数据导入数字骨科软件，按照预定的最佳螺钉通道生成手术导板，通过手术导板精准置入骶髂螺钉，这方面具有使用方便、简化手术难度、提高手术精度、减少手术操作时间等优点，尤其对于经验不足的医师更有帮助。目前也有很多骶髂螺钉内固定导向器的研制及临床应用的报道，但均存在导航器定位复杂，确定进针点方向和位置操作相对复杂，可重复性低，难以临床推广。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于计算机辅助的置入骶髂螺钉方向调节装置，基于体表建立骶髂螺钉安全通道耗时、风险高，本装置为一种计算机辅助下的个性化手术导板方向调整装置系统。通过数字骨科技术在计算机内进行装置组配，分析组配后的方位参数，按照参数在体外安装该装置，即可获得骶髂螺钉理想的安全通道。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于计算机辅助的置入骶髂螺钉方向调节装置，包括固定机构和导向机构，固定机构连接设有第一连接杆，导向机构连接设有第二连接杆，第一连接杆和第二连接杆通过球形万向节连接；第二连接杆上设有角度传感器。

在上述方案中，将上述固定机构、导向机构及两机构组件进行激光扫描，然后将扫描的数据导入数字骨科软件进行建模。实施过程如下：首先将固定机构固定于髂骨并作为参考点，然后进行骨盆CT扫描，将CT扫描的DICOM数据导入数字骨科软件，在计算机内进行模拟装配，生产理想的骶髂螺钉安全通道，分析导向机构的方位参数。然后根据参数在体外对导向机构进行组装可以在体外生产骶髂螺钉安全通道。安装及置入骶髂螺钉过程：通过在第一连接杆和第二连接杆的连接端分别设置两个球形凹槽，凹槽内放置转动球，转动球通过摩擦进行方向调节和限位，然后调节方向使得导向机构调节至需要的朝向，然后通过导向机构，将导针置入体内，空心钻顺导针开孔，最后顺着导针置入空心螺钉。

以第一连接杆和第二连接杆水平设置为初始点，在第二连接杆相对第一连接杆转动时，角度传感器感应到第二连接杆的相对转动角度，以便达到第一连接杆相对第二连接杆的转动角度。