一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置制造方法
【专利摘要】本实用新型主要涉及一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，由植入人体的生长棒和置于体外的控制器组成，生长棒包括同轴向依次连接的固定棒、生长节和延长棒，生长节为内壁设有螺纹的圆管，延长棒一端插设在生长节内，另一端伸出生长节外，且插设在生长节内的延长棒一端连接有驱动装置，驱动装置具有一个可转动的磁铁Ⅰ和一个通过驱动螺纹与生长节配合的转动部件，磁铁Ⅰ通过减速器及连接轴与延长棒传动连接；所述的控制器设有磁铁Ⅱ和磁铁Ⅲ，磁铁Ⅱ和磁铁Ⅲ由电动机驱动转动，进而通过磁力控制磁铁Ⅰ转动。本实用新型中的生长棒利用磁铁的磁力随脊柱的生长逐渐延长，有效避免了重复进行手术，减少了对患者的创伤，并降低了患者的经济负担。
【专利说明】一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医疗器械领域，主要涉及一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置。
【背景技术】
[0002]人体脊柱在生长发育过程中，可因先天或后天因素出现脊柱侧凸、前凸、后凸等畸形。脊柱畸形可引起外形不美观，降低劳动能力，可导致胸腔、腹腔及骨盆腔的容积量减小，影响心肺等相应脏器功能，影响寿命，可引起脊柱疼痛及肢体疼痛等。因此，如何有效的对脊柱畸形进行矫正一直是医学工作者致力于解决的问题。目前，脊柱矫形所采用的手术矫正方案一般情况下是:待脊柱生长发育停止后通过手术方式将钉棒等内固定系统植入体内，将脊柱一次性矫形并固定融合，由于此类手术是一次性矫形固定融合，故该手术对于严重畸形病人由于手术风险和难度的原因不能完全矫正畸形，由于固定棒的长度是固定不变的，所以此类手术只适用于脊柱生长发育停止或基本停止的病人，然而大部分脊柱畸形病人都需要在生长发育高峰来临之前，也就是畸形尚未发展到较严重阶段进行治疗，如将该手术方法应用于正处在生长发育中的病人，不但限制了脊柱的生长发育，而且易出现曲轴现象畸形等不良反应，因此需要实用新型一种新的手术方案或新的固定器械来解决上诉弊端，近些年出现了多种非融合手术技术，临床常用的是后路生长棒技术，生长棒技术可控制及矫正畸形，保证脊柱及脏器的生长发育，该技术根据生长保留的不同技术方法.提出了“人工撑开型、自动滑移型”两种分类，人工撑开型需分阶段通过多次手术完成，且存在包括内固定失败特别是脱钩与断棒、伤口感染、皮肤破损、自发性融合等多方面并发症。自动滑移型成功的避免了人工撑开型的多次手术等缺点，但其固定的可靠性及其矫形功能及效果大大降低。因此，如何提供一种即可以避免脊柱融合又可以避免多次手术调节且矫形效果可靠的脊柱内植入物是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，该装置将生长棒一次性植入人体内，之后可以根据需要通过在体外遥控控制器驱动生长棒在体内自动调节长度，不但可随着脊柱生长，并且可产生一定的撑开或压缩力量，具有持续矫形作用，矫形效果可靠，有效避免了重复手术，减少对患者的创伤，并且降低了患者的心理及经济负担。
[0004]本实用新型实现上述目的采用的技术方案是:一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，由植入人体的生长棒和置于体外的控制器组成，生长棒沿脊柱长度方向设置，控制器用于驱动生长棒在人体内伸缩，生长棒包括同轴向依次连接的固定棒、生长节和延长棒，生长节为内壁设有螺纹的圆管，延长棒一端插设在生长节内，另一端伸出生长节夕卜，且插设在生长节内的延长棒一端连接有驱动装置，驱动装置具有一个可转动的磁铁I和一个通过驱动螺纹与生长节配合的转动部件，磁铁I通过减速器及连接轴与延长棒传动连接；
[0005]所述的控制器设有磁铁II和磁铁III，磁铁II和磁铁III由电动机驱动转动，进而通过磁力控制磁铁I转动。
[0006]所述的生长棒的两端分别通过螺钉与脊柱连接。
[0007]所述的生长节的螺纹圆管内壁开设有沿轴向的凹槽，所述的延长棒位于生长节内的外壁设有与凹槽相配合的凸棱。
[0008]所述的转动部件为驱动装置的外壳，且驱动螺纹设置在外壳上。
[0009]所述的转动部件为设有驱动螺纹的套管，并固定套设在连接轴上。
[0010]所述的磁铁1、磁铁II和磁铁III均为可沿轴向自由转动的磁铁。
[0011]所述的控制器设有壳体，壳体内连接的电动机的输出轴通过主动齿轮驱动两个从动齿轮，两个从动齿轮分别连接同轴转动的磁铁II和磁铁III。
[0012]所述的减速器为行星减速器。
[0013]本实用新型的有益效果
[0014]本实用新型提供的脊柱固定与矫形装置中的生长棒利用磁铁的磁场作用获得动力来源，使生长棒在脊柱非融合情况下可以随脊柱的生长逐渐延长，并能够产生撑开或压缩力量，具有持续矫正畸形作用。生长棒可以在体内自动调节长度，可有效避免重复进行手术对病人的创伤，减低患者的心理和经济负担，降低脊柱畸形导致的致残率，增加病人的劳动能力，减轻国家和社会负担。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型中生长棒的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型中生长棒沿A-A方向的剖视图；
[0017]图3为本实用新型中延长棒的结构示意图；
[0018]图4为本实用新型中控制器的主视图；
[0019]图5为本实用新型中控制器的俯视图；
[0020]图6为本实用新型中控制器的右视图；
[0021]图7为本实用新型中磁原理示意图；
[0022]附图标记:1、固定棒，2、生长节，3、延长棒，4、凹槽，5、凸棱，6、驱动装置，601、驱动螺纹，602、磁铁I，603、减速器，7、连接轴，8、壳体，9、电动机，IO、主动齿轮，11、从动齿轮，12、磁铁 II，13、磁铁 III。
【具体实施方式】
[0023]如图1-6所示:一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，由植入人体的生长棒和置于体外的控制器组成，生长棒沿脊柱长度方向设置，控制器用于驱动生长棒在人体内伸缩，生长棒包括同轴向依次连接的固定棒1、生长节2和延长棒3，生长节2为内壁设有螺纹的圆管，延长棒3 —端插设在生长节2内，另一端伸出生长节2外，且插设在生长节2内的延长棒3 —端连接有驱动装置6，驱动装置6具有一个可转动的磁铁I 602和一个通过驱动螺纹601与生长节2配合的转动部件，磁铁I 602通过减速器603及连接轴7与延长棒3传动连接；[0024]所述的控制器设有磁铁II 12和磁铁III13，磁铁II 12和磁铁III13由电动机9驱动转动，进而通过磁力控制磁铁I 602转动。
[0025]所述的生长棒的两端分别通过螺钉与脊柱连接，螺钉为椎弓根螺钉。所述的生长节2的螺纹圆管内壁开设有沿轴向的凹槽4，所述的延长棒3位于生长节2内的外壁设有与凹槽4相配合的凸棱5，凹槽4和凸棱5分别为两条。
[0026]所述的转动部件为驱动装置6的外壳，且驱动螺纹601设置在外壳上；或者转动部件为设有驱动螺纹601的套管，并固定套设在连接轴7上。
[0027]所述的控制器设有壳体8，壳体8内连接的电动机9的输出轴通过主动齿轮10驱动两个从动齿轮11，两个从动齿轮11分别连接同轴转动的磁铁II 12和磁铁III 13。磁铁I 602、磁铁II 12和磁铁III 13均为可沿轴向自由转动的磁铁。
[0028]所述的减速器603为行星减速器，行星减速器的直径为6mm。
[0029]如图1-7所示，本实用新型提供的一种能够在体内自动延长的脊柱矫形装置的工作原理:本装置通过电动机9控制主动齿轮10，主动齿轮10带动两个从动齿轮11运转，从而使磁铁II 12和磁铁III 13发生运转，磁铁II 12使磁场发生规律性变化，带动生长棒中的磁铁I 602发生定向转动，磁铁I 602的转速经减速器603减速后，利用作用力与反作用力原理带动驱动装置6相对于生长节2和延长棒3旋转，产生驱动力，驱动力传给延长棒3使延长棒3伸出生长节2的部位延长，从而实现生长棒延长。如果出现生长棒延伸过长可改变磁铁II 12和磁铁III13的运转方向，从而带动生长棒中的磁铁I 602发生反向转动，以带动驱动装置6沿生长节2内壁的螺纹向里旋转。
[0030]本实用新型的使用方法:首先进行一次手术，将生长棒置入人体，生长棒的固定棒I和延长棒3分别与需要矫形的畸形脊柱节段的两端固定，进行适当的脊柱矫形固定，延长棒3连接驱动装置6的一端穿设在生长节2内，手术完成后根据临床需要，开启体外操控的控制器，控制器置于人体脊背处与生长棒对应的位置，控制器可紧贴皮肤使用，也可高于脊背皮肤一定距离使用；控制器的磁铁II 12和磁铁III 13发生运转产生的磁场规律变化驱动生长棒中的磁铁I 602发生转动，磁铁I 602的转速经减速器603减速后，带动驱动装置6沿生长节2内壁的螺纹向外旋转,驱动力传给延长棒3使延长棒3伸出生长节2的部位延长，从而实现生长棒延长。
【权利要求】
1.一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:由植入人体的生长棒和置于体外的控制器组成，生长棒沿脊柱长度方向设置，控制器用于驱动生长棒在人体内伸缩，生长棒包括同轴向依次连接的固定棒(I)、生长节(2)和延长棒(3)，生长节(2)为内壁设有螺纹的圆管，延长棒(3)—端插设在生长节(2)内，另一端伸出生长节(2)外，且插设在生长节(2 )内的延长棒(3 ) —端连接有驱动装置(6 )，驱动装置(6 )具有一个可转动的磁铁I (602)和一个通过驱动螺纹(601)与生长节(2)配合的转动部件，磁铁I (602)通过减速器(603)及连接轴(7)与延长棒(3)传动连接； 所述的控制器设有磁铁II (12)和磁铁III(13)，磁铁II (12)和磁铁III(13)由电动机(9)驱动转动，进而通过磁力控制磁铁I (602)转动。
2.如权利要求1所述的一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:所述的生长棒的两端分别通过螺钉与脊柱连接。
3.如权利要求1所述的一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:所述的生长节(2)的螺纹圆管内壁开设有沿轴向的凹槽(4)，所述的延长棒(3)位于生长节(2)内的外壁设有与凹槽(4)相配合的凸棱(5)。
4.如权利要求1所述的一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:所述的转动部件为驱动装置(6)的外壳，且驱动螺纹(601)设置在外壳上。
5.如权利要求1所述的一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:所述的转动部件为设有驱动螺纹(601)的套管，并固定套设在连接轴(7)上。
6.如权利要求1所述的一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:所述的磁铁I (602)、磁铁II (12)和磁铁III(13)均为可沿轴向自由转动的磁铁。
7.如权利要求1所述的一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:所述的控制器设有壳体(8),壳体(8)内连接的电动机(9)的输出轴通过主动齿轮(10)驱动两个从动齿轮(11)，两个从动齿轮(11)分别连接同轴转动的磁铁II (12)和磁铁III(13)。
8.如权利要求1所述的一种能够在体内自动伸缩的脊柱固定和矫形装置，其特征在于:所述的减速器(603)为行星减速器。
【文档编号】A61B17/70GK203524757SQ201320587155
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】李登宇, 李志伟, 张丽丽, 张晓辉 申请人:李登宇