一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法与流程

一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法
【技术领域】
1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法。


背景技术：

2.骨盆深部截骨是儿童髋关节矫形手术经常使用的截骨方式，用于改变髋臼方向的手术，如骨盆salter截骨，骨盆三联截骨，等手术均涉及到对骨盆深部的骨骼如坐骨支或髂骨支的完全截断，只有这样才能实现改变髋臼方向，改善股骨头包容的手术目的。
3.比如骨盆三联截骨，需要将骨盆坐骨、髂骨和耻骨完全截断，才能彻底旋转髋臼达到满意的位置，实现很好的头臼覆盖。而在目前使用的手术方法中，坐骨截骨需要使用骨刀在术中透视监测下完成截断。坐骨位置深，是三联截骨中最难以掌握的深部截骨，坐骨支深埋于闭孔外肌深面，表面为肌肉覆盖，内外侧均毗邻大血管，后方有骶棘韧带加强，内外侧与后方术中无法显露，手术截骨是否完整只能通过透视判断，骨刀位置稍有移动或偏差，可能导致相关脏器损伤带来严重的手术并发症，即使骨刀定位非常准确，因为坐骨内侧皮质坚韧，又有韧带增强，是否完全截断坐骨支术中往往难以做出判断，而没有完全截断的坐骨支势必限制髋臼截骨块的旋转，影响骨盆三联截骨的手术效果甚至可能导致手术失败。因此，坐骨支截骨困难也成为制约三联截骨手术术式推广的主要因素，是该类手术中学习曲线最长的一处截骨。髂骨截骨可以使用直角钳于坐骨大孔处通过线锯，然后直接截断，虽然操作相对简单，但是在大龄儿童，因为直角钳的长度和弧度与骨盆后壁不匹配，往往也容易遇到线锯通过困难，或造成坐骨大孔毗邻神经血管损伤的风险。同样的问题也存在于耻骨支截骨，此处毗邻更为重要血管和脏器，一旦损伤，术中无法止血，曾有术中因失血过多而发生死亡的报道。
4.在这种技术发展背景下，我们试图通过采用线锯截骨的方式，避免使用传统骨刀，从而降低手术风险。使用线锯截骨最大的技术瓶颈在于线锯从坐骨后方通过困难，因坐骨被臀部粗大发达的肌肉组织包被，通过线锯引导器将线锯穿过坐骨后方后，线锯头深埋于肌肉和骨组织之间，术中寻找困难，从而使得通过线锯截骨的方式难以实现。
5.为解决这一难题我们设计了本发明，试图通过管状撬的方式，既可分开组织间隙显露线锯，又可通过可视化的方式，成功将线锯另一端夹持，从而实现通过线锯截骨的目的。
6.因此，有必要研究一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明提供了一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法，既可以看到位于深部骨和肌肉组织之间的线锯，又能够通过这一工具夹持线锯末端，同时，对于截骨后的韧带结构也可以清晰辨认，能够通过其进行松解或做相应的处理。
8.一方面，本发明提供一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法，所述可视化线锯引导操作系统包括
9.线锯引导把持器：用于夹持并引导线锯，将线锯一端从切口送入第一待定位置；
10.多功能管状圆撬：用于顿挫组织寻找并寻找位于第一待定位置的线锯一端；
11.长钳：用于对位于第一待定位置的线锯一端进行牵引式调整，所述牵引式调整具体为：将其牵引至第二待切位置后从切口拉出。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多功能管状圆撬包括圆撬本体和管状体，所述圆撬本体前端设有分离部，所述管状体设置在圆撬本体中部，所述圆撬本体末端设有把持部，所述管状体靠近分离部一端设有视频采集部和光源部，所述管状体内设有长钳通道，所述长钳穿过长钳通道与线锯连接。
13.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述线锯引导把持器包括线锯引导部、延伸部和手柄部，所述线锯引导部通过延伸部连接手柄部，所述线锯引导部上设有线锯开槽和半封闭管道，所述线锯开槽设置在半封闭管道上，线锯穿设于所述线锯引导部的半封闭管道内。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述管状体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体为轴对称设置，所述第一壳体和第二壳体之间设有活动通道，所述第一壳体、第二壳体和活动通道，共同组成半圆柱形腔体，所述长钳通道设置在半圆柱形腔体内，位于活动通道下方。
15.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分离部为舌状结构的椭圆撬体，所述分离部与圆撬本体中部之间存在倾斜弧度，弧度为5
°‑
45
°
，所述第一壳体靠近椭圆撬体一端设置有第一横切面，所述第一横切面上设有视频采集部和光源部，所述第二壳体靠近椭圆撬体一端设置有第二横切面，所述第二横切面上设有视频采集部和光源部，所述舌状结构的椭圆撬体的顶端平行且正对视频采集部和光源部设置。
16.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述半封闭管道包括线锯入口、u形曲管和线锯出口，所述线锯入口通过u形曲管连接线锯出口。
17.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述把持器还包括换头卡扣，所述线距入口通过换头卡扣连接延伸部。
18.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述延伸部包括耳朵曲段和直线段，所述耳朵曲段一端连接换头卡扣，另一端通过直线段连接手柄部。
19.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作方法，所述方法包括以下步骤：
20.s1：将线锯穿设于半封闭管道上的线锯开槽内，保证线锯可以在其中活动拉伸；
21.s2：将线锯引导把持器从切口送入，将线锯一端控制在手中，另一端从线锯出口伸出，并到达第一待切位置；
22.s3：保持线锯所在位置；
23.s4：将多功能管状圆撬自切口送入，顿挫第一待切位置外的组织，通过光源部和视频采集部寻找线锯一端所在具体位置；
24.s5：将长钳通过长钳通道，长钳一端抵达线锯一端所在具体位置，通过长钳末端在活动通道的操作，牵引第一待切位置处的线锯一端至第二待切位置，随后将穿过第二待切
位置的线锯一端拉出；
25.s6：线锯两端同时把持在手中，完成线锯位置调整。
26.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一待切位置和第二待切位置均由线锯具体切截位置而定。
27.与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
28.1)：本发明线锯引导把持器和槽式线刀，截骨方向和部位可控，并保证了骨骼截断完整、安全，同时具有创伤小，副作用小的优势，基本可实现微创截骨的手术目的；
29.2)：本发明可以将管状长撬插入深部坐骨与周围肌肉组织之间，将骨与周围组织分开，舍状结构有助于钝性分离组织；
30.3)：本发明为椭圆形结构，便于分离和插入组织之间；
31.4)：本发明可以通过视频和光源结构，可以显示撬的远端所达到的部位，同时可以通过移动撬的位置，寻找位于坐骨深面的器械；
32.5)：通过本发明可以很好的探查、寻找需要可视的器械或结构；
33.6)：本发明可以在管状撬内插入长钳，可在视频下将线锯夹持，拉出，如果有需要松解的组织，也可通过本发明将其松解当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
34.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
35.图1是本发明一个实施例提供的多功能管状圆撬工作状态图；
36.图2是本发明一个实施例提供的多功能管状圆撬图；
37.图3是本发明一个实施例提供的线锯引导把持器结构图；
38.图4是本发明一个实施例提供的把持器中线锯引导部的剖视图；
39.图5是本发明一个实施例提供的一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作方法流程图。
40.其中，图中：
41.1-圆撬本体；2-管状体；11-分离部；12-把持部；21-第一壳体；22-第二壳体；23-活动通道；24-长钳通道；25-视频采集部；26-光源部；3-长钳；41-线锯入口；42-u形曲管；43-线锯出口；44-线锯开槽；51-耳朵曲段；52-直线段；6-手柄部；7-线锯；8-换头卡扣。
【具体实施方式】
42.为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
43.应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
44.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制
本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
45.本发明提供一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法，所述可视化线锯引导操作系统包括多功能管状圆撬、线锯引导把持器和长钳，所述把持器包括线锯引导部、延伸部和手柄部，所述线锯引导部通过延伸部连接手柄部，所述线锯引导部上设有线锯开槽和半封闭管道，所述线锯开槽设置在半封闭管道上，线锯穿设于所述线锯引导部的半封闭管道内，所述多功能管状圆撬包括圆撬本体和管状体，所述圆撬本体前端设有分离部，所述管状体设置在圆撬本体中部，所述圆撬本体末端设有把持部，所述管状体靠近分离部一端设有视频采集部和光源部，所述管状体内设有长钳通道，所述长钳穿过长钳通道与线锯连接。
46.具体地，如图1所示，所述多功能管状圆撬包括圆撬本体1和管状体2，所述圆撬本体1前端设有分离部11，所述管状体2设置在圆撬本体1中部，所述圆撬本体1末端设有把持部12，所述管状体2靠近分离部11一端设有视频采集部25和光源部26。所述管状体2包括第一壳体21和第二壳体22，所述第一壳体21和第二壳体22为轴对称设置，所述第一壳体21和第二壳体22之间设有活动通道23。所述第一壳体21、第二壳体22和活动通道23，共同组成半圆柱形腔体，所述半圆柱形腔体内设有长钳3通道24，所述长钳3通道24设置在活动通道23下方。所述分离部11为舌状结构的椭圆撬体，所述分离部11与圆撬本体1中部之间存在倾斜弧度，弧度为5
°‑
45
°
。所述第一壳体21靠近椭圆撬体一端设置有第一横切面，所述第一横切面上设有视频采集部25和光源部26。所述第二壳体22靠近椭圆撬体一端设置有第二横切面，所述第二横切面上设有视频采集部25和光源部26。所述把持部12为防滑手柄。所述视频采集部25为针孔摄像机。所述舌状结构的椭圆撬体的顶端平行且正对视频采集部25和光源部26设置。所述光源部26为led灯。
47.具体地，所述线锯引导把持器，其整体结构如图3所示，所述线锯引导把持器包括线锯引导部、延伸部、换头卡扣8和手柄部6，所述线锯引导部通过延伸部连接手柄部6。所述线锯引导部上设有线锯开槽44，如图4所示。所述线锯引导部还包括半封闭管道，所述线锯开槽44设置在半封闭管道上。所述半封闭管道包括线锯入口41、u形曲管42和线锯出口43，所述线锯入口41通过u形曲管42连接线锯出口43。所述线距入口41通过换头卡扣8连接延伸部。所述延伸部包括耳朵曲段81和直线段82，所述耳朵曲段81一端连接换头卡扣8，另一端通过直线段82连接手柄部6。所述手柄部6和延伸部之间为螺纹连接,即手柄部6的一端为凸起的螺丝,延伸部中直线段82的末端设有凹槽,该凹槽为有孔凹槽,可与手柄部6凸起的一端配合使用,将手柄部6的一端拧入延伸部连接直线段82的末端的凹槽实现固定连接。所述手柄部外侧设有防滑材料。
48.本发明还提供一种槽式线刀，包括所述线锯引导把持器和具有形状记忆功能的线锯7，所述线锯7穿设于所述线锯引导部的半封闭管道内。所述线锯7的制作材料包括铁丝和铜丝。
49.如图5所示，本发明还提供一种一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作方法，所述方法包括以下步骤：
50.s1：将线锯穿设于半封闭管道上的线锯开槽内，保证线锯可以在其中活动拉伸；
51.s2：将线锯引导把持器从切口送入，将线锯一端控制在手中，另一端从线锯出口伸
出，并到达第一待切位置；
52.s3：保持线锯所在位置；
53.s4：将多功能管状圆撬自切口送入，顿挫第一待切位置外的组织，通过光源部和视频采集部寻找线锯一端所在具体位置；
54.s5：将长钳通过长钳通道，长钳一端抵达线锯一端所在具体位置，通过长钳末端在活动通道的操作，牵引第一待切位置处的线锯一端至第二待切位置，随后将穿过第二待切位置的线锯一端拉出；
55.s6：线锯两端同时把持在手中，完成线锯位置调整。
56.所述第一待切位置和第二待切位置均由线锯具体切截位置而定。在本发明中由于需要针对的是骨盆三联截骨，因此首先需要通过髋关节内侧切口，经内收短肌和耻骨肌之间进入，钝性分离闭孔外肌显露髋臼坐骨支，线锯把持引导器通过坐骨支内壁插入，自坐骨小切迹穿出，因此第一待切位置具体为坐骨小切迹。
57.其次，将可视化管状圆撬经同一切口，于坐骨支外侧插入，将坐骨外侧与周围组织钝性分开，可视化圆撬插入到坐骨小切迹处时，通过视频可以看到上述经坐骨内侧插入的线锯把持引导器。最后，在可视化管状圆撬内插入长钳(一种长的钳夹工具)，在视频下将线锯夹持，拉出，把持线锯两端，将坐骨支完整截断。因此第二待切位置为坐骨后方。
58.通过本方案，可以同样实现耻骨支和髂骨支的完整截断，因此，当线锯完成耻骨支和髂骨支的完整截断时，第一待切位置和第二待切位置同样会随之变化。
59.本发明所述线锯引导把持器充分利用线锯可顺利通过导引槽的特性，不同于一般封闭的管道导引器，将闭合的管道开槽，既利于线锯通过，又可以导引线锯方向，同时能够保护周围组织，避免了线锯工作时对周围组织的副损伤。其次，线锯引导把持器根据骨骼的形态特点有多种规格和型号，利于将本发明运用于不同部位的截骨。第三，线锯引导把持器和手柄之间通过卡扣接触，既能够保证接触部位能够牢固连接，又可以便于更换，在不更换手柄的情况下，通过更换线锯引导把持器，实现不同部位的截骨。本装置为快速拆卸套装系统，槽式装置分为不同型号系统，可用于不同部位截骨，手柄接口处为可拆卸旋转卡扣结合装置，在不同部位使用时，可简便安装拆卸。
60.本发明在使用时，患者平卧位，经内侧内收肌口显露骨盆坐骨支，使用钝性剥离坐骨周围软组织，沿骨盆闭孔内侧插入安装好的线锯引导把持器，确认线锯引导把持器卡入坐骨支后，将线锯通过槽式导引器，从外侧将线锯找到并引出，通过手柄调整至合适位置，在槽式导引器保护下，完整截断坐骨。同样方法，顺利通过坐骨大切迹，完整截断髂骨及位置相对较浅的耻骨支，完成骨盆三联截骨。如图2所示，使得患者平卧位，将舌状结构的椭圆撬体刺入进入人体组织，通过光源部和视频采集部获取刺入所在位置，经内侧内收肌口显露骨盆坐骨支，使用钝性剥离坐骨周围软组织，沿骨盆闭孔内侧插入安装好的槽式把持器，确认把持器卡入坐骨支后，将线锯通过槽式导引器，通过视屏显示线锯在骨盆深处的位置，并在视屏引导下，从外侧顺利找到线锯并引出，通过手柄调整至合适位置，在槽式导引器保护下，完整截断坐骨。同样方法，顺利通过坐骨大切迹，完整截断髂骨及位置相对较浅的耻骨支，完成骨盆三联截骨。用本发明截骨方向和部位可控，可视化操作，保证了骨骼截断完整、安全，同时具有创伤小，副作用小的优势，实现微创截骨的手术目的。
61.本发明可以插入深部坐骨与周围肌肉组织之间，将骨与周围组织分开，前方的舍
状结构有助于钝性分离组织，同时，本发明为椭圆形结构，便于分离和插入组织之间。其次，通过本发明前方的视频和光源结构，可以显示撬的远端所达到的部位，同时可以通过移动撬的位置，寻找位于坐骨深面的器械，比如试图进行线锯截骨时，线锯的另一端可能被肌肉组织阻挡于深处而无法看到，更不能夹持，实现线锯截骨。通过本结构可以很好的探查、寻找需要可视的器械或结构。第三，在管状撬内插入一种长的钳夹工具，可在视频下将线锯夹持，拉出，如果有需要松解的组织，也可通过本结构将其松解。采用本发明所述线锯引导把持器和槽式线刀以及，截骨方向和部位可控，并保证了骨骼截断完整、安全，同时具有创伤小，副作用小的优势，基本可实现微创截骨的手术目的。
62.以上对本技术实施例所提供的一种用于骨科手术的可视化线锯引导操作系统及方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
63.如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
64.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
65.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
66.上述说明示出并描述了本技术的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求书的保护范围内。