一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备及其使用方法

1.本发明涉及骨科医疗器械技术领域，具体涉及一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备及其使用方法。


背景技术：

2.椎体系绳设备适用于骨骼发育不成熟、需要手术治疗以获得和维持进行性特性脊柱侧凸矫正的患者，放射学成像确定其主要cobb角为30~65度，其骨结构尺寸足以容纳螺钉固定，患者应具有支具治疗效果不佳和/或不能耐受支具佩戴的情况。临床使用中椎体系绳设备不应植入以下情况的患者：1、手术部位存在任何全身感染、局部感染或皮肤损伤；2、在需要治疗的部位进行过脊柱手术；3、已知的骨质量差定义为t值-1.5或更低；4、骨骼成熟；5、任何其他可能妨碍脊柱手术的潜在医疗或外科情况，如凝血障碍、对植入材料过敏以及患者不愿或不能配合术后护理指示。
3.公布号（cn106388921a）的专利公开了一种用于脊柱侧凸矫形的栓系绳器械，包括椎体螺钉和弹性绳，椎体螺钉包括植入钉体以及与植入钉体配套以固定弹性绳的固定帽。该栓系绳器械只需进行一次手术，避免多次手术带来的痛苦及手术风险，节省了患者的费用及治疗时间；并可最大化地保留脊柱的生长发育潜力，保证了脊柱侧凸随脊柱生长的自行矫形以适应青少年时期的伸长发育，矫形效果良好。但是研究发现，存在以下技术问题：不能对椎体螺钉的外围固定密封以避免灰尘进入安装槽内，使用过程不能实现弹性绳、固定帽等结构的自动化组装，降低了安装效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备及其使用方法，用于解决现有技术中不能对椎体螺钉的外围固定密封以避免灰尘进入安装槽内，使用过程不能实现弹性绳、固定帽等结构的自动化组装，降低了安装效率的技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备，包括椎体螺钉、弹性绳、套管，椎体螺钉的顶部设有两侧开口的安装槽，弹性绳卡合于多个椎体螺钉的安装槽内，相邻椎体螺钉之间弹性绳的外围包裹有套管，安装槽内设有用于固定弹性绳的固定帽，椎体螺钉的顶部外围固定有密封帽；所述椎体螺钉包括上方的安装部和下方的植入部，安装部和植入部可拆卸装配，安装部包括安装槽内上方的进入部以及位于进入部下方的内螺纹部，安装槽的底部中心设有钉入腔。
6.进一步的，所述植入部的外围设有外螺纹部，植入部的顶部设有插入部，安装部的底部设有与插入部插置配合的插入腔，插入腔的内壁设有连续的耐磨凸起，插入腔的顶壁设有多个压缩弹簧。
7.进一步的，所述固定帽包括上方的螺旋部和下方的钉入部，螺旋部与内螺纹部适
配，钉入部与钉入腔适配，钉入部贯穿弹性绳后伸入钉入腔内，螺旋部的顶部设有六角旋钮；螺旋部顶部的位置未伸出进入部，钉入腔的底部设有缓冲垫。
8.进一步的，所述密封帽包括盖合板和嵌入板，盖合板的两侧设有朝下延伸的延伸板，盖合板置于安装部的顶部，嵌入板卡合于进入部内，延伸板覆盖于安装槽的两侧，盖合板的顶部设有调节旋钮，嵌入板的外围设有多条耐磨凸条。
9.一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备的使用方法，包括以下步骤：s1、根据脊柱侧凸矫正患者的脊柱侧凸情况，将4~8个椎体螺钉的植入部植入脊柱侧前方；s2、通过椎体系绳设备的组装系统完成安装部固定输送、弹性绳嵌入、固定帽安装和密封帽安装；s3、将插入部与插入腔插置配合组装得到椎体螺钉，完成椎体系绳设备的组装。
10.进一步的，安装部固定输送、弹性绳嵌入具体过程如下：固定夹具将椎体螺钉的安装部夹持固定，输送皮带绕皮带辊轮传动的过程中，多个固定夹具带动多个安装部移动；驱动电机驱动滚珠丝杆转动的过程中，使得多个弹性绳套入机构沿滚珠丝杆轴向水平移动，弹性绳套入机构升降的过程中，将弹性绳套入多个安装部内的安装槽内。
11.进一步的，固定帽安装的具体过程如下：当多个安装部上套设弹性绳后，第二夹持座对固定帽的六角旋钮外围进行夹持，第二气缸驱动电机安装室和第二夹持座向下移动，使得固定帽进入安装槽内，配合电动马达驱动第二夹持座和固定帽旋转，使钉入部刺穿弹性绳进入钉入腔，螺旋部与内螺纹部配合旋紧。
12.进一步的，密封帽安装的具体过程如下：当固定帽旋入安装部后，第三夹持座对密封帽上调节旋钮的外围进行夹持，第三气缸驱动连接轴和第三夹持座向下移动，使嵌入板卡合入进入部后，延伸板对安装槽的两侧进行覆盖。
13.进一步的，所述椎体系绳设备的组装系统包括支架、输送皮带，两个支架设置在输送皮带的两侧，输送皮带环绕设置在多个皮带辊轮的外围，输送皮带的外表面设置多个用于固定安装部的固定夹具；支架的顶部设有滚珠丝杆，滚珠丝杆的一端连接有驱动电机，滚珠丝杆上设有多个弹性绳套入机构，其中一个支架上通过固定杆连接有固定帽安装机构和密封帽安装机构。
14.进一步的，所述弹性绳套入机构包括丝杆座和第一气缸，丝杆座的内部设有与滚珠丝杆啮合的螺纹孔，丝杆座的底部通过连接杆连接有第一气缸，第一气缸的底部连接有第一夹持座，从一侧至另一侧的多个第一夹持座上夹持有弹性绳和套管，弹性绳的位置与安装槽对应。
15.本发明具备下述有益效果：1、本发明用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备，采用多个椎体螺钉将脊柱侧凸矫正患者的脊柱侧前方固定矫形，通过弹性绳和套管将多个椎体螺钉连接，为各个椎骨的适应性矫形提供弹力，避免椎体螺钉产生应力而发生断裂，不影响脊柱的正常生长发育；椎体螺钉包括可拆卸装配的安装部和植入部，实际使用时能够先将植入部植入脊柱侧前方后，再将安装部与其装配，安装槽方便固定帽的安装，密封帽对椎体螺钉的顶部外围固定密封，起到保护支撑作用，避免椎体螺钉断裂，同时避免灰尘进入安装槽内而引起脊柱感染。
16.2、外螺纹部方便椎体螺钉在脊柱侧前方的旋进、旋出，插入部与插入腔插入配合
后实现安装部和植入部的紧固，耐磨凸起增加了插入腔与插入部之间的摩擦力，压缩弹簧为插入部提供一定的弹性，方便插入部的拔出，缓解插入部插拔过程中产生的振动。
17.3、椎体系绳设备的使用方法，通过组装系统完成安装部固定输送、弹性绳嵌入、固定帽安装和密封帽安装，将植入部植入脊柱侧前方后，插入部与插入腔插置配合得到椎体螺钉，实现椎体系绳设备的高效组装使用。
18.4、弹性绳套入机构的设置，当多个第一气缸驱动第一夹持座向下移动，将已经套入多个套管的弹性绳上下移动，使弹性绳套入多个安装部上；第一夹持座通过转轴与第一气缸的底部转动连接，使得第一夹持座能够绕第一气缸的底部转动，实现对弹性绳和套管的柔性夹持。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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他的附图。
20.图1为本发明实施例中用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备的结构示意图；图2为本发明实施例中椎体螺钉的侧视图；图3为本发明实施例中椎体螺钉的剖面图；图4为本发明图3中a处的局部放大图；图5为本发明实施例中固定帽的结构示意图；图6为本发明实施例中密封帽的结构示意图；图7为本发明实施例中用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备的组装系统结构示意图；图8为本发明实施例中弹性绳套入机构的侧视图；图9为本发明实施例中固定帽安装机构夹持固定帽的结构示意图；图10为本发明实施例中密封帽安装机构夹持密封帽的结构示意图。
21.图中：10、椎体螺钉；11、安装槽；12、安装部；13、植入部；14、进入部；15、内螺纹部；16、钉入腔；17、外螺纹部；18、插入部；19、插入腔；20、弹性绳；21、耐磨凸起；22、压缩弹簧；30、套管；40、固定帽；41、螺旋部；42、钉入部；43、六角旋钮；44、缓冲垫；50、密封帽；51、盖合板；52、嵌入板；53、延伸板；54、调节旋钮；55、耐磨凸条；60、支架；61、滚珠丝杆；62、驱动电机；63、固定杆；64、滚动轴承座；65、丝杆座；66、第一气缸；67、螺纹孔；68、连接杆；69、第一夹持座；70、输送皮带；71、皮带辊轮；72、固定夹具；73、转轴；74、第一安装板；75、第二气缸；76、电机安装室；77、电动马达；78、第二夹持座；79、第二安装板；80、第三气缸；81、第三夹持座；82、连接轴。
具体实施方式
22.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
23.实施例1如图1-5所示，本实施例提供一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备，包括椎体螺钉10、弹性绳20、套管30，椎体螺钉10的顶部设有两侧开口的安装槽11，弹性绳20卡合于多个椎体螺钉10的安装槽11内，相邻椎体螺钉10之间弹性绳20的外围包裹有套管30，安装槽11内设有用于固定弹性绳20的固定帽40，椎体螺钉10的顶部外围固定有密封帽50。
24.椎体螺钉10包括上方的安装部12和下方的植入部13，安装部12和植入部13可拆卸装配，安装部12包括安装槽11内上方的进入部14以及位于进入部14下方的内螺纹部15，安装槽11的底部中心设有钉入腔16。
25.该用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备，采用多个椎体螺钉10将脊柱侧凸矫正患者的脊柱侧前方固定矫形，通过弹性绳20和套管30将多个椎体螺钉10连接，为各个椎骨的适应性矫形提供弹力，避免椎体螺钉10产生应力而发生断裂，不影响脊柱的正常生长发育；去除该椎体系绳设备后，侧凸脊柱在侧方的弯曲能够完全恢复正常。其中，椎体螺钉10包括可拆卸装配的安装部12和植入部13，实际使用时能够先将植入部13植入脊柱侧前方后，再将安装部12与其装配，安装槽11方便固定帽40的安装，密封帽50对椎体螺钉10的顶部外围固定密封，起到保护支撑作用，避免椎体螺钉10断裂，同时避免灰尘进入安装槽11内而引起脊柱感染。
26.植入部13的外围设有外螺纹部17，植入部13的顶部设有插入部18，安装部12的底部设有与插入部18插置配合的插入腔19，插入腔19的内壁设有连续的耐磨凸起21，插入腔19的顶壁设有多个压缩弹簧22。外螺纹部17方便椎体螺钉10在脊柱侧前方的旋进、旋出，插入部18与插入腔19插入配合后实现安装部12和植入部13的紧固，耐磨凸起21增加了插入腔19与插入部18之间的摩擦力，压缩弹簧22为插入部18提供一定的弹性，方便插入部18的拔出，缓解插入部18插拔过程中产生的振动。
27.实施例2如图1、4-5所示，本实施例用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备，固定帽40包括上方的螺旋部41和下方的钉入部42，螺旋部41与内螺纹部15适配，钉入部42与钉入腔16适配，钉入部42贯穿弹性绳20后伸入钉入腔16内，螺旋部41的顶部设有六角旋钮43。螺旋部41顶部的位置未伸出进入部14，钉入腔16的底部设有缓冲垫44。固定帽40的设置，使得螺旋部41与内螺纹部15配合在安装槽11内旋进旋出，六角旋钮43的设置方便夹持旋转，钉入部42进入钉入腔16后缓冲垫44起到阻隔缓振作用。
28.如图1、图6所示，密封帽50包括盖合板51和嵌入板52，盖合板51的两侧设有朝下延伸的延伸板53，盖合板51置于安装部12的顶部，嵌入板52卡合于进入部14内，延伸板53覆盖于安装槽11的两侧，盖合板51的顶部设有调节旋钮54，嵌入板52的外围设有多条耐磨凸条55。嵌入板52卡合入进入部14后，延伸板53对安装槽11的两侧进行覆盖，耐磨凸条55增加了嵌入板52与进入部14之间的摩擦力，调节旋钮54方便夹持升降。
29.实施例3如图1-8所示，本实施例提供一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备的组装系统，用于完成椎体系绳设备中安装部12固定输送、弹性绳20嵌入、固定帽40安装和密封帽50安装。
30.具体地，该组装系统包括支架60、输送皮带70，两个支架60设置在输送皮带70的两侧，输送皮带70环绕设置在多个皮带辊轮71的外围，输送皮带70的外表面设置多个用于固定安装部12的固定夹具72。支架60的顶部设有滚珠丝杆61，滚珠丝杆61的一端连接有驱动电机62，滚珠丝杆61上设有多个弹性绳套入机构，其中一个支架60上通过固定杆63连接有固定帽安装机构和密封帽安装机构。
31.该椎体系绳设备的组装系统，通过固定夹具72将椎体螺钉10的安装部12夹持固定，输送皮带70绕皮带辊轮71传动的过程中，多个固定夹具72带动多个安装部12移动；驱动电机62驱动滚珠丝杆61转动的过程中，使得多个弹性绳套入机构沿滚珠丝杆61轴向水平移动，弹性绳套入机构升降的过程中，将弹性绳20套入多个安装部12内的安装槽11内，然后通过固定帽安装机构和密封帽安装机构完成固定帽40的旋转安装和密封帽50的盖合安装，该组装系统能够完成安装部12、固定帽40、密封帽50的自动化高效装配，将植入部13植入脊柱侧前方后，插入部18与插入腔19插置配合得到椎体螺钉10，完成椎体系绳设备的组装。
32.支架60的顶部通过两个滚动轴承座64与滚珠丝杆61转动连接，滚珠丝杆61的中轴线与安装部12的中轴线平行。滚动轴承座64保障了滚珠丝杆61的稳定旋转，滚珠丝杆61的中轴线与安装部12的中轴线平行，使得弹性绳20能够竖直下降套入安装槽11内。
33.弹性绳套入机构包括丝杆座65和第一气缸66，丝杆座65的内部设有与滚珠丝杆61啮合的螺纹孔67，丝杆座65的底部通过连接杆68连接有第一气缸66，第一气缸66的底部连接有第一夹持座69，从一侧至另一侧的多个第一夹持座69上夹持有弹性绳20和套管30，弹性绳20的位置与安装槽11对应。第一夹持座69的两侧通过转轴73与第一气缸66的底部转动连接。弹性绳套入机构的设置，当多个第一气缸66驱动第一夹持座69向下移动，能够将已经套入多个套管30的弹性绳20上下移动，使弹性绳20套入多个安装部12上。第一夹持座69通过转轴73与第一气缸66的底部转动连接，使得第一夹持座69能够绕第一气缸66的底部转动，实现对弹性绳20和套管30的柔性夹持。
34.如图1-5、图7、图9所示，固定帽安装机构包括第一安装板74、第二气缸75和电机安装室76，第一安装板74套设于固定杆63上远离支架60的一侧，第一安装板74的底部连接有第二气缸75，第二气缸75的底部连接有电机安装室76，电机安装室76内安装有电动马达77，电动马达77的电机轴向下延伸连接有第二夹持座78，第二夹持座78用于对六角旋钮43的外围进行夹持。固定帽安装机构的设置，当多个安装部12上套设弹性绳20后，第二夹持座78对固定帽40的六角旋钮43外围进行夹持，第二气缸75驱动电机安装室76和第二夹持座78向下移动，使得固定帽40进入安装槽11内，配合电动马达77驱动第二夹持座78和固定帽40旋转，使钉入部42刺穿弹性绳20进入钉入腔16，螺旋部41与内螺纹部15配合旋紧。
35.如图1、图6、图7、图10所示，密封帽安装机构包括第二安装板79、第三气缸80和第三夹持座81，第二安装板79套设于固定杆63上靠近支架60的一侧，第二安装板79的底部连接有第三气缸80，第三气缸80的底部通过连接轴82连接有第三夹持座81，第三夹持座81用于对调节旋钮54的外围进行夹持。当固定帽40旋入安装部12后，第三夹持座81对密封帽50上调节旋钮54的外围进行夹持，第三气缸80驱动连接轴82和第三夹持座81向下移动，使嵌入板52卡合入进入部14后，延伸板53对安装槽11的两侧进行覆盖。
36.实施例4如图1-10所示，本实施例提供一种用于脊柱侧凸微创手术的椎体系绳设备的使用
方法，包括以下步骤：s1、根据脊柱侧凸矫正患者的脊柱侧凸情况，将4~8个椎体螺钉10的植入部13植入脊柱侧前方；s2、通过椎体系绳设备的组装系统完成安装部12固定输送、弹性绳20嵌入、固定帽40安装和密封帽50安装；其中，安装部12固定输送、弹性绳20嵌入具体过程如下：固定夹具72将椎体螺钉10的安装部12夹持固定，输送皮带70绕皮带辊轮71传动的过程中，多个固定夹具72带动多个安装部12移动；驱动电机62驱动滚珠丝杆61转动的过程中，使得多个弹性绳套入机构沿滚珠丝杆61轴向水平移动，弹性绳套入机构升降的过程中，将弹性绳20套入多个安装部12内的安装槽11内；固定帽40安装的具体过程如下：当多个安装部12上套设弹性绳20后，第二夹持座78对固定帽40的六角旋钮43外围进行夹持，第二气缸75驱动电机安装室76和第二夹持座78向下移动，使得固定帽40进入安装槽11内，配合电动马达77驱动第二夹持座78和固定帽40旋转，使钉入部42刺穿弹性绳20进入钉入腔16，螺旋部41与内螺纹部15配合旋紧。
37.密封帽50安装的具体过程如下：当固定帽40旋入安装部12后，第三夹持座81对密封帽50上调节旋钮54的外围进行夹持，第三气缸80驱动连接轴82和第三夹持座81向下移动，使嵌入板52卡合入进入部14后，延伸板53对安装槽11的两侧进行覆盖。
38.s3、将插入部18与插入腔19插置配合组装得到椎体螺钉10，完成椎体系绳设备的组装。
39.该椎体系绳设备的使用方法，通过组装系统完成安装部12固定输送、弹性绳20嵌入、固定帽40安装和密封帽50安装，将植入部13植入脊柱侧前方后，插入部18与插入腔19插置配合得到椎体螺钉10，实现椎体系绳设备的高效组装使用。
40.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
41.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
42.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。