一种用于指导脊柱外科置钉的二维参考柱导模板套件的制作方法

本发明涉及一种脊柱外科手术辅助器械，具体涉及一种用于指导脊柱外科置钉的二维参考柱导模板套件。

背景技术：

颈椎退行性变引起的颈椎病，颈椎管狭窄及腰椎退行性变引起的腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症、腰椎节段不稳、腰椎滑移等疾病在临床上十分常见。这些疾病可以引起颈肩痛、腰痛以及下肢疼痛麻木，间歇性跛行，甚至大小便和性功能障碍的临床症状，严重影响患者的生命健康和生活质量。随着人们生活节奏的渐进性加快，加上老龄化社会的逐步到来，颈椎病、腰椎间盘退行性疾病的发病率呈逐年增长趋势，如何治疗腰椎间盘退行性疾病是一大临床重要课题。脊柱减压融合内固定术是目前治疗颈椎病，颈椎管狭窄症、腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症、腰椎节段不稳、腰椎滑移等疾病的主要手段，在行脊柱减压融合内固定术时需要进行脊柱置钉，但是由于从腰推向上，胸椎、颈椎的推弓根的直径逐渐减小，脊柱解剖复杂，进行椎弓根螺钉固定的难度和危险性高，一旦发生螺钉误置，可能造成血管、神经损伤，带来极大损害，导致胸椎和颈椎的椎弓根技术很难在临床普及，因此如何实现螺钉准确置入非常重要。传统的手术过程完全依赖术者的手法操作，对术者的技术要求极高，整个过程均需要在术中x线的监视下进行，对医护人员的射线暴露过大。

自从20世纪80年代美国发明了快速成形工艺后，结合工业自动化和计算机技术的发展，利用反求技术和快速成形技术的兴起为医学领域精确手术提供了技术支持。反求工程与快速成形的结合，带来了一种全新的产品设计、制造及三维尺寸测量模式。在医学领域，人们尝试将反求工程与快速成形制造相结合，利用ct及核磁共振(mri))等设备采集人体器官、骨骼、关节等部位的外形数据，重建三维数字化模型，然后用快速成形技术制造教学和手术参考用的模型了常用于帮助制造假肢或进行外科修复。但是，目前尚未有将这一技术应用于椎弓根固定的报道，另外在椎弓根固定术中，即使术前利用上述技术制造出了患者的推弓根模型，并且进行了螺钉进钉方向与深度的模拟试验，手术中由于患者体位的变化，要想准确找到原来模拟的进钉方向打入椎弓根螺钉，困难巨大，一旦出现误差，后果不堪设想。

目前，国内外科技人员研发有相关的导航设备，如陆声申请、公告号为cn101953713b的《一种可用于椎弓根定位的导航模板》，该导航模板在一定程度上可以提高螺钉置入的准确性，但是，手术中有时会存在肌肉组织没有清理干净，导致此种通道型导板与椎板贴合不紧密，进钉方向发生偏移，然而又无法根据具体情况作出调整，不能准确置入。

技术实现要素：

本发明的目的在于为了克服现有技术存在的不足，提供一种用于指导脊柱外科置钉的二维参考柱导模板套件。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于指导脊柱外科置钉的二维参考柱导模板套件，其特征在于：包括导板和若干分体设置的导管，导管设有与克氏针相配的轴向通孔，所述导板一侧面与脊椎的椎板后部轮廓相配，所述导板上还设有一对定位孔，定位孔轴向方向与进钉方向相配，所述导管前端定位配合在定位孔上。

与现有技术相比，本发明通过设置导板和若干分体设置的导管，所述导板上还设有一对定位孔，定位孔轴向方向与进钉方向相配，所述导管前端定位配合在定位孔上。这样的设置，当出现导板与椎板贴合不紧密，进钉方向发生偏移的情况时，可以通过选择合适的导管调整到正确的进钉方向。

作为本发明进一步设置，所述若干分体设置的导管包括第一导管，所述第一导管前端与定位孔之间设有可拆卸连接结构，所述第一导管通过可拆卸连接结构固定连接在导板上。所述导板的定位孔为圆形，孔壁上均匀设有一个或以上的嵌槽，所述第一导管外形为直径与定位孔间隙配合的圆柱形，前端侧壁设有与所述嵌槽相对应的凸块，所述嵌槽和凸块配合构成所述可拆卸连接结构，其中所述第一导管的轴向通孔设置在中心，也可以是偏离中心轴向设置。

作为本发明进一步设置，所述若干分体设置的导管包括第二导管，所述导板的定位孔为圆形，定位孔朝向第二导管一侧的端口为圆球形凹面，所述第二导管外形为圆柱形，所述第二导管前端为直径与定位孔圆球形凹面相配的球面。这样的设置可以更方便地调节第二导管进钉方向。所述第二导管的轴向通孔设置在中心，也可以偏离中心轴向设置。

作为本发明进一步设置，还设有二维调节参考架，所述导板的定位孔外围沿圆周均匀设有四个立柱插孔，所述二维调节参考架包括两条立柱，两条立柱上端之间还固定连接有水平弧形杆，所述弧形杆弧度的弧度为90°，所述弧形杆设有圆周角度刻度线，所述两条立柱下端与立柱插孔插接配合。通过设置二维调节参考架，调节进钉方向时可以有刻度作为参考，调节更加精确。

作为本发明进一步设置，所述导板的定位孔外围设有多组四个立柱插孔为一组插孔组，各插孔组以不同的直径沿圆周均匀设置；还设有多个二维调节参考架，多个二维调节参考架的水平横杆长度分别与各组插孔组的圆周直径相同。通过这样的设置，可以在径向调节进钉方向。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明导板具体实施例立体结构示意图；

图2-5为本发明第一导管具体实施例立体结构示意图；

图6-7为本发明第二导管具体实施例立体结构示意图；

图8为本发明圆柱台局部放大图之一；

图9为本发明圆柱台局部放大图之二；

图10为本发明导管配合在圆柱台局部放大图；

图11为本发明二维调节参考架具体实施例立体结构示意图；

图12为本发明二维调节参考架、导管配合在圆柱台局部放大图之一；

图13为本发明二维调节参考架、导管配合在圆柱台局部放大图之二。

具体实施方式

用于指导脊柱外科置钉的二维参考柱导模板套件，包括导板1和若干分体设置的导管。术前通过对患者进行ct或者mri薄层扫描，采集患者手术区域的数字图象。利用三维重建软件对所采集的数据进行分析，导出待手术椎骨的三维重建模型，应用逆向工程软件，根据推骨的三维重建模型设计推弓根的最佳进钉钉道。然后，提取椎板后部的表面信息，在系统中建立与椎板后部解剖形状一致的导板1模型，将导板1，椎体与推弓根钉道的数字模型进行拟和，观察钉道过椎弓根的准确性，利用激光快速成形技术制作导板1，使所述导板1一侧面与脊椎的椎板后部轮廓相配。如图1所示，所述导板1上还设有一对定位孔101，所述导板1上优选设有凸起的圆柱台105，定位孔101设置在所述圆柱台105上，定位孔101轴向方向与椎弓根钉道的相配，导管前端部配合在定位孔101上对进钉方向进行导向。

本套件中，可以有多个不同类型的导管，作为基本要求，导管设有与克氏针相配的轴向通孔，所述导管前端定位配合在定位孔101上，克氏针通过导管的轴向通孔203引导而进行置钉手术。

其中，如图2-7所示，导管包括第一导管201，所述第一导管201前端与定位孔101之间设有可拆卸连接结构，所述第一导管201通过可拆卸连接结构固定连接在导板1上。相应地，所述导板1的定位孔101为圆形，导板1设置定位孔101的位置要稍厚一些，本具体实施例中设置成圆柱台105，孔壁上均匀设有一个或以上的嵌槽102，如图8所示，本具体实施例中，设置有四个嵌槽102，呈均匀分布，所述第一导管201外形为直径与定位孔101间隙配合的圆柱形，前端侧壁设有与所述嵌槽102相对应的四个凸块204，所述嵌槽102和凸块204配合构成所述可拆卸连接结构。手术时，通过所述第一导管201前端的凸块204与嵌槽102配合，将所述第一导管201插接在导板1的定位孔101中，通过导管的轴向通孔203引导而进行置钉手术，如图10所示。所述第一导管201的轴向通孔203设置在中心。为了适应微小的偏移，部分所述第一导管201的轴向通孔203还可以偏离中心轴向设置，偏移量可以有不同。

导管中还包括第二导管202，所述导板1的定位孔101为圆形，定位孔101朝向第二导管202一侧的端口为圆球形凹面103，如图9所示，所述第二导管202外形为圆柱形，所述第二导管202前端为直径与定位孔101圆球形凹面103相配的球面205。同样地，第二导管202的轴向通孔203设置在中心，部分偏离中心轴向设置，如图6-7所示。

将第二导管202前端设置为直径与定位孔101圆球形凹面103相配的球面205，这样在术中可以根据体位变化或由于导板1未能很好地贴合在椎板后部的表面导致预设椎弓根钉道的进钉方向偏移实际要求，进行现场调整。为了给在进行现场调整提供一个角度参考，本套件中，还设有二维调节参考架3，如图11所示，所述导板1的定位孔101外围沿圆周均匀设有四个立柱插孔104，如图9所示，所述二维调节参考架3包括两条立柱301，两条立柱301上端之间还固定连接有水平弧形杆302，所述弧形杆302弧度为90°，所述弧形杆302设有圆周角度刻度线303，所述两条立柱301下端与立柱插孔104插接配合，如图11-13所示。

所述导板1的定位孔101外围优选设有多组四个立柱插孔104为一组插孔组，各插孔组以不同的直径沿圆周均匀设置；还设有多个二维调节参考架3，多个二维调节参考架3的水平横杆长度分别与各组插孔组的圆周直径相同，这样适应性更广。