棒夹撑开器的制作方法

本发明涉及一种脊柱钉棒系统手术中使用的辅助器械，尤其涉及一种在脊椎手术中对棒夹进行撑开作业的棒夹撑开器。

背景技术：

在脊柱手术中，利用钉棒系统可以对脊柱进行固定。钉棒系统包括棒夹以及钛棒，由于人体脊柱的弯曲结构，使得钛棒也会相应地弯曲一定弧度。棒夹一端为固定端并具有供钛棒穿过的穿孔，另一端具有一个与该穿孔连通的窄缝。钛棒插入该穿孔后，棒夹能够夹紧该钛棒，但是，当钛棒弯曲后，棒夹在钛棒上移动不便甚至根本无法移动，因此必须将窄缝撑开才能够将棒夹移动至适当位置。目前无相应的工具来撑开棒夹，医生需要在手术过程中徒手撑开窄缝，操作时需要很大力气，由于空间限制而导致操作不方便，还有可能划伤手指。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够方便地撑开棒夹的棒夹撑开器。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种棒夹撑开器，用于撑开脊柱手术中用到的棒夹，所述棒夹一端为固定端并具有供棒材穿过的穿孔，另一端具有与该穿孔连通的窄缝，所述棒夹撑开器包括相互平行的第一加压件和第二加压件及线形引导机构；所述第二加压件设有向所述第一加压件方向凸出的楔形部，所述第一加压件的前端设有与所述楔形部位置相对的槽形接触部；

线形引导机构与所述第一加压件和第二加压件连接设置，适宜引导所述第一加压件和第二加压件沿直线进行相向或背离运动；所述第一加压件和第二加压件相向运动时，所述槽形接触部能够与所述固定端的外壁接触，且所述楔形部能够插入至所述窄缝中并撑开窄缝。

根据本发明的一实施方式，还包括止挡机构，所述止挡机构设置在所述第一加压件和第二加压件相向运动的路径上，或者设置在与所述相向运动联动的部件的运动路径上，所述止挡部件适宜于将所述第一加压件和第二加压件的相向运动阻挡在终止位上，在所述终止位上所述楔形部在所述窄缝中的插入深度d为：

其中，h为所述棒夹的窄缝在未撑开状态下的高度；为所述楔形部的楔形角度；a的数值范围为2.0-2.65。

根据本发明的一实施方式，所述止挡机构设置在所述线形引导机构上。

根据本发明的一实施方式，所述线形引导机构包括用于驱动所述第一加压件和第二加压件相对移动的驱动装置；所述驱动装置包括形成剪叉结构的第一手柄和第二手柄，所述第一手柄前端与第一加压件的后端铰接，所述第二手柄的前端与所述第二加压件的后端铰接；

所述第一手柄上设有刻度尺，所述止挡机构为滑动安装在所述刻度尺上的定位块，所述定位块能够固定于所述刻度尺上并止挡所述第二手柄以将所述第一加压件和第二加压件的相向运动阻挡在终止位上。

根据本发明的一实施方式，所述刻度尺上设有用于与所述定位块结合的定位齿。

根据本发明的一实施方式，所述线形引导机构还包括第一剪叉臂和第二剪叉臂，所述第一剪叉臂和第二剪叉臂的中部通过枢轴相互枢接；所述第一剪叉臂第一端与第一加压件相铰接，第二端与第二加压件滑动连接；所述第二剪叉臂的第一端与第二加压件相铰接，第二端与第一加压件滑动连接，所述第一剪叉臂的和第二剪叉臂的第一端位于枢轴的同一侧。

根据本发明的一实施方式，所述第一手柄和第二手柄之间设有用于使该第一手柄和第二手柄复位的弹簧。

根据本发明的一实施方式，所述线形引导机构包括驱动杆，所述驱动杆的固定端与所述第一加压件和第二加压件中的一个固定连接，所述驱动杆的自由端贯穿延伸至所述第一加压件和第二加压件中另外一个的外侧，在所述自由端上设置有螺纹并套设有套筒；所述套筒适宜沿所述螺纹旋转移动，推动所述第一加压件和第二加压件进行相向运动；

所述止挡机构设置在位于所述第一加压件和第二加压件之间的驱动杆上。

根据本发明的一实施方式，所述线形引导机构还包括复位杆，所述复位杆设置有两个，分别位于所述驱动杆的两侧，所述复位杆的固定端与所述第一加压件和第二加压件中的一个固定连接，所述复位杆的自由端贯穿延伸至所述第一加压件和第二加压件中另外一个的外侧，在所述复位杆上设置有复位弹簧。

根据本发明的一实施方式，所述第一加压件和第二加压件为相互平行设置的加压杆。

根据本发明的一实施方式，所述楔形部的楔形角的角度为30-40°。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明棒夹撑开器，第一加压杆和第二加压杆始终保持平行关系，因此在操作时只需要将棒夹夹在两者之间即可，所需要的空间小，操作方便，该槽形接触部和楔形部能够在撑开棒夹的同时，还能够利用该槽形接触部对棒夹进行固定，避免棒夹在第一加压杆和第二加压杆之间随意摆动。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明实施方式一的棒夹撑开器的结构示意图；

图2是图1的棒夹撑开器的俯视示意图；

图3是图1中的刻度尺及定位块的局部视图；

图4是现有技术中一种棒夹的结构示意图；

图5是本发明实施方式二的棒夹撑开器的结构示意图；

图6是本发明实施方式三的棒夹撑开器的结构示意图。

图中：1、第一加压件；2、第二加压件；3、第一剪叉臂；4、第二剪叉臂；5、枢轴；6、楔形部；7、槽形接触部；8、第一手柄；9、第二手柄；10、棒夹；11、滑槽；12、第一铰接轴；13、刻度尺；14、定位齿；15、定位块；16、弹簧；17、弹簧；21、滑槽；22、第二铰接轴；23、驱动杆；24、套筒；25、复位杆；26、复位弹簧；27、固定端；28、穿孔；29、过渡通道；30、钉孔；31、窄缝。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

实施方式一

参见图1至图3，本发明实施方式公开了一种棒夹撑开器，用于撑开脊柱手术中用到的棒夹10，该棒夹10一端为固定端并具有供棒材穿过的穿孔，另一端具有一个与该穿孔连通的窄缝。本发明的棒夹撑开器用于将窄缝撑大，以便相应地增大穿孔的大小，使得穿孔与棒材之间的间隙变大，由此能够方便地在棒材上移动棒夹10。

本实施方式的棒夹撑开器包括第一加压件1、第二加压件2以及线形引导机构。在本实施方式中，第一加压件1和第二加压件2是相互平行设置的加压杆，而线形引导机构包括第一剪叉臂3及第二剪叉臂4，线形引导机构与所述第一加压件1和第二加压件2连接设置，适宜引导所述第一加压件1和第二加压件2沿直线进行相向或背离运动。第一剪叉臂3和第二剪叉臂4结构相同，两者的中部通过枢轴5相互枢接。第一剪叉臂3第一端与第一加压件1相铰接，第二端与第二加压件2滑动连接；所述第二剪叉臂4的第一端与第二加压件2相铰接，第二端与第一加压件1滑动连接，所述第一剪叉臂3的和第二剪叉臂4的第一端位于枢轴5的同一侧。

在本实施方式中，第一加压件1上设有滑槽11，第二加压件2上设有滑槽22，第一剪叉臂3的第二端与该第二加压件2上的滑槽22形成滑动连接，而第二剪叉臂4的第二端与该第一加压件1的滑槽11形成滑动连接。虽然在本实施方式中的滑槽11和滑槽22靠近第一加压件1和第二加压件2的前端，但是，本领域技术人员应当理解的是，该滑槽11和滑槽22也可相应地设置于第一加压件1和第二加压件2的后端。

在第二加压件2的前端设置有向该第一加压件1的方向凸出的楔形部6，在第一加压件1的前端设有与该楔形部6位置相对的槽形接触部7。该棒夹10能够被置于楔形部6和槽形接触部7之间。当向第一加压件1和第二加压件2施加相互靠近的外力时，由于第一剪叉臂3和第二剪叉臂4之间的引导作用，该第一加压件1和第二加压件2在相互靠近的过程中能够始终保持相互平行。并且，随着第一加压件1和第二加压件2逐渐靠近，该楔形部6能够插入至棒夹10的窄缝中，而槽形接触部能够与棒夹10的固定端的外壁接触并保持贴合，此后，随着第一加压件1和第二加压件2继续靠近，该楔形部6能够将窄缝撑开。楔形部的楔形角的角度为30-40°，能够方便进出窄缝。

本实施方式的第一加压件1和第二加压件2始终保持平行关系，因此在操作时只需要将棒夹夹在两者之间即可，所需要的空间小，操作方便，该槽形接触部和楔形部能够在撑开棒夹的同时，还能够利用该槽形接触部对棒夹进行固定，避免棒夹在第一加压件1和第二加压件2之间随意摆动。

在操作时，可以直接手持在第一加压件1和第二加压件2上，也可以使线形引导机构包括驱动装置，用来驱动该第一加压件1和第二加压件2相对移动。该驱动装置结构并不限制，在本实施方式，驱动装置包括形成剪叉结构的第一手柄8和第二手柄9，其中第一手柄8的前端与第一加压件1的后端铰接，第二手柄9的前端与所述第二加压件2的后端铰接。因此，医生在手术时可以直接握住手柄进行操作。在第一手柄8和第二手柄9直径设有用于使该第一手柄8和第二手柄9复位的弹簧16和17。

更具体而言，如图1所示，在本实施方式中，该第一手柄8、第一加压件1及第一剪叉臂3的第一端铰接于一第一铰接轴12；第二手柄9、第二加压件2及第二剪叉臂4的第一端铰接于一第二铰接轴22，这样使得组装过程能够更加方便。

本发明的棒夹撑开器还可以包括一止挡机构，该止挡机构设置在第一加压件1和第二加压件2相对运动的路径上，或者设置在与第一加压件1和第二加压件2相向运动时联动的部件的运动路径上，该止挡部件适宜于将第一加压件1和第二加压件2的相向运动阻挡在一终止位上，在该终止位上时，所述楔形部6在所述窄缝中的插入深度d为：

其中，h为所述棒夹的窄缝在未撑开状态下的高度；为所述楔形部的楔形角度；a的数值范围为2.0-2.65。以楔形部的角度为30°，所述棒夹的窄缝在未撑开状态下的初始高度h为1mm计，所述楔形部的插入深度为7.5-10mm。现有技术中使用的脊柱棒夹主要为6mm和7mm两个规格，即穿孔的直径分别为6mm和7mm，分别适于与直径为5.5mm和6.5mm的棒相匹配。这两种钉棒的窄缝初始高度h通常为1-1.5mm。本发明通过对所述楔形部6的插入深度d进行限定，优点在于，通过控制插入深度可控制窄缝的最大撑开高度至4-5.3mm，这一撑开高度使得棒夹具有一定的塑性变形，当撤掉棒夹撑开器后，棒夹的高度可回复到2-3mm。脊柱棒在植入过程中会产生微变形，本发明通过控制棒夹产生一定的塑性变形使其扩张，可使棒夹在医生操作过程中能够与棒产生滑动，避免了棒夹与棒之间过紧、锁紧的现象。本发明的发明人经长期研究发现，对于脊柱固定系统在植入后发生断裂的问题，与棒夹与棒之间的过紧、锁紧连接有关。通过控制棒夹产生塑性变形，可有效解决这一问题。另一方面，本发明通过控制插入深度进而控制窄缝的最大撑开高度，也使得棒夹的塑性变形在适宜的范围内，防止因撑开过大而影响棒夹的力学性能。

具体在本实施方式中，在第一手柄8上设置有刻度尺13，该刻度尺13上显示有刻度，止挡机构为滑动安装在刻度尺上的定位块15，该定位块15能够固定在刻度尺13上，并且在第二手柄9转动过程中，该定位块15能够止挡第二手柄9，从而将第一加压件1和第二加压件2的相向运动阻挡在终止位上，从而限制楔形部撑开窄缝的宽度。由图3可知，在本实施方式中的刻度尺上设置有用于与定位块15结合的定位齿14，定位块15上可以设置弹性卡扣与定位齿14配合固定。定位齿14也可以替换为定位孔、或定位槽等结构。

本实施方式的棒夹撑开器使用过程如下。

首先，医生简单评估需要对棒夹上的窄缝所需要的撑开的范围，然后调节定位块15在刻度尺13上的位置，根据刻度值而将定位块15定位在刻度尺13的某一位置处。然后，医生将第一加压件1和第二加压件2靠近棒夹，使棒夹位于该第一加压件1和第二加压件2之间，接下来，握紧第一手柄和第二手柄，使得第一加压件1上的楔形部6插入棒夹的窄缝中，第二加压件2的槽形接触部贴合在棒夹爱的固定端的外表面上，继续握紧第一手柄和第二手柄，直到该第二手柄接触到定位块，此时，棒夹的窄缝即被撑开到预设的宽度，可以将棒夹方便地在钛棒上进行移动。棒夹移动到位后，松开第一手柄和第二手柄，并使该棒夹撑开器与棒夹相分离，即完成对棒夹的操作。

现有技术中的一种棒夹的示例如图4所示，以6mm规格为例，所述棒夹的穿孔直径为6mm，所述固定端27为与所述穿孔28同心设置的半圆环形端面，所述半圆环形端面的厚度为2mm，相应地，所述槽形接触部7也设置为半圆形槽，以与所述半圆形端面相吻合。所述窄缝31位于与所述固定端27相反的一端，所述窄缝31与所述穿孔通过过渡通道29连通设置，所述过渡通道29为高度大于所述窄缝31的缝隙，所述过渡通道29的高度为3mm，所述过渡通道29的中轴线、所述窄缝31的中轴线以及所述穿孔28的圆心在同一条直线上，所述棒夹的外轮廓在所述中轴线的两侧呈对称结构，所述棒夹沿所述中轴线方向上的最大长度为20mm，在垂直于所述中轴线方向上的最大宽度为11mm；在所述过渡通道29对应的侧壁上设置有供椎弓根螺钉穿过的钉孔30，图4中所示的棒夹上的钉孔30采用三段式设置，由上到下依次为同轴连通设置的垂直孔、第一扩张孔和第二扩张孔，其中所述垂直孔和所述第一扩张孔位于所述过渡通道的上方，所述第二扩张孔位于所述过渡通道的下方，所述垂直孔为内壁面平行于孔的中轴线的圆柱形孔，第一扩张孔和第二扩张孔的壁面沿由上向下方向逐渐向外扩张，第一扩张孔的扩张角度α为60°，第二扩张孔的扩张角为30°。为证明本发明所述棒夹撑开器械的技术效果，使用本实施方式中所述的棒夹撑开器械对所述棒夹进行撑开操作，所述棒夹撑开器械的楔形部的楔形角为30°，插入窄缝中的深度为10mm，所述窄缝的最大撑开高度为5.3mm，将直径5.5mm的脊柱棒穿过所述穿孔后，拔出所述棒夹撑开器械，此时所述棒夹的窄缝回复至2.7mm，在植入过程中，微变形的脊柱棒可在所述穿孔中滑动，不会发生锁死现象。为进一步验证棒夹的力学性能，在拔出所述棒夹撑开器械后，对所述棒夹进行力学测试，具体测试方法为：将两个棒夹安装在脊柱棒上，使用两个椎弓根螺钉分别穿过两个棒夹的钉孔并分别固定在两个实验块上，将两个实验块安装在夹具上，夹具对两个实验块施加载荷进行压弯疲劳测试，在17～170n循环载荷下完成500万次加载，棒夹未发生断裂现象，棒夹与脊柱棒之间也未发生松动，这证明经本发明所述棒夹撑开器械撑开操作后的棒夹仍具有良好的力学性能。

就棒夹而言，其描述中涉及的方向“上”与“下”是相对于所述棒夹植入人体后的放置状态而言，所述棒夹紧贴脊柱的一侧为下侧，与所述下侧相反的一侧为上侧。需要说明的是，本发明所述的棒夹撑开器械的适用并不仅限于上述一种棒夹，对于现有技术中使用的脊柱棒夹均可适用。

实施方式二

如图5所示，本发明实施方式公开了一种棒夹撑开器，其与实施方式一的不同之处在于线形引导机构不同。在本实施方式中，包括相互平行的第一加压件1和第二加压件2，以及线形引导机构，该线形引导机构包括驱动杆23，驱动杆23的固定端与第一加压件1或第二加压件2中的一个固定连接，在本实施方式中，该固定端固定连接于第二加压件2，驱动杆23的自由端贯穿延伸至第一加压件1和第二加压件2中另外一个的外侧，即在本实施方式中该自由端贯穿延伸至第一加压件1的外侧，在自由端上设有螺纹并套设有套筒24，该套筒24的内螺纹与自由端的螺纹配合。套筒适宜沿螺纹选择移动，推动第一加压件1和第二加压件2进行相向运动，也就是说，在转动套筒使，该套筒挤压第一加压件1，使得第一加压件1和第二加压件2相互靠近。

该线形引导机构还可以包括复位杆25，复位杆25设置有两个，并分别位于驱动杆23的两侧，复位杆25固定端与所述第一加压件1和第二加压件2中的一个固定连接，所述复位杆25的自由端贯穿延伸至所述第一加压件1和第二加压件2中另外一个的外侧，在复位杆25上设置有复位弹簧26。该复位弹簧26能够带动第一加压件1和第二加压件2相互远离，因此当套筒24反转退出时，该复位弹簧26能够带动第一加压件1复位。

本实施方式的棒夹撑开器体积小巧、重量轻、节省空间，使用更加方便。通过转动套筒，即可使第一加压件1和第二加压件2上的楔形部和槽形接触部运动，从而撑开棒夹。

实施方式三

如图6所示为本发明第3种实施方式的棒夹撑开器，其与实施方式二中的棒夹撑开器结构基本相同，不同之处在于，本实施方式的棒夹撑开器包括止挡机构，该止挡机构即为设置在位于第一加压件1和第二加压件2之间的驱动杆23上的定位块15，该定位块15能够将所述第一加压件和第二加压件的相向运动阻挡在终止位上，在所述终止位上所述楔形部在所述窄缝中的插入深度d为：

其中，h为棒夹的窄缝在未撑开状态下的高度；为所述楔形部的楔形角度；a的数值范围为2.0-2.65。

本实施方式的棒夹撑开器能够自动定位在终止位上，可以避免棒夹被过度撑开的风险。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。