椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及椎弓根螺钉置钉技术领域，具体是指一种椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄。

背景技术：

椎弓根螺钉已成为当今脊柱手术必不可少的一员，尽管安全性已经较前代产品有了极大的提升，尽管文献报导椎弓根螺钉置入的学习曲线较短、误置率较低，但据文献报导置钉数超过300余螺钉时，术者置钉的安全性才得以有所保障，因而对于绝大多数中青年医生，但螺钉置入过程中安全性的问题仍是当今脊柱手术的重点与难点。

经分析，误置的原因主要包括开路方向错误引起脊髓、神经根的受压，以及穿破内壁可能引发心血管的损伤，此外当开路、丝攻、置钉轨迹有所出入时导致椎弓根螺钉位置的偏差。

因此，需要提供一种椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄，其能够减少置钉失误率，增加脊柱手术安全性。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的缺点，本实用新型的一个目的在于提供一种椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄，其能够减少置钉失误率，增加脊柱手术安全性，适于大规模推广应用。

本实用新型的另一目的在于提供一种椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄，其设计巧妙，结构简洁，制造简便，使用方便，成本低，适于大规模推广应用。

为达到以上目的，本实用新型的椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄，其特点是，包括手柄壳体、卡槽按钮、正极连接点、负极连接点、电源、控制装置、第一报警装置、第二报警装置和空间角度检测装置，其中：

所述手柄壳体上设置有卡接凹槽，所述卡接凹槽用于卡接开路探头、丝攻探头和置钉探头，所述卡接凹槽的槽口小于所述卡接凹槽的内部空间，所述卡槽按钮朝向和背向所述的卡接凹槽的内部空间可移动设置在所述手柄壳体上；

所述电源、所述控制装置和所述空间角度检测装置均设置在所述手柄壳体中，所述第一报警装置和所述第二报警装置均设置在所述手柄壳体上，所述正极连接点和所述负极连接点分别设置在所述的卡接凹槽的内部空间的侧壁和/或底壁上用于分别连接所述开路探头的负极和正极，所述正极连接点通过所述电源电路连接所述负极连接点，所述控制装置用于信号连接所述开路探头以接收所述开路探头发送的电流值，所述控制装置信号连接所述第一报警装置用于根据所述电流值控制所述第一报警装置报警，所述空间角度检测装置信号连接所述控制装置用于将测量的开路探头空间角度值、丝攻探头空间角度值和置钉探头空间角度值发送给所述控制装置，所述控制装置信号连接所述第二报警装置用于根据所述丝攻探头空间角度值和所述置钉探头空间角度值与所述开路探头空间角度值的差值控制所述第二报警装置报警。

较佳地，所述卡接凹槽设置在所述手柄壳体的一端且沿所述手柄壳体的轴向设置。

较佳地，所述电源是电池。

较佳地，所述空间角度检测装置沿所述手柄壳体的轴向设置。

较佳地，所述空间角度检测装置是姿态传感器。

更佳地，所述姿态传感器是九轴蓝牙陀螺仪。

较佳地，所述第一报警装置包括声音报警部件和视觉报警部件。

较佳地，所述第二报警装置为视觉报警部件。

较佳地，所述控制装置是逻辑电路板。

本实用新型的有益效果主要在于：

1、本实用新型的椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄的手柄壳体上设置有卡接凹槽，用于卡接开路探头、丝攻探头和置钉探头，槽口小于内部空间，卡槽按钮朝向和背向内部空间可移动设置在手柄壳体上；正负极连接点分别设置在卡接凹槽的内部空间的侧壁和/或底壁上用于分别连接开路探头的负极和正极，正极连接点通过电源电路连接负极连接点，控制装置用于信号连接开路探头以接收其发送的电流值，控制装置信号连接第一报警装置用于根据电流值控制第一报警装置报警，空间角度检测装置信号连接控制装置用于将测量的空间角度值发送给控制装置，控制装置信号连接第二报警装置用于根据空间角度值的差值控制第二报警装置报警，因此，其能够减少置钉失误率，增加脊柱手术安全性，适于大规模推广应用。

2、本实用新型的椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄的手柄壳体上设置有卡接凹槽，用于卡接开路探头、丝攻探头和置钉探头，槽口小于内部空间，卡槽按钮朝向和背向内部空间可移动设置在手柄壳体上；正负极连接点分别设置在卡接凹槽的内部空间的侧壁和/或底壁上用于分别连接开路探头的负极和正极，正极连接点通过电源电路连接负极连接点，控制装置用于信号连接开路探头以接收其发送的电流值，控制装置信号连接第一报警装置用于根据电流值控制第一报警装置报警，空间角度检测装置信号连接控制装置用于将测量的空间角度值发送给控制装置，控制装置信号连接第二报警装置用于根据空间角度值的差值控制第二报警装置报警，因此，其设计巧妙，结构简洁，制造简便，使用方便，成本低，适于大规模推广应用。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是本实用新型的椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄的一具体实施例的主视示意图。

图2是图1所示的具体实施例的左视示意图。

(符号说明)

1手柄壳体；2卡槽按钮；3正极连接点；4负极连接点；5电源；6控制装置；7第一报警装置；8第二报警装置；9空间角度检测装置；10卡接凹槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参见图1～图2所示，在本实用新型的一具体实施例中，本实用新型的椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄包括手柄壳体1、卡槽按钮2、正极连接点3、负极连接点4、电源5、控制装置6、第一报警装置7、第二报警装置8和空间角度检测装置9，其中：

所述手柄壳体1上设置有卡接凹槽10，所述卡接凹槽10用于卡接开路探头、丝攻探头和置钉探头，所述卡接凹槽10的槽口小于所述卡接凹槽10的内部空间，所述卡槽按钮2朝向和背向所述的卡接凹槽10的内部空间可移动设置在所述手柄壳体1上；

所述电源5、所述控制装置6和所述空间角度检测装置9均设置在所述手柄壳体1中，所述第一报警装置7和所述第二报警装置8均设置在所述手柄壳体1上，所述正极连接点3和所述负极连接点4分别设置在所述的卡接凹槽10的内部空间的底壁上用于分别连接所述开路探头的负极和正极，所述正极连接点3通过所述电源5电路连接所述负极连接点4，所述控制装置6用于信号连接所述开路探头以接收所述开路探头发送的电流值，所述控制装置6信号连接所述第一报警装置7用于根据所述电流值控制所述第一报警装置7报警，所述空间角度检测装置9信号连接所述控制装置6用于将测量的开路探头空间角度值、丝攻探头空间角度值和置钉探头空间角度值发送给所述控制装置6，所述控制装置6信号连接所述第二报警装置8用于根据所述丝攻探头空间角度值和所述置钉探头空间角度值与所述开路探头空间角度值的差值控制所述第二报警装置8报警。

显然，所述正极连接点3和所述负极连接点4也可以分别设置在所述的卡接凹槽10的内部空间的侧壁上，或者，所述正极连接点3和所述负极连接点4也可以分别设置在所述的卡接凹槽10的内部空间的侧壁和底壁上。

与本实用新型配套的开路探头、丝攻探头和置钉探头均具有相同的接头，该接头具有横向弹性部件，在插入本实用新型的卡接凹槽10时，由于槽口小，横向弹性部件被横向挤压收缩，通过槽口后由于卡接凹槽10的内部空间较大，横向弹性部件弹性释放横向弹开并顶出卡槽按钮2从而卡接在卡接凹槽10中，开路探头的接头还具有正极和负极，在卡入卡接凹槽10中之后，正极和负极分别抵靠接触负极连接点4和正极连接点3。当需要更换探头时，朝向卡接凹槽10的内部空间按压卡槽按钮2，横向弹性部件被横向挤压收缩，从而可以通过槽口而得以拔出，然后可以替换另外的探头。

所述卡接凹槽10设置在所述手柄壳体1上可以设置在所述手柄壳体1的任何合适的位置，请参见图1～图2所示，在本实用新型的一具体实施例中，所述卡接凹槽10设置在所述手柄壳体1的一端且沿所述手柄壳体1的轴向设置。

所述电源5可以是任何合适的电源，在本实用新型的一具体实施例中，所述电源5是电池。

所述空间角度检测装置9设置在所述手柄壳体1中可以采用任何合适的结构，请参见图1～图2所示，在本实用新型的一具体实施例中，所述空间角度检测装置9沿所述手柄壳体1的轴向设置。

所述空间角度检测装置9可以是任何合适的空间角度检测装置，较佳地，所述空间角度检测装置9是姿态传感器。在本实用新型的一具体实施例中，所述姿态传感器是九轴蓝牙陀螺仪。

所述第一报警装置7可以是任何合适的报警装置，较佳地，所述第一报警装置7包括声音报警部件和视觉报警部件中的至少一个。在本实用新型的一具体实施例中，所述第一报警装置7包括声音报警部件和视觉报警部件，即同时通过声音和视觉报警。

所述声音报警部件可以是任何合适的部件，例如蜂鸣器。所述声音报警部件可以是单声报警部件或多声报警部件，多声报警部件发出的声音可以相同也可以不同。例如，当开路探头所在位置为松质骨时，第一报警装置7的声音报警部件例如蜂鸣器发出低频报警声，当开路探头所在位置为血液时，第一报警装置7的声音报警部件例如蜂鸣器发出高频报警声，当开路探头所在位置为皮质骨时，第一报警装置7的声音报警部件例如蜂鸣器发出中频报警声。

所述视觉报警部件可以是任何合适的视觉报警部件，例如显示部件或指示灯具，所述显示部件可以是led显示部件，所述指示灯具可以是颜色指示灯具、符号指示灯具或图形指示灯具。所述颜色指示灯具可以是单颜色指示灯具或多颜色指示灯具，可以选用静态发光指示灯或动态闪烁指示灯。在本实用新型的一具体实施例中，所述第一报警装置7的所述颜色指示灯具是单颜色指示灯具，有三盏单颜色指示灯具，分别为红色指示灯具、绿色指示灯具和黄色指示灯具，分别表示开路探头所在位置处于液体、松质骨以及皮质骨处。

所述第二报警装置8可以是任何合适的报警装置，较佳地，所述第二报警装置8包括声音报警部件和视觉报警部件中的至少一个。在本实用新型的一具体实施例中，所述第二报警装置8为视觉报警部件。

类似的，所述第二报警装置8的所述视觉报警部件可以是任何合适的视觉报警部件，例如显示部件或指示灯具，所述显示部件可以是led显示部件，所述指示灯具可以是颜色指示灯具、符号指示灯具或图形指示灯具。所述颜色指示灯具可以是单颜色指示灯具或多颜色指示灯具，可以选用静态发光指示灯或动态闪烁指示灯。在本实用新型的一具体实施例中，所述第二报警装置8的所述颜色指示灯具是单颜色指示灯具，有二盏单颜色指示灯具，分别为红色指示灯具和绿色指示灯具，如果所述空间角度检测装置9检测的所述丝攻探头空间角度值或者所述置钉探头空间角度值与所述开路探头空间角度值的差值若在允许误差范围内例如小于5度，则绿色指示灯具闪烁，若在允许误差范围外例如大于等于5度，则红色指示灯具闪烁。由于所述第二报警装置8的所述颜色指示灯具与所述第一报警装置7的所述颜色指示灯具并不同时使用，因此，所述第一报警装置7的所述颜色指示灯具可以与所述第二报警装置8的所述颜色指示灯具共用。

所述控制装置6可以是任何合适的控制装置，在本实用新型的一具体实施例中，所述控制装置6是逻辑电路板。

使用时，将开路探头的接头插入本实用新型的卡接凹槽10中，开路探头的正极和负极分别抵靠接触负极连接点4和正极连接点3，由此，本实用新型、开路探头和进入的组织三者形成完整回路，根据不同组织电阻抗大小引起电流变化大小提供警示作用。具体地，当开路探头在血液中时，开路探头将血液电流值发送给控制装置6，经比较，控制装置6将血液电流值归入大电流范围，控制装置6控制第一报警装置7的红色指示灯具闪烁以及蜂鸣器发出高频报警声；当开路探头在皮质骨中时，开路探头将皮质骨电流值发送给控制装置6，经比较，控制装置6将皮质骨电流值归入小电流范围，控制装置6控制第一报警装置7的黄色指示灯具闪烁以及蜂鸣器发出中频报警声；当开路探头在松质骨中时，开路探头将松质骨电流值发送给控制装置6，经比较，控制装置6将松质骨电流值归入中电流范围，控制装置6控制第一报警装置7的绿色指示灯具闪烁以及蜂鸣器发出低频报警声。也就是说，一旦红色指示灯具或黄色指示灯具闪烁，蜂鸣器发出中频或高频报警声，说明开路探头已经偏离松质骨，需要调整角度，直至第一报警装置7的绿色指示灯具闪烁以及蜂鸣器发出低频报警声。

在开路过程中，空间角度检测装置9采用间隔采样、实时传输方式将开路探头空间角度值发送给控制装置6，控制装置6根据一系列开路探头空间角度值形成开路轨迹；当换上丝攻探头后，在丝攻过程中，空间角度检测装置9采用间隔采样、实时传输方式将丝攻探头空间角度值发送给控制装置6，如果丝攻探头空间角度值与开路探头空间角度值产生5度以内偏离时控制第二报警装置8的绿色指示灯具闪烁，如果丝攻探头空间角度值与开路探头空间角度值产生5度以上偏离时控制第二报警装置8的红色指示灯具闪烁，提示术者轨迹问题；当换上置钉探头后，在置钉过程中，空间角度检测装置9采用间隔采样、实时传输方式将置钉探头空间角度值发送给控制装置6，如果置钉探头空间角度值与开路探头空间角度值产生5度以内偏离时控制第二报警装置8的绿色指示灯具闪烁，如果置钉探头空间角度值与开路探头空间角度值产生5度以上偏离时控制第二报警装置8的红色指示灯具闪烁，提示术者轨迹问题。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

1、本实用新型是集开路、丝攻、置钉为一体的可拆卸手柄，插入端可以匹配对应的开路探头、丝攻探头、置钉探头，且随时可拆卸，重复使用。

2、本实用新型内部由九轴蓝牙陀螺仪及智能电阻抗报警系统两个系统组成，分别管理位置报警与螺钉轨迹曲线报警两个内容，其中九轴蓝牙陀螺仪在手柄中平行整个手柄装置且位于中心，可以正确测量三维空间向量，并伴有提醒装置，智能电阻抗报警系统位于中央两侧，周边附有提醒装置。

3、九轴蓝牙陀螺仪主要由智能芯片管控，采用间隔采样，实时蓝牙传输功能，内部植入的智能芯片将采样点传输至控制装置处理形成轨迹，当出现丝攻，置钉与开路三者空间方向产生例如5度以上偏离时产生提醒，提示术者轨迹问题，以防止由于轨迹误差导致的置钉失败。

4、智能电阻抗报警系统通过与开路探头、进入组织形成完整回路，根据不同组织电阻抗大小引起电流变化大小提供警示作用，其中血液或是液体的电阻小、电流大，示意未进入椎体或是已穿出椎体，皮质骨电阻最大、电流最小，松质骨位于两者之间，其具有一定范围限制，根据此差异设置3个发光警报器，红、绿、黄，依次表示开路探头所在位置处于液体、松质骨以及皮质骨。

5、本实用新型由于涉及用电问题，尚考虑使用电池供电，并且严格密封，防止手术中血液，水进入器械后产生短路等问题。

因此，本实用新型通过设计联合可行的万能手柄，集开路、丝攻、置钉于一体，减少置钉失误率，增加器械的便携性。九轴蓝牙陀螺仪可根据空间向量记录开路探头、丝攻探头、置钉探头三维位置，并在丝攻角度、置钉角度与开路角度超过最大容忍度(可根据需要确定，例如5度)时提示术者，智能电阻抗报警系统根据开路时进入不同组织(皮质骨、松质骨、血液)时，由于不同结构电阻不同引起电流信号改变给予声光信号提示，二者融为一体置入于手柄中，可随时拆卸匹配开路探头、丝攻探头、置钉探头，实现一体多用的功能，从而增加脊柱手术安全性。

从而，本发明提供一款针对开路方向、置钉轨迹而提出解决问题的便携式手柄，希望减少脊柱手术设备的繁琐性，且为精确置钉提供参考，增强中青年术者在经验不足情况下置钉的准确率，减少由于反复透视对人体造成的伤害，为野战情况以及灾害抢救等艰难情况下脊柱手术开展提供思路。

综上，本实用新型的椎弓根螺钉辅助置钉导航手柄能够减少置钉失误率，增加脊柱手术安全性，设计巧妙，结构简洁，制造简便，使用方便，成本低，适于大规模推广应用。

由此可见，本实用新型的目的已经完整并有效的予以实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本实用新型包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。