胸腰椎椎弓根三维定位装置.pdf

摘要
申请专利号：	CN02157298.4	申请日：	2002.12.31
公开号：	CN1421181A	公开日：	2003.06.04
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日：2005.3.23\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	A61B19/00; A61B17/56	主分类号：	A61B19/00; A61B17/56
申请人：	中国人民解放军南京军区南京总医院;
发明人：	毛广平; 赵建宁; 王与荣; 陈跃先; 黎介寿
地址：	210002江苏省南京市中山东路305号
优先权：
专利代理机构：	南京苏科专利代理有限责任公司	代理人：	夏平
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

本发明涉及一种医院骨科手术用的胸腰椎椎弓根定位装置，它由定位器和定位架及定位螺钉组成，定位螺钉前段柱体上设有外螺纹，其后端螺钉头为方头，该方头后端面设有内螺纹孔；定位架为一框架体，其底边前端面中部整体向前连有连接杆，连接杆的前端设有定位方槽，在定位架底边中部及其连接杆内设有贯穿的通孔，与其相配合的长螺杆就穿过该通孔，长螺杆前端外螺纹头与定位螺钉的后端螺钉头后端面的内螺纹孔吻合配接；定位器由固定框架和可调定位横桥构成，固定框架的底边前端面中部亦整体向前连有连接杆，该连接杆的长度与定位架底边连接杆的长度相同，且其前端向上翘起一段，该翘起段前端面也开有定位方槽，可调定位横桥由桥架和两个瞄准定位机构构成，两瞄准定位机构设置在桥架上，桥架两端均通过滑块与固定框架的两侧竖杆活动连接。

权利要求书

1、一种胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于它由定位器和定位架及定
位螺钉组成，定位螺钉前段柱体上设有外螺纹，其后端螺钉头为方头，该方头后
端面设有内螺纹孔；定位架为一框架体，其底边前端面中部整体向前连有连接杆，
连接杆的前端设有与定位螺钉后端螺钉方头相吻合的定位方槽，在定位架底边中
部及其连接杆内设有贯穿的通孔，与其相配合的长螺杆就穿过该通孔，长螺杆前
端外螺纹头与定位螺钉的后端螺钉头后端面的内螺纹孔吻合配接；定位器由固定
框架和可调定位横桥构成，固定框架的底边前端面中部亦整体向前连有连接杆，
该连接杆的长度与定位架底边连接杆的长度相同，且其前端向上翘起一段，该翘
起段前端面也开有与定位螺钉后端螺钉方头相吻合的定位方槽，可调定位横桥由
桥架和两个瞄准定位机构构成，两瞄准定位机构设置在桥架上，并可在桥架上作
水平移动和一定角度的转动，桥架两端均通过滑块与固定框架的两侧竖杆活动连
接。
2、根据权利要求1所述的胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于所述定
位螺钉后端螺钉方头的后端面设有防旋通孔。
3、根据权利要求1所述的胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于所述桥
架底边的表面设有用于指示瞄准定位机构滑移位置的刻度线。
4、根据权利要求1所述的胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于所述瞄
准定位机构由定位块，上、下滑板，平移锁紧螺母，旋转锁紧螺母和套筒固定螺
杆组成，定位块为一块体，其中间开有与导向套筒外径相吻合的通孔，其底面向
下整体连有短轴，其顶面向上整体连有中空结构的带有内、外螺纹的螺纹轴，下
滑板为矩形薄板，它与桥架下边的滑道吻合配接，其中心孔套装在定位块底面的
短轴上，上滑板的下端为带中心孔的矩形板，其上部整体连有中空外螺纹座，平
移锁紧螺母的内螺纹即与上滑板中空外螺纹座上的外螺纹吻合配接，旋转锁紧螺
母为中空台阶体，其下段细中空柱体的外径小于上滑板中空外螺纹座的内径，且
其下段细中空柱的内螺纹与定位块顶面螺纹轴的外螺纹相配合，套筒固定螺杆的
杆体外螺纹与定位块顶面螺纹轴的内螺纹相配合，上滑板的下端矩形板位于桥架
上边的滑道内，它同时套装在定位块顶部螺纹轴底根的光柱上，使得定位块恰好
位于桥架的上、下边之间，平移锁紧螺母旋接在上滑板上部的中空外螺纹座上，
旋转锁紧螺母的下段细中空柱体穿过上滑板的中空外螺纹座中心孔，其内螺纹与
定位块顶面螺纹轴配接，套筒固定螺杆的杆体依次穿过旋转锁紧螺母和上滑板，
其外螺纹与定位块顶面螺纹轴的内螺纹配接。
5、根据权利要求4所述的胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于在两瞄
准定位机构的下部均连有各自的角度刻度盘，两刻度盘相互对称，其表面设有角
度刻度指示线，它们分别与各自瞄准定位机构中的对应下滑板通过螺钉固连为一
体，在两瞄准定位机构中的定位块底面短轴上均连有角度指示针，两角度指示针
正好位于各自对应的角度刻度盘的盘面上。
6、根据权利要求1所述的胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于所述两
滑块为带竖向中心通孔的块体，它们的竖向中心通孔的孔径与定位器固定框架两
侧竖杆直径相吻合，它们滑动套装在固定框架的两侧竖杆上，可调定位横桥的桥
架两端面均整体向外连有横螺杆，相应地，固定框架两侧竖杆均开有长通槽，两
滑块均设有与前述横螺杆外径相吻合横向通孔，使得桥架两端面伸出的横螺杆分
别穿过固定框架两侧竖杆的长通槽及两滑块的横向通孔，并分别由各自的旋紧螺
母固定，在两滑块的端面均设有螺孔，用于滑块固定螺钉旋入紧定在固定框架两
侧竖杆的对应位置上。
7、根据权利要求6所述的胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于在其中
一滑块的外端面上通过螺钉固连有桥架角度刻度盘，该刻度盘上设有角度刻度线
和角度指示针，且角度指示针的一端与桥架对应伸出的横螺杆相连。
8、根据权利要求1所述的胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于在定位
器固定框架的两侧竖杆的端面均设有刻度线。

说明书

胸腰椎椎弓根三维定位装置

技术领域

本发明涉及一种医院骨科手术用的胸腰椎椎弓根定位装置。

背景技术

椎弓根螺钉在脊柱创伤复位、畸形矫正、失稳重建等治疗方面发挥着重要作
用。目前，椎弓根螺钉的使用主要在腰椎及胸腰段进行，胸10以上椎弓根因直
径较小，置钉危险性大而没有得到普及，现有的椎弓根置钉完全依靠解剖标志估
算距离和角度，因个体变异、手控误差等难于控制。而可用于进行椎弓根定位的
仪器只有“计算机三维导航系统”，其价格十分昂贵，临床难于普及。目前国内
外常用的定位方法有：

Roy-Camille法

横突中点水平联线与小关节突中点纵向联线的交点处，螺钉直向拧入平行于
椎体终板，其不良置钉率胸椎为41％-54.7％，腰椎为10％。

Weinstein法

上关节突外缘垂线与横突中轴水平线的交点为进钉点，向前向内倾斜10-20
度与终板平行。不良置钉率胸椎与Roy-Camille法相同，腰椎较其略低。

椎弓根探查法

该法是将要固定节段的椎板作部分切除直接控探察到椎弓根的位置或显露出
椎弓根，直视下置钉。不良置钉率胸椎为15.9％。

计算机三维导航法

通过计算机处理而建立三维动态影象，为椎弓根螺钉置入导航，是神经外科
立体导向技术在脊柱外科的新应用。该法使用四枚以上校准钉植入椎骨后部，缝
合皮肤后行CT扫描。对内置的校准钉进行注册。定位精确度误差在1.5mm以
内。腰椎椎弓根置钉失误率为8％。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种提高胸腰椎椎弓根螺钉植入
的安全性、保证植入质量，简化操作，便于普及的胸腰椎椎弓根三维定位装置。

本发明的技术解决方案：

一种胸腰椎椎弓根三维定位装置，其特征在于它由定位器和定位架及定位
螺钉组成，定位螺钉前段柱体上设有外螺纹，其后端螺钉头为方头，该方头后端
面设有内螺纹孔；定位架为一框架体，其底边前端面中部整体向前连有连接杆，
连接杆的前端设有与定位螺钉后端螺钉方头相吻合的定位方槽，在定位架底边中
部及其连接杆内设有贯穿的通孔，与其相配合的长螺杆就穿过该通孔，长螺杆前
端外螺纹头与定位螺钉的后端螺钉头后端面的内螺纹孔吻合配接；定位器由固定
框架和可调定位横桥构成，固定框架的底边前端面中部亦整体向前连有连接杆，
该连接杆的长度与定位架底边连接杆的长度相同，且其前端向上翘起一段，该翘
起段前端面也开有与定位螺钉后端螺钉方头相吻合的定位方槽，可调定位横桥由
桥架和两个瞄准定位机构构成，两瞄准定位机构设置在桥架上，并可在桥架上作
水平移动和一定角度的转动，桥架两端均通过滑块与固定框架的两侧竖杆活动连
接。

本发明通过患者术前CT定位螺钉、定位架标记的平扫片测量椎弓根的角
度、宽度、长度而得到精确数值，再输入、调整定位装置，手术时将定位装置与
定位螺钉吻合，导向套筒指向椎弓根，通过导向套筒可钻孔、拧入螺钉。这样，
本发明可使CT片与患者一一对应，可排除个体变异带来的误差，CT测量值输
入定位装置导向，可排除手控置钉的估算误差。本发明通过椎弓根CT定位、测
量，在术前掌握其各项数值，进行术前矫形棒的长度截棒、角度预弯、撑开高度
标记、螺钉粗细选择等这些均在术前完成，术中只进行安装操作，撑开至棒上的
高度标记线即可，无需术中定位照相，大大缩短手术时间，提高置钉质量，减少
术中、术后并发症。本发明结构新颖、巧妙，使用方便，可提高胸腰椎椎弓根螺
钉植入的安全性，保证植入质量，便于普及推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构正面示意图。

图2是本发明中定位螺钉的结构示意图。

图3是本发明中定位架的结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图3的侧视图。

图6是本发明定位器的固定框架结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是图6的侧视图。

图9是本发明定位器中瞄准定位机构的分解结构示意图及各部件的各自连接
和整体连接示意图。

图10是本发明的滑块正面及俯视示意图。

图11是本发明桥架角度刻度盘的示意图。

具体实施方式

如图1-8，本发明的胸腰椎椎弓根三维定位装置，它由定位器1和定位架
2及定位螺钉3组成，定位螺钉3前段柱体上设有外螺纹4，其后端螺钉头为方
头，该方头后端面设有内螺纹孔5；定位架2为一框架体，其底边前端面中部整
体向前连有连接杆6，连接杆6的前端设有与定位螺钉3后端螺钉方头相吻合的
定位方槽7，在定位架2底边中部及其连接杆6内设有贯穿的通孔，与其相配合
的长螺杆8就穿过该通孔，长螺杆8前端外螺纹头与定位螺钉3的后端螺钉头后
端面的内螺纹孔5吻合配接。在定位螺钉3后端螺钉方头的后端面还设有防旋通
孔9，用于与防旋针配合防止定位螺钉3旋转。定位器1由固定框架10和可调
定位横桥11构成，固定框架10的底边前端面中部亦整体向前连有连接杆12，
该连接杆12的长度与定位架2底边连接杆6的长度相同，且其前端向上翘起一
段，该翘起段13前端面也开有与定位螺钉3后端螺钉方头相吻合的定位方槽14。
可调定位横桥11由桥架15和两个瞄准定位机构16构成，两瞄准定位机构16设
置在桥架15上，并可在桥架15上作水平移动和一定角度的转动，桥架15两端
均通过滑块17与固定框架10的两侧竖杆活动连接。

本发明在桥架15底边的表面可设有刻度线18，用于指示瞄准定位机构16
的滑移位置。

本发明的瞄准定位机构16如图9所示，它由定位块19，上、下滑板20、21，
平移锁紧螺母22，旋转锁紧螺母23和套筒固定螺杆24组成，定位块19为一块
体，其中间开有与导向套筒外径相吻合的通孔25(导向套筒是用来作为椎弓根
导向钻孔时稳定钻头用的部件)，其底面向下整体连有短轴26，其顶面向上整体
连有中空结构的带有内、外螺纹的螺纹轴27，下滑板21为矩形薄板，它与桥架
15下边的滑道吻合配接，其中心孔套装在定位块19底面的短轴26上，上滑板20
的下端为带中心孔的矩形板，其上部整体连有中空外螺纹座28，平移锁紧螺母22
的内螺纹即与上滑板20中空外螺纹座28上的外螺纹吻合配接，旋转锁紧螺母23
为中空台阶体，其下段细中空柱体的外径小于上滑板20中空外螺纹座28的内径，
且其下段细中空柱的内螺纹与定位块19顶面螺纹轴27的外螺纹相配合，套筒固
定螺杆24的杆体外螺纹与定位块19顶面螺纹轴27的内螺纹相配合。上滑板20
的下端矩形板位于桥架15上边的滑道内，它同时套装在定位块19顶部螺纹轴27
底根的光柱上，使得定位块19恰好位于桥架15的上、下边之间，平移锁紧螺母
22旋接在上滑板20上部的中空外螺纹座28上，旋转锁紧螺母23的下段细中空
柱体穿过上滑板20的中空外螺纹座28中心孔，其内螺纹与定位块19顶面螺纹
轴27配接，套筒固定螺杆24的杆体依次穿过旋转锁紧螺母23和上滑板20，其
外螺纹与定位块19顶面螺纹轴27的内螺纹配接。

在两瞄准定位机构16的下部均可连有各自的角度刻度盘29，两刻度盘29
相互对称，其表面设有角度刻度指示线30，它们分别与各自瞄准定位机构16中
的对应下滑板21通过螺钉固连为一体，在两瞄准定位机构16中的定位块19底
面短轴26上均连有角度指示针31，两角度指示针31正好位于各自对应的角度
刻度盘29的盘面上。

本发明的两滑块17为带竖向中心通孔32的块体，如图10，它们的竖向中
心通孔32的孔径与定位器1固定框架10两侧竖杆直径相吻合，它们滑动套装在
固定框架10的两侧竖杆上，可调定位横桥11的桥架15两端面均整体向外连有
横螺杆33，相应地，固定框架10两侧竖杆均开有长通槽34(如图8)，两滑块17
均设有与前述横螺杆33外径相吻合横向通孔35，使得桥架15两端面伸出的横
螺杆33分别穿过固定框架10两侧竖杆的长通槽34及两滑块17的横向通孔35，
并分别由各自的旋紧螺母36固定，在两滑块17的端面均设有螺孔，用于滑块固
定螺钉37旋入紧定在固定框架10两侧竖杆的对应位置上。

在其中一滑块17的外端面上可通过螺钉固连有桥架角度刻度盘38(如图
11)，该刻度盘38上设有角度刻度线39和角度指示针40，且角度指示针40的
一端与桥架15对应伸出的横螺杆33相连。在固定框架10的两侧竖杆的端面均
设有刻度线41(如图6)，以指示桥架15的移动位置。

本发明的工作过程如下：

在患者需要置椎弓根螺钉的椎骨棘突对应皮肤上做小切口，拧入定位螺钉
3，安装定位架2，进行CT经椎弓根平扫和侧位定位片，CT投照后，拆除定位
架2，只留下定位螺钉3，在侧位定位片上测量经椎弓根平扫线与定位架2框架
体两侧竖杆相交点的高度和角度，并在轴位片上连结定位架2两侧竖杆圆心的连
线，找出其中点，再作椎弓根轴线，与定位架2两竖杆圆心连线相交，测量中点
与该交点的距离，再测量椎弓根轴线与定位架2竖杆圆心连线相交角度。

将上述CT侧位定位片上所测量的高度和角度值通过调整定位器1固定框架
10上两侧滑块17的滑块固定螺钉37，使桥架15位于所需的高度上，再通过滑
块17端面的旋紧螺母36使桥架15转动固定在所测量的角度位置上。再通过调
整瞄准定位机构16上的旋转锁紧螺母23使定位块19旋转固定在所侧量的椎弓
根角度上，通过瞄准定位机构16的上、下滑板20、21在桥架15上、下边的滑
道中移动使瞄准定位机构16位于所需位置并通过平移锁紧螺母22固定。

将两导向套筒插入定位块19的通孔25，锁紧套筒固定螺杆24，把根椐患
者CT测量值调整好的定位器1连接杆12的定位方槽14，与患者棘突上的定位
螺钉3吻合后由导向套筒插入限位钻头打孔后，即可由导向套筒置钉式打孔后拿
去定位器1，直接拧入椎弓根螺钉，完成整个操作过程。