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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711008388.X (22)申请日 2017.10.25 (71)申请人 河南中医药大学 地址 450000 河南省郑州市郑东新区金水 东路156号 (72)发明人 岳宗进 于露 刘汝银 彭晓艳 鲁花 冯仲锴 王新立 王西彬 李云朋 许大勇 (74)专利代理机构 郑州市华翔专利代理事务所 (普通合伙) 41122 代理人 马鹏鹞 (51)Int.Cl. A61G 13/00(2006.01) A61G 13/10(2006.01) (54)发明名称 脊柱畸形矫正装置 (。
2、57)摘要 本发明提供一种脊柱畸形矫正装置， 本发明 可以通过操纵杆的动作同时操纵脊柱后路螺钉 连接器在水平位置的任意角度移动， 当需要倾斜 移动时不需要再单独水平和纵向移动达到倾斜 移动的目的了， 且手腕比手臂更加容易控制操纵 杆， 当操纵杆移动到指定位置时， 其通过平移丝 杠的精确控制达到脊柱某处的移动， 且可以实时 定位在当下位置。 而脊柱的升降是通过升降杆来 驱动升降丝杠实现的， 可以实时定位， 无论是升 降还是水平移动， 均是在同一处进行操作， 集约 化较强， 极大地方便了医生的快速操作， 眼看着 脊柱， 手直接动作即可实现任意角度的移动， 极 大的增强了脊柱移动的精确性和便利性。 。
3、权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 107616893 A 2018.01.23 CN 107616893 A 1.脊柱畸形矫正装置， 包括沿着手术床长度方向滑动设置的可上下升降的手术床固定 架 （1） ， 所述手术床固定架 （1） 上端沿着手术床宽度方向滑动设置有基座 （2） ， 其特征在于， 所述基座 （2） 内球铰接有竖向的操纵杆 （3） ， 所述基座 （2） 下方设有呈十字交错的转动连接 在基座 （2） 上的第一弧形片 （4） 和第二弧形片 （5） ， 所述第一弧形片 （4） 和第二弧形片 （5） 上 分别设有沿着弧形方向延伸的上下通透的滑动孔 （6） ， 所述操纵杆 （3） 。
4、的下端向下依次穿过 第一弧形片 （4） 和第二弧形片 （5） 的滑动孔 （6） ， 所述操纵杆 （3） 与滑动孔 （6） 侧壁之间紧密 接触且滑动配合， 第一弧形片 （4） 的一端和第二弧形片 （5） 的一端分别连接有转轴 （7） ， 转轴 （7） 上套装有大齿轮 （8） ， 大齿轮 （8） 捏合有小齿轮 （9） ， 小齿轮 （9） 内经光杠 （10） 连接有平移 丝杠 （11） ， 所述第一弧形片 （4） 处的平移丝杠 （11） 经第一丝杠螺母 （12） 连接有纵向滑轨 （13） ， 所述第二弧形片 （5） 的平移丝杠 （11） 经第二丝杠螺母 （14） 连接有横向滑轨 （15） ， 还包 。
5、括同时滑动连接在横向滑轨 （15） 和纵向滑轨 （13） 上的滑块 （16） ， 滑块 （16） 下端连接有可上 下伸缩的连接杆 （17） ， 所述连接杆 （17） 下端连接有脊柱后路螺钉连接器 （18） ， 所述操纵杆 （3） 内转动连接有上下端均伸出操纵杆 （3） 的升降杆 （19） ， 所述滑块 （16） 上转动连接有竖向 的升降丝杠 （20） ， 所述升降丝杠 （20） 经第三丝杠螺母 （21） 连接在连接杆 （17） 的下端， 还包 括升降传动杆 （22） ， 所述升降传动杆 （22） 具有可伸缩结构， 所述升降传动杆 （22） 的两端分 别经万向联轴器 （23） 连接在升降丝杠 （。
6、20） 的上端和升降杆 （19） 的下端。 2.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述手术床宽度方向两端分 别设有沿着其长度方向延伸的纵向滑道 （24） ， 所述手术床上方悬空设有横跨手术床的横向 滑道 （25） ， 所述横向滑道 （25） 经竖向的升降装置 （26） 连接在纵向滑道 （24） 上， 所述基座 （2） 滑动连接在横向滑道 （25） 上。 3.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述操纵杆 （3） 向上伸出基 座 （2） 的部分上设有手握部 （27） 。 4.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述升降杆 （19） 向上伸出。
7、操 纵杆 （3） 的上端连接有转动手柄 （28） 。 5.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述连接杆 （17） 包括第一套 筒 （1701） 和第一套筒 （1701） 内轴向滑动连接的第一活动杆 （1702） ， 脊柱后路螺钉连接器 （18） 连接在第一活动杆 （1702） 下端。 6.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述操纵杆 （3） 内设有上下 通透的穿过孔 （32） ， 所述升降杆 （19） 穿透穿过孔 （32） 且转动连接在操纵杆 （3） 上。 7.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述基座 （2） 有多个， 沿着手 术床。
8、长度和/或宽度方向排布。 8.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述升降丝杠 （20） 的上端和 升降杆 （19） 的下端经可伸缩的万向联轴器连接。 9.根据权利要求1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述连接杆 （17） 下端连接有 水平板 （31） ， 所述水平板 （31） 上设有两个横向间隔布置的长条孔， 所述长条孔内穿设有可 以沿着长条孔移动的紧固螺栓 （29） ， 所述紧固螺栓 （29） 下端穿过水平板 （31） 且连接脊柱后 路螺钉连接器 （18） ， 所述紧固螺栓 （29） 上旋拧有紧贴在水平板 （31） 下端的紧固螺母 （30） 。 10.根据权利要求。
9、1所述的脊柱畸形矫正装置， 其特征在于， 所述脊柱后路螺钉连接器 （18） 包括转动连接在连接杆 （17） 上的转筒， 所述转筒内设有内螺纹， 在脊柱后路螺钉头部 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107616893 A 2 外圆面上设置与内螺纹相配合的外螺纹。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107616893 A 3 脊柱畸形矫正装置 技术领域 0001 本发明涉及脊柱畸形矫正装置。 背景技术 0002 脊柱畸形是一类常见多发病， 由多种原因所导致， 可以单一或多种并存， 表现为侧 弯、 旋转、 前或后凸畸形、 僵直等形式， 各年龄段均可发病， 尤其好发于幼儿及青少年， 。
10、不但 影响外观， 更重要的是极易威胁心、 肺、 神经系统等功能， 严重危害人民身心健康。 很多一部 分病人需要手术进行矫正畸形。 0003 现有技术中对脊柱进行矫正的装置， 是将脊柱后路螺钉连接器固定在一个可以横 向、 纵向和上下提升的装置上， 其横向移动、 纵向移动和上下提升分别是单独设置的， 需要 在不同的地方分别调整横向、 纵向和上下提升， 医生在对脊柱矫正时需要来回移动来控制， 使得医生在调节脊柱的过程中不能一直盯着脊柱进行调节， 影响了矫正质量， 且在矫正过 程中横向和纵向的移动不能同时进行， 需要分别进行横向和纵向来达到所需要的位置， 不 能一部到位， 影响了脊柱的矫正， 有时需要。
11、来回调整， 增加了手术时间的长度， 降低了矫正 的精度。 发明内容 0004 针对上述情况， 为克服现有技术之缺陷， 本发明提供一种脊柱畸形矫正装置， 其精 度高， 可以实时定位， 且横向、 纵向和竖向的操纵部在同一处， 可以使得医生不用移动即可 以盯着脊柱进行位置的矫正， 且横向和纵向可以联动进行， 使得在水平方向无论任何角度 的矫正均可以一步到位， 增加了精度， 节省了手术时间。 0005 本发明包括沿着手术床长度方向滑动设置的可上下升降的手术床固定架， 所述手 术床固定架上端沿着手术床宽度方向滑动设置有基座， 所述基座内球铰接有竖向的操纵 杆， 所述基座下方设有呈十字交错的转动连接在基座。
12、上的第一弧形片和第二弧形片， 所述 第一弧形片和第二弧形片上分别设有沿着弧形方向延伸的上下通透的滑动孔， 所述操纵杆 的下端向下依次穿过第一弧形片和第二弧形片的滑动孔， 所述操纵杆与滑动孔侧壁之间紧 密接触且滑动配合， 第一弧形片的一端和第二弧形片的一端分别连接有转轴， 转轴上套装 有大齿轮， 大齿轮捏合有小齿轮， 小齿轮内经光杠连接有平移丝杠， 所述第一弧形片处的平 移丝杠经第一丝杠螺母连接有纵向滑轨， 所述第二弧形片的平移丝杠经第二丝杠螺母连接 有横向滑轨， 还包括同时滑动连接在横向滑轨和纵向滑轨上的滑块， 滑块下端连接有可上 下伸缩的连接杆， 所述连接杆下端连接有脊柱后路螺钉连接器， 所。
13、述操纵杆内转动连接有 上下端均伸出操纵杆的升降杆， 所述滑块上转动连接有竖向的升降丝杠， 所述升降丝杠经 第三丝杠螺母连接在连接杆的下端， 还包括升降传动杆， 所述升降传动杆具有可伸缩结构， 所述升降传动杆的两端分别经万向联轴器连接在升降丝杠的上端和升降杆的下端。 0006 本发明可以通过操纵杆的动作同时操纵脊柱后路螺钉连接器在水平位置的任意 角度移动， 当需要倾斜移动时不需要再单独水平和纵向移动达到倾斜移动的目的了， 且手 说 明 书 1/4 页 4 CN 107616893 A 4 腕比手臂更加容易控制操纵杆， 当操纵杆移动到指定位置时， 其通过平移丝杠的精确控制 达到脊柱某处的移动， 且。
14、可以实时定位在当下位置。 而脊柱的升降是通过升降杆来驱动升 降丝杠实现的， 可以实时定位， 无论是升降还是水平移动， 均是在同一处进行操作， 集约化 较强， 极大地方便了医生的快速操作， 眼看着脊柱， 手直接动作即可实现任意角度的移动， 极大的增强了脊柱移动的精确性和便利性。 附图说明 0007 图1为本发明纵向滑道、 升降装置、 横向滑道和基座之间的连接主视图。 0008 图2本发明的主视结构图 （拿掉纵向滑道和升降装置） 。 0009 图3为图2中所示的立体图。 0010 图4为本发明中基座、 操纵杆、 弧形片和平移丝杠之间的连接立体图。 0011 图5为本发明中连接杆连接到脊柱后路螺钉连。
15、接器的一实施例结构图。 0012 图6为本发明在操纵杆两侧夹持导向板的结构图。 具体实施方式 0013 以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。 0014 由图1至图6给出， 本发明的技术方案是， 包括沿着手术床长度方向滑动设置的可 上下升降的手术床固定架1， 所述手术床固定架1上端沿着手术床宽度方向滑动设置有基座 2， 其特征在于， 所述基座2内球铰接有竖向的操纵杆3， 所述基座2下方设有呈十字交错的转 动连接在基座2上的第一弧形片4和第二弧形片5， 所述第一弧形片4和第二弧形片5上分别 设有沿着弧形方向延伸的上下通透的滑动孔6， 所述操纵杆3的下端向下依次穿过第一弧形 片4和第。
16、二弧形片5的滑动孔6， 所述操纵杆3与滑动孔6侧壁之间紧密接触且滑动配合， 第一 弧形片4的一端和第二弧形片5的一端分别连接有转轴7， 转轴7上套装有大齿轮8， 大齿轮8 捏合有小齿轮9， 小齿轮9内经光杠10连接有平移丝杠11， 所述第一弧形片4处的平移丝杠11 经第一丝杠螺母12连接有纵向滑轨13， 所述第二弧形片5的平移丝杠11经第二丝杠螺母14 连接有横向滑轨15， 还包括同时滑动连接在横向滑轨15和纵向滑轨13上的滑块16， 滑块16 下端连接有可上下伸缩的连接杆17， 所述连接杆17下端连接有脊柱后路螺钉连接器18， 所 述操纵杆3内转动连接有上下端均伸出操纵杆3的升降杆19， 所。
17、述滑块16上转动连接有竖向 的升降丝杠20， 所述升降丝杠20经第三丝杠螺母21连接在连接杆17的下端， 还包括升降传 动杆22， 所述升降传动杆22具有可伸缩结构， 所述升降传动杆22的两端分别经万向联轴器 23连接在升降丝杠20的上端和升降杆19的下端。 0015 所述手术床宽度方向两端分别设有沿着其长度方向延伸的纵向滑道24， 所述手术 床上方悬空设有横跨手术床的横向滑道25， 所述横向滑道25经竖向的升降装置26连接在纵 向滑道24上， 所述基座2滑动连接在横向滑道25上。 本发明中的基座2可以在横向滑道25上 间隔设置多个， 而横向滑道25本身也可以沿着纵向滑道24设置多个， 以此来。
18、匹配不同的工 况。 而无论是升降装置26的升降、 升降装置26在纵向滑道24上滑行还是基座2在横向滑道25 上滑行， 其均是可以实时定位锁死的。 升降装置26可以为液压缸或电动推杆， 而升降装置26 在纵向滑道24上的滑动也可以是经液压缸或电动推杆驱动， 基座2在横向滑道25上的滑动 也可以是经液压缸或液压推杆驱动。 或者升降装置26连接在纵向滑道24上时， 在升降装置 说 明 书 2/4 页 5 CN 107616893 A 5 26下端穿透一个锁紧螺栓顶着纵向滑动用来锁死即可， 而在基座2上亦可以通过一个锁紧 螺栓来顶着横向滑动来达到锁死的效果。 0016 所述操纵杆3向上伸出基座2的部分。
19、上设有手握部27。 所述手握部27为围绕操纵杆 轴心线的母线为弧形的回转体。 弧形可以是内凹的弧形也可以是向外凸的弧形。 0017 所述升降杆19向上伸出操纵杆3的上端连接有转动手柄28。 所述转动手柄28为一 垂直升降杆19的圆杆。 0018 所述连接杆17包括第一套筒1701和第一套筒1701内轴向滑动连接的第一活动杆 1702， 脊柱后路螺钉连接器18连接在第一活动杆1702下端。 第一活动杆1702只能沿着第一 套筒1701轴向移动而不能相对转动， 只需要在第一套筒1701内设置两个沿着第一套筒1701 轴向延伸的两端封闭的滑槽， 然后在第一活动杆1702上设置两个滑板， 将滑板滑动连。
20、接在 滑槽内即可。 升降传动杆22也可以由套筒和套筒内轴向滑动连接的活动杆构成， 套筒和活 动杆之间只能伸缩而不能转动， 结构也是设置滑槽和滑板即可。 0019 所述操纵杆3内设有上下通透的穿过孔32， 所述升降杆19穿透穿过孔32且转动连 接在操纵杆3上。 关于此处的转动连接可以是经操纵杆上下端的轴承来达到转动连接的目 的。 或者是通过在穿过孔内设置环形滑槽， 然后在升降杆19上设置环形滑片， 将滑片转动连 接在环形滑槽内即可。 升降杆19只能在操纵杆3内转动而不能轴向移动。 0020 所述基座2有多个， 沿着手术床长度和/或宽度方向排布。 0021 所述升降丝杠20的上端和升降杆19的下端。
21、经可伸缩的万向联轴器连接。 0022 所述连接杆17下端连接有水平板31， 所述水平板31上设有两个横向间隔布置的长 条孔， 所述长条孔内穿设有可以沿着长条孔移动的紧固螺栓29， 所述紧固螺栓29下端穿过 水平板31且连接脊柱后路螺钉连接器18， 所述紧固螺栓29上旋拧有紧贴在水平板31下端的 紧固螺母30。 长条孔使得可以根据脊柱的宽度来调节两个脊柱后路螺钉连接器18的相对间 距。 脊柱后路螺钉连接器18在同一个连接杆下端可以是沿着手术床宽度方向并排设置的两 个， 也可以是沿着手术床长度方向间隔设置的多组， 每组都是沿着手术床宽度方向并排设 置的两个。 根据具体需要进行设定即可。 0023 。
22、所述脊柱后路螺钉连接器18包括转动连接在连接杆17上的转筒， 所述转筒内设有 内螺纹， 在脊柱后路螺钉头部外圆面上设置与内螺纹相配合的外螺纹。 使用时， 将脊柱后路 螺钉固定在脊椎上， 然后将转筒套在螺钉头部经内外螺纹将两者拧紧即可。 0024 本发明中第一弧形片4和第二弧形片5上下交错布置， 两者可以在上下位置有一定 的间隔。 操纵杆3可以沿着滑动孔滑动， 而操纵杆与滑动孔侧壁紧密接触使得操纵杆带动弧 形片移动时没有虚位。 滑块横向滑动连接在横向滑轨上且纵向滑动连接在纵向滑轨上。 第 一丝杠螺母和第二丝杠螺母分别经连杆连接纵向滑轨和横向滑轨。 0025 本发明使用时， 通过手术床固定架1和基。
23、座2带动脊柱后路螺钉连接器18的上下、 前后和左右移动， 将其移动到需要连接脊柱的位置即可。 将脊柱后路螺钉连接器18连接在 脊柱后路螺钉上， 如果需要上下移动脊柱， 则手持转动手柄28， 转动升降杆19， 经过升降杆 19带动升降传动杆22转动， 升降传动杆22带动升降丝杠20转动， 升降丝杠20经第三丝杠螺 母21带动连接杆17下部的第一活动杆1702上下移动， 第一活动杆1702带动脊柱后路螺钉连 接器18上下移动， 进而经过脊柱后路螺钉带动脊柱上下移动， 由于升降丝杠20和升降杆19 之间经过可伸缩的万向联轴器连接， 因此即使是升降杆19和升降丝杠20之间不是同轴的， 说 明 书 3/。
24、4 页 6 CN 107616893 A 6 亦可以进行传动。 当需要对脊柱进行平面方向的前后、 左右或前后左右同时移动时， 只需要 手持手握部27， 眼睛观察脊柱， 手腕用力操作手握部27， 由于手握部27连接的操纵杆3是球 铰接在基座2上的， 因此手握部27可以相对基座2前后或左右或在平面上倾斜移动， 进而带 动操纵杆3移动， 操纵杆3的移动可以带动第一弧形片4或第二弧形片5移动， 当带动第一弧 形片4移动时， 操纵杆3在第二弧形片5的滑动孔6内滑动， 此时的第一弧形片4经转轴带动其 连接平移丝杠11转动， 经第一丝杠螺母12带动纵向滑轨13横向移动， 纵向滑轨13经滑块带 动连接连接杆1。
25、7移动， 连接杆17经脊柱后路螺钉连接器18带动脊柱进行横向移动， 此时的 滑块16在横向滑轨15上滑动， 此时的升降丝杠20带动升降传动杆22移动， 由于升降传动杆 22为可伸缩且两端连接有万向联轴器23， 因此升降传动杆22的移动不受限制。 当第二弧形 片5移动时， 则原理与第一弧形片4一样。 当第一弧形片4和第二弧形片5同时移动时， 此时第 一丝杠螺母12和第二丝杠螺母14同时动作， 带动脊柱朝着指定的方向移动。 由于操纵杆3可 以在水平面上任意角度摆动， 其摆动不受限制， 且通过手腕用力对其进行操作， 控制力强 （控制精确度超过传统的通过手臂用力推动或拉动操纵部在水平面上平移的方式） 。
26、， 当医生 指定位置后， 其操纵杆3的位移转换为平移丝杠11的转动， 进而转换为丝杠螺母的移动， 也 就是说操纵杆3的移动决定了丝杠的转动， 水平方向的两个丝杠的同时运动决定了脊柱后 路螺钉连接器18的进给方向和角度， 可以控制脊柱直接进行倾斜角度的移动， 进给精确， 且 可以实时自锁， 保证了脊柱的矫正。 而脊柱的水平移动不影响脊柱升降结构， 当脊柱水平移 动的前后需要升降时， 可以转动升降杆19， 通过万向联轴器将转动传递给升降丝杠20， 来控 制脊柱后路螺钉连接器18的升降。 本发明中的升降杆19的转动也可以伺服电机来进行精确 的控制。 0026 本发明的又一实施例， 如图6所示， 可以。
27、通过在基座2上可拆卸设置以操纵杆3为中 心的环形滑轨33， 在环形滑轨33上滑动连接有两个滑动件34， 所述还包括平行设置的夹持 在操纵杆3两侧的导向板35， 所述导向板35和滑动件34之间经固定杆36连接， 在滑动件34上 端旋拧有向下可以抵触到环形滑轨33上的定位螺栓37。 优选的， 在两个导向板35的前后两 端之间分别连接有支撑杆38。 支撑杆38可以保持两个导向板35保持平行状态。 在使用时， 如 果医生的手臂控制不精确， 可以设置上述结构， 经过预先演练设置好两导向板35的角度， 然 后拧紧定位螺栓37， 将两个导向板35之间的滑道固定， 使用时， 只需要沿着两个导向板35之 间的滑。
28、道摆动操纵杆3即可实现将脊柱的某一处按照预先固定的方向进行移动， 精度高， 一 步到位， 不用再反复的进行调整。 0027 本发明中的第一丝杠螺母12和第二丝杠螺母均滑动连接有与其平移丝杠11水平 的导向杠， 导向杠固定在基座2上即可。 平移丝杠11的一端连接在光杠10上， 光杠10转动连 接在基座2上， 另一端可以转动连接竖板， 经竖板支撑平移丝杠11的自由端， 竖版固定在基 座2上即可。 大齿轮和小齿轮的捏合， 大齿轮的分度圆直径大于小齿轮的分度圆直径， 大小 齿轮的捏合使得扩大丝杠的转速大于转轴的转速， 使得转速扩大， 也就是通过手腕移动操 纵杆3时， 脊柱后路固定螺钉的移动范围大于手腕。
29、的移动范围。 升降丝杠20可以转动连接在 滑块上， 也可以转动连接在连接杆17的第一套筒1701上。 本发明中将第一齿轮命名为大齿 轮， 将第二齿轮命名为小齿轮， 只是为了更加明了的区别出两个齿轮的相对大小。 说 明 书 4/4 页 7 CN 107616893 A 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/5 页 8 CN 107616893 A 8 图3 说 明 书 附 图 2/5 页 9 CN 107616893 A 9 图4 说 明 书 附 图 3/5 页 10 CN 107616893 A 10 图5 说 明 书 附 图 4/5 页 11 CN 107616893 A 11 图6 说 明 书 附 图 5/5 页 12 CN 107616893 A 12 。