本發(fā)明涉及微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)及其在脊柱微創(chuàng)定位中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

微創(chuàng)外科手術(shù)是應(yīng)用先進的工具(如計算機、特殊的穿刺導(dǎo)針、特殊的拉鉤和影像設(shè)備)，通過特殊的手術(shù)入路完成傳統(tǒng)的手術(shù)，以達到對患者產(chǎn)生最少的組織損傷、最輕的心理影響、最快的康復(fù)和最好的手術(shù)效果。

脊柱微創(chuàng)手術(shù)是近年來興起的治療各種脊柱疾病(如骨質(zhì)疏松性壓縮性骨折、脊柱創(chuàng)傷性骨折、腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄癥等)的手術(shù)方法，它具有切口小、創(chuàng)傷小、手術(shù)時間短、術(shù)后效果佳等多個優(yōu)點。但也有缺點，該手術(shù)的一個關(guān)鍵是進行準(zhǔn)確定位，包括皮膚切口、手術(shù)路徑及病變所在部位等。如果定位不準(zhǔn)確，有可能造成更加嚴重的損傷，如損傷周圍重要的神經(jīng)、血管等。既往的各種體表標(biāo)志定位、金屬標(biāo)記定位等方法定位不夠準(zhǔn)確、手術(shù)過程中需要多次透視；既增加了手術(shù)時間，又使醫(yī)護人員及患者多次暴露在X線輻射下，遭受較常規(guī)手術(shù)數(shù)倍甚至數(shù)十倍劑量的X射線照射。

微創(chuàng)脊柱外科是今后的發(fā)展方向，其中一項主要的操作為經(jīng)皮螺釘內(nèi)固定。目前現(xiàn)有的內(nèi)固定技術(shù)，要么切開直視下，要么在X線連續(xù)透視下完成，對患者或醫(yī)務(wù)人員造成極大傷害?，F(xiàn)有的定位器、瞄準(zhǔn)器、導(dǎo)向器均不能達到精確的目的，目前僅有計算機輔助導(dǎo)航系統(tǒng)能解決這一難題，而手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴(約400萬/套)，學(xué)習(xí)曲線長，準(zhǔn)確性也有待提高。

另外一項脊柱外科微創(chuàng)技術(shù)為脊柱內(nèi)窺鏡手術(shù)，用于治療腰椎間盤突出癥等。但該手術(shù)須使手術(shù)器械經(jīng)皮直接穿刺、準(zhǔn)確地到達“安全三角工作區(qū)”，才能在內(nèi)窺鏡下安全順利地進行突出腰椎間盤的切除手術(shù)。穿刺定位的準(zhǔn)確與否，決定了整個手術(shù)順利與否、甚至是決定手術(shù)成敗的關(guān)鍵。整個穿刺過程是在C形臂X線機透視監(jiān)控下進行的，穿刺時間越長、次數(shù)越多，意味著術(shù)者和患者的X線暴露量明顯增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在提供一種脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)及其在脊柱微創(chuàng)定位中的應(yīng)用，從而使得脊柱微創(chuàng)手術(shù)的定位更加準(zhǔn)確，縮短了手術(shù)時間，同時也避免了醫(yī)護人員過多地暴露于輻射下。

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)，用于將穿刺針定位至預(yù)定的穿刺方位，包括：底座；z軸導(dǎo)向桿，沿z軸方向設(shè)置在底座上；用于標(biāo)識z軸位置的z軸標(biāo)尺；沿x軸方向延伸的第一刻度尺以及能夠沿第一刻度尺滑動的第一游標(biāo)，第一刻度尺連接至z軸導(dǎo)向桿并能夠沿z軸導(dǎo)向桿在z軸方向上移動；沿y軸方向延伸的第二刻度尺以及能夠沿第二刻度尺滑動的第二游標(biāo)，第二刻度尺連接至第一游標(biāo)并能夠隨第一游標(biāo)移動；固定連接至第二游標(biāo)的第一角度盤，其在x-z平面內(nèi)延伸并具有用于標(biāo)識角度的刻度；第一轉(zhuǎn)動件，其連接至第二游標(biāo)并能夠相對于第二游標(biāo)沿與y軸平行的第一中心轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動；固定連接至第一轉(zhuǎn)動件的第二角度盤，其在垂直于第一角度盤的平面內(nèi)延伸并具有用于表示角度的刻度；第二轉(zhuǎn)動件，其與第一轉(zhuǎn)動件連接成能夠沿垂直于第二角度盤的第二轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動；與第二轉(zhuǎn)動件連接的指示針，其能夠隨第二轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動，并且鄰近于第二角度盤布置，以標(biāo)識第二轉(zhuǎn)動件相對于第二角度盤的轉(zhuǎn)動角度；針夾持器，其連接至第二轉(zhuǎn)動件并用于保持穿刺針。

進一步地，第二角度盤鄰近第一角度盤布置，以使得第二角度盤在第一角度盤上的投影能夠用于標(biāo)識第一轉(zhuǎn)動件相對于第一角度盤的轉(zhuǎn)動角度。

進一步地，第一角度盤由透明或半透明材料制成；可選地，第二角度盤由透明或半透明材料制成。

進一步地，第二轉(zhuǎn)動件與針夾持器形成為一個整體。

進一步地，第二游標(biāo)包括一沿x軸方向延伸的凸出部，第一角度盤和第一轉(zhuǎn)動件布置在凸出部處，以使得第一轉(zhuǎn)動件遠離第二刻度尺；可選地，第一轉(zhuǎn)動件包括與第一角度盤連接的連接軸以及套設(shè)在連接軸上的塊體。

進一步地，還包括沿x軸方向延伸的x軸導(dǎo)向桿，x軸導(dǎo)向桿的第一端可活動地固定在z軸導(dǎo)向桿上并可沿著z軸導(dǎo)向桿移動；x軸導(dǎo)向桿的第二端通過連接塊與第一刻度尺連接；可選地，x軸導(dǎo)線桿上設(shè)有刻度。

進一步地，底座設(shè)置成能夠可拆卸地連接至用于進行穿刺的操作臺。

進一步地，底座包括一沿y軸方向延伸的y軸導(dǎo)向桿，其中，z軸導(dǎo)向桿可滑動地連接至y軸導(dǎo)向桿；可選地，y軸導(dǎo)向桿設(shè)有刻度。

進一步地，z軸標(biāo)尺形成在z軸導(dǎo)向桿的表面，或者z軸標(biāo)尺獨立于z軸導(dǎo)向桿，并設(shè)置在底座(20)上。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)在脊柱微創(chuàng)定位中的應(yīng)用，包括以下步驟：提供上述任一種的脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)；沿x軸方向拍攝第一x光圖片，記錄位于骨頭表面上的第一穿刺點和位于骨頭內(nèi)部的第二穿刺點在y-z平面內(nèi)的第一位置信息；沿y軸方向拍攝第二x光圖片，記錄位于骨頭表面上的第一穿刺點和位于骨頭內(nèi)部的第二穿刺點在x-z平面內(nèi)的第二位置信息；根據(jù)第一位置信息和第二位置信息確定待定位的方向和角度；調(diào)整脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)使得穿刺針與定位的方向和角度一致。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)是根據(jù)兩點確定一條直線，并且空間里點的位置可用三維坐標(biāo)表達的原理制成的。采用該脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)，可以避免在微創(chuàng)手術(shù)過程中穿刺鉆孔時位置不準(zhǔn)確而造成重要組織損傷或內(nèi)固定位置不精確導(dǎo)致固定不穩(wěn)、失敗等現(xiàn)象，降低了患者手術(shù)的風(fēng)險，從而使得脊柱微創(chuàng)手術(shù)的定位更加準(zhǔn)確，減少醫(yī)護人員的輻射，縮短手術(shù)時間，市場前景無可估量。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明一種實施例的脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)放大圖；以及

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一種實施例的第一角度盤和第二角度盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，本發(fā)明提供了一種用于將穿刺針10定位至預(yù)定的穿刺方位的脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括底座20以及可滑動地套設(shè)在底座20上的z軸導(dǎo)向桿30、第一刻度尺40、第二刻度尺50、第一角度盤60和第二角度盤70。

具體地，如圖1所示，底座20包括用于固定底座20的兩個固定夾21和 沿y軸方向延伸的y軸導(dǎo)向桿22，這樣底座20就可以設(shè)置成能夠可拆卸地連接至用于進行穿刺的操作臺。y軸導(dǎo)向桿22位于兩個固定夾21之間。在y軸導(dǎo)向桿22上套設(shè)有豎直導(dǎo)向座23，z軸導(dǎo)向桿30通過豎直導(dǎo)向座23可滑動地連接至y軸導(dǎo)向桿22。可以通過豎直導(dǎo)向座23進而調(diào)節(jié)z軸導(dǎo)向桿30，從而使得z軸導(dǎo)向桿30可以在水平粗調(diào)導(dǎo)桿22上自由地滑動。優(yōu)選地，y軸導(dǎo)向桿22上設(shè)有刻度。

為了標(biāo)示z軸方向上移動的距離，該脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)還包括用于標(biāo)識z軸位置的z軸標(biāo)尺301。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖2所示，該z軸標(biāo)尺301獨立于z軸導(dǎo)向桿30，且與其相互平行。z軸標(biāo)尺301與z軸導(dǎo)向桿30均設(shè)置在水平粗調(diào)導(dǎo)桿22上，并且z軸標(biāo)尺301可以是套設(shè)并通過螺釘固定在水平粗調(diào)導(dǎo)桿22上。在本發(fā)明的一個未示出的實施例中，z軸標(biāo)尺301也可以是形成在z軸導(dǎo)向桿30的表面，即在z軸導(dǎo)向桿30的表面上設(shè)置有刻度。

如圖1所示，在z軸導(dǎo)向桿30上設(shè)有沿x軸方向延伸的x軸導(dǎo)向桿401。其中，x軸導(dǎo)向桿401的第一端可活動地固定在z軸導(dǎo)向桿30上并可沿著z軸導(dǎo)向桿30在z軸方向上移動，x軸導(dǎo)向桿401的第二端通過連接塊402與第一刻度尺40連接。優(yōu)選地，x軸導(dǎo)線桿401上可以設(shè)有刻度。在本發(fā)明的其它實施例中，當(dāng)?shù)谝豢潭瘸?0足夠長時，也可以將第一刻度尺40直接連接至z軸導(dǎo)向桿30，這樣就可以不用再設(shè)置x軸導(dǎo)向桿401，減少了工藝流程。

如圖1和圖2所示，第一刻度尺40的一端沿x軸方向延伸，另一端通過緊固件連接至z軸導(dǎo)向桿30上，并能夠沿z軸導(dǎo)向桿30在z軸方向上移動。在一個實施例中，緊固件可以為螺栓。在第一刻度尺40上可以設(shè)有能夠沿其滑動的第一游標(biāo)41。第一游標(biāo)41可以具有通孔(圖中未標(biāo)示出)，第二刻度尺50連接至第一游標(biāo)41并能夠隨第一游標(biāo)41移動。具體地，第二刻度尺50套設(shè)在第一游標(biāo)41的通孔內(nèi)并固定在其上。第二刻度尺50沿與x軸方向垂直的y軸方向延伸，其上同樣也設(shè)有能夠沿其滑動的第二游標(biāo)51。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，該脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)還包括第一轉(zhuǎn)動件71，80。第一轉(zhuǎn)動件71，80連接至第二游標(biāo)51并能夠相對于第二游標(biāo)51沿與y軸平行的第一中心轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。具體地，第二游標(biāo)51包括一沿x軸方向延伸的凸出部(圖中未示出)，第一角度盤60和第一轉(zhuǎn)動件71，80布置在凸出部處，以使得第一轉(zhuǎn)動件遠離第二刻度尺50，避免對第二刻度尺50造成影響。第一轉(zhuǎn)動件71，80包括與第一角度盤60連接的連接軸80以及套設(shè)在連接軸80上的塊體71。在本發(fā)明的一種典型實施例中，連接軸80通過螺栓固定在第 二游標(biāo)51上，套設(shè)在連接軸80上的塊體71可以繞著連接軸80旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的另一種典型實施例中，連接軸80與套設(shè)在其上的塊體71為固定連接，且不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，連接軸80可以通過調(diào)節(jié)將其固定在第二游標(biāo)51上的螺栓從而進行旋轉(zhuǎn)。

第一角度盤60可以是通過位于其下方的支座固定連接至第二游標(biāo)51的凸出部上，并且第一角度盤60在x-z平面內(nèi)延伸并具有用于標(biāo)識角度的刻度。第二角度盤70固定連接至第一轉(zhuǎn)動件71，80的塊體71上，且第二角度盤70在垂直于第一角度盤60的平面內(nèi)延伸并具有用于表示角度的刻度。

優(yōu)選地，第二角度盤70鄰近第一角度盤60布置，以使得第二角度盤70在第一角度盤60上的投影能夠用于標(biāo)識第一轉(zhuǎn)動件71，80相對于第一角度盤60的轉(zhuǎn)動角度。圖3為第一角度盤和第二角度盤的結(jié)構(gòu)示意圖，從上可以清晰地讀出角度示數(shù)。其中，第一角度盤60可以由透明或半透明材料制成，這樣即使在第一角度盤60的背面依然也可以看到第二角度盤70在其上的投影所指示角度的示數(shù)。在本發(fā)明的一個實施例中，第二角度盤70也可以由透明或半透明材料制成，這樣可以在任何方位或者角度均能夠清晰地讀出第一角度盤60和第二角度盤70的示數(shù)，提高了工作效率。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，如圖2所示，該脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)還包括第二轉(zhuǎn)動件92。第二轉(zhuǎn)動件92與第一轉(zhuǎn)動件71，80連接成能夠沿垂直于第二角度盤70的第二轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。指示針93與第二轉(zhuǎn)動件92連接且能夠隨第二轉(zhuǎn)動件92轉(zhuǎn)動。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，如圖2所示，指示針93鄰近于第二角度盤70布置，以更清晰地標(biāo)識第二轉(zhuǎn)動件92相對于第二角度盤70的轉(zhuǎn)動角度。

如圖2所示，脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)還包括連接至第二轉(zhuǎn)動件92并用于保持穿刺針10的針夾持器91。具體地，針夾持器91設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動件92的圓形通孔內(nèi)。在一個實施例中，第二轉(zhuǎn)動件92與針夾持器91可以形成為一個整體。在其他實施例中，第二轉(zhuǎn)動件92與針夾持器91也可以通過螺紋連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)在脊柱微創(chuàng)定位中的應(yīng)用，包括以下步驟：首先，提供上述任一種脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)。當(dāng)患者躺在手術(shù)床上或者操作臺上時，確定脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)中的三維方向，之后沿x軸方向拍攝第一x光圖片，記錄位于骨頭表面上的第一穿刺點和位于骨頭內(nèi)部的第二穿刺點在y-z平面內(nèi)的第一位置信息；再沿y軸方向拍攝第二x光圖片，記錄位于骨頭表面上的第一穿刺點和位于骨頭內(nèi)部的第二穿刺點在x-z平 面內(nèi)的第二位置信息；根據(jù)第一位置信息和第二位置信息確定待定位的方向和角度；以及調(diào)整脊柱微創(chuàng)定位系統(tǒng)使得穿刺針10與定位的方向和角度一致。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。