一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置製造方法
2024-04-08 04:08:05
一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置製造方法
【專利摘要】本發明主要涉及一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，由植入人體的生長棒和置於體外的控制器組成，生長棒包括同軸向依次連接的固定棒、生長節和延長棒，生長節為內壁設有螺紋的圓管，延長棒一端插設在生長節內，另一端伸出生長節外，且插設在生長節內的延長棒一端連接有驅動裝置，驅動裝置具有一個可轉動的磁鐵Ⅰ和一個通過驅動螺紋與生長節配合的轉動部件，磁鐵Ⅰ通過減速器及連接軸與延長棒傳動連接；所述的控制器設有磁鐵Ⅱ和磁鐵Ⅲ，磁鐵Ⅱ和磁鐵Ⅲ由電動機驅動轉動，進而通過磁力控制磁鐵Ⅰ轉動。本發明中的生長棒利用磁鐵的磁力隨脊柱的生長逐漸延長，有效避免了重複進行手術，減少了對患者的創傷，並降低了患者的經濟負擔。
【專利說明】一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於醫療器械領域，主要涉及一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術】
[0002]人體脊柱在生長發育過程中，可因先天或後天因素出現脊柱側凸、前凸、後凸等畸形。脊柱畸形可引起外形不美觀，降低勞動能力，可導致胸腔、腹腔及骨盆腔的容積量減小，影響心肺等相應臟器功能，影響壽命，可引起脊柱疼痛及肢體疼痛等。因此，如何有效的對脊柱畸形進行矯正一直是醫學工作者致力於解決的問題。目前，脊柱矯形所採用的手術矯正方案一般情況下是:待脊柱生長發育停止後通過手術方式將釘棒等內固定系統植入體內，將脊柱一次性矯形並固定融合，由於此類手術是一次性矯形固定融合，故該手術對於嚴重畸形病人由於手術風險和難度的原因不能完全矯正畸形，由於固定棒的長度是固定不變的，所以此類手術只適用於脊柱生長發育停止或基本停止的病人，然而大部分脊柱畸形病人都需要在生長發育高峰來臨之前，也就是畸形尚未發展到較嚴重階段進行治療，如將該手術方法應用於正處在生長發育中的病人，不但限制了脊柱的生長發育，而且易出現曲軸現象畸形等不良反應，因此需要發明一種新的手術方案或新的固定器械來解決上訴弊端，近些年出現了多種非融合手術技術，臨床常用的是後路生長棒技術，生長棒技術可控制及矯正畸形，保證脊柱及臟器的生長發育，該技術根據生長保留的不同技術方法.提出了「人工撐開型、自動滑移型」兩種分類，人工撐開型需`分階段通過多次手術完成，且存在包括內固定失敗特別是脫鉤與斷棒、傷口感染、皮膚破損、自發性融合等多方面併發症。自動滑移型成功的避免了人工撐開型的多次手術等缺點，但其固定的可靠性及其矯形功能及效果大大降低。因此，如何提供一種即可以避免脊柱融合又可以避免多次手術調節且矯形效果可靠的脊柱內植入物是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，該裝置將生長棒一次性植入人體內，之後可以根據需要通過在體外遙控控制器驅動生長棒在體內自動調節長度，不但可隨著脊柱生長，並且可產生一定的撐開或壓縮力量，具有持續矯形作用，矯形效果可靠，有效避免了重複手術，減少對患者的創傷，並且降低了患者的心理及經濟負擔。
[0004]本發明實現上述目的採用的技術方案是:一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，由植入人體的生長棒和置於體外的控制器組成，生長棒沿脊柱長度方向設置，控制器用於驅動生長棒在人體內伸縮，生長棒包括同軸向依次連接的固定棒、生長節和延長棒，生長節為內壁設有螺紋的圓管，延長棒一端插設在生長節內，另一端伸出生長節外，且插設在生長節內的延長棒一端連接有驅動裝置，驅動裝置具有一個可轉動的磁鐵I和一個通過驅動螺紋與生長節配合的轉動部件，磁鐵I通過減速器及連接軸與延長棒傳動連接；所述的控制器設有磁鐵II和磁鐵III，磁鐵II和磁鐵III由電動機驅動轉動，進而通過磁力控制磁鐵I轉動。
[0005]所述的生長棒的兩端分別通過螺釘與脊柱連接。
[0006]所述的生長節的螺紋圓管內壁開設有沿軸向的凹槽，所述的延長棒位於生長節內的外壁設有與凹槽相配合的凸稜。
[0007]所述的轉動部件為驅動裝置的外殼，且驅動螺紋設置在外殼上。
[0008]所述的轉動部件為設有驅動螺紋的套管，並固定套設在連接軸上。
[0009]所述的磁鐵1、磁鐵II和磁鐵III均為可沿軸向自由轉動的磁鐵。
[0010]所述的控制器設有殼體，殼體內連接的電動機的輸出軸通過主動齒輪驅動兩個從動齒輪，兩個從動齒輪分別連接同軸轉動的磁鐵II和磁鐵III。
[0011 ] 所述的減速器為行星減速器。
[0012]本發明的有益效果
本發明提供的脊柱固定與矯形裝置中的生長棒利用磁鐵的磁場作用獲得動力來源，使生長棒在脊柱非融合情況下可以隨脊柱的生長逐漸延長，並能夠產生撐開或壓縮力量，具有持續矯正畸形作用。生長棒可以在體內自動調節長度，可有效避免重複進行手術對病人的創傷，減低患者的心理和經濟負擔，降低脊柱畸形導致的致殘率，增加病人的勞動能力，減輕國家和社會負擔。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明中生長 棒的結構示意圖；
圖2為本發明中生長棒沿A-A方向的剖視圖；
圖3為本發明中延長棒的結構示意圖；
圖4為本發明中控制器的主視圖；
圖5為本發明中控制器的俯視圖；
圖6為本發明中控制器的右視圖；
圖7為本發明中磁原理示意圖；
附圖標記:1、固定棒，2、生長節，3、延長棒，4、凹槽，5、凸稜，6、驅動裝置，601、驅動螺紋，602、磁鐵I，603、減速器，7、連接軸，8、殼體，9、電動機，10、主動齒輪，11、從動齒輪，12、磁鐵 II，13、磁鐵 III。
【具體實施方式】
[0014]如圖1-6所示:一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，由植入人體的生長棒和置於體外的控制器組成，生長棒沿脊柱長度方向設置，控制器用於驅動生長棒在人體內伸縮，生長棒包括同軸向依次連接的固定棒1、生長節2和延長棒3，生長節2為內壁設有螺紋的圓管，延長棒3 —端插設在生長節2內，另一端伸出生長節2外，且插設在生長節2內的延長棒3 —端連接有驅動裝置6，驅動裝置6具有一個可轉動的磁鐵I 602和一個通過驅動螺紋601與生長節2配合的轉動部件，磁鐵I 602通過減速器603及連接軸7與延長棒3傳動連接；
所述的控制器設有磁鐵II 12和磁鐵III 13，磁鐵II 12和磁鐵III 13由電動機9驅動轉動，進而通過磁力控制磁鐵I 602轉動。
[0015]所述的生長棒的兩端分別通過螺釘與脊柱連接，螺釘為椎弓根螺釘。所述的生長節2的螺紋圓管內壁開設有沿軸向的凹槽4，所述的延長棒3位於生長節2內的外壁設有與凹槽4相配合的凸稜5，凹槽4和凸稜5分別為兩條。
[0016]所述的轉動部件為驅動裝置6的外殼，且驅動螺紋601設置在外殼上；或者轉動部件為設有驅動螺紋601的套管，並固定套設在連接軸7上。
[0017]所述的控制器設有殼體8，殼體8內連接的電動機9的輸出軸通過主動齒輪10驅動兩個從動齒輪11，兩個從動齒輪11分別連接同軸轉動的磁鐵II 12和磁鐵III 13。磁鐵I 602、磁鐵II 12和磁鐵III 13均為可沿軸向自由轉動的磁鐵。
[0018]所述的減速器603為行星減速器，行星減速器的直徑為6_。
[0019]如圖1-7所示，本發明提供的一種能夠在體內自動延長的脊柱矯形裝置的工作原理:本裝置通過電動機9控制主動齒輪10，主動齒輪10帶動兩個從動齒輪11運轉，從而使磁鐵II 12和磁鐵III 13發生運轉，磁鐵II 12使磁場發生規律性變化，帶動生長棒中的磁鐵I 602發生定向轉動，磁鐵I 602的轉速經減速器603減速後，利用作用力與反作用力原理帶動驅動裝置6相對於生長節2和延長棒3旋轉，產生驅動力，驅動力傳給延長棒3使延長棒3伸出生長節2的部位延長，從而實現生長棒延長。如果出現生長棒延伸過長可改變磁鐵II 12和磁鐵III13的運轉方向，從而帶動生長棒中的磁鐵I 602發生反向轉動，以帶動驅動裝置6沿生長節2內壁的螺紋向裡旋轉。
[0020]本發明的使用方法:首先進行一次手術，將生長棒置入人體，生長棒的固定棒I和延長棒3分別與需要矯形的畸形脊柱節段的兩端固定，進行適當的脊柱矯形固定，延長棒3連接驅動裝置6的一端穿設在生長節2內，手術完成後根據臨床需要，開啟體外操控的控制器，控制器置於人體脊背處與生長棒對應的位置，控制器可緊貼皮膚使用，也可高於脊背皮膚一定距離使用；控制器的磁鐵II 12和磁鐵III 13發生運轉產生的磁場規律變化驅動生長棒中的磁鐵I 602發生轉動，磁鐵I 602的轉速經減速器603減速後，帶動驅動裝置6沿生長節2內壁的螺紋向外旋轉，驅動力傳給延長棒3使延長棒3伸出生長節2的部位延長，從而實現生長棒延長。
【權利要求】
1.一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:由植入人體的生長棒和置於體外的控制器組成，生長棒沿脊柱長度方向設置，控制器用於驅動生長棒在人體內伸縮，生長棒包括同軸向依次連接的固定棒(I)、生長節(2)和延長棒(3)，生長節(2)為內壁設有螺紋的圓管，延長棒(3)—端插設在生長節(2)內，另一端伸出生長節(2)外，且插設在生長節(2 )內的延長棒(3 ) —端連接有驅動裝置(6 )，驅動裝置(6 )具有一個可轉動的磁鐵I (602)和一個通過驅動螺紋(601)與生長節(2)配合的轉動部件，磁鐵I (602)通過減速器(603)及連接軸(7)與延長棒(3)傳動連接； 所述的控制器設有磁鐵II (12 )和磁鐵III (13 )，磁鐵II (12 )和磁鐵III (13 )由電動機(9 )驅動轉動，進而通過磁力控制磁鐵I (602)轉動。
2.如權利要求1所述的一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:所述的生長棒的兩端分別通過螺釘與脊柱連接。
3.如權利要求1所述的一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:所述的生長節(2)的螺紋圓管內壁開設有沿軸向的凹槽(4)，所述的延長棒(3)位於生長節(2)內的外壁設有與凹槽(4)相配合的凸稜(5)。
4.如權利要求1所述的一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:所述的轉動部件為驅動裝置(6)的外殼，且驅動螺紋(601)設置在外殼上。
5.如權利要求1所述的一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:所述的轉動部件為設有驅動螺紋(601)的套管，並固定套設在連接軸(7)上。
6.如權利要求1所述的一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:所述的磁鐵I (602)、磁鐵II (12)和磁鐵III(13)均為可沿軸向自由轉動的磁鐵。
7.如權利要求1所述的一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:所述的控制器設有殼體(8),殼體(8)內連接的電動機(9)的輸出軸通過主動齒輪(10)驅動兩個從動齒輪(11)，兩個從動齒輪(11)分別連接同軸轉動的磁鐵II (12)和磁鐵III(13)。
8.如權利要求1所述的一種能夠在體內自動伸縮的脊柱固定和矯形裝置，其特徵在於:所述的減速器(603)為行星減速器。
【文檔編號】A61B17/70GK103494636SQ201310434505
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】李登宇, 李志偉, 張麗麗, 張曉輝 申請人:李登宇