用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针的制作方法

本技术涉及医疗器械，具体涉及一种用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针。

背景技术：

1、椎弓根钉内固定术是脊柱外科的核心技术，其通过将螺钉经椎弓根植入椎体，从而实现对脊柱三柱的可靠固定，为脊柱融合、畸形矫正及骨折复位提供稳定的力学支撑。椎弓根钉很少单独使用，而是以一组（通常是4、6、8个甚至更多）的形式出现，通过一组椎弓根钉与连接棒构建一个稳定、坚固的立体框架结构，提供坚固的力学环境以促进骨融合，以实现手术的根本目标。该技术的成功与安全，完全依赖于螺钉在椎弓根内通道的精确性。如果位置不正确，将会使椎弓根钉突破皮质从而压迫血管神经，椎弓根钉与人体组成的固定系统生物力学失效，造成疼痛或固定丢失。

2、随着微创技术和手术机器人系统的发展，脊柱手术逐渐向精准化、智能化方向演进。手术机器人在脊柱置钉、减压、融合等操作中能够提高定位精度，减少手术创伤，降低并发症发生率。然而，目前在机器人脊柱手术中，对机器人的使用仅限于手术起始的导航定位，难以在后续的手术操作例如必须采用定位显影针进行的椎弓根钉植入位的预定位显影操作、椎弓根钉的植入操作上提供更进一步的支持，导致机器人对手术的参与度不高，在手术时间和手术流程上难以体现出明显的优势。椎弓根钉植入位的预定位显影和椎弓根钉的植入操作等步骤主要依赖于术者的解剖学知识、对骨性标志的触觉手感以及术中二维x光透视影像。

3、然而，人体的椎弓根结构复杂，其周缘毗邻重要的神经与血管组织，且个体间存在显著的解剖变异。尤其是在面对脊柱畸形、翻修手术或骨质疏松等复杂病例时，上述的徒手植入定位显影针和置钉操作存在显著的局限性：

4、1.依赖主观经验：手术的精准度高度依赖于术者的个人经验与“手感”，缺乏客观、可量化的术中引导，导致技术可重复性差，学习曲线陡峭。

5、2.二维影像的误导性：常规的术中正、侧位x光透视仅能提供二维叠加影像，无法立体、实时地反映器械在三维空间中的精确位置。术者难以准确判断开路锥或探针在椎弓根通道内是否已突破狭窄的皮质骨边界，存在较高的“误置”风险。

6、3.不可预知的操作风险：由于缺乏精确的路径预演，以及容易丢失最初机器人辅助定位时所获得的精确路径，螺钉的首次植入即带有相当的盲目性。一旦发生椎弓根内侧壁或下壁的穿破，极易损伤脊髓或神经根，引发神经功能障碍、大出血等严重并发症，导致手术失败。

7、4.手术时间长。

8、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针，使机器人在完成手术起始的导航定位后，在该定位显影针的辅助下进一步执行椎弓根钉植入位的预定位显影操作，并最终执行椎弓根钉的精准植入，完成脊柱手术全流程，全面提升手术的精准度和安全性，降低对术者个人经验的过度依赖。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针，包括：

3、打入段，用于打入椎体；

4、限位段，其远端与所述打入段的近端以传递扭矩地方式连接，且具有相比于所述打入段更大的直径；

5、以及连接段，其远端与所述限位段的近端以传递扭矩地方式连接，且近端设置有用于与机器人末端可移除地连接的快接结构；

6、其中，所述打入段、所述限位段和所述连接段均为中空结构且连通形成用于供克氏针贯穿的通道。

7、在一实施例中，所述打入段、所述限位段和所述连接段三者固连为不可拆卸的一体化结构。

8、进一步地，所述连接段靠近所述限位段的一端还设置有用于与旋拧工具适配的旋拧部，所述旋拧部与所述连接段固定连接。

9、在一实施例中，所述连接段的远端被构造成能与所述限位段的近端以传递扭矩地方式可拆卸地连接，以及能与所述打入段的近端以传递扭矩地方式地可拆卸地连接；所述连接段与空心椎弓根螺钉的内孔相适配。

10、具体地，所述打入段的近端设置有内周面具有内螺纹的第一插孔，所述限位段的近端设置有内周面具有内螺纹的第二插孔，所述第一插孔与所述第二插孔的结构一致，所述限位段的远端设置有外周面具有外螺纹的第一销，所述连接段的远端设置有外周面具有外螺纹的第二销，第一销和第二销结构一致，且所述内螺纹与所述外螺纹适配。

11、在打入段的一示例中，所述打入段呈杆状，其远端设有旋切刃口。

12、在打入段的另一示例中，所述打入段的表面均匀布设有三个螺旋切削刃，每条所述螺旋切削刃均沿所述打入段轴向螺旋延伸形成，在相邻的所述螺旋切削刃之间设置有用于供切削骨质后的骨屑排出的排屑槽。

13、在打入段的又一示例中，所述打入段呈杆状，其远端设有环齿形结构。

14、具体地，所述限位段的外周面为球形外凸环面或者圆柱面。

15、具体地，所述打入段、所述限位段和所述连接段分别采用能够在x光下显影的金属材质制成。

16、有益效果：

17、1.本申请所提供的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针具有与克氏针适配的中空结构，使机器人在完成手术起始的导航定位后，在该定位显影针的辅助下进一步执行椎弓根钉植入位的预定位显影操作，并最终在克氏针导向下执行椎弓根钉的精准植入，完成脊柱手术全流程，全面提升手术的精准度和安全性，降低对术者个人经验的过度依赖。

18、2.进一步地，将定位显影针的限位段设置成可拆除，通过单一器械的形态转换来合并定位和导向步骤，省略克氏针、并简化手术流程。

19、3.通过设置不同结构形状的限位段，便于对打入椎体的空心定位显影针100区分左右，增加临床使用的辨识度。

1.一种用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述打入段（110）、所述限位段（120）和所述连接段（130）三者固连为不可拆卸的一体化结构。

3.根据权利要求2所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述连接段（130）靠近所述限位段（120）的一端还设置有用于与旋拧工具（300）适配的旋拧部（132），所述旋拧部（132）与所述连接段（130）固定连接。

4.根据权利要求1所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述连接段（130）的远端被构造成能与所述限位段（120）的近端以传递扭矩地方式可拆卸地连接，以及能与所述打入段（110）的近端以传递扭矩地方式地可拆卸地连接；所述连接段（130）与空心椎弓根螺钉的内孔相适配。

5.根据权利要求4所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述打入段（110）的近端设置有内周面具有内螺纹的第一插孔（115），所述限位段（120）的近端设置有内周面具有内螺纹的第二插孔（123），所述第一插孔（115）与所述第二插孔（123）的结构一致，所述限位段（120）的远端设置有外周面具有外螺纹的第一销（124），所述连接段（130）的远端设置有外周面具有外螺纹的第二销（133），第一销（124）和第二销（133）结构一致，且所述内螺纹与所述外螺纹适配。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述打入段（110）呈杆状，其远端设有旋切刃口（111）。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述打入段（110）的表面均匀布设有三个螺旋切削刃（112），每条所述螺旋切削刃（112）均沿所述打入段（110）轴向螺旋延伸形成，在相邻的所述螺旋切削刃（112）之间设置有用于供切削骨质后的骨屑排出的排屑槽（113）。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述打入段（110）呈杆状，其远端设有环齿形结构（114）。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述限位段（120）的外周面为球形外凸环面（121）或者圆柱面（122）。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于机器人辅助椎弓根螺钉植入术的空心定位显影针（100），其特征在于，所述打入段（110）、所述限位段（120）和所述连接段（130）分别采用能够在x光下显影的金属材质制成。