齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪及其瞄准穿刺方法

摘要

本发明适用于医疗仪器技术领域，提供了一种齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪及其瞄准穿刺方法，其中瞄准仪包括α、β角度定位器；α角度定位器包括扇形的α角度尺、可穿设过α角度尺圆心的伸缩杆及用于紧固伸缩杆的第一锁定件，伸缩杆可以以α角度尺的圆心为轴心沿α角度尺的圆周方向往复运动；β角度定位器套设于伸缩杆上，其包括扇形的β角度尺及穿设过β角度尺圆心的导向筒，可通过转动β角度尺使导向筒倾斜于α角度尺所在平面某一目标角度。本发明的瞄准仪操作性强，穿刺定位精准，显著地减少了X光线辐射剂量、缩短了手术时间、降低了手术风险、提高了手术效果，还适用于腰椎其他任意选定靶点的瞄准穿刺。

说明书

技术领域

本发明属于医疗仪器技术领域，尤其涉及一种齿轮调节式腰椎间盘突出靶 点瞄准仪及其瞄准穿刺方法。

背景技术

随着脊柱外科微创手术的发展，在椎间孔内窥镜下摘除压迫神经根的腰椎 间盘突出髓核等病灶组织（即靶点）是目前最微创的脊柱外科手术，正逐渐地 被患者接受。但是由于腰椎间盘10突出的病灶部位（靶点4）极小，如图1所 示，靶点4前方有椎体20及椎体前部紧邻腹主动脉及下腔静脉大血管，靶点4 后方紧邻神经根40及包含脑脊液的硬膜囊等重要组织，以及还有椎体上关节突 60及横突骨组织，要避开上述组织精准地穿刺到极小的靶点4很困难，术中往 往需要反复调整穿刺针角度和位置，反复穿刺，以及数十次地反复X光线透视， 导致人体需要接触大量的X光线辐射，同时反复穿刺不仅增加患者的痛苦，还 明显延长了手术时间和增加手术意外的风险。即使反复穿刺也不一定能穿刺到 理想的靶点处，也明显降低了手术治疗的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄 准仪及其瞄准穿刺方法，旨在解决现有技术中穿刺椎间盘突出的病灶部位靶点 时因定位穿刺不精确需反复穿刺所导致的人体接触大量的X光辐射以及增加患 者痛苦、手术时间及手术风险的问题，以及解决椎间孔镜微创手术效果差和手 术者掌握椎间孔镜技术的学习曲线长的问题。

本发明是这样实现的，一种齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪，包括α、 β角度定位器；所述α角度定位器包括扇形的α角度尺、穿设过所述α角度尺 圆心的伸缩杆及用于紧固所述伸缩杆的第一锁定件，所述伸缩杆可以沿所述α 角度尺的圆心为轴心在所述α角度尺的圆周上往复运动；所述β角度定位器套 设于所述伸缩杆上，其包括扇形的β角度尺及穿设过所述β角度尺圆心的导向 筒，可通过转动所述β角度尺使所述导向筒倾斜于所述α角度尺所在平面某一 目标角度。

进一步地，所述α角度定位器还包括传动组件，所述传动组件包括摆动块、 与所述摆动块连接的齿条及与所述齿条传动配合的第一旋动件；所述摆动块上 开设有通孔，所述伸缩杆穿过所述通孔；所述齿条上设置有齿牙，所述第一旋 动件上设置有与所述齿条的齿牙相配合的齿牙，可通过旋动所述第一旋动件， 使所述摆动块沿所述α角度尺的圆周方向运动某一目标角度。

进一步地，所述伸缩杆可在所述α角度尺的径向方向上往复滑动。

进一步地，所述α角度尺上设置有与所述α角度尺同心的滑槽，所述齿条 可沿所述滑槽往复滑动。

进一步地，所述α角度尺具有两条半径不同的第一、第二滑槽，所述α角 度尺的两侧分别设置有一套所述的传动组件，所述两套传动组件的齿条分别与 所述第一、第二滑槽相配合。

进一步地，所述β角度定位器还包括用于紧固所述导向筒的第二锁定件。

进一步地，所述β角度定位器还包括与所述β角度尺传动配合的第二旋动 件，所述第二旋动件的周缘上设置有齿牙，所述β角度尺的周缘上设置有与所 述第二旋动件的齿牙相配合的齿牙，可通过旋动所述第二旋动件，使所述β角 度尺转动某一目标角度。

进一步地，所述β角度定位器还包括支架、设置于所述支架上的地心重力 平衡件及底座，所述底座与所述伸缩杆连接，所述第二旋动件设置于所述支架 的顶部，所述β角度尺的圆心与所述支架相铰接，所述支架上设置有竖直刻度 线，所述地心重力平衡件的中心线与所述竖直刻度线平行时，则表示β角度定 位器处于平衡状态。

进一步地，所述α角度尺的横截面呈半圆形，其还包括直径杆，所述直径 杆设置于所述α角度尺直径所在的方向上。

本发明还提供了一种齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪的瞄准穿刺方 法，包括以下步骤：

a、首先在腰椎X光片、CT或MRI片上确定靶点，然后在前后位X光片 上用量角器测量出α角度定位器上需设定的角度值α；在CT或MRI片横断面 上用量角器测量出β角度定位器上需设定的角度值β，以及用标尺测量出靶点 到α角度尺圆心的垂直距离d2；最后根据直角三角函数关系计算出以下数值： d1=d2×ctgβ，d3=d2/sinβ；

b、患者俯卧于手术台上，使腰部皮肤平面与地面平行，将α角度定位器水 平放置于患者腰部平面上，在X光机前后位透视下使α角度尺圆心的垂直投影 与靶点重叠，直径杆的垂直投影与经过靶点中心的椎间盘后缘平行线重叠，然 后将伸缩杆尖端插入α角度尺摆动块的通孔中，可通过调节伸缩杆改变d1值大 小，调整好d1值后旋转第一旋动件调整好α角度值；

c、将所述伸缩杆尾端插入β角度定位器底部中，使β角度定位器处于平衡 状态，旋转第二旋动件，使导向筒转动β角度，使导向筒的前端接触患者皮肤， 然后将穿刺针插入导向筒中以及缓慢穿过患者皮肤肌肉等组织，穿刺深度为d3 或等于穿刺针全长减去d4；

d、利用X光机前后位及侧位透视检查穿刺针是否准确地到达理想的靶点 处；确认穿刺针尖准确到达靶点后，实施后续的手术治疗。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的齿轮调节式腰椎间盘突 出靶点瞄准仪的结构简单、操作方便、瞄准穿刺精准，可快速利用两个角度、 一个距离进行立体的精确瞄准，极大地缩短手术时间，显著地减少人体接触X 光线辐射的次数和剂量，明显地降低患者的痛苦及手术风险，可显著提高手术 效果和明显缩短手术者掌握椎间孔镜技术的学习曲线。此外，本发明还适用于 腰椎其他任意选定目标部位靶点的瞄准穿刺。

附图说明

图1是靶点附近的腰椎侧面示意图。

图2是本发明实施例中提供的齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪瞄准前 的结构示意图。

图3是图2所示实施例中的α角度尺的内部结构示意图。

图4是图2所示实施例α角度定位器定位后的结构示意图。

图5是图2所示实施例α、β角度定位器定位后的结构示意图。

图6是图5所示的齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪插入穿刺针后的结 构示意图。

图7是人体腰椎后面观结构示意图。

图8是人体腰椎间盘横断面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2至图6所示，为本发明的一较佳实施例，一种齿轮调节式腰椎间盘 突出靶点瞄准仪，包括α角度定位器1及β角度定位器2。

α角度定位器1包括扇形的α角度尺11、穿设过α角度尺11圆心的伸缩杆 12、传动组件、第一锁定件13及直径杆114，直径杆114设置于α角度尺11 直径所在的方向上。

传动组件包括摆动块14、与摆动块14连接的齿条15及与齿条15传动配 合的第一旋动件16。摆动块14上开设有通孔141，伸缩杆12穿过通孔141。 齿条15呈圆弧状，其上设置有齿牙151，第一旋动件16上设置有与齿条15的 齿牙151相配合的齿牙161；可通过旋动第一旋动件16，使摆动块14沿α角度 尺11的圆周方向摆动某一目标角度。

第一锁定件13用于紧固齿条15，从而可固定摆动块14和伸缩杆12。α角 度尺11的横截面呈半圆形，其周缘上标注有α角度值刻度111。伸缩杆12可 以以α角度尺11的圆心113为轴心沿α角度尺11的圆周方向往复运动，并且， 伸缩杆12可在α角度尺11的径向方向伸缩。

α角度尺11的周缘上设置有与α角度尺11同心的滑槽112，齿条15可沿 滑槽112伸缩。优选地，为了能在患者腰部两侧均能实施穿刺，α角度尺11的 外缘及内缘分别具有两条半径不同的第一、第二滑槽1121、1122，α角度尺11 的两侧分别设置有一套传动组件，两套传动组件的齿条15分别与第一、第二滑 槽1121、1122相匹配；α角度值刻度111沿α角度尺11的半圆形中心线对称 标注。

β角度定位器2套设于伸缩杆12上，其包括扇形的β角度尺21、穿设过β 角度尺21圆心的导向筒22及用于紧固β角度尺21或导向筒22的第二锁定件 23。瞄准穿刺时，穿刺针3可穿设于导向筒22中（如图6所示），可通过转动 β角度尺21使导向筒22倾斜于α角度尺11的径向平面某一目标角度。

本实施例中，β角度定位器2还包括支架25及与β角度尺21传动配合的 第二旋动件24。支架25的底座与伸缩杆12连接，β角度尺21的圆心与支架 25相铰接，其铰接处为β角度尺21的轴心212。第二旋动件24设置于支架25 的顶部，其周缘上设置有齿牙241，β角度尺21的周缘上设置有与第二旋动件 24的齿牙241相配合的齿牙211，可通过旋动第二旋动件24，使β角度尺21 转动某一目标角度。此外，支架25上还设置有地心重力平衡件251，由于重力 作用，地心重力平衡件251一直处于垂直地面的状态，其中心线与支架25上竖 直刻度线252平行时表示β角度定位器2处于平衡状态。

本实施例的齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪的瞄准定位首先是要确定 一条三维空间的直线，因该直线必须穿过靶点4，即穿过一个定点，所以知道 该直线在水平面、竖直面上的投影角度及其长度即可完全确定该直线。请一同 参阅图6，上述瞄准仪的瞄准穿刺方法具体如下：

a、穿刺前的数据测量。

穿刺针3的精确定位，需要确定好α、β角度定位器1、2需设定的角度值 α、β，穿刺针3经导向筒22插入的目标长度值d3及α角度定位器11圆心到β 角度尺21轴心212距离d1。

首先，根据腰椎X光片、CT片或MRI（Magnetic Resonance Imaging，磁 共振成像）片上的图像，分别测量出α、β角度定位器1、2需设定的角度值α、 β及α角度尺11圆心113与靶点4之间的距离d2。

具体地，如图7所示，为人体腰椎后面观结构示意图，由该图像可见靶点 4后方分布有横突30、硬膜囊50、神经根40及椎体上关节突60，由图可确定 能避开横突30、硬膜囊50、神经根40及椎体上关节突60的穿刺角度的范围（即 图7中两虚线间的夹角范围），在该范围内可用量角器测出α角度定位器1需设 定的最佳目标角度值α，一般情况下，选择靶点4至椎体上关节突60中上2/3 交界点之间的连线L1与经过靶点4的椎间盘后缘平行线L2的夹角值α为α角 度定位器1需设定的最佳目标角度值。

如图8所示，为人体腰椎间盘横断面结构示意图，从该图像中可见靶点4 与同一平面椎体上关节突60、硬膜囊50及神经根40的相互位置关系，由图可 确定避开神经根40、椎体上关节突60的穿刺角度范围，在该范围的基础上， 选择椎体上关节突60腹侧缘至椎间盘10后缘距离的腹侧2/3交界点，此交界 点至靶点4之间的连线L3与线L4的夹角值为γ，线L4是α角度尺11圆心113 到靶点4之间的连线，可以得出L3线与L5线的夹角角度β值等于90°-γ，也 就是β角度定位器2需设定的目标角度值β值，L5线是α角度定位器1圆心 113到β角度定位器2轴心212的连线。

α角度尺11圆心113到β角度尺21轴心212距离为d1，由距离d2及直角 三角函数可得出d1=d2×ctgβ，通过伸缩杆12伸缩运动可调节d1值，用标尺测 量α角度尺11圆心113到β角度尺21轴心212距离即可知道是否调节d1值到 位，以适应不同患者不同体型的变化，摆动块14的通孔141及伸缩杆12套入 β角度定位器中的部位均为可伸缩的紧配设计以起到自动紧固伸缩杆12的作 用。

β角度尺21轴心212到靶点4的距离为d3，由距离d2及直角三角函数可 得出d3=d2/sinβ、d3=穿刺针全长－d4，其中，d1为α角度尺11圆心114到β 角度尺21轴心212距离，d3为靶点4到β角度尺21轴心212距离，d4为β 角度尺21轴心212到穿刺针3末端的距离。其中，距离d4可以用标尺直接测 得，测得的距离d4可以提示手术者穿刺深度，以防穿刺过深。

b、瞄准仪的放置。

患者俯卧于手术台上，使腰部皮肤平面与地面平行。然后将α角度尺11 水平放置于患者的腰部平面上，在C型臂X光机（图中未示出）前后位透视下 使α角度尺11圆心113的垂直投影与靶点4重叠，直径杆114的垂直投影与经 过靶点4中心的椎间盘后缘平行线L2重叠。可预先在患者腰部皮肤上标记出 靶点4垂直方向在对应的皮肤上的投影点，使α角度尺11的圆心113与标记对 齐。将伸缩杆12尖端套入α角度尺11的摆动块14中，伸缩杆12扁形的尾端 套入β角度尺21底座内。

c、瞄准仪各部件的定位。

1、使β定位器2以α角度尺11的圆心113为轴心，在α角度尺11的径向 平面内旋转角度α。具体地，拧动第一旋动件16，使摆动块14通过伸缩杆12 带动β定位器2旋转α度，然后拧紧第一锁定件13使摆动块14被紧固，β定 位器2停止转动。滑动伸缩杆12，调整好d1值，用标尺测量出α角度尺11的 圆心113至β角度尺21的轴心212距离即是d1值。

2、保持β定位器2处于平衡状态下，使β角度尺21围绕轴心212旋转角 度β。具体地，旋动第二旋动件24，使β角度尺21旋转β度，拧紧第二锁定件 23，使β角度尺21停止转动。

d、安装穿刺针3。

将导向筒22插入β角度尺21中并使其前端接触患者皮肤，然后将穿刺针 3插入导向筒22中，缓慢穿过患者皮肤、肌肉等组织进行穿刺，直至针尖达到 靶点4，用标尺测量出β角度尺21的轴心212至穿刺针3末端的距离，即d4 值，当d4=穿刺针全长－d3时，即表示穿刺到位。

e、利用C型臂X光机前后位及侧位透视下检查穿刺针是否准确地到达理 想的靶点4处；确认穿刺针3尖端准确到达靶点4后，实施后续的手术治疗。

本实施例中的齿轮调节式腰椎间盘突出靶点瞄准仪的结构简单、操作方便、 瞄准穿刺精准，可快速利用两个角度、一个距离进行立体的精确瞄准，极大地 缩短手术时间，显著地减少人体接触X光线辐射的次数和剂量，明显地降低患 者的痛苦及手术风险，可显著提高手术效果和明显缩短手术者掌握椎间孔镜技 术的学习曲线。此外，本发明还适用于腰椎其他任意选定目标部位靶点的瞄准 穿刺。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。