阅读说明：本技术 一种超声椎弓根开路器 (Ultrasonic pedicle of vertebral arch ware of opening a way ) 是由 温世锋 王宁 郑伟鹏 陈豪逸 黄远平 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种超声椎弓根开路器,涉及超声骨刀领域。超声椎弓根开路器包括手柄和刀体,刀体连接在手柄上,刀体的前端设置有刀头,刀体上靠近刀头处设有压力感应结构,压力感应结构与刀体之间还安装有弹性挤压层,压力感应结构具有在弹性挤压层的作用下压紧周围组织的感应部；手柄中还设有电路板,电路板用于在压力感应结构反馈的压力检测信号大于压力设定值时控制超声骨刀暂停工作。当压力感应结构的感应部检测到的压力值小于设定压力值时,说明刀头接触到椎弓根的松质骨,超声骨刀启动工作；而大于设定压力值时,说明刀头接触到椎弓根的皮质骨,超声骨刀暂停工作,可更加安全地操作超声椎弓根开路器,保证螺钉通道的准确建立。(The invention provides an ultrasonic pedicle of vertebral arch channel opener, and relates to the field of ultrasonic osteotomes. The ultrasonic pedicle of vertebral arch open circuit device comprises a handle and a cutter body, wherein the cutter body is connected to the handle, a cutter head is arranged at the front end of the cutter body, a pressure sensing structure is arranged on the cutter body and close to the cutter head, an elastic extrusion layer is further arranged between the pressure sensing structure and the cutter body, and the pressure sensing structure is provided with a sensing part which is used for pressing surrounding tissues under the action of the elastic extrusion layer; the handle is also provided with a circuit board which is used for controlling the ultrasonic osteotome to pause when the pressure detection signal fed back by the pressure sensing structure is greater than the pressure set value. When the pressure value detected by the sensing part of the pressure sensing structure is smaller than the set pressure value, the cutter head is in contact with cancellous bone of the pedicle of vertebral arch, and the ultrasonic osteotome is started to work; when the pressure value is greater than the set pressure value, the cutter head contacts the cortical bone of the pedicle of vertebral arch, the ultrasonic osteotome stops working, the ultrasonic pedicle of vertebral arch opener can be operated more safely, and the accurate establishment of the screw channel is ensured.)

一种超声椎弓根开路器

技术领域

本发明涉及超声骨刀技术领域，特别是涉及一种超声椎弓根开路器。

背景技术

在脊柱外科椎弓根固定手术中，需要使用椎弓根螺钉对脊柱骨进行固定，在植入椎弓根螺钉前，通常会先在脊柱椎弓根中建立螺钉通道，以确保螺钉的安全植入。

椎弓根开路器是一种用于建立螺钉通道的专用医疗器械，如申请公布号为CN109124723A、申请公布日为2019.01.04的中国发明专利申请公开了可预警的椎弓根开路及控制方法，并具体公开了可预警的椎弓根开路器包括：开路器本体包括头部和体部；气囊上设置有至少一个应变片，以在椎弓根开路器建立螺钉通道时，气囊在周围人体组织的作用下产生机械形变，使得至少一个应变片发生应变效应；至少一个声学提醒模块和至少一个光学显示模块分别与至少一个应变片相连，以根据电路回路中电流值发出声学提醒和光学报警。通过气囊在周围人体组织的作用下产生机械形变，使得应变片发生应变效应，从而根据电路回路中电流值发出声学提醒和光学报警。

但是，现有技术中的椎弓根开路器主要通过声学和光学报警，来提醒医生开路器的进入位置，防止钻破椎弓根的骨壁。然而，医生用手劲操作椎弓根开路器时，通常要手眼配合并集中于钉入位置，关注声音和光学信号则会导致注意力分散，无法保证螺钉通道的准确建立，手术效果和安全性差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种超声椎弓根开路器，以解决使用现有椎弓根开路器无法保证螺钉通道的准确建立，手术效果和安全性差的问题。

本发明的超声椎弓根开路器的技术方案为：

超声椎弓根开路器包括手柄和刀体，所述刀体连接在所述手柄上，所述刀体的前端设置有刀头，所述刀体上靠近所述刀头处设有压力感应结构，所述压力感应结构与刀体之间还安装有弹性挤压层，所述压力感应结构具有在所述弹性挤压层的作用下压紧周围组织的感应部；

所述手柄中还设有电路板，所述电路板电连接所述压力感应结构，所述电路板中预设有压力设定值，所述电路板用于在所述压力感应结构反馈的压力检测信号大于所述压力设定值时控制超声骨刀暂停工作。

有益效果：工作时，刀体的刀头会产生微幅度振动，骨骼组织的声阻抗高在刀头的作用下发生结构破坏，从而使骨骼局部破碎并形成螺钉通道；通过弹性挤压层使压力感应结构的感应部与周围组织压紧贴合，由于椎弓根的皮质骨相比于松质骨的硬度更大，皮质骨能够对压力感应结构的感应部形成较大压力，而松质骨使压力感应结构的感应部受到压力小；

电路板电连接压力感应结构，压力感应结构将压力检测信号反馈至电路板上，当压力感应结构的感应部检测到周围组织的压力值大于设定压力值时，说明刀体的刀头接触到的是皮质骨，此时，电路板控制超声骨刀暂停工作，从而提示操作医师适应性调整刀头的位置、方向和深度；相比于现有技术中的椎弓根开路器，提供了可自动控制的超声动力系统，可更加安全地操作超声椎弓根开路器，保证了螺钉通道的准确建立，手术效果和安全性更好。

进一步的，所述刀体靠近所述刀头处设置有定位凹槽，所述弹性挤压层和压力感应结构安装在所述定位凹槽中，所述感应部凸出于所述刀体的外表面。

进一步的，所述压力感应结构包括多个周向间隔布置的压力传感器，所述手柄上还安装有多个与所述压力传感器相对应的指示灯；多个所述指示灯分别与所述电路板电连接，以在所述压力传感器反馈的压力检测信号大于所述压力设定值时对应的所述指示灯启动。

进一步的，所述刀体与手柄同轴设置，多个所述指示灯设置在所述手柄的后部，且所述指示灯与所述压力传感器沿所述刀体轴线方向的投影处于同一半径位置。

进一步的，所述压力传感器关于所述刀体的中轴线呈中心对称设置有四个，所述指示灯关于所述手柄的中轴线也呈中心对称设置有四个。

进一步的，所述弹性挤压层为弹性橡胶垫片。

进一步的，所述超声椎弓根开路器还包括超声波主机，所述超声波主机中设有超声波发生器和换能器，所述超声波发生器与换能器电连接，所述换能器与所述刀体连接。

附图说明

图1为本发明的超声椎弓根开路器的具体实施例1中超声椎弓根开路器的立体示意图；

图2为图1中刀体在A－A处的剖视示意图；

图3为本发明的超声椎弓根开路器的具体实施例1中压力传感器在刀体上的立体装配示意图。

图中：1、手柄；2、刀体；20、刀头；3、压力传感器；31、弹性挤压层；4、电路板；5、指示灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的超声椎弓根开路器的具体实施例1，如图1至图3所示，超声椎弓根开路器包括手柄1和刀体2，刀体2连接在手柄1上，刀体2的前端设置有刀头20，刀体2上靠近刀头20处设有压力感应结构，压力感应结构与刀体2之间还安装有弹性挤压层31，压力感应结构具有在弹性挤压层31的作用下压紧周围组织的感应部；手柄1中还设有电路板4，电路板4电连接在压力感应结构，电路板4中预设有压力设定值，电路板4用于在压力感应结构反馈的压力检测信号大于压力设定值时控制超声骨刀暂停工作。

工作时，刀体2的刀头20会产生微幅度振动，骨骼组织的声阻抗高在刀头20的作用下松质骨发生结构破坏，从而顺着椎弓根使松质骨局部破碎并形成螺钉通道；通过弹性挤压层31使压力感应结构的感应部与周围组织压紧贴合，由于椎弓根皮质骨相比于松质骨硬度更大，皮质骨能够对压力感应结构的感应部形成较大压力，而松质骨使压力感应结构的感应部受到压力小。

电路板4电连接压力感应结构，压力感应结构将压力检测信号反馈至电路板4上，当压力感应结构的感应部检测到周围组织的压力值大于设定压力值时，说明刀体2的刀头20接触到的是椎弓根皮质骨，此时，电路板4控制超声骨刀暂停工作，从而提示操作医师适应性调整刀头20的位置、方向和深度；相比于现有技术中的椎弓根开路器，提供了可自动控制的超声动力系统，从而可更加安全地操作超声椎弓根开路器，保证了螺钉通道的准确建立，手术效果和安全性更好。

其中，刀体2靠近刀头20处设置有定位凹槽，弹性挤压层31和压力感应结构安装在定位凹槽中，压力感应结构的感应部凸出于刀体2的外表面。将弹性挤压层31和压力感应结构设置在定位凹槽中，避免了二者凸出于刀体2的外表面的部分过大，而影响螺钉通道的正常操作，仅使压力感应结构的感应部向外凸出，确保了感应部能够与周围组织发生有效挤压接触，进而达到准确识别骨质的作用。

为了提高了实际使用时的可操作性，压力感应结构包括多个周向间隔布置的压力传感器3，手柄1上还安装有多个与压力传感器3相对应的指示灯5，多个指示灯5分别与电路板4电连接，以在压力传感器3反馈的压力检测信号大于压力设定值时对应的指示灯5启动。并且，刀体2与手柄1同轴设置，多个指示灯5设置在手柄1的后部，且指示灯5与压力传感器3沿刀体2的轴线方向的投影分别处于同一半径上。

即多个指示灯5与刀体2上的多个压力传感器3一一对应布置，当刀体2上的其中一个压力传感器3检测到的压力值大时，电路板4随即控制与该压力传感器3对应的指示灯5启动，指示灯5亮起则表示在该对应位置的刀体2接触到了椎弓根皮质骨，提醒医生采取相应的调整操作。

具体的，压力传感器3关于刀体2的中轴线呈中心对称设置有四个，指示灯5关于手柄1的中轴线也呈中心对称设置有四个，四个压力传感器3关于刀体2的中轴线呈上下左右分布，四个指示灯5关于手柄1的中轴线也呈上下左右分布，如果左侧的指示灯5亮起，则说明刀体2左侧部分接触到了椎弓根皮质骨。在本实施例中，弹性挤压层31为弹性橡胶垫片，弹性橡胶垫片可为压力传感器3提供有力的挤压作用力，保证压力传感器3能够准确检测周围组织的硬度情况。

超声椎弓根开路器还包括超声波主机，超声波主机中设有超声波发生器和换能器，超声波发生器与换能器电连接，换能器与刀体2连接。超声波发生器用于将交流电转换为超声频电信号，为整个超声椎弓根开路器提供动力；换能器用于将超声频电信号转化为高频振动的机械能，换能器与刀体2连接并将振动传递至刀头20，从而实现对松质骨起到超声破碎作用。

本发明的超声椎弓根开路器的其他具体实施例，为了满足不同的使用需求，压力传感器不仅限于具体实施例1中的四个，可在刀体上周向间隔均布设置三个，对应的，手柄的后部也对应设置有三个指示灯，且指示灯与压力传感器沿刀体的轴线方向的投影分别处于同一半径上，同样能够提示医生在刀体接触到椎弓根皮质骨时采取相应的调整操作。同时，还可在刀体上周向间隔均布设置四个以上，对应的，手柄的后部也对应设置有四个以上指示灯。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。