[发明专利]单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置及其制备方法

权利要求书

1.一种单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置，其特征在于，所述装置包括：导向孔、套管、第一夹片、第二夹片、横轴、扭转弹簧，其中导向孔与第一夹片底部相连，第一夹片与第二夹的中部具有连接片，连接片上具有孔洞，横轴依次穿过第一夹片连接片的孔洞、扭转弹簧和第二夹片的孔洞；

所述套管包括套管体和套管头，套管头与套管体直接相连，其中套管头上的孔洞与套管体内部孔道的内径相通；所述套管体插入导向孔中，其中套管体外径和导向孔内径的直径长度相同。

2.根据权利要求1所述的单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置，其特征在于，所述的第一夹片和第二夹片之间的角度α优选25°～65°。

3.根据权利要求1所述的单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置，其特征在于，所述的套管体的内径具有不同规格，所述套管体内径为0.5～20mm。

4.权利要求1-3中任意1项所述的单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置，其特征在于，所述单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置的材料为医用光敏树脂或金属钛。

5.权利要求1-3中任意一项所述单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置的制备方法，具体包括以下步骤：

1)椎体三维重建模型的建立：对椎体进行CT扫描，将CT连续断层图像数据导入三维重建软件中进行三维模型重建，并导出连续曲面模型；

2)定位并设计螺钉定位导向孔：将上述第1)步用三维重建得到的模型导入Pro/E Wildfire 4.0软件，对模型进行优化处理，包括生成集管、精整、松弛等，其中精整选择4X分舱，松弛选择15次迭代次数；提取所述优化处理后的三维模型两侧椎弓根峡部区域的三角面片模型，将其他多余的三角面片去掉，分别对左右两侧椎弓根峡部模型进行分析和测量，将椎弓根前后缘轮廓线调整至尽可能重合的方向，并定义此时垂直屏幕的方向为钉道轴线方向，平行于屏幕做一投影平面，将模型投影至此平面上，并提取最内侧的轮廓线，而后在此投影平面上做该轮廓线最大内接圆，确定其圆心和圆周线的位置(如图1所示)，将此内接圆沿钉道轴线方向进行拉伸，得到一个圆柱形结构，即为理论椎弓根钉道；以椎弓根螺钉的最佳钉道轴线为基准生成中空的圆柱体管道，管道的内径应大于椎弓根螺钉丝攻工具的直径，使得丝锥可以顺利通过；以后椎板表面为基准裁剪掉在椎体内部的中空圆柱体管道，椎体外部的管道即为椎弓根螺钉定位导向孔，导向孔的长度根据实际情况选择，优选1.5～2.5cm；

3)设计第一夹片和第二夹片的底部：提取后椎板和棘突的解剖形态曲面并对其进行裁剪，得到理想的曲面片，接下来把曲面片进行向外侧加厚2-3mm处理，并且由面生成实体，此实体分为两部分，一部分与上一步的导向孔相连，另一部分与棘突另外一侧解剖形状互补，所述第一夹片和第二夹片的底部与后椎板及棘突根部两侧解剖形状互补，可以实现表面无缝贴合；

4)设计第一夹片和第二夹片连接部和顶部：第一夹片的顶部按底部方向延伸，第二夹片顶部与第一夹片顶部呈一定角度延伸，所述角度α为25°～65°。第一夹片中间和第二夹片中间各伸出扇形片状结构，且片状结构有空洞，供横轴穿过；

5)单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置制备的制作成型：采用快速成型技术如激光照射逐层固化成型法将上述设计的导向孔、第一夹片和第二夹片制作出来，成型后使用高压水枪清洗，清除支撑材料后放入超声波清洗机清洗。

6)单侧椎弓根螺钉进钉辅助装置制备的组装：分别制备出横轴、扭转弹簧不同规格的套管，并与第5)步制备的导向孔、第一夹片和第二夹片组装即可。