[发明专利]胸腰椎前路的智能钉板系统及控制方法

说明书

一种胸腰椎前路的智能钉板系统及控制方法，该智能钉板系统由钉板1，压电检测片2，椎弓根螺钉3组成。当患者完成钉板固定手术后，椎弓根螺钉3被固定在钉板1上，在钉板1与椎弓根螺钉3之间有压电片2，由于压电效应的作用，压电片2在椎弓根螺钉3与钉板1间的压力的作用下会产生电势差，通过对此电压的检测、放大并通过无线传输模块传输到上位机即可获取当前椎弓根螺钉与钉板之间的压力大小，当此压力小于预定阈值时，即可认为当前螺钉已经松动。

技术领域

本发明总体上涉及一种胸腰椎前路的智能钉板系统及控制方法，并且更具体地涉及一种可以固定到病人的脊椎，用于对诸如脊柱侧弯之类的病症进行前外侧手术矫正的过程，所述脊柱侧弯也称为脊柱弯曲。

背景技术

目前医学中对患者的钩椎关节进行手术后，常用到钉板系统对患者的椎骨进行固定，然而，随着时间的推移，患者的椎骨可能会出现一些位移，导致螺钉出现松动，导致治疗效果降低。螺纹杆或骨钉之类的螺纹固定元件以及传统骨固定装置的例如固定板或侧向固定块的带槽固定元件在设计上通常是有缺陷的，因为它们不会精确地形成90度的角度，并且螺母不能与螺纹固定元件牢固地紧固。为了克服如上所述的这些缺点。现有技术的骨固定板设置，旨在增强将螺纹固定元件与常规骨固定装置的凹槽固定元件紧固的效果。然而，上述骨固定板未能提供有效的补救措施。现有技术的固定元件通常分别设置在槽或通孔的两个面上，具有凹入的弓形表面，该凹入的弓形表面能够与具有螺纹部分和固定元件的固定元件的制动部分的突出的弓形表面固定螺母的弧形突出表面。考虑到这两个弧形凹面的圆心是固定的，在固定螺母被拧紧时，固定元件位于连接这两个圆心的线上。拧紧时，具有螺纹部的固定元件和具有狭槽的固定元件形成固定且不能改变的角度。但是，如果固定螺母未拧紧，角度可以稍微调整。这里必须注意的是，必须拧紧固定螺母以使固定装置能够有效地工作。即使拧紧固定螺母，随着病人活动量的增加，螺钉松动的风险依然不断增加。

发明内容

为了解决这一问题，本发明设计了一种适用于胸腰椎前路的智能钉板系统，可以对钉板螺钉的紧固情况进行实时监测，以免发生螺钉松动的现象。

该智能钉板系统由钉板1，压电检测片2，椎弓根螺钉3组成，如图1所示。

当患者完成钉板固定手术后，椎弓根螺钉3被固定在钉板1上，在钉板1与椎弓根螺钉3之间有压电检测片2，由于压电效应的作用，压电检测片2在椎弓根螺钉3与钉板1间的压力的作用下会产生电势差，通过对此电压的检测、放大并通过无线传输模块传输到上位机即可获取当前椎弓根螺钉与钉板之间的压力大小，当此压力小于预定阈值时，即可认为当前螺钉已经松动。

压电检测片如图2所示，包括绝缘层4、8、电极层5、7和压电陶瓷层6。

电极层5和/或电极层7具有可变的形状A和形状B,电极层5和/或电极层7上设置有微型加热器，常温下电极层5和/或电极层7保持沿椎弓根螺钉3方向厚度较小的形状A，被加热后，变形为沿椎弓根螺钉3方向厚度较大的形状B；当椎弓根螺钉与钉板之间的压力小于预定阈值时，微型加热器启动，电极层5和/或电极层7由形状A变为形状B。

胸腰椎前路的智能钉板系统的控制方法，通过对压电检测片2电压的检测、放大并通过无线传输模块传输到上位机即可获取当前椎弓根螺钉与钉板之间的压力大小，当此压力小于预定阈值时，即可认为当前螺钉已经松动。

通过加热绝缘层4、8和/或电极层5、7，控制椎弓根螺钉与钉板之间的压力保持在预设范围内。

根据本发明的技术方案，能够有效监测椎弓根螺钉与钉板之间的压力变化，保证椎弓根螺钉与钉板之间的压力大小处于合理范围，增加胸腰椎前路的智能钉板系统的使用寿命，当椎弓根螺钉与钉板之间的压力出现异常时，及时预警，减少病情恶化的风险。

附图说明

图1为智能钉板系统整体结构示意图；

图2为压电检测片示意图；

图3为分层结构示意图。