一种扭矩扳手设计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种扭矩扳手设计方法及系统，包括：获取不同骨密度下椎弓根螺钉的插入扭矩；获取不同骨密度下椎弓根螺钉的拔出强度；采用统计学方法，分析不同骨密度下插入扭矩与拔出强度之间的关系。通过本技术方案，对术中“手感”进行量化，辅助术中置钉决策，提高手术的可信度。手术的可信度。手术的可信度。

【技术实现步骤摘要】
一种扭矩扳手设计方法及系统


[0001]本专利技术涉及扭矩扳手
，具体涉及一种基于扭矩值判断椎弓根螺钉术中是否需要用骨水泥强化固定的扭矩扳手的设计方法及系统。

技术介绍

[0002]骨质疏松症是一种以骨密度和骨质量下降，骨微结构破坏为特征的全身性骨病。随着人口老龄化，骨质疏松症的发生率逐年增加，对于脊柱椎弓根螺钉内固定术，骨质疏松症患者较正常骨量患者更易发生术后螺钉不稳定、松动、断裂等。据相关文献报道螺钉松动主要是由于固定强度不足导致的，文献报道其发生率为0.6％
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27.0％，而对于骨质疏松的患者，其发生率甚至可能高达50％；其次骨质疏松症降低了螺钉
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骨界面处的强度，从而导致固定失败，也是一个重要因素，这提醒我们需要加大重视骨质疏松症患者的螺钉置入质量问题。
[0003]因此，临床上常应用骨水泥强化椎弓根螺钉技术来增加螺钉内固定强度，对骨质疏松椎体进行强化。骨水泥强化椎弓根螺钉技术是指在椎体骨质疏松的情况下，采用向椎体内注入骨水泥的方式对椎弓根螺钉的内固定效果进行强化，从而减少螺钉松动，以提高内固定强度。
[0004]然而，在腰椎术中，外科医生对椎弓根螺钉置钉时螺钉稳定性及把持力的判断，大多是依靠是椎弓根螺钉置入时的“手感”，这是一种主观感觉，这完全取决于外科医生的技术和经验。就目前而言对于椎弓根螺钉置入时是否行骨水泥加强固定的标准，尚未有确切说服力的研究，更多是靠对术前传统的双能X线(DXA)T值或者定量CT(QCT)以及术中“手感”的综合评估等来决定手术方案，然而，虽然用双能X射线骨密度仪(DXA)测量腰椎和全髋部的面骨密度(ABMD)是术前评估过程中不可或缺的一部分，获得的结果也可以用世界卫生组织制定的标准来解释。但是，并不是所有脆性骨折的患者DXA的aBMD都很低，甚至其中一些人的骨密度根本没有下降。因此Ravi Khatri,Vicky Varghese等通过机器学习的方法，设计了一种系统，判断弓根螺钉密度、插入深度、插入角度和再插入对拔出强度的影响，从而辅助术前置钉决策。其单讨论拔出强度而未对术中“手感”进行量化，且为术前决策，较术中“手感”判断缺乏可信度。由此可知，量化术中“置钉手感”至关重要。因此，急需提出一种扭矩扳手设计方法及系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供用于术中判断是否需要行骨水泥钉道加强固定的扭矩扳手。
[0006]一方面为了实现上述目的，本专利技术提供了一种扭矩扳手设计方法，包括：
[0007]获取不同骨密度下椎弓根螺钉的插入扭矩；
[0008]获取不同骨密度下椎弓根螺钉的拔出强度；
[0009]采用统计学方法，分析不同骨密度下插入扭矩与拔出强度之间的关系。
[0010]可选地，通过比较当前扭矩测量值与预设扭矩值的大小，若当前扭矩测量值小于
预设扭矩值则需要行骨水泥固定螺钉，若大于，则不需要行骨水泥固定螺钉。
[0011]可选地，测量时，所述螺钉以恒定速率旋入，所述螺钉以恒定速率拔出。
[0012]可选地，所述骨密度进行划分为骨质疏松组、骨量减少组、骨质正常组。
[0013]可选地，所述预设扭矩值为骨质疏松组40％的拔出强度对应的扭矩值。
[0014]另一方面为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种扭矩扳手设计系统，包括：
[0015]第一获取模块，用于获取不同骨密度下椎弓根螺钉的插入扭矩；
[0016]第二获取模块，用于获取不同骨密度下椎弓根螺钉的拔出强度；
[0017]第一计算模块，采用统计学方法，分析不同骨密度下插入扭矩与拔出强度之间的关系；
[0018]比较模块，用于通过比较当前扭矩测量值与预设扭矩值的大小，若当前扭矩测量值小于预设扭矩值则需要行骨水泥固定螺钉，若大于，则不需要行骨水泥固定螺钉。
[0019]可选地，还包括与所述第一获取模块连接的骨质模拟模块，将骨质进行分组，模拟骨质情况。
[0020]可选地，还包括第二计算模块，用于计算骨质疏松组40％的拔出强度对应的扭矩值，得到预设扭矩值。
[0021]可选地，还包括显示模块，所述显示模块包括与所述第一计算模块连接的第一显示子模块，用于表示需要行骨水泥固定螺钉，所述显示模块还包括与所述第一计算模块连接的第二显示子模块，用于表示不需要行骨水泥固定螺钉。
[0022]本专利技术具有如下技术效果：通过本技术方案，对拔出强度即术中“手感”进行量化，辅助术前置钉决策，提高手术的可信度。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例一中的扭矩扳手设计方法流程示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例一中的根据所述关系判断是否需要采用行骨水泥固定螺钉的流程示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例二中的扭矩扳手设计系统的结构示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例二中的骨质模拟模块与第一获取模块的连接示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例二中的第二计算模块与比较模块的连接示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例二中的显示模块与比较模块的连接示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0032]实施例一
[0033]如图1所示，本专利技术公开了一种扭矩扳手设计方法，包括：
[0034]S10、获取不同骨密度下椎弓根螺钉的插入扭矩；
[0035]S20、获取不同骨密度下椎弓根螺钉的拔出强度；
[0036]S30、采用统计学方法，分析不同骨密度下插入扭矩与拔出强度之间的关系。
[0037]本实施例中，采用万能力学试验机容易进行扭矩测量及拔出强度测试。具体地，由于螺钉的抗拔出强度是客观了解融合结构稳定性的重要指标。影响拔出现象的因素有骨密度、螺钉长度、螺纹参数等，因此首先需要控制上述影响因素，再获取拔出强度。所述拔出强度通过测量得到。
[0038]进一步优化方案，如图2所示，S30之后还包括S40根据所述关系判断是否需要采用行骨水泥固定螺钉：
[0039]采集当前扭矩测量值；
[0040]将当前扭矩测量值与预设扭矩值进行比较，若当前扭矩测量值小于预设扭矩值则需要行骨水泥固定螺钉，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扭矩扳手设计方法，其特征在于，包括：获取不同骨密度下椎弓根螺钉的插入扭矩；获取不同骨密度下椎弓根螺钉的拔出强度；采用统计学方法，分析不同骨密度下插入扭矩与拔出强度之间的关系。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，通过比较当前扭矩测量值与预设扭矩值的大小，若当前扭矩测量值小于预设扭矩值则需要行骨水泥固定螺钉，若大于，则不需要行骨水泥固定螺钉。3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，测量时，所述螺钉以恒定速率旋入，所述螺钉以恒定速率拔出。4.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述骨密度进行划分为骨质疏松组、骨量减少组、骨质正常组。5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述预设扭矩值为骨质疏松组40％的拔出强度对应的扭矩值。6.一种扭矩扳手设计系统，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取不同骨密度下椎弓根螺钉的插入扭矩；第二获...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈波，胡永荣，杨红胜，王力平，
申请(专利权)人：成都医学院第一附属医院，
类型：发明
国别省市：