專利名稱:用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎弓根螺釘結構的制作方法
技術領域:
本發明涉及的是一種用于胸腰椎骨折和腰椎滑脫復位和固定的椎弓根螺釘固定 結構。具體的說,本螺釘結構主要包括一個低切跡、兩步鎖定、可以自由旋轉的側方 鎖定釘棒連接器和一種特殊設計的椎弓根螺釘。
背景技術:
胸腰椎骨折,尤其是胸腰段骨折是脊柱骨折中最常見的類型。脊柱骨折的90%發 生在胸腰椎(T11到L4)。損傷的機制、骨折不穩的程度、是否合并神經損傷以及患 者的年齡是決定治療主要因素,大部分穩定的胸腰椎骨折不需手術,僅需一定的外固 定和早期活動。但如果患者存在脊柱不穩、進行性脊柱畸形和/或神經損傷就需要手 術治療。手術的目的除神經減壓外,恢復椎體高度和脊柱前凸是提高治療效果和避免 術后疼痛和遲發性神經損傷最重要的因素。對于神經損傷程度較輕,不需要直接神經 減壓的患者,特別是合并后方復合韌帶結構損傷的屈曲牽拉性骨折,應用后路椎弓根 螺釘治療此類骨折是最常用和簡單有效的治療方法。后路椎弓根螺釘結構不僅可以進 行脊柱的三柱穩定,還可以復位骨折、擴大椎管和間接減壓神經組織。后路復位的機 制是應用撐開椎弓根螺釘時產生的力量,利用完整的韌帶擠壓骨折塊使其復位,但是 撐開的力量可能不能完全使脊柱的前柱完全復位,高度不能完全恢復,而且會引起脊 柱前凸的消失甚至后凸畸形的加重。如果這時你想通過加壓復位和恢復前凸,由于縱 棒沒有鎖定,這又造成撐開復位的丟失。目前,臨床上應用的大部分椎弓根螺釘結構 一旦撐開并將棒鎖定后不能再進行進一步的復位和后凸畸形的矯正。雖然目前市場上 有蛇牌(Aesculap)的Socon系統、A0的USS骨折系統和D印uy的REC0系統可以用 于骨折的復位,但Socon系統的復位工具復雜,需要廣泛的組織顯露,而且夾鉗設計 分為左右側,使用不方便。AO的USS骨折系統需要特殊的Schanz螺釘,有4種不同 設計的夾鉗,復位后需要剪斷螺釘,同樣存在工具復雜,應用不夠簡單、方便的缺點。 D印uy的REC0系統需要一種很大的楔形墊片,通過兩枚螺釘擰入來調節角度進行骨折復位,但很大的墊片明顯減少植骨融合的面積。另外AO的USS骨折系統和D印uy 的REC0系統還具有轉動角度有限的缺點。
目前錐度鎖定的椎弓根螺釘是頂部鎖定的,這些螺釘在美國專利文獻中已有敘 述,如美國專利申請號11493624和11493625,但是此種螺釘用于脊柱創傷的病人有 兩個缺點。第一,由于螺釘是單步鎖定,不能在同時實現撐開和復位;第二,加入固 定棒以后,螺釘頭被固定棒遮擋,無法實現復位。目前市場上流行的側方鎖定釘棒連 接器如美敦利的TSRH—3D系統是單步鎖定的,不能方便地實現撐開和復位,而兩步 鎖定的側方鎖定釘棒連接器,如史賽克的TRI0+和強生公司的REC0都存在體積大的 缺點,而連接器的體積過大就會減少植骨空間,影響手術的治療效果。傳統的創傷治 療器械如A0的USS系統使用牙齒嚙合,有調節范圍小,精度差的缺點,而且需鎖緊 后切斷螺釘,手術過程比較復雜。
退變性腰椎滑脫是脊柱外科最常見的需要手術治療的疾病之一。腰椎滑脫的復位 需要三個不同方向的量,即提拉力、縱向撐開力和矢狀面的旋轉力。目前臨床上應用 的復位系統都存在一些缺點,大部分系統雖然提供了撐開和提拉的力量,沒有提供旋 轉的力量。即使有些系統提供了旋轉的力量(如TSRH-3D),但撐開后如果鎖定棒, 就同時鎖定了螺釘而不能在提供提拉和旋轉的力量,如果不鎖定棒,就就需要撐開鉗 持續撐開的情況下進行提拉和旋轉,這樣撐開鉗必須在手術野內而會影響其它操作。 因此需要開發一種具有三維活動而且能夠在撐開鎖定的基礎上,可以同時進行提拉和 旋轉的復位系統,以便進行良好的復位和固定。
發明內容
針對已有技術的不足,本發明提供一種新型椎弓根螺釘結構,該螺釘結構可以完 成冠狀面、矢狀面和橫斷面方向的調整。
以下詳細介紹本發明一種胸腰椎骨折復位及滑脫復位固定的新型椎弓根螺釘結 構, 一椎弓根螺釘; 一螺釘連接器,該螺釘連接器有一個開口用于接收椎弓根螺釘, 它還設置一連接結構用于連接棒連接器; 一棒連接器,該棒連接器有兩個開口, 一個 用于接收棒,另一個用于接收鎖定螺母; 一錐度鎖定環,該錐度鎖定環用于將螺釘連 接器與椎弓根螺釘鎖緊和解鎖以及將棒連接器與螺釘連接器鎖緊和解鎖。優化的,所述螺釘連接器與椎弓根螺釘的鎖緊和解鎖動作與棒連接器與螺釘連接 器的鎖緊和解鎖動作同步。
優化的,螺釘連接器一端設置徑向的半圓形的開口用于安裝椎弓根螺釘,該連接 器另一端的軸向設置一插槽用于連接棒連接器。
優化的,所述螺釘連接器的外表面設置兩個錐面, 一個錐面用于控制螺釘連接器 與椎弓根螺釘的鎖緊和解鎖,另一個錐面用于控制棒連接器與螺釘連接器鎖緊和解 鎖;所述錐度鎖定環的徑向也設置一半圓形的開口,該錐度鎖定環套裝在螺釘連接器 的外部,錐度鎖定環的內表面也設置兩個錐面,它們與螺釘連接器的兩個錐面配合并 接觸,成為鎖緊與解鎖動作的主動件。
優化的,所述螺釘連接器半圓形開口的底部設置一槽,該槽使其開口可以進行徑 向的彈性收縮。
優化的,所述螺釘連接器另一端的軸向設置一圓筒形插槽用于連接棒連接器;棒 連接器設置與其配合的一圓柱狀插頭;螺釘連接器圓筒形插槽的內表面和棒連接器圓 柱狀插頭的外表面設置為摩擦接觸面。
優化的,所述螺釘連接器圓筒形插槽和棒連接器圓柱狀插頭的對應位置設置用于 放置C形定位環的槽。
優化的,所述棒連接器設置一圓筒形的開口用于插入固定棒,棒連接器還設置一 螺紋孔用于安裝螺母;螺紋孔和圓筒形開口互相垂直。
優化的,所述錐面的角度在0.5到5度之間。
優化的,所述錐度鎖定環外部的側面設置兩個凹槽。
優化的,所述螺釘的頂部設置內六角沉孔,該沉孔內設置內螺紋。
本發明的優點如下
1、 本結構具有三維調節功能,可以完成冠狀面、矢狀面和橫斷面方向的調整。
2、 本結構采用一種新型的螺釘和棒的連接結構,縱棒和螺釘分開鎖定。可以在 提供撐開的同時,同時提供提拉和旋轉的力量,便于骨折和滑脫復位。
3、 釘棒連接結構設計巧妙,結構很小,釘棒之間可以任意旋轉,棒的鎖定采用 螺栓結構,釘的鎖定釆用零扭矩鎖定,鎖定方便、抗旋轉能力強,對骨骼損傷小,不 影響植骨面。4、 本結構采用側方鎖定,具有切跡低的優點。
5、 本結構的螺釘內六角內具有特殊設計的螺紋,可以連接我們設計的提拉復位 鉗,同時完成提拉復位和旋轉復位。
6、 本螺釘系統不僅用于胸腰椎骨折和腰椎滑脫的治療,還可以用于其它脊柱疾 病的固定和復位,通過螺釘的自由旋轉,改善脊柱矢狀面平衡。
說明書附圖
圖la是本專利涉及的側方鎖定釘棒連接器的立體圖lb是本專利中的側方鎖定釘棒連接器的正視
圖1C是本專利中的側方鎖定釘棒連接器的俯視圖ld是本專利中的側方鎖定釘棒連接器的立體圖,顯示開口槽;
圖2是本專利中的側方鎖定釘棒連接器與螺釘,鎖定螺母,和棒的立體裝配圖3a是本專利中的側方鎖定釘棒連接器與螺釘,鎖定螺母,和棒的正視裝配圖3b是本專利中的側方鎖定釘棒連接器與螺釘,鎖定螺母,和棒的剖面圖4a是本專利中的側方鎖定釘棒連接器與螺釘,鎖定螺母,和棒的俯視裝配圖4b是本專利中的側方鎖定釘棒連接器與螺釘,鎖定螺母,和棒的剖面圖5是側方鎖定釘棒連接器解鎖狀態的側向的剖面圖6a是側方鎖定釘棒連接器解鎖狀態的水平方向剖面圖6b是側方鎖定釘棒連接器解鎖狀態的錐度鎖定環和螺釘連接器的細節放大圖。
具體實施例方式
一種胸腰椎骨折復位及滑脫復位固定的新型椎弓根螺釘結構,本專利涉及的兩歩 鎖定的側方鎖定釘棒連接器由棒連接器,螺釘連接器,錐度鎖定環組成。螺釘連接 器有一個開口,用于接收椎弓根螺釘。棒連接器有兩個開口, 一個用于接收棒,另 一個接收鎖定螺母。第一步,鎖定螺母先將棒牢固地固定在棒連接器上。第二步,螺 釘連接器套在棒連接器外,而錐度鎖定環套在螺釘連接器外,當錐度鎖定環推向螺釘時,將螺釘連接器和棒連接器固定起來,同時又將螺釘和螺釘連接器固定起來,這 樣螺釘和棒就被固定了。
它的主要結構是; 一椎弓根螺釘; 一螺釘連接器,該螺釘連接器有一個開口用于 接收椎弓根螺釘,它還設置一連接結構用于連接棒連接器; 一棒連接器,該棒連接器 有兩個開口, 一個用于接收棒,另一個用于接收鎖定螺母; 一錐度鎖定環,該錐度鎖 定環用于將螺釘連接器與椎弓根螺釘鎖緊和解鎖以及將棒連接器與螺釘連接器鎖緊 和解鎖。
螺釘連接器與椎弓根螺釘的鎖緊和解鎖動作與棒連接器與螺釘連接器的鎖緊和 解鎖動作同步。螺釘連接器一端設置徑向的半圓形的開口用于安裝椎弓根螺釘,該連 接器另一端的軸向設置一插槽用于連接棒連接器。所述螺釘連接器的外表面設置兩個 錐面, 一個錐面用于控制螺釘連接器與椎弓根螺釘的鎖緊和解鎖,另一個錐面用于控 制棒連接器與螺釘連接器鎖緊和解鎖;所述錐度鎖定環的徑向也設置一半圓形的開 口,該錐度鎖定環套裝在螺釘連接器的外部,錐度鎖定環的內表面也設置兩個錐面, 它們與螺釘連接器的兩個錐面配合并接觸,成為鎖緊與解鎖動作的主動件。所述螺釘 連接器半圓形開口的底部設置一槽,該槽使其開口可以進行徑向的彈性收縮。所述螺 釘連接器另一端的軸向設置一圓筒形插槽用于連接棒連接器;棒連接器設置與其配合 的一圓柱狀插頭;螺釘連接器圓筒形插槽的內表面和棒連接器圓柱狀插頭的外表面設 置為摩擦接觸面。所述螺釘連接器圓筒形插槽和棒連接器圓柱狀插頭的對應位置設置 用于放置C形定位環的槽。所述棒連接器設置一圓筒形的開口用于插入固定棒,棒連 接器還設置一螺紋孔用于安裝螺母;螺紋孔和圓筒形開口互相垂直。
所述錐面的角度在0. 5到5度之間。
所述錐度鎖定環外部的側面設置兩個凹槽。
所述螺釘的頂部設置內六角沉孔,該沉孔內設置內螺紋。
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
實施例
請參考圖la至ld,側方鎖定釘棒連接器主要包括棒連接器30,螺釘連接器IO, 和錐度鎖定環20組成。螺釘連接器上有一個開口 11,用于接收椎弓根螺釘。螺釘連 接器10有一個開口的槽16使螺釘連接器可以進行徑向的彈性收縮。同時,開口槽便于在安裝的時候可以收縮套在鎖定環里面。錐度鎖定環20套在螺釘連接器10外面, 也有一個半圓形的開口 21用于接收螺釘。錐度鎖定環還有兩個槽22,這樣可以使用 專門的手術器械夾住錐度鎖定環20進行鎖定動作。圖lc顯示的是解鎖時錐度鎖定環 20的位置,將鎖定環20向左方推的時候,就會在徑向壓縮螺釘連接器10,同時,也 會壓縮螺釘連接器的開口 11從而固定螺釘50和螺釘連接器10相對位置。棒連接器 30有一個圓筒形的開口 31,在手術過程中可將固定棒插入開口 31中。棒連接器30 還有一個和開口 31方向垂直的螺紋孔32,這樣當鎖定螺母旋轉進入螺紋孔以后就可 以將棒牢固地壓在開口 31里面。
圖2是側方鎖定釘棒連接器,螺釘50,棒5,和鎖定螺母40的立體裝配示意圖。 為了更好地顯示本專利中的兩步鎖定原理,參考圖3a和3b。螺釘50 —般有螺紋52, 螺桿51,和用于連接螺絲刀的內六角沉孔53三大部分組成。在手術過程中需要使用 一把螺絲刀插入內六角的沉孔53內,螺紋52要經過椎弓根旋轉進入椎體。螺桿部分 51 —般是光滑并且是圓筒形,這樣螺釘既可以在螺釘連接器的開口 11中自由旋轉, 也可以沿著螺釘進行縱向滑動,從而在鎖定前可以最大限度地調整位置。
螺釘連接器10主要有開口 11,圓筒狀摩擦接觸面12,定位槽15,和兩個錐面 13和14組成。當錐面13和14受到擠壓時,開口 11和摩擦接觸面12就向內收縮。 開口 11向內收縮時就擠壓在螺釘的螺桿部分上,而螺釘連接器的摩擦接觸面12就壓 縮在棒連接器30的摩擦接觸面33上,當壓縮足夠緊密時,螺釘50和螺釘連接器10 的相對位置就固定了,而螺釘連接器10和棒連接器30則通過摩擦接觸面固定起來。 螺釘連接器10還包括一個放置C形定位環6的槽,這樣可以在解鎖狀態時防止棒連 接器30脫離螺釘連接器10。錐度鎖定環20的內部有兩個錐面23和24,分別和螺釘 連接器10上的兩個錐面13和14接觸。在鎖緊狀態下,這兩對錐面13和23,以及 14和24互相緊密地壓縮在一起的。錐面的角度一般在0.5度至5度之間,小的錐面 角可以保證螺釘連接器10和錐度鎖定環20在使用過程中不松脫。錐度鎖定環20的 外部側面有兩個凹槽22,可將專用的手術器械夾緊在鎖定環20上,以便于在手術中 鎖緊或解鎖整個側方鎖定釘棒連接器。棒連接器30主要由圓筒形的摩擦面33,用于 放置C形定位環6的定位槽34,開口 31和螺紋孔32組成。將圖中所示的螺母40擰入螺紋孔32,螺母上的頂點43就壓在棒5的圓柱面上,從而進一步將棒5固定在棒 連接器30上。螺母40上有用于扳手的外六角41和螺紋42。 一般在手術中,應將相 鄰階段的椎體撐開,再用螺母40將棒5固定到棒連接器30上,然后沿著軸線4旋轉 螺釘50來調節棒5和螺釘50之間的角度和脊椎的復位角度,最后將錐度鎖定環20 向螺釘方向滑動,從而鎖緊整個側方鎖定釘棒連接器。
圖3a, 3b以及4a和4b是側方鎖定釘棒連接器解鎖狀態下的位置,將錐度鎖定 環20向棒連接器開口 31方向滑動時,錐面13和23以及錐面14和24便脫離接觸, 如圖6a和6b所示。此時螺釘連接器20由于彈性而向外張開,螺釘的光滑部分51 和螺釘連接器的開口 11之間的壓縮力就消失了,這時螺釘50和螺釘連接器10之間 就可以沿著螺釘軸線3自由旋轉或沿著螺釘軸線3滑動,因此在解鎖位置既可將側方 鎖定釘棒連接器從螺釘上取下來也可以調整螺釘和側方鎖定釘棒連接器的位置。而螺 釘連接器10的摩擦接觸面12和棒連接器30的摩擦接觸面33也由于壓縮力的消失而 自由地沿著水平的軸線4轉動,因此棒連接器30就可以和螺釘之間沿著水平方向的 軸線4自由旋轉,這樣就可以在解鎖狀態下調整螺釘和棒的角度,這個角度決定了手 術中椎體角度復位的效果。
為了增強側方鎖定釘棒連接器的抗扭轉性能,防止復位丟失,摩擦接觸面12和 33的表面應該經過粗糙化處理和硬化熱處理來增加摩擦系數。表面的粗糙化可以用 工業中常用的噴砂工藝,也可以用滾花工藝等等。
請參考圖4b和圖5;為了方便在手術中復位,在螺釘50的內六角上還可以設置 內螺紋54,由于復位的器械就可以和螺釘50之間通過螺紋54而固定起來,這樣不 但可以進行復位動作,而且同時還可以把螺釘50沿著螺釘軸線3向上提拉,這對于 有腰椎滑脫的病人是很重要的。在設計用于本專利中的側方鎖定釘棒連接器鎖定和解 鎖工具時,可以把復位,提拉,以及錐度鎖定功能集中到一把工具上,這樣不但可以 簡化手術過程,還可以減少手術時間,提高手術效率。當然,上述說明并非是對本發明的限制,本發明也并不限于上述操作,所有在本 發明的實質范圍內作出的變化、改型、添加或替換,都應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1、一種用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎弓根螺釘結構,其特征是;一椎弓根螺釘;一螺釘連接器,該螺釘連接器有一個開口用于接收椎弓根螺釘,它還設置一連接結構用于連接棒連接器;一棒連接器,該棒連接器有兩個開口,一個用于接收棒,另一個用于接收鎖定螺母;-錐度鎖定環,該錐度鎖定環用于將螺釘連接器與椎弓根螺釘鎖緊和解鎖以及將棒連接器與螺釘連接器鎖緊和解鎖。
2、 根據權利要求1所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎 弓根螺釘結構,其特征是;所述螺釘連接器與椎弓根螺釘的鎖緊和解鎖動作與棒 連接器與螺釘連接器的鎖緊和解鎖動作同步。
3、 根據權利要求1或2所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新 型椎弓根螺釘結構,其特征是;螺釘連接器一端設置徑向的半圓形的開口用于安 裝椎弓根螺釘,該連接器另一端的軸向設置一插槽用于連接棒連接器。
4、 根據權利要求3所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎 弓根螺釘結構,其特征是;所述螺釘連接器的外表面設置兩個錐面, 一個錐面用 于控制螺釘連接器與椎弓根螺釘的鎖緊和解鎖,另一個錐面用于控制棒連接器與 螺釘連接器鎖緊和解鎖;所述錐度鎖定環的徑向也設置一半圓形的開口,該錐度 鎖定環套裝在螺釘連接器的外部,錐度鎖定環的內表面也設置兩個錐面,它們與 螺釘連接器的兩個錐面配合并接觸,成為鎖緊與解鎖動作的主動件。
5、 根據權利要求3所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎弓根螺釘結構,其特征是;所述螺釘連接器半圓形開口的底部設置一槽,該槽使 其開口可以進行徑向的彈性收縮。
6、 根據權利要求1所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎 弓根螺釘結構,其特征是;所述螺釘連接器另一端的軸向設置一圓筒形插槽用于 連接棒連接器;棒連接器設置與其配合的一圓柱狀插頭;螺釘連接器圓筒形插槽 的內表面和棒連接器圓柱狀插頭的外表面設置為摩擦接觸面。
7、 根據權利要求6所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎 弓根螺釘結構,其特征是;所述螺釘連接器圓筒形插槽和棒連接器圓柱狀插頭的 對應位置設置用于放置C形定位環的槽。
8、 根據權利要求1所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎 弓根螺釘結構,其特征是;所述棒連接器設置一圓筒形的開口用于插入固定棒, 棒連接器還設置一螺紋孔用于安裝螺母;螺紋孔和圓筒形開口互相垂直。
9、 根據權利要求4所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎 弓根螺釘結構,其特征是;所述錐面的角度在0.5到5度之間。
10、 根據權利要求4所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型 椎弓根螺釘結構,其特征是;所述錐度鎖定環外部的側面設置兩個凹槽。
11、 根據權利要求1所述的用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型 椎弓根螺釘結構,其特征是;所述螺釘的頂部設置內六角沉孔,該沉孔內設置內 螺紋。
全文摘要
本發明公開了一種用于胸腰椎骨折復位及腰椎滑脫復位固定的新型椎弓根螺釘結構,其特征是;一椎弓根螺釘;一螺釘連接器,該螺釘連接器有一個開口用于接收椎弓根螺釘,它還設置一連接結構用于連接棒連接器;一棒連接器,該棒連接器有兩個開口,一個用于接收棒,另一個用于接收鎖定螺母;一錐度鎖定環,該錐度鎖定環用于將螺釘連接器與椎弓根螺釘鎖緊和解鎖以及將棒連接器與螺釘連接器鎖緊和解鎖。本結構可以完成冠狀面、矢狀面和橫斷面方向的調整;同時棒和螺釘分開鎖定,可以在提供撐開的同時提供提拉和旋轉的力量,便于骨折和滑脫復位。本結構設計巧妙,結構很小,對植骨面影響較少。
文檔編號A61B17/70GK101601606SQ20091001695
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者鄭修軍 申請人:鄭修軍