CN101147693A - 一种经皮椎弓根螺钉内固定系统 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种经皮椎弓根螺钉内固定系统，包括通道一体式椎弓根螺钉、螺塞和自定位连接棒。其中通道一体式椎弓根螺钉包括螺钉杆和螺钉头，螺钉杆带有自攻型外螺纹，其上端为半球形接头，装配于螺钉头下端的球形腔内，两者采用万向连接结构连接；螺钉头为具有中央孔道的管状，管壁上从顶部向下至下端的球形腔上部相对开有“U”槽口，管壁分为两部分，自下向上为固定部和通道部，通道部分又分为两部分，下部为加压部，以上部分为滑壁部，各部之间的管外壁上有横向的薄弱缺口，即折断槽，滑壁部的管外壁上亦有若干个折断槽，将滑壁部等分，固定部及加压部的管内壁上制有与螺塞配合的内螺纹。本内固定系统能精简手术操作，减少手术创伤，从而减少术后并发症、缩短住院时间、降低住院费用，提高手术效果和满意度。

Description

一种经皮椎弓根螺钉内固定系统

技术领域

本发明涉及脊柱外科内固定手术装置，更具体而言，涉及用于治疗脊柱病变运动节段的脊柱后路经皮椎弓根螺钉内固定系统。

背景技术

目前，对脊柱创伤、退变性疾患、变性疾患及其他脊柱不稳疾患的外科治疗，往往需要采用脊柱内固定装置固定。应用脊柱内固定装置的目的是提供坚强的固定和有力的支撑，以维持畸形的矫正，保证手术节段的稳定，促进融合，并允许病人在最少的外固定或无外固定的支持下早期活动。

椎弓根螺钉的设想源于1944年，至1959年用于固定腰骶关节并取得成功。1970年法国和瑞士的医生开始把椎弓根螺钉用于临床。经过二十世纪60年代、70年代和80年代的改进和发展，椎弓根螺钉固定系统逐步成型，且技术亦趋于成熟。从那时起，在改进原来结构的基础上，多种椎弓根螺钉固定系统相继出现。1993年北美脊柱学会正式认可了椎弓根螺钉在临床上的使用。目前，椎弓根螺钉固定技术，作为一种非常重要的提供稳定的脊柱骨性固定环境的脊柱内固定技术，已经成为脊柱外科后路固定最常用的方法。

20世纪80年代，脊柱外科引入微创手术技术，其通过最小组织损伤途径，用最精确的内置物进行手术，最大限度的减少椎旁软组织的损伤。其减少术后并发症、缩短住院时间、降低住院费用，使手术效果更佳，易于被患者接受，因此，微创脊柱外科(minimallyinvasive spine surgery，MISS)应运而生。近年来，随着微创脊柱外科的发展，经皮椎弓根螺钉固定技术被广泛应用于脊柱疾患的外科治疗中，已成为微创脊柱外科的基本技术手段。

传统的椎弓根螺钉固定技术已经相当发达，固定装置主要分为钉棒系统和钉板系统两大类，但拥有众多的具体种类和形式，比较有代表性的有Tenor系统、Dynalock系统。但是传统椎弓根螺钉固定技术手术时间长、术中出血多、术后并发症多、住院时间长、住院费用高，其最突出的缺点之一是广泛的肌肉剥离和长时间的牵拉导致软组织损伤，造成术后胸腰背部力量减弱、慢性疼痛发生、恢复时间延长等，大大影响了手术效果和满意度。

经皮椎弓根螺钉固定技术因需与内窥镜技术或计算机辅助外科技术(computerassisted surgery，CAS)广泛结合，相关固定装置的种类和形式较少，比较有代表性的有Sextant系统等。目前的经皮椎弓根螺钉固定系统是由椎弓根螺钉、螺塞和连接棒组成，其设计与常规椎弓根螺钉固定系统相似。但是，其与常规固定系统的最大区别在于其拥有多级通道套管、操作杆、螺钉扩大器、连接棒插入器等诸多相关辅助器械和特殊设备，这些辅助器械和设备保证其能够在经皮微创的条件下顺利的置入体内。然而，这些繁杂的辅助设备，也致使其手术价格昂贵，操作较为复杂，在一定程度上延长了手术时间和增加了手术创伤。同时，其工作通道的长度为定值，虽然适合多数患者的术中操作，但是对于特殊体型的患者，此不适的工作通道长度会增加手术操作的难度，从而使手术时间延长，亦在一定程度上增加了手术创伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种经皮椎弓根螺钉固定系统，针对脊柱的创伤、退变性疾患、变性疾患及其他脊柱不稳疾患的外科治疗中需要后路内固定装置固定的病变节段，通过运用此内固定系统，在对其顺利完成体内固定的手术操作基础上，精简手术操作，减少手术创伤，从而减少术后并发症、缩短住院时间、降低住院费用，提高手术效果和满意度。

本发明的技术方案如下：

一种经皮椎弓根螺钉内固定系统，包括通道一体式椎弓根螺钉、螺塞和自定位连接棒，其中：

所述通道一体式椎弓根螺钉包括螺钉杆和螺钉头。所述螺钉杆带有自攻型外螺纹，其上端为半球形接头，装配于螺钉头下端的球形腔内，两者采用万向连接结构连接，螺钉杆的半球形接头上端有内六角开孔，用于与辅助置入工具配合。所述螺钉头为具有中央孔道的管状，管壁上从顶部向下至下端的球形腔上部相对开有“U”槽口，管壁分为两部分，自下向上为固定部和通道部，通道部分又分为两部分，下部为加压部，以上部分为滑壁部，各部之间的管外壁上有横向的薄弱缺口，即折断槽，滑壁部的管外壁上亦有若干个折断槽，将滑壁部等分，固定部及加压部的管内壁上制有与螺塞配合的内螺纹。

所述自定位连接棒为圆柱形棒体，直径与螺钉头的“U”形槽口相吻合，横向穿过螺钉头的“U”形槽口，连接棒两端带有突起的扁球形定位球，上下面为平面，横径与螺钉头固定部的内径相吻合，落于螺钉头固定部下端。

所述螺塞与螺钉头的内螺纹配合，旋紧于螺钉头的固定部内，压住自定位连接棒。

本固定系统的材质可应用钛金属、不锈钢及其他合金材料。

本发明的优点如下：

1、采用了延长螺钉头使工作通道与螺钉一体化的设计，使螺钉头通道部直接成为工作通道，避免了常规微创椎弓根螺钉固定装置需要多次更换扩张通道和其他辅助操作器械，既减少了手术入路组织的被多次进入的损伤，又大大精简了手术器械和简化了手术操作步骤，缩短手术时间，减少手术创伤；

2、通道部中加压部的设计，使在置入自定位连接棒的过程中可利用螺塞的旋转压力较容易的将其置入，避免了常规置棒费时、费力的弊端，同时使螺钉具有提拉复位椎体的作用；

3、通道部中滑壁部分为若干可折断部分的设计，体现了个体化手术的理念，使其能够根据不同患者的体型和手术中的具体情况来调节通道部的长度，有利于术中操作，缩短手术时间，减少术中出血；

4、自定位连接棒的扁球型定位球设计，使连接棒在置入过程中能够自动锁定所需的矫形角度，并可防止其自身的旋转，不需额外的器械辅助，使连接棒能迅速、简洁的到达目的位置，既大大精简了手术器械和简化了手术操作步骤，又避免了常规置棒费时、费力且矫形角度不宜维持的弊端。

总的来说，本系统采用经皮固定方式，手术切口小，微创、美观，而且大大减少了对椎旁组织损伤和破坏。

附图说明

图1是本固定系统的结构示意图；

图2是自定位连接棒的结构示意图；

图3是螺钉杆的结构示意图；

图4是螺钉杆的俯视图；

图5是本固定系统的立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本固定系统的结构进行详细说明：

参见图1和图5，本固定系统由通道一体式椎弓根螺钉、螺塞4和自定位连接棒3三部分组成。其中：

通道一体式椎弓根螺钉由下部的螺钉杆2和上部的螺钉头1组成。参见图3和图4，螺钉杆2带有自攻型外螺纹2-1，其上端为半球形接头2-2，装配于螺钉头下端的球形腔1-5内，两者采用万向连接结构连接，并装配有球形衬套6和定位垫圈5，螺钉杆2的半球形接头2-2上端有内六角开孔2-3，用于与辅助置入工具配合，螺钉杆2为中空结构，内有中央孔道2-4(见图1)。螺钉头1为具有中央孔道的管状，管壁上从顶部向下至下端的球形腔1-5上部相对开有“U”槽口，管壁分为两部分，自下向上为固定部1-3和通道部，通道部分又分为两部分，下部为加压部1-2，上部为滑壁部1-1，各部之间的管外壁上有横向的薄弱缺口，即折断槽1-4，滑壁部1-1的管外壁上亦有若干个折断槽，将滑壁部等分，固定部1-3及加压部1-2的管内壁上制有与螺塞4配合的内螺纹。

自定位连接棒3的结构参见图2，其为一圆柱形棒体，直径与螺钉头1的“U”形槽口相吻合，横向穿过螺钉头的“U”形槽口，自定位连接棒3两端带有突起的扁球形定位球3-1，扁球形定位球3-1上下面为平面，横径与螺钉头固定部1-3的内径相吻合，落于螺钉头的固定部1-3下端；

螺塞4与螺钉头1的内螺纹配合，旋紧于螺钉头的固定部1-3内，压住自定位连接棒3，见图1。

本固定系统的使用方法如下：

在手术准备工作做好后，放射透视系统定位手术椎的椎弓根体表投影位置，用导针穿刺至本发明椎弓根螺钉置入椎弓根的进入点位置，并进入一部分椎弓根。用尖刀片以导针为中心做一长约1厘米手术切口，切开皮肤、皮下、深筋膜及肌层。

将辅助置入工具插入螺钉杆半球形上端的内六角开孔2-3内，一并套于导针上，经皮进入，至椎弓根进入点，并旋入椎弓根。取出导针，进一步将通道一体式椎弓根螺钉旋入椎弓根，直至椎体后二分之一。此时，螺钉杆2完全位于椎弓根和椎体内，螺钉头1的通道部位于体外。

同法置入同侧另一相应通道一体式椎弓根螺钉。

利用器械自螺钉的通道部的滑壁部1-1壁外相应一折断槽1-4处折断部分管壁，使两螺钉通道部长度适合手术操作。

连通两固定通道一体式椎弓根螺钉的手术切口，根据撑开或加压固定节段的矫形需要，选用稍小或稍大于目前两固定螺钉间距的自定位连接棒3。利用器械作用于螺钉头1的通道部，使自定位连接棒的定位球3-1置入螺钉头通道部的滑壁部1-1内，自定位连接棒3的棒体置入“U”形槽内。去除器械，加压连接棒中央部，使其逐步下沉，至自定位连接棒两端的定位球3-1沉入通道部的加压部1-2止。

将螺塞4沿螺钉头的通道部进入，至通道部的加压部1-2，拧入，至完全拧入固定部1-3、自定位连接棒的定位球3-1完全沉至螺钉头1的底部为止。

利用器械自螺钉头固定部1-3与通道部间的折断槽1-4处折断螺钉头侧壁，将通道部取出，固定结束。根据需要，可同法完成对侧的本系统固定。

以上实施方式并非是对本发明做出限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，根据本发明的指导思想还可以做出很多相关的变形和改进，但这些均将落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种经皮椎弓根螺钉内固定系统，包括通道一体式椎弓根螺钉、螺塞(4)和自定位连接棒(3)，其特征在于：

所述通道一体式椎弓根螺钉包括螺钉杆(2)和螺钉头(1)；所述螺钉杆(2)带有自攻型外螺纹(2-1)，其上端为半球形接头(2-2)，装配于螺钉头下端的球形腔(1-5)内，两者采用万向连接结构连接，螺钉杆(2)的半球形上端有内六角开孔(2-3)，与辅助置入工具配合；所述螺钉头(1)为具有中央孔道的管状，管壁上从顶部向下至下端的球形腔上部相对开有“U”槽口，管壁分为两部分，自下向上为固定部(1-3)和通道部，通道部分又分为两部分，下部为加压部(1-2)，上部为滑壁部(1-1)，各部之间的管外壁上有横向的薄弱缺口，即折断槽(1-4)，滑壁部(1-1)的管外壁上亦有若干个折断槽，将滑壁部等分，固定部(1-3)及加压部(1-2)的管内壁上制有与螺塞(4)配合的内螺纹；

所述自定位连接棒(3)为圆柱形棒体，直径与螺钉头的“U”形槽口相吻合，横向穿过螺钉头的“U”形槽口，连接棒(3)两端带有突起的扁球形定位球(3-1)，上下面为平面，横径与螺钉头固定部(1-3)的内径相吻合，落于螺钉头固定部(1-3)下端；

所述螺塞(4)与螺钉头(1)的内螺纹配合，旋紧于螺钉头的固定部(1-3)内，压住自定位连接棒(3)。

2.根据权利要求1所述的经皮椎弓根螺钉内固定系统，其特征在于：螺钉杆(2)为中空结构，内有中央孔道(2-4)。

3.根据权利要求1或2所述的经皮椎弓根螺钉内固定系统，其特征在于：所述螺钉杆(2)上端的半球形接头(2-2)是通过球形衬套(6)装配在螺钉头下端的球形腔(1-5)内，半球形接头(2-2)上端安装有一定位垫圈(5)。

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