CN101224132A - 中空、侧孔、定向灌注椎弓根螺钉 - Google Patents

Abstract

一种骨科内固定用中空、侧孔、定向灌注椎弓根螺钉系统，由中空椎弓根螺钉、螺母和定向注射钉芯三部分组成。中空螺钉结构上分为前钉和后钉，可连接相应板、棒系统；前钉前部3个不同平面内，互成120度方向与纵轴垂直各有一侧孔，前后钉交接(即前钉螺帽)处有三个对应点标记用来实时指示前钉各侧孔的方向，在椎弓根螺钉旋入后可向前端或向外侧不同方向注射骨水泥等椎体强化材料，各孔具有定向功能。定向注射钉芯根据其侧孔方向参数不同为一系列，结构上分为前端导引芯和后端定位柄。中空，有侧孔，钉芯插入后侧孔与椎弓根螺钉前钉侧孔相吻合；后端固定柄内面为可与注射器固定的内螺纹，外面为外六角，与椎弓根螺钉后钉内六角对应，定位后注射时只有某个特定方向的侧孔通畅，达到定向灌注椎体强化物的目的。

Description

中空、侧孔、定向灌注椎弓根螺钉

技术领域

本发明是一种骨科手术中应用的内固定装置，此椎弓根螺钉主要应用于脊柱失稳、椎弓根钉翻修以及椎体压缩性骨折的开放与微创治疗，特别是老年性骨质疏松引起的椎体压缩性骨折的疼痛治疗和骨折复位。

背景技术

骨质疏松症是世界人口老龄化普遍存在的问题，由此引发的脊柱压缩骨折(vertebralcompression fracture，VCF)临床上尤为常见，随着我国社会老龄化，骨质疏松不仅成为我国医学专业人员需要面对的重要健康问题，同时也成为国家卫生保障系统需要面临的重要社会问题，传统的治疗方法主要包括卧床休息、药物镇痛、支具外固定等，疗效不甚理想，极易导致骨质进一步脱钙疏松，形成恶性循环，引发其他脏器功能障碍。患者病死率明显增加。Kado等和Cooper等报告骨质疏松VCF患者病死率为23％～34％，明显高于普通人群。

对于椎弓根螺钉植入手术而言，临床实践表明，即使以正确的位置与方向植入螺钉，仍会出现螺钉松动、拔出或断裂等现象，尤其是老年性和继发性骨质疏松患者，出现这类情况的比例更高。这是由于螺钉---骨界面的结合强度不够所引起的，出现上述情况，将导致固定失败，需二次手术，这将再次给患者带来精神上与肉体上的痛苦。

为增加螺钉固定强度，目前常用的方法有：①单纯加大螺钉直径和长度以求稳定螺钉；②用骨屑或火柴棒状骨填充钉道；③向钉道内灌注粘稠的骨水泥。研究表明，前两种方法并不能有效地提高椎弓根螺钉的稳定性，在骨质疏松的椎体内尤甚：至于第3种方法，虽然能够较好地增加螺钉的固定强度，但在骨水泥注入钉道过程中出现的渗漏，将带来一系列严重的并发症，同时也存在术中和术后伴有聚合热损伤效应、毒性反应和PMMA不可吸收等缺点。因此，受患者本身的骨质强度影响，使得椎弓根螺钉内固定技术在患有骨质疏松症的人群中难以运用，这点已成为该领域技术人员的共识。

对于老年性骨质疏松引起的椎体压缩性骨折的疼痛治疗和骨折复位而言，较为理想的治疗方法应以创伤较小，能够达到稳定骨折、恢复椎体力学强度、缓解疼痛、防止椎体进一步塌陷为目的，并应尽可能恢复椎体高度和减少后凸畸形。因而椎体成形术和后凸成形术成为了目前骨科领域的热门内容。

但椎体成形术和后凸成形术存在较大的局限性：

①灌注前后的撑开力有限，老年患者，尤其是患有骨质疏松的老年患者椎体能够承受的扩张力有限，恢复与重建椎体高度、矫正脊柱后凸畸形效果有限；

②由于不能定向，常常需要高压灌注，有可能发生渗漏等较多的并发症，再如椎体成形术中可能出现“骨水泥综合征”，包括严重的低血压、心跳缓慢和(或)心脏停跳，更为危重的并发症甚至包括肺动脉栓塞；

③后凸成形术恢复椎体高度和矫正脊柱后凸畸形的效果略优于椎体成形术，但手术时间及X线暴露时间明显延长，因此不适用于不能耐受长时间俯卧位和体质较差的患者；

④目前后凸成形术所用扩张球囊价格昂贵；

⑤椎体成形术和后凸成形术一般选择采用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)骨水泥作为椎体增强材料，但是PMMA存在如下缺点：本身不具有骨传导和诱导活性，不能降解和骨替代，聚合过程中温度较高，容易对周围组织造成热损伤，未聚合单体具有心、肺毒性；

⑥PMMA固化后与骨弹性模量差异较大，椎体成形术或后凸成形术后可能增加邻近椎体塌陷的危险，因此，需要探索合适的强化材料，其中能转化为骨组织的强化材料是重要的研究方向。

发明内容

结合了椎体成形术、后凸成形术与椎弓根内固定术的特点，并加入了定向注射的技术。

由于本发明的中空椎弓根螺钉本身具有一定的复位能力，同时可以定向注射，允许骨水泥等椎体强化物低压灌注，骨水泥灌注时通过椎弓根路径，减少了骨水泥渗漏的发生率，更减少了骨水泥渗漏入椎管和椎间孔引起脊髓压迫和神经根变性的发生率；

椎弓根螺钉具有内固定作用，骨强化物固化时间和固化后的硬度不再是选择的主要标准，这就使得椎体强化物的选择有了更大的余地，根据不同的部位、压缩骨折程度、宿主的骨质疏松情况、需要复位或维持的高度，可以选择固化后弹性模量更接近骨的强化物，可以优先选择具有骨传导和诱导活性，或者能降解和骨替代的灌注物，某些情况下甚至可以灌注骨泥。

本发明的有益效果是：椎弓根螺钉植入定向准确，椎体强化物注射定向准确、简便，椎体应力分散。定向注射，有的放矢，减少渗漏发生。

附图说明

图1是本发明的中空椎弓根螺钉的整体分解图。

图2是本发明的螺钉的正、侧、斜、剖面图。

图3是本发明的螺钉钉芯的正、侧、斜、剖面图。

图4是本发明的螺钉螺母的正、侧、斜、剖面图。

A螺钉；B螺母；C钉芯

①螺钉侧孔；②前钉；③定位标记；④后钉；⑤定位槽；

⑥钉芯侧孔；⑦导引芯；⑧定位柄；⑨定位销

具体实施方式

术前仔细研究病情，如系压缩骨折，明确最需注射骨水泥的薄弱部位，闭合或切开手术，克氏针定位，引导旋入中空、侧孔椎弓根螺钉，监测深度，连接相应板、棒系统，复位或撑开椎体，根据对应点标记定位相应侧孔到达部位，微调椎弓根螺钉，依照所需注射部位及注射孔的位置入定向注射钉芯，注射相应椎体强化物。

Claims (19)

1.一种椎弓根螺钉，其特征是：中空、侧孔、可定向灌注，由螺钉、螺母、可定向灌注钉芯三部分组成。

2.根据权利要求1所述的组成部分中螺钉的特征是：中空，结构上分为前钉和后钉。

3.根据权利要求2所述的螺钉后钉特征是：中空，外壁有紧固螺纹，后端开钉芯定位槽。

4.根据权利要求3所述的后钉内壁特征是：内壁六角形，可使用内六角丝锥紧固。

5.根据权利要求2所述的螺钉前钉特征是：有侧孔，螺纹为自攻螺纹。

6.根据权利要求5所述的前钉侧孔特征是：侧孔数目为3个，互成120度方向。

7.根据权利要求5所述的前钉侧孔特征是：侧孔位于前钉前部3个不同平面内。

8.根据权利要求5所述的前钉侧孔特征是：侧孔与螺钉纵轴垂直。

9.根据权利要求2所述的前、后钉交接(即前钉螺帽)处有3个凹刻标记。

10.根据权利要求9所述的3个凹刻标记各自与纵轴所成的面互成角120度。

11.根据权利要求6、9和10所述的特征，3个凹刻标记分别处在前钉3侧孔与螺钉纵轴所成3平面内，可在灌注椎体强化物时分别指示前钉3侧孔各自方向。

12.根据权利要求1所述的定向灌注钉芯特征是中空，侧孔，从结构上可分为前端导引芯和后端定位柄。

13.根据权利要求12所述的钉芯前端导引芯外壁与权利要求2所述的螺钉前钉内壁相切。

14.根据权利要求12所述的钉芯根据前端导引芯开孔分为4种，前部盲端加1侧孔(根据侧孔方向不同)共3种，无侧孔前端通畅一种。

15.根据权利要求14所述的3种前部盲端、1侧孔的3种导引芯插入后各侧孔分别与权利要求6所述的前钉侧孔吻合，插入一种钉芯只有一个侧孔通畅，以此形成定位灌注。

16.根据权利要求12所述的钉芯后端定位柄外壁与权利要求3所述的螺钉后钉内壁(内六角)相吻合。

17.根据权利要求12所述的钉芯后端定位柄有凸起的定位销与权利要求3的螺钉后钉定位槽吻合。

18.根据权利要求17所述的定位销指示，不同开口方向的钉芯插入螺钉可使操作者明确定位灌注的方向。

19.根据权利要求2、3、12、14、18所述的特征，中空椎弓根螺钉既可与板、棒系统连接成为内固定物，进行椎体后路内固定，又可注射椎体强化物进行椎体成形术和椎弓根钉翻修术；定向注射钉芯既可作为通条使轴向孔通畅，又可通过侧孔使椎体强化物得以定向注射。

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