CN101677829A - 用于固定椎骨的柔性棒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于固定椎骨的柔性棒，该柔性棒被连接至椎骨固定装置，从而使得损伤或变形的椎骨保持原来的稳定状态并对其传输柔韧性。该柔性棒包括：多个支撑杆，每个支撑杆均具有插入凹槽，该插入凹槽在其开口侧具有内螺纹；多个环，这些环被设置在支撑杆之间并具有内螺纹；弹簧，该弹簧具有螺旋结构，从而能够以与支撑杆的螺纹相啮合的方式结合到支撑杆中；以及弹性杆，该弹性杆经由弹簧的中心插入到支撑杆中。

Description

用于固定椎骨的柔性棒
技术领域
本发明涉及一种用于固定椎骨的棒(rod)，该棒用来辅助受损或变形的椎骨完全地恢复到原来的稳定状态。
背景技术
各种椎骨固定装置被用来治疗这样的椎骨(vertebra)。作为一个例子，椎骨固定装置包括椎弓根钉(pedicle screw)和用于连接椎弓根钉的弹性棒。当安装椎骨固定装置时，将椎弓根钉结合(couple)到将以垂直方向连接的各个椎弓根，将用于连接椎弓根钉的弹性棒装配到形成在每个椎弓根钉上部处的紧固件(fastener)中，然后固定弹性棒以使其位于每个椎弓根钉的紧固件的紧固凹槽中。将固定螺栓紧固至紧固件的内螺纹部直到其底部挤压弹性棒。从而，稳固地安装了连接在椎弓根之间的弹性棒。
已知的椎骨固定棒是由弹性材料制成的，或者具有这样一种结构，在该结构中，矩形弹性棒的一部分具有传输弹性的弹性连接部(connector)。将在以下概括描述该结构。
在注册号为338006的韩国实用新型(题为“Elastic Rod forConnecting Pedicle Screws(用于连接椎弓根钉的弹性棒)”)中，如图6所示，连接弹性棒的椎弓根钉的弹性连接部具有圆环的形状，该弹性连接部的一部分是开口的，以解决已知椎弓根钉连接棒使用中骨关节无法移动的问题。
根据第2006-118258号韩国专利申请(题为“Rod for ConnectingPedicle Screws(用于连接椎弓根钉的棒)”)，椎弓根固定装置包括椎弓根钉、棒和固定装置，其中，椎弓根钉包括一个头部(head)和一个螺纹本体(threaded body)，其中，该头部在其上部中具有一个有预定深度的保持孔(holding hole)，该保持孔沿垂直于轴向的直径方向上是开口的，螺纹本体从头部的底部延伸并旋进椎弓根预定深度，该螺纹本体用作椎弓根的锚固部(anchor)；棒置于保持孔中并连接相邻的椎弓根钉，以调节椎弓根角度和距离；固定装置被插入到椎弓根钉的保持孔中并挤压棒，从而防止棒移动，其中，棒包括连接杆和板簧(leaf spring)，其中，连接杆为长圆柱形，具有弹性恢复力(restoring force)，并形成在棒的相对侧；板簧整体连接相对的连接杆并具有弹性部和连接部，其中，该弹性部的宽度大于每个连接杆的直径，而厚度小于每个连接杆的直径，连接部连接弹性部和连接杆，从而形成光滑的弯曲而不是有角度的拐角，并且其中，连接杆和板簧是通过切割单一材料加工制作的。
根据第604992号韩国专利(题为“Rod of a Spine FixationApparatus(脊柱固定装置的棒)”)，脊柱固定装置的棒被结合至椎弓根钉件以支撑椎骨，该棒包括在纵向上以预定间隔形成的多个开口槽，以便在不改变直径的情况下施加适当的弹力，相邻的开口槽在棒的外周方向以90°的角间隔形成，以便棒保持等方向性，每个开口槽具有从棒表面到棒中心变化的深度，并且每个开口槽在棒的直径方向上具有一个孔，该孔的直径大于槽的宽度。
根据第766580号韩国专利(题为“Rod-like Element forApplication in Spinal or Trauma Surgery，and Stabilization Device withsuch a Rod-like Element(用于脊柱或创伤外科的棒状元件，以及具有这种棒状元件的稳定装置)”)，棒状元件包括中空圆柱棒，该中空圆柱棒具有第一刚性部、设置在第一刚性部的相对侧上或附近的弹簧部以及邻近各个弹簧部设置的刚性端。
如图6中所示，椎弓根钉连接弹性棒的弹性连接部为圆环形，该连接部的一部分是开口的。当将弹性棒安装在椎骨上以固定椎骨时，具有开口圆环形状的弹性棒由于其向外突出的部分而对周围的组织和神经产生影响。该弹性棒并不被认为具有令人满意的工业应用性。
此外，为了克服这样的缺点，如图7中所示，弹性棒的弹性连接部为板状。该弹性连接部允许向前和向后弯曲。然而，该弹性连接部不允许横向弯曲。
因而，近来大部分的弹性棒被制成圆管的形状，在这种弹性棒中弹性连接部具有弹簧的形状。
图8示出了这样的具有圆管形状的弹性棒的实施例。该弹性棒具有圆形结构以使弹性连接部的向外突出的面积(area)最小化，以便确保产品的结构简化以及随之的低成本。然而，这种允许弯曲的结构包括开口槽和孔，其中，开口槽通过切去圆柱的外周的一半来形成，在棒的直径方向上的孔的直径大于每个开口槽的宽度。此外，以规则的间隔，在弹性棒的外周方向以90°的角度差来形成开口槽。
因此，只可能在相应于每个开口槽开口位置的方向上弯曲，这意味着对于具有间隔为90°的开口槽的弹性棒来说，很难具有很强的恢复力。此外，人体中的物质可能进入孔中，所以弹力会因重复的弯曲-伸展运动而降低。
为了改善这个问题，如图9所示，该弹性棒具有弹性连接部，该弹性连接部具有螺旋结构，从而可以为发生弯曲的空间提供更加密集的弯曲-伸展范围。然而，由于活动部分周围的组织的摩擦，在开口螺旋槽的周围会产生流入物(inflow)。当流入的材料粘附在并聚集在螺旋槽中时，病人可能会感觉疼痛，而且弯曲的范围也降低了。
发明内容
因此，考虑到出现在现有技术中的上述问题，提出了本发明，本发明的目的是提供一种用于固定椎骨的新型柔性棒，该柔性棒具有良好的恢复力和耐用性。
本发明涉及一种用于固定椎骨的柔性棒，该柔性棒的外周与其内部隔离，以防止人体内的神经组织或物质从柔性棒的外部通过内部腔(internal cavity)或间隙进入柔性棒。
此外，本发明涉及一种用于固定椎骨的柔性棒，由于插入到柔性棒中以对该柔性棒传输(impart)弹力的弹簧的螺旋之间没有间隙，所以该柔性棒可以防止外来物质沉积在间隙中。
一方面，本发明提供了一种用于固定椎骨的柔性棒，该柔性棒连接至椎弓根固定装置，该椎弓根固定装置包括：椎弓根钉，该椎弓根钉具有保持凹槽和螺纹本体，其中，保持凹槽在椎弓根钉上部中并具有预定深度，螺纹本体被拧入到椎弓根中预定的深度并用作椎弓根的锚固部；以及固定装置，该固定装置被插入到椎弓根钉的保持凹槽中并挤压柔性棒以防止柔性棒移动，该柔性棒包括：多个支撑杆，每个支撑杆具有一个插入凹槽，该插入凹槽在其开口侧具有内螺纹；多个环，这些环被设置在支撑杆之间并具有内螺纹；弹簧，该弹簧具有螺旋结构，以便能够以与支撑杆的螺纹相啮合的方式结合到支撑杆中；以及弹性杆，该弹性杆穿过弹簧的中心被插入到支撑杆中。
如上所述，已经提出了用于具有椎弓根钉连接型的椎骨固定装置的柔性棒的实施方式，但这仅仅是用于体现本发明效果的一种实施方式。因此，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，本发明并不限于这样的一种实施方式，而是可以在本发明的技术主旨的范围内，根据在各种椎骨固定装置上的应用而加以修改，以在弹性恢复力的范围内提供连贯动作行为，并确保椎骨的固定和活动，从而使与周围组织的摩擦力最小化。考虑到这些等同替换具有与本发明基本相同的结构、目的和效果，因而这样的修改自然落入在权利要求中限定的本发明的精神和范围内，因此，本发明的工业应用性很高。
附图说明
下面将结合附图从如下详细的描述中来更清楚地理解本发明的上述及其他的目的、特征和其他的优点，其中：
图1是示出了根据本发明的柔性棒的整体结构的透视图；
图2是示出了根据本发明的柔性棒的操作的正视图；
图3是示出了根据本发明的柔性棒的分解透视图；
图4是示出了根据本发明的柔性棒的截面图；
图5是示出了将根据本发明的柔性棒应用到椎骨的这种情况的透视图；
图6示出了作为参考实施例的现有椎骨固定装置的典型结构；
图7示出了作为另一个参考实施例的现有椎骨固定装置的典型结构；
图8示出了作为再一个参考实施例的现有椎骨固定装置的典型结构；以及
图9示出了作为又一个参考实施例的现有椎骨固定装置的典型结构。
具体实施方式
现在将更详细地参照本发明的示例性实施例，附图中示出了本发明的一个实例。在所有可能的地方，在整个附图和说明书中使用相同的参考标号以表示相同或相似的部件。
图1和图4示出了柔性棒的整体结构和内部横截面。柔性棒连接至椎弓根固定装置，该椎弓根固定装置包括：椎弓根钉，其具有保持凹槽和螺纹本体，其中，保持凹槽在椎弓根钉上部并具有预定深度，螺纹本体被拧入到椎弓根中预定的深度并且被用作椎弓根的锚固部；以及固定装置，其被插入到椎弓根钉的保持凹槽中并挤压柔性棒以防止柔性棒移动，该柔性棒包括：多个支撑杆2和3，每个支撑杆具有一个插入凹槽，该插入凹槽在其开口侧具有内螺纹；多个环5，这些环被设置在支撑杆2和3之间并具有内螺纹9；弹簧7，该弹簧具有螺旋结构，以便能够以与支撑杆2和3的螺纹相啮合的方式结合到支撑杆2和3中；以及弹性杆8，该弹性杆8穿过弹簧7的中心而插入到支撑杆2和3中。
这里，支撑杆2和3以对称形状相互隔开，并通过弹簧7彼此连接，其中环5设置在支撑杆2和3之间。此外，每个支撑杆包括支撑孔11、固定凹入部(fixing depression)4和凸起4′，其中支撑孔11的直径大于插入的弹性杆8的直径以便保持弹性杆8，固定凹入部4和凸起4′通过挤压工艺以规则的间隔沿着外周形成，并防止弹簧7由于外部冲击或振动而与各个支撑杆相分离。
固定凹入部4和凸起4′沿着每个支撑杆2和3的外周以90°的间隔形成，所以总共有4个。每个环5具有倒角(chamfer)6以使得由于相邻环之间的弯曲-伸展运动而造成的对其末端的摩擦和损伤最小化。弹性杆8穿过弹簧7，然后在弹性杆8相对端上其被焊接到弹簧7，抛光(finish)弹性杆和弹簧焊接的部分，从而该部分具有抛光面(finished face)。
图2示出了弹性棒的操作，而图3是示出了柔性棒的分解透视图。如所描述的，柔性棒的支撑杆2是由钛制成的，并且具有结合凹槽(coupling recess)12，该结合凹槽在支撑杆2的开口侧具有内螺纹。
用于支撑杆的可能的材料包括钛，但并不限于钛。因此，很明显，支撑杆的材料可以是保持刚性和弹性的任何的材料。
具有弹性的弹簧7被结合至支撑杆2的结合凹槽12。
被结合的弹簧具有螺旋结构，其特征在于，相邻的螺旋彼此紧密接触，其间没有间隙。这样的间隙会引起的问题在于：人体组织或神经物质(nerve material)可能会进入这样的间隙，从而在进行弯曲运动时给病人带来疼痛，或使弹性杆变形，此外，也不能进行精确的弯曲运动。
因此，如图3所示，弹簧7的特征为具有螺旋形的、紧密而无间隙的结构，从而，不仅防止了人体中的神经组织或物质进入，还形成了结合至支撑杆和环的螺纹。
以这种方式，当将弹簧7结合至支撑杆2时，旋转具有螺纹9的每个环5并将它们沿着弹簧7的螺旋线结合。可以根据使用椎骨弯曲柔性棒1的病人的特点来自由调整组合的环5的数量。
结合有多个环5的弹簧7在其另一端由另一个支撑杆3来结合。
接下来，将弹性杆8插入到弹簧7的中心，其中，推荐弹性杆8的形状为圆柱形。这样，弹性杆8穿过弹簧7并被焊接到弹簧7的相对端。
为了对焊接部分进行后处理，可以通过去除诸如焊接溅射物的杂质或倒角的方法来将每个焊接部分抛光以形成抛光面10。
接下来，将固定到弹簧7的弹性杆8插入并固定到位于弹簧7相对端处的支撑杆2和3的支撑孔11中。
当以这种方式组装柔性棒1时，使用例如挤压机(press)来挤压支撑杆2和3的与弹簧7结合的区域，以防止弹簧7与支撑杆2和3相分离，从而形成了固定凹入部4。同时，和固定凹入部4一起，在支撑杆2和3的内部形成了固定凸起4′，从而挤压弹簧7。这样，固定凸起4′可以通过约束弹簧7的旋转来防止弹簧7与支撑杆2和3脱离。
图5示出了柔性棒应用到椎骨上的情况。图5的例子示出了其一般操作的例子，因而目的并不在于限制其适用性。
多种椎骨固定装置被用来治疗椎骨。作为一个例子，椎骨固定装置包括椎弓根钉20和用于连接椎弓根钉的弹性棒1。当安装椎骨固定装置时，将椎弓根钉20结合至将在垂直方向上连接的各个椎弓根，将用于连接椎弓根钉的弹性棒1装配到形成在每个椎弓根钉上部位置处的紧固件中，然后固定弹性棒，从而使弹性棒位于每个椎弓根钉的紧固件的紧固凹槽中。将固定螺栓21紧固到紧固件的内螺纹部，直到固定螺栓的底部挤压弹性棒1。从而，牢固地安装了连接在椎弓根之间的弹性棒1。
尽管为了示例的目的已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解的是，在不脱离如权利要求所披露的本发明的范围和精神的前提下，各种修改、增加和替代是可能的。

Claims (10)

1.一种用于固定椎骨的柔性棒，所述柔性棒连接至椎弓根固定装置，所述椎弓根固定装置包括：椎弓根钉，所述椎弓根钉具有保持凹槽和螺纹本体，其中所述保持凹槽在所述椎弓根钉的上部中并具有预定深度，所述螺纹本体被拧入到椎弓根中的预定深度并用作所述椎弓根的锚固部；以及固定装置，所述固定装置被插入到所述椎弓根钉的保持凹槽中并挤压所述柔性棒以防止所述柔性棒移动，所述柔性棒包括：
多个支撑杆，每个所述支撑杆均具有插入凹槽，所述插入凹槽在其开口侧具有内螺纹；
多个环，所述多个环被设置在所述支撑杆之间并具有内螺纹；
弹簧，所述弹簧具有螺旋结构以便能够以与所述支撑杆的所述螺纹相啮合的方式结合至所述支撑杆；以及
弹性杆，所述弹性杆穿过所述弹簧的中心而插入到所述支撑杆中。
2.根据权利要求1所述的柔性棒，其中，所述支撑杆以对称的布置彼此隔开，并通过所述弹簧彼此结合，所述环被设置在所述支撑杆之间。
3.根据权利要求1所述的柔性棒，其中，每个所述支撑杆均包括一支撑孔，所述支撑孔的直径大于所插入的弹性杆的直径以保持所述弹性杆。
4.根据权利要求1或2所述的柔性棒，其中，每个所述支撑杆通过所述弹簧彼此结合且所述环被设置在所述支撑杆之间，每个所述支撑杆均包括固定凹入部和凸起，所述固定凹入部和所述凸起通过挤压沿所述柔性棒的外周以规则的间隔形成，并防止所述弹簧由于外部冲击或振动而与相应支撑杆分离。
5.根据权利要求4所述的柔性棒，其中，所述固定凹入部和所述凸起沿着每个所述支撑杆的外周以90°的间隔形成，且因此数量为4个。
6.根据权利要求1所述的柔性棒，其中，每个环均包括至少一个倒角，以使所述环的至少一个相对端的摩擦和损伤最小化，所述摩擦和损伤是由相邻环之间的弯曲-伸展运动而引起的。
7.根据权利要求1所述的柔性棒，其中，所述弹性杆穿过所述弹簧，然后在所述弹簧的相对端上被焊接至所述弹簧，并且所述弹性杆和所述弹簧焊接的部分被抛光且具有抛光面。
8.根据权利要求1所述的柔性棒，其中，所述弹簧是无间隙的紧密螺旋结构，以防止周围物质的进入。
9.根据权利要求1所述的柔性棒，其中，所述环的数量根据所制造的柔性棒而改变。
10.根据权利要求1所述的柔性棒，其中，所述支撑杆的长度根据病人的特点而改变。
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