CN102038545B - 一种颈椎前路钢板的锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种颈椎前路钢板的锁紧装置，包括至少一个螺钉以及防脱装置，其中，所述螺钉装配在所述钢板上设置的至少一个螺钉孔内，所述钢板上接近所述螺钉孔处设置有装配凹槽，所述防脱装置置于该装配凹槽中，包括协同运动的第一和第二部件，第一部件可推动所述第二部件沿该装配凹槽往复移动，以使第二部件的一部分位于所述螺钉的顶表面上方以防止螺钉退出，或者从螺钉的顶部移开便于装配螺钉。该锁紧装置整体结构的切迹较低，操作上则采用旋转推进/退出的方式，不仅为螺钉提供了安全可靠的锁紧，而且操作简便，降低手术难度。

Description

一种颈椎前路钢板的锁紧装置

技术领域

本发明涉及一种广泛用于外科矫形装置的骨科内植入物——颈椎前路钢板的锁紧装置，尤其涉及将骨板螺钉相对于骨板锁紧的防脱装置。

背景技术

1964年Bohler报道了首例颈椎前路钢板螺钉应用于下颈椎骨折的病例。早期的颈椎前路钢板系统是不带防脱装置的，由于人体脊柱的特殊生理结构及活动频繁性，钢板与螺钉接合部易出现松动，如要达到坚强固定，螺钉尾端螺纹必须穿透椎体后方的骨皮质，因而增加了手术操作难度，同时增加了脊髓损伤的潜在危险。1986年人们研究出颈椎带锁钢板，通过固定螺钉头端的防脱装置，使钢板与螺钉牢固结合，螺钉尾端不需穿透椎体后方的骨皮质即可达到固定效果。带锁的颈椎前路钢板大大简化了操作，增加手术安全性，减少并发症。

带锁的颈椎前路钢板发展至今，其防脱装置已经演变出各种型式，其目的，都是为了给螺钉提供更安全可靠的锁紧，以及更简便的操作。但同时，各种类型的防脱装置也都存在着各自的不足。例如，Zerphir(Sofamor)钢板的防脱方式是通过拨片顶端压紧螺钉头的方式，将锁片推拨到位实现锁紧。虽然这种结构可以实现一次锁紧两枚螺钉，而且系统切迹较低，但却存在系统翻修时防脱装置退出操作困难，要求较高的手术技巧且手术时间可能会延长等缺陷。Slim-loc(Depuy)为“Cam-Loc”凸轮锁紧机制，该装置使用偏心凸轮侧压螺钉头的防脱方式。虽然操作较简单，而且锁紧力较大，但锁紧凸轮易滑丝，旋转＞270°时锁紧失效。Vectra(Synthes)的防脱装置为“Elgiloy夹子”，通过夹子卡入螺钉头部的凹槽，阻挡螺钉的脱出。但是夹子结构较单薄，在反复翻修时，夹子容易被损坏失效。Trinica(Zimmer)是使用顶端压紧的防脱方式，防脱装置旋转，可以实现一次锁紧三枚螺钉。但是这种防脱装置切迹较高，容易对食道产生不良刺激，引起病人的不适感，而且由于防脱装置所占空间较大，钢板植骨视窗设计的可能性几乎为零。

发明内容

为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明提出了一种新型的颈椎前路钢板的锁紧装置，该锁紧装置不仅可以实现对骨板螺钉的快速锁紧及释放，并且切迹较低，有利于病患的治疗和恢复。

本发明的锁紧装置包括至少一个螺钉以及防脱装置，其中，所述螺钉装配在所述钢板上设置的至少一个螺钉孔内，所述钢板上接近所述螺钉孔处设置有装配凹槽，所述防脱装置置于该装配凹槽中，包括协同运动的第一和第二部件，第一部件可推动所述第二部件沿该装配凹槽往复移动，以使第二部件的一部分位于所述螺钉的顶表面上方以防止螺钉退出，或者从螺钉的顶部移开便于装配螺钉。

在本发明中，所述防脱装置中的第一部件为连接至所述钢板的锁销，所述第二部件为在所述装配凹槽中移动的锁片。其中，所述锁销的一端形成推动部，能够将其自身的旋转运动转换为所述锁片的直线运动；所述锁销的另一端形成安装部，该安装部插入所述钢板上形成的孔内并可在其中旋转。当然，锁销和锁片的协同运动并不受限于此种方式。举例来说，亦可沿直线推拨锁销运动，并带动一体连接的锁片直线运动。

根据一种实施方式，所述推动部形成为偏心结构，如一凸轮结构，该偏心结构插入所述锁片上设置的孔内，并在旋转锁销时推抵所述锁片的孔的内侧以推动锁片移动。

根据另一种实施方式，所述锁片包括形状对称的第一和第二锁片，所述锁销位于两锁片之间，所述推动部形成为椭圆结构，在旋转锁销时，该椭圆结构推抵两锁片的侧边以推动锁片移动。

在前面一种实施方式中，可通过锁销与锁片的连接来将锁片连接至钢板上，对于使用一个或两个螺钉的情形，这种连接方式尤其有利，可以有效地减少整个锁紧装置的尺寸。对于后一种实施方式，锁片则需采用额外的连接方式。例如，在第一和第二锁片上分别设有卡边，所述装配凹槽上对应的安装部位设有卡槽，所述卡边可在所述卡槽中往复移动。这样，该锁紧装置可适用于多于两个螺钉的情形，尤其可用于同时锁紧四个螺钉。

为了进一步将两个锁片定位，还可在第一和第二锁片安装于所述装配凹槽内的底表面上分别设有定位凸起，所述装配凹槽的表面上则设有相应的定位凹孔。

有利地，所述锁片的顶端向外平行延伸形成至少一个凸台，在锁紧状态下，所述凸台位于所述至少一个螺钉孔的上方，而锁片的底部则保持在装配凹槽内，以使得所述凸台的底表面与装配好的螺钉的顶表面之间留有一定空间。这样，即使在该防脱装置已将螺钉锁紧的状态下，螺钉仍能在所述空间内实现一定范围的摆动，这有利于使钢板和螺钉头部的结合部位受力均匀。此外，在颈前路内固定术中，植骨块融合期间会发生骨质吸收现象，所以椎间高度会有所降低，而螺钉在已定范围内的摆动可缩小由于骨质吸收造成的间隙.进而实现对植骨块的加压作用，防止由于应力遮挡导致植骨块不愈合的发生，促进植骨块的愈合。

进一步地，在优选实施方式中，所述凸台的形状与所述螺纹孔的形状对应。这种情形下，在防脱装置处于未锁紧状态时，所述凸台可形成为螺纹孔的一部分，锁片的尺寸以及整个锁紧装置的尺寸可相应减小。

此外，所述锁销的底部，即安装部可穿透所述钢板上的孔以便于锁销与钢板的连接。可选地，所述锁销与所述钢板可通过铆接、螺纹连接或在所述锁销的底部使用弹性挡圈等方式连接。

通过本发明的上述方案，由于在锁紧装置中采取了锁片顶端遮挡螺钉头的防脱方式，可以实现一次锁紧至少一枚螺钉，且整个锁紧装置的切迹较低。操作上则采用旋转推进/退出的方式，将锁销的旋转运动转换为锁片的直线运动，使锁销的旋转轨迹较短，不仅为螺钉提供了安全可靠的防脱保护，而且操作简便省力，降低手术难度。使用防脱装置将骨板螺钉锁紧后，螺钉还可以实现一定角度范围内的偏摆。另外，由于该锁紧装置体积较小，使得钢板可以设置较大的植骨视窗，便于医生在手术中观察植骨的状况。

附图说明

本发明的其它特征及优点将通过下面结合附图对非限定性实施方式的描述而更清楚地显现，其中：

图1a和1b示出了根据本发明一实施方式的锁紧装置中，防脱装置处于未锁紧状态下的示意图，图1a为俯视图，图1b为透视图，其中部分钢板被切除以清楚示出锁片和螺钉的结构；

图2a和2b示出了所述防脱装置处于锁紧状态下的示意图，图2a为俯视图，图2b为透视图，其中部分钢板被切除以清楚示出锁片和螺钉的结构；

图3为所述钢板的透视图；

图4为所述螺钉的透视图；

图5为所述锁片的透视图；

图6为所述锁销的透视图；

图7为所述锁紧装置的剖面图，示出了所述锁片的凸台与螺钉顶表面的位置关系，以及锁销和锁片的截面结构；

图8和图9分别示出了本发明锁紧装置中各部件在锁紧状态以及未锁紧状态下的位置配合关系，其中只示出了一个螺钉；

图10示出了根据本发明另一实施方式的锁紧装置的示意图，此时防脱装置处于未锁紧状态；

图11为图10所示防脱装置处于锁紧状态的示意图；

图12为图10锁紧装置中钢板的示意图；

图13为图10锁紧装置中锁片之一的示意图；

图14为从另一角度观看所述锁片的示意图；

图15为图10锁紧装置中锁销的示意图；

图16为图11中锁紧装置在锁紧状态下的剖面图；以及

图17为将图11中锁紧装置复位至未锁紧状态的操作示意图。

附图标记说明

1钢板            11螺钉孔

12装配凹槽       13内球面

14锁销孔         15定位凹孔

16卡槽           2螺钉

21外球面         3锁片

31锁销安装孔     32内凸缘

33凸台           34凸台弧面

35卡边           36定位凸起

37锁销配合面     4锁销

41推动部         42锁销槽

43安装部         44阶梯部

5复位起子

具体实施方式

下面通过具体实施方式来详细描述本发明的锁紧装置，以更好地理解该锁紧装置，尤其是其防脱装置的结构、功能和效果。其中相同的附图标记标识相同或相似的部件。

图1a-9示出了“一锁两”的第一实施方式，图10-16示出了“一锁四”的第二实施方式。在各实施方式中，用于钢板1的锁紧装置包括至少一个螺钉2以及阻止螺钉2退出的防脱装置。其中，所述螺钉2装配在钢板1上设置的至少一个螺钉孔11内并可插入至颈椎体，而钢板1上接近所述螺钉孔11处设置有装配凹槽12，所述防脱装置可置于其中，并可沿该装配凹槽12往复移动，防脱装置可包括第一和第二部件，其中第一部件可推动第二部件实现沿装配凹槽的往复移动，并使得第二部件的一部分位于螺钉2的顶表面上方防止螺钉退出，或者从螺钉2的顶部移开便于装配螺钉。该装配凹槽12的形状可与第二部件的形状相符合，以使得安装防脱装置后的该锁紧装置的切迹较低，没有突出于钢板表面的部分，避免病患产生不适感。

在所示出的防脱装置中，所述第一部件为锁销4，第二部件为锁片3。在图1a-9示出的第一实施方式中，锁销4将锁片3与所述钢板1连接。这种情况下，所述锁片3的形状与所述装配凹槽12的形状完全相符。这里以两个螺钉2为例，所述钢板1上相应设有两个螺钉孔11。所述装配凹槽12以及对应的所述锁片3的位置设置在两个螺钉孔之间，以实现同时对两个螺钉的锁紧和释放。当然，锁片的尺寸可以根据实际需要改变，例如将其宽度变窄来只锁紧一个螺钉，或者将其形状更改来锁紧更多的螺钉。

图1a和1b示出了防脱装置未锁紧的状态，此时锁片3位于装配凹槽12的一侧，露出了完整的螺钉孔11，螺钉2可以自由地进出钢板1。图2a和2b则示出了防脱装置已锁紧的状态，此时锁片3向装配凹槽12的另一侧移动，并部分位于已装配好的螺钉2的顶表面之上，阻止了螺钉2的退出。

图3至图6分别示出了该锁紧装置各部件的结构。图3清楚显示了钢板1上螺钉孔11和装配凹槽12的结构。螺钉孔11的上侧较大部分根据所使用的螺钉形状可设有例如内球面13，其与螺钉2上部的外球面21(图4)相配合。装配凹槽12上设有供锁销4穿过的锁销孔14，其与锁销4的安装部43(图6)相配合。图5示出的锁片3的中心部分开有锁销安装孔31，该安装孔的直径大于所述锁销孔14的直径，用以容置锁销4的较大的头部。进一步，从所述安装孔31沿其径向方向向内延伸有一内凸缘32，锁销4的头部可放置于该内凸缘32之上，从而实现将锁片3连接于钢板1。并且，该头部作为作用于锁片3的推动部41，可将锁销4的旋转运动转换为锁片3的直线运动。

锁片3的顶端向外平行延伸形成凸台33，优选对应于所述螺钉孔11的数目和安装方向，如图5示出的两个凸台33。这样可以使得所述凸台33的底表面与装配好的螺钉2的顶表面之间留有一定空间，图2b和图7都清楚示出了这一特征。为此目的，所述螺纹孔11内的内球面13也可设置在相距钢板顶表面一定距离处，以进一步扩大该空间。此外，在该凸台33上还可以形成有与螺纹孔11的边缘形状类似的凸台弧面34。在锁片处于未锁紧状态时，如图8所示，该凸台弧面34可充当螺纹孔11的部分外边缘，以便于螺钉2的插入和取出。

在该实施方式中，所述锁销4的推动部41被设计为偏心结构，如图6和图7中所示，锁销4的推动部41相对于锁销下部的安装部43重心偏移。由此，锁销4的转动可促使该偏心结构推动锁片3在装配凹槽12中移动。还可在该推动部41的下方增设一同样偏心的阶梯部44，其卡扣在锁片3的内凸缘32和钢板1的锁销孔14之间，有助于增加锁销4对锁片3的推动作用，同时亦可减少安装部43的直径大小，便于该安装部43与钢板1的接合。

所述锁销4的安装部43可如图7所示穿透所述钢板1并与钢板1可旋转地连接，亦可通过例如螺纹等方式接合于锁销孔14内而不突出于钢板1的底面。可选地，在安装部43穿透钢板1的情况下，所述锁销4与所述钢板1还可通过在所述锁销的底部使用弹性挡圈等方式连接，在此不一一赘述。

现在结合图8和图9来说明该实施方式的锁紧装置的操作过程。

初始状态时，锁片3如图8所示位于装配凹槽12的一侧并露出螺钉孔11，凸台33上的凸台弧面34与螺钉孔11的外边缘形状配合。将螺钉2插入该螺钉孔11中并旋紧至颈椎体之后，使用专用起子放置于锁销槽42中执行旋转动作，可驱动锁销4在钢板1的锁销孔14中整体旋转。随着锁销4的转动，锁销4的偏心的推动部41在锁片3的内凸缘32上转动，从而带动锁片3沿装配凹槽12直线移动。当锁片3的凸台33移至螺钉2的顶表面部分时，螺钉处于被锁紧的状态。类似地，反方向旋转锁销4，则可实现对该防脱装置的释放，例如可在病患痊愈需取出该颈椎前路钢板时退出螺钉2。

如上所述的，本发明的防脱装置可通过改变锁片的形状来实现对更多螺钉的锁紧。图10-16示出了锁紧多个螺钉的另一种实施方式。在该第二实施方式中，采用设置两个形状对称的锁片3的方式，锁销4位于其间。其中锁销4的推动部41形成为椭圆结构以同时推动两个锁片3，实现对四个螺钉2的同时锁紧或释放。从图10和图11可以看出，每个锁片3都具有与锁销4的椭圆形推动部41形状配合的配合面37以减少防脱装置的尺寸。当旋转锁销4时，推动部41推动锁片3的相应配合面37使锁片3直线运动，锁片的凸台33移至螺钉的上方锁紧螺钉2，达到螺钉防退的功能，如图16所示。

与第一实施方式不同的是，这一实施方式中的锁片3没有通过锁销4来连接至钢板1，而是借助于其自身的结构以及装配凹槽12上的配合结构来实现连接。如图12和13所示，锁片3上连接至钢板1的两侧分别设有卡边35，钢板1的装配凹槽12上则对应设有卡槽16，将卡边35卡扣进卡槽16中即可将锁片3连接于钢板，并可沿卡槽16往复直线运动。另外，在装配凹槽12中还设有定位凹孔15，其与图14示出的锁片3的底表面上的定位凸起36相配合。进行锁紧操作时，转动锁销4推动锁片3到达期望的锁定位置，锁片3的定位凸起36会进入装配凹槽上的定位凹孔15内，并发出“卡塔”声提示锁紧到位。该实施方式中锁紧装置释放的操作与第一实施方式也稍有不同。如图17所示，首先使用专用起子将锁销的推动部41旋转复位，然后用另一种复位起子，例如图中所示的一字起5分别放入装配凹槽12中旋转推动锁片，由于锁片大多采用金属材料制成，金属材质本身的弹性可使得定位凸起从装配凹槽上的定位凹孔中弹出以使锁片的凸台33移开螺钉的顶表面。当锁片被推至使其配合面37紧贴锁销的推动部41时，即可实现锁片的复位。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种颈椎前路钢板的锁紧装置，包括至少一个螺钉以及防脱装置，其中，所述螺钉装配在所述钢板上设置的至少一个螺纹孔内并旋紧至颈椎体，所述钢板上接近所述螺纹孔处设置有装配凹槽，所述防脱装置置于该装配凹槽中且没有突出于所述钢板表面的部分，所述防脱装置包括协同运动的第一和第二部件，第一部件可推动所述第二部件沿该装配凹槽往复移动，以使第二部件的一部分位于所述螺钉的顶表面上方以防止螺钉退出但仍能在锁紧状态下实现摆动，或者从螺钉的顶部移开便于装配螺钉，所述第二部件的顶端向外平行延伸形成至少一个凸台，所述凸台上形成有与所述螺纹孔的边缘形状对应的凸台弧面，在防脱装置处于未锁紧状态时充当螺纹孔的部分外边缘。

2.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述第一部件为连接至所述钢板的锁销，所述第二部件为在所述装配凹槽中移动的锁片。

3.根据权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁销的一端形成推动部，能够将其自身的旋转运动转换为所述锁片的直线运动；所述锁销的另一端形成安装部，该安装部插入所述钢板上形成的孔内并可在其中旋转。

4.根据权利要求3所述的锁紧装置，其特征在于，所述推动部形成为偏心结构，该偏心结构插入所述锁片上设置的孔内，并在旋转锁销时推抵所述锁片的孔的内侧以推动锁片移动。

5.根据权利要求3所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁片包括形状对称的第一和第二锁片，所述锁销位于两锁片之间，所述推动部形成为椭圆结构，在旋转锁销时，该椭圆结构推抵两锁片的侧边以推动锁片移动。

6.根据权利要求5所述的锁紧装置，其特征在于，所述第一和第二锁片上分别设有卡边，所述装配凹槽上对应的安装部位设有卡槽，所述卡边可在所述卡槽中往复移动。

7.根据权利要求6所述的锁紧装置，其特征在于，所述第一和第二锁片分别在其安装于所述装配凹槽内的底表面上设有定位凸起，所述装配凹槽的表面上设有相应的定位凹孔。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的锁紧装置，其特征在于，在锁紧状态下，所述至少一个凸台位于所述至少一个螺纹孔的上方，以使得所述凸台的底表面与装配好的螺钉的顶表面之间留有一定空间。

9.根据权利要求8所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁销的安装部穿透所述钢板上的孔。

10.根据权利要求9所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁销与所述钢板通过铆接、螺纹连接或在所述锁销的底部使用弹性挡圈的方式连接。