CN102133129A

CN102133129A - 脊椎固定系统

Info

Publication number: CN102133129A
Application number: CN2010100342960A
Authority: CN
Inventors: 林士闳; 卢士钧; 林士斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2011-07-27

Abstract

本发明是有关一种脊椎固定系统，尤指一种可调整角度的脊椎固定系统。本发明的脊椎固定系统包括：多数个骨固定装置，其近端为连结端，其远程用以固定待固定的脊椎骨节，其中该连结端具有一承接部；一调整垫片；多数个固定器；及多数个结合杆，其中两相邻结合杆间装置一调整垫片，并将该调整垫片及该结合杆放入该骨固定装置的承接部，以所述固定器加以固定于所述骨固定装置的承接部。

Description

脊椎固定系统

技术领域

本发明是有关一种脊椎固定系统，尤指一种可调整角度的脊椎固定系统。

背景技术

脊椎固定术中，常用固定杆作为辅助固定装置，但因脊椎并不是成一直线，各脊椎骨节通常也不平行，例如腰椎为脊柱腹凸(lordosis)。因此若将原本成一直线的固定杆，直接和植入待固定脊椎骨节的多数支骨钉结合固定成一体，将迫使不在一直线上的待固定脊椎骨节变成在一直线上，并使原本不该平行的各个待固定脊椎骨节变成平行。

为了避免上述缺失，因此医疗界提出各种改良结构，诸如：

1.以有角度的螺钉(angled screw)解决问题，诸如US-5,176,679、US-5,196,014、US-5,257,994、US-5,466,238等；例如US-5,176,679利用有角度的骨钉(locking pins designed to have specific angles)，来解决上述脊椎骨节通常并不平行问题。但所述方法只适用于一支固定杆和两支骨钉之间的脊椎骨节固定(因为两点成一直线)，但不适用于一支固定杆和三支(含)骨钉以上的脊椎骨节固定，因为三点通常不在一直线上，此外，所述方法在手术后，患部不具有弯曲(bending)/扭转(twisting)/振动(stretching)的功能。

2.以有角度的固定块(angled connector)解决问题，诸如US-5,257,994、US-5,330,474等；例如US-5,257,994利用有角度的固定块(locking blockdesigned to have specific angles)，来解决上述脊椎骨节通常并不平行问题。但所述方法只适用于一支固定杆和两支骨钉之间的脊椎骨节固定(因为两点成一直线)，但不适用于一支固定杆和三支(含)骨钉以上的脊椎骨节固定，因为三点通常不在一直线上，此外，所述方法在手术后，患部不具有弯曲(bending)/扭转(twisting)/伸展(stretching)的功能。

3.以万向结合装置(universal connecting device)解决问题，诸如US-5,474,551、US-5,507,746、US-5,575,791等；例如US-5,474,551是利用万向垫片固定装置(a universal pad fixation device)，来解决上述脊椎骨节通常并不平行问题。但所述方法只适用于一支固定杆和两支骨钉之间的脊椎骨节固定(因为两点成一直线)，但不适用于一支固定杆和三支(含)骨钉以上的脊椎骨节固定，因为三点通常不在一直线上，此外，所述方法在手术后，患部不具有弯曲(bending)/扭转(twisting)/伸展(stretching)的功能。

4.以多轴螺钉(polyaxial screw)解决问题，诸如美国核准专利US-5,520,690、US-5,531,746、......US-7,186,2552、US-7,207,992等数十件，及美国相关的公开专利申请案US-20010012937、US-20020111626、......、US-20070161995、US-20070162006等数十件。这是目前的主流技术。所述技术基本上都是利用多轴螺钉(细节参见该案说明书)，来解决上述脊椎骨节通常并不平行问题。

但上述的方法只适用于一支固定杆和两支骨钉之间的脊椎骨节固定(因为两点成一直线)，但不适用于一支固定杆和三支(含)骨钉以上的脊椎骨节固定，因为三点通常不在一直线上，此外，所述方法在手术后，患部不具有弯曲(bending)/扭转(twisting)/伸展(stretching)的功能。

5.以人工关节固定装置解决问题，例如TW-I275380(细节参见该案说明书)，来解决上述脊椎骨节通常并不平行问题。

但所述方法同样只解决两支骨钉之间的脊椎骨节固定问题，无法解决三支(含)骨钉以上的脊椎骨节固定问题，而且该案连接上杆(该案标号10)的球容体(该案标号102)，和连接下杆(该案标号11)的球结体(该案标号111)之间的结合，没有限制机制，会造成连接上杆(该案标号10)和连接下杆(该案标号11)之间角度的不固定，亦即固定效果较差。此外，所述方法在手术后，患部不具有扭转(twisting)/伸展(stretching)的功能。

本发明是利用调整垫片，使两相邻结合杆可调整角度，其由调整垫片及/或骨固定装置的承接部开口大小，加以限制两相邻结合杆可调整的角度，使两相邻结合杆之间的角度不致于过大而导致无法复位或破坏该结合杆的结构，进而影响该骨固定系统的功能，且本发明可由弹性调整垫片使两相邻结合杆之间具有弹性，让患者于术后活动时，两相邻结合杆可由具有弹性的调整垫片而具有扭转(twisting)/伸展(stretching)/缓冲弹性(cushion)/前屈(flexion)/后仰(extension)/侧弯(lateral bending)的功能。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种脊椎固定系统。

本发明的另一目的在于提供一种具有调整垫片的脊椎固定系统。

本发明的又一目的在于提供一种具有弹性的脊椎固定系统。

本发明的再一目的在于提供一种可调整角度的脊椎固定系统。

本发明的还一目的在于提供一种动态的脊椎固定系统。

本发明的另一目的在于提供一种可压缩的脊椎固定系统。

本发明的再一目的在于提供一种有限度控制调整角度的脊椎固定系统。

本发明的又一目的在于提供一种具有旋转螺钉的脊椎固定系统。

本发明的脊椎固定系统，其包括：

多数个骨固定装置，其近端为连结端，其远程用以固定待固定的脊椎骨节，其中该连结端具有一承接部；

一调整垫片；

多数个固定器；及

多数个结合杆，其中两相邻结合杆间装置该调整垫片，并将该调整垫片及该结合杆放入该骨固定装置的承接部，以所述固定器加以固定于所述骨固定装置的承接部。

上述该调整垫片，其可为任意形状的调整垫片，以飞碟状或类似飞碟状的调整垫片(请参照图4a、4b)为较佳，该调整垫片由盘片部分(请参照图2b)，加以限制两相邻结合杆可调整的角度，其中该调整垫片的盘片可为一具有倾斜角度的盘片，以利于该调整垫片与结合杆之间的角度调整，而不致使两相邻结合杆之间的角度过大而无法复位，进而影响该骨固定系统的功能。

上述该调整垫片，其可为具有弹性的调整垫片，使两相邻结合杆之间具有弹性，让患者于术后活动时，两相邻结合杆可由具有弹性的调整垫片，减缓两相邻结合杆所承受的冲力，而不是完全由没有动手术的骨节承受所有压力。

上述该调整垫片，其可为任意已知的弹性调整垫片，如金属弹片式调整垫片或于金属弹片式调整垫片内灌注弹性材料等，其中该弹性材料诸如塑料(聚胺酯、聚硅氧或PEEK)、聚合物、橡胶或复合材料(意即由两种或两种以上材料制成)等。

上述的骨固定装置，其可为任意已知的具有凹槽的骨固定装置，如骨钉(其可为单轴骨钉mono-axial screw或多轴骨钉poly-axial screw)、类似骨固定装置(例如骨钩-hook等)、或辅助固定装置(例如侧块-side block等)，其中以骨钉为较佳。其与结合杆及调整垫片的结合方式可为已知固定杆和骨钉、骨钩或侧块等的固定方式，例如直接螺合或卡合等。

上述的结合杆，其两端可进一步具有一凹槽结构(请参照图2a)，用以和飞碟状调整垫片的凸起部分接触，让调整垫片与结合杆之间更利于调整角度(请参照图2b)。该结合杆可为两端皆具有凹槽结构或仅一端具有凹槽结构，其中该凹槽结构与结合杆可为一体成型或以任意已知的结合方式连结，如螺合、卡合、锁合或钉合等，以一体成型为较佳。

上述的骨固定装置与结合杆及调整垫片的连结，其可为任意已知的连结方式，如螺合连结(传统骨钉与杆件的螺合连结)、锁固连结或卡合连结等。其中该骨固定装置与结合杆之间可进一步放置一垫片，以加强骨固定装置与结合杆及调整垫片的连结。

上述的骨钉，其螺钉部分可为一旋转螺钉(请参照图5a、5b、5c、5d)，其中该旋转螺钉用以调整骨钉承接部的角度，该骨钉与旋转螺钉之间可进一步具有一固定机制以利于在调整骨钉承接部的角度后，将骨钉与旋转螺钉加以固定。其中该固定机制可为任意已知的固定机制，如凹槽卡合固定机制，(请参照图5b)，裂缝迫紧固定机制(请参照图5c)，或凹槽-裂缝迫紧固定机制等(请参照图5d)。已知的单轴骨钉(mono-axial screw)因螺钉部分与承接部为一体成型，因此单轴骨钉打入骨节后，必须加以旋转单轴骨钉以符合杆件放置的角度，造成手术时的诸多不便。已知的多轴骨钉(poly-axial screw)，为了达到最大的旋转及调整角度，因此对于骨钉的承接部与螺钉部份之间的连结性较为不稳固，使得骨钉的承接部与螺钉部份在承受外力时较为脆弱，无法如本发明的旋转螺钉与承接部的连结，可有效的加强两者之间的固定关系，而提高其稳定性。该旋转螺钉及该固定功能机制的细节、说明、实施方式及实施例请参见发明人等同日申请的另一项专利申请案「骨科用旋转骨钉」(其中本发明的承接部类同于该「骨科用旋转骨钉」发明中的承座部)。其中所述骨钉以单轴旋转骨钉为较佳，其中又以具固定功能机制的可固定单轴旋转骨钉为更佳。

上述的固定器，其可为任意已知的固定器，用以与骨固定装置的承接部结合，其中该固定器底部以球弧凹面为较佳，用以使脊椎固定系统的连结更为稳固，其中该结合方式可为任意已知的固定方式，如锁合、卡合、螺合等，以螺合为较佳。

上述的骨固定装置、固定器，结合杆和调整垫片，其材质可选用任何被认可且适用的骨科材料，如可植入人体的金属材料，例如铁基材料不锈钢316LVM(stainless steel 316 LVM)、钛基材料Ti-6-4、及钴钼合金等。

上述的结合杆，可经设定尺寸及组态以装配于两个相邻脊椎骨钉之间，该结合杆亦可为利用正反螺牙套筒结构使其可调整长度以配合两相邻脊椎骨节的间距。该结合杆除上述提及的材料外，也可以生物兼容性材料制成，诸如塑料(聚胺酯、聚硅氧或PEEK)、聚合物、橡胶或复合材料(意即由两种或两种以上材料制成)。当判定用以制造结合杆时，可能考虑各种因素，包括但不限于耐受消毒的能力、耐受施加于其上之力的能力、重量、耐久性、弹性且塑性的弯曲、及/或变形的能力、以及在变形之后保持形状的能力。

上述的调整垫片除上述提及的材料外，也可以生物兼容性材料制成，诸如塑料(聚胺酯、聚硅氧或PEEK)、聚合物、橡胶或复合材料(意即由两种或两种以上材料制成)。当判定用以制造调整垫片时，可能考虑各种因素，包括但不限于耐受消毒的能力、耐受施加于其上之力的能力、重量、耐久性、弹性且塑性的弯曲、及/或变形的能力、以及在变形之后保持形状的能力。

附图说明

图1为本发明脊椎固定系统的一较佳具体分解例示意图。

图2a为本发明脊椎固定系统的一较佳具体例结合剖面示意图。

图2b为图2a结合杆调整角度示意图。

图3a、3b为本发明脊椎固定系统的2种结合杆结合方式的较佳具体例示意图。

图4a、4b为本发明脊椎固定系统2种调整垫片的较佳具体例示意图。

图5a、5b、5c、5d为本发明脊椎固定系统4种旋转螺钉的较佳具体例示意图。

图6为本发明脊椎固定系统与装置于骨节的一较佳具体例示意图。

图7为图6另一视角示意图。

附图标记

110.第一结合杆 111.阻挡部

113.连结端 114.连结端

115.接合装置 120.第二结合杆

121.阻挡部 122.凹槽

123.连结端 124.连结端

125.接合装置 130.第三结合杆

140.第四结合杆 200.碟状调整垫片

210.凸起部 220.盘片部

300.骨钉 310.承接部

320.旋转螺钉 321.旋转端

330.固定器 410.骨节

420.骨节 430.骨节

具体实施方式

图1为本发明脊椎固定系统的一较佳具体分解例示意图。其中标号110为第一结合杆，111为阻挡部，120为第二结合杆，121为阻挡部，122为凹槽，200为碟状调整垫片，210为凸起部，220为盘片部，300为骨钉，310为承接部，330为固定器。第一结合杆110与第二结合杆120间装置一碟状调整垫片200，并将该碟状调整垫片200及第一结合杆110的阻挡部111与第二结合杆120的阻挡部121放入该骨钉300的承接部310加以限制第一结合杆110与第二结合杆120可调整的角度，且由碟状调整垫片200的具有倾斜角度的盘片部220，加以限制第一结合杆110与第二结合杆120可调整的角度，而不致使第一结合杆110与第二结合杆120之间的角度过大而无法复位，进而影响该脊椎固定系统的功能。

图2a为本发明脊椎固定系统的一较佳具体例结合剖面示意图。其中标号110为第一结合杆，111为阻挡部，120为第二结合杆，121为阻挡部，200为碟状调整垫片，210为凸起部，220为盘片部，300为骨钉，310为承接部。该碟状调整垫片200及第一结合杆110的阻挡部111与第二结合杆120的阻挡部121放入该骨钉300的承接部310加以限制第一结合杆110与第二结合杆120可调整的角度，且由碟状调整垫片200的具有倾斜角度的盘片部220加以限制第一结合杆110与第二结合杆120可调整的角度，而不致使第一结合杆110与第二结合杆120之间的角度过大而无法复位，进而影响该脊椎固定系统的功能。

图2b为图2a结合杆调整角度示意图。其标号类同图2a。

图3a、3b为本发明脊椎固定系统的2种结合杆结合方式的较佳具体例示意图。其中标号110为第一结合杆，111为阻挡部，113为连结端，114为连结端，115为接合装置，120为第二结合杆，121为阻挡部，123为连结端，124为连结端，125为接合装置，200为碟状调整垫片。图3a显示：第一结合杆110的连结端114与其阻挡部111的连结端113之间以螺合方式连结，第二结合杆120的连结端124与其阻挡部121的连结端123之间以螺合方式连结。图3b显示：第一结合杆110与其阻挡部111之间及第二结合杆120与其阻挡部121之间分别利用一接合装置115、接合装置125，以铆钉方式加以连结。

图4a、4b为本发明脊椎固定系统的2种调整垫片的较佳具体例示意图。其中标号200为碟状调整垫片，210为凸起部，220为盘片部。图4a显示：碟状调整垫片200的凸起部210用以与结合杆的杆端接触(请参照图2a)，利用凸起部210的曲面，使碟状调整垫片200与结合杆达到调整角度的功能，且进一步由盘片部220加以限制结合杆可调整的角度，让结合杆并不是无限度的调整角度，以确保两相邻结合杆之间的角度不至于过大而无法复位，进而影响该骨固定系统的功能。图4b显示：盘片部220具有一倾斜角度，用以限制两相邻结合杆的角度。

图5a、5b、5c、5d为本发明脊椎固定系统的4种旋转螺钉的较佳具体例示意图。其中标示300为骨钉，310为承接部，320为旋转螺钉，321为旋转端。图5a显示：旋转螺钉320的旋转端321与承接部310之间可相互旋转，而由相互旋转的动作，以调整承接部310与旋转螺钉320之间的角度，使承接部310调整角度后能符合杆件放置的位置。图5b显示：旋转螺钉320的旋转端321与承接部310之间可相互旋转，而由相互旋转的动作，以调整承接部310与旋转螺钉320之间的角度，使承接部310调整角度后能符合杆件放置的位置。其中旋转端321具有一凹槽卡合固定机制，使旋转螺钉320于旋转至适合角度时，可由凹槽卡合固定机制将旋转螺钉320与承接部310加以固定。图5c显示：旋转螺钉320的旋转端321与承接部310之间可相互旋转，而由相互旋转的动作，以调整承接部310与旋转螺钉320之间的角度，使承接部310调整角度后能符合杆件放置的位置。其中旋转端321具有一裂缝迫紧固定机制，使旋转螺钉320于旋转至适合角度时，可由裂缝迫紧固定机制将旋转螺钉320与承接部310加以固定。图5d显示：旋转螺钉320的旋转端321与承接部310之间可相互旋转，而由相互旋转的动作，以调整承接部310与旋转螺钉320之间的角度，使承接部310调整角度后能符合杆件放置的位置。其中旋转端321具有一凹槽-裂缝迫紧固定机制，使旋转螺钉320于旋转至适合角度时，可由凹槽-裂缝迫紧固定机制将旋转螺钉320与承接部310加以固定。

图6为本发明脊椎固定系统与装置于骨节的一较佳具体例示意图。其中标号110为第一结合杆，120为第二结合杆，130为第三结合杆，140为第四结合杆，200为碟状调整垫片，300为骨钉，410为第一骨节，420为第二骨节，430为第三骨节。脊椎固定系统装置于脊椎骨节，碟状调整垫片200放置于两相邻中空固定杆之间，用以调整两相邻中空固定杆的角度。

图7为图6另一视角示意图。其标号类同图6。

Claims

1.一种脊椎固定系统，其包括：

一调整垫片；

多数个固定器；及

多数个结合杆，其中两相邻结合杆间装置一调整垫片，并将该调整垫片及该结合杆放入该骨固定装置的承接部，以所述固定器加以固定于所述骨固定装置的承接部。

2.如权利要求1所述的脊椎固定系统，其中该骨固定装置为骨钉。

3.如权利要求12所述的脊椎固定系统，其中该骨钉的螺钉部分为旋转螺钉。

4.如权利要求1所述的脊椎固定系统，其中该调整垫片为飞碟状碟状调整垫片或类似飞碟状碟状调整垫片。

5.如权利要求1或4所述的脊椎固定系统，其中该调整垫片为弹性调整垫片。

6.如权利要求5所述的脊椎固定系统，其中该弹性调整垫片为金属弹片式调整垫片或中空金属弹片式调整垫片。

7.如权利要求6所述的脊椎固定系统，其中该弹性调整垫片为灌注有弹性材料的中空金属弹片式调整垫片。

8.如权利要求1、4、6或7所述的脊椎固定系统，其中该碟状调整垫片进一步为盘片具有倾斜角度的碟状调整垫片。

9.如权利要求1所述的脊椎固定系统，其中该固定器底部为球弧凹面。

10.如权利要求1所述的脊椎固定系统，其中该结合杆为利用正反螺牙套筒结构使其可调整长度。