CN102247201B - 一种经皮微创椎弓根钉棒内固定系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，包括椎弓根螺钉、纵连棒、用于确定置钉位置的定位针管和导针、用于扩大置钉通道的扩张芯、置钉导向套筒、上钉器、持棒器、撑开加压器、用于折断椎弓根螺钉的长臂的折臂器、上钉座；其中，所述椎弓根螺钉，包括钉体、钉座、两条可折断长臂和螺塞，钉体与钉座连接，两条可折断长臂对立地固定连接于钉座上形成U形结构，用于嵌入纵连棒，两条可折断长臂延伸至皮肤切口外，螺塞用于拧入两条可折断长臂的U形结构中压紧纵连棒。采用本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统进行后路胸腰椎微创手术，创伤小，出血少，操作简单灵活，能达到开放手术的效果。

Description

一种经皮微创椎弓根钉棒内固定系统

技术领域

本发明属于骨科手术医疗器械领域，尤其涉及一种经皮微创椎弓根钉棒内固定系统。

背景技术

椎弓根螺钉技术具有三柱固定优势，是一种非常成熟的脊柱外科技术，已被广泛应用。传统方法是采用后路切口开放式手术，需广泛剥离椎旁肌、韧带等结构，容易导致椎旁肌丧失神经支配，患者易遗留腰背疼痛，僵硬等后遗症。该手术创伤大、出血多，住院时间长，增加病人痛苦和经济负担。近几年来经皮微创椎弓根螺钉技术应用于临床，创伤小，失血少，恢复快，取得一定疗效。目前经皮椎弓根钉系统及相应的微创手术器械主要是国外公司研制并在市场推出，其均采用空心椎弓根钉，预设棒的长度和弧度，器械设计繁琐，制作工艺难度大，尤其是空心椎弓根钉的加工难度大，制作成本高，价格昂贵，手术操作复杂。国内采用的经皮微创椎弓根钉棒固定系统及配套器械，大体分两大类，一类仍与国外椎弓根螺钉相似，采用空心椎弓根钉设计，预设棒的长度和弧度，存在上述相同的缺陷；另一类应用非空心椎弓根螺钉，但是在使用该非空心椎弓根螺钉过程中无法达到空心椎弓根钉的定位效果，椎弓根螺钉置钉位置难以准确控制，有的需要另行开孔才能完成纵连棒安装，需要多次装卸连接螺钉、延长杆和各种套筒，使得手术操作非常复杂。另外，现有技术中的椎弓根钉棒固定系统缺乏较精确的置钉置棒部件，且不具备有效的撑开加压工具，虽然能完成微创手术内固定，却达不到开放手术的效果，特别是对于胸腰椎骨折手术，缺乏撑开复位则不能有效实施手术。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的空心椎弓根钉器械设计繁琐、非空心椎弓根钉手术操作复杂、置钉置棒位置难以精确以及不具备有效撑开加压工具的技术问题。

本发明提供了一种经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，包括椎弓根螺钉、纵连棒、用于确定置钉位置的定位针管和导针、用于扩大置钉通道的扩张芯、置钉导向套筒、上钉器、上钉座、用于安装纵连棒的持棒器、用于撑开或加压的撑开加压器、用于折断椎弓根螺钉的长臂的折臂器；其中，所述椎弓根螺钉，包括钉体、钉座、两条可折断长臂和螺塞，钉体与钉座连接，两条可折断长臂对立地固定连接于钉座上形成U形结构，用于嵌入纵连棒，两条可折断长臂延伸至皮肤切口外，螺塞用于拧入两条可折断长臂的U形结构中压紧纵连棒。

本发明提供的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其中所采用的椎弓根螺钉为非空心结构，可根据需要将钉体设置为固定或活动结构，形成固定轴椎弓根螺钉或活动轴椎弓根螺钉，结构简单，容易制造。另外，该椎弓根螺钉具有两条可折断长臂，所述两条可折断长臂可露出至切口皮肤外，省去了装卸连接螺钉和延长杆的步骤，简化手术操作。同时可在直视下调整两条长臂的方向使多个椎弓根螺钉的U形结构方向一致，便于直接置棒，同时置棒过程也在直视下进行，同时通过置钉导向套筒和上钉器的协同作用将椎弓根螺钉准确置入椎体中，然后持棒器牢固持紧纵连棒并经置钉皮肤小切口进行准确置棒，因此置钉置棒的精确度较高。同时，本发明所述经皮微创椎弓根钉棒内固定系统还包括撑开加压器，所述撑开加压器经置钉的皮肤小切口灵活地进行撑开/加压操作，具有强力的撑开/加压作用。采用本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统进行后路胸腰椎微创手术，创伤小，出血少，操作简单灵活，能达到开放手术的效果。

附图说明

图1为固定轴椎弓根螺钉的结构示意图。

图2为活动轴椎弓根螺钉的结构示意图。

图3为活动轴椎弓根螺钉的钉体和球头结构示意图。

图4为活动轴椎弓根螺钉的螺塞的结构示意图。

图5为活动轴椎弓根螺钉的球头压垫的结构示意图。

图6为纵连棒的结构示意图。

图7为定位套针的结构示意图。

图8为定位套管的结构示意图。

图9为锥针的结构示意图。

图10为导针的结构示意图。

图11为置钉导向套筒的结构示意图。

图12为扩张芯的结构示意图。

图13为空心平突锉的结构示意图。

图14为空心丝攻的结构示意图。

图15为持螺塞器结构示意图。

图16为固定轴椎弓根螺钉上钉器的结构示意图。

图17为活动轴椎弓根螺钉上钉器的结构示意图。

图18为持棒器的结构示意图。

图19为压杆的结构示意图。

图20为导棒管的结构示意图。

图21为图20中A-A剖面图。

图22为紧螺塞扳手的结构示意图。

图23为抗旋扳手的结构示意图。

图24 为抗旋套筒与紧螺塞扳手的结构示意图。

图25为撑开加压器的结构示意图。

图26为螺纹连接器的结构示意图。

图27为引锥器的结构示意图。

图28为棘突锥的结构示意图。

图29为螺钉撑开支点器的结构示意图。

图30为对抗折臂器的结构示意图。

图31为上钉座的结构示意图。

图32为图31中B-B剖面图。

其中，1——椎弓根螺钉，2——纵连棒，3——定位套针，4——导针，5——扩张芯，6——置钉导向套筒，7——上钉器，8——紧螺塞扳手，9——对抗折臂器；

10——钉体，11——钉座，12——可折断长臂，13——螺塞，14——U形结构，15——球头，16——球头压垫，17——持螺塞孔，18——凹切迹；20——棒体，21——连接头；31——定位套管，32——锥针；51——圆柱体，52——第一手持横柄；61——圆筒体，62——第二手持横柄，63——U形槽；71——撑杆，72——塞头，73——第五手持横柄，74——锁臂管，75——旋转帽，76——螺钉导向环，77——旋转手柄，78——凸起；81——扳手杆，82——第八手持横柄，83——多边形凸起；90——折臂夹，91——手柄；

100——空心平突锉，101——锉杆，102——第三手持横柄，103——锉头；200——空心丝攻，201——丝攻杆，202——第四手持横柄，203——丝攻头；300——持螺塞器，301——第七手持柄，302——弹片；400——持棒器，401——压杆，402——杆体，403——压杆膨大处，404——第六手持横柄，405——空心导棒管，406——管体，407——空心导棒管膨大处，408——横形孔；500——抗旋扳手，501——抗旋套筒，502——抗旋手柄，503——倒U槽；600——撑开加压器，601、602——支柱，603、604——横梁，605——螺纹棒，606——撑开加压器的倒U槽，607——螺纹连接器，608——抱臂环；700——引锥器，701——棘突锥，702——滑棒，703——连接杆，704——引导管；800——螺钉撑开支点器，801——第九手持横柄，802——竖杆，803——支持杆，804——阻挡板；900——上钉座，901——钉座体，902——通孔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，包括椎弓根螺钉1、纵连棒2、用于确定置钉位置的定位针管3和导针4、用于扩大置钉通道的扩张芯5、置钉导向套筒6、上钉器7、上钉座900、用于安装纵连棒2的持棒器400、用于撑开或加压的撑开加压器600、用于折断椎弓根螺钉的长臂的折臂器9。

所述椎弓根螺钉1，如图1所示，包括钉体10、钉座11、两条可折断长臂12和螺塞13，钉体10与钉座11连接，两条可折断长臂12对立地固定连接于钉座11上形成U形结构14，U形结构14中用于嵌入纵连棒2。两条可折断长臂12可延伸至皮肤切口外，使得后续的可折断长臂12的方向调整以及纵连棒2的置入均在直视下进行。螺塞13用于拧入两条可折断长臂12的U形结构14中压紧纵连棒2。钉体10上设有螺纹。

两条可折断长臂12的内表面具有内螺纹，螺塞13的外表面具有外螺纹，外螺纹与内螺纹纹路匹配，因此螺塞13可沿可折断长臂12之间的螺纹上下移动。螺塞13的头部一端还设有持塞孔17。

本发明中，所述椎弓根螺钉1可根据需要，设置成固定轴椎弓根螺钉和/或活动轴椎弓根螺钉。例如，固定轴椎弓根螺钉的结构如图1所示，由于钉体10与钉座13固定连接，使得钉体10不能相对钉座13运动，因此形成固定轴椎弓根螺钉。钉座13为短圆柱形，两条可折断长臂12与钉座11固定连接。与普通固定轴椎弓根螺钉相比，本发明的固定轴椎弓根螺钉有短圆柱形钉座11，可折断长臂12延升出皮肤切口外；同时钉座11对椎弓根螺钉1在置钉导向套筒6内的滑动时起方向控制作用；可折断长臂12可限制持棒器400置棒时使纵连棒2、U形结构14及持棒器400三者在同一平面上；还克服了普通椎弓根螺钉与万向椎弓根螺钉U槽底不在同一平面的缺点。

活动轴椎弓根螺钉的结构如图2所示，钉座11为空心结构，内置有球头15和球头压垫16。其中钉体10与球头15固定连接，球头压垫16位于钉座11的中空结构内，并压在球头15上。球头压垫16也为中空结构，如图5所示，使得纵连棒2可嵌入U形结构14中并压在球头压垫16上。球头15上有多边形凹槽，如图4所示。球头15与钉座11之间活动连接。在U形结构中纵连棒2的压力作用下，钉体10和钉座11的位置被固定。活动轴椎弓根螺钉中由于球头15与钉座11活动连接，使得钉体10在各个方向有一定活动度，利于三节椎体以上的固定。

所述纵连棒2的结构如图6所示，棒体20和位于棒体20两端的连接头21。棒体20呈圆柱形，连接头21为多边形，凸出棒体20的两端。连接头21的尺寸小于棒体20的尺寸。棒体20可嵌入椎弓根螺钉1的U形结构14中，从而形成钉棒固定结构。纵连棒2可根据实际需要剪裁成所需长度，或者弯曲成所需弧度，被剪裁后的纵连棒2必须保留一端的连接头21，用于插入持棒器400的横形孔408中。

所述定位套针3和导针4用于确定置钉位置。如图7所示，所述定位套针3包括定位套管31和锥针32。定位套管31为中空结构，锥针32插入定位套管31的中空结构中。定位套管31表面有刻度，可测定定位套针3的插入深度。锥针32插入定位套管31中，从定位套管31头端露出，锥针32的头端呈锥形，如图9所示。在X线透视下定位套针3经皮插入椎弓根内，建立通向椎体内的通道。

所述导针4较细长，如图10所示，用于从定位套管31中拔出锥针32后再插入，确定置钉位置。导针4的表面有刻度，其头端具有螺纹。导针4从定位套管31中插入至椎体中部后，拔出定位套管31，留置导针4。

所述扩张芯5包括沿轴线上具有导针4通孔的圆柱体51，如图12所示。圆柱体51的外径与椎弓根螺钉1的钉座11外径相同。圆柱体51的一端呈圆锥形，另一端固定连接有第一手持横柄52。扩张芯5沿导针4旋入，一次性扩张肌肉通道，头端抵达椎弓根入口骨面。由于微创切口1.5cm已切开皮肤，深筋膜，因此扩张芯5很容易扩张开肌间隙，与传统逐级扩张相比，操作简单，快捷省时。

所述置钉导向套筒6包括沿轴线上具有椎弓根螺钉1通孔的圆筒体61，如图11所示。圆筒体61的一端为环形锯齿状，另一端固定连接有第二手持横柄62，其另一端还对立设置有与第二手持横柄平行的两个U形槽63，两个U形槽63用于承载第一手持横柄52。两个U形槽63与第二手持横柄62纵向齐平。由于置钉导向套筒6用于沿扩张芯5以及椎弓根螺钉1的插入，因此圆筒体61的内径与扩张芯5的外径、以及与椎弓根螺钉1钉座11的外径三者相等。

圆筒体61的长度与扩张芯5的圆柱体51的长度相同，因此扩张芯5插入置钉导向套筒6后，扩张芯5的第一手持横柄52嵌入两个U形槽63中，扩张芯5的尾端与置钉导向套筒6的尾部相平，而扩张芯5的圆锥形头端恰好露出圆筒体61的环形锯齿外，如图12所示。圆筒体61的长度大于椎弓根螺钉1的钉体10、钉座11和可折断长臂12的总长度。因此，当椎弓根螺钉1插入置钉导向套筒6中，椎弓根螺钉1的钉体10尖恰好露出置钉导向套筒6的环形锯齿时，椎弓根螺钉1的两条可折断长臂12没入圆筒体61中一定距离。将扩张芯5插入置钉导向套筒6中，沿导针4插入，扩张芯5的头端抵到骨面，继续将置钉导向套筒6插入，至置钉导向套筒6的环形锯齿尖刺在椎板、关节突骨面，压紧置钉导向套筒6的第二手持横柄62，以保持置钉导向套筒6的环形锯齿不移动，然后拔出扩张芯5，保留置钉导向套筒6和导针4，此时导针4入骨点处于置钉导向套筒6的环形锯齿中心点。

因此，非空心椎弓根螺钉1沿置钉导向套筒6同轴插入时，可实现准确定位，解决了现有技术中只能从空心螺钉中插入导针才能准确定位的技术问题。

开放手术中发现，由于关节突凹凸不平，有时椎弓根螺钉钉体尖端难以插入小的椎弓根入口，拧钉时皮质容易蹦裂、移位。因此，作为本发明的一种优选实施方式，本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统还包括空心平突锉100，用于锉平导针4入骨口的骨皮质，并钻入椎弓根内几毫米，制造一个平而有深度的椎弓根骨性入口。

如图13所示，所述的空心平突锉100为T形结构，包括沿轴线上具有导针4通孔的锉杆101，锉杆101的一端固定连接有锉头103，另一端固定连接第三手持横柄102。锉头102端面设有磨齿，周缘设有钻花样齿轮螺纹。空心平突锉100沿导针4插入椎弓根入口，因此空心平突锉100内径稍大于导针4，其锉杆101的外径与椎弓根螺钉1钉体10的外径相同。

为方便椎弓根螺钉1的置入，作为本发明的另一种优选实施方式，本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统还包括空心丝攻200，用于对置钉位置进行攻丝。如图14所示，所述空心丝攻200为T形结构，包括沿轴线上具有导针4通孔的丝攻杆201，丝攻杆201的一端固定连接有丝攻头203，另一端固定连接第四手持横柄202。丝攻头203的外周设有与椎弓根螺钉1钉体10匹配的螺纹齿道。空心丝攻200沿导针4插入椎弓根入口，因此空心丝攻200的内径稍大于导针4，其丝攻杆201的外径与椎弓根螺钉1钉体10的外径相同。丝攻头203的螺纹齿道与椎弓根螺钉1钉体10的螺纹相吻合。空心丝攻200沿导针4对椎弓根椎体部进行攻丝，对于具有自攻能力的椎弓根螺钉则无需采用空心丝攻200进行攻丝。

所述上钉器7的结构如图16所示，包括撑杆71和分别位于撑杆71两端的塞头72和第五手持横柄73。撑杆71上套设有可转动的锁臂管74，锁臂管74靠近塞头72的一端外表面具有与可折断长臂12内表面内螺纹匹配的外螺纹，锁臂管74的另一端固定连接有旋转帽75，用于转动锁臂管74。锁臂管74上套设有螺钉导向环76和旋转手柄77，其中，螺钉导向环76位于靠近塞头72一侧，旋转手柄77位于靠近第五手持横柄73一侧。螺钉导向环76和旋转手柄77套在锁臂管74上，可各自独立旋转。

塞头74直接插在椎弓根螺钉1的U形结构14底部，转动旋转帽75使锁臂管74的外螺纹与椎弓根螺钉1可折断长臂12内表面的内螺纹咬合紧，从而将椎弓根螺钉1固定在上钉器7上。螺钉导向环76的外径与椎弓根螺钉1钉座11外径以及置钉导向套筒6的内径相等。当与上钉器7连接的椎弓根螺钉1沿置钉导向套筒6插入时，螺钉导向环76也进入置钉导向套筒76中，并与置钉导向套筒6的内壁吻合。因此，在置钉导向套筒6的中前端有椎弓根螺钉1的钉座11，后端有螺钉导向环76，使得椎弓根螺钉1在置钉导向套筒6中滑行时确保钉体10的尖端对准置钉导向套筒6的中心点位置，从而保证椎弓根螺钉1的钉体10的尖端准确插入椎弓根骨性入口。置钉导向套筒6的环形锯齿刺在椎板、关节突皮质骨上，保持中心点位置不转动，当钉体10的尖端插入椎弓根骨性入口后，置钉导向套筒6可随上钉器7方向改变，使椎弓根螺钉1朝向更确切的方向拧入，类似于开放置钉。

而当椎弓根螺钉为活动轴椎弓根螺钉时，由于钉座10与钉体10活动连接。因此仅采用塞头72则无法对活动轴椎弓根螺钉进行上钉操作。因此，本发明中上钉器7还具有另一种优选实施方式，如图17所示，所述上钉器7的塞头72上还设有凸起78，用于插入活动轴椎弓根螺钉的球头15的凹槽中，直接拧活动轴椎弓根螺钉的钉体10。

为保证椎弓根螺钉置入置钉导向套筒中时钉尖处于中心位置，本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统还包括上钉座900。所述上钉座900的结构如图31所示，包括钉座体901和贯穿于钉座体901上的通孔902。钉座体901可具有各种立体形状，本发明中没有特殊限定。例如图31中所述上钉座900的钉座体901为立方体结构。通孔902包括孔径不同的两段，其中孔径大的一段的内径与椎弓根螺钉的钉座11的外径相等，孔径小的一段的内径与椎弓根螺钉的钉体10的内径相等。所述上钉座900对固定轴椎弓根螺钉和活动轴椎弓根螺钉均可适用。将椎弓根螺钉1置于上钉座900的通孔902中，其中钉体10位于通孔902的小孔径段，钉座11位于通孔902的大孔径段，利用上钉器7连接椎弓根螺钉，特别是活动轴椎弓根螺钉持钉时确保钉体10与钉座11垂直，然后将椎弓根螺钉1置于置钉导向套筒6中保证钉尖位于中心位置。

如图18所示，所述持棒器400包括空心导棒管405和可插入空心导棒管405中用于压紧纵连棒2的压杆401。空心导棒管405包括管体406，管体406的一端具有横形孔408，所述横形孔408用于插入纵连棒2的连接头21。空心导棒管405的另一端膨大，膨大处407内表面具有内螺纹。压杆401包括杆体402，杆体402的一端具有第六手持横柄404，压杆401上靠近第六手持横柄404处膨大，膨大处403外表面具有与空心导棒管405膨大处407内螺纹匹配的外螺纹；空心导棒管405膨大处407的内径与压杆401膨大处403的外径相同。

所述空心导棒管405为扁圆柱形，即包括两个平面和两个弧形面，如图21所示。横形孔408穿过两弧形面，与空心导棒管405的轴线通孔垂直并相通。纵连棒2可插入横形孔408中与持棒器400连接，纵连棒2的两边缘与空心导棒管405的两个平面齐平，即空心导棒管405的两个平面的间距与纵连棒2的外径相等。

当压杆401插入空心导棒管405中，旋转压杆401的第六手持横柄404，内外螺纹咬合，压杆401向空心导棒管405的一端推进、压紧纵连棒2的连接头21，实现持棒器400与纵连棒2连接。取另一根直纵连棒2嵌入升出皮肤外的同一侧各椎弓根螺钉1的U形结构14中，使同一侧各椎弓根螺钉1的U形结构14方向在同一直线上。此时将与持棒器400连接的纵连棒2另一端垂直置入椎弓根螺钉1的U形结构14槽底中，将纵连棒2沿椎板面准确插入纵向排列的多个椎弓根螺钉1的U形结构14中，顺利完成置棒过程。特别需要说明的是：当持棒器400与纵连棒2一端连接，另一端垂直置入椎弓根螺钉1的U形结构14槽底中，将纵连棒2从垂直位变成水平位并沿椎板面插入纵向排列的多个椎弓根螺钉1的U形结构14中的过程中，持棒器400嵌合于可折断长臂12的U形结构14中，此时同侧各椎弓根螺钉的可折断长臂的U形结构14、纵连棒2以及持棒器400三者在同一纵向平面上，持棒器400在该平面上沿U形结构14可摆动，使纵连棒2的前端能在该平面上上下移动，使置棒灵活、快捷、准确。

本发明中，为保证椎弓根螺钉的准确和快速拧入，还包括持螺塞器300。所述持螺塞器300为圆棒，结构如图15所示，圆棒的一端对立设置有两个弹片302，另一端设有第七手持柄301。两个对立设置的弹片302形成的形状与持塞孔17的形状匹配，两个弹片302用于插入持塞孔17中持起螺塞13。为方便弹片302持起螺塞13，两弹片302构成的多边形的外径稍大于持塞孔的内径，利用两弹片302之间的弹性力，持起螺塞13，并准确拧入椎弓根螺钉1的U形结构14中。

所述紧螺塞扳手8的结构如图22所示，包括扳手杆81和固定连接于扳手杆81一端的第八手持横柄82，扳手杆81的另一端可插入螺塞13的持塞孔17中转动螺塞13压紧纵连棒2。具体地，扳手杆81的另一端具有多边形凸起83，多边形凸起83的形状与持塞孔17的形状匹配，因此该多边形凸起83可插入螺塞13的持塞孔17中，旋转第八手持横柄82，将螺塞13沿椎弓根螺钉1的两个可折断长臂12间旋入，压紧纵连棒2。

为防止紧螺塞扳手8在拧紧螺塞13过程中带动椎弓根螺钉1，导致椎弓根螺钉1松动，优选情况下，本发明提供的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统还包括抗旋扳手500。所述抗旋扳手500包括L形固定连接的抗旋手柄502和抗旋套筒501。抗旋套筒501为中空结构，用于套设于椎弓根螺钉1外围，因此抗旋套筒502的内径稍大于椎弓根螺钉1钉座11的外径。抗旋套筒501远离抗旋手柄502的一端设有对称性的倒U槽503，用于卡住纵连棒2。抗旋扳手500沿椎弓根螺钉1突出皮肤切口外的两条可折断长臂12插入，倒U槽503卡住纵连棒2；当紧螺塞扳手8拧紧螺塞13压紧纵连棒2时，抗旋扳手500进行对抗，防止椎弓根螺钉1随紧螺塞扳手8而松动。与传统的抗压力套筒扳手相比，本发明的抗旋扳手500的抗旋套筒501中央通孔，完全满足椎弓根螺钉1的可折断长臂12插入其中；而传统抗压力套筒扳手，头端通孔大，长度有限，尾端通孔小只满足紧螺塞扳手的插入，因此头端通孔可套入普通椎弓根螺钉，而不能套入长臂椎弓根螺钉。

本发明，所述经皮微创椎弓根钉棒内固定系统中设有撑开加压器600，能经置钉的皮肤小切口灵活地进行撑开/加压操作，具有强力的撑开/加压作用。所述撑开加压器600的结构如图25、26所示，包括两根支柱601、602、两根横梁603、604和一根螺纹棒605。两根支柱601、602的一端均设有用于卡住纵连棒2的倒U槽606，另一端分别与两根横梁603、604的一端活动连接，两根横梁603、604的另一端之间活动连接。两根支柱601、602上均设有螺纹连接器607，螺纹棒605穿设于两个螺纹连接器607上。螺纹棒605外表面设有方向相反的两段螺纹，两个螺纹连接器607分别位于螺纹棒方向相反的两段螺纹上。

螺纹棒605的一端设有活动手柄，连接器605有螺纹孔和螺纹插销，相互垂直，螺纹棒605可拧入连接器605的螺纹孔中，螺纹插销可插入支柱601、602的孔中并连接。连接器607将螺纹棒605连接在支柱601、602上，正或反旋转螺纹棒605，两支柱601、602间距离增大或缩短，起撑开或加压作用。支柱601、602通过两横梁603、604活动连接，活动灵活。支柱601、602经皮肤小切口插入，抱臂环608套在椎弓根螺钉1的可折断长臂12上，使支柱601、602的倒U槽606准确插在纵连棒2上；当两支柱601、602分别插在纵连棒2上，两连接器607将螺纹棒605连接在两支柱601、602上并固定，此时正转或反旋转螺纹棒605进行撑开或加压作用。

两根支柱601、602上还设有用于套接椎弓根螺钉1可折断长臂12的抱臂环608。两支柱601、602可围绕横梁旋转360°，改变抱臂环608的方向，两支柱601、602有各自独立活动方向，范围大，有利于经微创皮肤小切口进行撑开或加压操作，支柱601、602可沿其轴线紧贴于椎弓根螺钉1上，平行推动椎弓根螺钉1，移动距离不受限制，可满足手术需要，其撑开加压作用力强，尤其适用于胸腰椎骨折手术中撑开复位，完全达到开放手术的撑开效果，增加了该手术的适应症。传统撑开加压钳由于自身开口距离有限，通常在复位距离较大时，先采用大力持棒钳夹持于纵连棒上以提供着力支点，再采用撑开钳撑开复位，需要同时使用两把钳，还需要做持棒钳夹持纵连棒的切口。由于传统撑开钳两撑开臂固定连接一起，经微创小切口放置困难，难以达到撑开复位效果，撑开间距有限且操作难度大，不适用于要求撑开复位的椎体压缩较多的胸腰椎骨折。

本发明中，所述经皮微创椎弓根钉棒内固定系统还包括用于安装横连器的引锥器700、和棘突锥701。

横连器为普通椎弓根钉棒内固定系统的常用器械，在本发明中得以使用。横连器包括横连杆和设置于横连杆上的两个接头，横连杆穿过棘突或棘突间孔，两个接头固定于两侧的纵连棒上，将两侧的椎弓根螺钉连接成一体。

引锥器700用于引导棘突锥701对棘突及棘突间进行锥孔，如图27所示，所述引锥器700包括滑棒702、两根连接杆703和两根引导管704，两根连接杆703的一端同时与滑棒702滑动连接，两根连接杆703的另一端分别与引导管704连接。连接杆703可沿滑棒702移动；具体地，两个连接杆703的一端均与滑环固定连接，滑环套在滑棒702上，从滑环可沿滑棒702移动，从而实现连接杆703沿滑棒702移动。

两根连接杆703可单独经微创皮肤小切口插入，分别置于棘突两侧，滑棒702插入滑环中与两根连接杆703连接，使引导管704位于纵连棒2的上缘并处于一条直线上，完成棘突上打孔，方便后续安装横连器。

所述棘突锥701具有Z形三段结构，如图28所示，其一端为柄，另一端为锥尖状，用于对棘突及棘突间进行锥孔。棘突锥701可在引锥器700的引导下对棘突及棘突间韧带锥孔，并放置横连杆。

本发明中，所述经皮微创椎弓根钉棒内固定系统还可包括螺钉撑开支点器800，在未安装纵连棒2的情况下用于对椎体进行撑开作用。所述的螺钉撑开支点器800的结构如图29所示，包括第九手持横柄801、竖杆802和支持杆803，竖杆802的两端分别垂直固定连接于第九手持横柄801中部和支持杆803的一端。支持杆803中部设有垂直连接的阻挡板804，阻挡板804与第九手持横柄801平行。支持杆803靠近竖杠802的一段可嵌入椎弓根螺钉1的U形结构14中，撑开加压器600的倒U槽606骑跨在支持杆803的另一段，在未安装纵连棒2的情况下，对椎体进行撑开。特别是胸腰椎骨折手术，若需对伤椎空隙内植骨，使用螺钉撑开支点器800和撑开加压器600对伤椎临时撑开，用椎弓根空心椎体植骨器（专利号200610108291.1）经皮向伤椎内植骨，然后再安装纵连棒2，在微创手术中简化操作过程，免去了以下工序：安装纵连棒2、撑开、卸纵连棒2、植骨、再次安装纵连棒2。 

本发明中，所述折臂器采用对抗折臂器，在对抗作用下对椎弓根螺钉进行折臂，能有效防止椎弓根螺钉松动。所述对抗折臂器9具有图30所示结构，包括手柄91和与手柄91固定连接的折臂夹90，折臂夹90用于卡住椎弓根螺钉1的可折断长臂12并将其折断。本发明中，所述对抗折臂器可为分直形和弯形，即折臂夹90与手柄91之间可以直线设置，也可弯曲设置，如图9所示。折臂夹90具有用于夹持可折断长臂12的两个内表面，一面为平面，另一面为圆锥面。同时将两个对抗折臂器9对立插入椎弓根螺钉1上，使椎弓根螺钉1的两个可折断长臂12分别插入两个折臂夹90中，然后在对抗作用同时折断两条可折断长臂12，减少折臂过程中对椎弓根螺钉的作用，防止椎弓根螺钉松动。安装纵连棒2和横连器702后，钉棒已成为一个整体，可采用两个对抗折臂器9分别插入不同的椎弓根螺钉，同样能减少对椎弓根螺钉的作用，防止椎弓根螺钉松动。

优选情况下，为更好的折断椎弓根螺钉的长臂，所述椎弓根螺钉1的两条可折断长臂12上靠近钉座11的一端处设有凹切迹18。凹切迹18处较破弱，可将可折断长臂12在此处折断。

本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统中，椎弓根螺钉、纵连棒优选采用医用钛合金加工制成，其它部件优选采用医用不锈钢材料加工制成，便于反复消毒，延长使用寿命。其中，各部件的手持横柄、手柄可选用高质量木质材料制成。

以胸腰椎椎体骨折为例，本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统的工作过程如下：

1.麻醉成功后，患者取俯卧位，腹部悬空。

2.C臂X光机透视定位，标记伤椎及上下椎的椎弓根体表投影，用定位套针3于椎弓根体表投影外缘旁开经皮穿入，针尖达椎弓根骨性投影“眼睛”外上缘2点或10点处穿破皮质层，缓慢钻入达椎体中部，拔出定位套针3的锥针32，经定位套管31插入导针4达椎体中部，拔出定位套管31，保留导针4，同法于其他椎弓根内经皮插入导针4，正侧位透视确认导针4位置恰当。

3.以导针4为中心做1.5厘米的纵向皮肤切口，并切开深筋膜，用扩张芯5沿导针4一次性扩大通道，拔出扩张芯5，将扩张芯5套入置钉导向套筒6中，再整体沿导针4扩张通道。当扩张芯5前端抵达骨面后，再继续插入置钉导向套筒6，使其前端的环形锯齿尖刺入椎板、关节突的表面皮质，稍加压力固定置钉导向套筒6，保持位置不移动，拔出扩张芯5，保留置钉导向套筒6和导针4。

4.用空心平突锉100沿导针4插入，磨平导针4入口骨皮质，并钻入少许深度，拔出空心平突锥100，用空心丝攻200沿导针4对椎弓根钉道进行攻丝，拔出导针4。

5.将椎弓根螺钉1置入上钉座900中，上钉器7与上钉座900中的椎弓根螺钉1连接后，沿置钉导向套筒6插入，钉体10的尖端准确插入椎弓根入口，旋转上钉器7，拧入椎弓根螺钉1，可折断长臂12升出皮肤切口外。同样方法置入其余椎弓根螺钉，必要时伤椎可置入单侧或双侧螺钉。

6.先进行椎弓根螺钉1的U形结构14位置的校正并测量纵连棒2的长度：可折断长臂12升出皮肤切口外，在皮外用另一根直纵连棒2嵌入同一侧各椎弓根螺钉1的U形结构14中，使同一侧各椎弓根螺钉的U形结构14位于同一直线上。

7选合适长度的纵连棒2并预弯，将纵连棒2与持棒器400相连接，必须使纵连棒2和持棒器400处于同一平面，通过上位置钉的小切口，将纵连棒2的远端垂直插到椎弓根螺钉1的U形结构14底部，由于持棒器400的宽度和U形结构14的内空宽度相等，将纵连棒2从垂直位变成水平位并沿椎板面插向下位椎弓根螺钉1的U形结构14中，此过程中，持棒器400嵌合于上位椎弓根螺钉1的可折断长臂的U形结构14中，同侧各椎弓根螺钉的可折断长臂的U形结构14、纵连棒2及持棒器400三者在同一纵向平面上，在直视下，推进纵连棒2插到下位椎弓根螺钉1的U形结构14中，将持棒器400稍退出U形结构14，调整预弯纵连棒2的正确弧度朝向；采用持螺塞器300将螺塞13拧入下位椎弓根螺钉1的U形结构14内，然后采用抗旋扳手500和紧螺塞扳手8，拧紧下位螺塞13并压紧纵连棒2，退出持棒器400，同法安装对侧的纵连棒2；采用撑开加压器600，经上下置钉皮肤小切口，进行撑开复位，然后拧紧上位螺塞13压紧纵连棒2。同样方法对另一侧进行撑开复位。若需要对伤椎空隙内植骨，安装一侧纵连棒2并进行撑开复位，另一侧先不安装纵连棒2，用螺钉撑开支点器800嵌入U形结构14底部，用撑开加压器600行撑开复位，伤椎椎弓根无纵连棒2遮挡，采用椎弓根空心椎体植骨器（专利号200610108291.1）经皮向伤椎内植骨，然后再安装纵连棒2。

8.经上位或下位两侧皮肤切口，置入引锥器700于椎弓根螺钉1下缘或上缘，用棘突锥701沿引锥器700对棘突进行锥孔，然后安装横连器。C臂透视确定复位固定良好。

9.采用对抗折臂器9对抗折断椎弓根螺钉1的两条可折断长臂12，并取出。

10.冲洗小切口，全层间断缝合深筋膜、皮下组织及皮肤，手术完成。

本发明的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，解决了目前胸腰椎微创椎弓根钉棒内固定系统存在的器械设计繁琐，操作复杂，缺少有效撑开或加压工具及空心椎弓根钉制作工艺难度大等问题，该器械具有结构合理，操作简单，置钉准确，置棒快捷，有效撑开加压，较易安装横连器，椎体内植骨等优点，能达到开放手术效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述经皮微创椎弓根钉棒内固定系统包括椎弓根螺钉、纵连棒、用于确定置钉位置的定位套针和导针、用于扩大置钉通道的扩张芯、置钉导向套筒、上钉器、上钉座、用于安装纵连棒的持棒器、用于撑开或加压的撑开加压器、用于折断椎弓根螺钉的长臂的折臂器；其中，所述椎弓根螺钉，包括钉体、钉座、两条可折断长臂和螺塞，钉体与钉座连接，两条可折断长臂对立地固定连接于钉座上形成U形结构，用于嵌入纵连棒，两条可折断长臂延伸至皮肤切口外，螺塞用于拧入两条可折断长臂的U形结构中压紧纵连棒；所述撑开加压器包括两根支柱、两根横梁和一根螺纹棒；两根支柱的一端均设有用于卡住纵连棒的倒U槽，另一端分别与两根横梁的一端活动连接，两根横梁的另一端之间活动连接；两根支柱上均设有螺纹连接器，螺纹棒穿设于两个螺纹连接器上；螺纹棒外表面设有方向相反的两段螺纹，两个螺纹连接器分别位于螺纹棒方向相反的两段螺纹上；两根支柱上还设有用于套接椎弓根螺钉可折断长臂的抱臂环。

2.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，两条可折断长臂的内表面具有内螺纹，螺塞的外表面具有与可折断长臂内表面内螺纹匹配的外螺纹，螺塞的一端具有持塞孔。

3.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述的椎弓根螺钉为固定轴椎弓根螺钉，钉体与钉座固定连接。

4.根据权利要求2所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述的椎弓根螺钉为活动轴椎弓根螺钉，钉体与钉座之间设有球头和中空的球头压垫，钉体与球头固定连接，球头与钉座活动连接，球头压垫位于钉座中并压在球头上；纵连棒嵌入两条可折断长臂的U形结构中并直接压在球头压垫上。

5.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述的纵连棒包括棒体和位于棒体两端的连接头，棒体为圆柱形，连接头用于持棒，棒体用于嵌入椎弓根螺钉的U形结构内。

6.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述定位套针包括定位套管和锥针，定位套管表面有刻度，锥针位于定位套管中，从定位套管的一端露出，锥针的头端呈锥形；所述的导针用于拔出锥针后插入定位套管中确定置钉位置，导针表面有刻度，其头端具有螺纹。

7.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述扩张芯包括沿轴线上具有导针通孔的圆柱体，圆柱体的外径与椎弓根螺钉的钉座外径相同；圆柱体的一端呈圆锥形，另一端固定连接有第一手持横柄。

8.根据权利要求7所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述置钉导向套筒包括沿轴线上具有椎弓根螺钉通孔的圆筒体，圆筒体的一端为环形锯齿状，另一端固定连接有第二手持横柄，所述圆筒体的所述另一端还对立设置有与第二手持横柄平行的两个U形槽，两个U形槽用于承载第一手持横柄；圆筒体的长度与扩张芯的圆柱体的长度相同，圆筒体的长度大于椎弓根螺钉的钉体、钉座和可折断长臂的总长度。

9.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，还包括空心平突锉和/或空心丝攻；所述的空心平突锉包括沿轴线上具有导针通孔的锉杆，锉杆的外径与椎弓根螺钉的钉体外径相同；锉杆的一端固定连接有锉头，另一端固定连接第三手持横柄；锉头端面设有磨齿，周缘设有钻花样螺纹；所述空心丝攻包括沿轴线上具有导针通孔的丝攻杆，丝攻杆的外径与椎弓根螺钉的钉体外径相同；丝攻杆的一端固定连接有丝攻头，另一端固定连接第四手持横柄；丝攻头的外周设有与椎弓根螺钉钉体匹配的螺纹齿道。

10.根据权利要求4所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述上钉器包括撑杆、位于撑杆一端的塞头和位于撑杆另一端的第五手持横柄；撑杆上套设有可转动的锁臂管，锁臂管靠近塞头的一端外表面具有与可折断长臂内表面内螺纹匹配的外螺纹，锁臂管的另一端固定连接有旋转帽，用于转动锁臂管；锁臂管上套设有螺钉导向环和旋转手柄，螺钉导向环位于靠近塞头一侧，旋转手柄位于靠近第五手持横柄一侧，螺钉导向环的外径与椎弓根螺钉的钉座外径相同。

11.根据权利要求10所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述塞头上还设有凸起，用于插入活动轴椎弓根螺钉的球头中拧紧活动轴椎弓根螺钉的钉体。

12.根据权利要求2所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述上钉座包括钉座体和贯穿于钉座体上的通孔；通孔包括孔径不同的两段，其中孔径大的一段的内径与椎弓根螺钉的钉座的外径相等，孔径小的一段的内径与椎弓根螺钉的钉体的外径相等。

13.根据权利要求2所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述持棒器包括空心导棒管和可插入空心导棒管中用于压紧纵连棒的压杆；空心导棒管的一端具有横形孔，所述横形孔用于插入纵连棒的连接头，空心导棒管的另一端膨大，膨大处内表面具有内螺纹；压杆的一端具有第六手持横柄，压杆上靠近第六手持横柄处膨大，膨大处外表面具有与空心导棒管膨大处内螺纹匹配的外螺纹；空心导棒管膨大处的内径与压杆膨大处的外径相同。

14.根据权利要求2所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，还包括持螺塞器；所述持螺塞器为圆棒，圆棒的一端对立设置有两个弹片，另一端设有第七手持柄；两个对立设置的弹片形成的形状与持塞孔的形状匹配，两个弹片用于插入持塞孔中持起螺塞。

15.根据权利要求2所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，还包括紧螺塞扳手；所述紧螺塞扳手包括扳手杆和固定连接于扳手杆一端的第八手持横柄，扳手杆的另一端可插入螺塞的持塞孔中转动螺塞压紧纵连棒。

16.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，还包括抗旋扳手；所述抗旋扳手包括L形固定连接的抗旋手柄和抗旋套筒；抗旋套筒为中空结构，用于套设于椎弓根螺钉外围；抗旋套筒远离抗旋手柄的一端设有对称性倒U槽，用于卡住纵连棒。

17.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，还包括引锥器和棘突锥；其中，所述引锥器用于引导棘突锥对棘突或棘突间进行锥孔；所述引锥器包括滑棒、两根连接杆和两根引导管，两根连接杆的一端同时与滑棒滑动连接，两根连接杆的另一端分别与引导管连接；连接杆可沿滑棒移动；所述棘突锥具有Z形三段结构，其一端为柄，另一端为锥尖状，用于对棘突及棘突间进行锥孔。

18.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，还包括螺钉撑开支点器；所述的螺钉撑开支点器包括第九手持横柄、竖杆、和支持杆，竖杆的两端分别垂直固定连接于横柄中部和支持杆的一端，支持杆中部设有与其垂直连接的阻挡板。

19.根据权利要求1所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，所述折臂器为对抗折臂器，包括手柄和与手柄固定连接的折臂夹，折臂夹用于卡住椎弓根螺钉的可折断长臂并将其折断。

20.根据权利要求1或19所述的经皮微创椎弓根钉棒内固定系统，其特征在于，椎弓根螺钉的两条可折断长臂上靠近钉座的一端处均设有凹切迹。

 

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