CN102973314A

CN102973314A - 一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统以及应用

Info

Publication number: CN102973314A
Application number: CN2011102633876A
Authority: CN
Inventors: 山卫东; 周英杰; 郑怀亮; 赵刚; 郑朝晖; 余强; 陶凯; 季文婷
Original assignee: KANGHUI MEDICAL INNOVATION CO Ltd
Current assignee: KANGHUI MEDICAL INNOVATION CO Ltd; Changzhou Kanghui Medical Innovation Co Ltd
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明涉及一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统以及应用，由微创骨水泥脊柱内固定系统植入物和相应手术器械组成；所述的微创骨水泥脊柱内固定系统植入物包括椎弓根螺钉，预弯连接棒和顶丝；所述的相应手术器械包括植入物对应的植入及矫形工具，除了通用手术工具外，特别包括针对微创经皮手术和骨水泥注射的专用工具。本发明的优点：结合了微创手术和骨水泥注射固定的优点，系统创伤小，骨水泥的注入增强螺钉的抗拔出力，可以避免发生脊柱不稳、松动、复发等并发症，特别适用于老年骨质疏松患者。

Description

一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统以及应用

【技术领域】

本发明涉及脊柱外科医疗器械技术领域，具体地说，是一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统以及应用。

【背景技术】

常见的胸腰椎脊柱疾病包括退行性病变、骨折、肿瘤、感染等，脊柱手术及内固定应用于临床已有近百年的历史，从材料到设计取得了很大的进步。传统的脊柱内固定手术创伤较大，广泛的软组织切开和剥离，容易导致出血较多，脊柱的生理解剖改变而椎体不稳，术后康复时间延长等并发症。微创脊柱外科手术从上世纪70年代开始发展，目前骨科医生已逐步认识到脊柱微创手术的必要性和重要性，并将成为脊柱外科手术的发展方向。

随着脊柱外科新技术、骨水泥材料学、生物力学研究的进展，骨水泥在脊柱外科领域中得到了广泛的应用。目前，骨水泥在脊柱外科中的应用主要在以下几个方面：1、经皮椎体后凸成形术(PKP)和经皮椎体成形术(PVP)治疗骨质疏松症、椎体血管瘤、骨髓瘤等引起的病理性椎体压缩骨折及顽固性疼痛；2、脊柱肿瘤行椎体切除术后作为承载脊柱的植入材料；3、充当药物载体；4、加固脊柱椎弓根钉钉道。将骨水泥注入椎体，可以增强椎体的刚度和强度，重建脊柱的稳定性，达到缓解疼痛、矫正后凸畸形、改善病人生活质量的目的。这对于骨质疏松患者尤为有效。

据中华医学会报告：我国已进入老龄化社会阶段，国内65岁以上老年人口中脊柱疾病发病率超过30％。传统开放式手术，对于病人的创伤较大，老年或者全身情况较差患者不能接受手术，手术康复时间较长，并容易导致术后脊柱不稳、内固定松动、术后复发等并发症。特别是老年骨质疏松患者，由于其骨质原因更易出现内固定松动。

因此，随着材料及医疗技术的发展，提供一种结合骨水泥注入的微创脊柱内固定系统，对于老年骨质疏松患者脊柱疾病的治疗有着非常重要的作用和意义。其中微创手术方式能缓解患者的疼痛，损伤小；同时骨水泥注入可增加螺钉的抗拔出力，增强椎体的强度和刚度。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统以及应用；该内固定系统结合了微创手术和骨水泥固定的优点，在实现微创手术的同时，通过中空椎弓根螺钉注入骨水泥，增强螺钉的抗拔出力，系统创伤小，同时可以避免发生脊柱不稳、松动、复发等并发症，特别适用于老年骨质疏松患者。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，由微创骨水泥脊柱内固定系统植入物和相应手术器械组成；

所述的微创骨水泥脊柱内固定系统植入物包括椎弓根螺钉，预弯连接棒和顶丝；

所述的椎弓根螺钉为中空设计，同时前方侧方开孔或槽，孔或槽数量可以为多个，侧方开孔或槽的大小离骨水泥注入端越近越小；螺钉在植入后采用专用的注射工具进行注射，注入的骨水泥由椎弓根螺钉的中孔穿过椎弓根，从椎弓根螺钉前方侧孔或槽进入椎体，增加抗拔出力；

所述的预弯连接棒呈弧形，一端呈锥形逐渐缩小，以便经皮植入，另一端设有与持棒器匹配的槽；

所述的顶丝外侧设有螺纹，一端设有内梅花孔，另一端设有尖状突起，为单步锁定装置或者为两步锁紧装置，其用来锁紧棒，当棒放入后，拧入从而锁紧棒；

所述的相应手术器械包括中空椎弓根螺钉及预弯连接棒的植入及矫形工具，除了通用手术工具外，特别包括针对微创经皮手术和骨水泥注射的专用工具；如穿刺针、穿刺针套管、尖头导针、球形导针、空心开口器、扩张器、空心钻头、空心丝攻、开口螺钉延伸器、闭口螺钉延伸器、螺钉安装底座、螺钉安装导套、开口螺钉延伸器套管、延伸器锁紧扳手、中空上钉器、骨水泥注射器、棒测量器、持棒器、棒锁紧器、推棒器、筋膜分离器、螺塞持取器、加压器、撬棒、抗扭扳手、最终拧紧扳手等。

本发明植入物与工具完全配套；开口器、开路器、丝锥、椎弓根螺钉、上钉器为中空设计，中空的直径与导针相同。

本发明特别设计的中空万向头椎弓根螺钉、螺钉延伸器以及持棒器，这套器械可以确保植入螺钉后，连接棒经皮插入螺钉的钉头，并经螺钉延伸器套管加压。

本发明采用预弯好的连接棒，具有更坚强的生物力学稳定性，对小关节损伤更小，软组织剥离更少，能最大限度地减低对背部肌肉、韧带和筋膜的损伤。

本发明植入物椎弓根螺钉和预弯连接棒有不同规格尺寸，术中根据实际需要选取使用。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，结合了微创手术和骨水泥注射固定的优点，系统创伤小，骨水泥的注入增强螺钉的抗拔出力，可以避免发生脊柱不稳、松动、复发等并发症，特别适用于老年骨质疏松患者。

【附图说明】

图1本发明中空椎弓根螺钉示意图；

图2本发明预弯连接棒示意图；

图3本发明顶丝示意图；

图4本发明螺钉延伸器示意图。

图5本发明手术操作——螺钉与延伸器装配示意图1

图6本发明手术操作——螺钉与延伸器装配示意图2

图7本发明手术操作——螺钉拧入示意图

图8本发明手术操作——骨水泥注射示意图

图9本发明手术操作——棒与持棒器连接示意图

图10本发明手术操作——放棒示意图

图11本发明手术操作——推棒示意图

图12本发明手术操作——顶丝拧入示意图

图13本发明手术操作——移除持棒器示意图

图14本发明手术操作——对抗扳手最终锁紧示意图

图15本发明手术操作——移除螺钉延伸器示意图

附图符号说明：1、椎弓根螺钉，11、螺钉帽，12、压紧垫圈，13、钉体，111、内螺纹，112、U型深槽，113、凹槽，114、球形臼杯，115、顶槽，121、凸起，122、U型槽，123、球形臼杯，131、中空孔，132、侧方开槽，133、侧方开槽，134、侧方开孔，135、螺纹，136、球头，137、内六角孔，2、顶丝，21、锁定螺塞，22、压棒螺钉，211、外螺纹，212、内螺纹，213、十字槽，221、外螺纹，222、内梅花孔，223、顶端尖头，3、预弯连接棒，31、锥形缩小端，32、槽，33、弧状，41、开口螺钉延伸器，42、闭口螺钉延伸器，43、螺钉延伸装配器，44，、螺钉对线导向器，45、槽型螺母锁紧器，46、螺钉延伸器套筒，47、中空上钉器，471、中空上钉手柄，472、上钉器内杆，473、上钉器外套，48、棒锁紧器，49、持棒器，50、推棒器，51、持塞器，52、抗扭扳手，53、导针，54、骨水泥注射器。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统以及应用的具体实施方式。

图1、2、3为植入物示意图。其中图1为中空椎弓根螺钉示意图，图2为顶丝示意图，图3为预弯连接棒示意图。

如图1所示，中空椎弓根螺钉1由三部分构成，螺钉帽11、压紧垫圈12和钉体13。螺钉帽11设有U型深槽112；内部设有内螺纹111；内壁设有凹槽113，用以对压紧垫圈限位；内部设有球形臼杯114，用以和钉体头部配合；尾部设有顶槽115，用以与螺钉延伸器匹配锁定。压紧垫圈12设有U型槽122；两侧边缘设有凸起121，与螺钉帽的凹槽113配合用以限位；压紧垫圈12下端设有球形臼杯123。钉体13为中空设计131；侧方开孔或槽132、133、134，随着离骨水泥注入段距离越近开孔越小，开孔大小132＞133＞134；钉体上设有螺纹135；钉体13头部为球体136；钉体端部设有内六角孔137。

如图2所示，顶丝2为两部锁定装置，由两部分构成，锁定螺塞21和压棒螺钉22。锁定螺塞21设有外螺纹211、内螺纹212和十字槽213。压棒螺钉22设有外螺纹221、内梅花孔222和顶端尖头223。

如图3所示，预弯连接棒3一端呈锥形逐渐缩小31，以便经皮植入；另一端设有与持棒器器匹配的槽32；同时棒呈弧形状33。

图4-15为工具和手术操作示意图。以下结合附图对手术操作进一步说明。

1.建立工作通道。

纵向切口，切开皮肤和筋膜，插入穿刺针。使用正位和侧位透视，引导穿刺针进入位于小关节和横突之间的进针点。确认导针针头位于正位片上椎弓根的外缘。后拧入穿刺针直至椎弓根的中心，并通过正位、侧位透视确保导针没有穿破椎弓根壁。移除穿刺针内芯。

2.放置导针

将螺纹导针插入穿刺针套管。后拔出穿刺针套管。

3.椎弓根准备

在准备椎弓根攻丝时，先将扩张器内扩张套筒套在导针外并插入骨面。使用透视确认。在内扩张套筒外套上外扩张套筒，并完整地放置在进针点上。在导针和外扩张套筒锁定后，移除内扩张套筒。

沿导针插入空心钻头在椎弓根进针点的皮质骨处扩口。将合适尺寸的空心自钻丝攻套在导针处拧入椎弓根，攻丝时，注意查看导针上的深度标记和垂直标记以避免过度拧入和旋转，且不要攻至导针之外。同时丝攻上的深度标记，可以用来确定螺钉的长度。移除丝攻，使用球探于导针旁确认椎弓根完整。

4.螺钉和螺钉延伸器的装配

如图4，对于单节段经皮手术，推荐使用一个开口螺钉延伸器41和一个闭口螺钉延伸器42。为确保正确连接，螺钉1应使用延伸装配器43和螺钉对线导向器44进行辅助，如图5。根据外扩张套筒上的深度标记选择合适的螺钉延伸装配器。将所需合适的螺钉装入螺钉延伸装配器43中，再在装配器顶部连接对线导向器44。

如图6A，将对线导向器44上的开槽和开口螺钉延伸器41上的蚀刻线对齐，维持开口延伸器的方向，将其沿着对线导向器往下插入，直至触及螺钉尾部。将螺钉延伸器旋转90度，如图6B，听到“咔”的声音表示螺钉已被捕获。使用槽型螺母锁紧器45锁定螺钉1和螺钉延伸器41，如图6C。移除延伸装配器43和导向器44，检查螺钉和延伸器连接稳固正确，如图6D。连接稳固后，将螺钉延伸器套筒46插入开口螺钉延伸器41以确认安全，如图6E。

在开口螺钉延伸器41内插入中空上钉器47，如图7，上钉器内杆472前部六角端头与钉体13的内六角孔配合，上钉器外套473前部外螺纹拧入钉帽11，至此中空上钉器47与螺钉1连接稳定。

对于闭合螺钉延伸器42重复一样的步骤，除了槽型螺母锁紧器45将会插入闭合螺钉延伸器。

5.拧入椎弓根螺钉及注入骨水泥

如图7，将第一个螺钉装配组件顺导针插入椎弓根，拧入椎弓根螺钉1。导针53可以在螺钉拧入椎弓根后移除。在拧入螺钉时推荐使用透视来确保螺钉位置合适。

移除中空上钉器手柄471，将骨水泥注射器54与上钉器内杆472连接，如图8。在中空椎弓根螺钉1上注入骨水泥。注入的骨水泥由椎弓根螺钉的中孔131穿过椎弓根，从椎弓根螺钉1的侧孔或槽进入椎体。使用骨水泥注射装置时必须缓慢控制骨水泥的注入。

注入完成后，先将上钉器外套473反向旋转与螺钉分离，而后移除中空上钉器47。

重复以上步骤，在所有节段植入螺钉。移除开口螺钉延伸器外的延伸器套筒46。

6.棒与持棒器连接

使用棒测量器，决定合适规格的预弯棒。将棒锁紧器48插入持棒器49直至触点，并将其锁紧直至棒3持紧，如图9。移除棒锁紧器48并确认棒已经连接准确。

7.放棒

对于单节段经皮手术，其步骤如下：

(1).将螺钉延伸器41、42的开口对齐，旋转闭口螺钉延伸器42，对准开口螺钉延伸器41。

(2).慢慢将棒3沿闭口螺钉延伸器42往下放直至其触及螺钉1尾部或直至周围组织能允许其到达的最深位置，如图10A

(3).将持棒器49旋转90度

(4).将持棒器49的手柄置入闭口螺钉延伸器42的远端，如图10C。

(5).在开口螺钉延伸器41外套上螺钉延伸器套筒46，再将推棒器50插入开口螺钉延伸器41，如图11。术中透视来确认棒的位置。为确保棒位置正确，当推棒器50在开口螺钉延伸器内时，提起持棒器49。若持棒器也随之上提，则说明棒推起了推棒器，证明棒在螺钉尾部内。

8.顶丝拧入。

取一枚顶丝至持塞器51，插入后把手远端的凸起，直至顶丝稳定。引导持塞器进入开口螺钉延伸器41后，慢慢锁紧顶丝以锁定棒3，如图12。

9.移除持棒器。

在移除之前，先通过术中X光确认棒的远端位于螺钉尾部内且棒露出每个螺钉尾部5mm。如图13，插入棒锁紧器48至持棒器49。反向旋转，将棒3与持棒器49脱离。移除棒锁紧器48及螺钉延伸器套筒46。重复以上步骤将顶丝拧入闭口螺钉延伸器42内。

10.加压

将加压器置于螺钉延伸器外侧向皮肤表面方向滑下。将T型手柄置于加压器上方，且位于2件螺钉延伸器内侧。插入最终拧紧扳手于闭合螺钉延伸器内捕获顶丝。加压，并锁紧顶丝。撑开操作可以通过将T型手柄置于加压器下方并位于2螺钉延伸器内侧来实现。

11.最终锁紧

放置抗扭扳手52以稳定2件螺钉延伸器，如图14。插入最终拧紧扳手与螺钉延伸器中，同抗扭力扳手52一起使用，插入顶丝内。顺时针旋转抗扭扳手直至其抵抗力不在明显。其他螺钉重复上述步骤。

12.移除螺钉延伸器

将开口螺钉延伸器外的螺钉延伸器套管46移除。使用槽型螺母锁紧器45分离开口螺钉延伸器。旋转螺钉延伸器4190°并移除。对于闭合螺钉延伸器42重复相同的步骤，如图15。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims

1.一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，由微创骨水泥脊柱内固定系统植入物和相应手术器械组成。

2.如权利要求1所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的微创骨水泥脊柱内固定系统植入物包括椎弓根螺钉，预弯连接棒和顶丝。

3.如权利要求2所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的椎弓根螺钉为中空设计，同时前方侧方开孔或槽，孔或槽数量可以为多个，侧方开孔或槽的大小离骨水泥注入端越近越小；螺钉在植入后采用专用的注射工具进行注射，注入的骨水泥由椎弓根螺钉的中孔穿过椎弓根，从椎弓根螺钉前方侧孔或槽进入椎体。

4.如权利要求2所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的预弯连接棒呈弧形，一端呈锥形逐渐缩小，另一端设有与持棒器匹配的槽。

5.如权利要求2所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的顶丝外侧设有螺纹，一端设有内梅花孔，另一端设有尖状突起，为单步锁定装置或者为两步锁紧装置，当棒放入后，拧入从而锁紧棒。

6.如权利要求2所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的椎弓根螺钉和预弯连接棒有不同规格尺寸，术中根据实际需要选取使用。

7.如权利要求1所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的相应手术器械包括植入物对应的植入及矫形工具，除了通用手术工具外，特别包括针对微创经皮手术和骨水泥注射的专用工具。

8.如权利要求7所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的相应手术器械为穿刺针、穿刺针套管、尖头导针、球形导针、空心开口器、扩张器、空心钻头、空心丝攻、开口螺钉延伸器、闭口螺钉延伸器、螺钉安装底座、螺钉安装导套、开口螺钉延伸器套管、延伸器锁紧扳手、中空上钉器、骨水泥注射器、棒测量器、持棒器、棒锁紧器、推棒器、筋膜分离器、螺塞持取器、加压器、撬棒、抗扭扳手、最终拧紧扳手。

9.如权利要求1所述的一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统，其特征在于，所述的微创骨水泥脊柱内固定系统植入物与工具完全配套；开口器、开路器、丝锥、椎弓根螺钉、上钉器为中空设计，中空的直径与导针相同。

10.一种胸腰椎后路微创骨水泥脊柱内固定系统在脊柱领域中的应用。