CN104490459A - 寰枢椎脱位复位内固定装置 - Google Patents

寰枢椎脱位复位内固定装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种寰枢椎脱位复位内固定装置，属于医疗器械领域，解决使用现有寰枢椎内固定技术进行寰枢椎脱位治疗，存在风险大、难度高、创伤大的问题。寰枢椎脱位复位内固定装置，包括连接棒、侧块螺钉、椎板咬合钉，连接棒呈U形，侧块螺钉分别设置于连接棒的两侧，形成固定支架，椎板咬合钉为两颗且分别通过紧定螺钉安装于连接棒上；椎板咬合钉包括咬合钳和提拉套管，咬合钳一端钩住寰椎后弓，另一端与提拉套管相连，提拉套管另一端设置U形开口并且内置弹簧，连接棒位于U形开口内的弹簧上方并通过紧定螺钉固定。本装置通过旋紧紧定螺钉对寰椎后弓进行提拉复位并固定，无需颅骨牵引，操作简单安全，手术创伤小。

Description

寰枢椎脱位复位内固定装置
技术领域
本发明涉及一种医疗器械，尤其是一种寰枢椎脱位复位内固定装置。
背景技术
颈椎外伤常常会导致枢椎齿状突骨折或寰椎横韧带断裂，从而引起寰枢椎脱位。一般地，新鲜齿突骨折引起的寰枢椎脱位可以实施齿突螺钉固定手术，待骨折愈合后可以重新获得寰枢关节的稳定。而寰椎横韧带断裂引起的寰枢椎脱位，手术无法修补断裂的横韧带，只能实施寰枢椎融合手术来重建寰枢椎的稳定。常用的寰枢椎融合技术主要包括前路的技术和后路的技术。
目前，医学上对于齿状突骨折导致的寰枢椎脱位的治疗方法主要是颅骨牵引复位，采用后路开放手术下寰枢椎植骨固定融合的复位-固定的两步法。传统的治疗方法存在着以下的缺点：
第一、颅骨牵引需在患者颅骨上钻孔置钉，给患者带来巨大的不便和精神压力，且需患者长期卧床，限制患者活动，这会增加患者出现坠积性肺炎等并发症的风险，特别是对于老年患者；
第二、颅骨牵引为间接复位，部分患者颅骨牵引复位困难；
第三、经典手术方式采用侧块螺钉或经关节突螺钉固定寰椎，由于寰椎后弓小，且邻近脊髓、血管等解剖特点，存在置钉困难、椎弓根部易爆裂、损伤脊髓及椎动脉等问题，所以手术难度大、风险高；
第四、传统融合手术需融合固定寰椎和枢椎，内固定通常不取出，这将牺牲掉寰枢椎的旋转功能，因为已经融合在一起，即使在骨折愈合后取出内固定物，寰枢椎的旋转功能也不能恢复或保留；
第五、开放手术为获得良好的手术视野和操作面，需大范围切开皮肤、皮下组织，分离筋膜、肌肉，暴露大段骨面，最终手术操作部位仅占手术暴露区域的小部分，存在创伤大、出血多、手术时间长、技术难度大的问题。
为解决寰枢椎脱位术中复位的问题，授权公告号为CN203291002U的专利文件公开了一种寰枢椎脱位复位固定装置，该装置主要应用于寰枕融合后寰枢椎脱位，且需植入侧块螺钉，仍存在损伤脊髓或椎动脉的风险。
本专利申请人曾报道采用悬臂梁线缆牵拉复位固定的方法治疗寰枢椎脱位，该方法具有复位固定一体化的优点，也成功治愈患者，但此方法采用线缆固定，固定不牢固，术后需加用颈托外固定，线缆可能切割寰椎后弓造成固定失败；且该技术难度高，在线缆穿过寰椎后弓前缘时线缆不易控制方向和长度，稍有偏差即可能损伤脊髓。
目前临床上尚缺乏一种安全有效、操作简单的复位固定一体式的治疗齿状突骨折寰枢椎脱位的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种寰枢椎脱位复位内固定装置，解决使用现有寰枢椎内固定技术进行寰枢椎脱位治疗所存在的风险大、难度高、创伤大的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：寰枢椎脱位复位内固定装置，包括连接棒、侧块螺钉、椎板咬合钉，所述连接棒呈U形，椎板咬合钉为两颗且分别设置于连接棒上，侧块螺钉分别设置于连接棒的两侧；
所述椎板咬合钉包括咬合钳、提拉套管、紧定螺钉，咬合钳分为钳口和连接段，提拉套管分为锁紧段和提拉段，咬合钳的钳口具有可开闭的环形结构，咬合钳的连接段与提拉套管的锁紧段可拆卸连接，提拉套管的提拉段为柱状中空结构，提拉段的柱状中空结构内设置弹簧并且提拉段的内壁设有螺纹，提拉段侧壁上对称地设置两个U形开口，U形开口的宽度与连接棒的直径一致，连接棒穿过两个U形开口压于弹簧上并由紧定螺钉固定于椎板咬合钉上。
侧块螺钉为现有的，使用上述“寰枢椎脱位复位内固定装置”时，先在枢椎及颈C3椎体侧块植入侧块螺钉，用咬合钳的的环形结构钳口钩住寰椎后弓，咬合钳再与提拉套管的锁紧段连接；然后，将U形连接棒固定于各颗侧块螺钉上，形成稳定的悬臂梁式支架结构；提拉套管的提拉段柱状中空结构内放置弹簧，或者事先已经将弹簧一端固定于提拉段柱状中空结构内，再将连接棒置于提拉段的U形开口内并通过紧定螺钉固定，形成稳固的支架；再调整紧定螺钉，使提拉套管拉动咬合钳对寰椎后弓进行提拉，最终使寰枢椎复位和固定。
进一步的是，所述侧块螺钉为四颗，连接棒的两侧分别设置两颗侧块螺钉，各颗所述侧块螺钉通过紧定螺钉固定于连接棒上；两颗所述椎板咬合钉分别通过紧定螺钉固定于连接棒的转角处。椎板咬合钉可设置于连接棒的横杆上，也可以设置于连接棒的竖杆上，比较好的方案是设置于连接棒的转角处。
进一步的是，所述提拉套管的锁紧段为柱状中空结构，锁紧段的内壁设有内螺纹，咬合钳的连接段为圆柱状，咬合钳的连接段外侧具有与提拉段内螺纹相适配的外螺纹，咬合钳和提拉套管之间螺纹连接。螺纹连接是一种可拆卸的连接方式，患者康复后，这种连接方式便于拆卸。
进一步的是，所述咬合钳由咬合钳上片和咬合钳下片组装而成，咬合钳上片的连接段上设置凹槽，咬合钳下片的连接段上设置与咬合钳上片的凹槽相适配的凸棱；或者咬合钳上片的连接段和咬合钳下片的连接段之间设置匹配的定位销和定位孔。
进一步的是，所述咬合钳上片和咬合钳下片的钳口部分结构对称，咬合钳上片和咬合钳下片组成圆形或者椭圆形的钳口，并且椭圆形钳口的长轴方向与提拉套管的长度方向垂直。圆形或者椭圆形的环形结构钳口，有助于咬合钳更好地钩住寰椎后弓。
进一步的是，所述咬合钳上片和咬合钳下片组成圆柱状连接段，连接段靠近钳口一端的咬合钳上片和咬合钳下片分别向外倾斜，并且靠近钳口一端的连接段外侧设置锁紧环。
通过锁紧环将咬合钳上片和咬合钳下片固定，旋紧锁紧环，使得咬合钳上片和咬合钳下片的钳口相互靠拢，保证咬合钳的钳口能牢固地钩住寰椎后弓。这样咬合钳的圆柱状部分可通过任何可拆卸方式与提拉套管的锁紧段相连。
进一步的是，所述提拉套管的锁紧段和提拉段为一个整体，锁紧段和提拉段的柱状中空结构之间具有固定隔挡，弹簧设置于提拉段的柱状中空结构内的固定隔挡和连接棒之间，这样弹簧的压缩量与咬合钳在锁紧段内的旋入程度无关，有利于维持弹簧的弹力的稳定；或者，所述锁紧段和提拉段各成一段并可转动连接，锁紧段和提拉段连接处还有避免锁紧段和提拉段出现相对转动的锁定装置，提拉段与锁紧段相连一端还设置有避免弹簧从提拉段的柱状中空结构内滑出的限位结构。
锁紧段和提拉段分段连接并可相对转动，当安装完毕锁紧段之后，可保证在咬合钳和锁紧段不动的情况下转动提拉段，使提拉段的两个U形开口方向与连接棒方向一致，便于连接棒顺利放入U形开口。在将连接棒放入U形开口前，通过锁定装置将锁紧段和提拉段连接固定，避免锁紧段和提拉段出现相对转动。
进一步的是，所述咬合钳的环形结构钳口的内表面为磨砂结构，咬合钳的钳口和连接段之间平滑过度，整个椎板咬合钉的所有棱角均为圆角结构。
钳口内表面的磨砂结构提高了咬合钳与寰椎后弓连接稳固性；咬合钳的平滑过度结构、椎板咬合钉的圆角结构，可避免咬合钳、提拉套管伤害患者的其他组织，避免造成额外损伤或相关并发症。
进一步的是，所述提拉段的U形开口两侧设置等距的缺口。当提拉套管的提拉段的U形开口管壁过长，需要裁切时候，各个缺口有助于裁切多余的管壁，避免裁切时形成不规则的裁切口。
进一步的是，所述寰枢椎脱位复位内固定装置各部分均由钛合金制成。
本发明的有益效果是：
第一、寰枢椎脱位的复位固定一步到位，不需颅骨牵引；
第二、寰椎不需植入侧块螺钉或经关节突螺钉，避免脊髓或血管损伤等严重医源性并发症，操作简单安全；
第三、可经皮通道下操作，减少手术创伤；
第四、可于患者伤后早期进行手术，可为争取较好骨折愈合环境和时机；
第五、齿状突骨折愈合后可经皮取出寰枢椎脱位复位内固定装置，保留寰枢关节的旋转功能。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的另一视角整体结构示意图；
图3为本发明椎板咬合钉的分解结构示意图；
图4为本发明实施例的中提拉套管安装连接棒和紧定螺钉后的剖视结构示意图；
图5为图4中A-A剖视结构示意图；
图6为本发明实施例的咬合钳的侧视结构示意图；
图7为使用本发明实施例在提拉寰椎后弓前的示意图；
图8为使用本发明实施例在提拉寰椎后弓后的示意图。
图中零部件、部位及编号：连接棒1、侧块螺钉2、椎板咬合钉3、咬合钳31、咬合钳上片311、咬合钳下片312、凸棱3121、提拉套管32、锁紧段321、提拉段322、U形开口3221、固定隔挡323、弹簧4、紧定螺钉5、寰椎后弓6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图5所示，本发明“寰枢椎脱位复位内固定装置”包括连接棒1、侧块螺钉2、椎板咬合钉3、弹簧4、紧定螺钉5，椎板咬合钉3为两颗且分别设置于连接棒1的转角处，侧块螺钉2为四颗，连接棒1的两侧各自设置两颗侧块螺钉2，侧块螺钉2和椎板咬合钉3均通过紧定螺钉5安装于连接棒1上，为了保证“寰枢椎脱位复位内固定装置”的强度和安全性，所述寰枢椎脱位复位内固定装置各部分均由钛合金制成。
椎板咬合钉3包括咬合钳31和提拉套管32，咬合钳31由咬合钳上片311和咬合钳下片312组成，咬合钳上片311和咬合钳下片312左端具有半圆环结构钳口，咬合钳上片311和咬合钳下片312右端均为半圆柱结构，通过适配的凹槽和凸棱3121组合形成圆柱状结构的连接段，同时使得咬合钳上片311和咬合钳下片312左端的半圆环结构钳口相互靠拢或形成闭合的环形结构的钳口，钳口用来钩住寰椎后弓6。咬合钳上片311和咬合钳下片312的右端组成的圆柱状结构连接段的外侧还具有螺纹，用于与提拉套管32相连接。
此外，咬合钳上片311和咬合钳下片312左端的钳口还可以为椭圆状，椭圆状钳口的长轴方向与咬合钳31的圆柱结构连接段相互垂直；咬合钳上片311和咬合钳下片312之间还能通过其他的方式进行定位，例如通过匹配的定位销和定位孔。
为了使咬合钳31的环形结构更好地钩住寰椎后弓6，咬合钳31左侧的环形结构的内表面为磨砂结构；为了避免咬合钳31伤害其他组织，造成额外损伤或相关并发症，咬合钳31圆柱状的连接段与环形结构的钳口之间平滑过渡。
如图3至图5所示，提拉套管32为一个圆柱状的整体，提拉套管32分为左端的锁紧段321和右端的提拉段322，并且锁紧段321和提拉段322均具有柱状中空结构，锁紧段321和提拉段322柱状中空结构的内壁均具有螺纹，锁紧段321的柱状中空结构与咬合钳31右端的圆柱状结构连接段相适配，咬合钳31和锁紧段321之间螺纹连接，螺纹连接方式除了连接作用外，锁紧段321还具有稳固咬合钳上片311和咬合钳下片312的作用。
锁紧段321和提拉段322的柱状中空结构之间可以连通，也可以彼此隔开，如图4和图5所示，锁紧段321和提拉段322之间具有固定隔挡323，固定隔挡323将锁紧段321的柱状中空结构与提拉段322柱状中空结构互相隔开，提拉段322的侧壁上对称地设置两个U形开口3221，U形开口3221的宽度与连接棒1的直径一致，连接棒1穿过两个U形开口3221并由紧定螺钉5与椎板咬合钉3连接固定，在提拉段322的柱状中空结构内部，固定隔挡323和连接棒1之间还设置有弹簧4，弹簧4可直接放置于提拉段322的柱状中空结构内固定隔挡323上，也可固定连接在固定隔挡323上，弹簧4另一端顶住连接棒1，以保证连接棒1和椎板咬合钉3之间的稳固性。
上述本发明“寰枢椎脱位复位内固定装置”适用于各种原因导致寰枢椎脱位的患者，特别是齿状突骨折寰枢椎脱位的患者，本发明的应用可在通道中操作完成，也可在开放手术中完成。
如图7和图8所示，通道中使用上述“寰枢椎脱位复位内固定装置”时，首先，根据患者影像资料确定手术切口及通道方向，再使用通道扩张器材建立手术操作通道，暴露寰椎后弓6、枢椎及颈C3椎体侧块置钉点，再在枢椎及颈C3椎体侧块植入四颗侧块螺钉2；
然后，将咬合钳上片311和咬合钳下片312的钳口分别沿寰椎后弓6的上下缘钩住寰椎后弓6，并将咬合钳上片311和咬合钳下片312组合在一起形成圆柱状结构连接段，将连接段与锁紧段321螺纹连接，使咬合钳31的环形结构钳口相互靠拢或闭合，环形结构钳口钩住寰椎后弓6；
再将根据患者解剖数据预弯成形的连接棒1置入，连接棒1通过紧定螺钉5固定于四颗侧块螺钉2上形成稳定的支架结构，在提拉段322的柱状中空结构内放入弹簧4，弹簧4可直接放置于提拉段322的柱状中空结构内，也可以将弹簧4固定于提拉段322的柱状中空结构内，再将连接棒1置入两个U形开口3221内，并分别在提拉段322的端头安装并旋紧紧定螺钉5将连接棒1和椎板咬合钉3固定；
最后，旋紧调整椎板咬合钉3的紧定螺钉5，使椎板咬合钉3整体向后移动，拉住向前脱位的寰枢椎复位，在手术中通过透视检测判定复位成功后停止提拉，再裁切去除过长的提拉段322管壁。
此外，咬合钳31的钳口钩住寰椎后弓6之后，还可以在咬合钳31圆柱状结构的连接段外侧安装锁紧环，使咬合钳31的环形结构钳口相互靠拢或闭合，使环形结构的钳口钩住寰椎后弓6，这样的话，咬合钳31和提拉套管32的锁紧段321可通过任何可拆卸方式连接。为了使钳口更加稳固地钩住寰椎后弓6，咬合钳31连接段靠近钳口一端的咬合钳上片311和咬合钳下片312分别向外稍微倾斜，咬合钳上片311和咬合钳下片312向外倾斜的角度不超过6°，这样可以保证只要旋紧锁紧环，就可以稳固地固定咬合钳上片311和咬合钳下片312，使钳口钩住寰椎后弓6，同时保证咬合钳31的连接段与锁紧段321螺纹连接。咬合钳上片311的结构如图6所示。
上述选择的咬合钳31连接段和锁紧段321螺纹连接为优选的连接方式，这样的连接方式，锁紧段321同时具有连接咬合钳31和固定咬合钳上片311和咬合钳下片312的作用，在选用其他不具有固定咬合钳上片311和咬合钳下片312的可拆卸连接方式时，咬合钳31的圆柱状结构的连接段外侧安装的锁紧环保证了咬合钳上片311和咬合钳下片312之间的稳固，锁紧环使咬合钳上片311和咬合钳下片312紧密结合并钩住寰椎后弓6，即使咬合钳31的圆柱状连接段部分没有旋入锁紧段321的柱状中空结构内，或者选用其他不具有固定咬合钳上片311和咬合钳下片312的可拆卸连接方式时，也能保证咬合钳31的环形结构钳口闭合或相互靠近以牢固固定寰椎后弓6。
此外，所述提拉套管32除了上述的整体式之外，提拉套管32还可以由锁紧段321和提拉段322分段连接而成，该情况下锁紧段321和提拉段322之间可转动连接，锁紧段321和提拉段322连接处还设置有避免锁紧段321和提拉段322出现相对转动的锁定装置；在提拉段322上，与锁紧段321相连的一端还设置有避免弹簧4从提拉段322的柱状中空结构内滑出的限位结构。
为了保证锁紧段321和咬合钳31的圆柱状结构连接段螺纹连接之后，实现在咬合钳31和锁紧段321整体不动的情形下能转动提拉段322，使提拉段322的两个U形开口3221方向与连接棒1方向一致，便于将连接棒1顺利放入U形开口3221，锁紧段321和提拉段322之间可转动连接。锁紧段321和咬合钳31的连接处还设置锁定装置，在调整提拉段322的两个U形开口3221方向与连接棒1的方向相同之后，通过所述锁定装置将锁紧段321和提拉段322进行锁定，避免锁紧段321和提拉段322出现相对转动。提拉段322的限位结构只要能避免弹簧4从提拉段322的柱状中空结构内滑出即可，例如提拉段322的柱状中空结构为单侧开口形式，或者将弹簧4的一端固定于提拉段322相对于U形开口3221的另一端，这样就实现了与上述避免弹簧4从提拉段322的柱状中空结构内滑出的限位结构作用相同的效果。
在完成对脱位的寰枢椎进行提拉复位后，对于过长的提拉套管32的提拉段322的侧壁，需要进行裁切；而且对不同的患者，提拉段322的U形开口3221的侧壁可能过长，需要裁切。为了保证裁切整齐，U形开口3221两侧设置等距的缺口，缺口能避免裁切时形成不规则的裁切口。
使用本发明“寰枢椎脱位复位内固定装置”进行寰枢椎脱位治疗，实现了微创下寰枢椎脱位的复位及内固定，寰枢椎脱位的复位与固定一步到位，无需颅骨牵引；寰椎不需植入侧块螺钉2或经关节植入螺钉，避免了脊髓或血管损伤等严重医源性并发症；本装置操作简单安全，而且经皮通道下操作，手术创伤小；齿状突骨折愈合后可经皮取出寰枢椎脱位复位内固定装置，保留寰枢关节的旋转功能。

Claims (10)

1.寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：包括连接棒(1)、侧块螺钉(2)、椎板咬合钉(3)，所述连接棒(1)呈U形，椎板咬合钉(3)为两颗且分别设置于连接棒(1)上，侧块螺钉(2)分别设置于连接棒(1)的两侧；
所述椎板咬合钉(3)包括咬合钳(31)、提拉套管(32)、紧定螺钉(5)，咬合钳(31)分为钳口和连接段，提拉套管(32)分为锁紧段(321)和提拉段(322)，咬合钳(31)的钳口具有可开闭的环形结构，咬合钳(31)的连接段与提拉套管(32)的锁紧段(321)可拆卸连接，提拉套管(32)的提拉段(322)为柱状中空结构，提拉段(322)的柱状中空结构内设置弹簧(4)并且提拉段(322)的内壁设有螺纹，提拉段(322)侧壁上对称地设置两个U形开口(3221)，U形开口(3221)的宽度与连接棒(1)的直径一致，连接棒(1)穿过两个U形开口(3221)压于弹簧(4)上并由紧定螺钉(5)固定于椎板咬合钉(3)上。
2.如权利要求1所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述侧块螺钉(2)为四颗，连接棒(1)的两侧分别设置两颗侧块螺钉(2)，各颗所述侧块螺钉(2)通过紧定螺钉(5)固定于连接棒(1)上；两颗所述椎板咬合钉(3)分别通过紧定螺钉(5)固定于连接棒(1)的转角处。
3.如权利要求1所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述提拉套管(32)的锁紧段(321)为柱状中空结构，锁紧段(321)的内壁设有内螺纹，咬合钳(31)的连接段为圆柱状，咬合钳(31)的连接段外侧具有与提拉段(322)内螺纹相适配的外螺纹，咬合钳(31)和提拉套管(32)之间螺纹连接。
4.如权利要求1所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述咬合钳(31)由咬合钳上片(311)和咬合钳下片(312)组装而成，咬合钳上片(311)的连接段上设置凹槽，咬合钳下片(312)的连接段上设置与咬合钳上片(311)的凹槽相适配的凸棱(3121)；或者咬合钳上片(311)的连接段和咬合钳下片(312)的连接段之间设置匹配的定位销和定位孔。
5.如权利要求4所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述咬合钳上片(311)和咬合钳下片(312)的钳口部分结构对称，咬合钳上片(311)和咬合钳下片(312)组成圆形或者椭圆形的钳口，并且椭圆形钳口的长轴方向与提拉套管(32)的长度方向垂直。
6.如权利要求4寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述咬合钳上片(311)和咬合钳下片(312)组成圆柱状连接段，连接段靠近钳口一端的咬合钳上片(311)和咬合钳下片(312)分别向外倾斜，并且靠近钳口一端连接段的外侧设置锁紧环。
7.如权利要求1所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述提拉套管(32)的锁紧段(321)和提拉段(322)为一个整体，锁紧段(321)和提拉段(322)的柱状中空结构之间具有固定隔挡(323)，弹簧(4)设置于提拉段(322)的柱状中空结构内的固定隔挡(323)和连接棒(1)之间；或者，所述锁紧段(321)和提拉段(322)各成一段并可转动连接，锁紧段(321)和提拉段(322)连接处还设置有避免锁紧段(321)和提拉段(322)出现相对转动的锁定装置，提拉段(322)与锁紧段(321)相连一端还设置有避免弹簧(4)从提拉段(322)的柱状中空结构内滑出的限位结构。
8.如权利要求1所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述咬合钳(31)的环形结构钳口的内表面为磨砂结构，咬合钳(31)的钳口和连接段之间平滑过渡，整个椎板咬合钉(3)的所有棱角均为圆角结构。
9.如权利要求1所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述提拉段(322)的U形开口(3221)两侧设置等距的缺口。
10.如权利要求1所述的寰枢椎脱位复位内固定装置，其特征在于：所述寰枢椎脱位复位内固定装置各部分均由钛合金制成。
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