CN104970874B - 解剖型椎弓根螺钉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种解剖型椎弓根螺钉，属于医疗器械技术领域。该解剖型椎弓根螺钉包括：钉体和至少一个插销，所述钉体的横断面为圆形，所述钉体的侧壁沿轴向设置有与所述插销数目相同的插槽，所述插销与所述插槽匹配连接，所述插销的一侧伸出所述插槽外，所述插槽的一端位于所述钉体的端部，所述插槽的另一端位于所述钉体轴向的中部。本发明提供的椎弓根螺钉根据人体脊椎椎弓根的解剖学特点，利用插销和具有圆形的横断面的钉体的配合，与椎弓根的上、下、内、外四壁紧密接触，对椎弓根实现了更加稳定和牢固的固定。

Description

解剖型椎弓根螺钉

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种解剖型椎弓根螺钉。

背景技术

目前，在治疗胸腰椎创伤、退变、畸形、肿瘤及感染等脊柱疾患手术中通常会使用到椎弓根螺钉，椎弓根螺钉通过三柱固定的方式，克服了以往大多数棘突的、椎板的、侧块的以及椎体的各种固定器械的生物力学缺陷，达到脊柱前、中、后柱的即刻稳定、畸形矫正、保护脊髓神经根、控制感染，减少医疗和护理依赖的功能。目前所使用的椎弓根螺钉都是基于脊柱椎弓根最狭窄处宽度来设计的，所有椎弓根螺钉其横断面是均是圆形，然而人体各脊椎椎弓根的解剖形态并不是圆形而是椭圆形，其高度大于椎弓根宽度，现有的椎弓根螺钉是非解剖学固定。现有的椎弓根螺钉在临床中有不能满意复位、畸形不能满意纠正、螺钉穿破椎弓根内外壁的情况，术中可能需延长固定节段、增加螺钉直径、采用骨水泥增强等措施。术后远期一些患者出现螺钉拔出、断裂、矫正度丢失、脊柱畸形加重等导致患者腰背疼痛、四肢麻木无力等，甚至使患者失去生活自理能力等情况发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解剖型椎弓根螺钉，以实现对椎弓根的解剖学固定，提高固定效果，减低术后的螺钉的松动风险。

本发明是这样实现的：

一种解剖型椎弓根螺钉，包括：钉体和至少一个插销，所述钉体的横断面为圆形，所述钉体的侧壁沿轴向设置有与所述插销数目相同的插槽，所述插销与所述插槽匹配连接，所述插销的一侧伸出所述插槽外，所述插槽的一端位于所述钉体的端部，所述插槽的另一端位于所述钉体轴向的中部。

作为优选的方案，所述插销的横截面为梯形，所述梯形的下底位于所述插槽内，所述梯形的上底位于所述插槽外，所述插槽为与所述插销匹配的梯形槽。由于插销的横截面为梯形，而且其梯形的上底位于插销外，梯形的下底位于插销内，则与插销匹配的梯形槽具有底部大、顶部小的结构，当将插销深入梯形槽后，梯形槽可将插销固定住，可以防止插销与梯形槽之间发生相互分离的情况。通过具有梯形的横截面的插销和具有梯形的横截面的插槽的配合，大大提高了插销与钉体之间的连接牢固性和稳定性，从而使得利用螺钉来固定椎弓根时，能够对椎弓根的固定效果大大提高。

作为优选的方案，伸出所述插槽外的所述插销设置有外凸弧面。插槽外的插销具有外凸弧面，则其与椎弓根之间具有更大的接触面积，可以与椎弓根上下切迹的皮质骨内壁相嵌合，填塞了椎弓根螺钉固定后剩下的椎弓根上下端的内松质骨腔，从而增加其力学固定强度，包括抗拔出力、抗扭转力、抗撑开力和抗压缩力，大大提高了固定的效果。

作为优选的方案，所述插销包括一体成型的销头和销体，所述销体伸入所述插槽内，所述销头位于所述插槽外，所述销体远离所述销头的一端的横截面接大于所述插销邻近所述销头的一端的横截面积。插销包括销头和销体，销体位于插槽内，与椎弓根的内松质股腔接触以便固定；销头位于插槽外，利用螺钉固定椎弓根时，销头可以阻挡插销继续前移或者脱落，如手术失败需要再次手术，通过夹持销头，可以方便取出插销，再取出螺钉。此外，销体大尺寸段和小尺寸段，大尺寸段位于插槽底，小尺寸段位于插槽口，这可以进一步加固插销，避免其轻易滑出插槽外。

作为优选的方法，所述插销伸入所述插槽的长度与所述插槽的长度相等。由于插销伸入插槽的部分的长度与插槽的长度相等，则插销与插槽之间接触程度更高，两者接触更加的紧密，插销与椎弓根接触可以加固钉体，防止螺钉的松动。

作为优选的方法，所述钉体设置有圆锥形的自攻头，所述自攻头的锥底与钉体连接。自攻头的设置使得钉体具有自攻的功能，可以自动旋紧，进入人体脊椎的椎弓根，从而有利于螺钉的紧固和使用。

作为优选的方案，还包括：钉尾、螺帽以及连接棒，所述螺帽的外壁沿轴向设置有螺纹，所述螺帽沿中心轴设置有固定孔，所述钉尾、所述钉体以及所述自攻头依次连接，所述钉尾设置有与所述钉体共轴的尾腔，所述尾腔远离所诉钉体的一端设置有开口，所述螺帽穿过所述开口与所述尾腔螺纹连接，所述连接棒的端部位于所述尾腔内、且与所述螺帽接触连接，相邻两个解剖型椎弓根螺钉通过所述连接棒连接。连接棒的设置使得解剖型椎弓根螺钉之间可以彼此相互连接，从而方便于对椎弓根的固定。连接棒通过钉尾和螺帽的配合与解剖型椎弓根螺钉连接，钉尾内设置尾腔与螺帽螺纹连接，避免螺帽凸出而对椎弓根造成影响，同时将连接棒的端部放入尾腔内，可以对连接棒的固定效果提高，防止其固定时发生脱落的情况。

作为优选的方案，所述钉尾的侧壁设置有两个与所述尾腔连通的U形孔，两个所述U形孔沿所述钉尾的轴向对称分布，所述插槽与一个所述U形孔连通，所述插销穿过所述U形孔并伸入与该U形孔连通的所述插槽。解剖型椎弓根螺钉设置插槽，以及与插槽匹配的插销使螺钉形成凸出翼的结构，从而使得螺钉与椎弓根的固定更加的稳固。另外，由于钉尾设置U形孔，连接棒与钉尾的连接更加的便捷，在椎弓根的矢状位一致，可以提高对椎弓根的固定效果，减少由于连接棒的扭曲等情况对椎弓根的压迫。

作为优选的方案，所述固定孔为内六角通孔。螺帽设置内六角通孔，手术时可利用六角扳手对螺帽进行紧固，取出时亦很方便。螺帽设置内

作为优选的方案，所述连接棒的形状为圆柱形。由于连接棒采用圆柱形，当将其固定于螺帽和钉尾的尾腔内时，连接棒具有一定的转动能力，则在手术过程中可以根据椎弓根的形状来适度的调节连接棒，以便达到较佳的连接稳定状态。

本发明的有益效果：

本解剖型椎弓根螺钉，在两侧设置有插销，这使得螺钉具有更接近椎弓根的解剖形状，能够对椎弓根起到较好的固定作用。该解剖型椎弓根螺钉具有以下优点：

1、与普通的椎弓根螺钉相比，该解剖型椎弓根螺钉上增加了插槽，并且插入插梢匹配连接，该插梢突出于钉体外，填塞了椎弓根螺钉固定后剩下的椎弓根上下端的内松质骨腔，大大增加翼形螺钉与椎弓根内皮质骨的接触面积，增加其力学固定强度，包括抗拔出力、抗扭转力、抗撑开力和抗压缩力。

2、本发明提供的解剖型中椎弓根螺钉特别适用于腰椎及腰骶椎需坚强固定、重度畸形矫正、延长固定节段的患者，对合并有骨质疏松、术中椎弓根内外壁破裂以及再次翻修手术的患者具有较佳的使用效果。

3、插梢的插入和取出方便，并且可根据术中C臂机侧位靶向透视由小到大调整，避免了插入过程中导致椎弓根上下壁的破裂以及对出口神经根的刺激。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉的结构示意图；(不包括插销)

图2示出了图1提供的解剖型椎弓根螺钉中的钉尾的尾腔的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉中的钉尾的俯视图；

图4示出了本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉中的插销的结构示意图；

图5示出图4提供的解剖型椎弓根螺钉中的插销的俯视图；

图6为本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉中的钉尾与插销的连接状态图；

图7为本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉中的钉尾的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉中的连接棒的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉中的另一种连接棒的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的解剖型椎弓根螺钉与螺帽的连接状态示意图；

图11为本发明实施例提供的两个解剖型椎弓根螺钉之间通过连接棒的连接状态示意图。

附图标记说明

钉体101；自攻头102；钉尾103；U形孔104；插槽105；

销头201；销体202；外凸弧面203；螺帽301；固定孔302；

连接棒401。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

临床手术中，理想的椎弓根螺钉需要螺钉满足能够填满椎弓根上、下、左、右四壁，并且螺钉的螺纹能切割部分的椎弓根皮质骨，但不引起椎弓根壁的破裂。人体椎弓根是椭圆形而不是圆形，其高度大于椎弓根宽度，但是现有的椎弓根螺钉，均按各部位的椎弓根狭部的内外侧宽度而设计的，因此大多数螺钉仅固定了椎弓根的内外壁，而椎弓根上、下壁均未得到良好的固定，导致出现了螺钉的矫形力、固定力、撑开力、抗拔除力均相对薄弱的问题，而且术中常须增加螺钉数量、延长固定节段，远期出现矫正度丢失、支撑体下沉、螺钉松动断裂等情况。

针对上述问题，本发明人设计了一种解剖型椎弓根螺钉，参阅图1至图11，利用该解剖型椎弓根螺钉可以实现很好的固定、矫正效果。该解剖型椎弓根螺钉包括：钉体101和一个插销，钉体101的横断面为圆形，钉体101的侧壁沿轴向设置有一个插槽105，插销与插槽105匹配连接，插销的一侧伸出插槽105外。钉体101的长度根据设计的需要具有不同的尺寸，例如长度30～50mm，每5mm一个型号，钉体101的直径可以有6mm、6.5mm、7mm等规格。

钉体101作为螺钉的主体固定时伸入椎弓根内，位于插槽105内的插销与钉体101牢牢固定，伸入插槽105外的插销侧边在螺钉进入椎弓根时可以填满椎弓根螺钉固定后留下的椎弓根上、下端的骨腔，大大提高了螺钉与内皮质骨的接触面积，从而使得固定效果大大提高，螺钉不容易发生拔出脱落、发生扭转等情况。

基于椎弓根解剖学上的考虑，其具有高度大于宽度的特点，比例约为1.5:1，为了使插销与椎弓根内皮质骨之间的接触更好，插槽105的一端位于钉体101的端部，插槽105的另一端位于钉体101轴向的中部，插销伸入插槽105的长度与插槽105的长度相等。通过上述方式的设计，插销的进入椎弓根的一端可以位于椎弓根前缘和椎体后缘之间，从而与椎弓根的内皮质骨的接触更加的充分，大大提高了固定效果。本实施例中，插槽105的长度为2.5mm。

优选地，插销的横截面为梯形，梯形的下底位于插槽105内，梯形的上底位于插槽105外，插槽105为与插销匹配的梯形槽。由于插槽105与插销采用梯形配合的方式，并且插销的梯形下底位于插槽105内，插销梯形的上底位于插槽105外，从而使插销与插槽105的连接牢固性和稳定性得到显著地增加。由于插槽105为梯形结构，其具有底部大、顶部小的结构特点，从而可以将插入插槽105的插销固定，插销受到外力作用时，插销被插槽105的顶部的小的结构锁住，从而防止其脱出插槽105外的情况的发生。进一步地，位于插槽105外的插销设置有外凸弧面203，外凸弧面203与椎弓根的内皮质骨具有更大的接触面积，贴近于椎弓根上、下壁内缘皮质骨的解剖形态，从而可以增加固定的牢固性。

后期对螺钉进行拔除时，需要将插销拔出，以便减小螺钉与椎弓根之间的摩擦和接触面积，减小螺钉的拔出难度。由此，插销还包括有销头201和销体202，销头201和销体202一体成型，提高插销的整体强度和稳定。销体202伸入插槽105内，销头201位于插槽105外，销头201将插销在插槽105内的运动进行限定，避免插销完全伸入插槽105内而不便于插销的取出。需要取出螺钉时，通过销头201将将插销从插槽105内取出，更加的方便和快捷，而且对椎弓根的刺激小，可减小对椎弓根内皮质骨的伤害。较佳地，销体202远离销头201的一端的横截面接大于插销邻近销头201的一端的横截面积，销体202设计为一端尺寸大、另一端尺寸小的结构，当将插销插入插槽105后，其与钉体101之间的连接牢固性得以提高，插销更不易发生脱落的情形。

利用本发明提供的螺钉时，需要先使用手术设备在椎弓根上进行钻孔和螺纹的制作，然后将螺钉与椎弓根上的孔连接。由于钻孔与螺钉的尺寸的并不能完全匹配，这得螺钉与椎弓根之间的固定操作具有一定的复杂性。基于上述考虑，钉体101设置了圆锥形的自攻头102，自攻头102的锥底与钉体101连接，自攻头102使得钉体101具有在外力作用下自动掘进的功能，通过自攻头102可将螺钉更方便地固定于椎弓根，通过自攻钻孔的方式，螺钉与椎弓根之间的连接更加稳固。

在实际手术中，一般通过使用多个螺钉来固定椎弓根，这就涉及到对多个螺钉的固定，因此，解剖型椎弓根螺钉还包括有钉尾103、螺帽301以及连接棒401，钉尾103、钉体101以及自攻头依次连接。其中，螺帽301的外壁沿轴向设置有螺纹，螺帽301沿中心轴设置有固定孔302，钉尾103设置有与钉体101共轴的尾腔，尾腔远离所诉钉体101的一端设置有开口，螺帽301穿过开口与尾腔螺纹连接。连接棒401的端部位于尾腔内、且与螺帽301接触连接，相邻两个解剖型椎弓根螺钉通过连接棒连接。当相邻的两个螺钉固定于椎弓根后，将连接棒的两端分别伸入两个螺钉的尾腔内，然后通过固定孔302将螺帽301紧固于尾腔内，随着螺帽301在尾腔内的不断运动，最终螺帽301与连接棒接触，连接棒被固定有尾腔底与螺帽301之间。由于尾腔的设置，螺帽301不会裸露于螺钉外，从而防止凸出的螺帽301对椎弓根或者其他组织和骨质的压迫，而且使螺钉的结构更加的紧凑和简洁，便于使用和回收。临床中，钉体的直径多为6.0～6.5mm，连接棒的直径一般为5.5mm或者6.0mm。

优选地，固定孔302采用有内六角通孔结构设计，如此，即可使用六角扳手来旋扭螺帽，内六角通孔和六角扳手之间接触更加稳定，不容易出现打滑的情况。连接棒401的形状可以为柱形，如四棱柱，本实施例中，连接棒401为圆柱形。连接棒可以为直线型结构、也可以根据椎弓根的固定需要将其进行弯折，裁剪为需要的长度。对需要对较长的椎弓根进行固定时，可以增加连接棒的长度和弯曲度，以便连接棒能够连接更多的螺钉。

为了方便于解剖型椎弓根螺钉之间的连接，所述钉尾103的侧壁设置有两个与尾腔连通的U形孔104，两个U形孔104沿钉尾103的轴向对称分布，插槽105与一个U形孔104连通，插销穿过所述U形孔104并伸入与该U形孔104连通的插槽105。当将螺钉固定与椎弓根时，U形孔104作为连接板进去钉尾103的尾腔的通道，然后再通过螺帽来将连接棒固定尾腔内。U形孔也可采用其他的形状，例如圆柱形孔、棱柱形孔等等，相应地，连接棒也可以设置为与圆柱形孔匹配的圆柱形的连接棒，还可以设置为与棱柱形孔匹配的棱柱形的连接棒。

本实施例中，插销、插槽105的数量均为一个，也可以根据具体的需要增加插销、插槽105的数量为两个。两个插槽105沿钉体101的轴向分布，位于钉体101的同一侧的插槽105和U形孔104相互连通，位于钉体101的另一同侧的插槽105和U形孔104相互连通，两个插销分别与一个插槽105匹配连接。为了提高插销的抗拔除效果，插销伸出插槽外的一侧设置有倒齿。倒齿可紧紧扣住椎弓根，螺钉被钉如椎弓根后，插销上的倒齿卡住椎弓根；当插销受到向远离椎弓根的作用力时，插销的倒齿卡住椎弓根，从而可以防止其被轻易拔出。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，包括：钉体和至少一个插销，所述钉体的横断面为圆形，所述钉体的侧壁沿轴向设置有与所述插销数目相同的插槽，所述插销与所述插槽匹配连接，所述插销的一侧伸出所述插槽外，所述插槽的一端位于所述钉体的端部，所述插槽的另一端位于所述钉体轴向的中部，所述插销的横截面为梯形，所述梯形的下底位于所述插槽内，所述梯形的上底位于所述插槽外，所述插槽为与所述插销匹配的梯形槽。

2.根据权利要求1所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，伸出所述插槽外的所述插销设置有外凸弧面。

3.根据权利要求1或2所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，所述插销还包括一体成型的销头和销体，所述销体伸入所述插槽内，所述销头位于所述插槽外，所述销体远离所述销头的一端的横截面接大于所述插销邻近所述销头的一端的横截面积。

4.根据权利要求1所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，所述插销伸入所述插槽的长度与所述插槽的长度相等。

5.根据权利要求1所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，所述钉体设置有圆锥形的自攻头，所述自攻头的锥底与钉体连接。

6.根据权利要求5所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，还包括：钉尾、螺帽以及连接棒，所述螺帽的外壁沿轴向设置有螺纹，所述螺帽沿中心轴设置有固定孔，所述钉尾、所述钉体以及所述自攻头依次连接，所述钉尾设置有与所述钉体共轴的尾腔，所述尾腔远离所诉钉体的一端设置有开口，所述螺帽穿过所述开口与所述尾腔螺纹连接，所述连接棒的端部位于所述尾腔内、且与所述螺帽接触连接，相邻两个解剖型椎弓根螺钉通过所述连接棒连接。

7.根据权利要求6所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，所述钉尾的侧壁设置有两个与所述尾腔连通的U形孔，两个所述U形孔沿所述钉尾的轴向对称分布，所述插槽与一个所述U形孔连通，所述插销穿过所述U形孔并伸入与该U形孔连通的所述插槽。

8.根据权利要求6或7所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，所述固定孔为内六角通孔。

9.根据权利要求6或7所述的解剖型椎弓根螺钉，其特征在于，所述连接棒的形状为圆柱形。