CN105434024A - 一种颈椎前路内固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颈椎前路内固定装置，包括一对上固定脚、一对下固定脚、一对第一连杆、一对第二连杆及至少一根加强杆，所述上固定脚和所述下固定脚相对设置；两个所述上固定脚通过一根所述第一连杆相连接，两个所述下固定脚通过另一根所述第一连杆相连接，相对的所述上固定脚和所述下固定脚通过所述第二连杆相连接；并且所述加强杆位于两根所述第二连杆之间，且所述加强杆的两端分别与两根所述第一连杆相连接。本发明采用四齿设计及上下、左右双向加压的固定方式，对单节段颈椎起到双向加压固定的功效，符合颈椎生理结构特点，贴合性好并能提供十分稳定及牢固的固定效果，且结构简单，易于安装调节。

Description

一种颈椎前路内固定装置

技术领域

本发明涉及一种医用固定系统，尤其涉及一种颈椎前路内固定装置。

背景技术

自20世纪50、60年代，Bailey和Badgley首次将前路减压自体骨植入融合术用于治疗颈椎病之后，Smith、Robison和Cloward等人对这种新的颈椎病治疗技术进行了改进和推广应用以来，颈椎前路钢板螺钉内固定的手术方式已经被人们广为接受，特别是在临床治疗颈椎创伤性骨折、脱位以及退行性颈椎疾病等方面已经得到广泛的应用。椎间盘摘除植骨后行前路钢板螺钉内固定显著增强了颈椎及植骨块的稳定性，减少了可导致假关节形成的病理活动，可防止椎间高度的丢失并促进植骨融合，患者可早期下床活动，减少术后并发症的发生。

传统的颈前路钉板固定种类繁多，一般为钢板和螺钉的固定钢板，可能发生螺钉脱出的风险，损伤食管、气管、血管及神经等；较先进的是带锁钢板螺钉固定，其优点是螺钉和钢板连为一体，钢板可以阻止螺钉的退出，即使螺钉松动并从椎体退出时，螺钉和钢板往往一同移动，螺钉尾部不会独自从钢板中脱出，减少了食道损伤的危险。

MEDICREA公司提出一种C-JAWS颈椎压力固定器，由纯钛金属T40组成，单一结构设计，一体结构虽能避免传统颈前路钉板固定系统固定时脱钉的风险，且又能上下单方向加压使固定更加牢固，但其结构单一，两齿结构设计稳定性较差，单向加压固定效果不明显。

中国专利CN201248760U公开了一种颈椎前路记忆合金压力固定器：包括固定脚及固定连杆。固定器设有一对或两对近似对称的固定脚，一对或两对固定脚顶端连接有固定连杆，固定脚与脚顶端连线之间夹角α，60°≤α≤88°，固定脚之间非平行设计，固定脚底端带有向上锯齿钩，固定器材料采用记忆合金，植入时需低温后植入，待温度提升后，通过记忆特性使得固定脚恢复原有角度，达到上下加压固定，该手术较复杂，且只能上下单方向加压固定。

中国专利申请CN101491454提出一种钛合金颈椎压力固定器及其制备方法，该发明公开的钛合金颈椎压力固定器是U字型整体结构，U字型开口处的两顶端分别为四棱锥，U字型两条边的前后侧分别呈锯齿状，两条边的内侧具有朝向U字型底的小钩，U字型的底部具有镂空的孔。经慢走丝线切割、模压及表面处理制备而成。该技术由钛合金制备成型，单一结构设计，并且模压成型，容易产生应力集中等缺点，且未涉及加压功能，两齿结构设计稳定性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种颈椎前路内固定装置，具有更好的稳定性和更强的结构刚度、能够实现双向加压、所需手术时间少。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种颈椎前路内固定装置，包括一对上固定脚、一对下固定脚、一对第一连杆、一对第二连杆及至少一根加强杆，所述上固定脚和所述下固定脚相对平行设置；两个所述上固定脚通过一根所述第一连杆相连接，两个所述下固定脚通过另一根所述第一连杆相连接，相对的所述上固定脚和所述下固定脚通过所述第二连杆相连接；并且所述加强杆位于两根所述第二连杆之间，且所述加强杆的两端分别与两根所述第一连杆相连接。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，所述上固定脚、所述下固定脚、所述第一连杆、所述第二连杆和所述加强杆一体成型。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，各所述上固定脚和下固定脚的顶部为四棱锥形，内侧面设置有锯齿钩，两个靠近内侧面的旁侧面设置有锯齿。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，两根所述第二连杆位于同一平面、各自沿着所述第一连杆的延伸方向向外凸出并对称设置。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，所述第二连杆上向外凸出的部分呈弧形、半菱形或其组合。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，两个所述上固定脚和两个所述下固定脚皆与所述第二连杆垂直。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，两个所述上固定脚分别正对着两个所述下固定脚对应设置。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，所述上固定脚、下固定脚的整体横截面形状大致为矩形、方形、梯形或带弧线的多边形。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，两个所述上固定脚的内侧面分别处于第一平面和第二平面,所述第一平面和所述第二平面之间呈β夹角设置，所述β夹角的角度为45°≤β≤90°。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，两个所述下固定脚的内侧面分别处于第三平面和第四平面,所述第三平面和所述第四平面之间呈β夹角设置，所述β夹角的角度为45°≤β≤90°。

上述的颈椎前路内固定装置，其中，所述上固定脚、下固定脚、第一连杆、第二连杆和加强杆的材料均为钛合金、纯钛、纯度99％以上的高纯镁或镁合金。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明技术方案提供的颈椎前路内固定装置，将颈椎前路内固定装置的固定脚设计成了四齿的结构，相比两齿结构产品植入后的稳定性更佳，可与传统带锁颈前路钉板内固定系统植入后产品的稳定性相媲美，且其采用一体加工成型方式能完全避免像传统颈前路钉板内固定系统植入后出现的螺钉和钢板分离的可能，更不会发生螺钉单独从钢板中脱出，损伤食道的风险；且本发明设置成上下和左右双方向加压的固定方式，相比两齿的单向加压固定更加牢固，且手术时间短，免去了如带锁颈前路钉板内固定系统那样繁琐的安装步骤和螺母固定调节时间，能大幅缩短手术时间，减轻病人痛苦，减少病人和医生射线照射时间，且手术创伤小，通过加压固定有弹性作用，有利于骨的愈合完全。

附图说明

图1为本发明实施例中颈椎前路内固定装置的整体结构示意图；

图2中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面为外侧圆形内侧矩形、固定脚间呈β夹角和观察窗局部半圆形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图3中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面为矩形、固定脚间呈β夹角和观察窗局部半圆形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图4中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面为外侧圆形内侧矩形、固定脚间呈β夹角和观察窗局部圆弧形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图5中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面为矩形、固定脚间呈β夹角和观察窗局部圆弧形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图6中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面为外侧圆形内侧矩形、固定脚间呈β夹角和观察窗局部半菱形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图7中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚为矩形、固定脚间呈β夹角和观察窗局部半菱形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图8中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面为外侧圆形内侧矩形、固定脚间平行设置和观察窗局部半圆形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图9中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面矩形、固定脚间平行设置和观察窗局部半圆形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图10中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中固定脚截面为外侧圆形内侧矩形、固定脚间平行设置和观察窗为局部弧形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图11中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例固定脚截面矩形、固定脚间平行设置和观察窗为局部弧形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图12中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例固定脚截面为外侧圆形内侧矩形、固定脚间平行设置和观察窗局部半菱形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图13中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例固定脚截面为矩形、固定脚间平行设置和观察窗局部半菱形的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图14(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例固定脚为外侧圆形内侧矩形、固定脚间平行设置、观察窗为局部半圆形和带微凸弧第二连杆的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图15中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例固定脚截面为矩形、固定脚间平行设置、观察窗局部半圆形和带微凸弧第二连杆的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图16中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例固定脚截面为外侧圆形内侧矩形、固定脚间β夹角、观察窗为局部半圆形和带微凸弧第二连杆的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图17中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例固定脚为矩形、固定脚间β夹角、观察窗局部半圆形和带微凸弧第二连杆的颈椎前路内固定装置的主视图、左视图、俯视图及立体结构示意图；

图18中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明实施例中观察窗的各种形状示意图；

图19中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)为本发明实施例中固定脚的整体横截面形状示意图；

图20为本发明颈椎前路内固定装置在颈椎部位撑开加压后效果示意图；

图21中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明颈椎前路内固定装置被撑开加压后连杆与固定脚的受力示意图。

图中：

1上固定脚2下固定脚21第一连杆22第二连杆

3观察窗4端部5锯齿钩6锯齿

7加强杆

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明实施例中颈椎前路内固定装置的整体结构示意图。

请参见图1，本实施例提供的颈椎前路内固定装置包括一对上固定脚1、一对下固定脚2、一对第一连杆21、一对第二连杆22及至少一根加强杆7，上固定脚1和所述下固定脚2相对设置；两个上固定脚1通过一根第一连杆21相连接，两个下固定脚2通过另一根第一连杆21相连接，相对的上固定脚1和下固定脚2通过第二连杆22相连接；并且加强杆7位于两根第二连杆22之间，且加强杆7的两端分别与两根第一连杆相连接。

上固定脚1和下固定脚2的顶部4为锥型，优选四棱锥形，上固定脚1和下固定脚2的内侧面设置有锯齿钩5，两个靠近内侧面的旁侧面设置有锯齿6，第一连杆21和第二连杆22形成观察窗3，观察窗3方便医生术中及术后观察用。加强杆7对整个颈椎前路内固定装置起到加强固定作用，同时也作为实现左右方向加压的撑杆。两个上固定脚1和两个下固定脚2沿着所述固定脚延伸方向两两平行设置。

本实施例提供的颈椎前路内固定装置，上固定脚1、下固定脚2、第一连杆21、第二连杆22和加强杆7可使用钛合金(如Ti6Al4等)、纯钛(T40等)及高纯镁或镁合金材料；如99.999％纯镁或ZK60、MB2、AZ31或M15等镁合金；采用三维软件设计出各种一体颈椎前路内固定装置外形结构，然后机加工成型。

本实施例提供的颈椎前路内固定装置，上固定脚1、下固定脚2、第一连杆21、第二连杆22和加强杆7一体加工成型；采用一体加工成型方式能完全避免螺钉和钢板分离的可能，更不会发生螺钉单独从钢板中脱出，损伤食道的风险；上固定脚1和下固定脚2为四齿结构设计，产品植入后具有较高的稳定性；本实施例实现了上下和左右双方向加压的固定方式，使固定更加牢固，且手术时间短，免去了如带锁颈前路钉板内固定系统那样繁琐的安装步骤和螺母固定调节时间，能大幅缩短手术时间，减轻病人痛苦，减少病人和医生射线照射时间，且手术创伤小，通过加压固定有弹性作用，有利于骨的愈合完全。

本发明提供的颈椎前路内固定装置，一对上固定脚1可以正对着一对下固定脚2平行排列设计(如图8-图15所示)，也可将通过第一连杆21相连的一对上固定脚1设计成具有β夹角，相应地，一对下固定脚2也设计成具有β夹角(45°≤β≤90°)(如图2-图7、图16和图17所示)，从而使得加压面积更大，加压效果更好更稳定。具体来说，可以使得两个上固定脚1的内侧面分别处于第一平面和第二平面,所述第一平面和所述第二平面之间呈β夹角设置，两个下固定脚2的内侧面分别处于第三平面和第四平面,所述第三平面和所述第四平面之间呈β夹角设置。

本发明提供的颈椎前路内固定装置，两根第一连杆21和两根第二连杆22连接形成观察窗3，两根第二连杆22及加强杆7可位于同一平面，如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示；或沿着固定脚底端延伸方向向外微凸呈一弧面结构，如图14、图15、图16和图17所示，也即两根第二连杆22及加强杆7可位于同一曲面。另一方面,较佳地，两根第二连杆22各自沿着所述第一连杆延伸方向向外凸出并对称设置。

此固定系统具有弹性功能，可被撑开从而起到单节段颈椎加压固定的作用。第二连杆22沿着固定脚底端延伸方向呈微弧面的结构设计是为了让此固定系统更好的贴合于颈椎，从而将人体对植入后的异物感降到最低。如图18所示，观察窗3的整体形状可以为局部半菱形(第二连杆的凸出部分为半菱形，可同时参见图6、图7、图12和图13所示)、或为局部弧形(第二连杆的凸出部分为弧形，可同时参见图4、图5、图10和图11所示)、或为中部呈弧形带凹槽(第二连杆的凸出部分为弧形和半菱形的组合)或中部呈半圆形(第二连杆的凸出部分为半圆形，可同时参见图2、图3、图8、图9、图14、图15、图16和图17)，如此设计可以使得连杆与固定脚的连接处受到的应力较小，防止破损和断裂，延长产品的寿命的同时也更为安全可靠。

本发明提供的颈椎前路内固定装置，其固定脚1的端部4优选为四棱锥，固定脚1的整体横截面形状大致为外侧圆形内侧矩形(如图2、图4、图6、图8、图10、图12、图14和图16所示)；或大致为矩形(如图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15和图17所示)；或大致为方形、梯形或外侧圆形内侧梯形，横截面具有弧形的设计可使得固定脚的强度更高，植入后更稳定。

本发明提供的颈椎前路内固定装置，可通过改变固定脚1、观察窗3的形状、第二连杆22的形状及一对上固定脚1间的夹角β及一对下固定脚2间的夹角β，形成不同的结构设计。具体如图2-17所示，下面分别进行说明。

图2中固定脚的截面形状为外侧圆形内侧矩形(如图2中(a)所示)，第一连杆21相连的一对上固定脚1呈β夹角设置，一对下固定脚2也呈β夹角设置(45°≤β≤90°)；上固定脚1和下固定脚2的顶端为四棱锥，两根第二连杆22位于同一平面设置，上固定脚1和下固定脚2的内侧设置有锯齿钩5，上固定脚1和下固定脚的两个靠近内侧面的旁侧面设置有锯齿6。加强杆7对整个颈椎前路内固定装置起到加强固定作用，同时在左右方向加压时起到撑杆作用，使两对固定脚在左右方向相对靠拢压缩，最后呈现四齿向颈椎前路固定装置中心挤压的效果，从而对单节段颈椎起到了双向加压固定的功效；观察窗3方便医生术中及术后观察用，局部为半圆形，如图2中(a)所示。

图3与图2中的设计基本相同，不同的是固定脚的横截面形状为矩形，如图3中(a)所示。

图4与图2中的设计基本相同，不同的是观察窗3为局部圆弧形，如图4中(a)所示。

图5与图4中的设计基本相同，不同的是固定脚的横截面形状为矩形，如图5中(a)所示。

图6中与图2中的设计基本相同，不同的是观察窗3为局部半菱形，如图6中(a)所示。

图7与图6中的设计基本相同，不同的是固定脚的横截面形状为矩形，如图7中(a)所示。

图8与图2中的设计基本相同，不同的是两对固定脚呈平行排列，如图8中(a)、(b)和(c)所示。

图9与图8中的设计基本相同，不同的是固定脚的截面为矩形，如图9中(a)所示。

图10与图8中的设计基本相同，不同的是观察窗3为局部圆弧形，如图10中(a)所示。

图11与图10中的设计基本相同，不同的是固定脚的截面形状为矩形，如图11中(a)所示。

图12与图8中的设计基本相同，不同的是观察窗3为局部半菱形，如图12中(a)所示。

图13与图12中的设计基本相同，不同的是固定脚的截面形状为矩形，如图13中(a)所示。

图14与图8中的设计基本相同，不同的是第二连杆22沿着固定脚延伸方向的侧面呈微凸弧设计，如图14中(b)所示。

图15与图14中的设计基本相同，不同的是固定脚的截面形状为矩形，如图15中(a)所示。

图16与图2中的设计基本相同，不同的是第二连杆22的侧面沿着固定脚延伸方向呈微凸弧设计，如图16中(b)所示。

图17与图16中的设计基本相同，不同的是固定脚1的截面形状为矩形。

图20为本发明颈椎前路内固定装置在颈椎部位撑开加压后效果示意图；图21中(a)、(b)、(c)、(d)为本发明颈椎前路内固定装置撑开加压后连杆和固定脚的受力示意图。

请参见图20和21，本发明提供的颈椎前路内固定装置在使用时，颈椎前路内固定装置植入人体后，在第二连杆22内侧观察窗3部中部向外施加撑开力F，在上述部位施加向外撑开力的同时两对固定脚由于结构设计使其不断在上下方向相对靠拢压缩(见左视图21中(c))，在压缩的过程中由于加强杆7的作用使两对固定脚在左右方向相对靠拢压缩(见俯视图21中(d))，最后呈现四齿向颈椎前路内固定装置中心挤压的效果，从而对单节段颈椎起到了双向加压固定的功效(见主视图21中(b))，撤除撑开力后产品保持双向加压效果，使固定更加牢固。

本发明采用四齿设计及上下、左右双向加压的固定方式，对单节段颈椎起到双向加压固定的功效，符合颈椎生理结构特点，贴合性好并能提供十分稳定及牢固的固定效果，且结构简单，易于安装调节，同时能大幅缩短手术时间，减轻病人痛苦，减少病人和医生射线照射时间，且手术创伤小，通过加压固定有弹性作用，有利于骨的愈合完全。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (11)

1.一种颈椎前路内固定装置，其特征在于，包括：

一对上固定脚、一对下固定脚、一对第一连杆、一对第二连杆及至少一根加强杆，所述上固定脚和所述下固定脚相对平行设置；

两个所述上固定脚通过一根所述第一连杆相连接，两个所述下固定脚通过另一根所述第一连杆相连接，相对的所述上固定脚和所述下固定脚通过所述第二连杆相连接；并且

所述加强杆位于两根所述第二连杆之间，且所述加强杆的两端分别与两根所述第一连杆相连接。

2.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，所述上固定脚、所述下固定脚、所述第一连杆、所述第二连杆和所述加强杆一体成型。

3.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，各所述上固定脚和下固定脚的顶部为四棱锥形，内侧面设置有锯齿钩，两个靠近内侧面的旁侧面设置有锯齿。

4.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，两根所述第二连杆位于同一平面、各自沿着所述第一连杆的延伸方向向外凸出并对称设置。

5.如权利要求4所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，所述第二连杆上向外凸出的部分呈弧形、半菱形或其组合。

6.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，两根所述第二连杆及所述加强杆位于同一平面或同一曲面内。

7.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，两个所述上固定脚分别正对着两个所述下固定脚对应设置。

8.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，所述上固定脚和所述下固定脚的整体横截面形状大致为矩形、方形、梯形或带弧线的多边形。

9.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，两个所述上固定脚之间呈β夹角设置，所述β夹角的角度为45°≤β≤90°。

10.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，两个所述下固定脚之间呈β夹角设置，所述β夹角的角度为45°≤β≤90°。

11.如权利要求1所述的颈椎前路内固定装置，其特征在于，所述上固定脚、所述下固定脚、所述第一连杆、所述第二连杆和所述加强杆的材料均为钛合金、纯钛、纯度99％以上的高纯镁或镁合金。