CN105455927B - 一种脊柱植入物用双向预应力夹紧装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，包括螺钉（1）、U形件（2）、支座（3）、盖板（5）、预应力件以及卡接件（9）。U形件（2）包括U形件底板和内表面设置向内突出的横向预应力件（4）的两个U形件侧壁。U形件底板底面固定连接螺钉（1），顶面设置有支座（3）。支座（3）包括形成容置槽的两个支座上肢。盖板（5）包括盖板顶板和两个盖板下肢。卡接件（9）包括卡接件基座和两个卡接件下肢。盖板顶板下表面设置压片（6）；卡接件基座上表面设置垫片（8）；盖板（5）与卡接件（9）通过竖向预应力件（7）连接为一体。该装置安装简便，其采用多重夹紧保障，减小了弹性连接元件滑移风险，提高了相邻的椎骨之间力的有效传递。

Description

一种脊柱植入物用双向预应力夹紧装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及医疗外科手术用器械，特别是一种脊柱植入物用双向预应力夹紧装置及其安装方法。

背景技术

在现有技术中，在脊柱融合术应用较广，手术中从病损区上位的正常脊椎到下位的正常脊椎做植骨术，使多个正常脊柱阶段发生骨性融合，形成一个力学整体，从而达到治疗脊柱疾病、消除疼痛、控制畸形发展、重建脊柱稳定性以及保护脊髓神经的目的。但是，脊柱融合术后增加了相邻节点的负荷压力，可能加速其退变或出现继发性失稳等。因此，一类仅支持和稳定却不融合的弹性系统应运而生。这类弹性系统通常是由塑料制成的弹性杆，但弹性塑料杆不能通过非刚性配合夹紧，特别是在使用阶段由于弹性塑料杆移动而降低夹紧力，使得相邻的椎骨之间的张力、压缩力、剪切力和扭矩不能很好地传递。

为了解决上述问题，公开号为CN1931105 A的发明专利申请中公开了一种用于脊柱植入物的动态夹紧装置。如图1，该装置的蒂螺钉1’（剖视）中的弹性连接元件2’，其中可转动的填充件3’相对于支点4’处于中立位置。图2示出填充件4’在弹性连接元件2’受到张力或拉伸作用的运动。填充件3’与力的方向相反的边抵压弹性连接元件2’的表面并形成显著增加锚固力的压配作用。这种用于脊柱植入物的动态夹紧装置，能在使用阶段动态调整填充件对弹性连接元件的压力，使得相邻的椎骨节点之间的力传递。然而，这种动态夹紧装置在使用中，当支点被破坏时，填充件围绕支点转动，填充件在抵压弹性连接元件时仍然存在相对滑动的风险，造成相邻的椎骨之间的张力、压缩力、剪切力和扭矩不能有效地传递。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为现有夹紧装置在使用中弹性连接元件存在滑移风险，相邻的椎骨之间的张力、压缩力、剪切力和扭矩不能有效地传递。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，包括螺钉、U形件、支座、盖板、预应力件以及卡接件。

预应力件包括一个竖向预应力件和两个横向预应力件。

U形件包括U形件底板和由U形件底板向上延伸的两个U形件侧壁。两个U形件侧壁的底部分别与U形件底板的对应的端部相连；U形件侧壁的顶部分别向外延展，并在端部形成侧壁倒齿。U形件侧壁的内表面分别设置有向内突出的横向预应力件。U形件底板底面固定连接螺钉；U形件底板顶面设置有支座。

支座包括两个支座上肢，两个支座上肢相对设置，二者之间形成容置槽。容置槽的形状与弹性连接元件的形状匹配，以便容纳弹性连接元件。两个支座上肢的外侧分别与U形件底板之间形成有卡接槽。

横向预应力件包括横向挤压件和弧形板，横向挤压件的一端固定在U形件侧壁的内表面上，另一端与弧形板的凸面固定。弧形板的凹面形状与支座上肢的外表面匹配。

盖板包括盖板顶板和由盖板顶板向下延伸的两个盖板下肢。两个盖板下肢的上端分别与盖板顶板的对应的端部相连；盖板下肢的下端别向内延展，并在末端形成下肢倒齿。

卡接件包括卡接件基座和两个向下延伸的卡接件下肢；卡接件基座的下表面向下突出，以压紧位于容置槽中的弹性连接元件。卡接件下肢的上端分别与卡接件基座连接，卡接件下肢下端的末端分别设置有榫部，榫部的形状与卡接槽的形状匹配。

盖板顶板的下表面设置有压片；卡接件基座的上表面设置有垫片；盖板和卡接件通过设置在压片和垫片之间竖向预应力件连接为一体。

U形件侧壁的顶部的侧壁倒齿与盖板下肢的末端的下肢倒齿形状匹配，对应的侧壁倒齿与下肢倒齿可相互卡扣固定。

安装完成时，两个横向预应力件的弧形板在横向挤压件加压下分别抵压在卡接件下肢的外表面相对位置，以限制卡接件下肢的横向变形。

支座上肢的外表面形状与卡接件下肢的内表面形状匹配，以便安装完成后支座上肢卡接在卡接件下肢内。

安装完成时，横向预应力件对卡接件下肢形成向内的预压力。

竖向预应力件为弹簧或板簧。

横向挤压件为弹簧或板簧。

该脊柱植入物用双向预应力夹紧装置安装时，首先，将螺钉在椎骨节点上固定；然后将弹性连接元件放置在支座的容置槽中；调整好弹性连接元件的位置，挤压横向预应力件，使横向挤压件处于压缩状态，将卡接件卡接入U形件内，将卡接件下肢末端的榫部卡入支座上肢的外侧与U形件底板之间的卡接槽内；最后，挤压竖向预应力件，使其处于压缩状态，将盖板的下肢倒齿卡入U形件侧壁的侧壁倒齿中，侧壁倒齿与下肢倒齿可相互卡扣固定，完成安装。

工作状态的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，由于预应力件处于压缩状态，其通过卡接件的卡接件基座向弹性连接元件提供径向挤压力；榫部与卡接槽之间的榫槽配合进一步限定了弹性连接元件竖向上的变形；U形件侧壁上设置的横向预应力件对卡接件下肢形成向内的横向预压力；该向内横向预压力通过支座上肢传递到弹性连接元件表面，将弹性连接元件横向压紧。此外，盖板的下肢倒齿与U形件侧壁的侧壁倒齿的卡扣固定进一步限制了U形件侧壁的横向变形，使其上的横向预应力件提供的向内的横向预压力更为有效。

根据本发明的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，由于多重夹紧保障，极大程度上减小了弹性连接元件的滑移风险，而预应力部件的使用提高了相邻的椎骨之间力的有效传递。

附图说明

附图1为背景技术中用于脊柱植入物的动态夹紧装置的剖视图；

附图2为背景技术中用于脊柱植入物的动态夹紧装置的侧视图；

附图3为根据本发明的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置的示意图；

附图4为根据本发明的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置的U形件与支座的示意图；

附图5为根据本发明的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置的盖板与卡接件的示意图。

图中：

1’——蒂螺钉；

2’——弹性连接元件；

3’——填充件；

4’——支点；

1——螺钉；

2——U形件；

3——支座；

4——横向预应力件；

5——盖板；

6——压片；

7——竖向预应力件；

8——垫片；

9——卡接件；

10——弹性连接元件；

21——U形件底板；

22——U形件侧壁；

23——侧壁倒齿；

31——支座上肢；

32——容置槽；

33——卡接槽；

41——横向挤压件；

42——弧形板；

51——盖板顶板；

52——盖板下肢；

53——下肢倒齿；

91——卡接件基座；

92——卡接件下肢；

93——榫部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，一种脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，包括螺钉1、U形件2、支座3、盖板5、预应力件以及卡接件9。

预应力件包括一个竖向预应力件7和两个横向预应力件4。

U形件2包括U形件底板21和由U形件底板21向上延伸的两个U形件侧壁22。两个U形件侧壁22的底部分别与U形件底板21的对应的端部相连；U形件侧壁22的顶部分别向外延展，并在端部形成侧壁倒齿23。U形件侧壁22的内表面分别设置有向内突出的横向预应力件4。

U形件底板21底面固定连接螺钉1；U形件底板21顶面设置有支座3。支座3包括两个支座上肢31，两个支座上肢31相对设置，二者之间形成容置槽32。容置槽32的形状与弹性连接元件10的形状匹配，以便容纳弹性连接元件10。两个支座上肢31的外侧分别与U形件底板21之间形成有卡接槽33。

横向预应力件4包括横向挤压件41和弧形板42，横向挤压件41的一端固定在U形件侧壁22的内表面上，另一端与弧形板42的凸面固定。弧形板42的凹面形状与支座上肢31的外表面匹配。

盖板5包括盖板顶板51和由盖板顶板51向下延伸的两个盖板下肢52。两个盖板下肢52的上端分别与盖板顶板51的对应的端部相连；盖板下肢52的下端别向内延展，并在末端形成下肢倒齿53。卡接件9包括卡接件基座91和两个向下延伸的卡接件下肢92；卡接件基座91的下表面向下突出，以压紧位于容置槽32中的弹性连接元件10。卡接件下肢92的上端分别与卡接件基座91连接，卡接件下肢92下端的末端分别设置有榫部93，榫部93的形状与卡接槽33的形状匹配。盖板顶板51的下表面设置有压片6；卡接件基座91的上表面设置有垫片8，盖板5和卡接件9通过设置在压片6和垫片8之间竖向预应力件7连接为一体。

U形件侧壁22的顶部的侧壁倒齿23与盖板下肢52的末端的下肢倒齿53形状匹配，对应的侧壁倒齿23与下肢倒齿53可相互卡扣固定。

安装完成时，两个横向预应力件4的弧形板42在横向挤压件41加压下分别抵压在卡接件下肢92的外表面相对位置，以限制卡接件下肢92的横向变形。

支座上肢31的外表面形状与卡接件下肢92的内表面形状匹配，以便安装完成后支座上肢31卡接在卡接件下肢92内。

安装完成时，横向预应力件4对卡接件下肢92形成向内的预压力。

竖向预应力件7为弹簧或板簧。

横向挤压件41为弹簧或板簧。

该脊柱植入物用双向预应力夹紧装置安装时，首先，将螺钉1在椎骨节点上固定；然后将弹性连接元件10放置在支座3的容置槽32中；调整好弹性连接元件10的位置，挤压横向预应力件4，使横向挤压件41处于压缩状态，将卡接件9卡接入U形件内，将卡接件下肢92末端的榫部93卡入支座上肢31的外侧与U形件底板21之间的卡接槽33内；最后挤压竖向预应力件7，使其处于压缩状态，将盖板5的下肢倒齿53卡入U形件侧壁22的侧壁倒齿23中，侧壁倒齿23与下肢倒齿53可相互卡扣固定，完成安装。

工作状态的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，由于竖向预应力件7处于压缩状态，其通过卡接件9的卡接件基座91向弹性连接元件10提供径向挤压力；榫部93与卡接槽33之间的榫槽配合进一步限定了弹性连接元件10竖向上的变形；U形件侧壁22上设置的横向预应力件4对卡接件下肢92形成向内的横向预压力；该向内横向预压力通过支座上肢31传递到弹性连接元件10表面，将弹性连接元件10横向压紧。此外，盖板5的下肢倒齿53与U形件侧壁22的侧壁倒齿23的卡扣固定进一步限制了U形件侧壁22的横向变形，使其上的横向预应力件4提供的向内的横向预压力更为有效。

根据本发明的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，由于多重夹紧保障，极大程度上减小了弹性连接元件的滑移风险，而预应力部件的使用提高了相邻的椎骨之间力的有效传递。

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，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，包括螺钉（1）、U 形件（2）、支座（3）、盖板（5）、预应力件以及卡接件（9），其特征在于：预应力件包括一个竖向预应力件（7）和两个横向预应力件（4）；所述U 形件（2）包括U 形件底板（21）和由所述U 形件底板（21）向上延伸的两个U 形件侧壁（22）；两个U 形件侧壁（22）的底部分别与所述U 形件底板（21）对应的端部相连；所述U 形件侧壁（22）的顶部分别向外延展，并在端部形成侧壁倒齿（23）；所述U 形件侧壁（22）的内表面分别设置有向内突出的横向预应力件（4）；所述U 形件底板（21）底面固定连接所述螺钉（1）；所述U 形件底板（21）顶面设置有所述支座（3）；所述支座（3）包括两个支座上肢（31），两个所述支座上肢（31）相对设置，二者之间形成容置槽（32）；所述容置槽（32）的形状与弹性连接元件（10）的形状匹配，以便容纳所述弹性连接元件（10）；两个所述支座上肢（31）的外侧分别与所述U 形件底板（21）之间形成有卡接槽（33）；所述盖板（5）包括盖板顶板（51）和由所述盖板顶板（51）向下延伸的两个盖板下肢（52）；两个所述盖板下肢（52）的上端分别与所述盖板顶板（51）对应的端部相连；所述盖板下肢（52）的下端别向内延展，并在末端形成下肢倒齿（53）；所述卡接件（9）包括卡接件基座（91）和两个向下延伸的卡接件下肢（92）；所述卡接件基座（91）的下表面向下突出，以压紧位于所述容置槽（32）中的所述弹性连接元件（10）；所述卡接件下肢（92）的上端分别与所述卡接件基座（91）连接；所述卡接件下肢（92）下端的末端分别设置有榫部（93），所述榫部（93）的形状与所述卡接槽（33）的形状匹配；所述盖板顶板（51）的下表面设置有压片（6）；所述卡接件基座（91）的上表面设置有垫片（8）；所述盖板（5）和所述卡接件（9）通过设置在所述压片（6）和垫片（8）之间所述竖向预应力件（7）连接为一体；U 形件侧壁（22）顶部的侧壁倒齿（23）与盖板下肢（52）末端的下肢倒齿（53）形状匹配，对应的侧壁倒齿（23）与下肢倒齿（53）可相互卡扣固定。

2.根据权利要求1 所述的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，其特征在于：横向预应力件（4）包括横向挤压件（41）和弧形板（42），横向挤压件（41）的一端固定在U形件侧壁（22）的内表面上，另一端与弧形板（42）的凸面固定，安装完成时，两个所述横向预应力件（4）的弧形板（42）在所述横向挤压件（41）加压下分别抵压在所述卡接件下肢（92）的外表面相对位置，以限制卡接件下肢（92）的横向变形。

3.根据权利要求2所述的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，其特征在于：所述支座上肢（31）的外表面形状与所述卡接件下肢（92）的内表面形状匹配，以便安装完成后所述支座上肢（31）卡接在卡接件下肢（92）内。

4.根据权利要求3 所述的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，其特征在于：安装完成时，横向挤压件（41）对卡接件下肢（92）形成向内的预压力。

5.根据权利要求2 或4所述的脊柱植入物用双向预应力夹紧装置，其特征在于：

所述竖向预应力件（7）为弹簧或板簧，其在安装完成后处于压缩状态；所述横向挤压件（41）为弹簧或板簧，其在安装完成后处于压缩状态。