CN106473846B - 脊柱侧路椎间固定融合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种脊柱侧路椎间固定融合器，所述脊柱侧路椎间固定融合器包括：外框和设置在所述外框中的内胆；所述外框的端部设有轴孔；所述内胆包括：内胆的侧壁、由所述侧壁形成的内胆空腔、设置在所述内胆空腔中的锚定钉贮仓、能伸缩的设置在所述锚定钉贮仓中的锚定钉、位于所述内胆空腔中并设置在所述锚定钉贮仓之外的碎骨粒贮仓、以及设置在所述锚定钉贮仓上的转轴；其中，所述转轴设置在所述轴孔中，并且所述转轴连接所述锚定钉并驱动所述锚定伸缩。本发明在椎间隙轴心位置，对滑移错位的椎体进行直接复位；对不规则平面穹隆凹陷死腔的有效填充；对处于生理弯曲节段椎间隙前高大于后高的矩形空间的重建及有效维持。

Description

脊柱侧路椎间固定融合器

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及椎间盘手术中用的椎间植骨融合器，特别是一种脊柱侧路椎间固定融合器。

背景技术

上世纪末、本世纪初，世纪相交，沉寂千年的脊柱外科领域，无论从手术入路及多学科发展成果综合应用的手术技术，有如“井喷”一样，展现了跨越历史的进步。随着对脊柱退行性病变的病理本质认识的不断深入，椎间植骨融合正在取代传统的侧后方融合，成为对脊柱退变修复重建手术获得成功满意疗效的“核心要素”；并随时间推移，被越来越多疗效满意的病例所证实，而确立了其在当代脊柱修复性手术中的主导地位，并在全球范围内形成广泛共识，以此催生并不断促进入路应用解剖的深入研究及手术技术的进步。多种类型的椎间植骨融合器被临床医生接受并开始大量在临床应用，成为了使退变失稳的脊柱重新恢复稳定支持结构的生理功能的重要构件。

毫无疑问，形态解剖、功能解剖及运动生物力学多学科综合研究的进展，已经充分证实了作为人体承重之柱和软体运动之梁的脊柱，其衰老退变均源于“动”和“静”的结合点，即每一骨性椎节之间的关节结构—椎间盘；而无血管供应、无神经支配，对退变和衰老，是完全不具备修复和再生的功能的；当退变发展至完全丧失生理功能时，狭窄和松动、移位是其必然的结局；而此时导致的因失稳引起脊柱四周的软组织因过度维稳而疲劳，产生持续性疼痛；当椎管内神经因增生的骨赘(刺)压迫而产生的感觉运动障碍时，只有手术重建椎间隙高度，稳定失稳的节段，才是恢复生理功能唯一途径。

虽然对此因果关系的必然逻辑有了清晰的认知，但由于脊柱椎间关节椎间盘在人体所处的“中心”，“深在”的特殊解剖位置，前方有胸腹腔内大量重要的脏器，双侧为人体的最宽处且大量的肌肉软组织包绕，而只有后背沿中线切口，沿棘突向两侧剥离脊旁背部肌群，而到达脊柱的后部边缘结构骨性椎板及双侧小关节。要达到椎间盘，必须再经过椎板、小关节突、脊髓神经及神经根，并且，仅能以中线纵行的棘突为分界线，从一侧进入。因脊髓神经组织的阻隔，只能将其小心的适当游离并轻柔牵开，十分谨慎的加以保护。因此，必然也只能是一个狭小的通道；显见，从后方入路，无论是对退变失功能的椎间盘组织的清除，还是对力学上合理空间的成形，直至足够体积的融合器的植入，使其充分发挥界面间固定及有效支撑功能，都将是困难重重的过程。而实践中，成千上万的脊柱外科医生，在现有技术条件及器械基本一致的前提下，只能靠自身的手技来克服困难、弥补缺陷。因此，疗效也不可能均等一致。有如理论逻辑那样，结果必然有显著的差异性和诸多的并发症。

研究证明：从后路一侧植入的最大可能体积的融合器，作为单一固体，其体积不足椎间隙空间的1/10，因此，力学上界面间固定和承载分担脊柱轴向载荷的作用，也是十分有限的，而常常不得不从另一侧再行解剖显露进入，放置双枚融合器，从而增加手术时间、风险及经济代价，尤其是对有位置错动失稳的病变，如“脊柱滑脱”。迄今为止，椎间融合器完全不具备复位及固定的功能，而对“脊柱滑脱”不得不手术的患者，迄今也只能用复杂的手术，由后路手术充分显露，并完成至少4枚椎弓根螺钉植入，通过螺钉尾端外延连杆进行机械操作，向后提拉滑移的椎体，使其复位，然后，再由后路植入融合器，在椎弓根螺钉复位固定之后，再实现椎间融合。而事实上，脊柱椎体所有滑移错位的发生，恰恰是起源于椎间隙椎间盘的退变、松动、狭窄，但由于其解剖结构特点，至今仍无能够在问题的发源地源头实施最有效的直接复位并支撑固定的器械和技术路线，而不得不舍近求远。在远离滑脱轴心的后外部，通过直径仅比植入螺钉大2-3mm管状椎弓根，将螺钉钻入前方的椎体，这一操作过程，就好比一名射手在打百米之外的靶子，必须枪枪十环，弹弹命中靶心，稍有失误，螺钉即可破出，伤及内侧的脊髓神经或前外侧的大血管和脏器，故而时时考验着千百个医生技术和挑战着每一个患者的勇气。只有钉好至少四枚螺钉，才可对滑移错位的椎体提拉、复位，好比高楼间两层有错位，不是从内部中心对准轴心，实现轴向复位固定，而在外周搭架子，推、拉、对齐再固定一样。

问题的起源已然明确，千百年遗传进化的直立行走的脊柱动物的形态解剖位置，在进化论中处在了优胜劣汰的相对恒定的漫长时期而不可更改，那解决问题的关键点只能是如何顺畅的到达脊柱的轴心？后路即使凭借再灵巧的双手，也只能创建一个有限的狭小的通道(直径约15mm)，前路要经过胸腔、腹腔诸多脏器，手术真有如“开膛破肚”。虽然现代外科技术对此已不在话下，但事实上，做为医患双方来讲，均处于除非不得已，一般不为之的境在(如脊柱椎体的恶性肿瘤切除)；而身体两侧(双外侧)又是人体椭圆横切面的最大横径，具有从体表到轴心的最长距离，虽然内部结构仅为多层叠加的肌层，无重要脏器和血管，但因为路径最长，甚至可达20cm以上。因此，体表需做长长的切口，并逐层分离厚实的肌肉，可谓“巨创”，而一般也不为之；故全球80％以上的脊柱手术，仍然沿用着传统的后方入路。

本世纪初，源自于现代外科微创精准手术的精确打击“定点清除”战术在现代战争中成功的应用，反过来又进一步促进了精准外科技术的发展。经皮侧路小切口(2cm)直通道穿过肌层，到达脊柱腰椎的侧方直接进入椎间盘的技术。

然而目前，从侧方直接进入椎间盘椎的手术缺乏有效的器械。

发明内容

本发明提供一种脊柱侧路椎间固定融合器，为从身体侧方入路，直接到达脊柱侧方并进入椎间隙的手术提供器械保障。

为此，本发明提出一种脊柱侧路椎间固定融合器，所述脊柱侧路椎间固定融合器包括：外框和设置在所述外框中的内胆；

所述外框的端部设有轴孔；

所述内胆包括：内胆的侧壁、由所述侧壁形成的内胆空腔、设置在所述内胆空腔中的锚定钉贮仓、能伸缩的设置在所述锚定钉贮仓中的锚定钉、位于所述内胆空腔中并设置在所述锚定钉贮仓之外的碎骨粒贮仓、以及设置在所述锚定钉贮仓上的转轴；

其中，所述转轴设置在所述轴孔中，并且所述转轴连接所述锚定钉并驱动所述锚定伸缩。

进一步地，所述锚定钉贮仓的数目为两个，分别为第一锚定钉贮仓和第二锚定钉贮仓，两个所述锚定钉贮仓分别设置在所述内胆空腔的两端，每个所述锚定钉贮仓中设有一个上开口和一个下开口，每个所述锚定钉贮仓中设有一个能够伸出所述上开口的上行锚定钉，每个所述锚定钉贮仓中还设有一个能够伸出所述下开口的下行锚定钉，所述上行锚定钉和下行锚定钉分别位于所述转轴的两侧，并且所述转轴同时连接并驱动所述上行锚定钉和下行锚定钉。

进一步地，所述外框为长方形框体，所述轴孔的数目为两个，分别为第一轴孔和第二轴孔，第一轴孔和第二轴孔分别设置在所述长方形框体的两个相对的侧面上，所述转轴贯穿两个所述锚定钉贮仓并伸出所述第一轴孔和第二轴孔，所述转轴与所述锚定钉为齿轮传动。

进一步地，所述转轴包括：向外伸出所述第一轴孔的第一段转轴、位于所述第一锚定钉贮仓中的第二段转轴、位于所述第二锚定钉贮仓中的第三段转轴、向外伸出所述第二轴孔的第四段转轴、以及位于所述碎骨粒贮仓中的中间段转轴，其中，第一段转轴、第二段转轴、中间段转轴、第三段转轴和第四段转轴依次连接，其中，所述第一段转轴的端部和第四段转轴的端部设有卡口，所述第二段转轴和所述第三段转轴的外侧面上设有齿牙，所述锚定钉上设有齿条。

进一步地，所述长方形框体的两个相对的侧面上设有上下延伸的开口槽。

进一步地，每个所述侧面上设有两个开口槽，分别为第一开口槽和第二开口槽，所述第一开口槽伸出所述每个所述侧面的顶边，所述第二开口槽伸出所述每个所述侧面的底边。

进一步地，所述开口槽为圆弧形。

进一步地，所述卡口为内六角形。

进一步地，所述转轴的设置方向平行所述长方形框体的长度方向。

进一步地，每个所述锚定钉的端部为能够钉入脊椎椎体的刺入部。

本发明在椎间隙轴心位置，对滑移错位的椎体进行直接复位；对不规则平面穹隆凹陷死腔的有效填充；对处于生理弯曲节段椎间隙前高大于后高的矩形空间的重建及有效维持。

本发明是一种从身体侧方入路，直接到达脊柱侧方并进入椎间隙的椎间融合器，通过简单操作，实现在椎间隙核心部位对滑脱的椎体直接复位并支撑固定，实现对椎体终板穹隆部凹陷的有效填充支撑，实现重建下腰椎生理弯曲前高大于后高的椎间隙，实现在椎间隙中央区域承重轴心直接垂直固定上下椎体，仅一个小切口入路，一次操作，即可完成复位、平衡稳定，比较于现行的椎弓根螺钉系统及其复杂高风险、高代价的手术方式，具有明显优势。

附图说明

图1为本发明的脊柱侧路椎间固定融合器的立体结构示意图，其中，锚定钉处于未伸出状态；

图2为本发明的脊柱侧路椎间固定融合器的立体结构示意图，其中，锚定钉处于伸出状态；

图3为本发明的外框的立体结构示意图；

图4为本发明的内胆的立体结构示意图；

图5为本发明的外框的主视结构示意图；

图6为本发明的外框的侧视结构示意图；

图7为本发明的外框的俯视结构示意图；

图8为本发明的内胆的主视结构示意图；

图9为本发明的内胆的侧视结构示意图；

图10为本发明的内胆的俯视结构示意图；

图11为图1的主视结构示意图；

图12为图1的俯视结构示意图；

图13为图2的主视结构示意图；

图14为图2的俯视结构示意图；

图15为转轴与锚定钉的传动关系示意图；

图16为椎间隙退变狭窄病变部位中，植入本发明的脊柱侧路椎间固定融合器后初步支撑的结构示意图；

图17为本发明的内胆旋转后支撑椎间隙的结构示意图；

图18为锚定钉伸出钉入脊椎上下椎体的主视方向的结构示意图；

图19为锚定钉伸出钉入脊椎上下椎体的侧视方向的结构示意图。

附图标号说明：

1外框3内胆

11第一侧板12第二侧板13第三侧板14第四侧板

111第一轴孔131第二轴孔113第一开口槽115第二开口槽

30侧壁31第一锚定钉贮仓32第二锚定钉贮仓33碎骨粒贮仓34转轴37上开口39安装孔

341第一段转轴342第二段转轴345中间段转轴343第三段转轴344第四段转轴

3410卡口

3420齿牙(锯齿)

351上行锚定钉352下行锚定钉

3510齿条3520齿条

51脊椎椎体52椎间隙53脊椎椎体

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

如图1、图2、图16、图17、图18和图19所示，本发明提出一种脊柱侧路椎间固定融合器，所述脊柱侧路椎间固定融合器包括：外框1和设置在所述外框中并能在外框中转动90度的内胆3；内胆可做90顺时针旋转后直立，与外框1呈90相交十字形；

所述外框的端部设有轴孔；

如图1、图2和图4所示，所述内胆3包括：内胆的侧壁30、由所述侧壁形成的内胆空腔、设置在所述内胆空腔中的锚定钉贮仓、能伸缩的设置在所述锚定钉贮仓中的锚定钉、位于所述内胆空腔中并设置在所述锚定钉贮仓之外的碎骨粒贮仓33、以及设置在所述锚定钉贮仓上的转轴34；使用前将移植碎骨粒装入直至填满碎骨粒贮仓33；

锚定钉贮仓例如为长方体形空腔，具有双面扁平的滑动面，锚定钉可以沿着面扁平的滑动面伸出锚定钉贮仓。

其中，所述转轴设置在所述轴孔中并伸出轴孔，并且所述转轴连接所述锚定钉并驱动所述锚定伸缩。

如图16、图17、图18和图19所示，开始时，如图16所示，将本发明的脊柱侧路椎间固定融合器(简称融合器)植入到椎间隙退变狭窄病变部位，即植入到上部的脊椎椎体51与下部的脊椎椎体53之间的椎间隙52中，融合器植入后初步支撑椎间隙52；然后转动内胆(例如，内胆的端部具有安装孔39，安装孔39内设有柱状的旋转手柄，用管状工具，插入内胆两安装孔39内旋转手柄，即可完成转动内胆)，如图11、图12、图13、图14和17所示，内胆3转动90度，进一步撑开狭窄的间隙，内胆90直立后在中央反向升起，适配人类椎间隙的穹隆凹进的顶部和底部(人类椎间盘基坐—上下椎体的终板，并不是平面板，而是凹进的穹隆曲面。本发明的内胆竖直后，可充分填充穹隆曲面和平面接触后留下的死腔，并使碎骨粒贮仓33内的碎骨粒与上下终板穹隆面充分接触，更有利于骨性融合。

然后，如图18所示，再转动转轴34驱动所述锚定钉伸缩，锚定钉可以从锚定钉贮仓中伸出，沿脊柱承重轴心四个点钉入上下椎体，真正实现从承重轴核心位置开始的轴向垂直固定。如图19所示，操作完成后观，明确的显示了由单侧小切口一次入路后，脊柱节段间达到了360平衡和多点均匀分布的轴向垂直牢固锚定。

进一步地，如图1和图4所示，所述锚定钉贮仓的数目为两个，分别为第一锚定钉贮仓31和第二锚定钉贮仓32，两个所述锚定钉贮仓分别设置在所述内胆空腔的两端，安装孔39也位于两个锚定钉贮仓的外端；

每个所述锚定钉贮仓中设有一个上开口37和一个下开口(图中未示出)，每个所述锚定钉贮仓中设有一个能够伸出所述上开口的上行锚定钉351，每个所述锚定钉贮仓中还设有一个能够伸出所述下开口的下行锚定钉352，设置多个锚定钉贮仓，并且每个所述锚定钉贮仓中设有两个锚定钉，可以沿脊柱承重轴心四个点钉入上下椎体，真正实现从承重轴核心位置开始的轴向垂直固定；

如图8、图9和图10所示，所述上行锚定钉和下行锚定钉分别位于所述转轴34的两侧，并且所述转轴34同时连接并驱动所述上行锚定钉351和下行锚定钉352，使得上行锚定钉和下行锚定钉同时伸出，这样，上行锚定钉和下行锚定钉伸出速度快，伸出同步。

进一步地，如图3、图5、图6和图7所示，所述外框1为长方形框体，所述轴孔的数目为两个，分别为第一轴孔111和第二轴孔131，外框1由依次收尾连接的第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13和第四侧板14形成，第一轴孔和第二轴孔分别设置在所述长方形框体的两个相对的侧面上，第一轴孔111设置在第一侧板11上；第二轴孔131设置在第三侧板13上，所述转轴贯穿两个所述锚定钉贮仓并伸出所述第一轴孔和第二轴孔，以使得内胆能够在外框1中转动，所述转轴34与所述锚定钉为齿轮传动，以使空间紧凑。

进一步地，如图9、图10和图15所示，所述转轴34包括：向外伸出所述第一轴孔的第一段转轴341、位于所述第一锚定钉贮仓中的第二段转轴342、位于所述第二锚定钉贮仓中的第三段转轴343、向外伸出所述第二轴孔的第四段转轴344、以及位于所述碎骨粒贮仓中的中间段转轴345，其中，第一段转轴341、第二段转轴342、中间段转轴345、第三段转轴343和第四段转轴344依次连接，其中，所述第一段转轴的端部和第四段转轴的端部设有卡口3410，所述第二段转轴342和所述第三段转轴343的外侧面上设有齿牙3420，所述锚定钉上设有齿条3510。

卡口3410用于驱动转轴34相对锚定钉贮仓或内胆的侧壁30转动，使用扳手卡住卡口3410，可以带动转轴34相对锚定钉贮仓或内胆的侧壁30转动。进一步地，所述卡口3410为内六角形，以便使用普通的内六角扳手，使用方便快捷。

如图15所示，转轴34转动后，转轴上的齿牙3420或锯齿同时与上行锚定钉351的齿条3510和下行锚定钉352的齿条3520啮合，驱动上行锚定钉351的齿条3510和下行锚定钉352的齿条3520同时反向平移，从而使上行锚定钉351和下行锚定钉352同时伸出。转轴上的齿牙3420或锯齿同时与上行锚定钉351的齿条3510和下行锚定钉352的齿条3520啮合，节省了空间，可以做到一举两得，减少了转轴的设置，在实现同时驱动上行锚定钉351和下行锚定钉352同时伸出的条件下，最大限度的减小了占用空间，减少了手术创口。

进一步地，所述长方形框体的两个相对的侧面上设有上下延伸的开口槽，以便用内胆3在外框1中转动时不会与外框相互卡抵。

进一步地，如图3、图7、图12所示，每个所述侧面上设有两个开口槽，分别为第一开口槽113和第二开口槽115，所述第一开口槽伸出所述每个所述侧面的顶边，所述第二开口槽伸出所述每个所述侧面的底边，方便内胆的转动，或者方便工具伸入到内胆的安装孔中扳动安装孔或扳动安装孔内的旋转手柄转动。进一步地，所述开口槽为圆弧形，以满足转动的需要。

进一步地，如图9、图10、图14所示，所述转轴34的设置方向平行所述长方形框体的长度方向，以使转动半径较小。

进一步地，如图2、图13、图14所示，每个所述锚定钉的端部为能够钉入脊椎椎体的刺入部，以便快速钉入上下椎体。刺入部可以为牙形。锚定钉可以采用现有的合适的锚定钉。

本发明为能够实现可膨胀、持续轴向支撑、多点平衡对称轴向垂直固定融合器，旋转转轴，内胆内的锚定钉同时伸出，沿脊柱承重轴心四个点钉入上下椎体，真正实现从承重轴核心位置开始的轴向垂直固定。这一方式的实现，将彻底颠覆已在临床应用逾20年的，自脊柱后方椎体两侧经椎弓根横向进入前方椎体、螺钉尾端再与和脊柱承重轴平行的纵向金属棍、杆或板连接的“经典”固定方式，并大大简化了手术操作，显著降低了难度和风险，节省了经济代价。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述脊柱侧路椎间固定融合器包括：外框和设置在所述外框中的内胆；

所述外框的端部设有轴孔；

所述内胆包括：内胆的侧壁、由所述侧壁形成的内胆空腔、设置在所述内胆空腔中的锚定钉贮仓、能伸缩的设置在所述锚定钉贮仓中的锚定钉、位于所述内胆空腔中并设置在所述锚定钉贮仓之外的碎骨粒贮仓、以及设置在所述锚定钉贮仓上的转轴；

其中，所述转轴设置在所述轴孔中，并且所述转轴连接所述锚定钉并驱动所述锚定伸缩。

2.如权利要求1所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述锚定钉贮仓的数目为两个，分别为第一锚定钉贮仓和第二锚定钉贮仓，两个所述锚定钉贮仓分别设置在所述内胆空腔的两端，每个所述锚定钉贮仓中设有一个上开口和一个下开口，每个所述锚定钉贮仓中设有一个能够伸出所述上开口的上行锚定钉，每个所述锚定钉贮仓中还设有一个能够伸出所述下开口的下行锚定钉，所述上行锚定钉和下行锚定钉分别位于所述转轴的两侧，并且所述转轴同时连接并驱动所述上行锚定钉和下行锚定钉。

3.如权利要求2所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述外框为长方形框体，所述轴孔的数目为两个，分别为第一轴孔和第二轴孔，第一轴孔和第二轴孔分别设置在所述长方形框体的两个相对的侧面上，所述转轴贯穿两个所述锚定钉贮仓并伸出所述第一轴孔和第二轴孔，所述转轴与所述锚定钉为齿轮传动。

4.如权利要求3所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述转轴包括：向外伸出所述第一轴孔的第一段转轴、位于所述第一锚定钉贮仓中的第二段转轴、位于所述第二锚定钉贮仓中的第三段转轴、向外伸出所述第二轴孔的第四段转轴、以及位于所述碎骨粒贮仓中的中间段转轴，其中，第一段转轴、第二段转轴、中间段转轴、第三段转轴和第四段转轴依次连接，其中，所述第一段转轴的端部和第四段转轴的端部设有卡口，所述第二段转轴和所述第三段转轴的外侧面上设有齿牙，所述锚定钉上设有齿条。

5.如权利要求3所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述长方形框体的两个相对的侧面上设有上下延伸的开口槽。

6.如权利要求5所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，每个所述侧面上设有两个开口槽，分别为第一开口槽和第二开口槽，所述第一开口槽伸出所述每个所述侧面的顶边，所述第二开口槽伸出所述每个所述侧面的底边。

7.如权利要求5所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述开口槽为圆弧形。

8.如权利要求4所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述卡口为内六角形。

9.如权利要求3所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，所述转轴的设置方向平行所述长方形框体的长度方向。

10.如权利要求1所述的脊柱侧路椎间固定融合器，其特征在于，每个所述锚定钉的端部为能够钉入脊椎椎体的刺入部。