CN108078656B - 一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器 - Google Patents
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Abstract
一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，包括防护框体、上膨胀体、下膨胀体和调节机构，调节机构包括调节螺杆、上支撑座、下支撑座、两个上调节臂和两个下调节臂，两个上调节臂的上端铰接在与上膨胀体下端面相连接的上支撑座上，两个下调节臂的下端铰接在与下膨胀体上端面相连接的下支撑座上，两个上调节臂的下端分别与两个下调节臂的上端相铰接；调节螺杆穿过上调节臂与下调节臂的铰接部位，其中一个上调节臂与下调节臂铰接部位连接在防护框体的固定端上，该固定端内设有与调节螺杆配合连接的螺纹孔。本发明通过改变滑动螺母在调节螺杆上的位置，实现上膨胀体和下膨胀体之间间距可调，创伤小，易于撑开椎间间隙高度，适用于骨科临床应用。
Description
技术领域
本发明涉及脊柱外科医疗器械技术领域，特别是涉及一种椎间融合器，具体涉及一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器。
背景技术
腰椎退行性疾病是常见的导致腰腿痛和功能障碍的一类疾病，一般表现为盘源性腰痛、腰椎小关节紊乱或压迫神经导致性疾病，有时伴有腰椎管狭窄以及腰椎滑脱症等，影响患者的工作和生活。目前，常用治疗方法包括保守治疗、微创手术及外科手术治疗。针对脊柱退行性疾病的患者，如果出现椎间盘突出或椎管狭窄伴有脊柱不稳症，这时候保守治疗效果不佳，往往需要手术处理，术中不仅需要摘除椎间盘、松解神经根，而且，需要考虑行椎体融合术。
随着近些年脊柱微创技术飞速发展，手术越来越精细化，手术切口越来小，许多学者也开始涉足于脊柱内镜下椎体融合技术。脊柱内镜下椎体融合术目前面临最大的一个问题为，现有的融合器与脊柱内镜工作套管不匹配。安放合适的融合器有助于恢复椎间隙高度，扩大神经根管面积，增加脊柱稳定性，但是，如果融合器选择不合适，会明显增加术后并发症发生率。现在用的较多是螺钉可膨胀融合器，它的膨胀高度有一定的范围，大约为3-5mm。一般根据患者预处理的椎间隙高度选取合适型号的膨胀融合器，但是往往无法放入脊柱内镜工作套管内，如果选取较小的型号，融合器撑开有限，起不到支撑作用，很容易发生术后融合器移动等并发症。
发明内容
本发明的目的是提供脊柱微创领域使用的一种膨胀式椎间融合器，不仅有助于恢复椎间隙高度，而且增加脊柱力学稳定性。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，包括防护框体、上膨胀体、下膨胀体以及用于调整上膨胀体与下膨胀体之间的间距的调节机构，所述的防护框体具有固定端和植入端，防护框体的中部设有贯通其上端面和下端面的通孔，调节机构安装在该通孔中；所述的调节机构包括调节螺杆、上支撑座、下支撑座、两个上调节臂和两个下调节臂，两个上调节臂的上端铰接在上支撑座上，上支撑座与上膨胀体的下端面相连接，两个下调节臂的下端铰接在下支撑座上，下支撑座与下膨胀体的上端面相连接，且两个上调节臂的下端分别与两个下调节臂的上端相铰接；所述的调节螺杆穿过两个上调节臂下端与两个下调节臂上端的铰接部位，且其中一个上调节臂下端与其中一个下调节臂上端的铰接部位连接在防护框体中位于通孔内的固定端上，该固定端内设有与调节螺杆配合连接的螺纹孔，通过在防护框体的固定端外旋动调节螺杆，可以改变上调节臂与下调节臂之间的夹角，进而调整上膨胀体与下膨胀体之间的间距。
其中，两个上调节臂的上端均设有上安装孔，此两个上安装孔内均枢转连接有连接到上支撑座上的铆钉；两个下调节臂的下端均设有下安装孔，此两个下安装孔内均枢转连接有连接到下支撑座上的铆钉。
进一步地，两个上调节臂的下端设有下安装孔，两个下调节臂的上端均设有上安装孔，其中一个上调节臂下端的下安装孔与其中一个下调节臂上端的上安装孔内连接有与固定螺母连接的铆钉，另外一个上调节臂下端的下安装孔与另外一个下调节臂上端的上安装孔内连接有与滑动螺母连接的铆钉；其中，所述的固定螺母连接在防护框体中位于通孔内的固定端上，所述的调节螺杆穿过滑动螺母和固定螺母。
进一步地，调节螺杆与滑动螺母和固定螺母均通过螺纹配合连接。
优选的，两个上调节臂的上端均设有外啮合设置的上齿形体；两个下调节臂的下端均设有外啮合设置的下齿形体。
优选的，上膨胀体的上端面和下膨胀体的下端面均设有倾斜方向一致的固定齿，且固定齿沿防护框体的纵向平行排列设置。
优选的，上膨胀体和下膨胀体上均设有植骨孔。
优选的，上膨胀体和下膨胀体上的植骨孔的形状和个数均相同，其中，上膨胀体上的植骨孔为四个，两两植骨孔相对设置，且两两相对设置的植骨孔的壁面上设有相向设置的防滑齿，且各防滑齿位于植骨孔内。
优选的，上膨胀体上的植骨孔和下膨胀体上的植骨孔之间通过空心伸缩杆对应连通，且空心伸缩杆上设有供调节螺杆通过的通道。
优选的，上膨胀体和下膨胀体上均设有包围在防护框体外的活动挡板。
有益效果：该融合器在使用时，采用常规手术操作将其植入患者椎间，在植骨通道中填塞碎骨，旋动调节螺杆，使滑动螺母向靠近固定螺母的方向移动，即滑动螺母与固定螺母之间的间距减小，上调节臂和下调节臂之间的夹角改变，上膨胀体和下膨胀体脱离防护框体，且上膨胀体和下膨胀体之间的间距变大，撑开椎体，能够达到手术预期效果。
本发明的融合器外形较小，融合器的横径小于脊柱内镜工作套管，可以应用于脊柱内镜技术，缩短手术时间，缩短手术者的学习曲线；可以植入患者椎间，在椎间隙慢慢撑开；膨胀融合器支撑稳定术后，融合器位移等并发症的发生率较低；可以达到现有融合器支撑高度的3倍左右。通过融合器内部巧妙的力学设计以及外部结构可变式调节设计，使融合器初始状态的横径配套于脊柱内镜工作套管；并且，融合器最终完全撑开高度可达初始高度的2-3倍，使之有很好的力学稳定性。
与现有的融合器相比，现有的开放或者半开放技术在松解神经根、摘除椎间盘、放置融合器的同时，不可避免的破坏了椎板、关节突、周围肌肉等软组织，所以，原有手术时间较长、手术者学习时间较长、术后腰痛并发症较多，而在脊柱内镜下运用本发明的融合器，会明显降低相应指标。
本发明的调节机构中的上调节臂和下调节臂，能够在融合器使用时均分其载荷，增大了融合器的力学强度；本发明通过改变滑动螺母在调节螺杆上的位置，进而改变上调节臂和下调节臂的张开度，最终实现上膨胀体和下膨胀体之间的间距可调，操作方便，创伤小，易于撑开椎间间隙高度，适用于骨科临床应用。
附图说明
图1为本发明融合器闭合时的示意图；
图2为本发明融合器打开时的示意图；
图3为图2中去掉各活动挡板后的内部示意图；
图4为图2中去掉防护框体的纵剖示意图；
图5为经脊柱内镜工作套管植入本发明融合器，并通过调节机构调节上膨胀体和下膨胀体，撑开脊柱椎间隙的示意图。
附图标记：1、上膨胀体，2、下膨胀体，3、防护框体，30、固定端，31、植入端，32、通孔，33、螺纹孔，34、辅助安装孔，35、导向槽，4、上支撑座，5、下支撑座，6、上调节臂，7、下调节臂，8、调节螺杆，9、上安装孔，10、下安装孔，11、铆钉，12、滑动螺母，13、固定螺母，14、上齿形体，15、下齿形体，16、固定齿，17、植骨孔，18、导向条，19、防滑齿，20、活动挡板，21、空心伸缩杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，如图1和图2所示，本发明的融合器包括防护框体3、上膨胀体1、下膨胀体2以及用于调整上膨胀体1与下膨胀体2之间的间距的调节机构，所述的防护框体3具有相对设置的固定端30和植入端31，如图3所示，防护框体3的中部设有贯通其上端面和下端面的通孔32，调节机构安装在该通孔32中。其中，上膨胀体1和下膨胀体2上均设有包围在防护框体3外的活动挡板。
其中，上膨胀体2的上端面和下膨胀体3的下端面均设有倾斜方向一致的固定齿，且固定齿16沿防护框体3的纵向平行排列设置，固定齿16朝向固定端31设置，在融合器植入人体后，固定齿被固定在患者上下椎体的终板上，起到牢固和自稳定的作用，防止融合器的滑移。上膨胀体1和下膨胀体2上均设有植骨孔，增大植骨空间，从而使融合器使用性能安全可靠。
优选的，上膨胀体1和下膨胀体2上的植骨孔的形状和个数均相同，其中，上膨胀体1上的植骨孔17为四个，两两植骨孔17相对设置，且两两相对设置的植骨孔17的壁面上设有相向设置的防滑齿19，且各防滑齿19位于植骨孔17内。具体设置形式参照图1所示，防止融合器前后左右四个方向的滑移，起到固定自稳的作用，具有较高的界面稳定性和自稳性，由此不需要附加椎弓根螺钉固定。
优选的，上膨胀体1上的植骨孔和下膨胀体2上的植骨孔之间通过空心伸缩杆21对应连通，且空心伸缩杆21上设有供调节螺杆8通过的通道，使之不影响调节螺杆8的动作。优选的，空心伸缩杆为两头粗中间细的伸缩杆件，便于植骨后，增大碎骨与生物组织的接触面积，最大程度的促进生物融合。
其中，防护框体3中固定端30的上端面和下端面均设有导向槽35，导向槽35沿防护框体3的长度方向延伸设置，上膨胀体1的下端面、下膨胀体2的上端面设有配合连接在导向槽35中的导向条，增大了膨胀体与防护框体3的契合度。
本发明中，上膨胀体1的上端面和下膨胀体2的下端面分别具有与人体终板曲度相吻合的表面，以用于支承人体终板。其中，植入端31可以呈类似子弹头的结构，不仅利于手术植入，并且符合脊柱椎间隙生物力学结构。
本发明中，如图2和图4所示，调节机构包括调节螺杆8、上支撑座4、下支撑座5、两个上调节臂6和两个下调节臂7，两个上调节臂6的上端铰接在上支撑座4上，上支撑座4与上膨胀体1的下端面相连接，两个下调节臂7的下端铰接在下支撑座5上，下支撑座5与下膨胀体2的上端面相连接，且两个上调节臂6的下端分别与两个下调节臂7的上端相铰接。调节螺杆8外壁设有外螺纹，调节螺杆8穿过两个上调节臂6下端与两个下调节臂7上端的铰接部位，且其中一个上调节臂下端与其中一个下调节臂上端的铰接部位连接在防护框体3中位于通孔32内的固定端30上，该固定端30内设有与调节螺杆8上的外螺纹配合连接的螺纹孔33，通过在防护框体3的固定端30外旋动调节螺杆8，可以改变上调节臂6与下调节臂7之间的夹角，进而调整上膨胀体1与下膨胀体2之间的间距。即操作调节螺杆8进行旋转操作，以控制调整上支撑座4和下支撑座5进行相对活动，进而调整调节机构的支撑高度。优选的，固定端30上位于螺纹孔33的两侧分别设置一个辅助安装孔34，便于手术时的该融合器的持取。
其中，优选的，如图5所示，两个上调节臂6的上端均设有外啮合设置的上齿形体14；两个下调节臂7的下端均设有外啮合设置的下齿形体15，保证调节机构在不动时，具有较好的稳定性。上支撑座4和下支撑座5可以有效地增加下调节机构与膨胀体的接触面积，进而可以保证融合器在工作时的稳定性和可靠性。图3为不设置齿形体的示意图。
优选的，两个上调节臂6的上端均设有上安装孔，此两个上安装孔内均枢转连接有连接到上支撑座4上的铆钉；两个下调节臂7的下端均设有下安装孔，此两个下安装孔内均枢转连接有连接到下支撑座5上的铆钉。
其中，两个上调节臂6的下端设有下安装孔，两个下调节臂7的上端均设有上安装孔，其中一个上调节臂6下端的下安装孔与其中一个下调节臂7上端的上安装孔内连接有与固定螺母13连接的铆钉，另外一个上调节臂6下端的下安装孔与另外一个下调节臂7上端的上安装孔内连接有与滑动螺母12连接的铆钉。
其中，固定螺母13连接在防护框体3中位于通孔32内的固定端30上，调节螺杆8穿过滑动螺母12和固定螺母13，调节螺杆8与滑动螺母12和固定螺母13均通过螺纹配合连接。
即：滑动螺母12与图4左侧的上调节臂6与下调节臂7的转动连接；固定螺母13与图4右侧的上调节臂6与下调节臂7的转动连接；上支撑座4实施上调节臂6与下调节臂7的上端的转动连接；下支撑座5实施上调节臂6与下调节臂7的下端的转动连接；调节螺杆8的外螺纹与滑动螺母12、固定螺母13的内螺纹形成螺纹副。
本发明能够通过调节螺杆8旋动的圈数，实现上膨胀体1与下膨胀体2之间固定高度的调整，便于椎间融合手术的量化。优选的，本发明的上膨胀体1与下膨胀体2之间至少设有一个调节机构，还可以对称设置两个调节机构，以增大融合器的力学强度，避免融合器在使用过程中发生的下沉风险。
本发明中，在图4状态下，旋动调节螺杆8，使滑动螺母12向靠近固定螺母13的方向移动，上调节臂6和下调节臂7之间的夹角改变，上支撑座4和下支撑座5之间的间距变大，上支撑座4和下支撑座5带动各自连接的上膨胀体1与下膨胀体2之间的间距变大。
本发明融合器的材质为生物钛。
本发明的融合器在使用时，采用常规手术操作将其植入患者椎间，即通过微创建立工作通道后，去除椎间结缔组织，将如图1所示的融合器，沿其植入端植入患者体内，在透视监视下旋转融合器位置，然后旋动调节螺杆8，使滑动螺母12向靠近固定螺母13的方向移动，上调节臂6和下调节臂7之间的夹角改变，上膨胀体1和下膨胀体2脱离防护框体3，且上膨胀体1和下膨胀体2之间的间距变大，撑开椎体，使融合器的上膨胀体1与下膨胀体2与人体终板结合紧密，机选旋转融合器使滑椎体复位，经工作通道植入骨组织或人工骨并压实，手术完成。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
本发明其他未述内容属于现有技术。
以上实施例是为了说明本发明的技术方案，其目的是在于使本领域技术人员能够了解本发明的内容并予以实施，但并不以此限制本发明的保护范围。凡是依据本发明的实质内容所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，其特征在于：包括防护框体、上膨胀体、下膨胀体以及用于调整上膨胀体与下膨胀体之间的间距的调节机构，所述的防护框体具有固定端和植入端，防护框体的中部设有贯通其上端面和下端面的通孔，调节机构安装在该通孔中；所述的调节机构包括调节螺杆、上支撑座、下支撑座、两个上调节臂和两个下调节臂，两个上调节臂的上端铰接在上支撑座上，上支撑座与上膨胀体的下端面相连接，两个下调节臂的下端铰接在下支撑座上，下支撑座与下膨胀体的上端面相连接，且两个上调节臂的下端分别与两个下调节臂的上端相铰接；
所述的调节螺杆穿过两个上调节臂下端与两个下调节臂上端的铰接部位，且其中一个上调节臂下端与其中一个下调节臂上端的铰接部位连接在防护框体中位于通孔内的固定端上，该固定端内设有与调节螺杆配合连接的螺纹孔，通过在防护框体的固定端外旋动调节螺杆，可以改变上调节臂与下调节臂之间的夹角，进而调整上膨胀体与下膨胀体之间的间距；
两个上调节臂的上端均设有外啮合设置的上齿形体；两个下调节臂的下端均设有外啮合设置的下齿形体；
上膨胀体和下膨胀体上均设有植骨孔，上膨胀体和下膨胀体上的植骨孔的形状和个数均相同，其中，上膨胀体上的植骨孔为四个，分别位于前后左右四个方向，两两植骨孔相对设置，且两两相对设置的植骨孔的壁面上设有相向设置的防滑齿，且各防滑齿位于植骨孔内；
上膨胀体上的植骨孔和下膨胀体上的植骨孔之间通过空心伸缩杆对应连通，且空心伸缩杆上设有供调节螺杆通过的通道，所述的空心伸缩杆为两头粗中间细的伸缩杆件。
2.根据权利要求1所述的一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，其特征在于：两个上调节臂的上端均设有上安装孔，此两个上安装孔内均枢转连接有连接到上支撑座上的铆钉；两个下调节臂的下端均设有下安装孔，此两个下安装孔内均枢转连接有连接到下支撑座上的铆钉。
3.根据权利要求1所述的一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，其特征在于：两个上调节臂的下端设有下安装孔，两个下调节臂的上端均设有上安装孔，其中一个上调节臂下端的下安装孔与其中一个下调节臂上端的上安装孔内连接有与固定螺母连接的铆钉，另外一个上调节臂下端的下安装孔与另外一个下调节臂上端的上安装孔内连接有与滑动螺母连接的铆钉；其中，所述的固定螺母连接在防护框体中位于通孔内的固定端上，所述的调节螺杆穿过滑动螺母和固定螺母。
4.根据权利要求3所述的一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，其特征在于：调节螺杆与滑动螺母和固定螺母均通过螺纹配合连接。
5.根据权利要求1所述的一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，其特征在于：上膨胀体的上端面和下膨胀体的下端面均设有倾斜方向一致的固定齿，且固定齿沿防护框体的纵向平行排列设置。
6.根据权利要求1所述的一种运用于脊柱微创手术的膨胀式椎间融合器，其特征在于：上膨胀体和下膨胀体上均设有包围在防护框体外的挡板。
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