CN108186095A - 一种能降低切迹的对外置弹簧式的球头钉的改进 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种以保证传递扭矩并能有效降低切迹的对外置弹簧式的球头钉的改进，即在这种形式的球头钉中，头部及尾部，不再是依靠突出的凸台上的螺纹槽与弹簧的连接，而是改进成：球头钉的头部及尾部与弹簧连接的部位，分别加工出与弹簧的外表面相配合的适配槽，然后再与弹簧焊接，减少了加工难度，改善了工艺条件，使得球头钉保证有足够的传递扭矩的同时，有效降低了切迹。

Description

一种能降低切迹的对外置弹簧式的球头钉的改进

技术领域

本申请，涉及对一种应用在骨外科手术中的器材，动态固定系统中的椎弓根钉中的部件，即球头钉所选用的外置式弹簧的连接方式的改进。

背景技术

在骨外科手术，特别在治疗腰椎间盘突出和腰椎管狭窄等疾病中，除了使用传统的刚性固定融合手术中所采用的固定钉，包括单轴钉与多轴钉之外，还产生了新的，被称为动态固定系统中使用的具有“微动态固定功能”的微动态椎弓根钉，简称“微动态钉”；而目前在临床上使用的其中一款微动态钉，如申请号为：201721481470.X，名称为：“一种具有轴向缓冲及微动态功能的椎弓根钉”的微动态钉，其特点之一，钉的上端(头部)，(以下简称头部)与下端(尾部)，(以下简称尾部)各有一个突出的凸台，且凸台设有螺纹，分别与弹簧的两端连接；使得钉的头部与尾部，在弹簧的作用下，呈柔性约束的连接，于是，在临床上达到微动态的使用目的；这种有别于将弹簧藏置于钉座内的微动态钉，则被术界称为“外置弹簧式”的微动态钉；

这种“外置弹簧式”的微动态钉，具有简单实用，切迹低等优点，且能实现真正意义上的轴向缓冲功能，以及具有轴向支撑力。但是，由于与弹簧连接用的两个带螺纹槽的凸台，及必须预留弹簧活动的空间，故此，这样的弹簧长度，必须在13～15mm左右。当这样的微动态钉在植入椎体后，很容易受到椎体上的棘突的限制。于是，临床上就提出了一个要求解决的技术问题，就是，尽量减少弹簧外置的长度，以便使微动态钉更贴近地植入人的椎体中。

随后，人们进行了改进：在单轴钉的一端，即在头部，取消带螺纹槽的凸台，并改进成带内螺纹的螺孔，将弹簧直接旋转入。这样的改进，的确可以降低了一定的切迹，但基本只能应用于单轴钉的头部上，而无法应用于受尺寸所限的尾部及万向钉中的球头钉的头部。另外，通过减少突出的带螺纹槽的凸台高度，虽然可降低切迹，但导致预留给与弹簧的接触面及可容焊接面太少，无法传递较大的扭矩，影响动态钉的使用。

发明内容

对外置式弹簧的微动态椎弓根钉在临床使用中，产生了：在必须保证有足够的“柔性约束”的前提下，既要求尽量降低切迹，又要使弹簧与球头钉的头部与尾部连接可靠，能够传递较大的扭矩的这样的一对矛盾。针对这样的技术问题，本发明申请提出了一个切实可行的技术方案，就是取消原来使用的在球头钉的头部及尾部上的突出的带螺纹的凸台，改成带内凹式的适配槽，将弹簧的两端，分别置于球头钉的头部与尾部的适配槽内，再用焊接等机械方式作永久性连接固定，从而保证了在能够传递足够的扭矩的同时，有效地减少了弹簧在柔性约束段的“只起到连接，而不参与柔性约束”的无效长度，降低了微动态钉的切迹；

进一步地，所述的适配槽，无论是设置在球头钉的头部或尾部，均应与所需要连接的弹簧的外表面相匹配，良好的配合曲面，可保证有更好的连接效果；

再进一步地，所述的适配槽与弹簧的结合部，应控制在弹簧的约四分三个圈左右为宜，过少，不利于焊接；过多，不利于降低切迹；

再进一步地，将弹簧的两端，分别与球头钉的头部与尾部，作焊接等永久性连接，然后再打磨修整，最终实现此类的球头钉的头部、柔性约束部、尾部的三段式连接；

再进一步地，通过选择弹簧的线径、圈距及参与柔性约束的圈数，可达到调节整个微动态钉的切迹及所呈现的扭矩与轴向支承力的目的。

附图说明：

图1为本发明申请所示的球头钉的二维图，图中虚线表示在微动态钉中，除球头钉外的其他零件；

图2为本发明申请所示的球头钉的在整个微动态钉中的效果图；

图3为本发明申请所示的球头钉的局部爆炸图；

图4为本发明申请所示的适配槽与弹簧的连接关系的不同视角度的效果图；

图5为本发明申请实施方案二的三维效果图；

图6为未改进前的采用带螺纹的凸台与弹簧作连接的效果爆炸图；

其中：1、头部(亦称上端)；2、尾部(亦称下端)；3、弹簧(亦称为柔性约束段)；4，适配槽与弹簧的焊接缝；5，单轴钉的头部；

11、头部及尾部上的适配槽；111、适配槽上的凹槽；112、适配槽上的端面；31，未改进前的凸台；

具体实施方式：

以下，结合附图，对本发明申请的原理及特征进行描述：

首先，先请看图6所示的开始流行于临床上的一款属于动态固定融合系统中的外置弹簧式的微动态钉的效果爆炸图；如图6所示，是靠球头钉的头部1与球头钉的尾部2各自突出的凸台31上的螺纹槽分别与弹簧3的两端来连接；由于弹簧3的线径为1.8～2mm，才能达到临床上对力学上的的要求，另外，弹簧3两端的连接部，应保持有两圈左右，且必须在两连接部之间，应予留置有一定的距离，以备弹簧3活动。由于上述的诸因素存在，弹簧3的长度，一般不少于13mm，这就容易与椎体上的棘突发生干涉，限制了微动态钉植入椎体内的深度。

本发明申请所公示的技术方案，就是为了解决上述的这个在临床上遇到的技术问题。

如图1所示的本发明申请的二维图，及图2所示的微动态钉的效果图，再从图3中的局部爆炸图可清楚看出，微动态椎弓根钉的球头钉的头部1，及尾部2，均取消了凸台31，取而代之的是与弹簧两端的外表面相匹配的呈凹弧面的适配槽11。

从图3所示的实施案例一可以看出，弹簧3的圈数为3，而弹簧3的两端，各有四分三个圈参与到与适配槽11的焊接中，只起到连接头部1与尾部2的作用，即弹簧3，只有3圈-2*0.75圈＝1.5圈弹簧参与到整个微动态钉的柔性约束作用中，这种柔性约束力，呈现在临床上，即被称为微动态钉的轴向支撑力。

故此，只要通过调节弹簧3的线径、线的几何截面，及参与柔性约束的圈数，就可以实现临床上所要求的不同的轴向支撑力。

从图4中可以看出，适配槽11的几何形状，可细分为带螺旋性质的凹槽111，以及与过垂直轴线的平面相重合的端面112；四分之三圈的弹簧藏于凹槽111内，即提供了一段可供焊接的连接部，形成焊接缝4，又使弹簧3只耗用2*0.75＝1.5个圈高用于连接，其余的弹簧圈均可起到“柔性约束”的作用；

另外，扭矩的传递，除了通过凹槽111与弹簧3的焊接之外，由于适配槽11的端面112，与弹簧3的端面相贴合，且这样的贴合面，与过垂直轴线的平面重合，可更有效地传递使球头钉旋转入人的椎体内的旋转扭矩；

图5所示的，是本发明申请的实施案例二，即将本发明申请所示的适配槽与弹簧3的连接方式，应用到对刚性固定系统中的单轴椎弓根钉(亦称单向钉)上。具体实施手段，就是在单向钉靠近头部的位置上，截去一小段，然后在两个截面上，分别加工出两个适配槽，再焊接上弹簧，即可将刚性固定系统中的单向钉，转换成应用更广的单轴式微动态钉。

随着临床上的到更进一步的探索，或是加工工艺的进步，所有的，在本发明申请的基础上所采用的相似办法，均应在本发明申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种对应用在骨外科手术中的椎弓根钉中的外置弹簧式的球头钉的改进，其特征在于：在此种形式的椎弓根钉中的球头钉，不再是依靠头部及尾部所突出的凸台上的螺纹槽与弹簧的连接，而是在头部与尾部，分别加工出与弹簧的外表面的连接部位相配合的适配槽，并依靠这样的适配槽与弹簧的两端相连接。

2.根据权利要求1所述的改进，其特征在于：所述的适配槽，最终应与需要连接的弹簧作焊接等永久性连接，从而形成此类的球头钉的头部、柔性约束部、尾部的三段式连接。

3.根据权利要求1所述的改进，其特征在于：所述的适配槽，可根据具体临床要求，及与需要连接的弹簧的节距、线径、线的截面形状参数，作出调整。