CN108888328A - 一种微创用的微动态椎弓根钉 - Google Patents

Abstract

本发明申请公开了一种专门用于骨外科微创型手术中治疗腰椎间盘病变的，且具有开放型手术中的微动态功能的人工植入物，即微创型动态椎弓根钉；通过对传统的椎弓根钉中的钉座的改造，再结合目前开始流行的微动态椎弓根钉的基本原理，进行有机的结合，从而提供了既适用于微创手术中，又具备开放型微动态椎弓根钉的先进性能的，即具有低切迹、多轴向、带缓冲功能、能够实现“微动态促进融合”的新型的微创用的微动态椎弓根钉。

Description

一种微创用的微动态椎弓根钉

技术领域

本发明申请涉及一种专门用在属于骨外科领域的微创型手术中治疗腰间盘病变的，且具有开放型手术中的微动态功能的人工植入物，这种被称为微创用的微动态椎弓根钉的植入物，能够将在开放式手术中，逐渐显示出其优越性的传统型微动态椎弓根钉，经过改进，亦可以应用在微创式临床手术中，以具有达到充分发挥开放型手术与微创型手术两者的优势互补的特点。

背景技术

腰椎间盘突出及腰椎间管狭窄，是常见病，传统的外科手术性治疗基本是采用被称为“刚性固定融合”的治疗方案；随着临床技术的深入发展，在传统手术性治疗的基础上，派生出若干前沿学科分支，其中的“微动态促进融合”理论及“微创手术”则是其中的两个学术探讨的方向，从目前根据“微动态促进融合”理论而研发出来的，被称为“微动态椎弓根钉”(以下简称动态钉)以其在临床上的良好的医疗效果，如：有效防止“棒断钉松”、“减少相邻椎体病变”等，正逐步被临床上得到验证，于是，所使用的“动态钉”必将继续往“低切迹”、“一钉多用”、“精简结构”以及“减冲击力的缓冲功能”等更深层次研发，但目前，这类具有“微动态功能”的“动态钉”基本上只是应用在开放式手术上；而另一个学科分支，即微创型手术，由于借助专用的内视仪器，故此，仅需要很少的切口，即可完成手术；这种微创型手术，以减少创伤口，术中出血少，术后恢复快等优点，亦在临床上得到论证并肯定：但是，到目前为此，这类适合于在微创手术中使用的，被称为“经皮椎弓根钉”(以下简称微创钉)，只能应用于属于“刚性固定融合”范畴的手术中。

如何将在开放式手术中使用的“动态钉”进行改进，使得根据“微动态促进融合”理论而使用的“动态钉”亦能应用于微创式手术中，既能发挥“微创钉”优点的同时，亦能吸纳“动态钉”长处，将两个目前在学术界逐步得到认可的学科前沿的探索中所呈现出来的各自优点结合起来，这是一个摆在骨外科专家们面前希望迫切等待解决的技术问题。

发明内容

本发明申请公布了一个能够将上述的两个前沿学科分支呈现出来的应用在临床上的优点，结合在一起，使得在临床上微创手术中应用的“微创钉”，亦能具有在开放式手术中使用的“动态钉”的良好的临床效果的技术方案。

本发明申请解决骨外科专家们希望得到解决的技术问题的技术方案如下：

由于微创手术的特点，其创伤开口很小，临床手术中，对计划植入的一组数枚椎弓根钉，从定位、植入、连棒、调整、锁定等全过程，均在皮下进行，操作者无法用肉眼去直接观察，只能通过辅助工具，如导航器械等，利用微创钉所特有的钉座上方的加长的翅片作操作时的参考依据，去进行手术操作；故此，本发明申请的技术方案，是以目前开始被学术界认可的应用在开放式手术中，依照“微动态促进融合”理论而研制出来的数款“动态钉”作为基础，针对微创手术的特点，在“动态钉”的钉座的上端，延长到一定的长度，形成所谓的加长翅片，以便操作者能够根据露出人体皮外的所述的钉座的上方所设的翅片作定位的参考依据，而进行微创手术。

进一步地，所述的呈中空圆柱体的钉座，开设有垂直于钉座轴线的一条的开口向上的U形通槽，用于导入、连接并支承所述的连接棒；在所述的钉座的圆柱形外表面，加工有一条垂直于钉座的轴线的环形的工艺槽，这条环形的工艺槽，其截面，设计做成三角形，就形成了一个在所述的钉座上容易折断的易断环形面。

再进一步地，所述的钉座在紧贴环形工艺槽的内侧，设有与所述的螺塞相配合的内螺纹；所述的钉座的最下方，是一个与所述的球头钉的头部相配合的内凹球面；环形的工艺槽的上方属于主要用于进行微创手术时导向专用的加长翅片，在所述的连接棒及螺塞置入，并再锁紧螺塞后，将用专用的钳子板动，所述的两片翅片，必会沿环形工艺槽所形成的易折断面折断，亦即：所述的翅片，仅起到工艺作用，在完成了某枚微创用动态钉的植入工作后，该枚微创用动态钉的所属的翅片的导航作用亦完成，理应被摘除，而所述的钉座上的环形的工艺槽，则使得这种摘除，变得容易，并能按预设的位置，准确定位摘除。

再进一步地，所述的球头钉的尾部，是一段呈外螺纹的螺杆，用于植入人的椎体内；其头部呈不完整的球形，顶部加工有一个垂直于其轴线的平面，在此平面的中央，设有一个供旋具使用的盲孔；可选择的，沿所述的球头钉的轴线，加工出一条主通道，及数条垂直于主通道的侧向分支通道，供从此通道所注入骨水泥，沿主通道及侧向分支通道渗透到松质骨内，作锚定作用。

再进一步地，在所述的球头钉的顶部的平面上，可选择地加工出一条环形槽，所述的弹簧，就直接置于此平面上，或是置于此环形槽内；所述的弹簧的上端面，在自然状态下，应高于所述的钉座上的U形槽的底部。

再进一步地，选用一个垫块，代换所述的弹簧，使得所述的垫块的呈内凹球面的下底面，连同所述的钉座的内腔底部的凹球面，共同形成对所述的球头钉的头部的柔性约束。

再进一步地，在上述的球头钉的头部与所述的钉座的底部的凹球面所形成的一对动态副之间，采用了如表面处理，调质改性，增加涂层等抗磨损措施，更进一步地，加装上一个选用耐摩擦材料加工而成的隔离衫套。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明申请做进一步说明。

附图说明

下面是各附图和具体特征的说明：

附图1是本发明申请的实施例一的二维图及效果图；

附图2是本发明申请的实施例一的局部分解爆炸图；

附图3是本发明申请的实施例二的二维图及局部效果图与弹簧的另一角度的效果图；

附图4是本发明申请的实施例三的二维图及局部效果图；

附图5是本发明申请对球头钉可选设置，即供注入骨水泥的专用通道的示意图；

附图6是本发明申请为抗磨损而加装的隔离衫套的效果图。

其中：

钉座1；钉座上的环形工艺槽11；钉座内腔底的凹球面12；钉座上的加长翅片13；钉座上的U形通槽14；钉座上的内螺纹15；钉座内腔的突出部16；球头钉2；球头钉头部上的平面21；球头钉头部上的球面22；球头钉上的环形槽23；球头钉上的盲孔24；球头钉的尾部25；球头钉内的注入骨水泥的通道26；

弹簧3；弹簧的底面31；弹簧的顶面32；

垫块4；垫块的顶面41；垫块下底面的内凹球面42；

连接棒5；螺塞6；隔离衫套7；

具体实施方式

以下，结合附图和具体实施方式，对本发明申请作进一步的说明：

从附图1所示的本发明申请的实施例一中可以看出，本发明申请基本上是以时下开始逐步被学术界认可的，并经临床试验证实是可行的，应用在开放型手术中的微动态椎弓根钉为基础，揉合了属于刚性固定融合手术中的微创型椎弓根钉的所特有的特征而成；即在时下逐步被认可的开放型微动态钉中的所述的钉座1的上方，作延伸，形成加长翅片13，就可以使得临床上的医生，在借助专用的内视仪器，就能在仅通过微创小孔就能够将微创形动态椎弓根钉植入人的椎体内以后，所述的加长翅片13，依然有部分露出皮肤外，这亦是微创型手术亦被称为”经皮手术“，所使用的钉亦被称为“经皮椎弓根钉“的原因。

正是由于所述的加长翅片13的最上端，是露出病人的皮肤外，临床上的医生能够据此作出较准确的判断所植入的微创型动态椎弓根钉的位置；此加长翅片13，再与钉座1上的亦是延伸了的U形通槽14的配合使用，就可以据此对所植入的一组数枚的微创用微动态椎弓根钉进行定位、调整相对位置、插入连接棒5，锁定螺塞6等全过程操作。

当临床医生完成了某一枚钉的锁定螺塞6的操作后，亦即宣告此枚微创型动态椎弓根钉的植入手术基本完成，由于钉座1上的环形工艺槽11所形成的易折断面的存在，再加上螺塞6的支点作用，此时，用一个专用工具，夹紧加长翅片13的最顶端，就可以较轻易地，将加长翅片13，在沿所述的环形工艺槽11处折断，并移除，使得所植入的微创型动态钉整体置于皮下，达到并体现了微创型手术的“减少创伤口，术中出血少，术后恢复快”等优点。

从附图1所示的实施例一的二维图及效果图中可以看出：钉座1的外圆柱面上，设有一条环形工艺槽11，以此环形工艺槽11为界，上方是加长翅片13，主要作用是便于微创手术过程中，作定位，导航等作用，而环形工艺槽11的下方的组件，则是起到“动态钉”的作用：本发明申请对所述的球头钉2，进行了降低切迹的改良，即降低的所述的球头钉头部上的平面21与球心的距离；可供选择地，并在此平面21上，设置有环形槽23，所述的弹簧3的底面31，就置于环形槽23内；由于当连接棒5未置入时，弹簧的顶面32，是高于钉座上的U形通槽14的底部，而当置入连接棒5并锁紧螺塞6后，连接棒5就直接被U形通槽14的底部所支承，受压缩后的弹簧3的顶面32，自然会向上抵压着连接棒5的圆柱面，弹簧3形成了对球头钉2的柔性约束，在这种柔性约束下，球头钉2，连同所植入的人的椎体，在手术完成后，依然可以相对于连接棒5及钉座2，作一定角度的摆动------这就是在临床上，对所述的“动态钉”的要求具备的效果，亦是之所以被称为“动态钉”的原因及其显著特点。

附图2是本发明申请的实施例一的局部分解爆炸图，从此分解爆炸图可以看出，环形槽23的作用，就是使得狭窄的微创型动态钉内增加了可供所述的弹簧3活动的空间，使得对弹簧3的物理性质，如线径、节距、圈高等等，有更多的选择，从而使弹簧3对球头钉2的柔性约束能力亦随之得到更切可行的调整或选择，以实现临床上所要求的微创型动态钉的摆动角度、摆动力偶、缓冲程度等动态钉的临床优势得到充分的体现。

附图3是本发明申请的实施例二的二维图及局部效果图，从附图3可以看出，本发明申请的实施例二，其实与实施例一有类似之处，而区别之处，是实施例二并无设置环形槽23，减少了加工球头2的加工难度；同时，选用了弹簧3为高度较小的碟形弹簧；从附图3左侧的二维图可以看到，当未置入连接棒5时，弹簧3的顶面32，是高于钉座上的U形通槽14；当置入连接棒5后，连接棒5的圆柱面被U形通槽14所支承的同时，会抵压着弹簧3的顶面32，从而使弹簧3的底面31通过抵压球头钉头部上的平面21，实现对球头钉2的柔性约束，使得球头钉3连同所植入的人的椎体，能够沿球头钉3的球心，作微量角度的摆动，且当受到突然外力作用时，沿球头钉3的轴线方向，弹簧3起到瞬时吸收能量的缓冲作用，并随后释放所储存的能量，使球头钉3作复位的趋势；--------这种微创型动态钉所特有的优势功能，在本发明申请的实施例一与实施例二，均能体现，只不过是，选用碟形弹簧，比较适合于对摆动角度要求不大的临床中；

附图3，有意识地表示出所选用的碟形弹簧的另一个角度的效果图，从本申请人的研制过程中发现，亦可以选用类似的高度较小的弹簧，如波形弹簧、片形弹簧。

附图4是本发明申请的实施例三的二维图及局部效果图，其特点是：取消所述的弹簧3，代之的是垫块4，垫块4的底面，是内凹球面42，连同钉座1内腔底的凹球面12配合，实施对球头钉2上的球面22的柔性约束；从附图4的二维图可以看出，垫块4的顶面41，是略低于钉座上的U形通槽14的底部的，也就是说，当连接棒5置入后，并非如传统的刚性固定融合手术中所采用的椎弓根钉那样，连接棒5是由垫块所支承；而本发明申请所示的技术方案是，连接棒5置入后，是由钉座上的U形通槽14所支承，而所述的垫块4，则可以呈浮动状态，使得球头钉2可以在钉座内腔底的凹球面12及垫块下底面的内凹球面42的共同柔性约束下，绕其球心作摆动，------这亦是所述的动态钉所特有的临床功能，而本实施例三中所示的结构，所能够摆动的角度，更大。

附图4所示的钉座内腔上的突出部16，其作用是阻止装配在钉座1的内腔内的球头钉2，及弹簧3，以及垫块4等组件脱出；本发明申请所示的各实施例，均应加装此类的突出部16。

考虑附图5所示的是，一种可供选择的设置，即在所述的球头钉2的内部，沿其轴线，加工出一条直径约为2～3mm的主通道26，及数条侧向分支通道；在临床上的手术操作者，可根据病者的骨质状态，选择是否注入所谓的骨水泥，以对植入的微创型动态椎弓根钉作锚定作用。

考虑到，凡在相对摆动的运动副之间，必产生摩擦，亦即必有所磨损，故此，本发明申请亦对此作出了适当的技术方案进行预防：即在凡有相对摩擦的地方，如各附图中所示的球头钉头部上的球面22，垫块下底面的内凹球面42，钉座内腔底的凹球面12，均采用表面处理，调质改性，增加涂层的抗磨损的措施，更进一步地，加装上一个选用耐摩擦材料加工而成的隔离衫套7，置于两个有相对摆动的球头钉头部上的球面22与钉座内腔底的凹球面12之间，以力图将可能的磨损降低到可以接受的程度。

上述实施例为本发明申请优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明申请保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微创用的微动态椎弓根钉，包括螺塞、连接棒、钉座、弹簧及球头钉，其特征在于：所述的钉座的上方，增加便于进行微创手术时所用的，具有工艺性质的加长翅片；所述的球头钉，进行了有利于降低切迹的改良，即降低了头部上的平面的高度；所述的弹簧，进行优化处理，以适用更细化的临床用途；保留并沿用了传统上的螺塞与连接棒。

2.根据权利要求1所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：所述的钉座，呈中空的圆柱形，开设有垂直于其轴线的一个开口向上的U形通槽，在所述的钉座的圆柱形外表面，加工有一条垂直于其轴线的环形的，能够在手术后期便于实行折断的工艺槽。

3.根据权利要求2所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：所述的钉座的内腔，在紧贴着环形的工艺槽的内侧，设有内螺纹，与所述的螺塞配合；最下方是呈内球面的穿孔，与所述的球头钉的头部配合；环形的工艺槽上方，是主要用于微创手术时导向用的翅片，当临床手术后期，所述的翅片，应在沿所述的工艺槽被折断并移除去。

4.根据权利要求1所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：所述的球头钉，其尾部呈外螺纹，用于植入人的椎体内；其头部呈不完整的球形，顶部设有一个垂直于其轴线的平面，此平面中央，设有一个供旋具配合使用的盲孔，且所述的球头钉，在沿其轴线中，设置有/或不设有(可选)一条供注入骨水泥的主通道，及数条垂直于其轴线的侧向分支通道。

5.根据权利要求4所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：在所述的球头钉顶部的平面上，加工出一条环形槽，所述的弹簧就置于此环形槽内。

6.根据权利要求4述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：所述的球头钉的顶部的平面，过其球心，所述的弹簧，直接置于此平面上。

7.根据权利要求1所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：所述的弹簧的下端面，抵压在所述的球头钉的头部的平面上，或环形槽内；所述的弹簧的上端面，在自然状态下，应高于所述的钉座上的U形通槽的底部；而在所述的连接棒置入的状态下，所述的弹簧的上端面，可直接向上抵住所述的连接棒的圆柱面。

8.根据权利要求1所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：设置一个垫块，代换所述的弹簧，所述的垫块的下底面呈内凹球面，连同所述的钉座的内腔的底部的凹球面，共同形成对所述的球头钉的头部的柔性约束。

9.根据权利要求3所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于：在所述的钉座的最下方的内球面与所述的球头钉的头部相配合、相接触的一对运动副之间，实施了如表面处理，调质改性，增加涂层等抗磨损措施。

10.根据权利要求9所述的微创用微动态椎弓根钉，其特征在于，所述的抗磨损措施，为一个选用耐摩擦材料加工而成的隔离衫套。