CN108969163A - 一种零切迹融合器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种零切迹融合器装置，设有融合器、固定板以及锁定螺钉。所述融合器为方形，中部设有一贯通的植骨腔，其特征在于融合器前端两侧设有两个中心对称的键槽形孔，前端面中心为圆形通孔，与固定板相连；融合器和固定板上下侧面上设有金字塔型齿；融合器尾端安装用于标记的显影针。固定板上螺钉孔与融合器前端的圆弧光滑过渡，植入锁定螺钉可以顺利通过。

Description

一种零切迹融合器装置

技术领域

本发明涉及脊柱椎间植入物领域，具体涉及一种新型的椎间零切迹融合器装置。

背景技术

颈椎前路椎间切除减压术是现有技术中颈椎外科常规手术，因其手术创伤小、安全性高、效果好，已经成为治疗颈椎病的常用手段。在进行颈椎前路椎间切除减压术时，将融合器植入椎间，通过颈椎前路钢板经螺钉固定在与融合器相邻的上下两块椎体上，将融合器定位。

现有技术的一种例子如图1所示，其中融合器200设置上下块椎体之间；颈椎前路钢板100经螺钉110固定在与融合器200相邻的上下两块椎体上；通过颈椎前路钢板100与所述融合器200的配合实现所述融合器的定位。这样，将整套装置固定在椎体之上，并与颈椎融合，从而达到治疗颈椎病的目的。

但是现有技术中的上述方案中使用的颈椎前路钢板100固定位置在椎体前方和食管后方，钢板或多或少突出于椎体的外表面设置，因此钢板的切迹容易对食管等与颈椎相邻的组织造成不同程度的压迫和影响，术后部分患者出现吞咽困难，这种症状在采用多阶段固定的患者中发生的频率更多，影响也更为明显，轻者影响患者的正常生活，重者并发食道瘘甚至因此导致死亡。

为了克服上述缺陷，降低钢板的切迹与食道发生压迫的影响，现有技术中也出现了多种零切迹融合器装置，通过整合在一起的固定板以及融合器与上下椎体固定，从而实现颈椎前路椎间切除减压的功能。例如图2所示的一种整合了固定板的融合器装置，通过将固定板设置在融合器的前端面上，整合了固定板和融合器的功能，这样就能够减轻固定板对于食道的影响。但是现有技术中的这种融合器与固定板的固定操作复杂，有的通过外部的卡合，有的则通过螺钉固定，还有的通过多种配合面的方式来实现，现有技术中的这种融合器装置，一方面由于固定装置需要占用大量的空间，造成融合器的植骨腔体积较小，不利于融合器的融合效果，另一方面，由于固定板和融合器的组合较为复杂，并不利于实际操作。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种零切迹融合器装置，其能够简化操融合器和固定板之间的固定过程，以及融合器装置与椎体之间的固定过程，并且提高他们之间定位和固定的可靠性，在此基础上还能够提供更加宽阔的融合器内部植骨腔空间。

为了解决上述问题，本专利提供的技术方案包括：

一种零切迹融合器装置，包括融合器、固定板以及锁定螺钉；其特征在于：

所述固定板设置在所述融合器的前端并与所述融合器固定连接；固定板和融合器上下端面均为大致平面的结构；所述固定板包括基座、连接片、中心圆柱；所述基座位于所述融合器的前端，所述基座的整体基本上封闭，所述基座的水平方向切面整体呈弓形，所述弓形基座具有明显的厚度，并且具有流线形向前凸出的前端面以及平坦的后端面，所述固定板的后端面与所述融合器的前端面接合所述弓形的；所述基座后表面的左右两侧，对称设置有从所述基座后端面向后延伸的两组连接片；所述连接片包括弹性臂和卡头，所述弹性臂基本上是直线，从所述基座的后表面向后延伸，所述弹性臂接收左右方向挤压力时具有弹性变形的能力，并在挤压力减小或消失后,具有恢复原状的弹性；在所述弹性臂的后侧端部设置有向左右两侧的外部凸起的卡头；所述融合器的左右侧壁内均设置有插槽，左侧侧边上两插槽外侧壁之间的距离小于所述卡头外侧之间的距离，当所述固定板上的所述弹性臂插入到所述插槽中时，所述卡头在所述插槽壁的挤压下，挤压所述弹性臂，使其产生形变；所述卡槽的切面与所述卡头的切面形状相配；所述插槽设置在所述融合器的侧壁内，从所述融合器的前表面向后延伸预定的距离，并且在左右两侧的所述卡槽中分别设置洞穿所述融合器左右两侧外表面的通孔，当所述卡头运动到所述通孔处时，由于受到的向内的挤压力消失，因此所述卡头弹性卡入到所述通孔中，所述通孔的尺寸与所述卡头的形状尺寸相吻合，当所述卡头卡入到所述通孔中时，恰好填平整个通孔；所述融合器的中央为植骨腔，所述植骨腔的体积占所述融合器总体体积的50％以上，所述植骨腔的前壁内侧以及侧壁靠近所述前壁位置内侧形成有加厚部，这样整个植骨腔就形成为上端前后方向宽度大、左右方向长度大，下端前后方向宽度小、左右长度方向也小的T形；所述锁定螺钉孔与所述锁定螺钉配合，将所述零切迹融合器装置整体植入到颈椎体上；所述锁定螺钉孔包括两个通孔，其分别设置在所述零切迹融合器装置的左右两部分，分别为左锁定螺钉孔和右锁定螺钉孔；每个锁定螺钉孔贯穿所述固定件以及所述融合器设置，两个所述锁定螺钉孔的轴线与融合器横向平面的夹角为35°和-35°，即所述螺钉孔倾斜35°角设置在所述固定板和融合器上。两个所述锁定螺钉孔的轴线与融合器纵向平面的夹角为5°和-5°。

优选地，L1为两连接片内侧距离，L2为连接片外侧距离，L3为两键槽型孔外测距离，L4为两键槽型孔内侧距离，L1>L4,L2>L3。

优选地，固定板和融合器上下端面均为大致平面的结构，在所述融合器的上下平面上均匀设有金字塔型齿、在所述固定板的上下平面上均匀设置有金字塔形齿。

本专利通过设置特定的固定板和融合器定位固定的方式，减小了固定板和融合器固定结构所占用的空间，并且提高了固定的强度，并且固定的位置和结构与椎体的形状相吻合，从而在融合器内部设置较大的植骨腔，提高了装置操作的方便性，稳定性和融合的适性。

附图说明

图1是现有技术中分体的固定板和融合器的状态示意图。

图2是现有技术中一体的固定板和融合器的结构示意图。

图3是本发明的融合器装置的结构图。

图4是本专利的融合器装置植入到椎体中的示意图。

图5、6、7、8是本专利的固定板的结构图。

图9、10、11是本专利的融合器的结构图。

图12是本发明的锁紧螺钉安装结构图。

图13是本发明的卡圈结构图。

具体实施方式

下面结合附图，进一步的说明本专利的具体实施方式。

如图4-13所示，本发明提供一种新型零切迹融合器装置，包括固定板1、锁定螺钉2和融合器4；

在本具体实施方式中，所述零切迹融合器装置的安装结构如图3所示，在本具体实施方式中，颈椎前路的方向为前，颈椎后路的方向为后，由此来限定前后方向；前后方向的左右两侧为左右方向，所述左右方向与人体的左右方向相对应；前后方向的上下两侧为上下方向，所述上下方向与人体的上下方向相对应。

固定板1和锁定螺钉2由Ti6Al4V材料制成，融合器4由弹性模量更接近人体骨的PEEK(聚醚醚酮)材料制成，金属制作的固定板具有较高的强度，从而满足固定的需要，从而有助于与椎体融合。金属融合器4中还装有用于标记的显影针3，用于表示所述零切迹融合装置位置，从而实现安装到位后所述融合器装置在所述椎体上零切迹。

所述固定板1设置在所述融合器4的前端并与所述融合器4固定连接。固定板1和融合器上下端面均为大致平面的结构，在所述融合器的上下平面7上均匀设有金字塔型齿6、在所述固定板的上下平面上均匀设置有金字塔形齿15。金字塔型齿的结构整体呈现金字塔的形状，金字塔的底面设置在所述固定板或者是融合器的上下表面上，金字塔的尖端远离所述固定板或者所述融合器设置。因为金字塔由于底面是正方形因此便于均匀分布；并且金字塔的各个侧面都是三角形，所以在同等空间占用下，具有更加稳定的支撑强度。这样，当所述零切迹融合器装置植入到椎体之间时，所述融合器上下两侧面的金字塔形齿的尖端分别与上下两端的椎体接触，能够提供可靠的初始固定作用，便于后续的操作；当所述融合器与颈椎固定后，所述金字塔形齿由于结构强度较高，并且具有一定的把持力，可以起到辅助固定所述融合器与所述椎体的作用，并能够承受足够的压力而不至于变形或损坏。

在本具体实施方式中，所述固定板的外表面具有与所述融合器外面整体相吻合的轮廓，即在所述固定板与所述融合器的所有接合的外表面，其结合的尺寸和形状均基本相同，这样当所述固定板与所述融合器组装在一起时，整个装置，即零切迹融合器装置表面呈现较为光滑的状态，这有利于所述装置在植入到人体之后与人体的骨骼以及与颈椎邻近的器官组织之间不容易产生干扰。提高安全性。

所述固定板1包括基座、连接片、中心圆柱等结构。所述基座位于所述融合器4的前端，所述基座的整体基本上封闭，如图5所示，所述基座的的水平方向切面(即包含了前后方向和左右方向的面)整体呈弓形，不同于现有技术中的片状或者是板状的固定座，所述弓形基座具有明显的厚度，并且具有流线形向前凸出的前端面以及平坦的后端面，所述后端与所述融合器4的前端面接合这样不必设置异形的固定板与融合器的配合端面，从而有利于增加所述融合器的内设置植骨腔的空间。所述弓形的所述基座在前后方向具有较厚的3.74mm的厚度，能够保证基座的强度，无论是在从前侧向所述固定板施力还是从后侧亦或是从左右两侧向所述固定板施力弓形结构都能够比平板状或者圆弧状结构保持较为稳定的物理性质；同时，弓形结构的外表面较为平滑，相较于长方体或者类似具有棱角的形状而言，其一方面占用的空间更小、另一方面平滑的外表面与颈椎的外周面或者周围毗邻的组织之间的配合性也更好。

所述基座后表面的左右两侧，对称设置有从所述基座后端面向后延伸的两组连接片。所述连接片包括弹性臂和卡头，所述弹性臂基本上是直线，从所述基座的后表面向后延伸，所述弹性臂接收左右方向挤压力时具有弹性变形的能力，并在挤压力减小或消失后,具有恢复原状的弹性。在所述弹性臂的后侧端部设置有向左右两侧的外部凸起的卡头16。

所述融合器的左右侧壁内均设置有插槽8，左侧侧边上两插槽外侧壁之间的距离小于所述卡头外侧之间的距离，这样当所述固定板上的所述弹性臂插入到所述插槽中时，所述卡头在所述插槽壁的挤压下，挤压所述弹性臂，使其产生形变。此外，所述卡槽的切面与所述卡头的切面形状相配，这样通过将所述卡头插入到卡槽中的过程还实现了所述固定板和所述融合器之间的定位。由于两侧均设置有卡槽和卡头，因此这种定位已经具备较为严格的限制，产品出厂时以这种类似插销配合的配合方式组装在一起，使用时避免了手术中使用其他额外的手术器械对准，降低了手术的复杂程度。

所述插槽设置在所述融合器的侧壁内，从所述融合器的前表面向后延伸预定的距离，并且在所述卡槽中设置洞穿所述融合器左右两侧外表面的通孔5，当所述卡头运动到所述通孔处时，由于受到的向内的挤压力消失，因此所述卡头弹性卡入到所述通孔中，所述通孔的尺寸与所述卡头的形状尺寸相吻合，当所述卡头卡入到所述通孔中时，恰好填平整个通孔。这样不仅能够方便且有效地定位并固定所述固定板与所述融合器，而且能够保持整个零切迹融合器装置外表面的基本光滑和平整。相比于现有技术中的螺钉定位或者是外卡式的卡槽固定，本具体实施方式中的这种方式一方面能够保持整个装置外表面的光滑程度，另一方面由于在两侧都需要准确地卡入，因此更加精确地限定了所述固定板与所述融合器之间的位置，并且只需要进行一个插入的操作就可以实现准确的定位，大大简化了操作的难度。

如图8至图11所示，L1为两连接片内侧距离，L2为连接片外侧距离，L3为两键槽型孔外测距离，L4为两键槽型孔内侧距离，固定板和融合器之间的连接方式为向内侧挤压两连接片使其发生变形，在到达长条型孔位置后，连接片恢复形变向外弹出，连接片上的齿勾卡入融合器上的长条形孔内，从而起到牢固连接的目的。从尺寸上来说,L1>L4,L2>L3,因此装入的过程中需要压紧连接片。

进一步地，在本具体实施方式中，所述固定板1的后表面中部设置有固定定位圆柱17，在所述融合器的前端面设置有固定定位圆孔10，所述圆柱插入到所述圆孔的至少一部分中，实现在中部位置所述固定板与所述融合器的定位，这样不仅有两侧的弹性臂凸起定位固定，中部也实现了固定定位，进一步增加了所述固定板与所述融合器之间的定位精度和固定强度。同时，一中心螺纹孔贯穿所述圆柱与所述圆孔的中心设置，通过将螺钉或者螺栓拧入所述中心螺纹孔，稳定固定所述固定板与所述融合器。

本具体实施方式中，采用如上的左侧、右侧和中间的定位固定方式，并且三处定位固定位置在前后方向上也有前后的区别，这样就在三个点固定了所述固定板与所述融合器。并且由于本专利中采用了三个点区域的固定，而不是面固定或者是其它的固定方式，总体而言固定结构占用的空间小，为提供更大的植骨腔带来了方便。需要指出的是，这三个位置的固定方式是相辅相成的，并不能割裂来看待，只有采用上述左右点固定并且中部点固定的方式才能兼顾固定、定位和植骨腔，起到了单个固定方式叠加所达到的预料不到的技术效果。

此外，由于采用在所述融合器的侧壁内部开设较小的槽前后方向槽的固定方式，实质上对所述融合器的侧壁强度影响较小，因此相对于现有技术而言，本具体实施方式中的融合器4外壁需要较小的厚度：范围为1.5mm至3mm，在同样的外部尺寸下，通过本具体实施方式的融合器，能够显著提高融合器中植骨腔11的体积比例，例如在本具体实施方式中植骨腔的体积比可以达到50％以上。大的植骨腔截面积占比可以增加骨填充量，促进骨长入。

进一步地，本发明中融合器4植骨腔11形状如图3所示，在本具体实施方式中，所述植骨腔的前壁内侧以及侧壁靠近所述前壁位置内侧形成有加厚部12，这样整个植骨腔就形成为上端前后方向宽度大、左右方向长度大，下端前后方向宽度小、左右长度方向也小的T形。加厚部12的一方面加厚了所述固定板与所述融合器接触的面的强度，另一方面加厚了所述插槽8位置的强度，由于这两个位置都是容易受力的部位，因此通过这种加厚能够提高整个装置的强度，特别是融合器的强度；并且该植骨腔的形状，与正常生长的颈椎截面形状较为相似，虽然有加厚部位，但是并不影响骨骼长入的空间，因此这种加厚空间的设计即利用了本具体实施方式中的固定位置的特点(也可以说固定位置和方案的设计考虑了颈椎的形状特性)，同时也利用了颈椎的形状特点，从而在固定、融合两个方面具有突出的实质性特点和显著的进步。

本发明的零切迹融合器装置还包括锁定螺钉孔和锁定螺钉2，所述锁定孔一部分位于所述固定板中为通孔14，另一部分位于所述融合器中，为弧形槽13，所述锁定螺钉孔与所述锁定螺钉配合，将所述零切迹融合器装置整体植入到颈椎体上。如图3所示，所述锁定螺钉孔包括两个通孔，其分别设置在所述零切迹融合器装置的左右两部分，分别为左锁定螺钉孔和右锁定螺钉孔。每个锁定螺钉孔贯穿所述固定件以及所述融合器设置，两个所述锁定螺钉孔的轴线与融合器横向平面的夹角为35°和-35°，即所述螺钉孔倾斜35°角设置在所述固定板和融合器上。两个所述锁定螺钉孔的轴线与融合器纵向平面的夹角为5°和-5°。螺钉植入的所述35°角度是为了保证螺钉的把持力，及螺钉的抗拔出力大；因为锁定螺钉的抗拔出力同旋入螺纹深度成正比，又根据颈椎椎体解剖形状，沿椎体对角线方向螺钉的旋入深度最深，同时综合考虑脊柱椎体的解剖尺寸数据，因此植入角度35°可以使得螺钉植入的深度最佳，为最优的螺钉植入角度。在所述5°角度下，两螺钉间的内聚角角度为10°，可以使得两个螺钉尽量贴合椎体外缘。

本具体实施方式中使用两个螺钉固定相对于现有技术而言，虽然仅仅是两个固定的螺钉，但是由于前述的融合器和固定板的结合，大植骨腔的融合器本身也能够提供较大的把持力，而固定装置上的螺钉与融合器互相配合能够比现有技术中采用两个螺钉的方案起到更好的固定效果，并且由于仅仅采用两个螺钉，比现有技术中采用多个螺钉的方案具有更加便于操作并且对于骨骼损害较小的特点。

进一步地，所述螺钉孔的内壁圆环上设置有一圈卡圈槽9，由于所述螺钉是倾斜设计的，通过选择合适的位置，使得所述卡圈槽9的一部分位于所述固定板上，另一部分位于所述融合器上。这样一方面是为了方便设置卡圈，卡圈的工作原理将在下文中详细描述；另一方面通过卡圈也将固定板与融合器相连，进一步增加了固定板与融合器之间的结构强度和连接的稳定性。

所述锁紧螺钉2的前部为螺帽部，所述锁紧螺钉2的后部位为螺纹部。所述螺纹部上设置有较长的螺纹。所述螺帽部上设置有螺钉卡圈槽，所述螺钉卡圈槽上设置有卡圈19，所述卡圈19的结构如图13所示，其为一个断开的圆环，卡圈19由Ti6Al4V材料制成，卡圈19外径小于卡圈槽9的最大直径大于螺钉孔14的直径，当所述锁定螺钉由所述锁定螺钉孔旋入时，所述卡圈19受到挤压变形从而能够容纳在所述锁定螺钉孔中，当所述卡圈19到达所述卡圈槽9的位置时，由于挤压的力消失，卡圈19弹开并同时卡设在所述卡圈槽9以及所述螺钉卡圈槽中，此时锁定螺钉2的钉帽18完全进入到固定板4的螺钉孔14中；这样就可以标识出所述锁定螺钉旋入到位，锁定螺钉2植入完成。在这种情况下，由于卡圈的阻挡所述锁定螺钉不能被轻易地旋入或者旋出，同时通过推或者拔的方式由于卡圈的前后阻挡几乎不能将所述锁定螺钉从所述螺钉孔中拔出，因此保证植入与融合的稳定性。即，在锁定螺钉2植入过程中，卡圈19和卡圈槽9的起到了限制螺钉植入深度和防退钉的作用。

所述螺钉的螺帽部的前端面上设置有盲孔，所述盲孔的前端是多边形孔，与所述多边形孔相通、位于所述盲孔后端部分的是反向内螺纹孔，反向螺纹孔的内壁上设置有反向螺纹，所述多边形孔用于植入拧入工具，例如拧入螺丝刀，从而将所述锁定螺钉拧入。而设置反向螺纹孔则是因为由于卡圈的存在，正常操作下难以将所述锁定螺钉拧出，通过反向螺纹孔与相应的拧出工具配合可以在拧出时给所述卡圈足够的挤压力，促使所述卡圈压缩，从而将所述紧固螺钉拧出。

在本专利中，进一步地，所述融合器前端还设置有显影针3，在手术过程中，通过融合器前端显影针定位，当显影针位于预定位置时，对应的零切迹融合器装置前端与颈椎前侧基本平齐。这样便于所述融合器装置安装到位，术后患者极大程度的避免了出现吞咽困难等症状颈部舒适安全，不影响正常的生活。

在本具体实施方式中通过上述方式，所述固定板与所述融合器之间通过可靠的固定的方式来定位和固定，因此只需要使用一个装置，两个螺钉就可以实现融合器的固定与融合两个手术操作，提高了操作的便捷性。而且，由于融合器前端固定板与椎体前缘齐平，无外突情况，极大的改善了术后可能的异物感、吞咽困难及对周围组织的干扰。同时，由于结构的独特设计，能够增加固定板与融合器之间的定位稳定和紧固的稳定性并提高操作的便捷性。

Claims (3)

1.一种零切迹融合器装置，包括融合器、固定板以及锁定螺钉；其特征在于：

所述固定板设置在所述融合器的前端并与所述融合器固定连接；固定板和融合器上下端面均为大致平面的结构；

所述固定板包括基座、连接片、中心圆柱；所述基座位于所述融合器的前端，所述基座的整体基本上封闭，所述基座的水平方向切面整体呈弓形，所述弓形基座具有明显的厚度，并且具有流线形向前凸出的前端面以及平坦的后端面，所述固定板的后端面与所述融合器的前端面接合；所述基座后表面的左右两侧，对称设置有从所述基座后端面向后延伸的两组连接片；所述连接片包括弹性臂和卡头，所述弹性臂基本上是直线，从所述基座的后表面向后延伸，所述弹性臂接收左右方向挤压力时具有弹性变形的能力，并在挤压力减小或消失后,具有恢复原状的弹性；在所述弹性臂的后侧端部设置有向左右两侧的外部凸起的卡头；

所述融合器的左右侧壁内均设置有插槽，左侧侧边上两插槽外侧壁之间的距离小于所述卡头外侧之间的距离，当所述固定板上的所述弹性臂插入到所述插槽中时，所述卡头在所述插槽壁的挤压下，挤压所述弹性臂，使其产生形变；所述卡槽的切面与所述卡头的切面形状相配；所述插槽设置在所述融合器的侧壁内，从所述融合器的前表面向后延伸预定的距离，并且在左右两侧的所述卡槽中分别设置洞穿所述融合器左右两侧外表面的通孔，当所述卡头运动到所述通孔处时，由于受到的向内的挤压力消失，因此所述卡头弹性卡入到所述通孔中，所述通孔的尺寸与所述卡头的形状尺寸相吻合，当所述卡头卡入到所述通孔中时，恰好填平整个通孔；

所述融合器的中央为植骨腔，所述植骨腔的体积占所述融合器总体体积的50％以上，所述植骨腔的前壁内侧以及侧壁靠近所述前壁位置内侧形成有加厚部，这样整个植骨腔就形成为上端前后方向宽度大、左右方向长度大，下端前后方向宽度小、左右长度方向也小的T形；

所述锁定螺钉孔与所述锁定螺钉配合，将所述零切迹融合器装置整体植入到颈椎体上；所述锁定螺钉孔包括两个通孔，其分别设置在所述零切迹融合器装置的左右两部分，分别为左锁定螺钉孔和右锁定螺钉孔；每个锁定螺钉孔贯穿所述固定件以及所述融合器设置，两个所述锁定螺钉孔的轴线与融合器横向平面的夹角为35°和-35°，即所述螺钉孔倾斜35°角设置在所述固定板和融合器上。两个所述锁定螺钉孔的轴线与融合器纵向平面的夹角为5°和-5°。

2.根据权利要求1所述的一种零切迹融合器装置，其特征在于，

L1为两连接片内侧距离，L2为连接片外侧距离，L3为两键槽型孔外测距离，L4为两键槽型孔内侧距离，L1>L4,L2>L3。

3.根据权利要求3所述的一种零切迹融合器装置，其特征在于，固定板和融合器上下端面均为大致平面的结构，在所述融合器的上下平面上均匀设有金字塔型齿、在所述固定板的上下平面上均匀设置有金字塔形齿。