CN1092637A - 用于通过后方趋近和利用器械螺丝校正脊椎前移的腰骶骨接合器械 - Google Patents

Abstract

一种校正脊椎前移的腰骶骨接合器械，对每一腰 椎骨配两个上带两不同螺纹而一螺纹拧入椎弓的螺 钉，还具有两分别通过设有夹紧装置的连接件固定到 螺钉上的杆。拧入椎弓的螺纹段通过其一端的环状 台肩止靠着连接件底面，该台肩通过一光滑段与露在 外面的螺纹段分开。此器械可使滑移椎骨回位并朝 所需方向转动，转位矫正动作过程可缓慢地进行并可 进行控制，使外科医生可在两个移动过程中使滑移椎 骨相对于相邻椎骨实现非常准确的复位。

Description

本发明涉及用于校正脊椎前移的腰部骨接合器械。

已知脊椎前移实质上是一节椎骨相对于它的下面的相邻椎骨的向前移动。在理论上，任何一节椎骨都可能受到损伤，但最令人担心的是第五节和第四节腰椎。

妇女或年轻女孩比男人更易受损伤，椎骨前移通常可划分为五类：发育异常、峡式（isthmian）、外伤、退化和病理性。

它的严重程度是用所述被移动的椎骨相对于它的下方相邻椎骨所移开的距离来度量的。

分四期：

一期为移动距离为该椎骨体的前后尺寸的四分之一。

四期为对应于该椎骨体完全移开。

二期和三期介乎于以上两期之间。

迄今为止，尽管有某些用于治疗脊椎前移的外科手术技术，或者是通过对滑动的椎骨进行直接牵引，或者是用螺钉将这一滑动的椎骨的椎弓根加以固定，但对于出现严重的脊椎前移时的各种情况来说，其减弱脊椎前移的作用总是不能令人满意。

对于具有长期的腰痛或坐骨神经痛既往史、出现椎管狭窄、马尾压迫或下邻运动原损伤的迹象的那些人，或所患脊椎前移迅速地向第3和第4期发展的那些人来说，外科手术的确是需要的。

通常，在外科手术中可能需要进行前部或后部椎骨融合术，用于为后部结构减压的椎板切除术以及切除位于松解区域的纤维性组织的肥大团块。

在峡部脊椎前移情况，双侧峡部松解容易伴随有相当多的与形成神经根有关的假关节。在脊椎前移区域的盘形状态有时需要一种神经根造影评估或椎间盘造影评估。在椎管狭窄情况，非融合减压可能是一种外科手术。

实际上，一种有效的矫形外科手术在于使椎骨不仅回复到脊柱的轴线上，而且还要使其回复到相对于相邻椎骨的尽可能正确的位置上。在整个一段时间内，或在它的移动过程中，这节椎骨实际上可能已受到横向猛推，这种猛推使这块椎骨绕枢轴水平旋转达到一定的程度，因此该椎骨的正确复位自然意味着它向后回复并且往回转。

人们已经做过若干种尝试以校正脊椎前移，例如利用一些由二个用一块横板相互连接起来的植入螺钉（Pedicular        screw）构成的装置，所述横板通过将一个压在该横板上的螺母拧紧，借助于移动所涉及的椎骨、使其与相邻的椎骨对准的方式单独地发挥作用。

这样，在法国专利2615095（8706864）中公开的那种装置应用了两根借助于植入螺钉沿纵向固定在脊柱中的杆，其中每一根杆都用作两个具有双螺纹的与待校正椎骨相连接的螺钉的支撑器件。这两个双螺纹螺钉被一块构成一块双植入器件基板（bipedicular        base）的刚性板沿横向连接起来。正是这块横板，由于带有一个用于接受牵引钳装置的中心孔，允许用来操纵待校正椎骨。

事实上，这样的一种装置还不能按照一种令人十分满意的方式发挥作用，而经验表明，该板的中央部分的牵引作用为有效起见不得不使待校正的椎骨向后回复得非常快。此外如果这块椎骨必须转位矫正的话，业已发现，这种板的存在由于在这同时减少了该椎骨的某种程度的回复这一事实而易于阻止所需要的转位矫正作用。

现在，外科手术经验业已揭示出，理想的情况是通过单独调节所述双螺纹螺钉中的每一个缓慢地对所述椎骨施加作用，以便外科医师可以针对他的椎骨转位矫正手术和/或回复手术的具体情况逐渐地加以调节。

此外，这样一种装置，由于它的构件数量太多（这进一步增加了在外科手术过程中外科医生所要遭遇到的安装方向的困难）而相当的复杂并且成本相当高。特别是就所述双螺纹螺钉而论，除去它长而且产生成本高之外，将它植入椎弓根中也并不方便。

进一步讲，这种双螺纹螺钉要受到极高的剪切应力，这主要是在该器材校正器的结合部或在该螺钉螺纹的上部。

本发明的一个任务是提供一种用于校正脊椎前移的腰椎骨接合，术器械，这种器械允许使椎骨向后部回复并且随枢轴在所要求的方向上转动。本发明的另一个任务是提供一种双螺纹植入螺钉，这种螺钉设置得足以克服前面所述的各种缺陷而又允许较该领域里的已知的螺钉更为廉价地大批量生产，而已知的那些螺钉只能小规模地生产。

根据本发明的骨接合术器械对每节腰椎骨来说包括二根植入双螺纹螺钉（它的一条螺纹对应于该螺钉在椎弓根上的穿透部位）、二根带有粗糙表面的杆（这两根杆分别与一根植入螺钉结合并通过若干带有用于夹住该杆的部件的连接部件与后者相连接）。

根据本发明，每一个连接部件是一个片，而与椎弓根中该螺钉的穿透区域相对应的螺钉螺纹终止于一个环形肩状物，所述连接部件就压在这个肩状物上。

借助于这一器械所发挥的转位矫正作用的优点在于这可以缓慢地进行，并且在这些运动中具有一定数量的应照物，从而在整体上在两个运动中提供该椎骨相对于它的相邻椎骨的好的复位精度。

进一步讲，设置一个横向的肩状物（该螺钉的用来穿透椎弓根的部分的螺钉螺纹沿切线方向逐渐消失于所述肩状物）在该区域提供一种抗剪切应力的加强作用或加固作用。该连续的圆周肩状物还可以用作一个附加另件的支撑物。

根据本发明的特殊性质，该螺钉用来穿透椎弓根的那部分的外侧的螺钉螺纹的端部由一根车有螺纹的适合于与一个辅助的螺纹拧紧装置相配合的螺杆继续延伸。

根据本发明的器械包括一个用来将所述植入双螺纹螺钉拧紧的辅助装置，这个装置压在所述螺钉的螺纹延伸部分上。这个辅助装置由一根带有一个端部夹具的杆构成，并且包括一个管状端部（所述的管状端部被设置用来允许插入该双螺纹螺钉的操作部分），具有一个远离夹具的、朝向该夹具逐渐变细的锥形自由端部分，并且带有至少一条纵向狭缝。这一辅助装置还进一步包括一个可在该杆上自由滑动的管，这个管的用途在于包围并夹住它的管状端部的圆锥形端部，目的在于将该管状端部夹紧在该植入螺钉的操作部分之上。

利用这种辅助装置，该有作用的螺钉螺纹的长度几乎完全被包在该管状端部之中并在第二个管包围着该管状端部的圆锥形部分时，由于该第二管的作用而被夹紧。在该椎弓根中提供了一个预先加工的孔之后，外科医师就可以按这种方式很容易地用螺钉将该双螺纹螺钉定位。

本发明的其他的特征和优点借助参考附图（这些附图通过一些非限定的例子介绍了本发明的二个实施例）从以下说明中将显示的更为清楚。

在这些附图中

图1是从安装在第一腰椎骨和骶骨上的根据本发明的腰椎骨接合术器械的上方看去的透视图。

图2是图1所示的器械的局部透视图。

图3是图1和图2所示的器械的局部拆开的横向正视图。

图4是按较大比例绘出的植入双螺纹螺钉的正视图，该植入双螺纹螺钉是图1至3中所示的器械的零件。

图5是用于安装图4所示的植入螺钉的辅助装置的一个实施例的透视图。

图6是按较大比例绘制的处于骨接合杆和该螺钉之间的连接部件的另一个实施例的透视图。

图7是沿图6的7-7线所取的剖视图。

图1至3中所示的腰椎骨接合术的器械适用于通过后部逼近的方式来校正脊椎前移。

对于每一块待校正的腰椎骨（例如椎骨L5）来说，它包括两根植入螺钉1，螺钉1具有两条螺纹，两个圆柱形杆2[最好是两根具有沿相关腰椎区段（在图1所示的组件中的脊椎骨L5、L4和骶骨S）的纵向延伸的粗糙表面或压花表面的所谓Cotrel型杆]，用于将每一根植入螺钉1与相邻杆2连接起来的连接部件3，用于将杆2固定到脊椎骨L4上和骶骨S上的植入螺钉4以及用于提供这些杆之间的横向连接作用的装置5。所有这些部件（植入螺钉1和连接部件3除外）本身都是已知的，因此无需作具体说明。

当沿横向看时，每一连接部件3具有基本上是L形的轮廓，由一个其中带有一个用于接纳杆2的穿透通道10的放大了的基板3a构成并具有一个轴线X-X。这部分3a在一侧具有一圆柱形表面，而在另一侧为一平的表面，并且通过一薄的部分3b得以延伸。后者具有二个平行的平的表面并且带有一个用作植入螺钉1的通道的孔7。孔7由一个圆筒形中心部分构成，这个圆筒形中心部分具有一条在每一侧由开口在两平行表面上的两个圆锥形部分7b、7c延伸出去的轴线Z-Z。这两个圆锥形部分的锥度使得它能允许螺钉11的轴线相对于Z-Z轴线大约倾斜±15°，这条轴线的角度的上下限对应于轴线Y-Y和Y′-Y′（图7）。攻丝的孔6沿横向开在孔或通道10上并接纳一根用于沿径向夹紧杆2的螺钉20。远离通道10的部件3的表面3c完全是平的。

部件3构成了用于固定杆2的装置和用于拧紧螺钉1的装置。螺钉1和杆2的轴线间的距离随对象而变化，使得外科医师可以选择最合适的部件3。

每一根螺钉1由它的尖端8算起包括一个第一螺纹部分9（它延伸达到螺钉1在椎弓根中的穿透长度）和一个第二螺纹部分11（它处于在椎弓根中的穿透区域之外并被称为“操作部分”）。在远离螺纹部分9的一侧，操作部分11由一个经过仿形切削加工的端部12继续延伸，这端部12例如是由二个适合于允许借助于一个辅助装置14（图5）将双螺纹螺钉1夹住并将其拧紧的平台面13构成，所述辅助装置将在下面加以说明。

在远离经过仿形切削加工的端部12的那一端，螺钉的车有螺纹的操作部分11由一个终止于构成螺钉的螺纹部分9的端部的连续的圆周形肩状物16的短而光滑的区域15延伸，这个肩状物16紧靠部件3距螺钉的车有螺纹的部分11最远的平的表面，因此螺钉1不可能穿过部件3。

这一螺纹部分的螺纹18邻近肩状物16，而靠近肩状物16的螺纹21的深度逐渐减少，直到它沿切线方向与接近肩形物16的圆柱形部分合并或逐渐消失于所述圆柱形部分，这一部分形成了在这一位置的螺钉的加固区。该肩形物16可以作用一个装置一个组合连接部件3的支撑物。

螺钉1的操作部分11是由一种小螺距（例如介于0.5和2mm之间，最好是介于0.8和1mm之间）的金属螺纹构成，适合于安装螺母23以便将连接部件3紧紧压靠在肩形物16上。

这个器械具有如下优点：

连接件3按单片方式制造这样一个事实不仅使这种元件的制造成本较低，而且还减化了外科医师定位这种元件的操作，以上这些优点提高了具有粗糙表面的杆2与植入螺钉1之间的连接强度。

如前面所说明的那样，植入双螺纹螺钉1要受到多种起因所带来的很高的机械应力;它必须在相当长的一段时间内耐受这些各种各样的应力，其时间长短则取决于每一个患者不同的情况。因此，螺钉1必须在外科手术过程中安装起来尽可能地简单，但还必须在手术过程中或手术之后具有耐受所有这些力的足够的强度。目前，由于迄今为止一直使用该植入螺钉，人们业已发现断裂通常是出现在两螺纹之间的区域。本发明是通过使用于锚定在椎弓根中的螺纹18终止于基本上相切的区域22的方式来对这种情况加以补救。因此，螺纹18并不“开”到用于支撑连接元件3的肩状物16，并因此确保这一肩状物16具有一连续的圆周并且有足够的支撑厚度。因此这一支撑厚度提供了抵抗传递给连接部件3并因此由后者所产生的各种力的最大机械阻力。

该锚定螺纹18的这一结构特征所表现出的另一个优点是：当希望借助于延伸到该椎骨的相对一侧的表面并使螺纹长度相当于穿过该椎骨的通孔长度来实现双表面锚定时，可以使外科医师得知该螺纹的理想的最终位置。该螺纹终止于它的上部实际上构成了信号，指示外科医师必须立刻施加一较强扭力矩。而后，他必须停止拧紧螺钉。

由于提供了仿形切削加工端部12，用辅助装置14的啮合植入螺钉1就不再如在所述的专利2615095中所描述的那样是在该螺钉的中心区域，而是在螺钉的自由端，这一端部可以采用加工在一个光滑的端部或者是一个加工有螺纹的端部的二平台13的形式，以便可以使辅助装置14可以对该螺钉施加作用。

这一辅助装置包括一带有管状端部25的杆24，并且在其另一端还有一个把手26。管状部分的尺寸要使得能够将螺钉1的操作部分11插入其中，并且辅助装置14最后还要包括一个管或套筒27来完善其功能，所述管或套筒27与杆24同轴并可在杆24上滑动，以便能在其移动端将管状部分25围住。

管状部分25带有起始于其自由端的几条纵向窄缝，例如象所描述的那样是3条，它们沿区域25的一部分长度延伸，管状部分25的自由端部分29是圆锥形的并沿朝向手柄26的方向逐渐收缩。在窄缝28的另一端，在距这些窄缝一定距离处，具有一个与该螺钉的仿形切削加工端部12相配合的空心的轮廓（例如，如图5所示那样是二个其纵向表面相互平行的平面31）。这两个平面31适合于接纳螺钉1的相应的平面13并在将操作部分11插入管状部分25中之后将螺钉1锁定1以不使它转动。在朝向圆锥形端部29的方向上，平面31随用于接纳螺钉1的操作部分11的纵向槽32延伸。最后，为了能用目视检查仿形切削加工端部12在平面31上的位置，管状部分25带有一个开在该平面区中的横向窗口33。

当操作部分11被插入管状部分25、其端部12被锁定在两平面31之间不能转动时，外科医师将管27沿管部分25滑动，直到使圆锥形部分29夹住操作部分11的周围，于是，收缩部分29构成了用来夹持螺钉1的夹头。这两个平面构成了用于防止植入螺钉1在辅助装置14中的反转。辅助装置14还用来拧紧螺母23，将螺钉1夹紧在连接元件3之中。在其端部29带有用于与这一螺母23啮合的相应的槽。

刚刚所描述的器械是按以下方式来使用。

在将支撑杆2[例如已知的Cotrel杆（注册商标）]放入一定位置之前，外科医生利用他的辅助装置14将双螺纹螺钉1适当地锚定在待校正的椎骨L5的两个椎弓根的每一个之上。接着将支撑杆2固定在邻近的椎骨上，或者如在图1所示的实施例中那样锚定在骶骨S和椎骨L4上。而后，他利用径向紧固螺钉20将连接元件3牢固地固定在杆2之上（图1）。

在此阶段，那两个横向连接杆5还没有安装上。为了校正椎骨L5，也就是说使它向后复位（脊椎前移）和/或对它进行转位矫形，外科医师要利用一个辅助装置，最好是利用两个辅助装置拧紧紧固连接元件3的螺母23，两个辅助装置的每一个分别罩在这两个螺钉1的两个螺母23中的一个之上。现在，外科医师可随意操作，如果需要的话，他可以更多地拧紧两个螺母23当中的一个而较少地拧紧另一个，这要看他希望让椎骨L5向什么方向移动，就如同他可以按照一种完全相同的方式操纵这两个螺母那样。

每次外科医师对两上螺母23之一施加作用时，他通过将螺钉一螺母系统压靠在牢固地连接在支撑杆2上的连接元件3上，沿朝向连接元件3的方向对椎骨L5施加牵引力。当他对单独一个螺母23施加作用时，他还使椎骨L5绕它自身的轴线轻微转动。当他以同样的方式作用于两个螺母时，他就使椎骨L5向后复位。

在所有的情况下，支撑校正螺母23的螺纹11的细小的螺距使得对椎骨的作用循序渐进。当该椎骨最终被定位于外科医师所需要的位置时，外科医生将螺母23以上的双螺纹螺钉1切断。切割该螺杆使螺纹11发生变形，这在其后就防止了螺母23松动。

只有在此刻才能安装与杆2相互连接的横杆5，于是就得到了整个最终器材的矩形平面。

根据本发明的该器械在由医生将它放置在指定位置时要比在所述的法国专利2615095中所述的那种器械更容易，在制造该螺钉时更为廉价并且在使用时更为可靠;它也不再需要位于连接元件3的区域的横向保持板。拧紧植入螺钉1是利用它们的经过仿形切削加工的部分12而不是象前边所述的已有的器械那样利用它们的中心部分，这对于外科医师来说也更为方便。

必须了解，本发明的范围并不打算仅限于所述的这些实施例，而是可以做出各种各样的改进。例如，显而易见，端部12可以具有除所述的之外的任何适当的轮廓，辅助装置14的相应的二个平面31也同样也可以做相应的改进。

同样，在图6中所示的那个可供选择的实施例中，如从横向观察那样，连接元件3可以制作得具有大致是L形的轮廓并按照这样的方式安装：通过将该元件转向相反的方向使得它的平的表面3c（与图3中的螺母23接触）是向下的，以便使它更接近那块相邻的椎骨。

Claims (15)

1、用于通过向后趋近来校正脊椎前移的腰椎骨接合术器械，对于每块腰椎骨在组合系统中包括两个植入螺钉(每一个螺钉具有一条第一螺纹和一条第二螺纹，所述第一螺纹对应在该块椎骨的椎弓根中所述植入螺钉的穿透区域)，两个圆柱形杆(每一个杆与一根对应的植入螺钉相组合)，若干连接元件(每一个连接元件将每一个杆和与该杆相组合的植入螺钉相互连接起来)一个圆环形支撑肩状物(用于将连接元件插在每一根植入螺钉上的所述第一和第二螺纹之间)和若干紧固元件(每一个紧固元件与一个相应的连接元件相组合，用来紧固相应的杆；每根植入螺钉的所述第一螺纹终止于所述肩状物，而所述肩状物由一个光滑的部分将其与在所述椎弓根中所述第一螺纹的所述穿透区域之外的所述第二螺纹分隔开)。

2、根据权利要求1所述的器械，其特征在于每一连接元件具有大体上是L形的轮廓和平的表面，并且当该器械被放置在指定位置时是按照这样的方式加以安装，使得所述平的表面放置得尽可能地接近相邻的椎骨。

3、根据权利要求1所述的器械，其特征在于每一连接元件具有大体上是L形的轮廓和平的表面，并且当该器械被放置在指定位置时是按照这样的方式加以安装，使得所述平的表面与该相邻的椎骨隔离开。

4、根据权利要求1所述的器械，其特征在于每一连接元件具有两个相对的平的表面，并且带有一个用来接纳相应的植入螺钉的孔，所述孔具有一个在其两端延伸有二个圆锥形部分的圆筒形中心部分，每一个圆锥形部分的出口开在所述连接元件的两个所述平行表面中与该出口相应的一个表面之上。

5、根据权利要求1所述的器械，其特征在于包括一个用来与一种辅助的拧紧装置协同操作的在所述第二螺纹的远离每一植入螺钉的所述肩状物的一端的一个经过仿形切削加工的端部。

6、根据权利要求1所述的器械，其特征在于每一条第二螺纹具有一种大体上为0.5至2mm的螺距。

7、根据权利要求1所述的器械，其特征在于每一条第二螺纹具有0.8至1mm的螺距。

8、根据权利要求5所述的器械，其特征在于与一种辅助装置相组合，用来利用每一根植入螺钉的一部分（被称为操作部分）在所述椎弓根中的所述植入螺钉的所述穿透区域之外拧紧每一根植入螺钉;所述辅助装置包括一个带有端部手柄和一个管状端部（所述管状端部被安排得可以允许将相应的植入螺钉的所述操作部分插入其中，具有一个远离所述手柄的并在朝向所述手柄的方向上逐渐收缩的圆锥形自由端部分，并且限定至少一条纵向窄缝）的杆和以可自由滑动的方式安装在所述装置的所述杆上、以便能包围住并夹紧所述管状部分的所述圆锥形自由端、结果使得所述管状部分能夹紧所述植入螺钉的所述操作部分的套管。

9、根据权利要求5所述的器械，其特征在于与一种辅助装置相组合，用来利用每一根植入螺钉的一部分（被称为操作部分）在所述椎弓根中的所述植入螺钉的所述穿透区域之外拧紧每一根植入螺钉;所述辅助装置包括一个带有端部手柄和一个管状端部（所述管状端部被安排得可以允许将相应的植入螺钉的所述操作部分插入其中，具有一个远离所述手柄的并在朝向所述手柄的方向上逐渐收缩的圆锥形自由端部分，并且限定至少一条纵向窄缝）的杆和以可自由滑动的方式安装在所述装置的所述杆上、以便能包围住并夹紧用于夹紧和紧固螺母的所述管状端部的所述圆锥形自由端部分的管套。

10、根据权利要求9所述的器械，其特征在于所述辅助装置包括位于所述管状端部之中和所述圆锥形自由端之后的一个空心的轮廓，该轮廓与所述植入螺钉的所述经过仿形切削加工的端部相匹配，以防止所述植入螺钉相对于所述管状端部转动。

11、根据权利要求10所述的器械，其特征在于所述空心的轮廓限定了两个具有平行表面的平面，并且所述植入螺钉的所述经过仿形切削加工的端部限定了两个与所述空心轮廓的所述两平面相协作的具有两个平行表面的平台。

12、根据权利要求10所述的器械，其特征在于所述空心轮廓在朝向所述圆锥形自由端的方向上被一用于容纳所述植入螺钉的所述第二螺纹部分的纵向空腔继续延伸。

13、根据权利要求10所述的器械，其特征在于包括一个位于所述空心轮廓区域中的所述管状端部中的横向的窗口，用于用肉眼检查所述植入螺钉与所述空心轮廓的啮合，以防止相对转动。

14、用于一种骨接合术器械的植入螺钉，包括一个第一螺纹、一个第二螺纹以及被置于所述两螺纹之间，用于支撑所述器械的一个连接元件形成部分的横向肩状物，所述第一螺纹用于拧入一块椎骨的椎弓根中并具有一条沿切线方向逐渐消失在所述横向肩状物的圆柱状部分的终端螺纹螺旋线。

15、准备用于一个骨接合术器械、用来拧植入螺钉的辅助装置，该植入螺钉形成了所述器械的一部分并且包括用来拧入一块椎骨的椎弓根中的一个第一螺钉和构成一个操作部分的一个第二螺钉，所说的辅助装置包括一个具有一个管状端部并终止于一个端部手柄的杆，所述管状端部的尺寸使得能够允许将所述植入螺钉的所述操作部分插入其中，所述管状端部具有一个远离所述手柄的、在朝向手柄的方向上逐渐收缩的圆锥形自由端部分和至少一条纵向窄缝，所说的辅助装置还包括一个套管，所述套管以可自由滑动的方式安装在所述辅助装置的所述杆上，其用途在于包围并夹住所述管状端部的圆锥形端部并使管状端部夹住所述植入螺钉的所述操作部分。

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