CN111419485A - 一种椎间运动保留装置及其定位式植入器械和植入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医学技术领域，特别涉及一种椎间运动保留装置及其定位式植入器械和植入方法，所述定位式植入器械由夹持杆、旋转套筒、握持把手、固定销组成，所述夹持杆贯穿旋转套筒内腔，并与旋转套筒内腔后部螺纹连接在一起，所述夹持杆与所述握持把手通过销连接固定一起，所述旋转套筒转动时，在螺纹传动作用下会沿着夹持杆轴向前进或后退，同时旋转套筒外壁挤压夹持杆夹持臂产生压缩闭合或弹性张开，进而实现夹持器械对椎间运动保留装置的夹持与松开。本发明的植入方法过程一步到位，椎间运动保留装置送到预定植入区后，整个植入器械不需要再额外调整移动，只需转动旋转套筒，就能完成产品植入与释放，有效降低产品植入难度，简化手术操作流程。

Description

一种椎间运动保留装置及其定位式植入器械和植入方法
本申请是以下申请的分案申请，申请日：2018年07月27日，申请号：201810847477.1发明名称：一种椎间运动保留装置及其定位式植入器械和植入方法。
技术领域
本发明涉及医学技术领域，特别涉及一种椎间运动保留装置及其定位式植入器械和植入方法。
背景技术
椎间运动保留装置目前已经有Bryan、Prestige产品系列、ProDiscC、Mobi-C、PCM、SRCURE-C等几款产品获得FDA批准，在世界各地广泛使用，这些产品均设有其独特专用的植入器械产品，但部分专用植入器械产品也存在一定的改进空间。国内目前没有一款椎间运动保留装置获得CFDA批准，国内椎间运动保留装置多数处在专利阶段，而且这些专利产品中很少有针对性设计专用植入器械的。
目前市场中常见的一些应用较为广泛的植入器械多是采用外部握持部分保持不动，与椎间运动保留装置产品直接接触的夹持头所在的夹持轴前后移动的方式，来实现植入器械对椎间运动保留产品的夹持和松开，此类型植入器械的夹持轴外部结构和与夹持轴配合的握持部分内部结构比较复杂，加工难度较大，而且在产品夹持和松开过程中，夹持轴前后移动的距离需要操作者微微前后移动整个夹持器械来补偿，才能确保夹持器械能够在产品静止的情况下实现夹紧和松开。
鉴于目前该技术领域的这种状况，一款能够高度适应人体椎体解剖外形、手术节段术后运动接近最大限度健康节段运动情况、对病患而言能安全有效且使用寿命长的椎间运动保留装置，以及其对应的结构简单、能够有效降低加工难度、便于医生操作定位、产品定位精度高且产品夹持效果平稳牢固的专用植入器械有迫切的市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构高仿生、摩擦配副磨损性能优异、运动范围在实际椎体运动范围内、具有创新性结构应用的椎间运动保留装置。本发明的另一目的是提供一种椎间运动保留装置的定位式植入器械，该定位式植入器械能够帮助椎间运动保留装置的植入位置一经确定不会因器械操作产生任何变动，便于医生操作；本发明的另一目的是提供椎间运动保留装置与其专用定位式植入器械组合应用的植入方法。本发明旨在解决传统椎间运动保留装置植入器械及植入方法存在的以下问题：①传统椎间运动保留装置夹持轴外形以及握持杆内腔由于配合要求高，导致结构复杂，加工技术要求高，加工难度大等问题；②部分传统椎间运动保留装置植入器械由于依靠夹持轴前后移动实现对椎间运动保留装置的夹紧和松开，在植入过程中需要操作者微微前后移动整个植入器械来补偿夹持轴的移动距离，导致椎间运动保留装置植入位置精度受到一定影响以及增加操作者使用难度的问题。
本发明的技术方案为：提供一种椎间运动保留装置，所述椎间运动保留装置由上接骨板、内衬、髓核和下接骨板组成，内衬嵌套在上接骨板内，髓核嵌套在下接骨板内，内衬和髓核形成间隙配合式的球面摩擦副，所述椎间运动保留装置上接骨板后端左右两侧设有夹持槽，所述下接骨板在相应位置设有与上接骨板上同样的对称夹持槽。
优选地，所述夹持槽由张开区、内凹夹紧区、扣合区和限位块组成，张开区与夹紧区、扣合区连通在一起，所述夹持槽与上接骨板上表面之间留有一定厚度，不完全贯穿上接骨板，所述限位块位于扣合区正下方，下接骨板上的对称夹持槽中的限位块位于扣合区正上方，便于植入器械限制椎间运动保留装置上下方向的移动。
本发明的另一技术方案为：提供一种椎间运动保留装置的定位式植入器械，所述定位式植入器械由夹持杆、旋转套筒、握持把手、固定销组成，所述夹持杆贯穿旋转套筒内腔，并与旋转套筒内腔后部螺纹连接在一起，所述夹持杆与所述握持把手通过销连接固定一起，所述旋转套筒转动时，在螺纹传动作用下会沿着夹持杆轴向前进或后退，同时旋转套筒外壁挤压夹持杆夹持臂产生压缩闭合或弹性张开，进而实现夹持器械对椎间运动保留装置的夹持与松开。
优选地，所述夹持杆贯穿旋转套筒，通过螺纹连接与旋转套筒配合在一起，夹持杆固定时，旋转套筒转动同时通过螺纹连接作用沿夹持杆轴向移动，从而实现夹持杆与旋转套筒之间的运动传动。
优选地，所述夹持杆尾端插入握持把手内，固定销通过握持把手外表面销孔将夹持杆与握持把手紧固，使两者之间不存在相对运动。
优选地，所述夹持杆由与椎间运动装置后端椭圆外形相吻合的后方设有V型纵切槽的夹持臂、夹持臂前端内环抱式的夹持钩、位于夹持钩与夹持臂之间空隙上下端的月牙形扣合块、V型纵切槽末端的圆柱形弹性变形接纳孔、接纳孔后方夹持杆主体、距离夹持杆尾端一定距离的螺纹大径尺寸与夹持杆主体外径尺寸一致的螺纹连接段、夹持杆尾部外径尺寸与螺纹小径尺寸相等的夹持杆固定段以及固定段上设有的销孔组成。
优选地，所述旋转套筒由前端一定长度的供夹持臂张开与收缩的张开腔、与张开腔相临的外径尺寸小于张开腔外径尺寸的通道腔、与通道腔相邻的螺纹大径尺寸与通道腔直径尺寸相等的尾部内螺纹腔以及尾部横断面呈花键形式的转矩加持段。
优选地，所述握持把手外形仿形设计呈竹节形状，握持把手前端内设夹持杆嵌合腔，第一竹节中部设有自握持把手外表面至嵌合腔的销孔。
本发明的再一技术方案为：提供一种椎间运动保留装置的定位式植入器械的植入方法，包括以下步骤：
步骤一：安装器械运动传动部分，保持旋转套筒不动，夹持杆尾部沿旋转套筒张开腔至螺纹腔方向插入旋转套筒内，至夹持杆螺纹连接段与旋转套筒螺纹腔接触，此时，转动旋转套筒，夹持杆在螺纹连接传动作用下，逐渐进入旋转套筒，直至夹持杆加持臂接触套筒外壁，即完成夹持杆与旋转套筒的安装，此时旋转套筒与夹持杆之间可以实现相对转动与轴向移动；
步骤二：安装握持把手，将夹持杆尾部固定段插入握持把手嵌合腔底部，旋转握持把手确保夹持杆上销孔与握持把手上销孔重合，插入固定销，将夹持杆与握持把手固定在一起，即完成植入器械的装配；
步骤三：夹持并植入椎间运动保留装置，首先抓紧握持把手，确保握持把手静止，再转动旋转套筒，使其自身沿着夹持杆往后螺旋后退，至夹持杆夹持臂完全张开，然后，将夹持钩深入到椎间运动保留装置上下接骨板的张开区末端，反向转动旋转套筒，旋转套筒研着夹持杆往前螺旋前进，直至夹持臂在旋转套筒的挤压作用下往内闭合夹紧，夹持钩进入夹紧区、扣合块进入扣合区与限位块在纵向方向上下重叠，此时，椎间运动保留装置被植入器械牢牢夹持，握持植入器械将整个椎间运动保留装置植入到手术预定区域，即完成椎间运动保留装置的夹持与植入；
步骤四：松开椎间运动保留装置、撤出植入器械，转动旋转套筒，旋转套筒沿着夹持杆螺旋后退，直至夹持臂不再受到旋转套筒的挤压，弹性张开、夹持钩回到张开区，即可抽出植入器械，彻底完成椎间运动保留装置的植入。
本发明的有益效果为：
1.椎间运动保留装置的有益效果：
(1)本发明采用高度仿生结构设计，基于对2000例健康国人脊柱MRI影像的测量、分析、研究，确保上、下接骨板矢状面轮廓、足印面轮廓能够更好与人体椎体骨外形相吻合，且下接骨板更是独特设有保护钩椎关节的外缘斜切平面或圆弧，相比传统产品，本发明对应装置与椎体骨的接触面积更大，能够有效促进骨长入愈合，并能有效减少手术中椎体骨切除量、最大限度保留椎体骨，简化手术流程，降低手术难度。
(2)本发明上下接骨板夹持槽整个位于接骨板内部即采用内嵌式设计，夹持器械夹持钩进入夹持槽夹紧之后，外加上椎间运动保留装置上下接骨板的厚度约束，确保椎间运动保留装置不会出现上下左右方向的移动，可有效避免传统产品夹持不牢固，植入过程出现产品松动、移位、脱出等严重缺陷。
(3)本发明上下接骨板夹持槽结构设在接骨板后端面内侧，相对于其他椎间运动保留产品将夹持槽放在产品左右两侧面的设计，本发明在夹持以及松开椎间运动保留装置的时候植入器械各个方向均不超出椎间运动保留装置的尺寸范围，能够有效减少手术过程中所需的手术窗口空间，较小的手术窗口可以有效降低医生手术操作难度，产生的手术切口更小，能够有效减少手术愈合时间。
2.椎间运动保留装置的定位式植入器械的有益效果：
(1)本发明植入器械夹紧椎间运动保留装置送入到椎间运动保留装置预定植入位置后，只需要转动旋转套筒就可以完成椎间运动保留装置植入以及释放，不需要额外的手术器械辅助以及额外的手术操作步骤，相对于传统植入器械需要操作医生旋转、移动、角度调整等多个动作配合才能完成植入，本椎间运动保留装置一步式设计既能降低手术操作复杂度、降低手术难度又能增加椎间运动保留装置植入的准确度，提高手术成功率。
(2)本发明采用旋转套筒沿着夹持杆转动并前行以实现对椎间运动保留装置的夹紧与张开，不同于传统椎间运动保留装置中夹持杆轴向位移实现夹持与张开，此设计能够有效避免传统椎间运动保留装置需要额外机械结构限制夹持杆转动运动的问题，从而简化夹持杆外部结构和旋转套筒内部结构，有效降低椎间运动保留装置加工难度和加工成本。
(3)本发明旋转套筒上设有符合人体手掌握持宽度的花键型转矩加持段，与外形仿形设计呈竹节形状可供四个手指牢牢握持的握持把手配合使用，手术中一手握持竹节型握持把手确定椎间运动保留装置植入方向，一手拇指与食指中指并用作用在花键型力矩加持段提供旋转动力以驱使套筒螺旋式前进后退，完全符合医生手术操作习惯同时仿形结构设计便于医生操作使用。
(4)本发明夹持杆与竹节型握持把手通过销轴配合在一起，既能确保两个结构复杂的椎间运动保留装置方便达到预设加工精度又便于植入器械安装使用，避免传统一体式椎间运动保留装置结构过于复杂、加工难度大以及装配难度大等诸多弊端。
3.椎间运动保留装置的定位式植入器械的植入方法的有益效果：
(1)本发明植入初始至完成植入的整个过程中，植入器械夹持头始终位于椎间运动保留装置上下左右极限方位内，没有超出椎间运动保留装置尺寸范围外，使得手术过程中开设与椎间运动保留装置尺寸相当的手术窗口成为可能，有效避免传统椎间运动保留装置植入过程中手术窗口较大、增加手术难度、延长手术时间、手术创口愈合时间长等弊端。
(2)本发明将植入器械放置在椎间运动保留装置上下接骨板夹持槽的张开区后，只需转动旋转套筒不需要像传统椎间运动保留装置额外将植入器械微微前伸就实现对椎间运动保留装置的夹紧，同样在装置达到预定植入区域后，只需要反向转动旋转套筒不需要将植入器械微微后撤就能实现椎间运动保留装置的植入与释放，对操作医生而言不需要附加操作的一步式操作降低了手术过程中椎间运动保留装置植入难度，一旦椎间运动保留装置植入位置确定之后，器械操作不会对椎间运动保留装置植入位置椎间运动保留装置任何方向的移动，提高了椎间运动保留装置植入位置精度，从而能有效提高手术成功率。
附图说明
图1是本发明椎间运动保留装置与定位式植入器械装配的立体结构示意图；
图2是本发明椎间运动保留装置的上接骨板结构示意图；
图3是本发明椎间运动保留装置的下接骨板结构示意图；
图4是本发明椎间运动保留装置的定位式植入器械构件夹持杆结构示意图；
图5是本发明椎间运动保留装置的定位式植入器械构件旋转套筒结构剖视图；
图6是本发明椎间运动保留装置的定位式植入器械握持把手结构示意图。
主要组件符号说明：
椎间运动保留装置Ⅰ 上接骨板1 夹持槽系统15 张开区151
夹紧区152 扣合区153 限位块154 内衬2
髓核3 下接骨板4 夹持槽系统45 张开区451
夹紧区452 扣合区453 限位块454 植入器械Ⅱ
夹持杆5 夹持臂51 夹持钩52 弹性变形接纳孔53
旋转运动约束段54 螺纹连接段55 扣合块56 固定段57
销孔58 旋转套筒6 张开腔61 通道腔62
内螺纹腔63 转矩加载段64 握持把手7 嵌合腔71
销孔72 固定销8
具体实施方式
本发明下面将结合附图作进一步详述：
请参阅图1、4所示，一种椎间运动保留装置及其定位式植入器械、植入方法，所述装置包括一种椎间运动保留装置Ⅰ和该装置对应的植入器械Ⅱ。所述椎间运动保留装置Ⅰ由上接骨板1、内衬2、髓核3和下接骨板4组成，内衬2嵌套在上接骨板1内，髓核3嵌套在下接骨板4内，内衬2和髓核3形成间隙配合式的球面摩擦副；所述定位式植入器械Ⅱ由夹持杆5、旋转套筒6、握持把手7、固定销8组成，所述夹持杆5贯穿旋转套筒6内腔，并与旋转套筒6内腔后部螺纹连接在一起，所述夹持杆5与所述握持把手7通过销连接固定一起，所述旋转套筒6转动时，在螺纹传动作用下会沿着夹持杆5轴向前进或后退，同时旋转套筒6外壁挤压夹持杆夹持臂51产生压缩闭合或弹性张开，进而实现夹持器械Ⅱ对椎间运动保留装置Ⅰ的夹持与松开；整个植入过程一步到位，椎间运动保留装置Ⅰ送到预定植入区后，整个植入器械Ⅱ不需要再额外调整移动，只需转动旋转套筒6，就能完成椎间运动保留装置Ⅰ植入与释放，有效降低椎间运动保留装置植入难度，简化手术操作流程。
请参阅图2、3所示，所述椎间运动保留装置Ⅰ上接骨板1后端左右两侧设有夹持槽系统15，夹持槽系统15由张开区151、内凹夹紧区152、扣合区153和限位块154组成，张开区151与夹紧区152、扣合区153连通在一起，与上接骨板1上表面之间留有一定厚度，不完全贯穿上接骨板1，限位块154位于扣合区153正下方，均便于植入器械Ⅱ更有效限制椎间运动保留装置Ⅰ上下方向的移动；所述下接骨板4在相应位置设有同样的对称夹持槽系统45，但限位块454位于扣合区453正上方。
请参阅图1、4、5所示，所述夹持杆5与所述旋转套筒6之间的运动实现形式，夹持杆5贯穿旋转套筒6，通过螺纹连接与旋转套筒6配合在一起，夹持杆5固定时，旋转套筒6转动同时通过螺纹连接作用沿夹持杆5轴向移动，从而实现夹持杆5与旋转套筒6之间的运动传动。
请参阅图1、4、6所示，所述夹持杆5与所述握持把手7配合方式，夹持杆5尾端插入握持把手7内，固定销8通过握持把手7外表面销孔72将夹持杆5与握持把手7牢固固定在一起，使两者之间不存在相对运动。
请参阅图4所示，所述夹持杆5由与椎间运动装置Ⅰ后端椭圆外形相吻合的后方设有V型纵切槽的夹持臂51、夹持臂51前端内环抱式的夹持钩52、位于夹持钩52与夹持臂51之间空隙上下端的月牙形扣合块56、V型纵切槽末端的圆柱形弹性变形接纳孔53、接纳孔53后方夹持杆主体54、距离夹持杆5尾端一定距离的螺纹大径尺寸与夹持杆主体54外径尺寸一致的螺纹连接段55、夹持杆尾部外径尺寸与螺纹小径尺寸相等的夹持杆固定段57以及固定段57上设有的销孔58组成。
请参阅图5所示，所述旋转套筒6由前端一定长度的供夹持臂51张开与收缩的张开腔61、与张开腔61相临的外径尺寸小于张开腔61外径尺寸的通道腔62、与通道腔62相邻的螺纹大径尺寸与通道腔直径尺寸相等的尾部内螺纹腔63以及尾部横断面呈花键形式的转矩加持段64。
请参阅图6所示，所述握持把手7外形仿形设计呈竹节形状可供四个手指牢牢握持，握持把手7前端内设夹持杆嵌合腔71，第一竹节中部设有自握持把手外表面至嵌合腔71的销孔72。
请参阅图1-6所示，所述椎间运动保留装置Ⅰ及其定位式植入器械Ⅱ的植入方法,包括下步骤：(1)安装器械运动传动部分，保持旋转套筒6不动，夹持杆5尾部沿旋转套筒张开腔61至螺纹腔63方向插入旋转套筒6内，至夹持杆螺纹连接段55与旋转套筒螺纹腔63接触，此时，转动旋转套筒6，夹持杆5在螺纹连接传动作用下，逐渐进入旋转套筒6，直至夹持杆加持臂51接触套筒6外壁，即完成夹持杆5与旋转套筒6的安装，此时旋转套筒6与夹持杆5之间可以实现相对转动与轴向移动；(2)安装握持把手7，将夹持杆尾部固定段57插入握持把手嵌合腔71底部，旋转握持把手7确保夹持杆5上销孔58与握持把手7上销孔72重合，插入固定销8，将夹持杆5与握持把手7固定在一起，即完成植入器械Ⅱ的装配；(3)夹持并植入椎间运动保留装置Ⅰ，首先抓紧握持把手7，确保握持把手7静止，再转动旋转套筒6，使其自身沿着夹持杆5往后螺旋后退，至夹持杆夹持臂51完全张开，然后，将夹持钩52深入到椎间运动保留装置上下接骨板1、4的张开区151、451末端，反向转动旋转套筒6，旋转套筒6研着夹持杆5往前螺旋前进，直至夹持臂51在旋转套筒6的挤压作用下往内闭合夹紧，夹持钩52进入夹紧区152、452、扣合块56进入扣合区153、453与限位块154、454在纵向方向上下重叠，此时，椎间运动保留装置Ⅰ被植入器械Ⅱ牢牢夹持，握持植入器械Ⅱ将整个椎间运动保留装置Ⅰ植入到手术预定区域，即完成椎间运动保留装置Ⅰ的夹持与植入；(4)松开椎间运动保留装置Ⅰ、撤出植入器械Ⅱ，转动旋转套筒6，旋转套筒6沿着夹持杆5螺旋后退，直至夹持臂51不再受到旋转套筒6的挤压，弹性张开、夹持钩52回到张开区151、451，即可抽出植入器械Ⅱ，彻底完成椎间运动保留装置Ⅰ的植入。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种椎间运动保留装置，其特征在于，所述椎间运动保留装置由上接骨板、内衬、髓核和下接骨板组成，内衬嵌套在上接骨板内，髓核嵌套在下接骨板内，内衬和髓核形成间隙配合式的球面摩擦副，所述椎间运动保留装置上接骨板后端左右两侧设有夹持槽，所述下接骨板在相应位置设有与上接骨板上同样的对称夹持槽。
2.根据权利要求1所述的椎间运动保留装置，其特征在于，所述夹持槽由张开区、内凹夹紧区、扣合区和限位块组成，张开区与夹紧区、扣合区连通在一起，所述夹持槽与上接骨板上表面之间留有一定厚度，不完全贯穿上接骨板，所述限位块位于扣合区正下方，下接骨板上的对称夹持槽中的限位块位于扣合区正上方，便于植入器械限制椎间运动保留装置上下方向的移动。
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