CN114652419A - 一种带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，包括带槽空心螺钉，可扩充网袋，所述带槽空心螺钉包括钉体和钉尾，在钉体前端1/3处两侧开槽，槽与带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路相连通，槽为中空，槽内容纳可扩充网袋，网袋扩充后经两侧槽向两侧扩张，网袋上有微孔，扩充后骨水泥经由网袋的微孔向外渗出，其渗出的位置全部位于钉体在植入脊椎并定位后与椎弓根接触的范围内。

Description

一种带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉
技术领域
本发明涉及一种用于脊柱内固定手术用的椎弓根螺钉，具体涉及一种带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉。
背景技术
骨质疏松症（Osteoporosis，OP）是一种骨密度下降致骨强度下降、脆性增加、骨折风险增高的疾病，对我国老龄人口的骨骼健康造成极大危害。随着越来越多的老年患者因退行性或创伤性脊柱病变而接受手术治疗，骨质疏松性骨内固定逐渐引起脊柱外科医师的关注。椎弓根螺钉内固定是脊柱外科的标准操作，由于骨质疏松患者的椎体骨密度降低和骨小梁数量减少，椎弓根螺钉的固定强度将受到直接影响，如容易出现螺钉松动、移位、脱落，造成脊柱结构失稳，甚至手术失败。
为了提高骨质疏松椎体椎弓根螺钉的固定强度，学者们进行了大量的探索和研究。主要有：增加螺钉直径、增大螺距、改变置钉的方向、增加骨粘合剂等。当前在此类患者中运用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA），对可注射骨水泥椎弓根螺钉（bone cement-injectable cannulated pedicle screw，CICPS）进行强化被认为是安全有效的。该技术是针对椎体骨质疏松情况，采用向椎体内注入骨水泥的方式对椎弓根螺钉的内固定效果进行强化，从而减少螺钉松动、提高内固定强度。根据椎弓根螺钉的类型该技术目前可分为两类。第一类采用传统实心椎弓根螺钉，手术过程中预先在钉道内注入骨水泥后再置入椎弓根螺钉；第二类为中空侧孔涉及的椎弓根螺钉，术中先将椎弓根螺钉置入合适位置，然后使用推注装置经中空管道注入骨水泥，骨水泥经螺钉侧孔弥散入椎体骨质中，实现强化作用。
然而，骨水泥椎弓根螺钉也存在一些问题：1、骨水泥渗漏问题，尤其是进入椎管内、血管内形成栓塞的致命风险；较稀薄的液态骨水泥进入椎体后，会沿椎体内的静脉系流动，进入椎管内则压迫脊髓神经形成瘫痪等神经损伤，进入下腔静脉流入肺、心脏等器官则形成肺栓塞、心脏穿孔等致命危险；2、在治疗陈旧性骨质疏松症性压缩骨折不愈合（Kummels病）时，无法起到扩张撑开椎体高度的作用；3、无法在经皮微创手术中应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防治骨水泥渗漏、使用于多种脊柱内固定手术的骨水泥椎弓根螺钉，其能够在保证与椎体间形成较强的把持力的同时，极大地减少骨水泥渗漏、导致相关并发症的风险。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，包括带槽空心螺钉，可扩充网袋，所述带槽空心螺钉包括钉体和钉尾，在钉体前端1/3处两侧开槽，槽与带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路相连通，槽为中空，槽内容纳可扩充网袋，网袋扩充后经两侧槽向两侧扩张，网袋上有微孔，扩充后骨水泥经由网袋的微孔向外渗出，其渗出的位置全部位于钉体在植入脊椎并定位后与椎弓根接触的范围内；
进一步地，所述网袋为PET材料的单层网袋，扩充后可撑开至2cm3的体积；所述PET制成的网袋壁有许多细小微孔，透过微孔的骨水泥可牢牢抓住破损的椎体，与骨小梁形成微观绞索，大大的加固了伤椎，恢复了脊柱的生物力学性能；
进一步地，所述网袋带有网袋座，网袋座与带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路相连，不可移动；保证了骨水泥可经由注射通路全部灌注入网袋中；网袋座一端与网带铆定连接，另一段与螺钉焊接，中间有孔，与带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路连通；
进一步地，所述网袋座为钛合金材料；钛合金材质能够保证网袋扩张时保持撑开的变形状态，同时还能够便于采用X光片观察网袋的撑开状态；
进一步地，所述槽的长度为10mm；充分保证网袋能够向槽外扩张；
进一步地，所述槽与所述钉体尖端的距离为5mm；
进一步地，所述带槽空心螺钉的长度可为40mm、45mm、50mm或55mm；
进一步地，所述带槽空心螺钉从钉尾开始计25mm长的钉体上为较细密的皮质骨螺纹，剩余的钉体上为较稀疏的松质骨螺纹；这种设计具有较好的力学稳定性；
进一步地，所述带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路的直径为1.5mm，所述带槽空心螺钉的直径可为5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm或7.0mm；
进一步地，所述带槽空心螺钉的钉体和钉尾可为分体式设计或整体式设计，其中分体式设计中钉体与钉尾之间可拆卸，组合后作为单轴向螺钉应用，整体式设计中钉体与钉尾之间的连接采用多轴关节设计，为多轴向螺钉。
在常规开放或微创实施椎体成形术时，先将椎弓根螺钉置入，随后骨水泥通过骨水泥推杆灌注进带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路中，所述骨水泥推杆可容纳3cm3的骨水泥。骨水泥经过该通路进入网袋，随着压力的增大，网袋扩张撑开，经两侧槽向外扩展，体积可达2cm3。所述网袋为单层，采用PET材质，该由PET材质制成的网袋壁上有微孔，骨水泥可以通过微孔渗出，弥散到周围骨组织、骨小梁中，形成微观绞索，与椎体间形成较强的把持力，大大提升骨质疏松椎弓根螺钉的稳定性。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用了可扩充网袋的设计，该网袋位于螺钉前端距离尖端5mm的中空槽内，网袋为PET材质的单层网袋，低压灌注时骨水泥会被网袋包裹，当达到一定压强时骨水泥可通过网袋壁的微孔渗出，骨水泥在疏松的椎体内扩散，增加了与骨的接触面，而螺钉与骨水泥的咬合力增强，从而使螺钉的稳定性增强。同时，由于网袋的存在，使得大部分骨水泥被密封在网袋内，只允许少量骨水泥从微孔外渗嵌入网袋旁骨质，大大减少了骨水泥的渗漏风险，减少了骨水泥进入椎管内、血管内形成栓塞的致命风险。
2、所述带槽空心螺钉的钉体与钉尾既可采用分体式设计也可采用整体式设计，分体式设计中钉体与钉尾之间可拆卸，螺钉应用于治疗陈旧性骨质疏松症性压缩骨折不愈合（Kummels病）的微创手术治疗，组合后可作为单轴向螺钉使用；而在整体式设计中钉体与钉尾之间的连接采用多轴关节设计，为多轴向螺钉，适合多种脊柱内固定手术。分体式设计中钉体与钉尾之间可拆卸，这一设计是为了经皮微创手术治疗螺钉应用于治疗陈旧性骨质疏松症性压缩骨折不愈合（Kummels病），适用于稳定性尚可、无脊髓压迫等病例。在经皮微创手术中，仅应用钉体而不采用钉尾，手术中经5mm皮肤切口在透视或导航引导下将钉体经椎弓根置入Kummels病椎体中，然后注入骨水泥至网袋中，可以形成椎体前中柱与后柱之间的紧密连接，牢固固定。分体式设计的螺钉在开放手术中，将钉体和钉尾组合后可作为单轴向螺钉使用。整体式结构中钉体与钉尾之间的连接采用多轴关节设计，此为开放手术设计，适合多种脊柱内固定手术，方便连接棒的放置、椎体复位时的提拉及矫形时椎体位置的调整。
附图说明
图1为本发明的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉的结构示意图。
图2为本发明的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉中网袋为扩充状态的结构示意图。
图3为骨水泥推杆的结构示意图。
图中，1、带槽空心螺钉；2、可扩充网袋；3、钉体；4、钉尾；5、槽；6、骨水泥注射通路；7、网袋座；8、骨水泥灌注器；9、灌注管；10、容纳管；11、推杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来对本发明进行详细阐述：
如图1所示，一种带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，包括带槽空心螺钉，可扩充网袋，所述带槽空心螺钉包括钉体和钉尾，在钉体前端1/3处两侧开槽，槽为中空，槽与带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路相连通，槽内容纳可扩充网袋，网袋壁上有微孔，网袋扩充后经两侧槽向两侧扩张；
所述网袋为PET材料的单层网袋，扩充后可撑开至2cm3的体积；
所述网袋带有网袋座，网袋座与带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路相连，不可移动；
所述网袋座为钛合金材料；
所述槽的长度为10mm；
所述槽与所述钉体尖端的距离为5mm；
所述带槽空心螺钉的长度可为40mm、45mm、50mm或55mm；
所述带槽空心螺钉从钉尾开始计25mm长的钉体上为较细密的皮质骨螺纹，剩余的钉体上为较稀疏的松质骨螺纹；
所述带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路的直径为1.5mm，所述带槽空心螺钉的直径可为5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm或7.0mm；
所述带槽空心螺钉的钉体和钉尾可为分体式设计或整体式设计，其中分体式设计中钉体与钉尾之间可拆卸，组合后作为单轴向螺钉应用，整体式设计中钉体与钉尾之间的连接采用多轴关节设计，为多轴向螺钉。
在常规开放或微创实施椎体成形术时，先将椎弓根螺钉置入，随后骨水泥通过骨水泥推杆灌注进带槽空心螺钉内中空的骨水泥注射通路中，所述骨水泥推杆可容纳3cm3的骨水泥。骨水泥经过该通路进入网袋，随着压力的增大，网袋扩张撑开，经两侧槽向外扩展，体积可达2cm3。
如图2所示，其为网袋扩充状态下的骨水泥椎弓根螺钉，扩张撑开，经两侧槽向外扩展，骨水泥可以通过网袋壁上的微孔渗出，弥散到周围骨组织、骨小梁中，形成微观绞索，与椎体间形成较强的把持力，大大提升骨质疏松椎弓根螺钉的稳定性。同时大部分的骨水泥仍密封在网袋中，防止了骨水泥的泄露。
如图3所示，其为钉尾的结构示意图，所述钉尾可为可拆卸型。在经皮微创手术中，仅应用钉体而不采用钉尾，手术中经5mm皮肤切口在透视或导航引导下将钉体经椎弓根置入Kummels病椎体中，然后注入骨水泥至网袋中，可以形成椎体前中柱与后柱之间的紧密连接，牢固固定。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，包括带槽空心螺钉（1），可扩充网袋（2），所述带槽空心螺钉（1）包括钉体（3）和钉尾（4），在钉体（3）前端1/3处两侧开槽（5），槽（5）为中空，槽（5）与带槽空心螺钉（1）内中空的骨水泥注射通路（6）相连通，槽（5）内容纳可扩充网袋（2），网袋壁上有微孔，网袋扩充后经槽向两侧扩张。
2.根据权利要求1所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述可扩充网袋（2）为PET材料的单层网袋，扩充后可撑开至2cm3的体积。
3.根据权利要求1所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述槽（5）的长度为10mm。
4.根据权利要求1所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述槽（5）与所述钉体（3）尖端的距离为5mm。
5.根据权利要求1所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述带槽空心螺钉（1）的长度可为40mm、45mm、50mm或55mm。
6.根据权利要求5所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述带槽空心螺钉（1）从钉尾（4）处开始计25mm长的钉体（3）上为较细密的皮质骨螺纹，剩余的钉体（3）上为较稀疏的松质骨螺纹。
7.根据权利要求1所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述带槽空心螺钉（1）内中空的骨水泥注射通路（6）的直径为1.5mm，所述带槽空心螺钉（1）的直径可为5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm或7.0mm。
8.根据权利要求1所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述带槽空心螺钉（1）的钉体（3）和钉尾（4）可为分体式设计或整体式设计，其中分体式设计中钉体（3）与钉尾（4）之间可拆卸，组合后作为单轴向螺钉应用，整体式设计中钉体（3）与钉尾（4）之间的连接采用多轴关节设计，为多轴向螺钉。
9.根据权利要求1所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述可扩充网袋（2）带有网袋座（7），网袋座（7）与带槽空心螺钉（1）内中空的骨水泥注射通路（6）相连，不可移动。
10.根据权利要求9所述的带有可扩充网袋的骨水泥椎弓根螺钉，其特征在于，所述网袋座（7）为钛合金材料。
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