CN117045335B - 一种脊柱矫形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脊柱矫形装置，包括与不同椎体连接的第一椎弓根螺钉和第二椎弓根螺钉以及调节装置；调节装置包括调节螺杆、套筒、连接件和紧固件；套筒可相对转动地与连接件的第一端连接，套筒能够在轴向上与第一椎弓根螺钉相抵压；紧固件可相对转动地与连接件的第二端连接，紧固件能够与第二椎弓根螺钉连接；调节螺杆具有沿轴向依次设置的第一螺纹段和第二螺纹段，且第二螺纹段的外径大于第一螺纹段的外径；第一螺纹段与第一椎弓根螺钉相匹配，套筒与第二螺纹段可相对移动地连接，使调节螺杆能够推动第一椎弓根螺钉相对于第二椎弓根螺钉沿该调节螺杆的轴向移动。本发明能够降低椎体矫形手术的难度，减少手术并发症的出现。
Description
技术领域
本发明涉及椎弓根螺钉领域，尤其是指一种脊柱矫形装置。
背景技术
脊柱后凸畸形常见的病因有陈旧性脊柱骨折、脊柱结核、强直性脊柱炎等等，脊柱后凸畸形常伴有顶椎的楔形改变。针对脊柱后凸畸形的传统治疗方法一般需要对顶椎及邻近椎体进行截骨手术，根据患者的后凸畸形情况如果需要较好的矫形效果，必须采用3级以上的脊柱截骨手术技术即经椎弓根椎体截骨PSO(pedicle subtraction osteotomy)或全椎体截骨VCR（vertebral column resection），但该技术会产生各类并发症如出血、神经损伤等，上述并发症往往会造成严重后果。故脊柱后凸畸形矫正作为骨科4级手术，其风险和手术难度极大，其主要瓶颈在于目前尚未存在有效的手段能够将脊柱后凸顶椎向前推移完成矫形以取代传统的截骨技术。
如在现有技术中针对常规的脊柱畸形情况，一般采用椎弓根螺钉进行矫正。申请公布号为CN 115399857 A的中国专利文献公开了一种骨科内固定手术治疗时使用的脊柱螺钉，通过改进椎弓根螺钉的结构提高椎弓根螺钉与连接杆之间的连接紧密度，进而确保脊柱的矫形效果，但上述现有技术应用于脊柱后凸畸形的治疗效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种脊柱矫形装置，降低脊柱后凸畸形的矫形难度。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种脊柱矫形装置，包括与不同椎体连接的第一椎弓根螺钉和第二椎弓根螺钉以及调节装置；
所述调节装置的两端分别与所述第一椎弓根螺钉和所述第二椎弓根螺钉可拆卸连接；
所述调节装置包括调节螺杆、套筒、连接件和紧固件；
所述套筒可相对转动地与所述连接件的第一端连接，所述套筒能够在轴向上与所述第一椎弓根螺钉相抵压；
所述紧固件可相对转动地与所述连接件的第二端连接，所述紧固件能够与所述第二椎弓根螺钉连接；
所述调节螺杆具有沿轴向依次设置的第一螺纹段和第二螺纹段，且所述第二螺纹段的外径大于所述第一螺纹段的外径；
所述第一螺纹段与所述第一椎弓根螺钉相匹配，所述套筒与所述第二螺纹段可相对移动地连接，使所述调节螺杆能够推动所述第一椎弓根螺钉相对于所述第二椎弓根螺钉沿该调节螺杆的轴向移动。
本发明的有益效果在于：本发明通过调节装置、第一椎弓根螺钉和第二椎弓根螺钉的配合，使调节装置的第二端通过第二椎弓根螺钉进行位置固定后，通过套筒相对调节螺杆旋转，进而对调节螺杆施加轴向作用力，使调节螺杆带动第一椎弓根螺钉带动对应的椎体前移，实现脊柱的矫形，降低脊柱后凸畸形的矫形难度。
附图说明
图1为本发明中脊柱矫形装置的结构示意图；
图2为图1的正视图；
图3为本发明中调节装置的局部剖视图；
图4为本发明中调节装置的爆炸图；
标号说明：
1、第一椎弓根螺钉；2、第二椎弓根螺钉；
3、调节装置；
31、调节螺杆；311、第一螺纹段；312、第二螺纹段；3121、第一螺纹槽；3122、第二螺纹槽；
32、套筒；321、导槽；322、滚珠；323、环形槽；
33、连接件；331、杆体；332、第一限位环；333、第二限位环；
34、紧固件。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1-图4，一种脊柱矫形装置，包括与不同椎体连接的第一椎弓根螺钉1和第二椎弓根螺钉2以及调节装置3；调节装置3的两端分别与第一椎弓根螺钉1和第二椎弓根螺钉2可拆卸连接；调节装置3包括调节螺杆31、套筒32、连接件33和紧固件34；套筒32可相对转动地与连接件33的第一端连接，套筒32能够在轴向上与第一椎弓根螺钉1相抵压；紧固件34可相对转动地与连接件33的第二端连接，紧固件34能够与第二椎弓根螺钉2连接；调节螺杆31具有沿轴向依次设置的第一螺纹段311和第二螺纹段312，且第二螺纹段312的外径大于第一螺纹段311的外径，可选的，第二螺纹段312的外径与第一螺纹段311的外径之间的差值为0.5mm~1.5mm，以使第二螺纹段312能够抵压于第一椎弓根螺钉1的一端，进而推动第一椎弓根螺钉1前移，但第二螺纹段312的外径不应大于1.5mm，以确保第二螺纹段312的外径小于第一椎弓根螺钉1的外径，确保套筒能够与第一椎弓根螺钉1相抵压，作为优选的，上述外径差值为0.7mm、0.8mm、0.9mm；第一螺纹段311与第一椎弓根螺钉1相匹配，套筒32与第二螺纹段312可相对移动地连接，使调节螺杆31能够推动第一椎弓根螺钉1相对于第二椎弓根螺钉2沿该调节螺杆31的轴向移动。
可以理解的是，本发明通过调节装置3、第一椎弓根螺钉1和第二椎弓根螺钉2的配合，使调节装置3的第二端通过第二椎弓根螺钉2进行位置固定后，通过套筒32相对调节螺杆31旋转，进而对调节螺杆31施加轴向作用力，使调节螺杆31带动第一椎弓根螺钉1带动对应的椎体前移，实现脊柱的矫形，降低脊柱后凸畸形的矫形难度。在进行椎体矫形前，需要对相邻椎体进行松解，使两个相邻椎体之间的灵活性增大。通过本发明的方式进行脊柱矫形，无需进行脊柱截骨，减少并发症的产生，大幅缩短手术时间，降低手术难度的同时，提高手术的安全性。
在一些实施例中，第二螺纹段312表面具有交错螺纹，套筒32内具有交错设置的导槽321以及嵌设于导槽321内的滚珠322，其中导槽321的深度为滚珠322球径的0.3~0.5，能够在确保滚珠322同时嵌入导槽321和交错螺纹内时确保套筒32的内壁与第二螺纹段312能够留有小于0.2mm的间隙，减小摩擦力，提高套筒32转动的流畅度，作为优选，导槽321的深度为滚珠322球径的0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4或0.45；滚珠322能够同时沿导槽321以及交错螺纹移动。具体的，交错螺纹包括第一螺纹槽3121和第二螺纹槽3122；第一螺纹槽3121和第二螺纹槽3122在调节螺杆31的轴向上交错分布。对应的，交错设置的导槽321分布规律与第一螺纹槽3121和第二螺杆槽相同，使得当套筒32朝调节螺杆31的其中一个方向移动时，滚珠322嵌入第一螺纹槽3121或者第二螺纹槽3122中，并沿着对应的螺纹槽移动，相同的，滚珠322也嵌入导槽321与第一螺纹槽3121或第二螺纹槽3122旋向相匹配的部分中，使得套筒32与调节螺杆31之间能流畅地相对转动，并且使套筒32能够在调节螺杆31的轴向上相对移动。
其中，交错螺纹的设置用于使套筒32能够在第二螺纹段312上往复移动，即当套筒32移动到第一螺纹槽3121的行程末端后，当套筒32保持转动时，滚珠322切换至第二螺纹槽3122中，并且滚珠322在导槽321中的位置上也切换至与第二螺纹槽3122相对应的位置，套筒32将沿第二螺纹段312移动至行程末端，通过该方式能够确保调节螺杆31可靠地对第一椎弓根螺钉1施加作用力，使调节螺杆31推动第一椎弓根螺钉1带动椎体前移，并且能够使第一椎弓根螺钉1调节到位后，使调节螺杆31快速退回，降低操作难度。
在一些实施例中，连接件33包括杆体331、第一限位环332和第二限位环333；第一限位环332和第二限位环333分别与杆体331的两端连接；第一限位环332与套筒32可相对转动地连接；第二限位环333与紧固件34可拆卸连接。选择杆体331，是为了使第一限位环332和第二限位环333的相对位置得以保持，进而能够在调节螺杆31带动第一椎弓根螺钉1移动时，减小杆体331的形变量以对套筒32进行轴向上的限位，进而对调节螺杆31施加轴向压力，确保调节螺杆31对第一椎弓根螺钉1的推动力。作为优选的，杆体331所选择的材质应具有弹性，优选的，杆体331可选择钢铁合金、钛合金或铜合金，且杆体331的外径应小于5mm，以使杆体331获得最佳弹性，满足套筒32与紧固件34的相对位移的要求，作为优选的，杆体331的外径为2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3mm或4mm。
其中，第一限位环332和第二限位环333的设置，用于使套筒32和紧固件34之间保持相对稳定的位置关系，而紧固件34能够使第二限位环333与第二椎弓根螺钉2连接，因此，紧固件34、杆体331、第一限位环332和第二限位环333的配合，能够使套筒32在其轴向上获得持续朝向第一螺纹段311的压力，可靠性强。
在一些实施例中，紧固件34穿过第二限位环333与第二椎弓根螺钉2连接，用于在套筒32和调节螺杆31连接到位后对套筒32的位置进行限制，能够使套筒32在其轴向上获得持续朝向第一螺纹段311的压力，进而在与第一椎弓根螺钉1相对旋转的同时带动第一椎弓根螺钉1前移，提高稳定性。
在一些实施例中，在第二椎弓根螺钉2的轴向上，当套筒32与第一椎弓根螺钉1相抵压时，紧固件34通过第二限位环333与第二椎弓根螺钉2相抵压。通过第二限位环333与第二椎弓根螺钉2相抵压，能够使套筒32与第二椎弓根螺钉2的位置得以保持。
在一些实施例中，紧固件34为螺栓，紧固件34的最大外径大于第二限位环333的内径，以确保紧固件34能够对第二限位环333施加轴向作用力，确保连接可靠性。
在一些实施例中，套筒32朝向第一椎弓根螺钉1的一端具有环形槽323，环形槽323的外径大于或等于第一椎弓根螺钉1的最大外径，且环形槽323的内径小于第一椎弓根螺钉1的最大外径。环形槽323的设置，用于对套筒32进行限位，使套筒32在第一椎弓根螺钉1上快速定位，并且能够在径向上对套筒32和第一椎弓根螺钉1进行限位。
在一些实施例中，套筒32的外壁具有外六角，以便于对套筒32进行旋转，降低操作难度。
请参照图1-图4，本发明的实施例一为：
一种脊柱矫形装置，包括与不同椎体连接的第一椎弓根螺钉1和第二椎弓根螺钉2以及调节装置3；调节装置3的两端分别与第一椎弓根螺钉1和第二椎弓根螺钉2可拆卸连接；调节装置3包括调节螺杆31、套筒32、连接件33和紧固件34；套筒32可相对转动地与连接件33的第一端连接，套筒32能够在轴向上与第一椎弓根螺钉1相抵压；紧固件34可相对转动地与连接件33的第二端连接，紧固件34能够与第二椎弓根螺钉2连接；调节螺杆31具有沿轴向依次设置的第一螺纹段311和第二螺纹段312，且第二螺纹段312的外径大于第一螺纹段311的外径；第一螺纹段311与椎弓根螺钉相匹配，套筒32与第二螺纹段312可相对移动地连接，使调节螺杆31能够推动第一椎弓根螺钉1相对于第二椎弓根螺钉2沿该调节螺杆31的轴向移动。作为优选的，紧固件34为螺栓，紧固件34的最大外径大于第二限位环333的内径，套筒32的外壁具有外六角。具体的，第一椎弓根螺钉1和第二椎弓根螺钉2的尾部均具有U型槽，U型槽内均有螺纹，第一螺纹段311和紧固件34分别与对应的U型槽相匹配。
在本实施例中，套筒32朝向第一椎弓根螺钉1的一端具有环形槽323，环形槽323的外径等于第一椎弓根螺钉1的最大外径，且环形槽323的内径小于第一椎弓根螺钉1的最大外径。
在本实施例中，第二螺纹段312表面具有交错螺纹，套筒32内具有交错设置的导槽321以及嵌设于导槽321内的滚珠322；滚珠322能够同时沿导槽321以及交错螺纹移动。具体的，交错螺纹包括第一螺纹槽3121和第二螺纹槽3122；第一螺纹槽3121和第二螺纹槽3122在调节螺杆31的轴向上交错分布。
在本实施例中，连接件33包括杆体331、第一限位环332和第二限位环333；第一限位环332和第二限位环333分别与杆体331的两端连接；第一限位环332与套筒32可相对转动地连接；第二限位环333与紧固件34可拆卸连接。紧固件34穿过第二限位环333与第二椎弓根螺钉2连接，在第二椎弓根螺钉2的轴向上，当套筒32与第一椎弓根螺钉1相抵压时，紧固件34通过第二限位环333与第二椎弓根螺钉2相抵压。
本实施例的工作原理在于：
将第一椎弓根螺钉1和第二椎弓根螺钉2装配到对应的椎体后，将调节螺杆31的第一螺纹段311与第一椎弓根螺钉1锁紧，将套筒32套设于第二螺纹段312远离第一螺纹段311的一端并使套筒32旋转至与第一椎弓根螺钉1相抵压的位置，紧固件34穿过第二限位环333与第二椎弓根螺钉2连接；
旋转套筒32，使套筒32相对于第二螺纹段312朝向远离第一螺纹段311的方向移动，由于连接件33的限位，套筒32始终对调节螺杆31会施加一个朝向第一椎弓根螺钉1所在一侧的压力，在该过程中，第一椎弓根螺钉1与第一螺纹段311始终保持锁紧的状态，而调节螺杆31由于套筒32转动过程产生的压力，带动第一椎弓根螺钉1移动，进而使第一椎弓根螺钉1推动椎体复位。
综上所述，本发明仅需对相邻椎体进行松解，并通过第一椎弓根螺钉、第二椎弓根螺钉、套筒、调节螺杆、连接件以及紧固件的配合，使套筒与调节螺杆之间的相对转动转换为轴向移动，并且依靠连接件的弹性形变，始终对调节螺杆施加压力，进而使调节螺杆带动第一椎弓根螺钉推动椎体复位，降低矫形难度，减少并发症的产生并降低对人体的伤害，大幅缩短手术时间，降低手术难度的同时，提高手术的安全性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种脊柱矫形装置，包括与不同椎体连接的第一椎弓根螺钉和第二椎弓根螺钉，其特征在于，还包括调节装置；
所述调节装置的两端分别与所述第一椎弓根螺钉和所述第二椎弓根螺钉可拆卸连接；
所述调节装置包括调节螺杆、套筒、连接件和紧固件；
所述套筒可相对转动地与所述连接件的第一端连接，所述套筒能够在轴向上与所述第一椎弓根螺钉相抵压；
所述紧固件可相对转动地与所述连接件的第二端连接，所述紧固件能够与所述第二椎弓根螺钉连接；
所述调节螺杆具有沿轴向依次设置的第一螺纹段和第二螺纹段，且所述第二螺纹段的外径大于所述第一螺纹段的外径；
所述第一螺纹段与所述第一椎弓根螺钉相匹配，所述第二螺纹段表面具有交错螺纹，所述套筒内具有交错设置的导槽以及嵌设于导槽内的滚珠；所述滚珠能够同时沿所述导槽以及所述交错螺纹移动，使所述调节螺杆能够推动所述第一椎弓根螺钉相对于所述第二椎弓根螺钉沿该调节螺杆的轴向移动。
2.根据权利要求1所述的一种脊柱矫形装置，其特征在于，所述交错螺纹包括第一螺纹槽和第二螺纹槽；
所述第一螺纹槽和所述第二螺纹槽在所述调节螺杆的轴向上交错分布。
3.根据权利要求1所述的一种脊柱矫形装置，其特征在于，所述连接件包括杆体、第一限位环和第二限位环；
所述第一限位环和所述第二限位环分别与所述杆体的两端连接；
所述第一限位环与所述套筒可相对转动地连接；
所述第二限位环与紧固件可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的一种脊柱矫形装置，其特征在于，所述紧固件穿过所述第二限位环与所述第二椎弓根螺钉连接。
5.根据权利要求4所述的一种脊柱矫形装置，其特征在于，在所述第二椎弓根螺钉的轴向上，当所述套筒与所述第一椎弓根螺钉相抵压时，所述紧固件通过所述第二限位环与所述第二椎弓根螺钉相抵压。
6.根据权利要求1所述的一种脊柱矫形装置，其特征在于，所述紧固件为螺栓，所述紧固件的最大外径大于第二限位环的内径。
7.根据权利要求1所述的一种脊柱矫形装置，其特征在于，所述套筒朝向第一椎弓根螺钉的一端具有环形槽，所述环形槽的外径大于或等于所述第一椎弓根螺钉的最大外径，且所述环形槽的内径小于所述第一椎弓根螺钉的最大外径。
8.根据权利要求1所述的一种脊柱矫形装置，其特征在于，所述套筒的外壁具有外六角。
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