CN1669536A - 椎间融合器 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种椎间融合器，其外形为环形空心柱体，环形空心柱体的侧壁设置有开口，上、下表面具有防滑表面结构，形状与椎间上、下终板相近。优选方案为环形空心矩形柱体，横截面呈匚形。本发明椎间融合器在保证椎间融合器具有稳定、持久支撑性能的同时，植骨面积和植骨量是常规结构椎间融合器的2倍以上，使植骨融合率大幅度提高，在很大程度上彻底消除了椎间融合器植入后沉降、椎间高度丢失的问题。此外，本发明还提供了一种用于将本发明椎间融合器推入椎间间隙的推进器。

Description

椎间融合器
技术领域
本发明涉及一种脊椎内固定装置，特别是一种椎间固定装置，具体地说，涉及一种椎间融合器。
背景技术
应用椎间融合器治疗脊柱疾病已有近20年的历史，国内外学者多年来的研究实验表明，理想的椎间融合器应具有合适的自身体积(接触面积)和周壁厚度，既能提供充分的、稳定的持久支撑功能，又能提供足够的空间填充移植骨。
常规的椎间融合器如图1所示，椎间融合器分别设置在椎间的左右两侧。椎间融合器为一中空的立方体(方盒形)结构，其上、下表面分别与上、下终板接触，以保持椎间高度，其中空部分和两椎间融合器中间部分用于植骨(如图2)。其侧壁上设置有数个孔洞，用于减少对移植骨的应力遮挡，促进椎间骨融合。其上、下表面设计成防滑结构，增加摩擦阻力，防止椎间融合器的移动。此外，其后侧壁上设置有孔，便于使用工具(如推进器)将其推送入椎体内。
在实际使用中，常规类型的椎间融合器存在一些缺陷，如植入数年后出现不同程度的沉降以及骨融合率低等问题，最终导致椎间高度丢失。近年的研究表明，上述问题的出现很大程度上与椎间融合器的植骨面积和植骨量有关，而增加植骨面积和植骨量将有助于解决上述问题。
由于椎间融合器的支撑性能与植骨面积、植骨量相互制约，有效、持久的支撑性能要求椎间融合器的周壁具有一定厚度，降低椎间融合器与椎体终板的接触压强；而较好的植骨融合率则要求椎问融合器中空体积大，因此简单地增加中空体积或周壁厚度均不能彻底解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型结构的椎间融合器，通过特殊的结构设计，在保证具有稳定、持久的支撑性能的同时，最大限度地增加了植骨面积和植骨量，使植骨融合率大幅度提高，彻底解决椎间融合器植入后沉降、椎间高度丢失的问题。此外，本发明还提供一种推进器，用于在手术中将本发明椎间融合器推入椎间间隙，以很好地配合本发明椎间融合器的使用。
本发明椎间融合器的技术方案如下：
一种椎间融合器，为环形空心柱体，其上、下表面具有防滑表面结构，形状与椎间上、下终板相近。所述环形空心柱体的侧壁设置有开口。
所述环形空心柱体为环形空心矩形柱体，其横截面呈 形。
所述椎间融合器的侧壁上设置有推进孔，所述推进孔带有内螺纹。
所述防滑表面结构是表面呈锯齿状凸起的表面。
所述椎间融合器的材料为钛合金、碳纤维或PEEK。
本发明推进器的技术方案如下：
一种推进器，用于将本发明椎间融合器推入椎间间隙，包括依次连接的手柄、细长连杆和接头，所述接头可连接所述椎间融合器的推进孔。所述推进器还设置有正好封堵所述椎间融合器环形空心柱体侧壁上开口的档板，所述档板连接在连杆上。
所述档板由一端垂直连接的横板和侧板组成，所述横板上设置有与连杆横截面同形状的中心孔，并垂直套装在连杆上；所述侧板设置在连杆的侧面，侧板平面平行于连杆的轴线，并向接头方向延伸。
本发明椎间融合器的设计理念突破了传统封闭结构的设计模式，提出了一种侧壁上设置有开口的环形空心柱体结构，优选方案是一种横截面呈
Figure A20051001161900042
形的矩形柱体结构。本发明技术方案在保证椎间融合器具有稳定、持久支撑性能的同时，最大限度地增加了植骨面积和植骨量(植骨面积和植骨量是常规结构椎间融合器的2倍以上)，使植骨融合率大幅度提高。此外，由于本发明椎间融合器的横截面呈 形，其开放结构不但减小了对移植骨的应力遮挡，而且将传统结构椎间融合器的三个孤立植骨区改变为一个大型植骨区，有利于植骨融合。本发明整体区域的植骨融合后，能在椎间提供更强有力的支撑。由此可见，本发明技术方案在很大程度上彻底消除了椎间融合器植入后沉降、椎间高度丢失的问题。
本发明推进器是一种用于将本发明椎间融合器推入椎间间隙的手术工具。由于本发明椎间融合器为一种侧壁上设置有开口的环形空心柱体结构，不利于植骨。本发明推进器通过设置可封堵椎间融合器侧壁上开口的档板，既有利于植骨操作，又确保了植骨过程中移植骨形成稳定的形态。
附图说明
图1为常规结构椎间融合器示意图；
图2为常规结构椎间融合器植骨示意图；
图3为本发明椎间融合器结构示意图：
图4为本发明椎间融合器植骨面积示意图。
图5为本发明推进器结构示意图。
图6为推进器和椎间融合器安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
图3为本发明椎间融合器结构示意图。如图3所示，本发明椎间融合器1为一环形空心的矩形柱体，该矩形柱体的一侧设置为开口。具体地说，是横截面呈
Figure A20051001161900051
形的矩形柱体，是由前板11、侧板13和后板12组成的左侧或右侧开口的
Figure A20051001161900052
形柱体结构。
椎间融合器1的上、下表面设置成防滑表面结构，增加与上、下椎板接触时的摩擦阻力，防止其在椎间移动。所述上、下表面的防滑表面结构是指规则或不规则的粗糙表面，进一步说，指表面呈齿状凸起的表面，更进一步说，指表面呈倒锯齿状凸起的表面，以更好地防止椎间融合器1向后侧和外侧移动。
椎间融合器1后板12上设置有推进孔14。本实施例中，推进孔14带有内螺纹，通过螺纹连接推进器。所述推进器是手术中将椎间融合器1推进椎间的手术器械。
本发明采用具有良好生物力学性能、适合医学使用的材料制造，如金属、塑料材料。优选的材料为钛合金、碳纤维或PEEK。
本发明椎间融合器突破了传统封闭结构的设计模式，利用横截面呈
Figure A20051001161900053
形的矩形柱体结构，在保证椎间融合器具有稳定、持久支撑性能的同时，最大限度地增加了植骨面积和植骨量。以通常的结构参数为例，椎间融合器长、宽和高分别为25mm、9mm和9mm，壁厚3mm。计算表明，本发明的植骨面积和植骨量是常规结构椎间融合器的2倍以上。
此外，由于本发明椎间融合器优选方案的横截面呈 形，其开放结构不但减小了对移植骨的应力遮挡，而且将传统结构椎间融合器的三个孤立植骨区改变为一个大型植骨区15，如图4所示。从生物力学角度分析，椎间整体骨支撑的受力特性、接触特性和稳定性均优于分散骨，植骨融合后，能在椎间提供更强有力的支撑。因此本发明为椎间骨融合和支撑营造了最佳的生物力学环境，最大程度地消除了椎间融合器植入后沉降、椎间高度丢失的问题。
图5为本发明推进器的结构示意图。具体地说，本发明推进器是一种用于将本发明椎间融合器推入椎间间隙的手术工具。如图5所示，本发明推进器2由依次连接的手柄23、细长状连杆22和接头21组成，接头21带有与椎间融合器推进孔14内螺纹匹配的外螺纹。在实际使用中，通过接头21与推进孔14的螺接使推进器2和椎间融合器1连接成一体，实现将椎间融合器1推进椎间间隙的操作。为了在椎间融合器1被推进椎间间隙的过程中封堵其侧壁上的开口，本发明推进器2还设置有档板24。
在本实施例中，档板24由边缘连接的横板241和侧板242组成，二平面垂直或接近垂直设置。所述横板241上设置有与连杆22横截面同形状的中心孔，并垂直套装在连杆22上，所述侧板设置在连杆22的侧面，其平面平行于连杆22的轴线，并延伸出接头21。当推进器2与椎间融合器1连接在一起时，突出在接头21前面的侧板242正好可以封堵椎间融合器1侧壁上的开口。
由于档板24是套接在连杆22上，所以档板24可以在连杆22上转动或滑动，可十分方便地转换遮挡方向，对左侧开口或右侧开口的椎间融合器都适用。档板24可采用具有一定弹性的金属或非金属薄片，利用其弹性可较好地起到封堵开口的作用。
手术实际操作步骤可更清楚地表明推进器2的结构。
(1)旋转推进器2，将接头21旋进推进孔14中，使推进器2与椎间融合器1连接成一体，并使推进器2上突出的档板24正好封堵椎间融合器1侧壁上的开口，如图6所示；
(2)在椎间融合器1的空腔内填充移植骨；
(3)握持推进器2，将椎间融合器1推入椎间间隙；
(4)旋转推进器2，将接头21从推进孔14中旋出，撤消推进器档板24对椎间融合器1侧壁开口的封堵。
所述档板24封堵椎间融合器1侧壁上开口的作用主要体现在椎间融合器1被推入椎间间隙前，使椎间融合器1的中空部分成为封闭中空体，以利于植骨操作，并确保植骨过程中移植骨形成稳定的形态。实际上，一旦椎间融合器1被推入椎间间隙后，人体椎间筋膜将起到维持植骨形态的作用。
以上对本发明的技术方案进行了说明，但不以任何形式对本发明做出限制。应当指出，对本领域技术人员来说，依据本发明的指导思想还可以做出很多相关的变形和改进，但这些均将落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种椎间融合器，为环形空心柱体，其上、下表面具有防滑表面结构，形状与椎间上、下终板相近，其特征在于，所述环形空心柱体的侧壁设置有开口。
2.如权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于，所述环形空心柱体为矩形空心柱体，其横截面呈
Figure A2005100116190002C1
形。
3.如权利要求2所述的椎间融合器，其特征在于，所述椎间融合器的侧壁上设置有推进孔。
4.如权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于，所述防滑表面结构是表面呈锯齿状凸起的表面。
5.如权利要求1～4之一所述的椎间融合器，其特征在于，所述椎间融合器的材料为钛合金、碳纤维或PEEK。
6.一种用于将权利要求1～4之一所述椎间融合器推入椎间间隙的推进器，包括依次连接的手柄、细长状连杆和接头，所述接头可连接所述椎间融合器的推进孔；其特征在于，所述推进器还设置有正好封堵所述椎间融合器环形空心柱体侧壁上开口的档板，所述档板一端固定在所述连杆上。
7.如权利要求6所述的推进器，其特征在于，所述档板由横板和侧板组成，所述横板和侧板设置成垂直或接近垂直，通过边缘连接；所述横板上设置有与连杆横截面同形状的中心孔，并垂直套装在连杆上；所述侧板设置在连杆的侧面，侧板平面平行于连杆的轴线，并向接头方向延伸。
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