CN201558159U - 椎体间植骨轴向固定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于腰椎融合术的椎体间植骨轴向固定器、限位钉、取骨环锯和骨块打入器及其使用方法。椎体间植骨轴向固定器为中空圆柱体，外有自攻螺纹，前面中间有导针孔，后部有十字凹槽，中央有内螺纹孔，周边有小孔。限位钉钉头有外螺纹和内六角凹槽，可将椎体间植骨轴向固定器、植骨块和上位椎体串联固定在一起，还具有封口作用。取骨环锯由环锯头和中空连接杆组成，环锯头体部中间有矩形孔，孔的长矩形边一侧有齿；骨块打入器为中空圆柱体由把手和体部组成。使用方法是经骶前间隙通道用取骨环锯在S1和L1椎体轴向取骨，经取骨后留下的通道清理髓核，再将取出的骨块用打入器植入椎体间隙，依次用椎体间植骨轴向固定器和限位钉进行骨块轴向固定。本实用新型提供一种微创、不破坏纤维环和无应力遮挡的椎体间植骨轴向固定植入物和使用方法。

Description

椎体间植骨轴向固定系统

技术领域：本发明涉及脊柱外科内固定手术装置，更具体而言.涉及下位腰椎和骶椎病变节段有腰椎融合术适应症患者的椎体间植骨轴向固定系统及使用方法

背景技术：

腰椎融合术的概念源于20世纪50年代，经过多年的发展，目前已成为治疗腰椎创伤、腰椎间盘退变性疾病及腰椎间隙感染等疾病的重要方法之一。传统腰椎融合术无论通过前路、后路或侧方入路在椎体间植入骨组织和/或内置体(如各类椎间融合器)都有其不可避免的缺点之一就是广泛的肌肉剥离和长时间的牵拉导致软组织损伤。虽然目前微创腰椎融合术已经显著减少了传统手术的缺点，但是其仍不可避免的对椎旁软组织和脊柱结构造成一定程度的损伤和破坏。研究表明，椎旁肌肉缺血、挛缩、神经支配缺失等病理改变导致术后腰部力量减弱、慢性腰痛发生、恢复时间延长等，大大影响了手术效果和满意度^[3]。

后路椎弓根钉内固定系统、后路钩棒系统、髂骨翼置棒、腰骶间盘和腰骶小关节螺钉已被用于腰椎融合后的后路腰骶椎固定是成功的。但后路内固定系统对生物力学要求很高，因为要能承载轴向负荷而且加载了很大的弯曲负荷，这主要是因为他们被置于离旋转轴相对较远的位置。基于生物力学的要求，后路腰椎融合内固定手术作为一个独立的治疗手段，在腰骶关节可能导致节段间残留运动，导致内固定物松动或失效。

腰椎融合无论通过前路、后路或侧方入路植入骨组织和/或内置体都必定会破坏纤维环的完整性，不可避免的导致不稳，微创技术虽可以减少创伤，但不能消除医原性的破坏。因为这些手术必需破坏纤维环。生物力学实验已经证明，髓核摘除手术或微创手术将明显破坏运动节段的稳定性。传统内固定方法需要通过切开纤维环来切除髓核，这必然破坏了起稳定作用的周围组织已被广泛认可。

负重时集中在腰椎的力主要经椎间盘和前柱结构传导，只有一小部分通过小关节和后柱组织，这样，通过椎体间内固定的方法，特别是对于腰骶关节，前柱固定因为植入物受到的压力接近旋转轴，有其生物力学上的优势。为了减少对运动节段的稳定结构的破坏，充分利用内固定物的力学优势，通过骶前入路行L5-S1椎间内固定，即在S1椎体植入螺钉，然后通过L5-S1椎间盘到达L5椎体水平，轴向跨过椎间盘，已经被证明比单纯后路内固定手术有力学上的优势，通过椎间盘螺钉内固定避免了纤维环的破坏。2003年Cragg首次报道了新式的经骶骨前入路的经皮腰骶椎轴向融合内固定系统——轴向固定棒，其最大限度的减少了手术对入路组织、椎旁软组织及脊柱结构的损伤。该系统先后于2004年、2006年在美国及欧洲应用于临床，取得较好的临床效果。这种技术不必开腹显露，并且可减少肌肉、韧带的破坏，最重要的是不破坏L5-S1水平的纤维环及稳定性。

骶前入路不仅对于L5-S1单一节段固定融合可以做到，而且也可以用于2节段融合，包括L4-5，L5-S1。在生物力学和减少并发症上，轴向固定融合可以比传统方法有优势。然而不足的是临床研究数据表明，轴向固定棒比周围组织——椎体松质骨有更强的刚度，弹性模量的巨大差异必然产生应力遮挡，引起邻近骨的吸收。这种应力遮挡效应引起了骨的吸收，接着内置体下陷，椎间高度丢失，从而面临必需翻修手术这一最坏的临床结果。虽然近来轴向固定棒被用于与后路固定联合应用可达到最高的稳定性，但手术价格昂贵，操作较为复杂，在一定程度上延长了手术时间和增加了手术创伤。

发明内容：

为了解决轴向固定棒的应力遮挡效应，探寻与一种既能利用骶前入路轴向固定来实现椎间融合而不破坏纤维环及稳定性的优势，又能克服高刚度内置体在椎体间产生的应力遮挡效应，可以与新形成的骨分担载荷，刺激新生骨的强度，在早期提供机械固定的基础能完成生物学固定的新型植入物及其使用方法是本发明的目的——即提供一种椎体间植骨轴向固定系统及使用方法，针对脊柱的创伤、退变性疾患、变性疾患及其他脊柱不稳疾患的外科治疗中，有腰椎融合术适应症患者通过运用此内固定系统，行骶前入路植骨轴向固定实现椎间融合而不破坏纤维环的病变节段，在对其顺利完成椎体间植骨固定的手术操作基础上，精简手术操作，减少手术创伤，从而减少术后并发症、缩短住院时间、降低住院费用，提高手术效果和满意度。

本发明的技术方案为椎体间植骨轴向固定系统及使用方法，主要包括：1椎体间植骨轴向固定器及其配套的限位钉。2为椎体间植骨轴向固定固定系统配套使用的安装器械。3椎体间植骨轴向固定系统的使用方法

1椎体间植骨固定器及其配套的限位钉：

1)椎体间植骨轴向固定器：结构特点：①中空圆柱状，有自攻外螺纹，可在十字扳手的拧入椎体内。②前部中间有导针孔是导针穿出的部位。③后部有十字凹，与十字扳手相匹配。④后部中央有内螺纹孔，与十字扳手的固定内芯及限位钉头的外螺纹相匹配。⑤四周有贯通的圆形和(或)椭圆形孔，可填塞碎骨入内，也是新生骨长入得通道。

2)限位钉：结构特点：钉体为光面和(或)带自攻螺纹，钉头有外螺纹与椎体间植骨轴向固定器后部中央的内螺纹相匹配，内六角凹槽与限位钉头的内六角扳手相匹配；植入后将椎体间植骨轴向固定器、植骨块和上位椎体串联固定在一起，有限制植骨块在上下椎体间发生位移的作用。同时具有椎体间植骨轴向固定器封口作用。

2为椎体间植骨轴向固定系统配套使用的安装器械。

1)开孔扩张器，由内芯和套筒组成，内芯远端为圆锥尖，近端有与套筒外径一致的打击头；套筒内径与内芯外径相匹配，外径与内芯的打击头外径一致大小，远端锥度与内芯远端的圆锥尖一致，用于切开皮肤和皮下组织后开孔、沿骶骨前钝性分离扩张骶前间隙的软组织，直达S1/S2间盘。

2)扩张套管：内径与开孔扩张器外径相匹配，远端锥度与内芯远端的圆锥尖一致，用于沿骶骨前钝性分离扩张骶前间隙的软组织，避免损伤直肠，为工作套管过渡。

3)通道套管：是笼状椎体间植骨固定器手术操作的工作通道，内径与扩张套管外径相匹配，远端为斜面，锥度与内芯远端的圆锥尖一致，用于沿骶骨前钝性分离扩张骶前间隙的软组织，达S1/S2间盘后斜面的尖侧可敲入S1/S2间盘，获得相对固定位置，近端一侧有柱状把手，为以后的各种操作保持相对固定。

4)骨锥：包括套筒把手和内芯，套筒把手为T字型把手部中间有一圆柱状凹槽，凹槽底两侧各有一缺口槽，圆柱状凹槽和缺口槽与圆柱状内芯头及其固定块相匹配，骨锥套筒内径与内芯的外径一致，外径与开孔扩张器内芯的外径一致；骨椎内芯体部为光面细长圆柱体，远端为四面椎体，头部为糙面短圆柱体基部有两个固定块，固定块大小与套筒把手的缺口槽一致，将骨椎内芯完全插入骨锥套筒内后，旋转头部可将两个固定块置入套筒把手的缺口槽中，使两者合二为一成为一个整体。

5)导针

6)工作套管

7)取骨环锯：由环锯头和中空连接杆组成，环锯头远端呈锯齿状，体部中间有矩形贯通孔，孔的长矩形边右高左低(细微差别)，以保证右旋时骨块不跟转，左旋时骨块不跟转，方便取骨。中空连接杆近端一段为三棱柱状，作为T型把手和(或)电钻的接口。

8)髓核绞刀，有齿状绞刀头、连接杆和T型手把构成。

9)骨块打入器：有把手和体部组成，体部为中空圆柱体，外径与配套的工作套管的内径相匹配，内径与导针外径相匹配，远端紧靠植骨块，近端有刻度并与把手相连；把手为较粗的中空圆柱体，外径大于通道套管，内径与导针外径相匹配，远端体部相连，近端为打击部，是将植骨块打入椎体间的受力点(图5)。

10)骨块取出器：为T型把手的M3.5的松质骨丝锥。使用时将丝锥头沿已退出导针的环锯头内的骨块中心孔道椎入，完全进入后稍用力即可取出环锯头内的骨块。

11)十字扳手：有十字扳手及其固定内芯组成。十字扳手为T型，体部为中空圆柱体，外径与配套的工作套管的内径相匹配，内径与导针外径相匹配，远端为外螺纹，与笼状椎体间植骨固定器后部中央的十字凹相匹配，近端与横行把手相接；固定内芯体部为中空圆柱体，外径与十字扳手的内径相匹配，内径与固定内芯外径相匹配，远端为外螺纹，与笼状椎体间植骨固定器后部中央的内螺纹孔相匹配，近端糙面短中空圆柱体，方便旋转固定椎体间植骨固定器。

12)内六角扳手：为T型，头部六面体大小与限位钉头的内六角凹槽相匹配，用于旋入限位钉。

3椎体间骨融合固定系统的使用方法：

1)建立工作通道：在尾骨右旁距肛门5～10cm处切开长约2～3cm皮肤和皮下组织，用开孔扩张器穿过盆底筋膜，部分退出内芯后沿骶前间隙在X线引导下将开孔扩张器头送达S1/S2间隙正中区域，将内芯远端的圆锥尖敲入S1/S2间隙内。将扩张套管沿开孔扩张器外壁轻轻旋入达S1/S2间隙正中区域。将通道套管沿扩张套管外壁轻轻旋入达S1/S2间隙正中区域，将通道套管的斜面的尖侧可敲入S2骨内，获得相对固定位置。取出开孔扩张器的内芯，置入骨锥，在X线引导下将骨锥S1椎体内月1cm。取出骨锥内芯，置入导针，在X线引导下将导针钻入上位椎体的终板的中央。分别取出开孔扩张器套筒和扩张套管，沿通道套管内壁置入相应规格的工作套管。

2)实施轴向取骨、椎体间隙植骨和固定

在工作套管内顺导针插入相应规格的环锯，右旋进入上位椎体的终板，反转后退出环锯同时一并带出导针、锯好的骨块和部分髓核。留下的通道置入相应规格的工作套管。用髓核绞刀和(或)髓核钳通过工作套管在L5/S和(或)L4/L5间隙内清理髓核组织。将导针、体外修整好的骨块装入骨块打入器，经工作套管将修整好的骨块送达L5/S和(或)L4/L5间隙的上位椎体的终板的中央，夯实后退出骨块打入器和多余的工作套管，留下导针。将合适大小的笼状椎体间植骨固定器安装在十字扳手上，椎体间植骨固定器长度参考骨块打入器近端的刻度，直径比环锯外径大2cm即可。用十字扳手通过工作套管顺导针将椎体间植骨固定器送达实后的骨块下方，顺时针旋入直至在骨块形成压实状态，达到固定骨块于椎体间的目的。依次松开十字扳手的固定内芯，取出十字扳手及其固定内芯，取出导针，如遇腰椎不稳的病例可用内六角扳手经工作套管送入限位钉达椎体间植骨固定器后部中央有内螺纹孔，顺时针旋入直至旋紧即可确保固定骨块在椎体间不会发生前后左右位移，也有封口的作用。依次取出内六角扳手、工作套管和通道套管，闭合创口。

附图说明：

图1椎体间植骨轴向固定系统实施例在植入状态下的组合结构剖示图

图2椎体间植骨轴向固定器实施例的立体示意图

图3限位钉实施例的立体示意图

图4取骨环锯实施例的立体示意图

图5骨块打入器实施例的立体示意图

图6椎体间植骨轴向固定系统实施例使用方法示意图

具体实施方式：

实施例1：

如图1所示：椎体间植骨轴向固定系统包括椎体间植骨轴向固定器(1.1)、限位钉(1.2)和配套的专用器械取骨环锯及骨块打入器。方法为：椎体间植骨轴向固定器(1.1)通过骶前入路经S1/S2用取骨环锯做好的取骨植骨通道(1.3)将已被骨块打入器送达到椎体间隙的植骨块(1.4)牢牢的固定在上下位椎体间隙(1.5)；限位钉(1.2)从椎体间植骨轴向固定器(1.1)后部中央的孔道进入，穿过植骨块达上位椎体(1.6)内，将椎体间植骨轴向固定器(1.1)、植骨块(1.4)和上位椎体(1.6)串联固定在一起。

实施例2：

如图2所示：椎体间植骨轴向固定器为中空圆柱状，有自攻外螺纹(2.1)。其特征在于前部中间有导针孔(2.2)是导针也穿出的部位，通过导针将上方的植骨块串联在一起，保证在旋紧时前方骨块不移位。后部有十字凹(2.3)，与十字扳手相匹配，后部中央有内螺纹孔(2.4)，与十字扳手的固定内芯及限位钉头的外螺纹相匹配。四周有贯通的圆形和(或)椭圆形孔(2.5)，可填塞碎骨入内，也是新生骨长入得通道。

实施例3：

如图3所示：限位钉，钉体为光面和(或)带自攻螺纹(3.1)，钉头(3.2)有外螺纹(3.3)与椎体间植骨轴向固定器后部中央的内螺纹相匹配，钉头(3.2)中央有内六角凹槽(3.4)与限位钉头的内六角扳手相匹配；可将椎体间植骨轴向固定器植骨块和上位椎体串联固定在一起。有限制植骨块在上下椎体间发生位移的作用。同时具有对椎体间植骨轴向固定器封口作用。

实施例4：

如图4所示：取骨环锯，由环锯头(4.1)和中空连接杆(4.2)组成，环锯头(4.1)远端呈锯齿状(4.3)，体部中间有矩形孔(4，4)，孔的长矩形右边有2-3个边齿(4.5)。可以保证右旋时骨块不跟转，左旋时骨块不跟转，方便取骨。取骨环锯不仅是取骨工具，也是建立椎体间植骨、进行轴向固定通道的工具。

实施例5：

如图5所示：骨块打入器(图5)由体部(5.1)和把手(5.2)组成，体部为中空圆柱体，外径与配套的工作套管的内径相匹配，内径与导针外径相匹配，远端紧靠植骨块，近端有刻度并与把手相连；把手为较粗的中空圆柱体，外径大于通道套管，内径与导针外径相匹配，远端体部相连，近端为打击部，是将植骨块打入椎体间隙的受力点。

实施例6：

如图6所示：经骶前入路，用导针(6.1.1)和工作套管(6.1.2)在S1/S2间隙前缘正中建立手术通道后，用取骨环锯顺导针右旋，环行锯开S1前缘正中部分椎体，经权利要求书1所述椎体间隙(1.5)直到进入上位椎体的终板(6.1.3)，反转后退出环锯同时一并带出导针、锯好的骨块和部分髓核。留下的空洞成为权利要求书1(4)所述椎体间植骨、进行轴向固定通道。将体外休整好的骨块通过导针与用权利要求书5所述之骨块打入器(5)串在一起，顺工作套管和环锯取骨后在S1椎体留下的空洞将修整好的权利要求书1所述植骨块(1.4)送达权利要求书1所述L5/S和(或)L4/L5间隙(1.5)的上位椎体(1.6)的终板的中央，夯实后退出骨块打入器和多余的工作套管，留下导针(6.2)。将权利要求书1所述椎体间植骨轴向固定器(1.1)安装在十字扳手(6.3.1)上，用十字扳手通过工作套管顺导针将权利要求书1所述椎体间植骨固定器(1.1)送达夯实后的骨块下方，顺时针旋入直至将骨块压实(6.3)。用内六角扳手将权利要求书1所述限位钉(1.2)安装好，经工作套管将权利要求书1所述限位钉(1.2)送达权利要求书1所述椎体间植骨固定器(1.1)后部中央的如权利要求书2所述内螺纹孔(2.4)，顺时针旋入经权利要求书2所述的导针孔(2.2)直至穿过权利要求书1所述植骨块(1.4)达到权利要求书1所述上位椎体内(1. 6)，将权利要求书1所述椎体间植骨轴向固定器(1.1)、植骨块(1.4)和上位椎体(1.6)串联固定在一起。可确保固定骨块在椎体间不会发生前后左右位移，也有封口的作用(6.4)。

Claims (5)

1.一种椎体间植骨轴向固定系统，其特征在于：椎体间植骨轴向固定系统包括椎体间植骨轴向固定器(1.1)、限位钉(1.2)和配套的专用器械取骨环锯及骨块打入器；椎体间植骨轴向固定器(1.1)通过骶前入路经S1/S2用取骨环锯做好的取骨植骨通道(1.3)将已被骨块打入器送达到椎体间隙的植骨块(1.4)牢牢的固定在上下位椎体间隙(1.5)；限位钉(1.2)从椎体间植骨轴向固定器(1.1)后部中央的孔道进入，穿过植骨块达上位椎体(1.6)内，将椎体间植骨轴向固定器(1.1)、植骨块(1.4)和上位椎体(1.6)串联固定在一起。

2.如权利要求1所述椎体间植骨轴向固定系统，其特征在于：椎体间植骨轴向固定器为中空圆柱状，有自攻外螺纹(2.1)，四周有贯通的圆形和/或椭圆形孔(2.5)，可填塞碎骨入内，也是新生骨长入得通道；所述椎体间植骨轴向固定器前部中间有导针孔(2.2)是导针穿出的部位，通过导针将上方的植骨块串联在一起，保证在旋紧时前方骨块不移位；后部有十字凹(2.3)，与十字扳手相匹配，后部中央有内螺纹孔(2.4)，与十字扳手的固定内芯及限位钉头的外螺纹相匹配。

3.如权利要求1所述椎体间植骨轴向固定系统，其特征在于：限位钉钉体为光面和/或带自攻螺纹(3.1)，钉头(3.2)有外螺纹(3.3)与椎体间植骨轴向固定器后部中央的内螺纹相匹配，钉头(3.2)中央有内六角凹槽(3.4)与限位钉头的内六角扳手相匹配；所述限位钉植入后将所述椎体间植骨轴向固定器(1.1)、植骨块(1.4)和上位椎体(1.6)串联固定在一起，有限制植骨块在上下椎体间发生位移的作用，同时具有对所述椎体间植骨轴向固定器(1.1)封口作用。

4.如权利要求1所述椎体间植骨轴向固定系统，其特征在于专用器械取骨环锯：由环锯头(4.1)和中空连接杆(4.2)组成，所述取骨环锯的环锯头(4.1)远端呈锯齿状(4.3)，体部中间有矩形孔(4.4)，孔的长矩形右边有2-3个边齿(4.5)以保证右旋时骨块不跟转，左旋时骨块不跟转。

5.如权利要求1所述椎体间植骨轴向固定系统，其特征在于专用器械之骨块打入器：有体部(5.1)和把手(5.2)组成，所述骨块打入器的体部为中空圆柱体，外径与配套的工作套管的内径相匹配，内径与导针外径相匹配，远端紧靠植骨块，近端有刻度并与把手相连；把手为较粗的中空圆柱体，外径大于通道套管，内径与导针外径相匹配，远端体部相连，近端为打击部，是将植骨块打入椎体间隙的受力点。

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