CN206896395U - 一种椎弓根螺钉 - Google Patents

Abstract

一种椎弓根螺钉，包括钉体、钉座、两条可折断长臂、螺塞和盖帽，钉体与钉座连接，两条可折断长臂对立地固定连接于钉座上形成用于嵌入纵连棒的U形结构，两条可折断长臂上均设有凹切迹，凹切迹将可折断长臂分为断臂和短臂，短臂连接于断臂和钉座之间，两条可折断长臂的内表面设有自断臂延伸自短臂的内螺纹，螺塞的外表面具有与可折断长臂内表面内螺纹匹配的外螺纹，螺塞的一端具有持塞孔，两条可折断长臂的短臂外表面设有外螺纹，盖帽用于套设在两条可折断长臂的短臂靠近凹切迹一端并设有与短臂的外螺纹匹配的内螺纹，盖帽设有持帽孔。该椎弓根螺钉能有效防止螺塞松动，提高与纵连棒连接的稳固性，减少钉棒系统内固定松动、断裂的发生率。

Description

一种椎弓根螺钉

技术领域

本实用新型涉及骨科手术医疗器械技术领域，具体涉及一种椎弓根螺钉。

背景技术

脊柱侧弯是指脊柱的侧凸和旋转畸形，分为婴儿型（0~3岁）、少儿型（4~10岁）、青少年型（10岁以上），其严重影响少年儿童的身体健康和心理健康。严重脊柱侧凸的青春期患者，可以行矫形融合术，手术对其脊柱发育和心肺影响相对较小。随着年龄的增长，少儿期发展到青少年期脊柱畸形非常严重，手术难度大，创伤大，并发症多。少儿期脊柱畸形柔软性好，易于纠正。对于脊柱侧弯低龄患儿，矫形融合手术明显影响儿童脊柱和胸廓的发育，导致躯干和下肢比例失调，很难让人接受。对于较小儿童，脊柱融合手术还可影响心、肺的发育和功能。手术后脊柱活动度和功能必然受融合脊柱相邻节段尤其腰段脊柱退变，相邻节段后凸畸形，下腰痛，内植物相关的并发症，以及迟发性感染的发生率也较高，因此国内外一些学者一直尝试用一些不融合脊柱的方法治疗低龄儿童脊柱侧凸。

目前临床上脊柱侧凸非融合手术主要包括三大类：（1）脊柱生长棒技术；（2）垂直可延长钛肋骨技术（VEPTR）；（3）前路椎体U形钉技术。其中，前两者为非融合技术，后者是非完全融合技术，后两者由于临床疗效不满意，现在临床很少使用。目前国内外治疗儿童脊柱侧弯应用最广的是生长棒技术。脊柱融合技术治疗发育成熟人群脊柱侧弯临床疗效满意，但治疗生长中儿童脊柱侧弯，会出现很多问题而失败，最主要的问题是无法控制术后脊柱侧弯的继续发展加重，出现“曲轴”现象。此外，过早融合导致患儿上身短小和影响心、肺功能发育，也为人们所不能接受。目前还在国内推广应用的双棒生长棒技术，一度被认为是好方法，但国内外近年纷纷报道它的不足：（1）需要反复手术（平均每6个月一次）；（2）断棒脱钩（或上方螺钉拔出）；（3）上方交界处后出现后凸畸形；（4）撑开失效；（5）自发融合等并发症多见；（6）较高的感染率等。比较多见的为矫正后畸形复发加重和撑开失效。究其失败原因大致有三方面：（1）没有调控不对称生长的能力，只能靠反复手术撑开，当脊柱侧弯的凸侧生长能力超过凹侧撑开力时就撑不动了。治疗成人的脊柱侧弯单纯用机械力矫正即可，而儿童脊柱侧弯矫形系统，除了要在手术时能即刻提供满意的矫正效果外，还需要能对于手术后残存的脊柱侧弯形成的侧弯椎体两侧的不对称应力及由此引发的不对称生长进行调控，逆转Hueter-Volkman定律效应——即能在凹侧产生张应力促进脊柱凹侧椎体终板生长，而凸侧产生压应力，抑制凸侧半椎体终板的生长，从而在术后的儿童生长期间减少侧弯矫正丢失或使侧弯度进一步自行矫正；（2）矫正手术后，由于上下两枚椎弓根螺钉将棒固定，在侧弯的凹侧形成“栓拉”作用，限制其调控生长的能力。目前，在治疗儿童脊柱侧弯的椎弓根螺钉系统矫正装置中，术后在脊柱侧弯凹侧的上下端都被螺钉栓拉住，当凹侧使用撑开力矫正后，必须将上下端螺钉拧紧以固定撑开棒，否则它就会缩回来。撑开的初始阶段，凹侧椎体受到张应力作用，随着时间推移椎体的生长及钉棒的栓拉，必然会在后期出现椎体凹侧再次产生压应力，对未成熟的椎体两侧增加不对称应力，反过来又会加重儿童脊柱侧弯。理论上，为了克服“栓拉”，需对凹侧使用持续撑开力，然而目前生长棒技术达不到这个要求，需要依靠反复手术撑开矫正（每6个月一次），这对儿童无疑是残酷的。而且越来越多的使用者发现2年后撑开越来越难，到最后完全撑不动。（3）国内外现有矫正装置不能在侧弯的顶椎部位提供足够的矫正应力。生物力学研究已证明脊柱侧弯的纵向负荷主要集中在顶椎及其邻近的上下椎体节段。然而生长棒的矫正力主要集中在上下端椎，无法对顶椎部位提供足够的矫正应力，顶椎没有椎弓根螺钉固定，当脊柱侧弯凸侧椎体终板生长力超过凹侧椎体撑开矫正力时，就撑不动了，强大力撑开还可诱发上端椎部位上方交界区的后凸畸形。国外最新研究的“磁力控制棒”（MCGR），它和双棒生长棒的矫形原理一样，每4个月在体外用磁力延伸。它的优点是可以避免对儿童的多次手术创伤，但它也存在和双棒生长棒的所有缺点，同样不能即刻纠正侧弯，容易出现脱钉断棒、上方螺钉拔出、撑不动、近端结合部的后凸畸形等问题。

综上所述，目前国内外脊柱侧弯非融合技术存在的问题有以下四个方面：（1）不能调控侧弯脊柱的不对称生长，手术时候不能即刻将病儿的侧弯矫正。（2）术后在凹侧存在椎弓根螺钉“栓拉”现象，不能让椎体沿矫正棒的方向自由生长延伸，在儿童的整个生长发育期不能维持矫正不丢失或少丢失，甚至不能让脊柱侧弯塑形，进一步自行矫正，成熟后还需再次做融合手术。（3）生长棒两端在体内只固定在脊柱侧弯上下端椎的椎弓根螺钉上，顶椎及其邻近上下椎体无椎弓根钉固定，这是致命的缺陷，缺乏矫正棒对顶椎施加的推向凹侧的侧推力和对顶椎凸侧进行加压固定抑制终板生长的作用。（4）安装生长棒手术需切三个6~10cm的切口，显露椎弓根进钉点置钉，椎弓根螺钉周围植骨增加螺钉的稳定性，手术创伤仍然大，部分患者出现感染、自发融合等并发症。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种能有效防止螺塞松动，提高与纵连棒连接的稳固性，明显减少钉棒系统内固定松动、断裂的发生率，延长钉棒系统的有效内固定时间。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种椎弓根螺钉，包括钉体、钉座、两条可折断长臂、螺塞和盖帽，钉体与钉座连接，钉体为实心或空心，两条可折断长臂对立地固定连接于钉座上形成用于嵌入纵连棒的U形结构，两条可折断长臂上均设有凹切迹，凹切迹将可折断长臂分为断臂和短臂，短臂连接于断臂和钉座之间，两条可折断长臂的内表面设有自断臂延伸自短臂的内螺纹，螺塞包括螺纹部和弧形垫块，螺纹部的外表面具有与可折断长臂内表面内螺纹匹配的外螺纹，螺纹部的一端具有持塞孔，螺纹部另一端与弧形垫块活动连接，弧形垫块设有与纵连棒的弧形表面匹配的弧形槽，两条可折断长臂的短臂外表面设有外螺纹，盖帽用于套设在两条可折断长臂的短臂靠近凹切迹一端并设有与短臂的外螺纹匹配的内螺纹，盖帽设有持帽孔。

上述的椎弓根螺钉，优选的，所述盖帽呈圆桶状，圆桶状盖帽的开口处设有对套于短臂上进行导向的光滑段。

上述的椎弓根螺钉，优选的，所述盖帽的旋紧方向与螺塞的旋紧方向相反。

上述的椎弓根螺钉，优选的，所述弧形垫块通过铆钉以可转动方式安装于螺纹部上。

上述的椎弓根螺钉，优选的，所述弧形垫块包括垫块本体和间隔连接于垫块本体上的两个凸脚，弧形槽设于两个凸脚之间。

上述的椎弓根螺钉，优选的，所述椎弓根螺钉为固定轴椎弓根螺钉或活动轴椎弓根螺钉，固定轴椎弓根螺钉的钉体与钉座固定连接，钉体为实心或空心，空心钉体沿轴向具有导丝通孔；活动轴椎弓根螺钉的钉体固接有球头，球头与钉座活动连接，钉座中设有压在球头上的球头压垫，纵连棒嵌入两条可折断长臂的U形结构中，钉体为实心或空心，空心钉体沿轴向具有导丝通孔。

上述的椎弓根螺钉，优选的，所述椎弓根螺钉的两短臂内侧或者球头压垫设有两个分别与两个凸脚位置相对应的支承台，两个凸脚的长度配置成与两个支承台相抵以使弧形垫块不压紧纵连棒，或者与两个支承台之间留有间距以使弧形垫块压紧纵连棒。

上述的椎弓根螺钉，优选的，所述垫块本体上设有至少一个与椎弓根螺钉的U形结构配合阻止弧形垫块转动的止转凸肩。

上述的椎弓根螺钉，优选的，两条可折断长臂远离钉座的尾部还设有用于对拧入螺塞起导向作用的光滑段。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的椎弓根螺钉中盖帽可螺纹连接在短臂靠近凹切迹的一端，抱紧椎弓根螺钉的两条短臂并压紧螺塞，在与纵连棒组合成钉棒系统时，能有效防止螺塞松动退出，能够大大提高与纵连棒的连接稳固性，明显减少钉棒系统内固定松动、断裂的发生率，延长钉棒系统的有效内固定时间。

附图说明

图1为固定轴椎弓根螺钉的剖视结构示意图。

图2为活动轴椎弓根螺钉的剖视结构示意图。

图3为活动轴椎弓根螺钉的钉体和球头的结构示意图。

图4为螺塞的剖视结构示意图。

图5为螺塞的立体结构示意图。

图6为盖帽的立体结构示意图。

图7为盖帽的剖视结构示意图。

图8为单向固定椎弓根螺钉与纵连棒配合的立体结构示意图。

图9为单向固定椎弓根螺钉与纵连棒配合的剖视结构示意图。

图10为单向滑动椎弓根螺钉与纵连棒配合的立体结构示意图。

图11为单向滑动椎弓根螺钉与纵连棒配合的剖视结构示意图。

图12为万向固定椎弓根螺钉与纵连棒配合的立体结构示意图。

图13为万向固定椎弓根螺钉与纵连棒配合的剖视结构示意图。

图14为万向滑动椎弓根螺钉与纵连棒配合的立体结构示意图。

图15为万向滑动椎弓根螺钉与纵连棒配合的剖视结构示意图。

图16为纵连棒的结构示意图。

图17为活动轴椎弓根螺钉的球头压垫的剖视结构示意图。

图例说明：

1、椎弓根螺钉；10、钉体；11、钉座；12、可折断长臂；121、断臂；122、短臂；13、螺塞；131、螺纹部；132、弧形垫块；1321、弧形槽；1322、垫块本体；1323、凸脚；1324、止转凸肩；14、U形结构；15、球头；16、球头压垫；17、持塞孔；18、凹切迹；19、盖帽；191、持帽孔；120、支承台；2、纵连棒；20、棒体；21、连接头。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实施例的椎弓根螺钉1，包括钉体10、钉座11、两条可折断长臂12、螺塞13和盖帽19，钉体10与钉座11连接，两条可折断长臂12对立地固定连接于钉座11上形成U形结构14，U形结构14中用于嵌入纵连棒2，螺塞13用于拧入两条可折断长臂12的U形结构14中压紧或不压紧纵连棒2，在螺塞13压紧纵连棒2时，纵连棒2与椎弓根螺钉1相对固定，在螺塞13不压紧纵连棒2时，纵连棒2可与椎弓根螺钉1相对滑动。钉体10为实心或空心，空心钉体10沿轴向具有导丝通孔，钉体10上设有螺纹。钉座11为短圆柱形，两条可折断长臂12与钉座11固定连接。

两条可折断长臂12上靠近钉座11的位置处均设有凹切迹18，凹切迹18将两可折断长臂12分为断臂121和短臂122，短臂122与钉座11固定连接，断臂121于凹切迹18处可被折断，进而将断臂121除去。椎弓根螺钉1的两条可折断长臂12的内表面具有自断臂121延伸至短臂122的内螺纹，两短臂122靠近凹切迹18端有外螺纹。螺塞13包括螺纹部131和弧形垫块132，螺纹部131的外表面具有与可折断长臂12内表面内螺纹匹配的外螺纹，螺纹部131的一端具有持塞孔17，持塞孔17为多边形孔，螺纹部131的另一端与弧形垫块132活动连接，螺纹部131和弧形垫块132可相对转动，优选的，弧形垫块132通过铆钉以可转动方式安装于螺纹部131上。弧形垫块132设有与纵连棒2的弧形表面匹配的弧形槽1321，使弧形垫块132在压紧纵连棒2时其压紧效果好，在不压紧纵连棒2时，能够起到良好的导向作用。两条可折断长臂12远离钉座11的尾部还设有光滑段，当螺塞13沿可折断长臂12之间插入时，光滑段对螺塞13起导向作用。

如图6和图7所示，盖帽19为圆桶状，内壁有与短臂122外螺纹相匹配的内螺纹，盖帽19开口处有光滑段，在盖帽19套在短臂122靠近凹切迹18一端并拧入时，对盖帽19起导向作用。盖帽19底具有持帽孔191，持帽孔191为多边形孔。当螺塞13拧入椎弓根螺钉1两可折断长臂12内，旋过凹切迹18只与短臂122的内螺纹配合时，可将椎弓根螺钉1两断臂121折断并除去，将盖帽19旋拧套设在椎弓根螺钉1两条短臂122对应凹切迹18的一端，盖帽19抱紧椎弓根螺钉1的两条短臂122并压紧螺塞13，能有效防止螺塞13松动退出，尤其是在椎弓根螺钉1可沿纵连棒2滑动的情况下，盖帽19能起到很好的防松动退出作用。优选的，盖帽19的旋紧方向与螺塞13的旋紧方向相反，也即盖帽19的螺纹旋转方向与螺塞13的螺纹旋转方向相反，进一步防螺塞13松动退出。

椎弓根螺钉1与纵连棒2配合连接时可根据需要设置成单向固定椎弓根螺钉1、单向滑动椎弓根螺钉1、万向固定椎弓根螺钉1及万向滑动椎弓根螺钉1四种。其中，单向固定椎弓根螺钉1和单向滑动椎弓根螺钉1采用固定轴椎弓根螺钉1，固定轴椎弓根螺钉1的钉体10与钉座11固定连接，钉体10为实心或空心，空心钉体10沿轴向具有导丝通孔。由于钉体10与钉座11固定连接，使得钉体10不能相对钉座11运动，因此形成单向椎弓根螺钉1。单向固定椎弓根螺钉1和单向滑动椎弓根螺钉1的区别在于，如图8和图9所示，单向固定椎弓根螺钉1的螺塞13将纵连棒2压紧，如图10和图11所示，单向滑动椎弓根螺钉1的螺塞13靠近纵连棒2但不压紧纵连棒2，单向滑动椎弓根螺钉1和纵连棒2可沿纵连棒2布置方向相对滑动。

万向固定椎弓根螺钉1和万向滑动椎弓根螺钉1均采用活动轴椎弓根螺钉1，活动轴椎弓根螺钉1的钉座11为空心结构，内置有球头15和球头压垫16，钉体10与球头15固定连接，球头压垫16压在球头15上，纵连棒2嵌入两条可折断长臂12的U形结构14中并直接压在球头压垫16上，钉体10为实心或空心，空心钉体10沿轴向具有导丝通孔，球头15上有多边形凹槽。钉体10为空心时，球头压垫16也为中空结构。万向固定椎弓根螺钉1和万向滑动椎弓根螺钉1的区别在于，如图12和图13所示，万向固定椎弓根螺钉1的螺塞13将纵连棒2压紧，纵连棒2将球头15压紧使钉体10固定，如图14和图15所示，万向滑动椎弓根螺钉1的螺塞13不将纵连棒2压紧，纵连棒2也不压紧球头15，螺塞13两凸脚1323抵压在球头压垫16的支承台120上，压紧球头压垫16，球头压垫16压紧球头15，钉体10固定，万向滑动椎弓根螺钉1和纵连棒2可沿纵连棒2布置方向相对滑动。

本实施例中，如图4和图5所示，弧形垫块132包括垫块本体1322和间隔连接于垫块本体1322上的两个凸脚1323，弧形槽1321设于两个凸脚1323之间。

椎弓根螺钉1的两短臂122内侧或者球头压垫16设有两个支承台120（参见图17），两个支承台120分别与两个凸脚1323的位置相对应，两个凸脚1323的长度配置成与两个支承台120相抵以使弧形垫块132不压紧纵连棒2，或者两个凸脚1323与两个支承台120之间留有间距以使弧形垫块压紧纵连棒2。采用具有不同长度凸脚1323的弧形垫块132即可实现压紧或不压紧纵连棒2，这两种情况都只需拧紧螺塞13，而不需要调节螺塞13的位置，大大方便了操作。

进一步的，垫块本体1322上设有两个与椎弓根螺钉1的U形结构14配合阻止弧形垫块132转动的止转凸肩1324，两个止转凸肩1324呈对称设置，止转凸肩1324与U形结构14配合起导向作用，使弧形槽1321正好对准卡套在纵连棒2的外表面。

与目前开放手术使用的固定轴椎弓根钉相比，可折断长臂12尾端的光滑段对螺塞13起导向作用，便于拧入螺塞13；椎弓根螺钉1有短圆柱形钉座11，钉座11对椎弓根螺钉1在置钉导向套筒内的滑动时起方向控制作用；钉体10为实心或空心，钉体10实心较空心作用力强，空心钉体10可沿导丝拧入，置钉准确率高；优选情况下，为更好的折断椎弓根螺钉1的可折断长臂12，在椎弓根螺钉1的两条可折断长臂12上靠近钉座11的一端处设有凹切迹18，凹切迹18处较薄弱，可将可折断长臂12在此处折断。椎弓根螺钉1的两断臂121折断并除去后，盖帽19可盖住椎弓根螺钉1短臂122对应凹切迹18的一端并旋紧，抱紧椎弓根螺钉1两短臂122并压紧螺塞13，防螺塞13松动退出。单向固定椎弓根螺钉1和万向固定椎弓根螺钉1的螺塞13将纵连棒2压紧，用于脊柱侧弯顶椎及其上下邻椎凸侧固定棒，对凹侧产生侧推力，去旋转，利于矫形，同时于凸侧对顶椎加压并抑制生长。单向滑动椎弓根螺钉1和万向滑动椎弓根螺钉1的螺塞13靠近纵连棒2但不压紧纵连棒2，其可沿纵连棒2滑动，用于脊柱侧弯上下端椎及除顶椎之外的其它椎体椎弓根固定，随着生长，固定椎体的椎弓根螺钉1可沿纵连棒2滑动，调节侧弯脊柱的自由生长。

本实施例中，纵连棒2的结构如图16所示，包括棒体20和位于棒体20两端的连接头21。棒体20呈圆柱形，连接头21为多边形，凸出棒体20的两端。连接头21的尺寸小于棒体20的尺寸。棒体20可嵌入椎弓根螺钉1的U形结构14中，从而形成钉棒固定结构。纵连棒2可根据实际需要剪裁成所需长度，或者弯曲成所需弧度，被剪裁后的纵连棒2必须保留一端的连接头21，用于插入持棒器的横形孔中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种椎弓根螺钉，其特征在于：包括钉体、钉座、两条可折断长臂、螺塞和盖帽，钉体与钉座连接，钉体为实心或空心，两条可折断长臂对立地固定连接于钉座上形成用于嵌入纵连棒的U形结构，两条可折断长臂上均设有凹切迹，凹切迹将可折断长臂分为断臂和短臂，短臂连接于断臂和钉座之间，两条可折断长臂的内表面设有自断臂延伸自短臂的内螺纹，螺塞包括螺纹部和弧形垫块，螺纹部的外表面具有与可折断长臂内表面内螺纹匹配的外螺纹，螺纹部的一端具有持塞孔，螺纹部另一端与弧形垫块活动连接，弧形垫块设有与纵连棒的弧形表面匹配的弧形槽，两条可折断长臂的短臂外表面设有外螺纹，盖帽用于套设在两条可折断长臂的短臂靠近凹切迹一端并设有与短臂的外螺纹匹配的内螺纹，盖帽设有持帽孔。

2.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉，其特征在于：所述盖帽呈圆桶状，圆桶状盖帽的开口处设有对套于短臂上进行导向的光滑段。

3.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉，其特征在于：所述盖帽的旋紧方向与螺塞的旋紧方向相反。

4.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉，其特征在于：所述弧形垫块通过铆钉以可转动方式安装于螺纹部上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的椎弓根螺钉，其特征在于：所述弧形垫块包括垫块本体和间隔连接于垫块本体上的两个凸脚，弧形槽设于两个凸脚之间。

6.根据权利要求5所述的椎弓根螺钉，其特征在于：所述椎弓根螺钉为固定轴椎弓根螺钉或活动轴椎弓根螺钉，固定轴椎弓根螺钉的钉体与钉座固定连接，钉体为实心或空心，空心钉体沿轴向具有导丝通孔；活动轴椎弓根螺钉的钉体固接有球头，球头与钉座活动连接，钉座中设有压在球头上的球头压垫，纵连棒嵌入两条可折断长臂的U形结构中，钉体为实心或空心，空心钉体沿轴向具有导丝通孔。

7.根据权利要求6所述的椎弓根螺钉，其特征在于：所述椎弓根螺钉的两短臂内侧或者球头压垫设有两个分别与两个凸脚位置相对应的支承台，两个凸脚的长度配置成与两个支承台相抵以使弧形垫块不压紧纵连棒，或者与两个支承台之间留有间距以使弧形垫块压紧纵连棒。

8.根据权利要求5所述的椎弓根螺钉，其特征在于：所述垫块本体上设有至少一个与椎弓根螺钉的U形结构配合阻止弧形垫块转动的止转凸肩。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的椎弓根螺钉，其特征在于：两条可折断长臂远离钉座的尾部还设有用于对拧入螺塞起导向作用的光滑段。