專利名稱：一種醫(yī)用椎弓根強化螺釘?shù)闹谱鞣椒?br>
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療輔助器械，涉及脊柱內(nèi)固定中使用的椎弓根螺釘，特別 涉及一種醫(yī)用椎弓根強化螺釘，主要用于提高骨質(zhì)疏松條件下初次置釘過程 中內(nèi)固定的穩(wěn)定性，減少內(nèi)固定失敗的風險。
背景技術：
目前，經(jīng)椎弓根內(nèi)固定技術已經(jīng)成為脊柱外科一項常規(guī)技術。椎弓根螺 釘可以通過牽引、加壓、旋轉等方式三維矯治脊柱畸形和進行脊柱穩(wěn)定重建。 椎弓根螺釘固定穩(wěn)定性的關鍵取決于能否獲得足夠的"骨質(zhì)一螺釘"界面把 持力，而且，這種把持力要持續(xù)到椎體間達到堅固的骨性融合為止。但在臨 床工作中，骨質(zhì)疏松常導致椎弓根螺釘固定能力下降，螺釘松動脫出，從而 導致手術失敗。隨著脊柱內(nèi)固定手術的廣泛開展，多種原因?qū)е碌男g后翻亍彥 病例也越來越多。如何對松動的螺釘進行翻修提高內(nèi)固定的穩(wěn)定性，已經(jīng)成 為困擾脊柱外科醫(yī)師的棘手問題。此外，由于術者操作技術的不熟練，手術 過程很難達到一次植釘成功，術中常需將螺釘多次擰出后重新植入，這也4吏 螺釘?shù)陌殉至Υ蠓陆怠?br>
為解決上述問題，國內(nèi)外學者進行了大量的相關研究，主要集中在強化 椎弓根螺釘?shù)尼數(shù)篮透谋抛倒葆數(shù)脑O計兩個方面。目前臨床上主要采用 向釘?shù)兰爸車琴|(zhì)灌注骨水泥的方法，但該方法存在下列問題-
1、 灌注骨水泥后，骨水泥類材料與螺釘之間緊密粘合，固化后的螺釘^
取出極為困難，造成周圍組織損傷；
2、 骨水泥在體內(nèi)難以降解，會形成"螺釘一骨水泥一骨質(zhì)"的二次界 面，難以達到釘骨之間的骨性愈合，不能維持體內(nèi)的長期穩(wěn)定性，臨床應用存在極大的安全隱患；
3、更為重要的是，通過各種方法向釘?shù)兰爸車琴|(zhì)注入材料容易造成 滲漏，發(fā)生占位性病變，引起嚴重并發(fā)癥。即使采用了可吸收材料、以及術 中注意控制注入材料的劑量和壓力，但也不能完全避免滲漏的發(fā)生，因此會合 術者的操作帶來了巨大的挑戰(zhàn)，很大程度上限制了臨床的廣泛引用。
而在改進螺釘?shù)脑O計方面，增加螺釘直徑有導致椎弓根骨折的危險，應 用長螺釘則可能破壞椎體前柱，可引起內(nèi)臟及血管損傷。目前使用的膨脹式 椎弓根螺釘固然可以顯著提高內(nèi)固定在骨質(zhì)疏松條件下的穩(wěn)定性，但是螺牽丁 在體內(nèi)長期處于膨脹狀態(tài)而產(chǎn)生塑性變形，同時新生的骨質(zhì)不斷長入膨脹部 分的縫隙中，使得在取釘過程中即使拔出內(nèi)栓后螺釘前端的膨脹部分仍無法 回縮，給取釘帶來很大困難，如強行取出會造成較大范圍的骨質(zhì)破壞，嚴重 影響脊柱穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種新 的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，該醫(yī)用椎弓根強化螺釘能顯著提高骨質(zhì)疏松條件下 初次置釘過程中內(nèi)固定的穩(wěn)定性，減少椎弓根螺釘松動甚至脫出的發(fā)生率， 可以增加脊柱的穩(wěn)定性，同時也避免了膨脹式椎弓根螺釘?shù)娜♂旊y度和骨質(zhì) 破壞等問題，有效的提高臨床療效。
為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案 一種醫(yī)用椎弓根強化螺釘，由釘套和自攻螺釘組成，相互配合使用，其 特征在于
所述的釘套由具有一定的機械強度和韌性的醫(yī)用可吸收材料制成，釘套 分為頭端、中間段和尾端；所述的頭端為封閉的半球形，中間段有一縱向裂 隙，該縱向裂隙的兩壁上有第一內(nèi)螺紋，中間段的外表面設有第一外螺紋和 側孔，第一外螺紋為單圈、不連續(xù)的螺紋，其螺紋尖端向釘套的尾端傾余斗，側孔分布在第一外螺紋之間的兩壁上并與縱向裂隙相通，側孔的縱軸向尾端
傾斜;所述的尾端上開有一錐形空腔，該錐形空腔的錐尖部與縱向裂隙相通， 錐形空腔的內(nèi)壁上有第二內(nèi)螺紋；
所述的自攻螺釘由醫(yī)用鈦合金制成，分為螺紋段和尾部；所述的螺紋段 是由錐形尖部和圓柱體過渡連接而成，整個螺紋段的外表面上設有第二外螺 紋，其中，錐形尖部的角度與與釘套上錐形空腔的角度相匹配；所述螺紋段 上的第二外螺紋與所述釘套上的第一內(nèi)螺紋和第二內(nèi)螺紋相匹配；尾部設有 徑向貫通的U型槽，U型槽的內(nèi)壁上有第三內(nèi)螺紋。
本發(fā)明的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，具有三個顯著特點 一是利用機械膨脹 原理，在自攻螺釘擰入的過程中，自攻螺釘擠壓釘套，通過釘套間接擠壓周 圍骨質(zhì)，提高局部骨質(zhì)強度及螺釘與骨質(zhì)的接觸面積，能夠有效提高椎弓根 螺釘?shù)目拱纬鰪姸龋欢遣捎冕t(yī)用可吸收材料制作成釘套，其在體內(nèi)可維持 一定的機械強度達2 3月之久，利于釘套與植骨之間形成融合；三是利用可 吸收材料制作的釘套，在體內(nèi)無毒副作用且生物相容性好、可以徹底降解吸 收，在內(nèi)固定取出術中可僅取出自攻螺釘即可，極大方便了螺釘?shù)娜〕?，?而避免了使用膨脹式椎弓根螺釘時取釘對椎體和椎弓根骨質(zhì)的破壞，降低螺 釘取出對脊柱穩(wěn)定性的影響。
圖l是釘套整體結構示意圖2是自攻螺釘整體結構示意圖3是釘套局部結構示意圖4是使用本發(fā)明的操作示意圖；其中，(a)為制備釘?shù)溃?b)為確認 釘?shù)牢恢眉吧疃龋?c)為放置釘套至椎體內(nèi)，(d)為擰入自攻螺釘后釘套膨 脹示意圖。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
具體實施例方式
參照附圖i-3所示，本發(fā)明的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，由釘套i和自攻:良累
釘2組成，相互配合使用；
所述的釘套1由具有一定的機械強度和韌性的醫(yī)用可吸收材料制成，牽丁
套1分為頭端A、中間段B和尾端C;所述的頭端A為封閉的半球形3，中 間段B有一縱向裂隙4，該縱向裂隙4的兩壁上有第一內(nèi)螺紋5，中間段B 的外表面設有第一外螺紋6和側孔7，第一外螺紋6為單圈、不連續(xù)的!t累紋， 其螺紋尖端向釘套1的尾端C傾斜，側孔7分布在第一外螺紋6之間的兩 壁上并與縱向裂隙4相通，側孔7的縱軸向尾端C傾斜；所述的尾端C上 開有一錐形空腔8，該錐形空腔8的錐尖部與縱向裂隙4相通，錐形空腔8 的內(nèi)壁上有第二內(nèi)螺紋9;
釘套1的內(nèi)徑(即釘套1不含第一外螺紋6的直徑)Dl為3.6mm，釘 套1的外徑(即釘套1包含第一外螺紋6的直徑)D2為4.4mm，外徑D2 不超過自攻螺釘2的圓柱體11的內(nèi)徑D3，可以減少置入釘套1前制備釘?shù)?的過程中對周圍骨質(zhì)的破壞，尤其是椎弓根處骨質(zhì)的破壞，可以降低自攻螺 釘2松動的風險。
釘套1的長度Ll為2.5cm，約等于自攻螺釘2在椎體內(nèi)的長度，保證 釘套1置入后位于椎體內(nèi)而不位于椎弓根處，避免因自攻螺釘2的擠壓而造 成椎弓根的骨折。
中間段B外表面的第一外螺紋6為單圈、不連續(xù)螺紋，可以避免l丁套l 隨自攻螺釘2的擰入而在釘?shù)纼?nèi)向前旋進，第一外螺紋6的垂直高度H1為 0.4mm，且該第一外螺紋6的螺紋尖端向尾端C傾斜角度al為20°-30°，可 以防止釘套l向外脫出。
中間段B的側孔7位于相鄰第一外螺紋6之間的兩壁上，側孔7的直 徑D3為0.5mm，貫穿兩壁與縱向裂隙4相通，側孔7的縱軸向尾端C傾斜的角度a2為60。-70。，可以在不影響釘套l自身機械強度的前提下，利于釘 道周圍骨質(zhì)早期長入釘套1，與自攻螺釘2形成釘骨界面。
中間段B的縱向裂隙4位于釘套1橫斷面正中，徑向貫穿中間段B，縱 向裂隙4的寬度H2為0.8mm。
尾端C有一錐形空腔8，其錐尖部開口的角度a3與自攻螺釘2錐形尖 部10的角度a4 —致，為20°-25°，便于自攻螺釘2的錐形尖部10順利的擰 入釘套1的錐形空腔8，錐形空腔8錐底開口處的側壁厚度H3為0.5mm。
釘套1的頭端A和尾端C的長度分別為3.0mm和5.0mm。
自攻螺釘2由醫(yī)用鈦合金制成，分為螺紋段D和尾部E;所述的螺紋段 D是由錐形尖部10和圓柱體11過渡連接而成，整個螺紋段D的外表面上設 有第二外螺紋12，錐形尖部10的角度與錐形空腔8的角度相匹配；所述螺 紋段D上的第二外螺紋12與所述釘套1上的第一內(nèi)螺紋5和第二內(nèi)螺紋9 相匹配；尾部E設有徑向貫通的U型槽13， U型槽13的內(nèi)壁上有第三內(nèi)螺 紋14。
錐形尖部10的長度L2為1.0cm，錐形尖部10的前端較為圓鈍，防止 錐形尖部10穿破釘套1的頭端A，整個螺紋段D的長度L3為4.5cm，第二 外螺紋12的高度H4為l.Omm，第二外螺紋12的螺紋間距為3.0mm,所述 的第二外螺紋12與釘套1上的第一內(nèi)螺紋5和第二內(nèi)螺紋9相匹配，便于 自攻螺釘2順利擰入釘套1的錐形空腔8和縱向裂隙4，并且可以維持釘套 1和自攻螺釘2之間的握持力。
圓柱體11的內(nèi)徑D3(即圓柱體11不含第二外螺紋12的直徑)為4.5mm， 圓柱體11的外徑(D4)(即圓柱體11包含第二外螺紋12的直徑)為6.5mm， 自攻螺釘2的尾部(E)上的U型槽13內(nèi)能夠容納固定棒，U型槽13內(nèi)壁 的第三內(nèi)螺紋14與鎖緊螺帽的螺紋相匹配。
由于釘套l是由醫(yī)用可吸收材料制成，具有一定的機械強度和韌性，可以增強自攻螺釘2在體內(nèi)的早期穩(wěn)定性，并且該醫(yī)用可吸收材料能夠在體內(nèi) 有效維持機械強度達2~3月，利于釘套與周圍植骨的融合。
使用本發(fā)明的操作如圖4所示首先使用配套工具經(jīng)椎弓根至椎體內(nèi)制 備釘?shù)?圖4a)，經(jīng)確認釘?shù)牢恢煤蜕疃攘己煤?圖4b)，選擇型號合適的 釘套l，經(jīng)椎弓根釘?shù)婪胖米刁w內(nèi)(圖4c)，確定釘套l位置良好后，將與 釘套1型號匹配的自攻螺釘2沿原釘?shù)谰徛臄Q入椎體，當自攻螺釘2的錐 形尖部10經(jīng)過椎弓根進入椎體內(nèi)釘套1尾部的錐形空腔8時，可感覺到擰 入自攻螺釘2的阻力明顯增加，表明自攻螺釘2錐形尖部10的第二外螺紋 12已經(jīng)開始旋入釘套1的錐形空腔8的第二內(nèi)螺紋9，這時應在維持正確進 釘角度的情況下，繼續(xù)勻速、緩慢的擰入自攻螺釘2，使得釘套l的縱向裂 隙4充分脹開，直至螺紋段D全部擰入椎弓根(圖4d)。
按同樣方法置入其余椎弓根強化螺釘，待確定各螺釘位置良好后，將輔 助的固定棒放入自攻螺釘2的尾部E的U型槽13內(nèi)，將鎖緊螺帽擰入U型 槽13的第三內(nèi)螺紋14，即可完成操作。
權利要求
1、一種醫(yī)用椎弓根強化螺釘，該椎弓根強化螺釘由釘套(1)和自攻螺釘(2)組成，相互配合使用，其特征在于所述的釘套(1)由醫(yī)用可吸收材料制成，釘套(1)分為頭端(A)、中間段(B)和尾端(C)；所述的頭端(A)為封閉的半球形(3)，中間段(B)有一縱向裂隙(4)，該縱向裂隙(4)的兩壁上有第一內(nèi)螺紋(5)，中間段(B)的外表面設有第一外螺紋(6)和側孔(7)，第一外螺紋(6)為單圈、不連續(xù)的螺紋，其螺紋尖端向釘套(1)的尾端(C)傾斜，側孔(7)分布在第一外螺紋(6)之間的兩壁上并與縱向裂隙(4)相通，側孔(7)的縱軸向尾端(C)傾斜；所述的尾端(C)上開有一錐形空腔(8)，該錐形空腔(8)的錐尖部與縱向裂隙(4)相通，錐形空腔(8)的內(nèi)壁上有第二內(nèi)螺紋(9)；所述的自攻螺釘(2)由醫(yī)用鈦合金制成，分為螺紋段(D)和尾部(E)；所述的螺紋段(D)是由錐形尖部(10)和圓柱體(11)過渡連接而成，整個螺紋段(D)的外表面上設有第二外螺紋(12)，其中，錐形尖部(10)的角度與釘套(1)上的錐形空腔(8)的角度相匹配；所述螺紋段(D)上的第二外螺紋(12)與所述釘套(1)上的第一內(nèi)螺紋(5)和第二內(nèi)螺紋(9)相匹配；所述尾部(E)設有徑向貫通的U型槽(13)，該U型槽(13)的內(nèi)壁上有第三內(nèi)螺紋(14)。
2、 如權利要求1所述的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，其特征在于，所述釘套 (1)的內(nèi)徑(Dl)和外徑(D2)分別為3.6mm和4.4mm，外徑(D2)不超過自攻螺釘(2)的圓柱體(11)的內(nèi)徑(D3)，釘套(1)的長度(Ll) 為2.5cm，約等于自攻螺釘(2)在椎體內(nèi)的長度，釘套(1)頭端(A)和 尾端(C)的長度分別為3.0mm和5.0mm。
3、 如權利要求1或2所述的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，其特征在于，所述第一外螺紋(6)的垂直高度(HI)為0.4mm，且該第一外螺紋(6)的螺 紋尖端向尾端(C)傾斜的角度(al)為20°-30°，所述側孔(7)的直徑(D3) 為0.5mm，貫穿兩壁與縱向裂隙(4)相通，側孔(7)的縱軸向尾端(C) 傾斜的角度(a2)為60°-70°，中間段(B)的縱向裂隙(4)位于釘套(1) 橫斷面正中，徑向貫穿中間段(B)，縱向裂隙(4)的寬度(H2)為0.8mm。
4、 如權利要求1-3任一項所述的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，其特征在于， 所述錐形空腔(8)的錐尖部開口的角度(a3)與自攻螺釘(2)的錐形尖部(10)的角度(a4) —致，為20°~25°，錐形空腔(8)錐底開口處的側壁厚 度(H3)為0.5mm。
5、 如權利要求1-4任一項所述的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，其特征在于， 所述自攻螺釘(2)的錐形尖部(10)的長度(L2)為l.Ocm，錐形尖部(10) 的前端較為圓鈍，整個螺紋段(D)的長度(L3)為4.5cm;所述第二外螺 紋(12)的高度(H4)為1.0mm，第二外螺紋(12)的螺紋間距為3.0mm。
6、 如權利要求1-5任一項所述的醫(yī)用椎弓根強化螺釘，其特征在于， 所述圓柱體(11)的內(nèi)徑(D3)和外徑(D4)分別為4.5mm和6.5mm，自 攻螺釘(2)的尾部(E)上的U型槽(13)內(nèi)能夠容納固定棒，U型槽(13) 內(nèi)壁的第三內(nèi)螺紋(14)與鎖緊螺帽的螺紋相匹配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醫(yī)用椎弓根強化螺釘，由釘套和自攻螺釘組成，相互配合使用；釘套由醫(yī)用可吸收材料制成，具有一定的機械強度和韌性，該醫(yī)用可吸收材料能夠在體內(nèi)有效維持機械強度達2-3月；釘套分為頭端、中間段和尾端，其頭端封閉成半球形，中間段有一縱向裂隙，尾端開有一錐形空腔；自攻螺釘由醫(yī)用鈦合金制成，由螺紋段和尾部組成，螺紋段是由錐形尖部和圓柱體連接而成，均為外螺紋設計，尾部設有徑向貫通的U型槽，U型槽的內(nèi)壁上有內(nèi)螺紋。本發(fā)明能夠提高骨質(zhì)疏松條件下初次置釘過程中內(nèi)固定的穩(wěn)定性，減少椎弓根螺釘松動甚至脫出的發(fā)生率，可以增強脊柱內(nèi)固定的穩(wěn)定性及可靠性，降低手術失敗發(fā)生率。
文檔編號A61B17/86GK101632601SQ20091002363
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權日2009年8月19日
發(fā)明者嚴亞波, 達 劉, 吳子祥, 偉 漆, 偉 雷, 高明暄 申請人:雷 偉;劉 達