CN102579120A - 全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***，属于医疗器械领域，适用于脊柱前路内固定手术中。全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***由连接棒(1)、螺塞(2)、膨胀钉体(3)、胀芯(4)组成，其特征在于：胀芯(4)为台阶杆状，头部有螺纹、内六方孔，另一端为锥状；膨胀钉体(3)为中空结构，有内螺纹，外表面有螺纹，凹槽，钉体尾部有U型槽，尾部有孔。首先暴露病椎及上下相邻椎体后，植入膨胀钉体(3)，切除病椎上下椎间盘，用刮匙刮除，拧入胀芯(4)，撑开椎间隙，选取连接棒(1)，切取钛网，将碎骨植入钛网，将钛网击入椎间隙，安装连接棒(1)，压紧螺塞(2)，将膨胀钉体(3)长尾折断，实现全内置。

Description

全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***

技术领域

本发明涉及一种全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***，属于医疗器械领域，适用于脊柱前路内固定等手术中。

背景技术

前路手术减压是治疗胸腰椎创伤、肿瘤、感染等疾病引起脊髓压迫的常用方法，减压后需行前路内固定稳定脊柱。早期的前路内固定存在生物力学性能欠佳、外形结构欠合理和技术操作困难等问题。近些年来胸腰椎前路内置物的研究取得了飞速发展，它朝着适合人体正常解剖结构、能承受脊柱正常生物力学载荷、组织相容性好及减少对影像学影响的方向改进。目前胸腰椎前路内固定大致分为两类：一类是钉棒***，以Kaneda为代表；一类是钉板***，以Z-plate为代表。但无论是钉棒***还是钉板***均无法满足临床的需要。

脊柱前路内固定是在五十年代开展脊柱结核病灶清除、颈椎前路椎间盘切除和椎体间植骨融合术的基础上发展起来的。1953年Wenger首次对脊柱侧弯运用前路入路进行器械固定，固定的方法是在椎体侧方用螺钉连结一组钢丝螺纹棒。这一提出加速了前路内固定装置的发展。从60年代开始出现了多种脊柱前路固定器，澳大利亚的Dwyer与Newton采用钉揽***进行前路侧突矫形，该***由钢索及螺钉组成，它通过在相邻椎体间的加压来提供有限的稳定性。但其可弯曲的钢索只能抵抗张力，同时器械的弹性连接又易引起钢索或螺钉的断裂，进而引起假关节形成。70年代Hall与Micheli以及Zielke和Pellin将此***进行了改进，将钢缆改成了钢棒，但该***是用来矫正及固定脊柱侧凸，最初设计并不能抵抗椎体全切或次全切而在脊柱前方产生的压力负荷。在80年代早期，Dunn设计以螺钉固定到伤椎的上下椎体，用螺纹棒或钢板连接上下螺钉的胸腰椎前路固定器械，它具有节段短，固定力强，能立即恢复脊柱前方的稳定性。该器械的缺点是：设计区域替代了脊柱的大部分，植入更为靠前，且该器械切迹较高，容易接触前方的大动脉，导致动脉瘤的形成，严重者可导致患者死亡。此器械已淘汰，但其设计原理为以后的器械所引用，使器械的设计聚焦于既可以提供坚固的脊柱稳定，又可以减少器械外露干扰大血管。1983年Kostuik根据Harrington杆原理研制出Kostuik-Harrington装置，但术后金属内固定物断裂等问题的发生率较高。1984年由日本北海道大学的金田清志研制的Kaneda内固定装置，现已广泛应用于临床，并取得了令人满意的效果。Kaneda内固定装置的出现使前路内固定进入了一个快速发展的阶段，使得前路内固定器朝着适合人体正常解剖结构、能承受脊柱正常生物力学载荷、组织相容性好及减少对影像学影响的方向改进。随着影像学技术的提高及生物力学的发展，相继出现了许多胸腰椎前路内固定器械，概括起来主要分为两种结构类型，即一类是钉棒***，以Kaneda为代表；一类是钉板***，以Z-plate为代表。钉棒***如Kaneda***临床应用广泛，生物力学较稳定，但该器械体积相对较大、内置物切迹较高，临床上有报道Kaneda***对主动脉摩擦导致迟发性主动脉瘤的发生，虽然少见，一旦出现后果非常严重。Z-plate***在一定程度上解决了钉棒***切迹高的问题，但Z-plate的生物力学稳定性比钉棒***要差，且板与椎体侧面无法完全服帖，留有空隙，导致应力集中于螺钉与板锁定处，使内固定失效；同样板型的设计决定了它不能适应于一些椎体不规则的患者，不能根据术中需求进行预弯。无论是钉板***还是钉棒***，由于腰肌或骨盆环的限制，目前应用的前路固定器一般限于腰3以上。

发明内容

本发明提供一种具有牢靠安全、操作简便、符合脊柱前路形态解剖结构的新型内固定***。

本发明的技术方案如下：

全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***由连接棒(1)、螺塞(2)、膨胀钉体(3)、胀芯(4)组成，其特征在于：胀芯(4)为台阶杆状，一端头部有螺纹、有内六方孔，另一端头部为锥状；膨胀钉体(3)为中空结构，有台阶通孔，孔径内部及尾部有螺纹，外表面有螺纹，环形凹槽，钉体尖部均匀分成六瓣，瓣叶上分布着小的孔道，钉体尾部有U型槽，尾部外表面有两个对称孔。

胀芯(4)螺纹端与膨胀钉体(3)孔径内部螺纹处连接，有内六方孔，便于器械持取装配，锥状端可将膨胀钉体(4)尖部瓣叶撑开，起到膨胀作用。

膨胀钉体(3)外表面有螺纹，采用具有较高把持力的螺纹设计，螺纹边缘锐利，钉体的尾部采用现椎弓根钉螺纹设计，通过长尾一方面便于连接棒(1)的加载，另一方面可以通过长尾来实现对椎体的撑开和加压，完毕后折断长尾部分，实现椎体钉的全内置，长尾部外表面有两个对称孔，便于器械持取，钉体中心有孔径，及胀芯(4)拧入的通道，孔径尾部有螺纹，孔径的头部有台阶，拧入胀芯(4)时，其通过此台阶将膨胀钉体(3)的瓣叶撑开，实现膨胀钉体(3)的膨胀功能，膨胀钉体(3)长尾部螺纹与螺塞(2)连接，内部螺纹与胀芯(4)尾部螺纹相互锁定，便于控制拧入的深度，使用时，将膨胀钉体(3)植入椎体，将胀芯(4)拧入钉体孔道内，其对钉体尖部的机械撑开力，使尖部成“爪”状张开，从而达到膨胀目的，钉体尖部六个瓣叶均有孔道，在拧入胀芯(4)前将碎骨植入钉体中心孔道内，拧入胀芯(4)，一方面钉体前端的膨胀，增加了钉体与椎体的把持力，另一方面内生植骨，在手术后几周或月余，通过瓣叶上的孔洞及瓣叶间的缝隙与椎体合为一体，达到坚强内固定，另一部分为简单的圆形棒，植入椎体中心附近，减少对周围组织的干扰，这样的设计结构在胀芯(4)的作用下，将膨胀钉体(3)的六片瓣叶撑开，从而起到“膨胀、***”的作用，以防止螺钉“返松”的现象，特别适合骨质疏松的病者上使用，膨胀钉体(3)可设计出多种规格，供手术时选用。

根据临床体征及CT/MRI表现等诊断脊椎病症，实施固定手术：暴露病椎及上下相邻椎体后，在病椎的上下椎体各植入椎体钉，每枚椎体钉头端超出对侧皮质1-2mm以确保双皮质固定，切除病椎上下椎间盘，减压先从后下角开始，先切除椎体中后2/3，形成一骨槽，保留一层皮质再用刮匙刮除，暴露硬膜，使脊髓完全减压，将部分碎骨植入膨胀钉体(3)中心孔道内，拧入胀芯(4)，用撑开器撑开椎间隙，直至上下相邻终板平行，选取合适长度的连接棒(1)，根据测量的椎体间隙切取适当长度的钛网，将切除的碎骨植入钛网，再次用撑开器撑开椎间隙，将钛网轻轻击入椎间隙，保持钛网在上下椎体骨板的中心稍偏对侧，安装连接棒(1)，稍压缩膨胀钉体(3)后，上螺塞(2)并锁紧，然后将椎体钉长尾折断，实现全内置。

全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***根据国人T1～L5的解剖结构，进行设计，该内固定***既克服了目前钉板***及钉棒***的不足，保证了胸腰椎前路手术的有效性，固定灵活简便，具有良好的临床应用前景；又具有不受椎体形状的限制，不影响椎体周围的软组织，适合人体正常解剖结构，能承受脊柱正常生物力学载荷，组织相容性好及减少对影像学影响的特点，具体为：(1)全植入：即将椎体钉几乎全部埋入椎体内，在椎体外不外露，这一特征使其在手术中与手术后很少刺激周围的血管、神经、软组织，同时也克服了目前无论是钉板***还是钉棒***，由于腰肌或骨盆环的限制，只能应用于腰3以上的不足；(2)可膨胀性：通过椎体尖端的膨胀，一方面增加了椎体的把持力，另一方面也增加了部分防旋功能，克服了单钉棒***防旋能力差的缺点；(3)椎体钉前端瓣叶上的孔径及瓣叶间的缝隙：联通了椎体钉内外的骨质，使椎体钉内的碎骨与钉外的骨质连成一体，有利于骨质长入，达到真正的骨性融合，避免内固定***失败；(4)自主研发用于胸腰椎前路的内固定装置，作为国产产品，可以降低患者的治疗费用；(5)考虑到钛金属为无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料。因此，该内固定器采用当前常用的医用钛合金材料。

新型全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***的设计在形态学上具有可行性，各部件参数有一定的选取范围，能够重建胸腰椎的稳定性，是一种牢靠安全、操作简便、符合脊柱前路形态解剖结构的新型内固定***，适宜于骨科临床推广应用。

附图说明

图1为本发明的全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***结构图。

图2为本发明的连接棒(1)结构图。

图3为本发明的螺塞(2)结构图。

图4为本发明的膨胀钉体(3)结构图。

图5为本发明的胀芯(4)结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***由连接棒(1)、螺塞(2)、膨胀钉体(3)、胀芯(4)组成，其特征在于：胀芯(4)为台阶杆状，一端头部有螺纹、有内六方孔，另一端头部为锥状；膨胀钉体(3)为中空结构，有台阶通孔，孔径内部及尾部有螺纹，外表面有螺纹，环形凹槽，钉体尖部均匀分成六瓣，瓣叶上分布着小的孔道，钉体尾部有U型槽，尾部外表面有两个对称孔。首先暴露病椎及上下相邻椎体后，在病椎的上下椎体各植入膨胀钉体(3)，每枚钉体头端超出对侧皮质1-2mm以确保双皮质固定，切除病椎上下椎间盘，用刮匙刮除，暴露硬膜，使脊髓完全减压，将部分碎骨植入膨胀钉体(3)中心孔道内，拧入胀芯(3)，用撑开器撑开椎间隙，直至上下相邻终板平行，选取合适长度的连接棒(1)，根据测量的椎体间隙切取适当长度的钛网，将切除的碎骨植入钛网，再次用撑开器撑开椎间隙，将钛网轻轻击入椎间隙，保持钛网在上下椎体骨板的中心稍偏对侧，安装连接棒(1)，稍压缩椎体钉后，上螺塞(2)并锁紧，将膨胀钉体(3)长尾折断，实现全内置。

Claims (2)

1.全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***由连接棒(1)、螺塞(2)、膨胀钉体(3)、胀芯(4)组成，其特征在于：胀芯(4)为台阶杆状，一端头部有螺纹、有内六方孔，另一端头部为锥状；膨胀钉体(3)为中空结构，有台阶通孔，孔径内部及尾部有螺纹，外表面有螺纹，环形凹槽，钉体尖部均匀分成六瓣，瓣叶上分布着小的孔道，钉体尾部有U型槽，尾部外表面有两个对称孔。

2.根据权利要求1所述的全内置式可膨胀型脊柱前路内固定器***，其特征在于，所述的膨胀钉体(3)采用螺纹设计，螺纹边缘锐利，钉体的尾部采用现椎弓根钉螺纹设计，钉体中心有孔径，孔径尾部有螺纹，孔径的头部有台阶，膨胀钉体(3)可设计出多种规格，供手术时选用。

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