CN110478091A - 一种腰椎椎间融合器及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腰椎椎间融合器及其应用，包括融合器本体，融合器本体的左端为渐缩式楔形植入端，融合器本体的右端部设有尾板，融合器本体的顶部开有贯通的中心植骨孔，融合器的立面开有贯通的侧孔，中心植骨孔和侧孔将融合器本体分割出四条横梁，横梁之间固定有抗压耗能装置，融合器本体的顶面和底面上设有防滑凸起，尾板的上下两端开有“8”字型螺钉孔，尾板的中部设有与中心植骨孔贯通的补植骨孔。该椎间融合器的采用强柱弱梁结构，无需使用高强度的金属材质的椎间骨融合器即可达到高强度金属椎间骨融合器的弹性模块；该椎间融合器抗疲劳破坏的性能更好；该椎间骨融合器联合椎骨螺钉，限制腰椎间盘轴向扭转运动以避免椎间融合器碎裂。

Description

一种腰椎椎间融合器及其应用

技术领域

本发明涉及一种医疗技术领域，具体涉及一种腰椎椎间融合器及其应用。

背景技术

1944年，Briggs和Miligan首先发明了后方入路的椎体间融合术。其经典的手术方式是从后路减压后将碎骨块或者自体髂骨植入椎体间以期达到稳定融合。Cloward运用此项技术在321名患者中取得了85％的长期融合率。虽然传统的手术方法可以得到相对较高的融合率，但也存在着一些问题：感染、神经损伤、失血及移植物松动导致的并发症。一个成功的后路椎间融合术需要在避免植入物下沉和损坏的前提下提供足够强大的前柱轴向支撑。传统椎间植入自体或者异体松质骨显然无法达到上述要求。直到椎间融合器(Cage)的出现有效的解决了这一问题。

FDA批准上市的第一种Cage是由金属制成的BAK cage。它在有效支撑前柱的同时减少了植骨量并取得了较高的融合率。然而，有不少研究表明由于金属的弹性模量远大于人骨并且其螺旋形的外形导致应力集中，BAK cage的沉降率较高。此后，人们对于Cage的研究主要集中于材质和外形两个方面。就材质而言，金属材质由于其自身的物理特性，会产生应力遮挡，不利于成骨。随后出现了碳纤维椎间融合器，虽然碳纤维的弹性模量更接近人骨，但其在反复应力作用下会产生小的碎屑，导致无菌性的炎症。

同种异体骨作为一种生物材料具有骨诱导及骨传导特性，理论上弹性模量更接近终板并最终可被自体骨爬行替代，是制作椎间融合器的理想材质。目前已有大量文献报道使用同种异体股骨环和腓骨环制作的前路椎间融合器成骨速度快，生物相容性好，取得了较为满意的临床效果。但由于人体皮质骨体量限制，目前国内使用的诸如三面皮质骨椎间融合器等后路椎间融合器均含有较多的松质骨成分，很难满足支撑前柱的力学强度。

综上所述，目前临床上使用的椎间融合器存在：1、高强度的金属材质的椎间融合器容易产生应力遮挡的问题，不利于成骨，而低强度的金属材质椎间融合器支撑强度不足，且容易发生疲劳破坏；2、碳纤维椎间融合器在力的反复作用下容易产生碎屑，导致无菌性炎症的发生；3、椎间融合器填充的自体骨含有的松质骨成分较高，导致椎间融合器的力学强度不足。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种腰椎椎间融合器及其应用，内容包括：

一种腰椎椎间融合器，其特征在于，包括融合器本体，融合器本体的左端为渐缩式楔形植入端，融合器本体的右端部设有尾板，融合器本体的顶部开有贯通的中心植骨孔，融合器的立面开有贯通的侧孔，中心植骨孔和侧孔将融合器本体分割出四条横梁，横梁之间固定有抗压耗能装置，融合器本体的顶面和底面上设有防滑凸起，尾板的上下两端开有“8”字型螺钉孔，尾板的中部设有与中心植骨孔贯通的补植骨孔。

进一步的，所述的抗压耗能装置包括抗压螺栓和耗能弹簧圈，耗能弹簧圈套在抗压螺栓外部，抗压螺栓由栓帽和杆体组成，融合器本体顶部的横梁上开有贯通的栓帽沉入孔，融合器本体底部的横梁上开有与栓帽沉入孔位置一致的贯通的螺母埋入孔，抗压螺栓的栓帽***栓帽沉入孔中，抗压螺栓的杆体穿过侧孔并***螺母埋入孔中，杆体的下部设有外螺纹，螺母旋拧于抗压螺栓的下部并将抗压螺栓固定于融合器本体上。

进一步的，所述的“8”字型螺钉孔由外侧的椎骨钉孔和内侧的挤压螺钉孔相并而成，“8”字型螺钉孔对称设置于尾板上下两侧，椎骨钉孔和挤压螺钉孔的中心轴线平行且与融合器本体顶部平面所在的水平轴线呈45°夹角。

进一步的，所述的融合器本体在腰椎间盘突出微创植入手术中的应用。

本发明的有益效果是：1、该椎间融合器的采用强柱弱梁结构，无需使用高强度的金属材质的椎间骨融合器即可达到高强度金属椎间骨融合器的弹性模块，从而避免应力遮挡问题；2、该椎间融合器抗疲劳破坏的性能更好，防止低强度的金属椎间骨融合器发生疲劳破坏；3、该椎间融合器联合椎骨钉，限制腰椎间盘轴向扭转运动以避免椎间融合器碎裂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种腰椎椎间融合器的立体结构示意图；

图2是一种腰椎椎间融合器的剖视结构示意图；

图3是一种腰椎椎间融合器的俯视结构示意图；

图4是一种腰椎椎间融合器的右视结构示意图；

图5是所述的抗压耗能装置的装配结构示意图；

图6是实施例中所述的挤压螺钉的结构示意图；

图7是实施例中所述的椎骨钉的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-融合器本体，2-抗压螺栓，3-耗能弹簧圈，4-锁定螺栓，5-椎骨钉，11-横梁，12-防滑凸起，13-尾板，14-栓帽沉入孔，21-栓帽，22-杆体，23-外螺纹，24-螺母，41-螺帽，42-锁定螺杆，51-螺钉帽，52-螺杆，101-中心植骨孔，102-侧孔，131-补植骨孔，132-“8”字型螺钉孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-6所示，一种腰椎椎间融合器，包括融合器本体1，融合器本体1的左端为渐缩式楔形植入端，融合器本体1的右端部设有尾板13，融合器本体1的顶部开有贯通的中心植骨孔101，融合器的立面开有贯通的侧孔，中心植骨孔101和侧孔102将融合器本体分割出四条横梁11，横梁11之间固定有抗压耗能装置，融合器本体1的顶面和底面上设有防滑凸起12，尾板13的上下两端开有“8”字型螺钉孔132，尾板13的中部设有与中心植骨孔贯通的补植骨孔131。

其中的，所述的抗压耗能装置包括抗压螺栓2和耗能弹簧圈3，耗能弹簧圈3套在抗压螺栓2外部，抗压螺栓2由栓帽21和杆体22组成，融合器本体1顶部的横梁上开有贯通的栓帽沉入孔14，融合器本体1底部的横梁上开有与栓帽沉入孔位置一致的贯通的螺母埋入孔，抗压螺栓2的栓帽21***栓帽沉入孔14中，抗压螺栓2的杆体22穿过侧孔102并***螺母埋入孔中，杆体22的下部设有外螺纹23，螺母24旋拧于抗压螺栓2的下部并将抗压螺栓2固定于融合器本体2上。融合器本体1在使用的过程中，抗压螺栓2可支撑上下横梁11，增强横梁11的纵向抗压强度，抗压螺栓2的外部套有耗能弹簧圈3，耗能弹簧圈3不仅可对抗压螺栓2形成环箍效应，防止抗压螺栓2发生横向剪切破坏，还可吸收融合器本体1弯曲变形产生的势能转化为热能进行释放，从而避免融合器本体1在上下腰椎段的挤压力的反复作用下发生疲劳破坏。

其中的，所述的“8”字型螺钉孔132由外侧的椎骨钉孔和内侧的挤压螺钉孔相并而成，“8”字型螺钉孔对称设置于尾板13上下两侧，椎骨钉孔和挤压螺钉孔的中心轴线平行且与融合器本体1顶部平面所在的水平轴线呈45°夹角，椎骨钉5通过螺纹连接固定于椎骨钉孔中，挤压螺钉孔中螺纹连接有锁定螺栓4，锁定螺栓4通过侧向挤压力作用于椎骨钉5上，有效防止椎骨钉5发生松动，融合器本体1的顶面和底面设有防滑凸起12，防滑凸起12呈锥状，可刺入上下椎骨中，防止融合器本体1在椎间活动时滑动，与椎骨钉5联合使用，进一步防止腰椎间融合器发生偏移。

融合器本体1在腰椎间盘突出微创植入手术中的具体应用包括以下步骤：

1、术前器械准备：包括腰椎内固定专用器械、腰椎椎间融合器、基础器械包、椎间盘器械包、植骨器械、C型臂X光机、高频电刀、中心吸引导管、脊柱***架、各手术***垫、C型臂X光机无菌套、无菌无影灯套、骨蜡、棉片、手术贴膜、明胶海绵等。

2、术区麻醉：患者进入手术室后进行手术安全核查，建立静脉输液通道，配合麻醉师做好麻醉。根据医嘱静脉滴注抗生素，以保持手术过程患者血液中有效药物浓度，以降低感染。

3、***固定：将脊柱***架安放与脊柱手术床上，根据病人体形，调节好脊柱***架的高度及宽度，病人俯卧于脊柱***架上，病人的胸腹部应悬空，避免胸腹部受压引起腹腔压力升高而增加术中出血；病人的双膝下垫下肢垫，双手自然弯曲托于托手板上，避免尺桡神经损伤，高频电刀的负极板贴附于大腿肌肉丰富的地方并用约束带约束。

4、术中配合：常规消毒铺巾、贴皮肤保护膜于手术野，手术取后正中切口、递手术刀切开皮肤及皮下组织显露腰背筋膜及棘突，递椎板自动拉钩向两侧牵开，用宽锐头骨膜玻璃器沿棘突两侧剥开，随时备干纱布填塞止血。

递抓取钳将短撑开器***椎间盘，准备好神经根拉钩和神经剥离器给主刀将硬脊囊和神经根牵开并加以保护，将撑开器沿扁平方向***椎间盘的矩形切口内，以恢复椎间盘的高度，再将它完全***椎间盘内并暂留下，注意选用(12/7短撑开器)再选择(14/8长撑开器)。为使椎间盘两边平行撑开，用与***短撑开器相同的方法在对侧的另一切口***长撑开器。把保护套套筒套入长撑开器，并且将保护套筒上的刀刃***椎间盘。把冲击帽套在保护套上，用骨槌轻敲冲击帽直到用提取器把长撑开器取出。

用预先从病人自体取出的骼骨嵴或手术过程中切除的松质骨从融合器本体1的中心植骨孔101处填满融合器本体1的内部空腔中，把填满骨碎的融合器本体1***保护套筒并下旋至设定位置。回旋调整抓取钳至其手柄与脊柱垂直。抓取钳上的标与保护套筒上的槽口在同一直线上，以确保融合器本体1上的中心植骨孔完全嵌入上下椎体间；在C型臂X光机监测下在需要进行治疗的椎体节段置入临时定位针，定位准确后拧入两枚合适的椎骨钉5，椎骨钉5固定后，将锁定螺栓4旋拧入“8”字型螺钉孔132内侧的挤压螺钉孔中使椎骨钉被固定于尾板13上，防止术后病人运动过程中，椎骨钉5松动而滑脱；补植骨孔131可根据情况决定是否再植入松质骨；尾板13的作用相当于椎弓根连接棒的串联作用，即将上下两根椎骨钉5串联成为一个整体，从而实现限制腰椎间盘轴向扭转运动以避免椎间融合器碎裂的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种腰椎椎间融合器，其特征在于，包括融合器本体，融合器本体的左端为渐缩式楔形植入端，融合器本体的右端部设有尾板，融合器本体的顶部开有贯通的中心植骨孔，融合器的立面开有贯通的侧孔，中心植骨孔和侧孔将融合器本体分割出四条横梁，横梁之间固定有抗压耗能装置，融合器本体的顶面和底面上设有防滑凸起，尾板的上下两端开有“8”字型螺钉孔，尾板的中部设有与中心植骨孔贯通的补植骨孔。

2.根据权利要求1所述的一种腰椎椎间融合器，其特征在于，所述的抗压耗能装置包括抗压螺栓和耗能弹簧圈，耗能弹簧圈套在抗压螺栓外部，抗压螺栓由栓帽和杆体组成，融合器本体顶部的横梁上开有贯通的栓帽沉入孔，融合器本体底部的横梁上开有与栓帽沉入孔位置一致的贯通的螺母埋入孔，抗压螺栓的栓帽***栓帽沉入孔中，抗压螺栓的杆体穿过侧孔并***螺母埋入孔中，杆体的下部设有外螺纹，螺母旋拧于抗压螺栓的下部并将抗压螺栓固定于融合器本体上。

3.根据权利要求1所述的一种腰椎椎间融合器，其特征在于，所述的“8”字型螺钉孔由外侧的椎骨钉孔和内侧的挤压螺钉孔相并而成，“8”字型螺钉孔对称设置于尾板上下两侧，椎骨钉孔和挤压螺钉孔的中心轴线平行且与融合器本体顶部平面所在的水平轴线呈45°夹角。

4.权利要求1所述的一种腰椎椎间融合器，其特征在于，所述的融合器本体在腰椎间盘突出微创植入手术中的应用。