CN218420005U - 一种新型椎弓根螺钉结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型椎弓根螺钉结构，属于医疗仪器设备技术领域。所述新型椎弓根螺钉依据椎体不同部位接触的骨质结构及承载力学性能进行功能分区差异化设计，具体包括位于螺钉锥体头部的第一段功能分区结构(1)和位于螺钉锥体根部的第二段功能分区结构(2)，所述第一段功能分区结构(1)包括仿生类骨多孔结构(3)和疏性长间距螺纹结构(4)，第二段功能分区结构(2)包括实心致密结构(5)和密性短间距螺纹结构(6)使得螺钉能够同时通过螺纹机械锁合和生物骨性结合方式与骨组织固定，能够加强螺钉与宿主骨组织生物固定，在人体颈椎、腰椎的固定和支撑中有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗仪器设备技术领域，特别是涉及新型椎弓根螺钉结构。
背景技术
椎弓根螺钉内固定***由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性，术中术后可提供足够的撑开、加压、锁死等来达到脊柱畸形矫形、脊柱创伤骨折复位、固定、融合的治疗目的，使得脊柱外科手术疗效更为确切，该项设计把脊柱外科推向一个新的高度，目前椎弓根螺钉在临床应用最为广泛。但随着临床上的广泛应用，出现了椎弓根螺钉松动、拔出及折断等并发症，使内固定手术失败，这就对螺钉的固定强度提出了更高的要求。椎弓根螺钉应用过程中，常常出现松动、拔出及断裂等并发症。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新的新型椎弓根螺钉结构，依据椎体不同部位接触的骨质结构及承载力学性能进行功能分区差异化设计，使得螺钉能够同时通过螺纹机械锁合和生物骨性结合方式与骨组织固定，能够加强螺钉与宿主骨组织生物固定，在人体颈椎、腰椎的固定和支撑中有广阔的应用前景。
本实用新型通过以下技术方案来实现：
一种新型椎弓根螺钉结构，其特征在于，具有分段功能分区结构，具体包括位于螺钉锥体头部的第一段功能分区结构1和位于螺钉锥体根部的第二段功能分区结构2，所述第一段功能分区结构1包括仿生类骨多孔结构3和疏性长间距螺纹结构4，第二段功能分区结构2包括实心致密结构5和密性短间距螺纹结构 6。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，还包括整体覆盖于螺钉表面的第三段功能分区结构，包括纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔的尺寸范围为20-200nm。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述椎弓根螺钉还含有沿轴向的中心贯通孔道7。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述仿生类骨多孔结构具有仿天然骨组织宏观微孔结构，其孔隙率为40％～80％，其孔径为250-850μm，孔隙形状为仿生类骨小梁微孔。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述仿生类骨多孔结构由钻石结构单元体构成，单元体棱宽300～400μm，孔径600～700μm。进一步的，所述仿生类骨多孔结构由钻石结构单元体构成，单元体棱宽400μm，孔径600μm。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述密性短间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距1.25mm、螺纹面角度5°，其长度是所述生物固定型椎弓根螺钉螺纹总长度的1/2-1/3。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述疏性长间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距2.5mm、螺纹面角度5°，螺钉椎体部分疏性长间距螺纹长度为20-30mm，是螺钉螺纹总长的1/2-1/3。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，其材质为钛合金。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本发明的有益效果：
(1)本实用新型所述椎弓根螺钉的钉体根部设计为具有粗糙界面的密螺纹结构，连接脊柱皮质骨部分，增强与皮质骨间的机械锁紧强度，保证椎弓根螺钉与机体结合的强度与稳定性。
(2)本实用新型所述椎弓根螺钉在钛合金椎弓根钉表面构建纳米级类骨磷灰石生物活性涂层，实现钛合金表界面生物活性从无到有，机体与植入体实现有机骨性结合，使生物固定型椎弓根螺钉具有优异的即刻稳定和长期稳定性，有效克服传统椎弓根螺钉松动、拔出和折断的并发症。
附图说明：
图1为本实用新型所述新型椎弓根螺钉的结构示意图
具体实施方式：
以下通过实施例的具体实施方式再对本实用新型的上述内容作进一步的详细说明。但不应当将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型的精神和原则之内做的任何修改，以及根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的等同替换或者改进，均应包括在本实用新型的保护范围内。
实施例1：
一种钛合金椎弓根螺钉结构，包括位于螺钉锥体头部的第一段功能分区结构 1和位于螺钉锥体根部的第二段功能分区结构2，所述第一段功能分区结构1包括仿生类骨多孔结构3和疏性长间距螺纹结构4，第二段功能分区结构2包括实心致密结构5和密性短间距螺纹结构6。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述椎弓根螺钉还含有沿轴向的中心贯通孔道7，所述中心贯通孔道具有导航功能，植入时候，先骨针打孔，然后导航植入椎弓根螺钉。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述仿生类骨多孔结构具有仿天然骨组织宏观微孔结构，其孔隙率为40％～80％，其孔径为250-850μm，孔隙形状为仿生类骨小梁微孔。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述仿生类骨多孔结构由钻石结构单元体构成，单元体棱宽400μm，孔径600μm。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述密性短间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距1.25mm、螺纹面角度5°，其长度是所述生物固定型椎弓根螺钉螺纹总长度的1/2-1/3。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述疏性长间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距2.5mm、螺纹面角度5°，螺钉椎体部分疏性长间距螺纹长度为20-30mm，是螺钉螺纹总长的1/2-1/3。
本实施例所得的生物固定型椎弓根螺钉的模型图见图1所示，
实施例2：
一种椎弓根螺钉结构，包括位于螺钉锥体头部的第一段功能分区结构1和位于螺钉锥体根部的第二段功能分区结构2，所述第一段功能分区结构1包括仿生类骨多孔结构3和疏性长间距螺纹结构4，第二段功能分区结构2包括实心致密结构5和密性短间距螺纹结构6；还包括整体覆盖于螺钉表面的第三段功能分区结构，包括纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔。
进一步的，在上述椎弓根螺钉中，所述纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔的尺寸范围为20-200nm。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，还包括整体覆盖于螺钉表面的第三段功能分区结构，包括纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔的尺寸范围为20-200nm。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述椎弓根螺钉还含有沿轴向的中心贯通孔道7，所述中心贯通孔道具有导航功能，植入时候，先骨针打孔，然后导航植入椎弓根螺钉。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述仿生类骨多孔结构具有仿天然骨组织宏观微孔结构，其孔隙率为40％～80％，其孔径为250-850μm，孔隙形状为仿生类骨小梁微孔。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述仿生类骨多孔结构由钻石结构单元体构成，单元体棱宽400μm，孔径600μm。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述密性短间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距1.25mm、螺纹面角度5°，其长度是所述生物固定型椎弓根螺钉螺纹总长度的1/2-1/3。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，所述疏性长间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距2.5mm、螺纹面角度5°，螺钉椎体部分疏性长间距螺纹长度为20-30mm，是螺钉螺纹总长的1/2-1/3。
作为可选方式，在上述椎弓根螺钉中，其材质为钛合金。
实施例3：
在实施例2中，将第一段功能分区结构的仿骨小梁多孔结构改为实心致密结构。其与实施例2的不同之处仅在于：本实施例不进行第一段功能分区结构的构建，而将仿骨小梁多孔结构改设计为实心致密结构，类似第二段功能分区结构。因此，在此实施例中，所得椎弓根螺钉无仿生类骨多孔结构，弹性模量相对骨较大，在植入后易引起应力屏蔽，造成临近骨吸收，导致椎弓根螺钉的松动、脱落等，同时未为新骨长入预留空间，机体-植入体界面难以形成有机整合，不能实现“生物固定”的目的。
实施例4：
在实施例2中，不设计置于螺钉中心并贯通螺钉的圆形通道。其与实施例2 的不同之处仅在于：本实施例不在椎弓根钉中心构建圆形贯通孔道。在此实施例中，螺钉仅能在多孔结构中进行载药，初次总载药量降低，并且无法通过微创后二次注射的方法，实现长期的药物治疗作用。同时，载药水凝胶降解后，髓芯减压的功能也失去了，一定程度上影响了锥体骨再生修复。另外，组织长入空间减小，一定程度影响了螺钉的稳定性。综上，该对比实施例所设计的椎弓根钉“生物固定”的能力降低。
Claims (10)
1.一种新型椎弓根螺钉结构，其特征在于，具有分段功能分区结构，具体包括位于螺钉锥体头部的第一段功能分区结构(1)和位于螺钉锥体根部的第二段功能分区结构(2)，所述第一段功能分区结构(1)包括仿生类骨多孔结构(3)和疏性长间距螺纹结构(4)，第二段功能分区结构(2)包括实心致密结构(5)和密性短间距螺纹结构(6)。
2.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，还包括整体覆盖于螺钉表面的第三段功能分区结构，包括纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔。
3.根据权利要求2所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，所述纳米尺度拓扑结构及其毛细微孔的尺寸范围为20-200nm。
4.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，所述椎弓根螺钉还含有沿轴向的中心贯通孔道。
5.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，所述仿生类骨多孔结构具有仿天然骨组织宏观微孔结构，其孔隙率为40％～80％，其孔径为250-850μm，孔隙形状为仿生类骨小梁微孔。
6.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，所述仿生类骨多孔结构由钻石结构单元体构成，单元体棱宽300～400μm，孔径600～700μm。
7.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，所述仿生类骨多孔结构由钻石结构单元体构成，单元体棱宽400μm，孔径600μm。
8.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，所述密性短间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距1.25mm、螺纹面角度5°，其长度是所述椎弓根螺钉结构螺纹总长度的1/2-1/3。
9.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，所述疏性长间距螺纹结构的螺纹参数为螺纹高1mm、螺距2.5mm、螺纹面角度5°，螺钉椎体部分疏性长间距螺纹长度为20-30mm，是螺钉螺纹总长的1/2-1/3。
10.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉结构，其特征在于，其材质为钛合金。
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| CN202221679131.3U CN218420005U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 一种新型椎弓根螺钉结构 |
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| CN218420005U true CN218420005U (zh) | 2023-02-03 |
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| CN202221679131.3U Active CN218420005U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 一种新型椎弓根螺钉结构 |
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2022
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