TWI639410B - 具單平面活動與軸向旋轉功能之椎弓螺釘系統 - Google Patents

Abstract

本發明在此揭示一種具單平面活動與軸向旋轉功能之椎弓螺釘系統，包含固定座體、螺釘軸桿、連接桿及鎖固元件，其中螺釘軸桿之圓弧狀抵扣部係為球狀設計，螺紋部係為柱狀設計，螺紋深度由球狀設計端至另一末端漸深設計，固定座體一端為半球狀設計內部有一弧狀凹窩，另一端係為U型中空凹槽，此一U形中空設計與弧狀凹窩相連，此弧狀凹窩設計與圓弧狀抵扣部設計相接，弧狀凹窩的半球狀設計之頂端有一開口設計允許螺釘軸桿貫穿，固定座體之U型中空凹槽之U形開口設計具一母螺紋用於U型中空凹槽接合連接桿後，利用鎖固元件之公螺紋鎖入壓配固定。

Description

具單平面活動與軸向旋轉功能之椎弓螺釘系統

本發明係為一種骨螺釘鎖固組件，特別是一種之椎弓螺釘結構。

人類的脊柱由33-34塊脊椎骨和中間起緩衝作用的椎間盤組成，一般正常人的脊椎在冠狀面呈直線排列、在矢狀面則是呈S狀曲線，而在橫向面上椎體朝正前方而脊突則是朝向正後方，當脊椎產生不正常之彎曲，依據其偏曲情形，可分為C型(又稱單純性或整體曲線)或S型(亦稱複合曲線)。

脊椎側彎不只有存在冠狀面的變形，其側彎往往伴隨著矢狀面及橫向面的變形。當Cobb angle大於40度時，通常患者會伴隨有不適等併發症產生，臨床醫師即建議進行手術治療。

目前臨床上最常使用椎弓根螺釘系統進行脊椎側彎之矯正，椎弓根螺釘系統依結構的不同可分為單軸向(monoaxial)及多軸向(polyaxial)椎弓根螺釘兩大類，其中，多軸向椎弓根螺釘由於螺絲頭的部分提供了多軸向的活動，使得手術進行時，較易與矯正桿(rod)進行組裝，並且接合部位較不會產生應力集中的情形，多軸向椎弓根螺釘在矢狀面以及冠狀面能夠達到良好的矯正率，但在軸向面的矯正卻不如預期。

相反的，單軸向椎弓根螺釘有更好矯正效果，並且在軸向 面可以達到椎體去旋轉(vertebral body derotation)的效果，但是單軸向螺釘與矯正桿組裝困難且易產生椎體骨折，一直是臨床上難以克服的問題，並且容易產生額外應立集中等情形。

另外，利用椎弓根螺釘系統融合術治療脊椎側彎或其他脊椎退化性疾病時，也會有螺釘鬆脫、螺釘拔出、術後脊椎復位丟失(loss of reduction)等併發症。

有鑑於此，當知在現有技術當中，要如何解決目前椎弓根螺釘上的不便及困難，即是本發明所欲解決之問題之所在，針對上述之問題，本發明提出一種椎弓螺釘結構，將得以解決以上所述之缺失。

本發明之主要目的，係在於提供一種椎弓螺釘結構，其固定座體可上下調整角度，利於連接桿置入，且不管螺釘軸桿植入深度為何，都可將固定座體與連接桿接合之缺口朝向上下方，螺釘軸桿能限制於軸向面之活動，以利於椎體去旋轉矯正手術進行。

為達上述之目的，本發明在此揭示一種椎弓螺釘結構，包含有固定座體於內壁形成U型中空凹槽，U型中空凹槽之上方具有第一開槽，U型中空凹槽之下方具有第二開槽，第一開槽與第二開槽相通，且第一開槽與第二開槽之間設有弧狀凹窩，以及螺釘軸桿於其一端設有圓弧狀抵扣部，於圓弧狀抵扣部相異另一端設有螺紋部，螺紋部可由第一開槽穿越U型中空凹槽及第二開槽，且圓弧狀抵扣部可落入並抵合於弧狀凹窩之中，螺紋部於第二開槽穿出以對外露出全部螺紋部，且圓弧狀抵扣部可轉動於弧狀凹窩之中，使螺釘軸桿於第二開槽之中進行單擺運動及自體旋轉運動。

10‧‧‧椎弓螺釘結構

12‧‧‧固定座體

14‧‧‧螺釘軸桿

16‧‧‧U型中空凹槽

18‧‧‧第一開槽

20‧‧‧第二開槽

22‧‧‧弧狀凹窩

24‧‧‧圓弧狀抵扣部

26‧‧‧螺紋部

28‧‧‧多邊形開槽

30‧‧‧頂部

32‧‧‧連接桿

34‧‧‧鎖固元件

36‧‧‧平面溝槽

38‧‧‧卡合溝槽

第1圖係為本發明之椎弓螺釘結構示意圖。

第2A圖係為本發明之固定座體示意圖。

第2B圖係為本發明之固定座體另一示意圖。

第3圖係為本發明之螺釘軸桿結構示意圖。

第4A圖係為本發明之椎弓螺釘結構單擺運動示意圖。

第4B圖係為本發明之椎弓螺釘結構自體旋轉運動示意圖。

第5圖係為本發明之螺釘軸桿另一示意圖。

第6A圖係為本發明連接桿之椎弓螺釘結構示意圖。

第6B圖係為本發明連接桿之椎弓螺釘結構另一示意圖。

第7A圖係為本發明固定底座帶動椎體進行旋轉示意圖。

第7B圖係為本發明螺釘軸桿單擺運動示意圖。

第8圖係為本發明卡合溝槽之固定座體示意圖。

本發明係一種有關生技醫材領域，用於脊椎相關手術中使用以輔助椎骨融合，以作為以下頸、胸、腰、與薦骨暫時與長期不穩定或畸形：椎骨退化而且有明顯的神經損傷、斷裂、移位、脊椎側彎、脊椎後凸、脊椎腫瘤、以及先前的整合失效(pseudarthrosis)之治療。

本發明在此可列舉一結構實施例，請一併參閱第1圖、第2A圖、第2B圖、第3圖、第4A圖及第4B圖，以說明本發明之椎弓螺釘結構示意圖、固定座體示意圖、固定座體另一示意圖、螺釘軸桿結構示意圖、椎弓螺釘結構單擺運動示意圖及椎弓螺釘結構自體旋轉運動示意圖。

首先，如第1圖所示，本發明所揭示之一種椎弓螺釘結構10包含有固定座體12及螺釘軸桿14。接著，如第2A圖及第2B圖所示，本發明之固定座體12於內壁形成U型中空凹槽16，U型中空凹槽16之上方具有第一開槽18，U型中空凹槽16之下方具有第二開槽20，第一開槽18與第二開槽20相通，且第一開槽18與第二開槽20之間設有一弧狀凹窩22。

然後，如第1圖、第2A圖、第2B圖、第3圖、第4A圖及第4B圖所示，本發明之螺釘軸桿14於其一端設有圓弧狀抵扣部24，於圓弧狀抵扣部24相異另一端設有螺紋部26，螺紋部26可由第一開槽18穿越U型中空凹槽16及第二開槽20，螺紋部26於第二開槽20穿出以對外露出全部螺紋部26，且圓弧狀抵扣部24可轉動於弧狀凹窩22之中，先使螺釘軸桿14於第二開槽20之中進行單擺運動及自體旋轉運動，後使圓弧狀抵扣部24可落入並抵合於弧狀凹窩22之中。

接著，參閱第5圖，以說明本發明之螺釘軸桿另一示意圖，參閱同時輔以第1圖、第3圖及第4B圖，如圖所示，本發明之椎弓螺釘結構10，其中螺釘軸桿14尚包含有至少一多邊形開槽28設置於圓弧狀抵扣部24之頂部30上，多邊形開槽28可藉由一外力轉動圓弧狀抵扣部24，使螺釘軸桿14進行自體旋轉運動。如第5圖所示，當多邊形開槽28之數量為二時，每一多邊形開槽28對稱設置於圓弧狀抵扣部24之頂部30之二側邊位置上。當多邊形開槽28之數量為四時，每一多邊形開槽28以十字對稱設置於圓弧狀抵扣部24之頂部30之四側邊位置上。

惟在此需特別說明的是，本發明於第5圖中為求使說明書及圖式明確且充分揭露發明，故列舉二個或四個多邊形開槽28以作舉例說 明，然而依據本發明之技術思想，可依據實際應用情況需求增減多邊形開槽28之數量，多邊形開槽28數量上之差異並不影響本發明之技術特徵。

接下來，參閱第6A圖及第6B圖，以說明本發明新增連接桿之椎弓螺釘結構示意圖及另一示意圖，參閱同時輔以第1圖，如圖所示，本發明之椎弓螺釘結構10，尚包含有連接桿32可設置於U型中空凹槽16中，且位於圓弧狀抵扣部24之上方，鎖固元件34由第一開槽18進入，且設置於連接桿32之上，鎖固元件34可用於鎖合第一開槽18。

此外，本發明之椎弓螺釘結構10之固定座體12開口形式不同之設計使螺釘軸桿14僅能於特定平面活動以及螺釘軸桿14本體沿長軸自體旋轉並且限制欲矯正平面之活動度，使椎弓螺釘結構10於椎體矯正過程中，較易經由控制固定座體12帶動椎體進行旋轉達到矯正復位的目的，以及螺釘軸桿14可進行軸向旋轉以利調整螺釘軸桿14鎖入之深度，無論螺釘軸桿14植入深度為何，固定座體12之U型中空凹槽16均可朝向上方以利與連接桿32連接，並且由於保留特定平面之活動度，因此可避免連接桿32與固定座體12之U型中空凹槽16產生特定夾角，藉此，可消除穩定效果不佳等缺失。

如前所述，本發明之椎弓螺釘結構10，其中第一開槽18係為剖溝開槽、第二開槽20係為直狹開槽，螺釘軸桿14係為長柱狀螺釘軸桿，連接桿32係為長柱狀連接桿，連接桿32可由第一開槽18之二側邊向外延伸，且第二開槽20之開口寬度大於螺釘軸桿14之截面積。其中，且鎖固元件34之體積與第一開槽18之體積相等。其中鎖固元件34之外表面設有公螺紋，第一開槽18之內表面設有母螺紋，鎖固元件34之公螺紋可旋入或旋出 於第一開槽18之母螺紋。其中公螺紋與母螺紋係為鋸齒形螺紋。固定座體12尚包含有二平面溝槽36，設置於固定座體12之外表面上。其中，連桿32的置入方向與第二開槽20的長直徑平行或連桿32的置入方向與第二開槽20的長直徑垂直。

參閱第7A圖及第7B圖，以說明本發明螺釘軸桿自體旋轉運動示意圖及單擺運動示意圖，參閱同時復閱第4A圖及第4B圖，如圖所示，本發明之椎弓螺釘結構10，其螺釘軸桿14可進行單擺運動及自體旋轉運動，因此，螺釘軸桿14可在第二開槽20向外彎折至30度角，左右彎折則可達60度角。

最後，再參閱第8圖，以說明本發明新增卡合溝槽之固定座體示意圖，如圖所示，本發明之固定座體12尚包含有卡合溝槽38設置於弧狀凹窩22之底表面上，卡合溝槽38可固定圓弧狀抵扣部24。

據上，本發明所揭示之一種椎弓螺釘結構10，包含固定座體12、螺釘軸桿14、連接桿32及鎖固元件34，其中螺釘軸桿14之圓弧狀抵扣部24係為球狀設計，螺紋部26係為柱狀設計，螺紋深度由球狀設計端至另一末端漸深設計，固定座體12一端為半球狀設計內部有一弧狀凹窩22，另一端係為U型中空凹槽16，此一U形中空設計與弧狀凹窩22相連，此弧狀凹窩22設計與圓弧狀抵扣部24設計相接，弧狀凹窩22的半球狀設計之頂端有一開口設計允許螺釘軸桿14貫穿，固定座體12之U型中空凹槽16之U形開口設計具一母螺紋用於U型中空凹槽16接合連接桿32後，利用鎖固元件34之公螺紋鎖入壓配固定。

綜上所述，本發明預計新設計之單平面椎弓螺釘結構可達成 之功效至少包含有(1)固定座體可上下調整角度，利於連接桿置入；(2)不管螺釘軸桿植入深度為何，都可將固定座體與連接桿接合之缺口朝向上下方；(3)螺釘軸桿能限制於軸向面之活動，以利於椎體去旋轉矯正手術進行。本發明之一種椎弓螺釘結構，僅用固定座體、螺釘軸桿、連接桿及鎖固元件即可完成組裝，可降低製造成本。且相較於目前市面上常用的椎弓螺釘的固定座體係為圓型開口，這使得螺釘軸桿活動度增加，卻導致難以進行椎體矯正，本發明之固定座體之第二開槽採直狹槽設計，以便於限制部分平面之活動度，進而可達到矯正之效果，並且保留特定平面之活動度，使連接桿易於接合；(4)剖溝開槽與直狹開槽相互垂直或平行，適用於不同的矯正手術。

雖然，本發明前述之實施方式及實施例揭露如上，然其並非用以限訂本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內所為之更動與潤飾，均屬於本發明專利範圍之主張。關於本發明所界定之專利範圍請參考所附之請求項。

Claims (10)

1. 一種椎弓螺釘結構，包括：一固定座體，於內壁形成一U型中空凹槽，該U型中空凹槽之上方具有一第一開槽，該U型中空凹槽之下方具有一第二開槽，該第一開槽與該第二開槽相通，且該第一開槽與該第二開槽之間設有一弧狀凹窩，其中該固定座體更包括二平面溝槽，設置於該固定座體之外表面上；以及一螺釘軸桿，於其一端設有一圓弧狀抵扣部，於該圓弧狀抵扣部相異另一端設有一螺紋部，該螺紋部可由該第一開槽穿越該U型中空凹槽及該第二開槽，該螺紋部於該第二開槽穿出以對外露出全部該螺紋部，且該圓弧狀抵扣部可轉動於該弧狀凹窩之中，先使該螺釘軸桿於該第二開槽之中進行單擺運動及自體旋轉運動，後使該圓弧狀抵扣部可落入並抵合於該弧狀凹窩之中。
2. 如請求項1所述之椎弓螺釘結構，其中該螺釘軸桿更包括：至少一多邊形開槽，設置於該圓弧狀抵扣部之一頂部上，該多邊形開槽可藉由一外力轉動該圓弧狀抵扣部，使該螺釘軸桿進行自體旋轉運動。
3. 如請求項2所述之椎弓螺釘結構，其中該多邊形開槽之數量為四時，每一該多邊形開槽以十字對稱設置於該圓弧狀抵扣部之該頂部之四側邊位置上。
4. 如請求項2所述之椎弓螺釘結構，更包括：一連接桿，設置於該U型中空凹槽中，且位於該圓弧狀抵扣部之上方；以及一鎖固元件，由該第一開槽進入，且設置於該連接桿之上，該鎖固元件鎖合該第一開槽。
5. 如請求項4所述之椎弓螺釘結構，其中該第一開槽係為一剖溝開槽、該第二開槽係為一直狹開槽，該螺釘軸桿係為一長柱狀螺釘軸桿，該連接桿係為一長柱狀連接桿，該連接桿可由該第一開槽之二側邊向外延伸，且該第二開槽之開口寬度大於螺釘軸桿之截面積。
6. 如請求項5所述之椎弓螺釘結構，其中該剖溝開槽與該直狹開槽相互垂直或平行。
7. 如請求項4所述之椎弓螺釘結構，其中該鎖固元件之體積與該第一開槽之體積相等。
8. 如請求項4所述之椎弓螺釘結構，其中該鎖固元件之外表面設有一公螺紋，該第一開槽之內表面設有一母螺紋，該鎖固元件之該公螺紋可旋入或旋出於該第一開槽之母螺紋。
9. 如請求項8所述之椎弓螺釘結構，其中該公螺紋與該母螺紋係為鋸齒形螺紋。
10. 如請求項4所述之椎弓螺釘結構，其中該固定座體更包括：一卡合溝槽，設置於該弧狀凹窩之底表面上，該卡合溝槽可固定該圓弧狀抵扣部。