一种寰椎椎弓根螺钉导向器的制作方法

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种寰椎椎弓根螺钉导向器。

背景技术：

寰椎解剖变异大，结构独特，没有真正意义上的椎弓根，且毗邻延髓、椎动脉、神经根和静脉丛，这些都给寰椎手术的螺钉植入带来困难，大大增加了上颈椎内固定术的手术风险。

上颈椎内固定术式较多，如Gallie技术、Brooks技术、椎板夹技术、Magerl技术、寰椎侧块螺钉技术等。但以上术式均存在其不足，如Gallie融合术在抗旋转运动上稳定性不佳，有报道其融合术后骨不融合率较高；Brooks技术相对于Gallie术式能提供更加稳定的抗旋转性，但其术中所用的钢丝需要通过寰椎的后弓，损伤硬脑膜和脊髓神经可能性较高；椎板夹技术要求患者佩戴硬质项圈以保证骨性融合；寰椎侧块螺钉技术的钉道短，生物力学强度低，且不便于安装横连。

自2002年谭明生等提出寰椎椎弓根螺钉固定技术以来，该技术得到了广泛应用，以其明显的生物力学优势，有逐渐取代椎板下钢丝或棘突间钢丝、椎板钩、夹和关节突螺钉的趋势。随后的一系列研究证实寰椎椎弓根螺钉技术力学稳定性好，适用于各种原因所致的严重颈椎失稳的稳定性重建，和寰椎侧块钉相比，寰椎椎弓根钉的钉道更长，把持力更大，生物力学强度更高，且寰椎椎弓根钉尾与枢椎椎弓根钉尾之间的距离更长，可使用更长的连接棒，便于安装横连，从而进一步增加了其生物力学稳定性，因此在临床上有广阔的应用前景。

目前寰椎椎弓根螺钉固定技术主要是根据术者的临床经验，确定进钉点及进钉方向，徒手开路准备钉道，继而植入椎弓根螺钉。该方法受术者经验制约，手动开路力度及方向不易控制，有突破椎弓根、进入椎管甚至伤及脊髓的可能。

寰椎椎弓根螺钉固定的骨性钉道长，力学稳定性优于侧块螺钉，进钉点较侧块进钉点好暴露，不干扰颈2神经根和静脉丛。不利之处在于寰椎侧块与前后弓相连处较为细小，且骨质疏松，为寰椎的薄弱部位，而所谓的椎弓根螺钉钉道恰好经过此处，少数情况下最厚处也难以容下3.5mm螺钉。这就意味着寰椎椎弓根螺钉的植入对钉道要求苛刻，术者稍不留意，就有突破椎弓根，伤及椎动脉、神经根、硬膜甚至脊髓可能。

通过对就诊患者颈椎CT平扫三维重建影像资料的测量，我们发现尽管有些情况下椎弓根部薄弱，但缺如的情况很少。已有解剖学研究证明寰椎椎动脉沟处的后弓高度多数情况下满足3.5mm的置钉要求，完全可以植入3.0甚至3.5mm的椎弓根螺钉。

如何既能充分利用寰椎椎弓根螺钉内固定的优点，又能精确、安全、有效地置钉，很多学者都对此进行了研究，但主要都是从寰椎解剖结构和力学方面着手，鲜有尝试研究导向器及预置钉道导针的办法。

技术实现要素：

本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种寰椎椎弓根螺钉导向器，在寰椎椎弓根螺钉置入术中通过预置导针确定钉道，从而安全、稳定又高效地植入寰椎椎弓根螺钉，实现更精确、更安全地寰椎椎弓根螺钉植入。本发明采用了如下技术方案：

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，具有这样的特征，包括：导向臂部，为直形架，具有设置在中间部分的贯穿孔以及设置在贯穿孔左右两侧的导向槽，贯穿孔和寰椎的后结节正对，其上端面上设置有贯穿螺纹孔，两个导向槽的上端面上对称设置有两个条形贯穿孔；定位部，穿透安装在贯穿孔中，具有固定安装在后结节上的锚定单元以及对锚定单元进行调节固定的调节固定单元；引导筒部，包括两个分别穿透安装在两个导向槽内且可在槽内前后左右移动的导针引导筒，该导针引导筒根据植入点被固定在所述导向槽内供钉道导针穿过；紧固部，包括多个紧固件，穿过贯穿螺纹孔和条形贯穿孔将定位部和导针引导筒固定在所述导向臂部内。其中，导针引导筒的上半部分设置有沿轴向延伸并且和紧固件相匹配的T形槽，下半部分设置有用于钉道导针穿过的导针通道。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：锚定单元为万向骨螺钉，该万向骨螺钉包括球头段和螺纹段；调节固定单元包括一端套在球头段上并且内壁的一定位置上设置有内螺纹的活动套、位于活动套内并且内径和球头段远离螺纹段的一端相贴合的以及和活动套的内螺纹连接通过压紧锁紧压块来固定万向骨螺钉的压紧螺母杆。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：活动套的一端内设置有球形支撑面，该球形支撑面和球头端相接触；压紧螺母杆穿透安装在直形架中间部分的贯穿孔内，通过穿过贯穿螺纹孔的螺钉固定。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：压紧螺母杆远离活动套的一端为把手端，该端设置有一个和压紧螺母杆相垂直的把手。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：锚定单元包括咬合在后结节上的第一钳嘴和第二钳嘴以及固定安装在第一钳嘴底端上的安装腿，该安装腿呈中空筒状，外壁设置有外螺纹，通过螺母穿透安装在所述贯穿孔内，第一钳嘴和第二钳嘴下半部分分别设置第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽和导针引导筒相平行，第二滑槽的延伸方向和第二钳嘴的张开方向相同。

调节固定单元包括两端分别安装在两条滑槽内且在所述滑槽内滑动的滑杆、贯穿设置在滑杆上并且左右端面分别和两个钳嘴的内壁相接触的滑块、以及顶端穿过安装腿和滑块固定连接用于推动滑块来回移动的提拉杆，对两个钳嘴的开闭程度进行调节，提拉杆预定位置的外壁上设置有外螺纹，安装腿与该外螺纹相对应的位置处设置有内螺纹，该内螺纹和该外螺纹相匹配，让提拉杆来回移动并固定位置。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：导向臂部的上端面上设置有刻度，两个导针引导筒在所述刻度的指示下被定位。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：导针引导筒靠近寰椎的一端设置有向寰椎延伸的突起小齿，该突起小齿嵌入寰椎皮质骨内。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：紧固部包括和T形槽相匹配的螺栓和螺母，以及与贯穿螺纹孔相匹配的一字螺钉。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：导针通道的横截面为六角形孔。

本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，还可以具有这样的特征：万向骨螺钉的直径为2mm～2.5mm，长度为5mm～7mm。

发明作用与效果

根据本发明提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，具有导向臂部以及穿透安装在导向臂部内的定位部和引导筒部，定位部和寰椎后结节固定连接，将导向臂部和引导筒部和寰椎固定连接，引导筒部和植入点的位置相对应，配合透视将钉道导针沿着寰椎椎弓根螺钉钉道中心部准确植入寰椎内，为椎弓根螺钉开辟钉道。一方面，由于定位部的锚定点选择在寰椎自身后结节，不仅能够使得导向器和寰椎合为一体，而且使得导向器的固定不受寰椎邻近组织和患者体位的影响；另一方面，由于导向臂部为直形架，能够和所有类型的寰椎相匹配，不受寰椎个体差异的影响，对解剖标志和术野要求低，进而减少了手术出血，降低了手术难度，节省了手术时间。

此外，由于引导筒部的两个导针引导筒能够在导向臂部的导向槽内前后左右滑动，使得导针引导筒能被灵活调节，进而和植入点精确对应，极大提高了进钉点位置的精确性。

另外，由于导针通道被设置在导针引导筒的下半部分内，这种偏心设置方式符合寰椎椎弓根螺钉植入术“宁下勿上”的原则，能够确保钉道导针和螺钉在行进过程中尽量远离寰椎动脉沟，而不会穿过寰椎的上端面，从而不会伤及附近的动脉血管和神经，增加了置钉的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的寰椎椎弓根螺钉导向器的结构示意图；

图2是本发明实施例一中的定位部的结构示意图；

图3是本发明实施例一中的导针引导筒和紧固件的匹配结构示意图；

图4是图1中的寰椎椎弓根螺钉导向器的后视图；

图5是本发明实施例二中的寰椎椎弓根螺钉导向器的结构示意图；

图6是本发明实施例二中的定位部的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

实施例一

本实施例中的寰椎椎弓根螺钉导向器适用于上颈椎中C1(寰椎)和C2(枢椎)间隙狭窄，无法采用钳嘴夹持的情况。此类个体的后弓节通常比较厚大。

图1是本实施例一中的寰椎椎弓根螺钉导向器的结构示意图。

如图1所示，寰椎椎弓根螺钉导向器100包括导向臂部10、引导筒部12以及紧固部13，其中，定位部11、引导筒部12穿透安装在导向臂部10内，并且被紧固部13固定位置。定位部11和寰椎后结节固定连接，将导向臂部10和引导筒部12与寰椎固定连接，引导筒部11和植入点的相对应，将钉道导针植入寰椎内，为椎弓根螺钉开辟钉道。

导向臂部10是一个直形架，即，是一个直臂，其中间部分设置有用于定位部11穿过的贯穿孔10a，该贯穿孔10a和寰椎的后结节正对；贯穿孔10a两侧为用于引导筒部12穿过的导向槽10b，该导向槽10b呈条状并且前后贯穿，使得引导筒部12能够左右前后移动，同时，其上端面上还设置有条形贯穿10c，条形贯穿10c和导向槽的10b的长度相同，用于紧固部13穿过固定引导筒部12的位置。此外，导向臂10的上端面上设置有刻度，对引导筒部提供一种指示。

图2是本发明实施例一中的定位部的结构示意图。

如图1和图2所示，定位部11用于将导向器固定在寰椎的后结节上，包括锚定单元14以及对锚定单元14进行调节固定的调节固定单元。

锚定单元14为万向骨螺钉，包括呈球形的球头段14a和螺纹段14b。球头段和调节固定单元连接，螺纹段被插入寰椎的后结节内。

调节固定单元包括活动套15、锁紧压块16、压紧螺母杆17、把手18以及光杆19。

活动套15呈空心圆柱形，靠近万向骨螺钉的一端套在球头段14a上，该端内部设置有球形支撑面，和球头段14a的外壁相接触，用于实现万向骨螺钉的自由旋转。

锁紧压块16呈环状，内壁和和球头段远离螺纹段14b的一端相接触，外壁和活动套15的内壁间隔不足1mm的间隙，同时该锁紧压块16内径小于球头段的外径，以至于不妨碍球头段14a的自由转动。

压紧螺母杆17穿透贯穿孔10a设置，一端为压紧端171，另一端为把手端172。压紧端171深入活动套15内，其顶端和锁紧压块16相接触，外壁上设置有外螺纹171a，该外螺纹和活动套15内的内螺纹相匹配，让压紧螺母杆来回移动，将万向骨螺钉压紧或放松；把手端172用于手术操作人员手握持压紧螺母杆17，其上安装有把手18，该把手18通过上下两个螺母181固定，和压紧螺母杆17形成一个T形。

光杆19贯穿设置在把手端172的贯穿孔内，在组装定位部时用于方便上紧螺母杆。

图3是本发明实施例一中的导针引导筒和紧固件的匹配结构示意图。

如图1和图3所示，引导筒部12包括两个导针引导筒121，分别贯穿设置在两个导向槽10b中，并在其中前后左右移动。每个导针引导筒121包括安装在其上半部分内的T形槽121a、安装在下半部分内的导针通道121b以及分别从T形槽的两个上壁延伸出的突起小齿121c，这两个突起小齿均沿着引导筒的轴线延伸。

T形槽121a和导针通道121b均沿引导筒的轴向延伸，前者和紧固件131相匹配，后者用于钉道导针穿过。突起小齿121c嵌入寰椎的皮质骨内，使导针引导筒在固定过程中不易移位。

图4是图1中的寰椎椎弓根螺钉导向器的后视图。

如图4所示，导针通道121b的横截面为六角形孔，钉道导针穿过中间的孔和植入点对应。

如图1和图3所示，紧固部13包括固定导针引导筒121的紧固件131以及固定压紧螺母杆17的紧固件132。紧固件131包括T形槽用螺栓131a、垫片131b以及螺母131c；紧固件132为一字螺钉。

本实施例中的寰椎椎弓根螺钉导向器的使用方法如下：

(1)术前根据患者的三维CT影像，测量寰椎后结节最高点到椎管后壁内侧的距离，并根据距离值选择合适的万向骨螺钉，在电动开路，丝攻手动攻丝后，将骨螺钉拧入后结节内；(2)参照术前影像将导向臂部以及引导筒部安装在压紧螺母杆上，调整导向臂至拧入进钉点，在C臂机透视下微调导针引导筒，确保钉道导针沿正确的位置以及正确的距离植入，并且将突起小齿121c嵌入寰椎皮质骨内，然后上紧各关节螺钉；(3)电动导针旋入，并根据钉道导针上的刻度确定导针的旋入程度；(4)通过透视确保钉道导针位于预置钉道中心位置，撤去导向臂部以及引导筒部，沿着导针的方向拧入空心椎弓根螺钉，在拧入过程中，压紧螺母杆作为提拉杆用于提着后结节，使得椎体不易移动，而不会刺激到里面的骨髓，从而起到抵抗骨螺钉外力的作用。

实施例一的作用与效果

根据本实施例提供的寰椎椎弓根螺钉导向器，由于采用万向骨螺钉作为锚定单元，通过嵌入到寰椎自身后结节内使得导向器和寰椎合为一体，不仅解决了C1和C2间隙狭窄情况下夹持型导向器和寰椎合难结合的问题，而且也使得导向器的固定不受寰椎邻近组织和患者体位的影响；

此外，由于导向臂部为直形架，能够和所有类型的寰椎相匹配，不受寰椎个体差异的影响，进而减少了手术出血，降低了手术难度。

另外，由于引导筒部的两个导针引导筒能够在导向臂部的导向槽内前后左右滑动，并且两个引导筒上还分别设置有突起小齿，使得导针引导筒不仅能够和植入点精确对应，极大提高了进钉点位置的精确性，而且能够使得引导筒与骨面嵌合，在固定过程中不易移位，进一步提高了钉道定位的准确性。

另外，由于导针通道被设置在导针引导筒的下半部分内，这种偏心设置方式符合寰椎椎弓根螺钉植入术“宁下勿上”的原则，能够确保钉道导针和螺钉在行进过程中尽量远离寰椎动脉沟，而不会穿过寰椎的上端面，从而不会伤及附近的动脉血管和神经，增加了置钉的安全性。

实施例二

在本实施例二中，和实施例一相同的结构给与相同的符号，并省略相同的说明。

图5是本实施例二中的寰椎椎弓根螺钉导向器的结构示意图；图6是本实施例二中的定位部的结构示意图。

本实施例二中的寰椎椎弓根螺钉导向器200和实施例一中的导向器的区别仅在于定位部的结构。

如图5和图6所示，寰椎椎弓根螺钉导向器200包括导向臂部10、定位部20、引导筒部12以及紧固部13。其中，定位部20具有锚定单元21和调节固定单元22。

锚定单元21具有咬合在后结节上的第一钳嘴23和第二钳嘴24以及固定安装在第一钳嘴底端上的安装腿25，该安装腿呈中空筒状。第一钳嘴23和第二钳嘴24通过绞轴连接。第一钳嘴23的下半部分呈L形，包括沿与导针引导筒121的轴向相平行的方向延伸的轴向部分231和与该轴向部分相垂直的垂直部分232；第二钳嘴的下半部分241与轴向部分231相对。两部分上分别设置有第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽沿轴向延伸，则倾斜设置，延伸方向和第二钳嘴24的张开方向相同。

调节固定单元22具有滑杆26、滑块27、提拉杆28以及把手18。滑杆26的两端分别安装在第一滑槽和第二滑槽内，并且在两个滑槽内滑动；滑块27呈不规则七边形，上半部分贯穿设置在滑杆26上，下半部分和提拉杆28的顶端部分固定连接，下端面和垂直部分232相接触，左右端面分别与轴向部分231以及第二钳嘴的下半部分241的内壁相接触；提拉杆28顶端部分穿过安装腿25和垂直部分232与滑块27固定连接，用于推动滑块和滑杆在两个滑槽内来回移动，对两个钳嘴的开闭程度进行调节，底端安装有把手18。

此外，提拉杆28位于安装腿25内的部分的外壁上还设置有一段外螺纹，该外螺纹的垂直长度和第一滑槽的长度相同，与安装腿内壁上的内螺纹相匹配，让提拉杆来回移动并固定位置。

本实施例中的寰椎椎弓根螺钉导向器200适用于上颈椎中的寰椎(C1)和枢椎(C2)间隙较大的情况下，其使用方法和实施例一中的相同，唯一区别在于通过旋转提拉杆28，来调节第一钳嘴23和第二钳嘴24的张角，使得钳嘴咬合住寰椎的后结节，将导向器安装在寰椎上。

在本实施例中，是提拉杆28穿过导向臂部的贯穿孔10a，被一字螺钉固定位置。实际上，还可以将锚定单元21固定在贯穿孔10a内，此时，整个定位部的其他结构不变，仅改变安装腿25的结构即可，该安装腿依旧呈中空筒状，只是长度被延长，并且外壁上设置有外螺纹，通过两个螺母被穿透安装在贯穿孔10a内。

实施例二的作用与效果

本实施例提供了一种带有钳嘴的寰椎椎弓根螺钉导向器，通过钳嘴咬合在寰椎的后结节上，实现导向器和寰椎的固定连接，由于钳嘴的开闭程度调节和固定仅仅需要提拉杆、滑杆、滑块三个部件就能够实现，不仅操作方便，而且简化了导向器的结构。