一种实现轴向支撑力与微动态兼顾的球头钉的制作方法

本申请，涉及一种应用于于骨外科及神经外科手术器械中的植入物，具体涉及到一种应用于“微动态融合”手术中的椎弓根钉的改进。

背景技术：

腰椎间盘突出和腰椎管狭窄是常见病、多发病，在现代手术性治疗中，通常是采用摘除突出椎间盘和扩大狭窄神经根管。从骨外科的角度来要求，认为：手术后，能够保持相邻的椎体间适当的微量的摆动，约±3°左右，即可有利于相邻的椎体间的加快融合，而远非“非融合固定系统”中所要求的±12°；而从神经外科的角度来要求，则要求椎弓根钉应具有所谓的“轴向支撑力”，具体来讲，就是要求植入人的椎体后的椎弓根钉能够与连接棒共同分担由人体自重所产生的重力，从而避免椎体错位，确保维持椎体间的椎管的相对畅通；如授权公告号为CN201085680Y，名为“销轴式脊柱钉棒固定钉”的发明，就虽有“摆动”的功能，可以满足骨外科的要求，但完全不具有神经外科所要求的“轴向支撑力”；为此，学术界亦提出新的创意，如申请号为ZL201620153647.2，名为“一种微动态椎弓根钉”的发明，虽然具有“摆动”的功能，亦力图增加其“轴向支撑力”，但仍无法达到神经外科所要求的程度；随后，陆续亦有新的发明，将内置弹簧的工作原理，改进成外置弹簧式的椎弓根钉，虽然能较好地增加了“轴向支撑力”，但导致椎弓根钉的切迹过大，且在“微动态”与“轴向支撑力”的看似矛盾的两个因素中，顾此失彼，无法找到平衡点。

技术实现要素：

在手术治疗腰椎间盘突出和腰椎管狭窄这个常见病中，当“微动态可有效促进融合”这个临床上的新思维，正逐步或部分代换“刚性固定融合”的传统概念时，人们所用的是“非融合”概念的动态的椎弓根钉；由于这类非融合概念的椎弓根钉，在植入人的椎体后，可作较大的摆动，与“微动态可有效促进融合”的构思相悖，且较大的摆动，增大椎管错位的可能性；尽管改进后的外置弹簧式的椎弓根钉，可有效增加所述的“轴向支撑力”，但所占用的空间，增大了切迹，

针对骨外科对“微动态”的椎弓根钉，所要求的摆动角度很小，远非传统的“非融合系统”所要求的±12°；而对于神经外科，则强调“轴向支撑力”；这就是在临床手术上的一组矛盾着的技术问题。

本申请，就是采用一种独特的，简单易行的技术方案，将骨外科的“微动态”要求，与神经外科的“轴向支撑力”的要求，这两种在医疗理念上的有所矛盾的理念实现交叉融合，通过对现时流行的椎弓根钉中的一个被称为“球头钉”的零件的改进，得到有机的兼顾，实现统一，在有所矛盾的两者之间得到平衡。

并且，相对于目前临床上试验推行的外置弹簧式的椎弓根钉，除了有更符合神经外科强调的“轴向支撑力”之外，还能实现降低切迹至仅为4～5mm的外置弹簧式的椎弓根钉难以达到的水平，这就为骨外科及神经外科在处理腰椎间盘突出和腰椎管狭窄的临床手术中，提供了一个具有创新性的，有实用价值的技术方案。

本申请的技术方案如下：

传统的“刚性融合固定系统”中的椎弓根钉中，有一个主要零件，被称为“球头钉”；传统的“万向型”球头钉的一端，(以下简称头部)，呈球形，与钉座内的内球面相配合，顶端加工成一个平面，平面上有一个与旋具相配合的盲孔；球头钉的另一端，是一段螺栓，(以下简称尾部)，其表面的螺纹，能够便于植入人体内的椎体；由于传统的球头钉是一个整体的刚性体，有利于神经外科所强调的“轴向支撑力”，但无法足骨外科所要求的“微动态能够促使相邻的椎体融合”的医疗理念。

本申请，将所述的球头钉的尾部中的、与头部相连接的一小段，去除其表面的螺纹后，再将其外径进一步加工，直到控制在适当的直径尺寸内，使得球头钉的头部与尾部之间，形成一小段圆柱形的连接部；而这里的所述的“适当的直径尺寸”，其量化的标准是：当球头钉装配在椎弓根钉内，并植入人体的椎体后，在人体的自身重量并作前俯后仰的动作的情况下，通过这些外力的作用，使得所述的一小段圆柱形的连接部，产生微小弯曲变形，从而使球头钉的尾部，能够相对于球头钉的头部，作微小的，约±3°微小的摆动，从而实现“微动态”的目的；且在同时，因这样的“微动态”所产生的变形微小，将手术后的椎管的错位，降低到可以接受的最低程度，进而达到“微动态”与“轴向支撑力”这两者的矛盾中，得到一个合理的平衡点，即：“微动态”融合手术，能加速相邻椎体间的愈合的同时，亦能避免引发因椎管间的错位而导致的神经系统受损的副作用。

进一步地，考虑到连接球头钉的头部与尾部的一小段圆柱形的连接部，是实现整个椎弓根钉的“微动态”的同时，保持有足够的“轴向支撑力”的关键；在其长度受椎弓根钉的切迹所限，不宜超过5mm的前提下，其外径的量化选择与控制，是本申请的技术方案的核心。

再进一步地，为使得本申请的技术方案的核心更具优化，将所述的球头钉拆分成三个独立部份，即头部、尾部与这一小段圆柱形的连接部，(以下简称连接部)，根据这三个独立部份的各自使用特点，而选用不同的材料，或是使用不同的工艺加工方式去加工而成，然后利用连接部的两端各伸出一个凸台，分别插入头部与尾部，再采用焊接、紧配、销钉等连接方式去组合成球头钉。

再进一步地，将连接部加工成具有缕空槽的结构，从而更好地让连接部实现保证具有足够的“轴向支撑力”的同时，可以产生并控制微量的弯曲变形。

再进一步地，将球头钉的头部，直接加工圆柱形，并在圆柱形的轴线相垂直的方向，开设有一个与连接棒相配合的U形槽，且在U形槽的上方，设有与螺塞相配合的内螺纹，从而成为带微动态功能的单轴钉。

再进一步地，将球头钉的呈球状的头部，加工成与接骨板相配合的半球状或倒圆锥形，从而应用于临床上的肢体接骨手术中。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型所示的球头钉的二维图，图中虚线，表示在椎弓根钉中，除球头钉外的其他零配件；

图2为本实用新型所示的球头钉在整个微动态椎弓根钉中的位置的效果图；

图3为本实用新型的实施方案二的二维图与爆炸图；

图4为本实用新型的实施方案三中的连接部的镂空槽的二维图及效果图；

图5为本实用新型的实施方案四的二维及效果图；

图6为本实用新型的实施方案五的效果图；

其中：1、球头钉的头部；2、球头钉的尾部；3，球头钉的连接部；31、球头钉的连接部的两个凸台；32、球头钉的连接部的镂空槽；

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的原理及特征进行描述，所举的实施方案，只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型，公开了一种简单的，具有创意的改进，具体来说，就是将传统的椎弓根钉中的主要零件，即球头钉的头部1，与球头钉的尾部2交接之处约4～5mm长的一小段，除去其螺纹，再加工成外径约为3mm左右的圆柱体，形成了球头钉的连接体3，当这样的改进后的球头钉装配在椎弓根钉并植入人的椎体后，人体的自重，及作前俯后仰的动作所产生的作用在球头钉上的外力，将会令此球头钉集中在最薄弱之处，即球头钉的连接体3 产生弯曲变形，从而达到“微动态”的效果；正是这样的仅作±3°左右的摆动，就足以对相邻的椎体的愈合产生有效的促进作用，这就是骨外科所力求的目的；球头钉的连接体3，的确削弱了所述的“轴向支撑力”，但这种削弱，是在可以接受的范围内，在此同时，微少的摆动，亦不会导致椎管间产生不可接受的错位，这亦是神经外科所力求避免之现像。

通过对球头钉的具有创意的改进，这就使得在“微动态”与“轴向支撑力”两者中，找到一个平衡点，不会顾此失彼；至于用在脊柱的不同节段的的椎弓根钉，所受的外力的不同，完全可以通过调节球头钉的连接体3的外径，来实现所期望的两者之间的平衡点，如图 1所示的本实用新型的实施方案一，就是采用在传统的球头钉上加工出一小段长5mm，直径为3mm的球头钉连接段3；图2所示的，是球头钉在整个椎弓根钉中的位置。

相对于图1所示的实施方案一，所述的整个球头钉是一个整体加工而成的，被称为一体式的球头钉，图3所示的是本实用新型的实施方案二，可以称为分体式的球头钉；考虑到，球头钉的三个部分，各起着不同的作用，其中球头钉的连接部3，主要起到连接并产生微量弯曲变形的作用，故此，本实用新型在实施方案二中，将球头钉的连接部3，选用弹性模量较强的材质，采用分离的方式，独立成一个部分，并在其两端各增加一个凸台，以便分别插入球头钉的头部1及球头钉的尾部2所设的盲孔内，再用如焊接、铆接、销钉等机械工艺连接成为一个整体，从而使球头钉在在整个椎弓根钉内，具有更良好的微动态特征。

图4所示的是，本实用新型的实施方案三，具体措施就是在球头钉的连接部3的径向截面上，加上若干缕空槽32；当椎弓根钉受到外力作用时，球头钉的弯曲变形，就会集中在这样的缕空槽上，只要在设置所设计的缕空槽32占整个球头钉的连接部3的径向平面的百分比，及缕空槽的数量，就可以设定球头钉的弯曲变形的程度及极限弯曲角度；而这样的缕空槽32，可设置在一体式的或是分体式的球头钉上；

图5所示的本实用新型的实施方案四的效果图，具体措施就是将球头钉的头部1，直接加工圆柱形，并在圆柱形的轴线相垂直的方向，开设有一个与连接棒相配合的U形槽，且在U形槽的上方，设有与螺塞相配合的内螺纹，从而成为带微动态功能的单轴钉。

图6所示的，是本实用新型的实施方案五的效果图，具体措施，就是将球头钉的头部1，加工成与接骨板相配合的半球状或倒圆锥形，从而应用于临床上的肢体接骨手术中。

上述实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。