一种多用途的椎弓根钉、其制备方法和固定方法与流程

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种多用途的椎弓根钉、其制备方法和固定方法。

背景技术：

目前常用的椎弓根螺钉主要为单轴椎弓根螺钉和万向椎弓根螺钉。使用以往传统的单轴椎弓根螺钉进行固定，若要进行2个以上椎体的固定时，常因一侧椎弓根螺钉植入后钉帽方向固定，使钉帽u型槽不在同一直线上，从而放置连接棒十分困难。对于一些骨质疏松的病例，若强行放置会发生椎弓根钉松动的问题。万向椎弓根螺钉虽然克服了以上弊端，具有万向转动特征，即钉体与钉帽u形槽间可作一定角度的三维旋转，使钉-棒的联合十分容易，即使植入同一侧的螺钉不能完全在同一直线上，也可通过调整螺钉的u型槽的方向及角度，以配合棒的置入，减少弯棒的难度。

目前大多采用万向椎弓根钉进行后路复位内固定术，存在难以纠正胸腰椎骨折导致的后凸畸形的问题。其中，胸腰椎骨折多为屈曲型损伤，不论是最常见的屈曲-压缩型损伤，还是屈曲-牵张型损伤都会导致伤椎及邻近节段产生不同程度的后凸畸形，对于传统的后路椎弓根螺钉复位，大多通过撑开或加压的方式实现伤椎的高度恢复，但是后路手术在矢状面上的平均矫形度数仅为1.8°，对胸腰椎骨折的后凸畸形矫正能力以及复位后高度维持能力有限，虽然进行了撑开复位，但是后凸畸形矫正不明显。

cn202982201u公开了一种可撑开加压的水平单摆椎弓根螺钉，由钉帽、压紧垫圈和钉体组成，钉体穿过钉帽，并通过压紧垫圈限位固定，所述的钉帽开有u型深槽，深槽两侧内壁设有内螺纹，且两侧壁上开有与钉帽轴向垂直的凹槽；其中，钉帽下端设有球形臼杯，并在末端开有圆形跑道状孔和喇叭口，跑道状孔的长轴方向与u型深槽中心平面垂直，实现其水平单摆功能。该实用新型可以实现水平面单摆运动，可实现撑开加压；钉体和钉帽间的活动度由喇叭口的开口大小决定。但是椎弓根钉植入后，其水平单摆的平面并不能保证与骨折加压方向形成垂直，一旦不垂直，加压力就会被分解为2个力，螺钉体和钉帽之间就会松动，会导致骨折椎体的撑开加压复位不精确。

cn104939902a公开了一种单平面椎弓根螺钉，包括螺钉座、定位压环和球头螺钉，球头螺钉的球头上部左右两侧上设有上侧面呈圆弧状向上凸起的侧台，两个侧台之间的球头螺钉的球头上设有上侧面呈圆弧状向上凸起的中央凸台，中央凸台的圆弧圆心与两个侧台的圆弧圆心的连线在同一条直线上，定位压环下部、置棒槽左右两侧上设有与两个侧台相配合的圆弧形凹面，两个圆弧形凹面中部的定位压环内设有与中央凸台相配合的圆弧形凹槽。该技术中螺钉座和球头螺钉同样在一个平面上摆动，而不能产生相对转动。

cn110960308a公开了可矫正脊柱后凸畸形椎弓根螺钉，包括螺钉体、螺钉尾和两片带有内螺纹的叶片；螺钉尾的尾端加工有第一u形内凹面，第一u形内凹面两端有高度差形成第一连贯坡面；包括螺帽，螺帽包括可相对旋转式连接的螺纹块和下压块；螺纹块带有与叶片的内螺纹配套的外螺纹，螺纹块能够在叶片内沿螺纹方向旋转移动；下压块一端与螺纹块可相对旋转式连接，另一端面向螺钉尾，面向螺钉尾一端加工有第二u形内凹面，第二u形内凹面两端有高度差形成第二连贯坡面；第一连贯坡面和第二连贯坡面倾斜方向和倾斜角度相同。该技术沿用了单轴椎弓根钉的设计，存在放置连接棒困难的问题。

现有椎弓根钉均存在难以纠正胸腰椎骨折导致的后凸畸形的问题，因此，如何保证椎弓根钉，在放置连接棒时具备万向椎弓根钉的功能，使得置棒简便，同时在解决胸腰椎骨折导致的后凸畸形时，又能具备单轴椎弓根钉的功能，成为目前迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多用途的椎弓根钉、其制备方法和固定方法，通过利用球头螺钉与螺钉座配合，并分别开设第一凹槽和第二凹槽，在弹性卡环卡主球头部状态下，能够转动调整球头螺钉的位置和角度，实现万向椎弓根钉的功能，将弹性卡环与第一凹槽配合后，将球头螺钉的位置和角度固定，又能实现类似单轴椎弓根钉的功能，具有结构简单、便于操作和适应性强等特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种多用途的椎弓根钉，所述的椎弓根钉包括球头螺钉，所述球头螺钉沿轴向分为螺纹部和球头部，所述球头部套设有螺钉座，所述球头部开设有环绕球头部的第一凹槽，所述螺钉座开设有环绕内壁的第二凹槽，所述第二凹槽内设置有呈圆环状的弹性卡环；所述弹性卡环卡住球头螺钉的球头部，沿所述球头螺钉的周向，所述球头螺钉做圆锥面转动，移动所述球头螺钉的球头部并撑开弹性卡环，所述第一凹槽与弹性卡环配合，所述球头螺钉、螺钉座和弹性卡环配合固定。

本发明通过在球头螺钉的球头部套设有螺钉座，通过在螺钉座开设有环绕内壁的第二凹槽，并在第二凹槽内设置弹性卡环，原始状态下，弹性卡环卡住球头螺钉的球头部，球头螺钉能够做圆锥面转动，从而实现万向椎弓根钉的功能，简化放置连接棒的过程；进一步地，确定球头螺钉的放置位置后，按压移动球头螺钉，由于弹性卡环具有弹性，球头部撑开弹性卡环并使第一凹槽与弹性卡环配合固定，实现单轴椎弓根钉的功能，具有结构简单、便于操作和适应性强等特点。

作为本发明的一个优选技术方案，所述螺钉座开设有沿轴向贯穿的通孔，所述螺钉座通过所述通孔套设于球头螺钉，沿所述球头螺钉的套入方向，所述通孔分为直孔段和固定段，所述弹性卡环位于所述直孔段和固定段之间。

优选地，所述固定段还分为曲面段和柱状段，所述曲面段位于靠近所述弹性卡环一侧。

优选地，所述球头部靠近螺纹部的一侧为圆柱颈部，配合固定状态下，所述球头部与所述曲面段贴合，所述圆柱颈部与柱状段配合固定。

优选地，所述圆柱颈部与柱状段为间隙配合，所述间隙配合的最小间隙≤0.1mm，例如，最小间隙为0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm或0.1mm。

作为本发明的一个优选技术方案，沿所述螺钉座的径向方向，所述直孔段所在的螺钉座开设有相对设置的第一u形槽。

优选地，所述直孔段远离所述弹性卡环的一侧内壁设置有螺纹结构。

优选地，所述螺钉座上还开设有冲铆孔，所述冲铆孔冲铆后在所述螺钉座内壁形成冲铆凸台。

作为本发明的一个优选技术方案，所述弹性卡环具有缺口结构。

作为本发明的一个优选技术方案，所述弹性卡环的内壁呈曲面结构，所述弹性卡环卡住球头螺钉的球头部状态下，所述弹性卡环的内壁与所述球头部的曲面配合。

本发明通过使弹性卡环具有缺口结构，减小球头部撑开弹性卡环用力，并在内壁设置与球头部曲面配合的曲面结构，能够方便球头螺钉的转动。

优选地，所述弹性卡环的外径大于所述直孔段的内径。

优选地，所述弹性卡环的外径小于位于所述第二凹槽所在螺钉座的内径，所述弹性卡环的外壁与所述第二凹槽的槽底之间有空隙。

本发明通过使弹性卡环与第二凹槽的槽底有空隙，在球头部将弹性卡环撑开变形时留有空间，减小撑开阻力。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的椎弓根钉还包括位于所述螺钉座内部的防退环，所述的防退环分为防退段和配合段。

优选地，所述配合段的内壁呈曲面结构，所述配合段的内壁与所述球头部的曲面配合。

本发明中将配合段的内壁也设计成曲面结构，进一步地保证了球头部在转动过程中的稳定性。

优选地，远离所述配合段的方向，所述防退段的直径逐渐减小。

优选地，所述防退段所在防退环的外壁上开设有与冲铆凸台位置对应的内凹结构。

本发明通过冲铆后的冲铆凸台与内凹结构配合，防止防退环掉落出螺钉座。

优选地，所述防退段开设有第二u形槽，所述第二u形槽与所述第一u形槽沿同一所述螺钉座的径向方向开设。

第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的多用途的椎弓根钉的制备方法，所述的制备方法包括：

将弹性卡环置入第二凹槽内后，将球头螺钉插入螺钉座内，弹性卡环卡主球头部，制备得到所述的椎弓根钉。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的制备方法具体包括以下步骤：

将弹性卡环置入第二凹槽内后，将球头螺钉插入螺钉座内，弹性卡环卡主球头部，再将防退环放入螺钉座内，使防退环的配合段与球头部配合，对冲铆孔冲铆使螺钉座内壁形成冲铆凸台，冲铆凸台与防退段的内凹结构配合，防止防退环掉落，制备得到所述的椎弓根钉。

第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的多用途的椎弓根钉的固定方法，所述的固定方法包括：

弹性卡环卡住球头螺钉的球头部，沿球头螺钉的周向，球头螺钉做圆锥面转动，确定球头螺钉的位置后，移动球头螺钉使球头部撑开弹性卡环，并使第一凹槽与弹性卡环配合，球头螺钉、螺钉座和弹性卡环配合固定。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的固定方法具体包括以下步骤：

弹性卡环卡住球头螺钉的球头部，沿球头螺钉的周向，球头螺钉做圆锥面转动，确定球头螺钉的位置后，按压防退环移动球头螺钉，使球头部撑开弹性卡环，并使第一凹槽与弹性卡环配合，球头部与螺钉座中通孔的曲面段配合固定，圆柱颈部与柱状段配合固定，使球头螺钉、防退环、弹性卡环和螺钉座固定。

本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过在球头螺钉的球头部套设有螺钉座，通过在螺钉座开设有环绕内壁的第二凹槽，并在第二凹槽内设置弹性卡环，原始状态下，弹性卡环卡住球头螺钉的球头部，球头螺钉能够做圆锥面转动，从而实现万向椎弓根钉的功能，简化放置连接棒的过程；进一步地，确定球头螺钉的放置位置后，按压移动球头螺钉，由于弹性卡环具有弹性，能在压缩的情况下装入第二凹槽，压力释放后又能恢复原来尺寸，能够有效防止弹性卡环的脱落，球头部撑开弹性卡环并使第一凹槽与弹性卡环配合固定，实现单轴椎弓根钉的功能，具有结构简单、便于操作和适应性强等特点，本发明能够在任何植钉的情况下都能实现径向受力时保持球头螺钉和螺钉座之间的稳定，能有效地对骨折的脊柱进行撑开，实现胸腰椎骨折导致的后凸畸形的有效矫正。

附图说明

图1为本发明一个具体实施方式中提供的多用途的椎弓根钉的结构示意图；

图2为本发明一个具体实施方式中提供的多用途的椎弓根钉的拆分结构示意图；

图3为本发明一个具体实施方式中提供的螺钉座的结构示意图；

图4为本发明一个具体实施方式中提供的防退环的外观结构示意图；

图5为本发明一个具体实施方式中提供的防退环的剖面结构示意图；

图6为本发明一个具体实施方式中提供的球头螺钉的结构示意图；

图7为本发明一个具体实施方式中提供的弹性卡环的剖面结构示意图；

图8为本发明一个具体实施方式中提供的弹性卡环的俯视结构示意图；

图9为本发明一个具体实施方式中提供的多用途的椎弓根钉在转动状态下的结构示意图；

图10为本发明一个具体实施方式中提供的多用途的椎弓根钉在转动状态下调整位置的示意图，其中，a、b、c和d分别代表不同的位置状态；

图11为本发明一个具体实施方式中提供的多用途的椎弓根钉在固定状态下的结构示意图，箭头方向代表压力方向即球头螺钉的运动方向。

其中，1-螺钉座；2-防退环；3-球头螺钉；4-弹性卡环；11-螺纹结构；12-第二凹槽；13-曲面段；14-柱状段；15-第一u形槽；21-第二u形槽；22-内凹结构22；23-配合段；24-防退段；31-螺纹部；32-圆柱颈部；33-球头部；34-第一凹槽；41-弹性卡环的外壁；42-弹性卡环的内壁；43-缺口结构。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种多用途的椎弓根钉，如图1、图2、图3和图6所示，所述的椎弓根钉包括球头螺钉3，球头螺钉3沿轴向分为螺纹部31和球头部33，球头部33套设有螺钉座1，球头部33开设有环绕球头部33的第一凹槽34，螺钉座1开设有环绕内壁的第二凹槽12，第二凹槽12内设置有呈圆环状的弹性卡环4；如图9和图10所示，弹性卡环4卡住球头螺钉3的球头部33，沿球头螺钉3的周向，所述球头螺钉3做圆锥面转动，示例性地，如转动到a、b、c和d位置；如图11所示，移动球头螺钉3的球头部33并撑开弹性卡环4，所述第一凹槽34与弹性卡环4配合，球头螺钉3、螺钉座1和弹性卡环4配合固定。

本发明通过在球头螺钉3的球头部33套设有螺钉座1，通过在螺钉座1开设有环绕内壁的第二凹槽12，并在第二凹槽12内设置弹性卡环4，原始状态下，弹性卡环4卡住球头螺钉3的球头部33，球头螺钉3能够做圆锥面转动，从而实现万向椎弓根钉的功能，简化放置连接棒的过程；进一步地，确定球头螺钉3的放置位置后，按压移动球头螺钉3，由于弹性卡环4具有弹性，能在压缩的情况下装入第二凹槽12，压力释放后又能恢复原来尺寸，能够有效防止弹性卡环4的脱落，球头部33撑开弹性卡环4并使第一凹槽34与弹性卡环4配合固定，实现单轴椎弓根钉的功能，具有结构简单、便于操作和适应性强等特点。

进一步地，如图3所示，螺钉座1开设有沿轴向贯穿的通孔，螺钉座1通过通孔套设于球头螺钉3，沿球头螺钉3的套入方向，通孔分为直孔段和固定段，弹性卡环4位于直孔段和固定段之间。固定段还分为曲面段13和柱状段14，曲面段13位于靠近所述弹性卡环4一侧。球头部33靠近螺纹部31的一侧为圆柱颈部32，配合固定状态下，球头部33与所述曲面段13贴合，圆柱颈部32与柱状段14配合固定。圆柱颈部32与柱状段14为间隙配合，所述间隙配合的最小间隙≤0.1mm。

进一步地，沿螺钉座1的径向方向，直孔段所在的螺钉座1开设有相对设置的第一u形槽15。直孔段远离弹性卡环4的一侧内壁设置有螺纹结构11。螺钉座1上还开设有冲铆孔，冲铆孔冲铆后在所述螺钉座1内壁形成冲铆凸台。

进一步地，如图7和图8所示，弹性卡环4具有缺口结构43。弹性卡环4的内壁42呈曲面结构，弹性卡环4卡住球头螺钉3的球头部33状态下，弹性卡环4的内壁42与所述球头部33的曲面配合。弹性卡环4的外径大于直孔段的内径，。本发明通过使弹性卡环4具有缺口结构43，减小球头部33撑开弹性卡环4用力，并在内壁设置与球头部33曲面配合的曲面结构，能够方便球头螺钉3的转动。弹性卡环4的外径小于位于第二凹槽12所在螺钉座1的内径，弹性卡环4的外壁41与所述第二凹槽12的槽底之间有空隙，本发明通过使弹性卡环4与第二凹槽12的槽底有空隙，在球头部33将弹性卡环4撑开变形时留有空间，减小撑开阻力。

进一步地，如图4和图5所示，椎弓根钉还包括位于螺钉座1内部的防退环2，防退环2分为防退段24和配合段23，配合段23的内壁呈曲面结构，配合段23的内壁与球头部33的曲面配合。远离配合段23的方向，防退段24的直径逐渐减小。防退段24所在防退环2的外壁上开设有与冲铆凸台位置对应的内凹结构22，防退段24开设有第二u形槽21，所述第二u形槽21与所述第一u形槽15沿同一所述螺钉座1的径向方向开设。

本发明中将配合段23的内壁也设计成曲面结构，进一步地保证了球头部33在转动过程中的稳定性。本发明通过冲铆后的冲铆凸台与内凹结构22配合，防止防退环2掉落出螺钉座1。

在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种上述的多用途的椎弓根钉的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：

将弹性卡环4置入第二凹槽12内后，将球头螺钉3插入螺钉座1内，弹性卡环4卡主球头部33，再将防退环2放入螺钉座1内，使防退环2的配合段23与球头部33配合，对冲铆孔冲铆使螺钉座1内壁形成冲铆凸台，冲铆凸台与防退段24的内凹结构22配合，防止防退环2掉落，制备得到所述的椎弓根钉。

本发明提供了一种上述的多用途的椎弓根钉的固定方法，所述的固定方法具体包括以下步骤：

弹性卡环4卡住球头螺钉3的球头部33，沿球头螺钉3的周向，球头螺钉3做圆锥面转动，确定球头螺钉3的位置后，按压防退环2移动球头螺钉3，使球头部33撑开弹性卡环4，并使第一凹槽34与弹性卡环4配合，球头部33与螺钉座1中通孔的曲面段13配合固定，圆柱颈部32与柱状段14配合固定，使球头螺钉3、防退环2、弹性卡环4和螺钉座1固定。

本发明通过在球头螺钉3的球头部33套设有螺钉座1，通过在螺钉座1开设有环绕内壁的第二凹槽12，并在第二凹槽12内设置弹性卡环4，原始状态下，弹性卡环4卡住球头螺钉3的球头部33，球头螺钉3能够做圆锥面转动，从而实现万向椎弓根钉的功能，简化放置连接棒的过程；进一步地，确定球头螺钉3的放置位置后，按压移动球头螺钉3，由于弹性卡环4具有弹性，球头部33撑开弹性卡环4并使第一凹槽34与弹性卡环4配合固定，实现单轴椎弓根钉的功能，具有结构简单、便于操作和适应性强等特点。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。