专利名称：脊柱自动撑开复位内固定器械的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于人体脊柱骨折脱位、滑脱及畸形的经椎弓根钉自动撑开复位内固定器械。
目前，临床用于经椎弓根脊柱复位内固定器械的设计繁多，但可以纳为两类一类是螺纹钢棒加螺钉结构，以DICK系统为代表，其优点是有三维空间调节复位固定功能，能有效地复位固定脊柱的前凸、后凸和旋转移位。其缺点是结构复杂、零部件多，操作步骤繁琐，病人手术暴露时间长，而且内固定的稳定性欠佳。另一类是钢板加螺钉结构，以STEFFEE系统为代表，其优点是结构简单，零部件少，固定牢固。其缺点为该类器械本身无纵向撑开复位功能，术中常需借助台下牵引病人复位或用撑开器复位。如此繁锁了手术操作，而且往往复位效果欠佳。
本实用新型的目的是为了给骨科医师提供一种结构简单，操作方便，能减少病人手术暴露时间，固定牢固的经椎弓根脊柱自动撑开复位内固定器械。
本实用新型采用了两块端头加厚制造成椭园形自动撑开复位螺钉孔的槽形钢板及4-8枚椎弓根螺钉。详见附图及附图说明。下面以一种用于人体第四腰椎滑脱症的复位内固定术为例说明本实用新型的制作、工作原理和使用方法。
这种规格的脊柱自动撑开复位内固定器械的组成部件如下(1)钢板选用医用不锈钢制成一式两块钢板，钢板长60mm，宽13mm，厚4.5mm，其一端16mm加厚至7mm，其上开有一个椭圆形的自动撑开复位孔。该孔呈斜坡状，斜坡由近心端斜向远心端，孔长12mm，孔底宽5.1mm，上部宽9mm，斜坡长7mm，水平段5mm，钢板中部预弯5度。使之与腰骶段脊柱的曲度相适应。钢板的另一端开一条5.1mm宽，长30mm的槽，整个槽面压成0.5mm深，间距0.5mm的横行防滑齿。(2)螺钉一式4支，直径5×70mm，其前段35mm制成松质骨螺钉式样，螺纹距3mm，深度0.75mm，后段35mm制成M5×0.5规格的普通螺纹。(3)撑开螺帽系用于自动撑开复位固定螺钉孔处的一对螺帽。钢板上面是自动撑开复位螺帽，其厚度7mm，其下部3.5mm加工成与钢板上的自动撑开椭圆螺孔相适应的半球形，其上部3.5mm加工成边长为4.5mm的六角螺帽形。钢板下面的螺帽为厚度2.5mm，边长为4.5mm的六角螺帽。上述两种螺帽均做成攻丝与上述螺钉后段普通螺纹相配套。(4)钢板开槽端的垫圈及螺帽垫圈厚1.5mm，直径为12mm，内孔直径5.1mm其朝向钢板面，压制有与上要述钢板相同的防滑齿。螺帽与上述普通螺帽相同。
本实用新型具有经脊柱“三柱”自动撑开复位内固定的功能，其工作原理如下(1)自动撑开复位是由本实用新型钢板上的椭圆形螺钉孔和自动撑开复位螺帽共同完成的。其轨道是一个由钢板近心端向远心端倾斜的圆柱，由倾斜段和水平段两部份组成。而螺帽的下部是球形的。根据功的原理W=F·S，设产生滑脱的力，也就是复位所需的力为F，椎骨滑脱的距离为s，椎骨滑脱复位所需做的功为W。由上述公式得知，当复位所做的功不变时，F与S成反比。本发明采用斜坡和螺旋原理设计，增加S，减少了复位时所需的力F，从而使复位变得容易。当顺时针方向拧入撑开复位螺帽时，就对螺钉和椎体产生提拉复位作用，同时球形螺帽在倾斜段滑动，产生自动撑开力，其水平段轨道是为了螺钉定向撑开，防止侧方活动，从而保持椎骨撑开作用，更有助于滑脱椎骨提拉复位。(2)钢板中部预弯5度，当拧紧钢板上下双螺帽时，螺钉与钢板成90度角，两对螺钉连同两个椎体有5度的张开角，有助于恢复脊柱的生理曲度，更符合生物力学要求。(3)钢板槽面及垫圈的防滑齿，使现有技术STEFFEE和ROY-CAMILLE器械的纵向有级调节两螺钉间距，变为滑动无级调节，更有利于精确控制两螺钉间撑开距离。
使用时，分别按现有技术将4支椎弓根螺钉置入L4、L5椎骨内，脊柱左右各置一块钢板，将L5螺钉套入钢板开槽内，L4螺钉套入钢板的撑开孔内，并将L4椎弓根螺钉紧靠在撑开孔的斜坡高处，即钢板的近心端。然后再将L5螺钉椎的垫圈有齿面对着钢板的有齿面，拧紧钢板上下的螺帽，固定L5椎与钢板。此时将L4椎的钢板下螺帽旋至紧贴椎骨，再拧入钢板上的自动撑开复位螺帽，通过螺帽旋入提拉使L4椎复位。此时，球形螺帽在钢板的撑开复位斜坡上滑动，自动撑开L4与L5椎，使L4椎更易提拉复位。当球形螺帽滑动到水平轨道，提拉复位满意时，拧紧钢板上下螺帽，由于钢板预弯5度，故使L4、L5椎前部略张开，恢复脊柱生理曲度，符合生物力学要求，然后植骨融合，缝合切口，术毕。
图1是本实用新型实例的装配图。
图2是钢板横断面图。
图3是钢板螺钉孔与螺钉及螺帽关系纵剖图。
图4是钢板自动撑开复位螺钉孔纵剖图。
图5是钢板自动撑开复位螺钉孔轨迹示意图。
图中1．椎弓根螺钉2．自动撑开复位螺帽3．钢板4．下螺帽5．钢板上的防滑齿6．带防滑齿的垫圈7．钢板的自动撑开复位螺钉孔横断面8．钢板开槽横断面在图1中，通过拧紧自动撑开复位螺帽(2)与下螺帽(4)，使椎弓根螺钉(1)向钢板(3)的远心端方向滑动，产生自动撑开复位作用，最后将钢板和螺钉固定为一体。钢板上的防滑齿(5)与带防滑齿的垫圈(6)在螺帽加压下咬合，防止钢板与螺钉间的滑动。
图2所示，钢板的自动撑开复位螺钉孔横断面(7)为上宽下窄的孔，钢板开槽的横断面(8)为一上下一致的槽孔。
图3所示，钢板自动撑开复位螺钉孔(7)与螺钉(1)及螺帽(2)关系纵剖图。
图4所示，钢板自动撑开复位螺钉孔(7)的纵剖图。该孔为钢板近心端高，远心端低的斜坡孔。
图5所示，钢板自动撑开复位螺钉孔(7)轨迹示意图。说明螺帽(2)在拧紧的过程中，在钢板螺钉孔(7)内滑动，使钢板与螺钉、螺帽发生位移，产生自动撑开复位作用。
本实用新型除适用于本案例病人，还可用于人体胸腰段脊柱骨折脱位、滑脱及畸形等损伤和疾病。其螺钉长短、螺钉多少、钢板长短及自动撑开复位螺钉孔端头的钢板厚度，可根据脊柱所需固定的节段和撑开距离而决定，制成各种不同规格的自动撑开复位脊柱内固定器械。
本发明与现有技术相比较有以下优点1．零部件少，制作工艺简单。
2．结构简，固定牢靠。
3．操作方便，不需辅助复位撑开器械，只需拧紧螺帽，即可自动撑开复位脊柱，并能进行无级调节自动撑开距离。可缩短手术时间，减少病人的手术暴露及医师劳动强度。
权利要求一种用于人体脊柱骨折脱位，滑脱和畸形的脊柱自动撑开复位内固定器械，其特征是钢板一端加厚制成具有椭圆形的自动撑开复位的螺钉孔，该孔的轨道为一个倾斜圆柱，由倾斜段和水平段两部份组成，并配有与之相适应的球形自动撑开复位螺帽，钢板的另一端开槽面上制成具有防滑齿的结构，并配有与之相适应具有防滑齿的垫圈。
专利摘要本实用新型是一种脊柱自动撑开复位内固定器械,适用于人体脊柱骨折脱位、滑脱及畸形的经椎弓根自动撑开复位内固定。它主要由钢板和螺钉组成,其钢板的一端具有椭圆形自动撑开复位螺钉孔,另一端开槽面上具有防滑齿,并配有与之相适应的球形自动撑开复位螺帽和防滑垫圈,该器械结构简单,固定牢固。用它医师操作简便,不需辅助复位撑开器械,仅拧紧螺帽,即可自动撑开复位移位的脊椎,并能进行无级调节自动撑开复位距离。缩短病人手术暴露和医师手术时间。
文档编号A61B17/70GK2320212SQ9724578
公开日1999年5月26日 申请日期1997年10月21日 优先权日1997年10月21日
发明者谭明生 申请人:谭明生