专利名称：非融合脊柱侧弯矫正装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种治疗脊柱侧弯的内固定装置，特别涉及一种治疗存在生长潜能的脊柱侧弯患者的内固定装置。
背景技术：
脊柱侧凸畸形严重影响患者的外观，脏器的功能，社会适应能力，甚至寿命，因此支具治疗无效的情况下需要手术矫正。目前手术方式主要以融合固定为主，但是对于存在生长潜能的脊柱侧弯患者如过早实行脊柱器械固定加脊柱融合术，则会严重影响患儿的正常发育和成长。目前的办法是可调节性的脊柱生长阀技术，延期行脊柱融合术。但固定器械需定期进行撑开、延长，以不断适应患儿脊柱的生长，达到不断矫正的作用。
现有可调节性的脊柱生长阀矫正装置的后期的阶段性撑开手术都需要多次麻醉和手术，存在很大风险和不良影响；而且不能及时、合理地根据患儿的生长实现较佳的调整。每一次调整后，整个装置仍然处于一个固定状态，脊柱周围的动力性结构容易出现变性，脊柱的后路结构也容易发生自发性融合。另外，由于固定点少，跨度大，手术后需要长时间的佩戴支具保护，很容易出现断钉、断棒或者是钉子脱出的现象。以通常使用的ISOLA矫正装置为例，ISOLA矫正装置采用双轴串联连接方式，包括二根撑开棒，每根支撑棒的一端固定在脊柱上、下侧的端椎位置，另一端在中间位置搭接并固定在一起。在后期撑开手术中，需将其中间的搭接部分全部暴露，才能实现长度的调整，且患者每3-6个月就需要实行下次调整手术。类似的结构还有矫正脊柱侧凸的板棍系统，其设计是采用椎板钩或椎弓根钩结合椎弓根螺钉尾部的金属环连接在不锈钢的板棍上，在固定范围内允许一定的脊柱生长。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的非融合脊柱侧弯矫正装置，克服了现有装置的技术问题，既可实现有效的一次矫正效果，又具有持续引导脊柱向正常弧度生长的特点，同时始终保持了固定范围内各个椎节的适度的活动范围和应力，脊柱周围动力性结构影响少，并且有一定的三维矫正效果。本发明不需要后期多次手术调整，可根据需要在前路或后路矫正手术中应用。
本发明的技术方案为一种非融合脊柱侧弯矫正装置，包括固定在脊柱侧凸范围内椎体上的固定钉和多个椎弓根钉，还包括与所述固定钉和多个椎弓根钉连接的矫正棒，其特征在于，所述固定钉与所述矫正棒为锁紧连接，所述多个椎弓根钉与所述矫正棒为滑动连接。
所述矫正棒为在低温下按生理弧度或医师设定的形状进行记忆形状处理、在体温下向记忆形状恢复实现侧方平移和矢状面矫正效果的超弹性材质棒。
所述超弹性材质棒为钛合金或镍钛合金棒。
所述椎弓根钉为3～5个。
所述超弹性材质棒的上端设置了预留长度，并在端部设置防脱出锁帽。
所述椎弓根钉包括依次连接的钉体、钉尾和钉帽，下部设置成螺纹的钉体固定在脊柱侧凸范围内的椎体上，上部与所述钉尾下部连接；所述钉尾的上部设置成U形上开口，并通过螺纹连接所述钉帽；所述矫正棒设置在所述钉尾上部的U形上开口中，形成实现和维持脊柱向生理性弯曲引导性生长的单向钉棒滑动连接结构。
所述钉尾与钉体为可相对转动的转动连接，所述钉尾上部的U形上开口随矫正棒矫形过程中的形状变化做轴向旋转，始终滑动配合所述矫正棒，形成实现保持固定节段适当活动度的万向钉棒滑动连接结构。
所述固定钉下端固定在脊柱下段固定椎上，所述固定钉上端与矫正棒的下端构成结构稳定、可控制矫正棒方向和旋转的固定连接。
所述固定钉、椎弓根钉和矫正棒通过经皮的微创手术或传统的开放手术植入，设置在前路或后路。
所述固定钉、椎弓根钉和锁帽的材料为钛合金或医用不锈钢。
本发明的技术效果为本发明非融合脊柱侧弯矫正装置通过采用在脊柱侧凸范围内椎体上的固定钉与矫正棒的锁紧结构，保证了矫正棒在椎旁的位置和方向固定于生理曲度，通过采用脊柱侧凸范围内多个椎弓根钉与矫正棒的滑动连接结构，保证了对侧凸脊柱有效的平移矫正力，并通过矫正棒上端预留一定的调整长度，以适应患者脊柱的生长。在本发明优选技术方案中，矫正棒为超弹性材质棒，在低温下按生理弧度或医师设定的形状进行记忆形状处理，很容易完成整体的连接和植入。植入后，超弹性材质棒整体在体温下向记忆形状恢复，可以可靠地实现需要的侧方平移效果和矢状面矫正效果，避免了置棒过程中个别钉子的应力集中，有效避免了脊柱损伤，减少了操作时间，同时也减少了手术时间和手术出血量。同时，超弹性材质棒在体内始终维持着稳定的向生理弧度恢复的应力，使得脊柱在此应力下引导性生长，并最终使患者可以单纯采用此项技术获得满意的矫正和控制，而不需要再进行融合性手术，或只进行相对较小范围的融合性手术。在本发明优选技术方案中，椎弓根钉的钉尾与钉体设计成可相对转动的转动连接，使钉尾上部的U形上开口随矫正棒矫形过程中的形状变化做相应旋转，始终保持与所述矫正棒的滑动配合，形成实现保持固定节段适当活动度的万向钉棒滑动连接结构。该技术方案进一步保证了侧方平移和矢状面矫正过程中矫正棒与椎弓根钉的滑动连接效果，减小了二者间的接触应力，为手术后的持续矫正提供了可靠的保证。
本发明具有如下优点1.可根据患者的情况选择前路或后路固定；2.不需要反复的手术调整，又能使患儿脊柱侧弯的发展得到及时纠正，矫正治疗效果大幅度提高；3.保持了固定节段的适度的活动范围，并且在活动中持续自动的矫正畸形保持了固定节段的生理性应力，减少了固定节段周围动力性结构的变性；4.由于低温下矫正棒的植入非常简便，可以实现整体装置矫正，各种腔镜和微创操作均可以结合应用；5.最终的非融合脊柱或短节段融合脊柱的远期对于脊柱退变的影响是现有装置无法实现的。
图1为本发明结构示意图；图2为本发明矫正后结构示意图；图3为本发明椎弓根钉结构示意图。
附图中标记为1-矫正棒；2-固定钉；3(3A、3B、3C)-椎弓根钉；4-锁帽；31-钉体；32-钉尾；33-钉帽。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
图1～3为本发明结构示意图。如图1所示，本发明非融合脊柱侧弯矫正装置包括固定钉2、椎弓根钉3和矫正棒1。固定钉2固定在脊柱下段固定椎上，通常固定钉固定在胸段和腰段之间，并与矫正棒1的下端固定连接，构成结构稳定、可控制矫正棒1方向和旋转的钉棒锁紧连接结构。椎弓根钉3依次固定在脊柱侧凸范围的椎体上，并依次与矫正棒1滑动连接，构成实现和维持脊柱向生理性弯曲引导性生长的钉棒滑动连接结构。更具体地说，固定钉2和椎弓根钉3为二套，分别固定在畸形脊柱的两侧，矫正棒1为二根，分别与畸形脊柱的两侧固定的固定钉2和椎弓根钉3连接，形成整体的非融合脊柱侧弯矫正装置。固定在下段固定椎上的固定钉2与矫正棒1的锁紧结构保证了矫正棒1在椎旁的位置和方向固定于生理曲度，固定在脊柱侧凸范围内的椎弓根钉3与矫正棒1的滑动连接结构，保证了对侧凸脊柱有效的平移矫正力。矫正棒1的上端还预留有一定的调整长度，为患儿脊柱的生长提供了持续矫正的空间，可自发地根据患儿的生长进行调整。
在本发明优选技术方案中，矫正棒1采用超弹性材质棒。矫正棒1在低温下按生理弧度或医师设定的形状进行记忆形状处理后，再调整成患儿脊柱的侧凸形状，因此很容易完成矫正棒1的整体连接和植入。矫正棒1植入后，由于矫正棒1超弹性材质的固有特性，棒的整体在体温下向记忆形状恢复，可靠地实现了需要的侧方平移效果和矢状面矫正效果。本发明上述技术方案彻底避免了传统手术中植棒过程中个别钉子的应力集中，避免了脊柱损伤，减少了操作时间，同时也减少了手术时间和手术出血量。在植入手术完成后，矫正棒1在患者体内始终维持着稳定的向生理弧度恢复的应力，使得脊柱在此应力下引导性生长，并最终使患者可以单纯采用此项技术获得满意的矫正和控制，而不需要再进行融合性手术，或只进行相对较小范围的融合性手术。本发明使矫正手术更科学、更安全，手术中和手术后的矫正效果显著提高。临床手术表明，使用本发明的手术时间比使用传统器械的手术时间减少15～25％，手术中患者出血量减少20～30％。图2为本发明矫正后的结构示意图。
在本发明优选技术方案中，椎弓根钉3由依次连接的钉体31、钉尾32和钉帽33组成，如图3所示。钉体31下部设置有螺纹，用于固定在脊柱侧凸范围内的椎体上，其上部与钉尾32的下部转动连接；钉尾32的上部设置成U形上开口，用于植入矫正棒1，上部通过螺纹连接钉帽33，使矫正棒1既可在U形上开口中滑动，又能防止矫正棒1脱出。钉体31与钉尾32的连接可以采用多种方式，如卡接方式，使U形上开口随矫正棒1矫形过程中的形状变化做相应旋转，其开口始终顺着矫正棒1的长度方向，保证与矫正棒1的滑动配合，形成保持固定节段适当活动度的万向钉棒滑动连接结构。上述技术方案有效降低了矫正棒1矫形过程中的阻力，使矫正棒1的矫正力有效地传递到脊柱上，提高了矫正效果。在矫正手术后，整个装置处于一个相对活动的状态，即保持了固定节段的适度的活动范围，并且在活动中持续调整固定节段的生理性应力，减少了固定节段周围动力性结构的变性，因此不会出现自发性融合现象。
本发明的技术方案还有效解决了固定点与自发性融合之间的矛盾。传统的矫正装置固定点少，跨度大，手术后需要长时间的佩戴支具保护，很容易出现断钉、断棒或者是钉子脱出的现象。但增加固定点则强化了整个装置的固定状态，加剧了脊柱周围动力性结构的变性，使脊柱后路结构发生自发性融合的可能性加大。本发明由于采用了万向钉棒滑动连接结构，一方面可以增加固定点，提高矫正效果，另一方面又保持了固定节段的适度的活动范围，不会影响脊柱周围动力性结构的变性。同时，多个固定点强化了施加给脊柱向生理弧度恢复的应力，使脊柱在此应力下引导性生长，并且最终部分患者可以单纯采用此项技术获得满意的矫正和控制，而不需要在进行融合性手术，或者是进行相对较小范围的融合性手术。
本发明优选的椎弓根钉3为3～5个，本实施例采用3个，如图1、图2所示的3A、3B、3C。固定钉2可以采用传统的脊柱固定装置。为防止矫正棒1上端脱出，本实施例还在矫正棒1的端部设置了锁帽4。固定钉2、椎弓根钉3和锁帽4可采用钛合金或医用不锈钢制品。
本发明非融合脊柱侧弯矫正装置可通过经皮的微创手术植入，也可采用传统的开放手术植入，可用于前路或后路矫正。
以上仅为本发明具体实施方式
的说明，不以任何形式对本发明做出限制。应当指出，对本领域技术人员来说，依据本发明的指导思想还可以做出很多相关的变形和改进，但这些均将落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种非融合脊柱侧弯矫正装置，包括固定在脊柱侧凸范围内椎体上的固定钉和多个椎弓根钉，还包括与所述固定钉和多个椎弓根钉连接的矫正棒，其特征在于，所述固定钉与所述矫正棒为锁紧连接，所述多个椎弓根钉与所述矫正棒为滑动连接。
2.如权利要求1所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述矫正棒为在低温下按生理弧度或医师设定的形状进行记忆形状处理、在体温下向记忆形状恢复实现侧方平移和矢状面矫正的超弹性材质棒。
3.如权利要求2所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述超弹性材质棒为钛合金或镍钛合金棒。
4.如权利要求2所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述超弹性材质棒的上端设置了预留长度，并在端部设置防脱出锁帽。
5.如权利要求1所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述椎弓根钉为3～5个。
6.如权利要求1或5所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述椎弓根钉包括依次连接的钉体、钉尾和钉帽，下部设置成螺纹的钉体固定在脊柱侧凸范围内的椎体上，上部与所述钉尾下部连接；所述钉尾的上部设置成U形上开口，并通过螺纹连接所述钉帽；所述矫正棒设置在所述钉尾上部的U形上开口中，形成实现和维持脊柱向生理性弯曲引导性生长的单向钉棒滑动连接结构。
7.如权利要求6所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述钉尾与钉体为可相对转动的转动连接，所述钉尾上部的U形上开口随矫正棒矫形过程中的形状变化做轴向旋转，始终滑动配合所述矫正棒，形成实现保持固定节段适当活动度的万向钉棒滑动连接结构。
8.如权利要求1所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述固定钉下端固定在脊柱下段固定椎上，所述固定钉上端与矫正棒的下端构成结构稳定、可控制矫正棒方向和旋转的固定连接。
9.如权利要求1所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述固定钉、椎弓根钉和矫正棒通过经皮的微创手术或传统的开放手术植入，设置在前路或后路。
10.如权利要求5～9之一所述的非融合脊柱侧弯矫正装置，其特征在于，所述固定钉、椎弓根钉和锁帽的材料为钛合金或医用不锈钢。
全文摘要
本发明提供一种新型的非融合脊柱侧弯矫正装置，包括固定在脊柱侧凸范围内椎体上的固定钉和多个椎弓根钉，还包括与所述固定钉和多个椎弓根钉连接的矫正棒，其特征在于，所述固定钉与所述矫正棒为锁紧连接，所述多个椎弓根钉与所述矫正棒为滑动连接。该装置克服了现有装置的技术问题，既可实现有效的一次矫正效果，又具有持续引导脊柱向正常弧度生长的特点，同时始终保持了固定范围内各个椎节的适度的活动范围和应力，脊柱周围动力性结构影响少，并且有一定的三维矫正效果。本发明不需要后期多次手术调整，可根据需要在前路或后路矫正手术中应用。
文档编号A61B17/70GK1745723SQ20051008671
公开日2006年3月15日 申请日期2005年10月26日 优先权日2005年10月26日
发明者王岩, 张雪松, 王征 申请人:王岩, 张雪松, 王征