专利名称：灌注式椎弓根螺钉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种骨科手术中使用的固定用螺钉，特别是在脊椎上固定用螺钉。
背景技术：
在脊椎外科手术中，使用椎弓根螺钉内固定技术已有多年的历史，脊椎内固定的 主要作用是稳定脊椎的动力节段以促进其融合。经椎弓根内固定方法使得脊椎具有最佳的 力学稳定性，因此这一技术得以广泛应用，特别是在胸腰椎段的固定手术中。经椎弓根内固定方法将螺钉植入脊椎，螺钉依次与椎弓根和椎体接触。椎弓根螺 钉内固定技术的关键是使植入到位的螺钉稳定。临床实践表明，即使以正确的位置和方向 植入螺钉，仍然有可能出现螺钉松动、拔出或断裂等现象，这主要是由于螺钉与骨接触界面 的结合强度不够所导致的，特别是在骨质疏松症患者或癌变导致骨质疏松或骨质被破坏的 情况下，出现螺钉松动、拔出或断裂等现象的几率更大。上述问题的出现，使得固定失败，需 要二次手术，这将给患者增加精神与肉体的痛苦。为了增加螺钉植入椎弓根后固定的强度，尤其是在骨质疏松或骨质被破坏的情况 下提高椎弓根螺钉与骨的结合强度，一种常采用的处理手段是在椎弓根螺钉植入的钉道 内灌注骨水泥。为了更好的实现骨水泥固定的效果，已有特别设计的螺钉被采用，如中国实 用新型专利(专利号为=200520070998. 9)所公开的一种椎弓根螺钉，该螺钉具有中空的钉 身，钉身上还设置有渗出口，骨水泥通过中空的钉身从渗出口灌入到钉道内，骨水泥凝固后 钉身内的骨水泥与钉道内骨水泥为一体，增强了螺钉的固定强度和稳定性。由于渗出口位 于钉身的中部和尾部，这就使得螺钉在植入后骨水泥所起到把持力的位置在钉身的中部和 尾部，而这一位置对应脊椎的部分为椎体内松质骨部分。通过上面的分析可以知道，在渗出 口处形成了对螺钉紧固的着力点，而着力点在这样一个位置存在以下问题一是椎弓根螺 钉在植入后受到的外力主要施加于钉头位置，这样就造成外力在螺钉上的施力点与螺钉主 要的固定点之间距离较大，也就是力臂较长，这造成了椎弓根螺钉植入后固定强度和稳定 性不足；二是着力点的周围为椎体松质骨，承载能力低，特别是在骨质疏松等情况下，承载 能力更低，这也降低了螺钉的固定强度；三是骨水泥在流质状态下在椎体松质骨中容易弥 散产生泄露，引起毒性反应；四是如果需要对已植入的螺钉进行翻修，由于骨水泥在椎体松 质骨中弥散分布凝结成块，常常导致对骨质破坏较大，不利于再次植入螺钉。
发明内容
为了解决现有的椎弓根螺钉存在的植入后固定强度和稳定性不足的问题，本发明 提供了一种灌注式椎弓根螺钉，针对性地解决了这一问题，提高了椎弓根螺钉植入后的固 定强度和稳定性。本发明的技术方案如下灌注式椎弓根螺钉，包括中空的钉身，即钉身内设置有空腔，空腔与钉头上设置的 注入口连通，在钉身上还设置有与所述空腔连通的渗出口，所述渗出口全部位于钉身在植入脊椎并定位后与椎弓根接触的范围内。邻近所述渗出口的钉身表面无螺纹。另一个优选方案是所述渗出口所在的钉身表面的周向无螺纹。所述渗出口所在钉身部分的直径小于螺纹公称直径。 所述渗出口在钉身表面的开口为长槽状开口，所述槽的轴线与螺钉的轴线平行。所述灌注式椎弓根螺钉还包括中空的管状结构的注入管，在注入管的一端设置有 与所述钉头上的注入口相匹配的灌入口，即灌入口与所述注入口之间能够形成无泄漏对 接，或者说灌入口与所述注入口之间形成的对接保证骨水泥无泄漏；所述灌入口与注入管 的中空部分连通。本发明的技术效果本发明将渗出口设置在钉身靠近钉头的位置，具体位置范围是钉身在植入脊椎定 位后与椎弓根接触的范围。椎弓根螺钉在植入脊椎过程中顺序接触到的椎弓根和椎体。本 发明的方案使得骨水泥通过中空的钉身从渗出口灌入到钉道内，骨水泥凝固后钉身内的骨 水泥与钉道内骨水泥为一体，增强了螺钉的固定强度和稳定性。将渗出口的位置设置在钉 身与椎弓根接触的范围，也就使得钉身通过骨水泥与骨质固定的位置(着力点)更靠近钉 头，就是说相比于现有技术本发明的螺钉使得外力在螺钉上的施力点与螺钉主要的固定点 之间距离更短，提高了椎弓根螺钉植入后的固定强度和稳定性。另外，椎弓根解剖结构的特点是皮质骨(具有致密的骨质，强度大)内为松质骨 (具有疏松的骨质，强度低)，皮质骨包围松质骨形成一个狭小的空间，本发明的椎弓根螺 钉在植入脊椎定位后，渗出口恰好位于皮质骨包围松质骨所形成的空间内。骨水泥通过渗 出口在皮质骨包围松质骨所形成的空间内弥散分布(骨水泥在松质骨内容易流动分散，不 能渗透过皮质骨)，骨水泥凝固后形成与皮质骨包围松质骨所形成的空间形状相近的形体， 这一形体与皮质骨具有非常大的接触面，或者说皮质骨给予这一形体各方向最大化的力学 支撑，椎弓根螺钉受外力产生扭动等移动趋势时，皮质骨会有力地阻止这一趋势，这使得本 发明更有利于提高螺钉植入后的固定强度。采用本发明的椎弓根螺钉，可以避免骨水泥在椎体松质骨中泄露引起的毒性反 应。同时，由于骨水泥分布在椎弓根内，需要翻修时也不会对椎体骨质造成大的破坏，有利 于翻修和再次植入螺钉。本发明椎弓根螺钉可以广泛应用于从椎弓根植入螺钉的手术。尤其在骨质疏松症 患者或癌变导致骨质疏松或骨质被破坏的情况下应用本发明的椎弓根螺钉，效果更优。
图1为本发明的一个实施例的结构图，左端为钉头，右端为钉的尾部。图2为图1的俯视图，同时也是剖视图。图3为本发明注入管的剖视图。图4为灌注式椎弓根螺钉和匹配的注入管装配在一起的立体图。图中标识说明如下1、钉身；2、渗出口 ；3、注入口 ；4、空腔；5、灌入口。
具体实施例方式以下对本发明的技术方案进行详细说明。图1和图2显示了本发明的灌注式椎弓根螺钉的结构。图1和图2中左侧端为椎 弓根螺钉的钉头，钉头右侧设置螺纹处开始至椎弓根螺钉的右侧端为钉身1，钉身1为椎弓 根螺钉植入骨质的主体。钉身1为中空结构，钉身1内有空腔4，空腔4与钉头上设置的注 入口 3连通，同时空腔4还与钉身1上设置的渗出口 2连通。渗出口在钉身1上的位置在 如下范围内钉身1在植入脊椎并且定位后与椎弓根接触的范围内。这一范围也可以用如 方式进行描述是指钉身1植入椎弓根到位后，从植入口表面处到椎弓根结束处的长度，就 是渗出口2可以设置的长度范围。这一长度小于等于2厘米。如前述发明内容部分中所分 析的，这一范围位于钉身1邻近钉头的部位，由于钉身1在植入脊椎后，渗出口 2处是骨水 泥固定螺钉的着力点，因此，施加在钉头上的引起椎弓根螺钉松动的外力到该着力点的力 臂短，有利于椎弓根螺钉的稳定性。渗出口 2为长条状口，该长条状的长轴与椎弓根螺钉的 轴线平行，渗出口 2所述长轴方向的长度为0. 3-1厘米，本实施例中优选0. 5厘米。渗出口 2在钉身1表面邻近的部分不设置螺纹，平滑的钉身表面利于流质的骨水 泥在钉道内更大范围的分布，增强固定灌注式椎弓根螺钉的力。另一个优选的方案是渗出口 2在钉身1表面所在位置的钉身周向表面不设置螺 纹，同前述道理相同，这一方案使得骨水泥可以绕钉身1周向分布，进一步增强固定灌注式 椎弓根螺钉的力。在此基础上可以设置渗出口 2在钉身1表面所在位置的钉身部分的直径 小于螺纹公称直径，如图1和图2所示，这种设置使得渗出口 2所在钉身1部分相对于钉身 1其他设置螺纹部分凹陷，这部分凹陷在灌注式椎弓根螺钉与骨质(在本发明中是皮质骨) 之间形成一个绕钉身1分布的层状空间，更有利于骨水泥绕钉身1周向分布。由于椎弓根 体积小，本发明的椎弓根螺钉可以达到使用较少的骨水泥达到较高的固定强度，由于骨水 泥用量少，避免了骨水泥用量过多引起的相应隐患。骨水泥用量过多容易引起泄漏，泄露的 骨水泥进入到静脉会引起脉栓塞。骨水泥用量少的另一个好处是如果需要翻修，取出椎弓 根螺钉时会更容易，且破坏骨质少。如图1和图2所示，渗出口 2在钉身1表面开口形状为长槽状开口(当然这一开 口符合本发明限定的钉身与皮质骨接触的范围内这一要求)，槽的轴线与螺钉的轴线平行。 更大的渗出口有利于骨水泥的流动，不易形成堵塞。图3显示了本发明灌注式椎弓根螺钉的另一部分配件——注入管。注入管为中空 的管状结构，注入管的一端设置有灌入口 5，灌入口 5与注入管中空部分连通。灌入口 5与 螺钉钉头上的注入口 3相匹配。这种相匹配是指灌入口 5与注入口 3的轮廓相匹配，如图 3所示的椎形的灌入口 5的外轮廓与注入口 3的凹陷的外轮廓匹配，使得灌入口 5和注入口 3能通过凹凸配合形成紧密连接；灌入口 5与注入口 3的口径相匹配，使得流质的骨水泥在 通过灌入口 5与注入口 3交界处时不会由于两者的口径相差过大导致泄露。注入管的作用是通过与注入口 3对接向螺钉内灌入流质的骨水泥，完成灌入后注 入管与螺钉分离。图4为本发明的注入管与螺钉连接在一起的状态图，两者除了上述灌入口 5与注 入口 3匹配外，还通过内外螺纹进一步加强连接。
权利要求
灌注式椎弓根螺钉，包括中空的钉身，即钉身内设置有空腔，空腔与钉头上设置的注入口连通，在钉身上还设置有与所述空腔连通的渗出口，其特征在于所述渗出口全部位于钉身在植入脊椎并定位后与椎弓根接触的范围内。
2.根据权利要求1所述灌注式椎弓根螺钉，其特征在于邻近所述渗出口的钉身表面无 螺纹。
3.根据权利要求1所述灌注式椎弓根螺钉，其特征在于在所述渗出口所在的钉身表面 的周向无螺纹。
4.根据权利要求3所述灌注式椎弓根螺钉，其特征在于所述渗出口所在钉身部分的直 径小于螺纹公称直径。
5.根据权利要求1至4之一所述灌注式椎弓根螺钉，其特征在于所述渗出口在钉身表 面的开口为长槽状开口，所述槽的轴线与螺钉的轴线平行。
6.根据权利要求1至4之一所述灌注式椎弓根螺钉，其特征在于还包括中空的管状结 构的注入管，在注入管的一端设置有与所述钉头上的注入口相匹配的灌入口 ；所述灌入口 与注入管的中空部分连通。
7.根据权利要求5所述灌注式椎弓根螺钉，其特征在于还包括中空的管状结构的注入 管，在注入管的一端设置有与所述钉头上的注入口相匹配的灌入口 ；所述灌入口与注入管 的中空部分连通。
全文摘要
本发明属于一种医疗器械。为了解决现有的椎弓根螺钉存在的植入后固定强度和稳定性不足的问题，本发明提供了一种灌注式椎弓根螺钉，包括中空的钉身，即钉身内设置有空腔，空腔与钉头上设置的注入口连通，在钉身上还设置有与所述空腔连通的渗出口，所述渗出口全部位于钉身在植入脊椎定位后与椎弓根接触的范围内。本发明可以应用于经椎弓根内固定方法。
文档编号A61B17/70GK101966098SQ201010504830
公开日2011年2月9日 申请日期2010年10月8日 优先权日2010年10月8日
发明者肖嵩华, 陆宁 申请人:陆宁;肖嵩华