一种椎弓根螺钉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种椎弓根螺钉，包括螺钉座、螺钉、连接棒，以及压紧螺母，其中，所述螺钉座具有内腔，所述内腔包括具有内螺纹的上部部分和光滑的下部部分；所述连接棒设置于所述螺钉座的开槽中，所述压紧螺母与所述内腔的上部部分螺纹连接；其特征在于：每牙所述内腔上部部分的内螺纹，具有引导牙侧、跟随牙侧、以及在所述引导牙侧和所述跟随牙侧之间延伸的斜面，所述斜面与所述引导牙侧的连接处和所述斜面与所述跟随牙侧的连接处相比，更远离所述内螺纹的轴线；所述斜面与所述内螺纹的轴线之间的夹角为大于或等于15度，小于或等于45度。采用上述防松螺纹结构，螺纹连接更为可靠，不易松脱，可以将螺钉、连接棒牢固地固定在螺钉座中。
【专利说明】一种椎弓根螺钉
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种椎弓根螺钉，特别是一种具有U型头部结构的椎弓根螺钉。
【背景技术】
[0002]当椎间盘退变或小关节滑脱或退变时，导致椎间高度丢失，后方结构不稳，从而导致椎间孔和椎孔狭窄，而这种狭窄会压迫脊神经或神经根，导致病人腰腿疼、麻木等症状，严重影响病人的生活质量。
[0003]在解决这一问题上已知的方法是医药保守治疗这种方式旨在控制病症，即疼痛、麻木，而非矫正以解决问题。对于一些患者，这可能需要长期的治疗，而这可能需要长期的治疗，而这可能需要长期使用止痛药，可能会引起病人的精神状态或其他不良副作用。
[0004]另一种已知的方法是椎间融合或棘突间融合，这样可以保持椎间高度，减少神经结构的压力。可以采用融合器，各种板状器件和椎弓根螺钉系统进行固定。然而，融合会使上下两个椎体生长成一个整体，是的病人丧失了活动能力，因为它阻止了脊柱在问题节段的任何方向的运动。而且更为严重的是它带来了新的问题，邻近脊柱节段的退变。
[0005]已知的是脊柱融合节段的相对固定会导致应力向邻近椎体集中，尤其加重了相邻椎体的负载。同时，融合节段的活动度丧失导致相邻节段的活动范围增大，以补偿融合节段的活动能力，从而引起邻近节段的生物力学环境异常，生物力学环境的改变最终导致了邻近节段退变。
[0006]因此，脊柱外科医生和研究者研究发现，椎弓根螺钉在植入后不能活动，虽然增加了腰椎的稳定性，但是改变了腰椎的生物力学环境，从而导致邻近节段退变的可能性。
[0007]虽然现在已经有一些腰椎动态植入物出现，但是螺纹锁定效果不佳，植入的椎弓根螺钉易松动，影响腰椎的稳定性，严重的还会引起并发症，有可能导致再次手术；另外植入的椎弓根螺钉头部尺寸大，导致手术时切口较大，术后愈合慢。
【发明内容】
[0008]鉴于现有椎弓根螺钉存在的缺陷，本实用新型的目的在于开发一种椎弓根螺钉，该椎弓根螺钉使用防松结构的螺纹，使得螺钉能够牢固锁定；且外形改用椭圆型，增加了整体强度，减小了截面尺寸。
[0009]本实用新型提供了一种椎弓根螺钉，包括螺钉座、螺钉、连接棒，以及压紧螺母，其中，螺钉座具有内腔，内腔包括具有内螺纹的上部部分和光滑的下部部分；连接棒设置于螺钉座的开槽中；压紧螺母与内腔的上部部分螺纹连接；其特征在于:每牙内腔上部部分的内螺纹，具有引导牙侧、跟随牙侧、以及在引导牙侧和所述跟随牙侧之间延伸的斜面，斜面与引导牙侧的连接处和所述斜面与所述跟随牙侧的连接处相比，更远离所述内螺纹的轴线；斜面与内螺纹的轴线之间的夹角为大于或等于15度，小于或等于45度。
[0010]通过采用上述防松螺纹结构的内螺纹，压紧螺母与内腔上部部分的螺纹连接更为可靠，不易松脱，可以将螺钉、连接棒牢固而稳定地固定在螺钉座中。[0011]进一步地，螺钉座的横截面为在长轴方向上截去两端的椭圆形，增加了螺钉座整体强度，又减小了截面尺寸，使得手术时切口较小，术后愈合较快。
[0012]进一步地，椎弓根螺钉还包括压环，螺钉包括螺钉主体和连接头，连接头容纳在内腔的下部部分；连接棒位于压环和压紧螺母之间；椎弓根螺钉还设置有螺钉头套，螺钉头套的内部为球窝结构，螺钉的连接头具有球形外部结构，球窝结构与螺钉的连接头相配合。
[0013]进一步地，螺钉头套的下部具有唇结构，唇结构与螺钉的颈部相配合，设置成使得唇结构的内侧能够限制螺钉的副摆动角，且唇结构的外侧能够控制螺钉的主摆动角。
[0014]进一步地，压环的内部具有内凹面，内凹面为球形，以使内凹面与螺钉头套的球形外壁相配合。
[0015]进一步地，螺钉头套的球形外壁上具有台阶部，以使压环的内凹面与所述螺钉头套的台阶部相接触。
[0016]进一步地，椎弓根螺钉包括挡圈，所述挡圈用于嵌入到所述螺钉座的内腔的下部部分的凹槽中，且与所述螺钉头套相接触，可以将螺钉头套固定在螺钉座内，从而限制螺钉在轴向上的位移，以利于对螺钉的多轴向的大角度摆动的控制。
[0017]进一步地，挡圈中设置有开口，可以方便挡圈的嵌入组装。
[0018]进一步地，螺钉座与螺钉为一体。
[0019]进一步地，螺钉座的上部开口处设置下沉结构，便于压紧螺母旋入，起引导作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的第一实施例中的椎弓根螺钉的分解图；
[0021]图2是图1所示的椎弓根螺钉的螺钉座的剖视图；
[0022]图3为一种防松螺纹连接的剖视图；
[0023]图4是图1所示的椎弓根螺钉的螺钉座的俯视图；
[0024]图5是图1所示的椎弓根螺钉与同类产品的对比图；
[0025]图6是图1所示的椎弓根螺钉的螺钉头套的透视图；
[0026]图7是图1所示的椎弓根螺钉的螺钉头套的剖视图；
[0027]图8是图1所示的椎弓根螺钉的压环的剖视图；
[0028]图9是本实用新型的第二实施例中的椎弓根螺钉的分解图。
【具体实施方式】
[0029]图1是本实用新型的第一实施例中的椎弓根螺钉的分解图，该椎弓根螺钉包括:螺钉座1、压环2、螺钉头套3、螺钉4、挡圈5、连接棒6以及压紧螺母7。
[0030]螺钉4包括螺钉本体和连接头8，螺钉主体具有用于骨固定、特别是用于椎骨固定的螺纹结构；连接头8大体具有球形的外形，并且位于螺钉主体的一端且与螺钉主体一体地相连。螺钉4的连接头8可以插入到螺钉头套3的球窝结构中，从而与螺钉头套3相连接；连接头8的顶端设置有便于器械连接的接口。
[0031]图2是图1所示的椎弓根螺钉的剖视图，如图2所示，螺钉座I具有内腔11，内腔11包括具有内螺纹的上部部分和光滑的下部部分，内腔11的上部部分的内螺纹，与压紧螺母7啮合连接。内腔11可以容纳挡圈5、螺钉4的连接头8、螺钉头套3和压环2，螺钉座I还具有V型开槽14，用于放置连接棒6。连接棒6用于连接多个螺钉，连接棒6被设置于螺钉座I的V型开槽14中，并且位于压环2和压紧螺母7之间。
[0032]如图3所示，每牙内腔11的上部部分的内螺纹61，包括引导牙侧65、跟随牙侧63以及在引导牙侧65和跟随牙侧63之间延伸的斜面64。斜面64与引导牙侧65的连接处高于斜面64与跟随牙侧63的连接处，也即斜面64与引导牙侧65的连接处和斜面64与跟随牙侧63的连接处相比，更远离内螺纹61的轴线66。在公制、美制和英制螺纹标准下，斜面64与内螺纹61的轴线66之间的夹角皆为15度?45度。
[0033]内螺纹61的原始三角形是符合公制、美制或英制螺纹标准的三角形。也即在公制和美制螺纹标准下，内螺纹61的引导牙侧5的牙侧角是30度；在英制螺纹标准下，内螺纹61的引导牙侧65的牙侧角是27.5度。
[0034]通过采用上述防松螺纹结构的内螺纹，压紧螺母7上的外螺纹62与内腔11上部部分的螺纹连接更为可靠，不易松脱，可以将螺钉4、连接棒6牢固而稳定地固定在螺钉座I中。
[0035]如图4所示，螺钉座I的横截面为在长轴方向上截去两端的椭圆形，采用这样横截面的螺钉座I既增加了整体强度，又减小了截面尺寸，如图5所示，位于正中央的是本实用新型的实施例中的椎弓根螺钉，与其他同类产品相比，具有较小的截面积，因而手术时切口较小，术后愈合较快。
[0036]螺钉头套3整体上为大体空心球的结构。螺钉头套3在其上部具有上部通孔31，在其下部具有下部通孔32。上部通孔31方便上钉器械拧入，下部通孔32是用于插入螺钉4的插入孔。螺钉头套3的内部为球窝结构33，该球窝结构33用于配合螺钉4的连接头8，从而形成球窝关节。该螺钉头套3的主要作用是将螺钉4的连接头8包裹住，使得万向螺钉的螺钉头即使在固定后仍然可以在螺钉头套内做多轴向的微小角度摆动。通过上述设置，可以防止脊柱的邻近节段退变，保留脊柱活动度。
[0037]如图6-7所示，螺钉头套3的球形外壁上具有台阶部34，该台阶部34在螺钉头套3的高度方向上直径逐渐减小。该台阶部34可以与压环2的内凹面配合，以传递压力载荷，以便锁定螺钉的主摆动角。
[0038]螺钉头套3的下部具有唇结构35，该唇结构35与螺钉4的颈部相配合，并设置成使得该唇结构35的内侧能够限制螺钉的副摆动角，该唇结构35的外侧能够控制螺钉的主摆动角。通过上述设置，螺钉头套的唇部与螺钉的颈部设计成可以限制螺钉摆动角度的范围。这种结构的优点是:可以增加螺钉的小角度摆动，改善邻近节段的应力分布，降低邻近节段退变可能性，维持脊柱生理活动范围，实现动态固定，更符合临床应用的要求，临床效果更好。
[0039]如图8所示，压环2具有上钉器械插入孔21，压环2的外周与螺钉座I的内腔配合，从而压环2可以沿螺钉座I轴向运动。压环2的内部为球形的内凹面22，内凹面22与螺钉头套3的台阶部34相接触，以便与所述螺钉头套3的球形外壁相配合；压环2依靠设于上部的连接棒6向螺钉头套I提供压力。从而，压环2的内球面与螺钉头套3的外球面配合，使得在螺钉头套3包住螺钉4并装入螺钉座I后具有多轴向的大角度摆动，以方便医生从各个角度执行植入。本实用新型的实施例中的椎弓根螺钉既能提供植入过程中螺钉大角度的要求，也能提供植入后的小位移摆动。[0040]如图2所示，螺钉座I的内腔11的光滑的下部部分的下部周壁中沿着圆周方向设置有一凹槽12，挡圈5嵌入到螺钉座I的该凹槽12中，同时与螺钉头套3接触，因而能够限制螺钉4脱出，又提供螺钉4的摆动角度。
[0041]挡圈5设置有开口，便于挡圈5的嵌入安装。
[0042]如图2所示，螺钉座I的上部开口处设置下沉结构13，便于压紧螺母7旋入，起引导作用。
[0043]图9是本实用新型的第二实施例中的椎弓根螺钉的分解图，该椎弓根螺钉包括:螺钉座1、螺钉4、连接棒6以及压紧螺母7，螺钉座I和螺钉4加工为一体。
[0044]第二实施例中的椎弓根螺钉的螺钉座I的结构，与第一实施例中的椎弓根螺钉的螺钉座I的结构相同，如图2所示，螺钉座I具有内腔11，内腔11包括具有内螺纹的上部部分和光滑的下部部分，内腔11的上部部分的内螺纹，与压紧螺母7啮合连接。螺钉座I还具有V型开槽14，用于放置连接棒6。连接棒6用于连接多个螺钉，连接棒6被设置于螺钉座I的V型开槽14中，由压紧螺母7压紧固定。
[0045]如图3所示，每牙内腔11的上部部分的内螺纹61，包括引导牙侧65、跟随牙侧63以及在引导牙侧65和跟随牙侧63之间延伸的斜面64。斜面64与引导牙侧65的连接处高于斜面64与跟随牙侧63的连接处，也即斜面64与引导牙侧65的连接处和斜面64与跟随牙侧63的连接处相比，更远离内螺纹61的轴线66。在公制、美制和英制螺纹标准下，斜面64与内螺纹61的轴线66之间的夹角皆为15度?45度。
[0046]内螺纹61的原始三角形是符合公制、美制或英制螺纹标准的三角形。也即在公制和美制螺纹标准下，内螺纹61的引导牙侧5的牙侧角是30度；在英制螺纹标准下，内螺纹61的引导牙侧65的牙侧角是27.5度。
[0047]通过采用上述防松螺纹结构的内螺纹，压紧螺母7上的外螺纹62与内腔11上部部分的螺纹连接更为可靠，不易松脱，可以将连接棒6牢固而稳定地固定在螺钉座I中。
[0048]螺钉座I的横截面为在长轴方向上截去两端的椭圆形，采用这样横截面的螺钉座I既增加了整体强度，又减小了截面尺寸，
[0049]螺钉座I的上部开口处设置下沉结构13，便于压紧螺母7旋入，起引导作用。
[0050]医生在植入操作过程中，可根据实际需要调整螺钉头8与螺钉座I的角度范围，方便螺钉的植入。当植入到正确位置时，将压紧螺母7压紧使得压环2与螺钉头套3紧密配合，从而限制了螺钉头套3的多轴向摆动，也就是锁定了螺钉的植入角度。此时，位于螺钉球套3的螺钉4还可以有微小角度的摆动，控制这种摆动的大小只与螺钉球套3的唇部结构有关，而与螺钉4是否锁紧没有关系。
[0051]另外，本实用新型的椎弓根螺钉可以由钛合金、钴基合金、镍钛合金等金属材料制成；部分结构也可以由聚醚醚酮、PCU、加强聚醚醚酮、超高分子量聚乙烯等高分子或复合材料制成。
[0052]以上详细描述了本发明的具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种椎弓根螺钉，包括螺钉座、螺钉、连接棒，以及压紧螺母，其中，所述螺钉座具有内腔，所述内腔包括具有内螺纹的上部部分和光滑的下部部分；所述连接棒设置于所述螺钉座的开槽中，所述压紧螺母与所述内腔的上部部分螺纹连接；其特征在于:每牙所述内腔上部部分的内螺纹，具有引导牙侧、跟随牙侧、以及在所述引导牙侧和所述跟随牙侧之间延伸的斜面，所述斜面与所述引导牙侧的连接处和所述斜面与所述跟随牙侧的连接处相t匕，更远离所述内螺纹的轴线；所述斜面与所述内螺纹的轴线之间的夹角为大于或等于15度，小于或等于45度。
2.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述螺钉座的横截面为在长轴方向上截去两端的椭圆形。
3.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述椎弓根螺钉还包括压环，所述螺钉包括螺钉主体和连接头，所述连接头容纳在所述内腔的下部部分；所述连接棒位于所述压环和所述压紧螺母之间；所述椎弓根螺钉还设置有螺钉头套，所述螺钉头套的内部为球窝结构，所述螺钉的连接头具有球形外部结构，所述球窝结构与所述螺钉的连接头相配口 ο
4.根据权利要求3所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述螺钉头套的下部具有唇结构，所述唇结构与所述螺钉的颈部相配合，设置成使得所述唇结构的内侧能够限制螺钉的副摆动角，且所述唇结构的外侧能够控制螺钉的主摆动角。
5.根据权利要求3所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述压环的内部具有内凹面，所述内凹面为球形，以使所述内凹面与所述螺钉头套的球形外壁相配合。
6.根据权利要求5所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述螺钉头套的球形外壁上具有台阶部，以使所述压环的内凹面与所述螺钉头套的台阶部相接触。
7.根据权利要求3所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述椎弓根螺钉包括挡圈，所述挡圈用于嵌入到所述螺钉座的内腔的下部部分的凹槽中，且与所述螺钉头套相接触。
8.根据权利要求7所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述挡圈中设置有开口。
9.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述螺钉座与所述螺钉为一体。
10.根据权利要求1所述的椎弓根螺钉，其特征在于，所述螺钉座的上部开口处设置下沉结构。
【文档编号】A61B17/86GK203468724SQ201320482214
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】顾茂众, 彭树庆, 李学烤, 潘留国 申请人:上海底特精密紧固件股份有限公司