榫卯式颈椎椎间固定器的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种榫卯式颈椎椎间固定器。

背景技术：

颈椎病主要病理基础是椎间盘退变突出，相邻椎体后缘骨赘形成，后纵韧带增厚或骨化，导致脊髓、神经根及血管受压。对于颈椎病手术主要着眼于椎间隙。经典的手术操作是切除退变突出的椎间盘、清理椎体后缘骨赘、切除增厚或骨化的后纵韧带及其粘连物，有时可同时做神经根减压，然后于椎间植骨融合。这种颈椎减压融合手术是以患者椎体或椎间盘为中心，从病损区上位到下位的正常椎体作椎间植骨或植入椎体间植入物，使多个节段产生骨性连接，融合成一体，形成力学上的整体，达到治疗脊柱病损、消除疼痛、防止畸形、重建脊柱稳定性和保护脊髓神经等目的。

榫卯是在两个构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫(或榫头)；凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽)，榫和卯咬合，起到连接作用。这是中国古代建筑、家具及其它木制器械的主要结构方式。榫卯结构是榫和卯的结合，是各部件之间多与少、高与低、长与短之间的巧妙组合，可有效地限制构成部件向各个方向的扭动。最基本的榫卯结构由两个构件组成，其中一个的榫头插入另一个的卯眼中，使两个构件连接并固定。

榫卯结构是古代中国建筑施工、传统家具制作过程中使用的主要结构方式。每个构件通过互相结合，互相支撑，将单薄的个体变成严丝合缝的整体，它克服了个体单薄的缺点，组合而成的整体能承受巨大的应力。除此之外，这种特殊的柔性结构体在承受较大荷载的同时还允许产生一定的形变。这也是许多中国古建筑不用一枚铁钉固定，却能岿然屹立百年的原因。榫卯是中国传统文化博大精深的缩影，是古代工匠技艺的精髓，是极为精巧的发明创造。

自体髂骨移植曾被认为是椎间融合的“金标准”，然而单纯使用植骨块缺乏有效的初始稳定性，植骨块存在松动、脱出、压迫气管、食管或脊髓等风险。后期负重后植骨块可能异常活动，出现一定的不愈合、假关节形成率。同时植骨块也缺乏坚固性，容易发生植骨块骨质的脱钙、吸收，使前方椎体的高度降低，后方关节突关节承受异常的应力，引起骨关节炎以及骨质增生。为解决上述问题，研究者设计了种类繁多的椎间植入物，用于重建椎间隙高度，维持颈椎生理弧度，同时满足牢靠固定的要求。目前市面上的颈椎椎间固定装置一般为中空柱状或立方体结构，通过上下表面的齿状突起及拧入上下椎体的螺钉固定，一般需要与之配套的颈椎前路固定板或锁定钢板联合使用，以增加稳定性，该固定方式为目前主流术式之一，该结构的颈椎椎间固定装置结构较复杂，使用该颈椎椎间固定装置固定的方法操作较为困难，且稳定性及牢靠性较差。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供榫卯式颈椎椎间固定器，其适用于颈椎前路减压手术中病变节段的椎间融合固定，能够将椎间固定器紧密地嵌入椎间隙中，将上下椎体组合成牢固的整体，达到限制固定器深度与防止其回退的目的，稳定性及牢靠性较好。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

榫卯式颈椎椎间固定器，包括用于插入颈椎的椎间隙的椎间固定器体部，及转动连接于椎间固定器体部的一端的垂直翼状部件，垂直翼状部件包括轴承和榫头，轴承用于与椎间固定器体部限位转动连接，轴承沿颈椎的长度方向、向椎间固定器体部的两侧分别延伸出榫头。采用这种结构后，手术时骨刀凿取操作节段椎间隙上下椎体前缘骨槽做榫眼，在颈椎椎间固定器植入椎间隙后，以垂直翼状部件的榫头插入榫眼，榫头和榫眼相互卯合，达到椎间固定器和颈椎紧密固定并限制椎间固定器体部植入椎间隙深度的目的。

椎间固定器体部的一端设有凹槽，轴承位于凹槽内，轴承抵接于凹槽的底面，凹槽的底面设有向内凹陷的圆柱曲面，与之配合，轴承设有向外凸起的圆柱曲面，轴承设有限位卡肩，分别位于向外凸起的圆柱曲面的两侧，对应限位卡肩，凹槽的底面设有限位斜面。采用这种结构后，通过控制垂直翼状部件的竖直方向能保证椎间固定器体部的水平放置。垂直翼状部件和椎间固定器体部有一定活动度，可根据需要调整角度，以适应不同个体及病变节段的椎间隙和颈椎纵轴所形成的夹角。

还包括圆柱状插销，垂直翼状部件通过圆柱状插销与椎间固定器体部组合在一起，轴承以圆柱状插销为轴心旋转。采用这种结构后，便于手术时组装椎间固定器。

椎间固定器体部的两侧设有若干个卡齿，卡齿的方向朝向人体脊椎的长度方向，位于椎间固定器体部的两侧的卡齿呈对称设置。为椎间固定器体部提供良好的支撑和把持作用。

卡齿为直角三棱柱结构，卡齿的斜面朝向椎间固定器体部的插入方向。上述为卡齿结构最优选的实施方式。

卡齿包括大卡齿和小卡齿，大卡齿设置于小卡齿的两侧，靠近椎间固定器体部的两端。上述为卡齿排列方式最优选的实施方式。

椎间固定器体部设有镂空。既可以用于放置骨粒利于骨间融合又能够减轻椎间固定器整体重量。

椎间固定器体部的镂空包括设置于椎间固定器体部的中部的弦月型镂空以及设置于椎间固定器体部两侧的梯形的镂空。上述结构为较佳的实施方式。

椎间固定器体部两侧设有水平凹槽，两个水平凹槽的连线垂直于人体脊椎的长度方向。用于手术时固定把持器。

椎间固定器体部沿插入椎间隙方向逐渐缩窄。便于插入椎间隙。

总的说来，本发明具有如下优点：

与现有技术的颈椎椎间固定装置相比，本装置适用于颈椎前路减压手术中病变节段的椎间融合固定，使用中垂直翼状部件的榫头与上下椎体骨槽间的榫卯固定会将上下椎体向椎间固定器体部挤压，使上下椎体与椎间固定器三者形成一个牢固稳定的整体，稳定性及牢靠性较好，限制固定器深度与防止其回退，并为最终融合提供有利条件。

附图说明

图1为本发明的榫卯式颈椎椎间固定器的一个具体实施方式的立体结构示意图。

图2本发明的榫卯式颈椎椎间固定器的一个具体实施方式的主视图。

图3为图2的左视图。

图4为图2的俯视图。

图1～图4中，1为椎间固定器体部；2为垂直翼状部件；3为圆柱状插销。

图5为本发明的榫卯式颈椎椎间固定器的椎间固定器体部的立体结构示意图。

图5中，1-1为凹槽；1-2为弦月型镂空；1-3为向内凹陷的圆柱曲面；1-4为梯形镂空；1-5为水平凹槽；1-6为小卡齿；1-7为大卡齿；1-8为圆柱状插孔；1-9为限位斜面。

图6为本发明的榫卯式颈椎椎间固定器的垂直翼状部件的立体结构示意图。

图7为图6所示实施方式的矢状面示意图。

图6～图7中，2-1为轴承；2-2为榫头；2-3为向外凸起的圆柱曲面；2-4为刃口；2-5为圆柱状插销；2-6为限位卡肩。

具体实施方式

下面来对本发明做进一步详细的说明。

如图1至图4所示，榫卯式颈椎椎间固定器，包括用于插入颈椎的椎间隙的椎间固定器体部1，及转动连接于椎间固定器体部的一端的垂直翼状部件2，如图5至图7所示，垂直翼状部件2包括轴承2-1和榫头2-2，轴承2-1用于与椎间固定器体部1限位转动连接，轴承2-1沿颈椎的长度方向、向椎间固定器体部1的两侧分别延伸出榫头2-2。采用这种结构后，手术时骨刀凿取操作节段椎间隙上下椎体前缘骨槽做榫眼，在椎间固定器体部1植入椎间隙后，以垂直翼状部件2的榫头2-2插入榫眼，榫头2-2和榫眼相互卯合，达到椎间固定器和颈椎紧密固定并限制椎间固定器体部1植入椎间隙深度的目的。垂直翼状部件2朝向椎间固定器体部1的反方向的一面为平滑弧面，榫头2-2朝向椎间固定器体部1的方向设有锐利的刃口2-4。锐利的刃口2-4在椎间固定器植入椎间隙时便于榫头2-2插入骨槽间隙内。

如图1至图7所示，椎间固定器体部1的一端设有凹槽1-1，轴承2-1位于凹槽1-1内，轴承2-1抵接于凹槽1-1的底面，凹槽1-1的底面设有向内凹陷的圆柱曲面1-3，与之配合，轴承2-1设有向外凸起的圆柱曲面2-3，轴承2-1设有限位卡肩2-6，分别位于向外凸起的圆柱曲面2-3的两侧，对应限位卡肩2-6，凹槽1-1的底面设有限位斜面1-9。采用这种结构后，通过控制垂直翼状部件2的竖直方向能保证椎间固定器体部1的水平放置。垂直翼状部件2和椎间固定器体部1有一定活动度，可根据需要调整角度，以适应不同个体及病变节段的椎间隙和颈椎纵轴所形成的夹角。同时限位卡肩2-6和限位斜面1-9的配合又使轴承2-1在限制的范围内转动，保证垂直翼状部件2旋转不过度，在正常人体颈椎关节的活动限度内。还包括圆柱状插销2-5，垂直翼状部件2通过圆柱状插销2-5与椎间固定器体部1组合在一起，轴承2-1以圆柱状插销2-5为轴心旋转。采用这种结构后，只需要将圆柱状插销2-5插入设置于椎间固定器体部1上的圆柱状插孔1-8，便于手术时组装椎间固定器。

如图1至图5所示，椎间固定器体部1的两侧设有若干个卡齿，卡齿的方向朝向人体脊椎的长度方向，位于椎间固定器体部1的两侧的卡齿呈对称设置。卡齿为单向卡齿，椎间固定器体部1的两侧的单向卡齿与上下椎体的底顶两面紧密贴合，具有良好的把持力，达到固定椎间固定器并限制其回退的目的。卡齿为直角三棱柱结构，卡齿的斜面朝向椎间固定器体部1的插入方向。上述为卡齿结构最优选的实施方式。卡齿包括大卡齿1-7和小卡齿1-6，大卡齿1-7设置于小卡齿1-6的两侧，靠近椎间固定器体部1的两端。上述为卡齿排列方式最优选的实施方式。

如图1至图5所示，椎间固定器体部1设有镂空。既可以用于放置骨粒利于骨间融合又能够减轻椎间固定器整体重量。椎间固定器体部1的镂空包括设置于椎间固定器体部1的中部的弦月型镂空1-2以及设置于椎间固定器体部两侧的梯形的镂空1-4。上述结构为较佳的实施方式。椎间固定器体部1两侧设有水平凹槽1-5，两个水平凹槽1-5的连线垂直于人体脊椎的长度方向。。用于手术时固定把持器。椎间固定器体部1沿插入椎间隙方向逐渐缩窄。便于插入椎间隙。

如图1至图7所示，总的说来，本发明具有如下优点：

与现有技术的颈椎椎间固定装置相比，适用于颈椎前路减压手术中病变节段的椎间融合固定，垂直翼状部件2的榫头2-2与上下椎体骨槽间的榫卯固定会将上下椎体向椎间固定器体部1挤压，使上下椎体与椎间固定器三者形成一个牢固稳定的整体，稳定性及牢靠性较好，限制固定器深度与防止其回退，并为最终融合提供有利条件。

如图1至图7所示，下面具体说明本固定器的使用方法：

颈椎前路手术减压完成后，选取适合高度的垂直翼状部件2，如需要多节段固定，榫头2-2高度小于椎体高度的二分之一。以榫头2-2高度为参考用骨刀分别在操作节段椎间隙上下椎体前缘凿开相应高度、宽度和深度的骨槽制备榫眼，注意骨槽方向与椎间隙保持垂直。

根据手术试模检测椎间隙高度和宽度，结合术者经验确定最适合的颈椎椎间固定器体部1规格。选取颈椎椎间固定器体部1后，将制备榫眼凿取的骨片或自体髂骨、同种异体骨粒植入椎间固定器体部1的镂空空间内并打压密实，以植骨块填满椎间固定器体部1并与顶底面及左右侧面平齐为宜。

将垂直翼状部件2中部的轴承2-1嵌合入椎间固定器体部1前端的凹槽1-1内，嵌合准确后将圆柱状插销2-5插入垂直翼状部件2的轴承2-1及椎间固定器体部1前端的圆柱状插孔1-8内。测试组合固定的垂直翼状部件2与椎间固定器体部1之间的稳定性及旋转活动度，至此，榫卯式颈椎椎间固定器装配准备完成。

将把持器(与现有椎间融合器所使用的产品通用)远端叉状结构放入榫卯式颈椎椎间固定器体部1两侧的水平凹槽1-5内，旋紧把持器近端螺栓确保把持器与椎间固定器体部1固定良好。

将椎间固定器体部1的较窄的一端对准椎间隙，垂直翼状部件2沿颈椎长度方向的两侧的榫头2-2对准骨槽，击打把持器近端，控制击打力度和节奏，密切观察椎间固定器体部1植入方向和深度。保持椎间固定器体部1的前缘及垂直翼状部件2的底面与上下椎体的前缘平齐，榫卯式颈椎椎间固定器植入到位。

适度提拉把持器手柄，检查榫卯式颈椎椎间固定器的固定深度及牢靠程度，旋松把持器近端螺栓。榫卯式颈椎椎间固定器安放完毕。

榫卯式颈椎椎间固定器可在颈椎前路减压手术中单独使用，或辅助颈椎前路锁定钢板固定，或联合颈椎后路减压椎弓根钉棒内固定手术使用。同时，垂直翼状部件2高度不超过椎体高度的一半，因此亦可用于实施连续两个及以上节段椎间病变手术。具体情况需要结合患者病情和手术者经验综合考量。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。