专利名称：拱桥式弹性椎弓根固定器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗器械中钉板弹性固定器具，确切地说是一种拱桥式弹性椎弓根固定器。
人体的腰椎均具有天然的生理弧度(生理前凸)，支撑人体的主要部分叫椎体。外伤导致腰椎骨折即指脊椎被压缩和椎体受损破裂，同时伴有反生理弧度的后凸畸形，严重时椎骨间还会相互扭错。目前临床治疗大多采用斯蒂夫(Steffee)钢板固定器。一付这样的固定器包括两块同样大小的长方形钢板和四颗同样大小的螺钉。每块钢板上对称分布七对(十四只)钉孔用来同两颗螺钉相配合。七对钉孔于同一侧的孔口上均加工出锥面用来同带有锥度的螺母相配合。当两颗螺钉对称地固定在一块钢板上时其形状为一矩形。
临床实践表明斯蒂夫钢板有以下缺陷一、固定后对椎骨无复作用，即不能恢复腰椎与生俱来的天然的生理弧度，当椎骨间有相对扭错情况时无抗旋转能力使之复位，因为两块钢板是各自独立的。二、钢板易变形，螺钉易松动，时有断钉事故发生，从而失去固定作用。
本实用新型所提供的拱桥式弹性椎弓根固定器，旨在克服斯蒂夫钢板的缺陷，对胸腰椎骨折兼有固定和复位的双重作用，从而取得更好的临床效果。
本实用新型的技术方案通过对斯蒂夫钢板的改进而实现。具体地说是在以下几个方面进行了改进。
1、根据人体椎骨天然的生理弧度将平直的钢板设计成具有一定弧度的拱形，并在其凹面一侧的两边各设置一条加强筋，这样的钢板强度高，既具有弹性，又不会变形。
2、每块钢板上对称设置一对双侧三锥面一字孔，其含意是孔呈“一”字形状，中段为矩形，两端为半圆形，沿着一字孔的长度方向于孔口的凸凹两面上各加工出对称的三个同样大小的圆锥面，两面的圆锥面对顶。孔用来穿过螺钉，锥面用来同一侧具有锥度的螺母相配合，使螺母和钢板紧密锁定以紧固螺钉不易松动。
3、每颗螺钉必须用两只螺母方能固定在钢板上。在本实用新型中，将其中的一只螺母同螺钉铸为一体，一方面减少了螺钉松动的机会，更重要的是手术时使用套筒板手就可以既准确又方便地将螺钉自椎弓根处旋入椎体内，折卸亦然。
4、在斯蒂夫钢板中，螺钉的螺杆是上下直径相同的圆柱体。在本实用新型中将其改进为圆台和圆柱的组合体，即将螺母一侧的螺杆加工具有一定锥度的圆台，使手术时螺钉的嵌入和折卸更加省力。
5、为使扭错的椎骨复位，两块各自独立的钢板之间应进行固定。为此在两块钢板上各设置一个倾斜的横臂连接块，通过一根横臂螺栓将两块钢板和嵌入椎体内的四个颗螺钉牢牢固定，使本固定器具有抗旋转的能力。
图3是本实用新型使用状态的侧视示意图。图中可见一块钢板和两颗螺钉构成一个扇形。钢板的凸面与脊椎骨折的后凸相对应，使该凸面对受损脊椎(后柱)后凸部位构成一个拉伸折顶复位的力学支点P，在螺钉的作用下，使被压缩的脊椎前、中柱产生张力，利用椎体前、后纵韧带牵引骨折复位，以恢复椎体前缘的高度，同时迫使后凸向前缩凹，使脊椎恢复正常的生理前凸。图中F为纵向垂直压缩负荷，该力为螺钉所分解，显然F2＜F，有利于脊椎复位。
图4是本实用新型使用状态的俯视示意图。图中两颗螺钉分别固定在两块钢板上，但却嵌在同一块椎骨内，经椎弓根嵌入椎体。当骨折并伴有椎骨间相互扭错和旋转移位情况时，对斯蒂夫固定器来说，固定后，左右两块钢板将相对位移，缺少抗旋转的能力，不能保持平行状态。对本实用新型来说，左右两块钢板通过横臂螺栓相互连接和锁定，确保其不得位移，保持基本平行的状态，这就使本固定器获得了抗旋转的能力。分析图4可见，两连接块之所以要倾斜，是因为两椎弓根并非平行而有一夹角，两连接块倾斜后，就可使其通孔和横臂螺栓的轴线基本重合，这样才起到连接和锁定作用。
通过对图3和图4的分析，可见本实用新型具有固定和复位的双重作用。拱形钢板不变形，强度高且具弹性，适用于下胸椎和腰椎骨折的弹性固定。这不仅可缩短患者住院时间，也有利于患者出院后的功能恢复锻炼，使患者得以早日康复。本实用新型结构简单，加工容易，使用方便，可确保手术的质量和成功率，在临床的实践中，无一例发生螺钉松动或断钉事故。
图1是本实用新型的结构示意图，图中A-A、B-B剖视为2∶1放大。
图2是螺钉，横臂螺栓及螺母的结构示意图。
结合附
图1和2，本实用新型的非限定实施例叙述如下。
选择317#医用不锈钢材，如
图1所示钢板1为一段圆弧，弧长80-90mm，宽17mm，厚5mm。弧所对应的圆心角为20-30°，这一角度与人体椎骨的生理弧度相适应。其凹面一侧的两边各有一条加强筋2。
在钢板1上加工有对称的两个双侧三椎面一字孔3。孔呈“一”字形状，中段为矩形，两端为半圆形，半圆的直径就是矩形的宽。孔用来穿过螺钉。在孔的凸凹两面孔口上沿着孔的长度方向各加工出三个同样大小的45°的圆锥面，两面上的三个圆锥面一一对称。该锥面用来同螺母一侧相应的锥度相配合，以紧固椎弓根钉(简称螺钉)不易松动。人体高矮不同，可据三个锥面相应调整螺钉固定的位置。
在钢板1的弧顶处于凹面一侧固定一个倾斜的横臂连接块4，其倾角为15°，这同两椎弓根的夹角相适应。在连接块4上开有通孔9，该孔的直径同横臂螺栓6的直径相配合，用来置放横臂螺栓6。通孔的两面孔口上亦加工有45°的圆锥面。在通孔9的上方开有矩形槽10，该槽的作用是方便横臂螺栓6的固定和折卸。矩形槽10有两个功能，其一、该槽间距为5mm，与通孔9直径(6mm)差距1mm，横臂螺栓6放入通孔9的方法，应先将横臂螺栓6的最小径(5mm)处经矩形槽放入通孔9，然后再旋转90°，使横臂螺栓最大径(6mm)与矩形槽相对应，可防止横臂螺栓6从矩形槽滑脱出。其二，横臂螺栓6可直接自该槽放入通孔而无需横穿过通孔。若横穿通孔则需在患者体表相应部位附加一横向切口，这虽然只给手术增加一道并不复杂的手续，但却增加了患者的痛苦。
如图2所示螺钉5的螺栓上有一六角螺母7与之铸成一体，螺母7与其他螺母同一规格，一侧亦加工出45°锥度，其作用是一方面减少螺钉松动的机会，另一方面可使用套筒板手将螺钉自椎弓根处旋入椎体内，不仅省力，而且快速准确，不会走偏，以节省手术时间。螺母7有锥度一侧的螺栓呈圆柱体，表面有螺纹，长15mm，φ5mm，同一字孔3相配合。螺母7另一侧的螺栓呈圆台体，表面有螺纹，长40-45mm，前端φ6mm，根部φ6.5mm，这一段嵌在椎弓根和椎体内。
横臂螺栓6一端带有六角螺母，该螺母一侧亦有45°锥度。螺栓长65mm，呈四个面的柱体，一对称的两个面为平面，厚5mm，另一对称的两个面为弧面，表面有螺纹，φ6mm。
六角螺母8一侧孔口均有45°锥度，外径10mm，厚6mm。内径5mm的同螺钉5相配合，内径6mm的同横臂螺栓6相配合。
权利要求1.一种拱桥式弹性椎弓根固定器，由两块钢板和四颗螺钉所构成，其特征在于(1)、钢板(1)呈弧形，其凹面一侧的两边各设置一条加强筋(2)，其上还加工有对称的两个双侧三锥面一字孔(3)，在凹面一侧的弧顶部位同时设置一倾斜的横臂连接块(4)，连接块(4)上有同横臂螺栓(6)相配合的通孔(9)，通孔(9)上方开有矩形槽(10)；(2)、螺钉(5)的螺杆上有与之形成一体的螺母(7)，螺母(7)一侧的螺杆呈圆柱体，另一侧的螺杆呈圆台体；(3)、一端带有螺母的横臂螺栓(6)呈柱体，有四个面，一对称的两个面是平面，另一对称的两个面是带有螺纹的弧面。
专利摘要一种拱桥式弹性椎弓根固定器,包括两块钢板和四颗螺钉。钢板(1)呈弧形,其上有加强筋(2)和一字孔(3)以及横臂连接块(4)。孔(3)同螺钉(5)相配合,连接块(4)同横臂螺栓(6)相配合。本固定器用于下胸椎和腰椎骨折的弹性固定,并具有固定和复位的双重功能。本固定器结构简单,强度高,弹性好,不松钉,不断钉,使用方便、省力,可在短时间内完成高质量的手术,使患者得以早日康复。
文档编号A61B17/70GK2404493SQ9925257
公开日2000年11月8日 申请日期1999年11月1日 优先权日1999年11月1日
发明者李超 申请人:李超