一种锁紧式椎弓根螺钉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械加工领域，尤其涉及一种锁紧式椎弓根螺钉。
【背景技术】
[0002]椎弓根螺钉与钛合金棒配合形成一种框架式固定结构，该结构可用于治疗或矫正人体脊柱疾病，例如脊柱侧弯、脊柱骨折、脊柱退行性病变、腰椎盘突出等引起的脊柱失稳等症状。这种固定结构的使用范围包括颈椎、胸椎和腰椎。
[0003]通常情况下，椎弓根螺钉由与人体骨接触的螺纹部分、U型槽部分以及内嵌螺柱三部分构成。脊柱内固定系统一般称为钉棒系统，其中棒为钛合金棒，使用过程中将钛合金棒植入椎弓根螺钉的U型槽内，U型槽带内螺纹，用内嵌螺柱拧入U型槽，以固定钛合金棒，使得钛合金棒、椎弓根螺钉以及脊柱形成一个框架式的固定结构，防止脊柱失稳。
[0004]但是在实际应用中，由于U型槽结构的局限性，其直径收到限制，因此U型槽的槽壁厚度比较小。当内嵌螺柱拧入U型槽时，对槽壁形成一个向外扩张的作用力，该作用力长时间作用后或者反复拧紧/拧松3次后U型槽槽壁被撑开，失去锁紧作用，最终导致内固定功能失效。而且，由于人体的运动传递给钉棒系统的作用力比较复杂，现有技术的螺纹结构容易引起螺纹自松动，进而导致内固定作用失效。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种锁紧式椎弓根螺钉。为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案如下:
[0006]—种锁紧式椎弓根螺钉，包括螺钉、连接部、内螺柱、外锁紧件，其中:
[0007]连接部为中空结构，其包括基部以及设有开槽的上部，上部形成两个相对的侧壁，基部与螺钉连接，侧壁设有内螺纹和外螺纹；
[0008]外锁紧件设有与侧壁的外螺纹相配合的内螺纹；
[0009]内螺柱设有与侧壁的内螺纹相配合的螺纹。
[0010]优选地，外锁紧件的内螺纹采用30°楔形螺纹。
[0011]优选地，侧壁的内螺纹采用30°楔形螺纹。
[0012]优选地，基部的外形为球形或在长度方向上两端被切除的椭球形，上部的外形为具有缺口的圆柱形。
[0013]优选地，侧壁的边缘位于基部的顶面边缘之内。
[0014]优选地，外紧固件为外箍锁紧螺母。
[0015]优选地，螺钉和所述连接部是一体化结构。
[0016]优选地，连接部的基部设有开孔，螺钉的顶部可转动地安装于开孔内。
[0017]如上，本发明的锁紧式椎弓根螺钉具有以下有益效果:(1)由于设置了外紧固件和内螺柱，可以保持椎弓根螺钉的侧壁既不外张也不内收；(2)设置内外螺纹在进行能反复拧紧/拧松后，仍能保持较大的预紧力，防止由于槽壁外张或内收而引起的螺纹配合失紧；(3)应用30°楔形螺纹大大提高螺纹防松性能，防止内外螺纹发生自松动导致内嵌螺柱松脱，固定失效；(4)提供内外双重固定系统，加强固定系统的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的锁紧式椎弓根螺钉的示意图；
[0019]图2是螺钉和连接部连接状态的示意图；
[0020]图3是本发明的椎弓根螺钉本体的示意图；
[0021]图4是完成组装的本发明的锁紧式椎弓根螺钉的示意图；
[0022]图5是内外螺纹接合部的示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容容易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0024]请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅示出与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可以改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0025]下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。
[0026]图1示出了本发明的锁紧式椎弓根螺钉，该锁紧式椎弓根螺钉包括螺钉100、连接部200、内螺柱300、外锁紧件400。如图2-3所示，连接部200为中空结构，其包括基部210以及设有开槽的上部220。上部220的外形为具有缺口的圆柱形，上部220形成两个相对的侧壁，设置开槽从而使钛合金棒500 (参考图1)穿入两个对立的侧壁220中间，侧壁设有内螺纹和外螺纹(未示出)。基部210的下端连接于螺钉100的顶部，其上端用于支撑钛合金棒500，基部210的外形为球形或在长度方向上两端被切除的椭球形，椭球形的基部可以增加整体的强度。上部220的侧壁边缘位于基部210的顶面边缘之内。
[0027]外锁紧件400设有与侧壁的外螺纹相配合的内螺纹(未示出)，外锁紧件400的内螺纹采用30°楔形螺纹，外锁紧件优选外箍锁紧螺母。
[0028]内螺柱300设有与侧壁的内螺纹相配合的螺纹(未示出)，侧壁的内螺纹也采用30°楔形螺纹。
[0029]图4示出了组装状态的锁紧式椎弓根螺钉。从图中可以看出，连接部200的下端连接于空心螺钉100上，钛合金棒500穿过设置于连接部200的上部220的开槽并且支撑于基部210的顶端，内螺柱300 (未示出)已经拧入上部220的侧壁内，在图中竖直方向上将钛合金棒500固定，外紧固件400通过螺纹接合于上部220的两个相对侧壁的外侧并且外紧固件400的下端抵靠于钛合金棒500的顶部。外紧固件400可以有效防止侧壁向外扩张，同时内螺柱300可以有效防止侧壁向内收缩，因此内外螺纹都不会出现自松动。而且，除了内螺柱300对钛合金棒500的压紧固定作用之外，外紧固件400与钛合金棒500抵靠也对钛合金棒500形成了固定作用，这样双重固定更加稳固。
[0030]图5示出了 30°楔形螺纹连接的示意图。由图中可以看出，在螺纹连接中存在一个30°的斜面，当螺纹连接发生拧紧作用时，其中的一个牙尖顶在斜面上，在轴力的作用下，螺纹牙尖产生微小变形，使得原先的线接触转变成带接触，增加了接触面积，从而使得摩擦力成量级增加，进而产生很大的锁紧力，提高防松性能。本发明中的外紧固件400和连接部200的侧壁之间以及侧壁和内螺柱300之间均采用30°楔形螺纹连接，可以加强防松效果。在本发明的一个优选实施例中，螺钉与连接部是一体化结构，属于单向型椎弓根螺钉，这种结构适用于不期望椎弓根螺钉产生角度偏转的情况中。
[0031]在本发明的另一优选实施例中，连接部的基部210设有开孔，螺钉100的顶部可转动地安装于开孔内，例如基部210的开孔内可以设置沿径向向内延伸的凸缘，螺钉100的顶部成球形，球形顶部与凸缘接触。螺钉100可以偏离竖直中心线，并且可以绕竖直中心线周向转动。这种结构可以适应钛合金棒在特定情况下的固定要求。
[0032]本发明的锁紧式椎弓根螺钉的横向振动测试表明，在240秒的横向振动条件下，本发明的锁紧式椎弓根螺钉能保持80%的预紧力，基本没有松动，而采用普通结构以及螺纹的椎弓根螺钉在横向振动作用下，预紧力迅速衰减，经过60秒的测试，内螺柱完全松脱。本发明的锁紧式椎弓根螺钉的另一优势在于在手术时可以多次拧紧拧松来调整固定角度，而不影响该椎弓根螺钉和钛合金棒的固定效果。
[0033]以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，包括螺钉、连接部、内螺柱、外锁紧件，其中: 所述连接部为中空结构，其包括基部以及设有开槽的上部，上部形成两个相对的侧壁，基部与螺钉连接，所述侧壁设有内螺纹和外螺纹； 所述外锁紧件设有与所述侧壁的外螺纹相配合的内螺纹； 所述内螺柱设有与所述侧壁的内螺纹相配合的螺纹。2.根据权利要求1所述的锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，所述外锁紧件的内螺纹采用30°楔形螺纹。3.根据权利要求1所述的锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，所述侧壁的内螺纹采用30°楔形螺纹。4.根据权利要求1所述的锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，所述基部的外形为球形或在长度方向上两端被切除的椭球形，所述上部的外形为具有缺口的圆柱形。5.根据权利要求1所述的锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，所述侧壁的边缘位于所述基部的顶面边缘之内。6.根据权利要求1所述的锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，所述外紧固件为外箍锁紧螺母。7.根据权利要求1所述的锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，所述螺钉和所述连接部是一体化结构。8.根据权利要求1所述的锁紧式椎弓根螺钉，其特征在于，所述连接部的基部设有开孔，所述螺钉的顶部可转动地安装于所述开孔内。
【专利摘要】本发明公开了一种锁紧式椎弓根螺钉，包括螺钉、连接部、内螺柱、外锁紧件。其中，连接部为中空结构，其包括基部以及设有开槽的上部，上部形成两个相对的侧壁，基部与螺钉的顶部连接，侧壁设有内螺纹和外螺纹；外锁紧件设有与侧壁的外螺纹相配合的内螺纹；内螺柱设有与侧壁的内螺纹相配合的螺纹。本发明的锁紧式椎弓根螺钉由于设置了外紧固件和内螺柱，可以保持椎弓根螺钉的侧壁既不外张也不内收；应用30°楔形螺纹大大提高螺纹防松性能，防止内外螺纹发生自松动导致内嵌螺柱松脱，固定失效；提供内外双重固定系统，加强固定系统的稳定性和可靠性。
【IPC分类】A61B17/86, A61B17/70, A61B17/68
【公开号】CN105232131
【申请号】CN201510780221
【发明人】谢雷, 顾茂众, 彭树庆, 李学烤
【申请人】苏州施必牢精密紧固件有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月16日