可单轴固定的万向椎弓根螺钉的制作方法
【专利摘要】可单轴固定的万向椎弓根螺钉，涉及一种在脊柱后路固定手术时通过椎弓根置钉用于固定和矫形的全新可单轴固定的万向椎弓根螺钉。设有钉帽、钉帽与卡栓连接装置、卡栓、球状钉头、钉体；所述钉帽的上部为U形槽，U形槽两侧内壁主体为圆柱形，U形槽内壁设内螺纹；所述钉帽与卡栓连接装置的一端固定于钉帽U形槽两边内壁的壁龛，钉帽与卡栓连接装置的另一端固定于卡栓的上表面，钉帽与卡栓连接装置的自然长度短于卡栓与钉帽的U形槽两边内壁壁龛的距离；所述卡栓的上表面呈弧形，卡栓的下表面呈球状凹面并与球状钉头相吻合；所述钉体呈变径锥状，钉体表面设从钉体近端向钉体远端逐渐加深的螺纹；卡栓与球状钉头互为锥状突起的纵横交错连接。
【专利说明】
可单轴固定的万向椎弓根螺钉
技术领域
[0001]本发明涉及一种在脊柱后路固定手术时通过椎弓根置钉用于固定和矫形的全新可单轴固定的万向椎弓根螺钉，尤其是涉及一种可单轴固定的万向椎弓根螺钉。
【背景技术】
[0002]脊柱后路手术是常用的手术方式，当涉及到需要固定或矫形时，钉棒内固定系统是必不可少的。这种钉棒系统通常由椎弓根螺钉及其紧固件和连接棒组成，目前椎弓根螺钉基本上可分为两种，即单轴固定椎弓根螺钉和多轴万向椎弓根螺钉。使用单轴椎弓根螺钉固定时的置钉技术要求非常高，若2钉的U形槽不平行时，则连接棒与U形槽由面接触变为点接触，形成应力集中，容易断钉或者断棒;若要进行2个以上椎体的固定时，常因一侧椎弓根螺钉植入后钉帽方向固定，钉帽U形槽不在同一直线而使放置连接棒显得十分困难，也面临应力集中的风险，且强力将U形槽并成一条直线后容易引起不在直线上的螺钉松动或断裂。这样不仅使手术操作困难，且出现内固定系统不良反应的几率大增。万向椎弓根螺钉克服了以上弊端，由于其万向特征，即钉体与钉帽U形槽间可作一定角度的三维旋转，使钉-棒的联合十分容易。但是，正如白印伟等(白印伟等.万向椎弓根螺钉生物力学性能的研究进展.吉林医学，2006，27(11):1301?1302)在万向椎弓根螺钉生物力学性能的研究进展中所述，现在使用的万向椎弓根螺钉的锁定机制是靠卡栓的机械加压来实现，卡栓与钉头之间接触面光滑，因此无法象单轴椎弓根螺钉那样实现平行的撑开和压缩，更别说去旋转矫形了，因此只能用来固定脊柱。即便如此，这种固定在长时间的应力作用下，钉帽与钉体之间可以出现微动，甚至断裂，将会影响固定的效果(张继东等，椎弓根螺钉内固定术后松动、断裂原因分析及对策。上海医学，2007，30(9):718?719.)。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种稳定性好，可简化手术操作、缩短手术时间、提高手术疗效、提高固定效果的可单轴固定的万向椎弓根螺钉。
[0004]本发明设有钉帽、钉帽与卡栓连接装置、卡栓、球状钉头、钉体；
[0005]所述钉帽的上部为U形槽，U形槽两侧内壁主体为圆柱形，U形槽内壁设内螺纹;所述钉帽与卡栓连接装置的一端固定于钉帽U形槽两边内壁的壁龛，钉帽与卡栓连接装置的另一端固定于卡栓的上表面，钉帽与卡栓连接装置的自然长度短于卡栓与钉帽的U形槽两边内壁壁龛的距离;所述卡栓的上表面呈弧形，卡栓的下表面呈球状凹面并与球状钉头相吻合;所述钉体呈变径锥状，钉体表面设从钉体近端(上端)向钉体远端(尾端)逐渐加深的螺纹;卡栓与球状钉头互为锥状突起的纵横交错连接。
[0006]所述钉帽与卡栓连接装置可采用带记忆特性的弹性簧片。
[0007]所述球状钉头的上表面正中设内六角孔，用于进钉和退钉时使用。
[0008]所述卡栓的球状凹面的表面可带细小圆锥状凸起，用于球状凹面与球状钉头紧密固定。
[0009]为了满足本发明在一定度数范围内的三维活动，钉帽U形槽与钉体是分开的，通过钉头与钉帽之间的球窝连接，可以实现钉体的三维活动。
[0010]为了实现单轴固定，钉头通过卡栓的机械加压固定，可以限制钉体的活动，且钉头与卡栓接触的面有锥状突起，可以相互犬齿交错固定，固定强度非常大，可以实现单轴固定。
[0011]为了保持钉头的正常活动，在未加压固定时，卡栓与钉头是分离的，它们之间通过卡栓上面的弹性连接装置将卡栓与钉头分离，弹性连接装置一端连接在卡拴上，另一端连接在钉帽。当需要加压固定时，弹性连接装置被拉长，卡栓下降与钉头紧密连接。
[0012]为了增加螺钉的把持力度，钉体设计成锥形，相应的螺纹从近端向远端逐渐加深。
[0013]当连接棒(用于螺钉之间的固定连接)及钉帽螺母未拧紧时，卡栓与钉帽之间的弹性连接装置使卡栓与钉头分离，钉体在容许范围内可随意在钉帽内转动。当连接棒及钉帽螺母拧紧时，带锥状突起的卡栓下降与带锥状凸起的钉头相耦合，相互耦合的锥状突起纵横交错，结合非常紧密，使钉帽与钉体连成一个整体，形成单轴固定螺钉。
[0014]本发明提供了一种用于脊柱后路固定手术时使用的椎弓根螺钉，既可以当万向螺钉用，又可以当单轴固定螺钉用，降低置钉固定术的难度，简化手术步骤，缩短手术时间，提高固定效果。
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例的结构示意图。
[0016]图2为图1中部分6的放大示意图。
【具体实施方式】
[0017]参见图1和2，本发明实施例设有钉帽1、钉帽与卡栓连接装置2、卡栓3、球状钉头4、钉体5;所述钉帽I的上部为U形槽，U形槽两侧内壁主体为圆柱形，U形槽内壁设内螺纹;所述钉帽与卡栓连接装置2的一端固定于钉帽IU形槽两边内壁的壁龛，钉帽与卡栓连接装置2的另一端固定于卡栓3的上表面，钉帽与卡栓连接装置2的自然长度短于卡栓3与钉帽I的U形槽两边内壁壁龛的距离;所述卡栓3的上表面呈弧形，卡栓3的下表面呈球状凹面并与球状钉头4相吻合;所述钉体5呈变径锥状，钉体5表面设从钉体近端(上端)向钉体远端(尾端)逐渐加深的螺纹;卡栓3与球状钉头4互为锥状突起的纵横交错连接。
[0018]所述钉帽与卡栓连接装置2可采用带记忆特性的弹性簧片。
[0019]所述球状钉头4的上表面正中设内六角孔，用于进钉和退钉时使用。
[0020]所述卡栓3的球状凹面的表面可带细小圆锥状凸起，用于球状凹面与球状钉头紧密固定。
[0021]所述钉帽与卡栓连接装置2为带记忆特性的具有超高弹性的簧片结构，一端固定于钉帽U形槽两边内壁的壁龛，另一端固定在卡栓的上表面，它的自然长度要短于卡栓与U形槽壁龛的距离，所以自然状态下卡栓是被弹性连接装置悬吊，避免了卡栓与钉头的接触，避免卡栓妨碍钉头的活动。
[0022]所述卡栓3上表面为U形槽的U型底，呈弧形，与圆柱状连接棒(用于与螺钉配套使用)弧度相当并配套。卡栓直径比U形槽的直径稍大，可卡在钉帽内不易退出，上表面边缘与钉帽与卡栓连接装置连接，下表面呈球状凹面，与球状钉头相吻合，球状凹面表面为细小圆锥状凸起，起紧密固定作用。
[0023]所述钉头4为球状臼体，表面为细小圆锥状凸起，与卡栓的球状凹面细小圆锥状凸起相配合，可在任意角度紧密连接。钉头上表面正中为内六角孔，用于进钉和退钉时使用。
[0024]所述钉体5为变径结构，从钉头到钉尾为锥状结构，锥度为3至5度左右，相应的钉体螺纹逐渐由浅入深，可增加螺钉的把持力和抗折断能力。
[0025]本发明的装配流程如下:
[0026]首先将钉体穿过钉帽的通孔，钉体球头与钉帽球面相吻合;再将卡栓压入钉帽U形槽内，装上弹性连接装置。装配好的钉体不能从钉帽上脱出，钉体与钉帽间也是万向活动的。使用时，调整好钉帽的位置和方向，在U形槽内放置连接棒，通过紧固螺母向下紧固连接棒，连接棒会压迫卡栓向下吻合钉头，通过卡栓与钉头间的锥状突起犬齿交错连接(参见图2)，实现钉头与钉帽的锁定，这种锁定力矩非常大，接近单轴固定螺钉，可以很方便实现螺钉间的加压、撑开和去旋转，不仅用于固定，还可以很方便的用于矫形。
[0027]本发明所用材料是与人体组织相容性最好的医用钛合金材料。
[0028]本发明钉头与卡栓之间接触面为锥状突起，这种锥状突起可以相互之间纵横交错的紧密连接，非常牢靠，从而使钉体与钉帽耦合成一个整体，变成单轴固定螺钉。万向椎弓根螺钉的钉头为锥状突起的表面，通过与卡栓锥状突起之间的犬齿交错接触，增加钉头与卡栓的接触面，从而增加钉帽与钉体之间的抗旋转和折弯的能力，形成类似于单轴螺钉。与钉头连接的卡栓接触面为锥状突起的表面，通过与钉头锥状突起之间的犬齿交错接触，增加卡栓与钉头的接触面，从而增加钉帽与钉体之间的抗旋转和折弯的能力，形成类似于单轴螺钉。在卡栓与钉帽之间有一个弹性连接，在未置入连接棒且拧紧加压螺母时，弹性连接可保持卡栓与钉头的分离，避免卡栓与钉头因锥状突起接触而出现钉头的固定。当需要置入连接棒且拧紧加压螺母时，弹性连接失效，卡栓与钉头紧密连接，形成单轴固定。钉体为长锥状结构，钉体螺纹从头端到尾端逐渐加深，增加钉体的把持力和抗折断能力。钉帽为低切迹U形槽结构，内壁设有内螺纹，主体为圆柱结构，且所有结构均为钛合金材质。
【主权项】
1.可单轴固定的万向椎弓根螺钉，其特征在于设有钉帽、钉帽与卡栓连接装置、卡栓、球状钉头、钉体； 所述钉帽的上部为U形槽，U形槽两侧内壁主体为圆柱形，U形槽内壁设内螺纹;所述钉帽与卡栓连接装置的一端固定于钉帽U形槽两边内壁的壁龛，钉帽与卡栓连接装置的另一端固定于卡栓的上表面，钉帽与卡栓连接装置的自然长度短于卡栓与钉帽的U形槽两边内壁壁龛的距离;所述卡栓的上表面呈弧形，卡栓的下表面呈球状凹面并与球状钉头相吻合；所述钉体呈变径锥状，钉体表面设从钉体近端向钉体远端逐渐加深的螺纹;卡栓与球状钉头互为锥状突起的纵横交错连接。2.如权利要求1所述可单轴固定的万向椎弓根螺钉，其特征在于所述钉帽与卡栓连接装置采用带记忆特性的弹性簧片。3.如权利要求1所述可单轴固定的万向椎弓根螺钉，其特征在于所述球状钉头的上表面正中设内六角孔，用于进钉和退钉时使用。4.如权利要求1所述可单轴固定的万向椎弓根螺钉，其特征在于所述卡栓的球状凹面的表面带细小圆锥状凸起，用于球状凹面与球状钉头紧密固定。5.如权利要求1所述可单轴固定的万向椎弓根螺钉，其特征在于所述钉头与钉帽之间球窝连接，用于实现钉体的三维活动。6.如权利要求1所述可单轴固定的万向椎弓根螺钉，其特征在于所述钉头通过卡栓的机械加压固定，用于限制钉体的活动，且钉头与卡栓接触的面有锥状突起，用于钉头与卡栓相互犬齿交错固定，实现单轴固定。
【文档编号】A61B17/70GK106037908SQ201610317726
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】张衣北
【申请人】张衣北