專利名稱：背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背腰和腰骶固定系統(tǒng)由可連接的部件集合組成，從而通過夾子形成一個(gè)由脊椎固定元件組成的堅(jiān)固的小型系統(tǒng)，其中夾子可繞一個(gè)與桿相連的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣只需通過防松螺母將夾子夾緊，就能實(shí)現(xiàn)所需的固定。
目前，脊椎固定系統(tǒng)的組成部件的形式有多種。其中一種連接器或連接體在與桿成90°處有一固定螺釘，這樣兩個(gè)部件的連接軸之間形成的角度為直角。
這樣的結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)在于螺釘與桿之間的連接并不總是處于90°，因此必須彎曲并旋轉(zhuǎn)桿，才能連接到螺釘頭部上，這增加了不堅(jiān)固的點(diǎn)、手術(shù)介入時(shí)間和復(fù)雜度等。
同時(shí)，由于這些連接體僅具有單孔，即當(dāng)桿相對(duì)螺釘頭部對(duì)準(zhǔn)困難時(shí)，不可能改變桿的位置，從而必須使桿彎曲，并由此帶來相關(guān)的問題。
目前固定系統(tǒng)中所使用的另一個(gè)元件，是設(shè)滿螺紋的桿，在這種情況下，連接器需要兩個(gè)用來進(jìn)行固定的防松螺母、以及定位螺釘和鎖緊螺母。此時(shí)，一旦螺桿鑄造出來就存在將其它部件裝配上去的問題，并且螺紋的應(yīng)力集中會(huì)導(dǎo)致材料疲勞斷裂和破裂。并將導(dǎo)致材料的塑料變形。
簡(jiǎn)而言之，由于包含大量部件，該系統(tǒng)的復(fù)雜性變大，因此手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)，增加了由于部件掉落或丟失等而引發(fā)并發(fā)癥的危險(xiǎn)。
所使用的短柄螺釘?shù)穆菁y是自攻螺紋，即它們用端部的螺紋插入椎根。這些螺釘通常會(huì)發(fā)生被脊椎骨排斥的問題(拔出效果)，因?yàn)榉诺焦侵械穆菁y，由于其不斷運(yùn)動(dòng)，會(huì)使孔變寬，而導(dǎo)致螺紋全部或部分拔出。并且，在骨質(zhì)疏松的情況下，由于沒有堅(jiān)固的骨物質(zhì)，不能將螺紋結(jié)合到骨頭中。
在修復(fù)時(shí)，即由于不能固定而需要去除螺釘時(shí)，受脊椎本身的物理限制強(qiáng)烈建議使用更大直徑的螺釘來代替該螺釘，或者在另一系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行固定。為了更換螺釘從而獲得良好的固定作用，需要兩個(gè)接觸點(diǎn)，存在兩個(gè)皮層。這意味著，螺釘?shù)捻敳繉⒙冻?，從而帶來?yè)p害主血管、腸、直腸等的危險(xiǎn)，并增大插入的復(fù)雜度。
另一方面，在傳統(tǒng)的背腰和腰骶固定系統(tǒng)中，可使用直接擰在桿上的鉤子，這樣鉤子的位置決定了桿的取向，即方向，從而會(huì)迫使桿彎曲變形，反過來?xiàng)U必須具有90°的角度，這會(huì)產(chǎn)生上述桿負(fù)載的問題。
使用背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，可以減輕或避免所有這些不利之處。這些與現(xiàn)有元件相比經(jīng)過改進(jìn)的元件包括具有可調(diào)節(jié)孔的連接和固定螺釘，其中孔中包含螺釘與桿之間的定向轉(zhuǎn)軸，固定螺釘是中空膨脹螺釘，從而防止螺釘從骨頭中拔出。
用該系統(tǒng)，由帶有可調(diào)節(jié)孔的夾子所組成的連接允許將骨頭的固定螺釘安裝在不同的位置，從而在很大程度上避免了彎曲桿的需要，消除了變形、應(yīng)力等的危險(xiǎn)。這就意味著桿可以是光滑無螺紋的，螺紋會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力增加，并且不需要多個(gè)螺母，因此，用少量的部件就可以實(shí)現(xiàn)良好的脊椎固定。
另一方面，用開口轉(zhuǎn)軸固定的連接體和桿允許一個(gè)部件相對(duì)另一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而避免了其它系統(tǒng)對(duì)90°的嚴(yán)格要求，避免桿產(chǎn)生扭曲和負(fù)載，增加了植入物的壽命，消除了手術(shù)中的問題，并最終減小了手術(shù)時(shí)間，降低了并發(fā)癥的危險(xiǎn)。
所使用的螺釘是中空的，如同塞子，這就使得當(dāng)銷釘穿過中間部分時(shí)，其插入骨頭的一端發(fā)生膨脹，從而增大了拔出阻力，使之不必要通過兩個(gè)骨皮層，消除了對(duì)血管、腱等造成損傷的危險(xiǎn)。
在本系統(tǒng)中采用與螺釘相同的方法用鉤子與連接器相連，即將螺栓末端插入連接器的可調(diào)節(jié)孔中，并在后面用防松螺母進(jìn)行固定，本發(fā)明中有兩種類型的鉤子，即片狀和短柄其使用取決于所固定的位置，。
總之，該系統(tǒng)有助于減小手術(shù)介入時(shí)間，從而減小了被打開的身體暴露于空氣的時(shí)間，并在很大程度上簡(jiǎn)化了所需的儀器。
下面，為了更好地理解本說明，請(qǐng)參見以下附圖。該附圖構(gòu)成了本說明整體的一部分，但其僅為說明的目的，而不是限定性的。


圖1為本發(fā)明具有膨脹螺釘?shù)膶?shí)施例的剖面圖。
圖2為系統(tǒng)桿的正視圖。
圖3為連接體或連接器的正視圖和平面圖。
圖4為短柄鉤子的正視圖和輪廓圖。
圖5為片狀鉤子的正視圖和輪廓圖。
圖6為具有通柄螺釘?shù)亩嘞蜣D(zhuǎn)軸的正視圖和平面圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明目的的系統(tǒng)組件的剖面圖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明目的的脊椎固定系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖。
從圖中可以看出，系統(tǒng)有多個(gè)部件，包括具有轉(zhuǎn)軸(3)的連接件或連接器(1)、桿(2)、其末端(4)旋入連接件中的螺釘(6)、以及多個(gè)末端(4)和釘爪(7)固定到脊椎上的鉤子(5)、或者通過裂開頭部(8)直接連接到桿(2)上的鉤子，其用定位螺釘(9)和螺母(10)鎖合。
這些連接或連接器(1)一般由一個(gè)具有兩個(gè)夾緊元件(12)的環(huán)形部件(11)組成，這樣可使主體具有一定的靈活性，假設(shè)它們?cè)谡Ｇ闆r下是處于打開的位置。另一方面，這些夾子具有橫向可調(diào)節(jié)的孔(13)，依照需要，孔可以是圓形的，以便對(duì)脊椎固定元件的末端(4)進(jìn)行精確定位。
環(huán)形體(11)包住開口轉(zhuǎn)軸(3)，這樣當(dāng)夾子處于正常位置時(shí)，轉(zhuǎn)軸在其外殼內(nèi)可在三個(gè)自由度上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸(3)的外徑稍小于聯(lián)接體(1)的環(huán)(11)的內(nèi)徑，兩者同心。
轉(zhuǎn)軸是由開有狹縫(14)的主體(3)組成，其具有一個(gè)通孔(15)，系統(tǒng)的桿(2)就穿過該通孔。該轉(zhuǎn)軸的外表面是一個(gè)粗糙面，當(dāng)轉(zhuǎn)軸擠到夾子(12)上時(shí)，開口狹縫(14)閉合，轉(zhuǎn)軸(3)的外表面與連接器(1)環(huán)形體(11)的內(nèi)表面之間接觸，而防止運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。
該系統(tǒng)的一個(gè)主要元件是短柄螺釘(6)，其包括一個(gè)與連接器(1)和桿(2)相連的末端(4)、以及具有狹縫(17)的主體，該狹縫起始于螺紋長(zhǎng)度的一半并形成凸緣(16)，螺釘主體的外部形成有螺紋，內(nèi)部是中空且光滑的，從而使其中可以容納一個(gè)靠斜面(19)滑入的銷釘(18)，并迫使它張開擠壓脊椎的海綿體，通過這種方法，膨脹螺釘(6)下部三分之一的直徑朝端部方向逐漸增大，直至其達(dá)到一個(gè)最大值，該最大值是在完全膨脹時(shí)的20至30％之間。
螺釘(6)的末端(4)設(shè)有內(nèi)螺紋，可以接收銷釘(18)的頭部(20)，該銷釘?shù)念^部在外部進(jìn)行機(jī)加工，通過內(nèi)部的裝置，如Allen螺釘，使之可以固定到螺釘(6)上。
用來將系統(tǒng)連接到脊椎的另一種固定元件為鉤子(5)，其具有一個(gè)能使其上部與連接器(1)相連的末端(4)和一個(gè)與脊椎連接的釘爪(7)，在片狀鉤子中，該釘爪(7)是光滑的(21)，而在短柄鉤子中，其是凹面的(22)。
該系統(tǒng)所使用的另一種鉤子(5)是一種具有開口末端(8)的鉤子，桿(2)安裝在開口末端中，隨后在內(nèi)部通過定位螺釘(9)和在外部通過防松螺母(10)將其鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 系統(tǒng)的使用和操作比較簡(jiǎn)單。其設(shè)計(jì)用于背腰和腰骶脊椎骨的病癥，如退化病理學(xué)、骨質(zhì)疏松癥、腫瘤、骨折、以及對(duì)骶骨脊椎和脊椎骨變形(脊柱側(cè)凸)的再干預(yù)。
如接近的通道是在后部，可根據(jù)程度和/或所關(guān)心病癥使用螺釘(6)和鉤子(5)。
首先確定使用膨脹螺釘(6)的脊根，然后用鉆頭和攻絲機(jī)在脊根中開一個(gè)孔，再將螺釘(6)插入脊椎的孔中，銷釘(18)位于螺釘(6)中空主體的內(nèi)部，不過沒有被完全包住。該組件就插入所開的孔中。用這種方法插入系統(tǒng)所需的所有螺釘(6)。
此時(shí)，該組件通過環(huán)形體(11)與開口轉(zhuǎn)軸(3)和連接器(1)裝配在一起。將桿穿過轉(zhuǎn)軸孔(15)，從而將這些連接體或連接器(1)安裝在桿(2)上。
一旦將各個(gè)連接器(1)設(shè)置在桿上并與所插入的螺釘(6)對(duì)準(zhǔn)，就通過連接夾子(12)的可調(diào)節(jié)孔(13)將螺釘(6)的螺紋末端(4)插入到系統(tǒng)組件最適合的位置。在那些連接器不具有可調(diào)節(jié)孔的情形中，必須通過標(biāo)準(zhǔn)的圓孔進(jìn)行插入。
在連接器(1)朝向螺釘(6)的末端(4)的位置上，利用開口轉(zhuǎn)軸(3)的多向性，使連接件僅繞桿(2)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而在鉸鏈軸處具有3個(gè)自由度。
一旦連接上所有部件，就將安裝螺母(10)鎖在不同螺釘?shù)母鱾€(gè)末端(4)上。然后裝配螺母，關(guān)閉夾子(12)，反過來閉合了轉(zhuǎn)軸(3)的開口狹縫(14)，而組裝成系統(tǒng)，一方面，將轉(zhuǎn)軸固定到桿(2)的外表面，另一方面，連接器(1)與環(huán)形體(11)內(nèi)表面的粗糙接觸，從而消除了轉(zhuǎn)軸(3)發(fā)生移動(dòng)的可能。
在任務(wù)完成時(shí)，使用螺絲刀盡可能地插入銷釘(18)，從而迫使螺釘(6)膨脹。為此用螺絲刀擰螺栓(20)的頭部，此時(shí)螺栓已包含在螺釘?shù)哪┒?4)中。隨著銷釘(18)的裝入，它會(huì)碰到螺釘內(nèi)部中空的光滑斜面(19)，隨著銷釘?shù)睦^續(xù)前進(jìn)，該銷釘使螺釘?shù)亩瞬颗蛎洠捎诖嬖讵M縫(17)，就迫使螺釘?shù)耐咕?16)相對(duì)脊椎的海綿體膨脹，螺釘完全膨脹為止，直到到達(dá)停止點(diǎn)。
在使用鉤子(5)時(shí)，如在脊椎上部的情況下，鉤子(5)的底部與適當(dāng)?shù)膬x器一起作用，將其與釘爪(7)相連，即可以用片狀釘爪(21)中的層片，或者通過釘爪(7)的凹面(22)夾緊脊根，這取決于使用那種鉤子(5)，以及所使用的方法。
結(jié)果，采用與膨脹螺釘(6)裝配相似的方法實(shí)現(xiàn)了連接器(1)的連接。
鉤子(8)開口末端(8)的安裝也是采用類似的方法，其中使桿(2)穿過開口，然后在內(nèi)部通過定位螺釘(9)、在外部通過防松螺母(10)，最終對(duì)部件進(jìn)行封閉。
以上充分描述了本發(fā)明的特點(diǎn)，以及本發(fā)明用于實(shí)際的裝置，我們可以對(duì)組成本發(fā)明的不同部分進(jìn)行整體或部分地變化，并對(duì)材料和設(shè)計(jì)進(jìn)行改變，這些改變基本上沒有改變本發(fā)明的權(quán)利要求書的技術(shù)特征。
權(quán)利要求
1.一種背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括一種或多種連接器或連接體(1)、一個(gè)桿(2)、一個(gè)橫向牽引裝置和脊椎固定的裝置，其通過脊椎元件的末端(4)、連接體(1)、桿(2)之間的連接而實(shí)現(xiàn)裝配，系統(tǒng)的第一裝配階段是將固定元件引到脊根或脊椎板，第二階段是通過連接器(1)將桿(2)插入，第三階段是通過防松螺母(10)將連接器連接到固定元件的末端(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于連接器(1)由一個(gè)環(huán)形體(11)和兩個(gè)夾緊元件(12)組成，同時(shí)將開口轉(zhuǎn)軸(3)插到環(huán)形體(11)中。
3.如前一權(quán)利要求和權(quán)利要求1所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于夾子(12)在其自然狀態(tài)下是打開的，轉(zhuǎn)軸(3)在其外殼內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)并具有三個(gè)自由度，轉(zhuǎn)軸(3)的外徑稍小于夾子的環(huán)形體(11)的內(nèi)徑，并且兩者同心。
4.如權(quán)利要求1和前述權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于開口夾子(12)具有一橫向圓孔，固定元件的末端(4)插到該孔中。
5.如權(quán)利要求1和前面權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于開口夾子(12)具有可調(diào)節(jié)的橫向孔(13)，從而可將脊椎固定元件的末端(4)固定在不同位置。
6.如權(quán)利要求1和前面權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于該開口轉(zhuǎn)軸(3)具有中空的圓形部分(15)，桿(2)通過該中空的圓形部分。
7.如權(quán)利要求1和前面權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于轉(zhuǎn)軸(3)的外表面為粗糙表面，在張緊時(shí)可使表面之間接觸更好。
8.如前述權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于將脊椎固定元件的末端(4)在夾子(12)上擰緊，從而使夾子的主體閉合，進(jìn)而使轉(zhuǎn)軸(3)的開口狹縫(14)閉合，從而夾緊到上述的方向桿(2)上，并將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 9.如權(quán)利要求1所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于，使用膨脹螺釘(6)作為脊椎固定元件，膨脹螺釘為中空的短柄螺釘，其內(nèi)部光滑，銷釘(18)通過其內(nèi)部。
10.如權(quán)利要求1和前一權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于螺釘頭部具有內(nèi)部螺紋，從而能將銷釘(18)螺釘頭(20)的Allen型螺釘擰入其中。
11.如權(quán)利要求1和9所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于膨脹螺釘包括有縱向的狹縫(17)，該狹縫起始于螺紋長(zhǎng)度的中部，并通過銷釘(18)的完全插入而打開。
12.如權(quán)利要求1和前面權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)螺栓完全插入時(shí)，膨脹螺釘(6)下部三分之一的直徑朝端部方向逐漸增大，直到其端部達(dá)到最大值為止，該最大值是在完全膨脹時(shí)的20至30％之間。
13.如權(quán)利要求1和前一權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于膨脹螺釘(6)具有中空的內(nèi)部管，其具有一個(gè)朝向端部的斜面(19)，這樣當(dāng)銷釘(18)插入時(shí)，不用裝配頭部(20)，該螺栓的端部就能到達(dá)所述斜面(19)。
14.如權(quán)利要求1和前一權(quán)利要求所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)銷釘(18)的頭部(20)裝配在膨脹螺釘(6)的末端(4)上時(shí)，銷釘(18)的端部使斜面(19)張開，迫使螺釘(6)的狹縫(17)打開，使螺釘相對(duì)脊椎海綿體膨脹。
15.如權(quán)利要求1所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于使用片狀(21)鉤子(5)作為固定元件，其通過鉤爪連接到脊椎板中，并在頂部擰入連接器(1)。
16.如權(quán)利要求1所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于使用短柄(22)鉤子(5)作為脊椎固定元件，通過鉤爪上的凹面連接到椎根上，并且將其頂部擰入聯(lián)接體(1)。
17.如權(quán)利要求1所述的背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其特征在于使用帶有開口末端(8)的鉤子(5)作為固定元件，其頂部直接連接到桿(2)上，并通過防松螺母(10)和鎖定定位螺釘(9)進(jìn)行鎖合及固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種背腰和腰骶脊椎固定系統(tǒng)，其基于一種夾子(12)形的連接器(1)，該連接器具有一個(gè)中空的多向旋轉(zhuǎn)接頭(3)，一桿(2)橫向穿過該接頭。該夾子還具有一個(gè)圓形或橢圓形的孔(13)，固定元件的末端(4)通過該孔固定到脊椎。所述元件可以是中空的膨脹螺釘(6)，當(dāng)將銷釘(18)插入其中時(shí)或者當(dāng)連接到脊椎的鉤子(5)為片狀或者插入特定的區(qū)域時(shí)，所述元件相對(duì)海綿狀元件膨脹。本發(fā)明可以用于外科植入業(yè)中。
文檔編號(hào)A61B17/58GK1433285SQ00818887
公開日2003年7月30日 申請(qǐng)日期2000年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月10日
發(fā)明者J·巴爾韋拉阿拉克魯 申請(qǐng)人:萊班特外科器材工業(yè)有限公司