CN101677830A - 缓冲式椎弓根螺钉 - Google Patents

Abstract

一种椎弓根螺钉包括螺钉体、轴承座、紧固螺栓和紧固环，其中，螺钉体被植入到椎弓根中，轴承座被安装到螺钉体的上部，并且具有用于放置杆的槽和用于固定紧固螺栓的螺纹部，紧固螺栓在被向下拧入时挤压置于其下方的杆，而紧固环插入到轴承座中。椎弓根螺钉进一步包括垫圈，该垫圈置于轴承座中的螺钉体的螺钉头的外部表面上，安装该垫圈以部分接触位于其上部上的紧固环，并且该垫圈在其弯曲的内部表面上与螺钉体的螺钉头相适应，以便该垫圈和螺钉头彼此滑动接触，由此，整个杆侧组件可以相对于螺钉体在各个方向上滑行移动。

Description

缓冲式椎弓根螺钉

技术领域

本发明涉及一种在整形外科领域中进行脊柱手术时使用的椎弓根螺钉(vertebral pedicle screw)，更具体地，涉及一种缓冲式椎弓根螺钉，其可以利用杆(rod)与植入到椎弓根中的螺钉体之间的相对滑动特性来消减震动，从而减轻病人的痛苦，并且确保接受外科手术的身体部位(body part)的稳定性。

背景技术

通常，脊柱受损的病人不能过活跃的生活。即使病人因为脊柱受损程度较轻而能够在一定程度内活动，但是由于脊柱受损部分受到邻近部分的挤压或与邻近部分接触，仍然给病人造成痛苦，且可能延缓恢复。

因此，对于脊柱受损的病人而言，可以进行外科手术以利用人工修复术(artificial prosthetics)来支撑脊柱的邻近部分，以使脊柱受损部分不受邻近部分挤压。

在这种情况下，用于支撑脊柱的人工修复术由杆和多个椎弓根螺钉组成。这些椎弓根螺钉被植入到受损的椎弓根上方和下方的椎弓根中，并用作紧固件(fastener)，而上述杆被多个椎弓根螺钉牢牢地固定，并用作支撑件。

图4是示出了传统椎弓根螺钉的组装状态的截面图，而图5是示出了传统椎弓根螺钉的使用的透视图。

椎弓根螺钉10具有螺钉体(screw body)11、轴承座(housing)16、紧固螺栓(fastening bolt)14和紧固环(fastening ring)18，其中，螺钉体11被植入到椎弓根100中，轴承座16被安装到螺钉体11的上部，并且具有用于在其中放置杆12的U形槽13和用来与紧固螺栓14锁在一起的螺纹部(threaded portion)15，紧固螺栓14被锁定至轴承座16的螺纹部15，以在紧固螺栓14被向下拧时用来挤压置于其下方的杆12，紧固环18置于轴承座16中以挤压螺钉体11的螺钉头17。

未作说明的参考标号19为用于固定紧固环18位置的冲孔部分(punched portion)。

下面将描述利用杆12和多个椎弓根螺钉10来连接椎弓根100的步骤。

首先，把椎弓根螺钉10的螺钉体11垂直地植入到将被连接在一起的各个椎弓根100中。然后，将紧固环18分别插入椎弓根螺钉10的轴承座16中，并将杆12置于轴承座16的U形槽13中。

在这种情况下，通过将各个紧固螺栓14锁定到轴承座16的螺纹部15中，使得在紧固螺栓14的下表面挤压杆12时，杆12被牢牢地固定，其中杆12将椎弓根100彼此连接在一起。

接着，通过对位于各个紧固环18两侧的轴承座16进行冲孔，而形成冲孔部分19，从而完成了对脊柱的外科手术，该外科手术使用了椎弓根螺钉10和杆12，其中上述紧固环18挤压位于其下端的螺钉头17，并支撑位于其上端的杆12。

然而，在传统的椎弓根螺钉10中，由于螺钉体11和紧固环18相互结合，以确保它们牢牢地紧密结合在一起且相互间不相对移动，也就是，以便紧固环18牢牢地夹持住螺钉体11的螺钉头17，这样产生了一个问题，即，即使病人轻微运动，接受外科手术的身体部位也会不稳定。

例如，当由于病人的运动而引起的经由杆12传送至螺钉体11的震动或颤动被施加到接受外科手术的整个身体部位时，就会在接受外科手术的身体部位中引起疼痛，这种情况成为阻碍接受外科手术的身体部位稳定的因素。结果，由于疼痛，给病人带来不便，且可能延缓病人的恢复。

发明内容

因此，本发明致力于解决相关技术中所出现的问题，且本发明的目的在于提供一种椎弓根螺钉，该椎弓根螺钉可以通过将螺钉体植入并固定到椎弓根中以及使杆侧组件(rod-side assembly)在预定的角度内沿各个方向能彼此相对地滑行移动来实现椎弓根螺钉的新式结构，这样，当施加震动时，可以通过螺钉体和杆侧组件之间的相对滑行移动来消减震动，从而减轻病人的疼痛，并确保接受外科手术的身体部位的稳定性，而且由于杆侧组件的可滑动结构(slidable structure)，所以可以容易地实施包括杆连接任务的整个外科手术，从而使得在时间和精度方面能够有效地进行脊柱手术。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种椎弓根螺钉，其包括螺钉体、轴承座、紧固螺栓和紧固环，其中，螺钉体被植入到椎弓根中，轴承座被安装到螺钉体的上部并且具有用于放置杆的U形槽和用于锁定紧固螺栓的螺纹部，紧固螺栓被锁定至轴承座的螺纹部，以在向下拧入紧固螺栓时挤压置于其下方的杆，而紧固环插入轴承座中。椎弓根螺钉包括垫圈(insert)，该垫圈被安置在位于轴承座中的螺钉体的螺钉头的外表面上，安装该垫圈使其部分接触位于其上部上的紧固环，并且该垫圈在其弯曲的内部表面上与螺钉体的螺钉头相适应，以便该垫圈和螺钉头彼此滑动接触，由此，相对于植入到椎弓根中的螺钉体，整个杆侧组件可以在各个方向上滑行移动。

由于上述特征，根据本发明的椎弓根螺钉具有下列优点：由于在螺钉体和杆侧组件之间采用了可滑动的结构，所以当施加震动时，整个杆侧组件可以在预定的角度内沿各个方向滑行移动，从而可以消减或减小震动，以便最大程度地减轻病人的疼痛，并可以防止将震动或颤动施加至植入有螺钉体的椎弓根中，从而可以保持接受外科手术的身体部位的稳定。

同样，当对脊柱进行外科手术时，因为杆侧组件可以根据手术的状态而进行一定程度的滑行移动，所以可以容易地实施包括杆连接任务的整个外科手术，从而可以在时间和精度方面有效地对脊柱进行外科手术。

结果，可以提高与脊柱外科手术相关的整体效率，从而可以有助于病人的手术和医学治疗。

附图说明

在阅读了下述结合附图的详细描述之后，本发明的上述目的、其他特征和优点将变得更加显而易见，其中：

图1是示出了根据本发明实施例的缓冲式椎弓根螺钉的分解状态的透视图；

图2是示出了根据本发明实施例的缓冲式椎弓根螺钉的组装状态的截面图；

图3是示出了根据本发明实施例的缓冲式椎弓根螺钉的滑动特性的截面图；

图4是示出了传统的椎弓根螺钉的组装状态的截面图；

图5是示出了传统的椎弓根螺钉的使用的透视图。

具体实施方式

现在将更详细地描述本发明的优选实施方式，其实施例在附图中示出。在所有可能的地方，在整个附图和说明书中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部件。

图1是示出了根据本发明实施例的缓冲式椎弓根螺钉的分解状态的透视图，而图2是示出了根据本发明实施例的缓冲式椎弓根螺钉的组装状态的截面图。

参照图1和图2，根据本发明实施例的椎弓根螺钉10由钛(Ti)制成，并用作医疗辅助物，以牢牢地固定用于将椎弓根相互连接的杆。

椎弓根螺钉10包括螺钉体11，该螺钉体被植入到与脊柱受损部分上下相邻的各个椎弓根100中。

螺钉体11通过其螺纹部直接锁定到椎弓根100，并且经由其球形螺钉头17安装到轴承座16。

轴承座16用来夹持杆12。轴承座16具有从其上端向下延伸的槽，也就是，U形槽13，以便可以将杆12放置并夹装在U形槽13中。

在轴承座16的内壁表面上形成螺纹部15，并将紧固螺栓14锁定到轴承座16的螺纹部15。当向下拧入紧固螺栓14时，紧固螺栓14可以挤压并固定置于其下方的杆12。

根据本发明的椎弓根螺钉10进一步包括紧固螺栓14和紧固环18，其中，紧固螺栓14被锁定到轴承座16的螺旋部15以挤压(press)杆12，而紧固环18置于轴承座16中，以稳定地支撑杆12并接触位于其下端的垫圈(insert)21(将随后描述)，其中，杆12放置在位于紧固环18上端的轴承座16的槽13中。

通过轴承座16的冲孔部分19可以将紧固环18稳稳地固定在所嵌入的位置，其中，通过对轴承座16的侧壁进行冲孔以使其向内突出来形成上述冲孔部分19。通过以这种方式形成冲孔部分19，可以防止杆12的紧固状态由于紧固环18的起伏(fluctuation)而松开。

特别地，本发明提供了一种结构，该结构使植入到椎弓根100中的螺钉体11与杆侧组件(rod-side assembly)能彼此相对滑行移动。

杆侧组件，即，包括紧固螺栓14、杆12、紧固环18和垫圈21的整个轴承座16可以相对于螺钉体11在预定的角度内沿各个方向滑行移动。

为此，垫圈21被设置以包围螺钉体11的螺钉头17的圆周表面。垫圈21具有环形的截面形状。垫圈21为去顶中空球状结构，其中该结构具有弯曲凸出的外表面和弯曲凹入的内部表面20。

垫圈21被嵌入到轴承座16中，并置于轴承座16的下端。安装垫圈21以便垫圈21包围位于其下部的螺钉体11的螺钉头17，并且接触位于其上部的紧固环18的下表面。

同时，当拧入紧固螺栓14时，垫圈21可以被杆12和紧固环18稳稳地固定住而不能移动，其中杆12和紧固环18被紧固螺栓14顺序挤压。

紧固环18具有由弯曲表面22组成的下表面，即，弯曲表面22具有与垫圈21的弯曲的外表面相同的曲率。由于垫圈21的上部的外表面可以部分地接触紧固环18的弯曲表面22，所以相对于紧固环18，垫圈21被稳稳地固定而不能移动。

特别地，垫圈21具有一种结构，在该结构中螺钉体11的球形螺钉头17与垫圈21的弯曲的内表面20相适应，从而球形螺钉头17和垫圈21可以彼此相对滑行移动。

根据这点，螺钉头17和垫圈21可以在预定角度内沿各个方向彼此相对滑动。结果，通过螺钉头17和垫圈21之间的滑动接触，整个杆侧组件可以在用作固定元件的螺钉体11上移动。

在此，优选的是，当从螺钉体11的轴开始测量时，角度被设置为大约10度到15度，其中，杆侧组件可以在该角度内沿各个方向移动。

下面将描述，当使用如上述所配置的根据本发明实施例的杆12和椎弓根螺钉10来对脊柱进行外科手术时，安装椎弓根螺钉10并从而紧固杆12的步骤。

参照图3，首先，将螺钉体11旋转地植入到将被连接在一起的各个椎弓根100中，其中，每个螺钉体11在其螺钉头17上具有垫圈21。然后，在将紧固环18嵌入到与螺钉体11的螺钉头17结合的轴承座16中之后，将杆12固定在轴承座16中。

此时，杆12位于U形槽13中，其中，U形槽13被限定在轴承座16的两侧。

在这种情况下，紧固螺栓14被固定到轴承座16的螺纹部15。

可以通过在限定于紧固螺栓14上端的槽中插入工具，然后旋转该工具来进行紧固螺母(fastening nut)14的旋拧。

当以这种方式锁定紧固螺栓14时，由于紧固螺栓14向下挤压杆12，所以可以将足够的且精确的压力(锁紧力(locking force))施加给杆12，从而杆12可以保持为紧固状态，其中，杆12放置在位于其下面的紧固环18上。紧固环18的弯曲表面22紧密地接触垫圈21的上部的外部表面且稳稳地夹住垫圈21，其中，紧固环18位于杆12下面并被杆12挤压。

此时，因为在螺钉体11的螺钉头17和紧固环18之间限定有预定的间隔，所以消除了它们相互接触的可能性。

接着，通过对位于紧固环18两侧的轴承座16的侧壁进行冲孔以形成冲孔部分19，来固定紧固环18，由此完成椎弓根螺钉10和杆12的安装。

因此，在安装椎弓根螺钉的情况下，由于螺钉头和垫圈之间的滑动接触等，使得整个杆侧组件相对于植入到椎弓根的螺钉体可以在预定的角度内进行一定程度的滑行移动，这样，即使由于病人的运动而将震动施加至杆，这种震动也可以被消减，这是因为杆侧组件进行了滑行移动，由此可以使经由螺钉体传送至椎弓根的震动最小化。

在传统技术中，由于实际情况是螺钉体整体地与杆侧组件结合，所以震动从杆侧组件经由螺钉体直接传送至椎弓根。与传统技术不同的是，在本发明中，由于可以通过杆侧组件的滑行移动来消减震动，所以可以最大程度地减轻病人的疼痛。同样，由于震动的消减，可以防止接受外科手术的身体部位变形，特别地，防止其中螺钉体被植入到椎弓根的那部分身体部位变形，从而，可以确保接受外科手术的身体部位的稳定性。

同样，当在把螺钉体植入到椎弓根中之后将杆放置于轴承座中时，由于包括杆的整个轴承座可以按其一定的角度来调节，所以可以在短时间内容易且精确地实施该杆放置任务(placing task)，由此可以更有效地对脊柱进行外科手术。

尽管出于例证性的目的已经描述了本发明的一个优选的实施例，但是本领域技术人员应该理解的是，在不脱离如所附权利要求书中所公开的本发明的精神和范围，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (3)

1.一种椎弓根螺钉包括螺钉体、轴承座、紧固螺栓和紧固环，所述螺钉体被植入到椎弓根中，所述轴承座被安装到所述螺钉体的上部并且具有用于放置杆的U形槽和用于固定所述紧固螺栓的螺纹部，所述紧固螺栓被锁定至所述轴承座的所述螺纹部，以在所述紧固螺栓被向下拧时挤压置于其下方的所述杆，所述紧固环嵌入所述轴承座中，所述椎弓根螺钉包括：

垫圈，所述垫圈置于所述轴承座中的所述螺钉体的螺钉头的外部表面上，安装所述垫圈以部分接触位于其上部上的所述紧固环，并且所述垫圈在其弯曲的内部表面上与所述螺钉体的所述螺钉头相适应，以便所述垫圈和所述螺钉头彼此滑动接触，由此，相对于植入到所述椎弓根中的所述螺钉体，整个杆侧组件可以在各个方向上滑行移动。

2.根据权利要求1所述的缓冲式椎弓根螺钉，其中，所述紧固环具有弯曲的表面，以部分适应所述垫圈的上部。

3.根据权利要求1或2所述的缓冲式椎弓根螺钉，其中，当从所述螺钉体的轴处测量时，所述杆侧组件在各个方向上的可移动范围被设置为10度到15度。

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