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CN101785695A - 一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统 - Google Patents

一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于脊柱侧弯治疗用内固定装置，具体是一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，解决了现有脊柱矫形装置或者不能随脊柱生长而调整，或者能调整却影响矫形效果，或者给患者带来较大痛苦的问题。其包括椎弓根钉以及若干与椎弓根钉锁定的矫形棒，矫形棒包括套筒和可插入套筒之内的插入杆，套筒内壁与插入杆同形且二者间隙配合，插入杆和套筒的配合面上设有限制插入杆相对套筒转动的定位机构。本发明的有益效果：既可保证矫正脊柱侧弯所需的侧方稳定性和防旋转功能，同时具有沿脊柱生长方向的自动延长性；保证了短期手术效果和长期疗效，突破了脊柱侧弯非融合手术不能一次完成的技术偏见，大大减少了患者痛苦，为脊柱侧弯的治疗带来突破。

Description

一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统
技术领域
本发明属于脊柱侧弯治疗用内固定装置，具体涉及一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统。
背景技术
青少年严重脊柱侧弯患者有相当比例需手术矫正，目前多采用椎弓根钉-矫形棒系统进行手术治疗，但是现有固定技术存在以下缺点和问题。
1、大多数椎弓根钉矫形棒系统将脊柱侧弯矫形固定后，形状长度即无法调整。虽然侧弯得到了有效纠正，但是由于患者多为青少年，脊柱不断生长发育，内固定对固定节段的限制导致脊柱发育停滞，引起曲轴现象(即固定节段周围脊柱生长扭曲变形)，患者生长发育受到严重影响。如果早期去除钉棒系统，可能导致脊柱侧弯的复发。临床需要可随生长发育延长的椎弓根钉-矫形棒内固定系统。
2、中国专利200510086711.6公开了一种生长棒系统。其矫形棒为一整体结构，与多个椎弓根钉滑动连接，此系统中椎弓根钉与矫形棒之间并不锁定，可相对滑动，因此脊柱生长不受矫形棒的限制；这样虽然这一系统可纠正侧方和成角畸形，但是由于椎弓根钉与矫形棒之间没有锁定，椎弓根钉会以矫形棒为轴旋转，大大影响了钉棒系统对脊柱作用的稳定性，矫形效果较其他钉棒系统差，尤其是对椎体的旋转无固定作用，无法有效避免旋转畸形的发生。
3、现有技术中也有为了同时解决生长延长与防旋转问题而设计的生长阀系统(如ISOLA固定装置)，采用类似传统钉棒系统的结构，矫形棒与椎弓根钉锁定，但是在矫形棒上加用一个可手动延长的生长阀。这一设计是目前最先进的侧弯矫形系统。此设计防旋转效果好，既达到了普通钉棒系统纠正侧弯的功能，具有旋转稳定性，且能部分满足内固定系统随生长发育延长的需要。但是这一设计仍存在如下严重不足，大大影响了治疗效果，给患者带来巨大痛苦。
a、由于需要手动延长，患者每半年左右要接受一次手术，暴露固定于脊柱上的矫形棒，松开生长阀固定螺丝，调整内固定长度。以常用的ISOLA装置为例，调节手术切口要25厘米以上，暴露固定于脊柱的内固定调节部分，患者痛苦大，费用高，易引起感染等并发症。许多患者因不愿接受频繁手术，导致生长阀不能及时调节，影响脊柱发育。可以说频繁的手术调节是这一技术的重要缺陷。
b、为保证有效的延长长度，生长阀结构长度较大。为放置生长阀，必须间隔多个椎体才可进行椎弓根钉固定。但是间隔越多，跨度越大，矫形效果越差，并且可造成生长阀上下椎弓根钉处应力过大，易引起断钉、断棒。
c、正常脊柱处于不断生长过程中，需要内固定缓慢延长，而不是定期延长。因此生长阀系统不符合脊柱生长的生理需要，且单次调整范围很有限，因而调整频繁。
d、过长的直线型生长阀影响脊柱形态，可造成部分脊柱的“平背”畸形。
为改进这一系统，中国专利200510011913.4对生长阀系统进行改进，加装齿条和驱动齿轮装置。这些装置可在较小的切口内暴露，旋转驱动齿轮可使整个矫形棒延长。此法缩小了手术切口，减少了手术创伤，但是仍然无法避免每半年手术一次的窘境。同时驱动齿轮等装置有明显的缝隙。纤维结缔组织可长入其中，造成机械结构的失效，为手术带来风险。综上所述，临床急需一种既能纠正侧弯，同时可防止旋转，植入后无需手术即可随生长发育而自然延长，且可短节段固定，多节段延长不影响局部脊柱形态的内固定系统。
发明内容
本发明的目的在于突破现有技术的瓶颈，也即为了解决现有的脊柱矫形装置或者不能随脊柱生长而调整，或者能调整却影响矫形效果，或者给患者带来较大痛苦的问题，提供一种可纠正侧弯，防止旋转，无需手术即可随生长发育延长，且可短节段固定，无需刻意延长椎弓根钉间距，不影响局部脊柱形态的脊柱侧弯矫形系统。
本发明采用如下的技术方案实现：
一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其包括椎弓根钉以及若干与椎弓根钉锁定的矫形棒，其特征在于所述的矫形棒包括套筒和可插入套筒之内的插入杆，套筒内壁与插入杆同形且二者之间为间隙配合，插入杆和套筒的配合面上设有限制插入杆相对套筒转动的定位机构。相邻两个椎弓根钉之间设置一组套筒和插入杆组合。
所述的定位机构由插入杆上的定位平台和套筒内壁上对应的平台构成，或者由插入杆上的定位凸台和套筒内壁上对应的凹槽构成。或者插入杆以及套筒内壁为相配合的异形结构，如多边形或椭圆形等等。
所述的套筒由一侧套筒结构段和一侧棒杆段组成，或者由两侧的套筒结构段和中间的棒杆段组成。所述的插入杆由一端棒杆段和一端插入杆结构段组成，或者由中间的棒杆段和两端的插入杆结构段组成。或者套筒和插入杆连接为一体，包括由棒杆段连接的一端套筒结构段和一端插入杆结构段。一侧套筒结构段和一侧棒杆段组成的套筒和一端棒杆段和一端插入杆结构段组成插入杆是用于矫形棒末端的。
套筒和插入杆的各种基本结构相互组合，形成可相互组合的部件。各部件结构可采用不同长度，制成各种不同型号的套筒和插入杆，进而可组成不同长度的矫形棒，用于不同年龄阶段、不同手术方式的患者。套筒结构及将要插入套筒的插入杆结构不可预弯，其他区域可进行预弯，以适应脊柱畸形。
本发明使用方法与现有常规矫形钉棒系统基本相同，即组合合适规格的矫形棒，预弯适应脊柱畸形，然后与椎弓根钉连接，但暂不锁死，转棒90°矫正侧弯畸形，然后再将矫形棒与椎弓根钉锁定，椎弓根钉与矫形棒连为一体。
矫形棒虽由多节组成，但是各节连接处的套筒、插入杆结构不会发生旋转活动，因此其具有旋转稳定性，并在纵向具有延长性，可随生长而延长，不受限制。并且多个套筒可提供较大的延长性，不易随生长而拔出。
传统钉棒系统中，一般每3-4个椎体打椎弓根钉一组，可选用套筒长度可为1-1.5个椎体长，这样椎弓根钉可按常规方法安置，可避免使用现有生长阀系统时，为安置延长装置而刻意延长椎弓根钉间距，这样既可保证矫形效果，又避免应力过于集中造成断棒、断钉。
此矫形棒直线结构仅限于套筒处，每处套筒处长度都很小，对局部脊柱曲度影响小，与现有的生长阀系统相比，不易造成局部脊柱的平背畸形。
综上，本发明相对现有技术具有如下有益效果：
1、突破了脊柱内固定系统的稳定性与自动延长性不可同时获得的难题，既可保证矫正脊柱侧弯所需的侧方稳定性和防旋转功能，同时具有沿脊柱生长方向的自动延长性。
2、保证了短期手术效果和长期疗效，突破了脊柱侧弯非融合手术不能一次完成的技术偏见，大大减少了患者痛苦，为脊柱侧弯的治疗带来突破。
3、椎弓根钉可按常规方法安置，避免应力过于集中造成断棒、断钉。
4、套筒处长度都很小，不易造成局部脊柱的平背畸形。
附图说明
图1为转棒前矫形系统示意图
图2为转棒矫形后矫形系统示意图
图3为转棒前单节椎弓根钉和矫形棒示意图
图4为转棒矫形后单节椎弓根钉和矫形棒示意图
图5为矫形棒的示意图
图6为矫形棒的剖面示意图
图7为矫形棒的实施例1的剖面示意图
图8为矫形棒的实施例2的剖面示意图
图9为矫形棒的实施例3的剖面示意图
图10为矫形棒的实施例4的剖面示意图
图11为套筒的一种结构示意图
图12为套筒的另一种结构示意图
图13为插入杆的一种结构示意图
图14为插入杆的另一种结构示意图
图15为一体结构的插入杆和套筒结构示意图
图中：1-椎弓根钉，2-矫形棒，2.1-套筒，2.2-插入杆，2.3-套筒结构段，2.4-棒杆段，2.5-插入杆结构段。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其包括椎弓根钉1以及与椎弓根钉1锁定的矫形棒2，如图1、图2、图3、图4。如图5、图6所示，所述的矫形棒2包括套筒2.1和可插入套筒2.1之内的插入杆2.2，套筒2.1内壁与插入杆2.2同形且二者之间为间隙配合，插入杆2.2和套筒2.1上设有限制插入杆相对套筒转动的定位机构。相邻两个椎弓根钉1之间设置一组套筒和插入杆组合。
所述的定位机构由插入杆2.2上的定位平台和套筒2.1内壁上对应的平台构成，如图7所示，或者由插入杆2.2上的定位凸台和套筒2.1内壁上对应的凹槽构成，如图8所示。或者插入杆2.2以及套筒2.1为相配合的异形结构，如多边形或椭圆形等等，如图9、图10所示。
所述的套筒2.1由一侧套筒结构段2.3和一侧棒杆段2.4组成，用于矫形棒末端，如图12所示，或者由两侧的套筒结构段2.3和中间的棒杆段2.4组成，如图11所示。所述的插入杆2.2由一端棒杆段2.4和一端插入杆结构段2.5组成，用于矫形棒末端，如图14所示，或者由中间的棒杆段2.4和两端的插入杆结构段2.5组成，如图13所示。或者套筒和插入杆连接为一体，包括由棒杆段2.4连接的一端套筒结构段2.3和一端插入杆结构段2.5，如图15所示。
套筒和插入杆的各种基本结构相互组合，形成可相互组合的部件。各部件结构可采用不同长度，制成各种不同型号的套筒和插入杆，进而可组成不同长度的矫形棒，用于不同年龄阶段、不同手术方式的患者。套筒结构及将要插入套筒的插入杆结构不可预弯，其他区域可进行预弯，以适应脊柱畸形。
本发明使用方法与现有常规矫形钉棒系统基本相同，即组合合适规格的矫形棒，预弯适应脊柱畸形，然后与椎弓根钉连接，但暂不锁死，转棒90°矫正侧弯畸形，然后再将矫形棒与椎弓根钉锁定，椎弓根钉与矫形棒连为一体。

Claims (10)

1.一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其包括椎弓根钉(1)以及若干与椎弓根钉(1)锁定的矫形棒(2)，其特征在于所述的矫形棒(2)包括套筒(2.1)和可插入套筒(2.1)之内的插入杆(2.2)，套筒(2.1)内壁与插入杆(2.2)同形且二者之间为间隙配合，插入杆(2.2)和套筒(2.1)的配合面上设有限制插入杆(2.2)相对套筒(2.1)转动的定位机构。
2.根据权利要求1所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的定位机构由插入杆(2.2)上的定位平台和套筒(2.1)内壁上对应的平台构成。
3.根据权利要求1所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的定位机构由插入杆(2.2)上的定位凸台和套筒(2.1)内壁上对应的凹槽构成。
4.根据权利要求1所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的定位机构为相配合的异形结构的插入杆(2.2)以及套筒(2.1)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于相邻两个椎弓根钉(1)之间设置一组套筒(2.1)和插入杆(2.2)组合。
6.根据权利要求5所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的套筒(2.1)由一侧套筒结构段(2.3)和一侧棒杆段(2.4)组成。
7.根据权利要求5所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的套筒(2.1)由两侧的套筒结构段(2.3)和中间的棒杆段(2.4)组成。
8.根据权利要求5所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的插入杆(2.2)由一端棒杆段(2.4)和一端插入杆结构段(2.5)组成。
9.根据权利要求5所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的插入杆(2.2)由中间的棒杆段(2.4)和两端的插入杆结构段(2.5)组成。
10.根据权利要求5所述的一种自动延长并防旋转的脊柱侧弯矫形系统，其特征在于所述的套筒和插入杆连接为一体，包括由棒杆段(2.4)连接的一端套筒结构段(2.3)和一端插入杆结构段(2.5)。
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