一种低切迹的至简型微动态椎弓根钉.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810874150.3 (22)申请日 2018.07.31 (71)申请人 何伟义 地址 510150 广东省广州市荔湾区逢源路 逢源东横街一号 (72)发明人 何伟义 (51)Int.Cl. A61B 17/70(2006.01) (54)发明名称 一种低切迹的至简型微动态椎弓根钉 (57)摘要 本发明申请书公开了一种应用在骨外科及 神经外科手术器械中的具有微动态功能的椎弓 根钉， 这种将传统的椎弓根钉的结构， 进行深度 精简， 取消了上、 下压块， 只沿用了螺塞， 同。

2、时对 钉座， 球头钉及弹簧进行降低切迹的处理， 达到 了保留原微动态椎弓根钉的临床功能的同时， 简 化了构件、 节约了成本、 并在临床应用中， 降低了 整个椎弓根钉的切迹， 且有缓冲作用， 并能自动 复位的特殊功效。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 109124749 A 2019.01.04 CN 109124749 A 1.一种对目前流行的微动态型的椎弓根钉的改进， 即保留原螺塞， 取消了上、 下压块， 对钉座、 球头钉及弹簧这三个原构件进行了降低切迹的结构处理， 其特征在于： 所述的弹簧 底面， 直接置于所述的球头钉的头部平面上； 弹簧的顶面， 在整个椎弓根钉装配完成后的自 。

3、然状态下， 高出所述的钉座的U形通槽的底部。 2.根据权利要求1所述的椎弓根钉， 其特征在于： 所述的球头钉的尾部， 设有便于植入 人的椎体内的外螺纹， 所述的球头钉的头部， 是一个半球体， 顶端是一个过所述的半球体质 心的平面， 用于承接所述的弹簧。 3.根据权利要求2所述的椎弓根钉， 其特征在于： 所述的球头钉的头部的平面， 垂直于 尾部的轴心线， 且在所述的平面中央， 设有一个供旋具配合使用的盲孔。 4.根据权利要求1所述的椎弓根钉， 其特征在于： 所述的弹簧， 选用的是外形呈中间稍 凸出的碟形弹簧， 且在碟形弹簧的中间， 应设置有供旋具穿越的孔。 5.根据权利要求1所述的椎弓根钉， 其。

4、特征在于： 所述的钉座， 呈中空的圆柱状， 上开口 设有与所述的螺塞相配合的内螺纹， 内腔的底部， 有便于所述的球头钉的头部的半球形球 面相配合的内半球面， 在此内半球面上， 设有下开口。 6.根据权利要求5所述的椎弓根钉， 其特征在于： 所述的钉座， 设有一个与其轴线相垂 直的U形开口槽， 用于直接支承属于外配件的连接棒。 7.根据权利要求5所述的椎弓根钉， 其特征在于： 在垂直于所述钉座轴线的内腔中， 有 一组凸出限位障碍， 用于防止装配在所述钉座内腔的弹簧脱出。 8.根据权利要求2与5所述的椎弓根钉， 其特征在于： 在所述的球头钉的头部及所述的 钉座的内腔的底部所形成的相对摆动的运动副，。

5、 均作抗磨损等的表面处理工艺。 9.根据权利要求1所述的椎弓根钉， 其特征在于： 所述的弹簧， 呈压缩型的柱状弹簧， 且 两个端面均作有利于柱状弹簧竖立的磨平处理。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 109124749 A 2 一种低切迹的至简型微动态椎弓根钉 技术领域 0001 本发明申请涉及一种正逐渐在骨外科及神经外科手术中开始流行的， 根据 “保持 相对的微动态运动， 可促进相邻的病变椎体自愈或重新融合” 的临床理论而应用的， 从而被 称为 “微动态椎弓根钉” 的医疗器械。 背景技术 0002 在现代的骨外科手术及神经外科手术中， 对腰椎间盘凸出和腰椎管狭窄的手术性 治疗， 经历。

6、了 “刚性固定融合” 到 “非固定融合” ， 再到 “微动态固定融合” 的发展阶段； 目前， 在逐步开始被临床首肯的， 根据 “微动态促进融合” 理论而研发并应用于临床的椎弓根钉， 则被称为 “微动态钉” ， 如专利号为： CN202136405U， 名称为 “微增量支撑椎弓钉” ， 就具有这 样的微动态钉。 0003 随着临床上的不断探索与在使用中的反馈， 人们对微动态钉， 提出了新的要求， 即 结构要简单， 从而降低制作成本； 切迹要尽量降低， 学术上所谓的 “切迹” ， 可简单的认为就 是钉座的高度， 切迹过高， 会严重影响手术的效果， 为此， 有设计以牺牲微动态钉的 “摆动” 及 “缓。

7、冲” 功能为代价， 试图取消上、 下压块及弹簧， 这又使得微动态钉失去了所独有的 “柔 性约束” 的效果， 影响微动态钉的性能的发挥。 发明内容 0004 综上所述， 可以看出：“结构要简， 切迹要低” 与 “缓冲功能， 柔性约束” 是一对矛盾。 为解决学术界对微动态钉在临床上的这样的两难的技术要求， 本发明申请提供了一种简单 可行的技术方案， 就是对目前流行的微动态型的椎弓根钉进行改进， 即： 保留了原来的螺 塞， 取消了原来上、 下压块， 对钉座、 球头钉及弹簧这三个原构件进行了降低切迹的结构处 理， 从而大大降低了切迹的同时， 保留了微动态钉所特有的 “缓冲功能， 柔性约束” 的优越性 。

8、能。 0005 本发明申请解决其技术问题采用的技术方案还包括： 0006 进一步地， 对原构件球头钉进行降低切迹的处理， 即： 将所述的球头钉的头部， 加 工出一个过其球心的， 且垂直于其尾部的轴线的平面， 在这个平面的中央， 保留了一个便于 配合旋具作用的盲孔， 而使用这个平面， 直接支承所述的弹簧。 0007 再进一步地， 对原构件的弹簧进行降低切迹的处理， 即： 将所述的弹簧， 改型成碟 形弹簧， 所述的碟形弹簧的底面， 直接置于所述的球头钉的头部的平面上； 所述的碟形弹簧 中央， 设有方便旋具穿过的孔； 所述的碟形弹簧的顶面， 应设置成在整个椎弓根钉装配完成 后的自然状态下， 稍高出所。

9、述的钉座的U形通槽的底面。 0008 再进一步地， 对原构件的钉座进行降低切迹的处理， 即： 将垂直于所述钉座的轴线 的U形开口槽往所述钉座的下开口方向下移， 便于直接支承属于外配件的连接棒， 且在所述 的钉座的垂直于其轴线的内腔的内壁上， 加工出一组凸出限位障碍， 其作用是防止装配在 所述的钉座内腔的所述的弹簧脱出。 说 明 书 1/3 页 3 CN 109124749 A 3 0009 再进一步地， 对所述的球头钉的头部与所述的钉座的内腔的底部所形成的运动副 的相应的两个表面， 进行硬化、 调质等表面处理工艺， 形成抗磨损层， 从而将因相对运动而 产生的磨损降低到可以接受的程度。 0010。

10、 再进一步地， 考虑到节省费用、 简化制作等因素， 亦可实行沿用传统的呈压缩型的 柱状弹簧， 但要对所述的柱型弹簧作降低其高度的技术处理。 0011 综上所述， 本发明申请就通过上述几个技术措施， 在不花费过多的研发及工装改 进费用前提下， 就达到了既大大降低了微动态钉的切迹这个最被临床应用时所诟病的问题 的同时， 亦保留了传统微动态钉的 “缓冲功能， 柔性约束” 优越性能的技术效果。 下面将结合附图和具体实施方式对本发明申请做进一步说明。 附图说明 0012 下面是各附图和具体特征的说明： 附图1是本发明申请实施例一的局部剖视效果图。 附图2是本发明申请实施例一的二维图。 附图3是本发明申请。

11、实施例一的效果图及局部放大的爆炸图。 附图4是本发明申请实施例一与传统微动态钉的对比图。 附图5是本发明申请实施例一中， 碟型弹簧所起缓冲及柔性约束的原理图。 附图6是本发明申请实施例二的局部效果图。 附图7是本发明申请所选用的弹簧的数种样式方案示意图。 其中： 螺塞1； 弹簧2； 钉座3； 球头钉4； 外配件-连接棒(5)； 上、 下压块6、 7； 弹簧顶面21； 弹簧底面22； 弹簧中间孔23； 钉座U形槽底面31； 钉座内腔凸出限位障碍32； 钉座工艺孔33； 钉座内腔底部34； 球头钉尾部41； 球头钉头部42； 球头钉头部平面43； 球头钉平面的盲孔44； 传统微动态钉的切迹H； 本。

12、发明申请所降低了的切迹h； 自然状态下， 弹簧高出钉座U形槽底面的距离X； 具体实施方式 0013 为表示本发明申请的新颖性及改进点， 请先参阅附图4所示的左侧的传统的微动 态钉与右侧的本发明申请的二维图， 从此对比可清楚得知： 本发明申请沿用了传统的螺塞 1； 取消了传统的微动态钉的上、 下压块6、 7； 对弹簧2、 钉座3及球头钉4进行了低切迹化的改 进， 使得切迹高度H从传统的微动态钉的约1819mm， 直接降低到本发明申请所示的约13.5 14mm， 降低了的切迹高度h达4mm以上， 这就达到了极佳的临床上的技术效果。 0014 本发明申请所公示的技术方案， 之所以具有先进性及新颖性，。

13、 主要就是能够采用 另外综合的技术措施， 合理地解决了 “结构要简、 切迹要低” 与 “缓冲功能， 柔性约束” 这对具 有一定矛盾的两难问题； 从附图1所示的本发明申请实施例一的局部剖视图， 再结合附图2 的二维图， 可以清楚地看出， 本发明申请对所述的弹簧2、 钉座3及球头钉4进行了降低切迹 的改进： 所述的球头钉4的头部42上， 原较高的顶端平面， 被降低至过球心的平面43； 所述的 弹簧2， 改选择成占用空间较少的碟形弹簧； 由于这两个改动， 节省了相当的高度上的空间， 说 明 书 2/3 页 4 CN 109124749 A 4 从而使得所述的钉座3上的U形槽的底面31有下移的可能性，。

14、 在螺塞1及外配件-连接棒 (5)尺寸不变的情况下， 整个钉座3的高度即可降低， 这就是本发明申请所示的技术措施能 够达到降低切迹的技术效果的原理。 0015 从附图3所示的本发明申请实施例一的效果图(左侧)及局部放大的爆炸图(右侧) 可清楚看到： 本发明申请所述的弹簧2， 在本实施例一中， 选用的是碟形弹簧， 其弹簧底面 22， 直接被支承在所述的球头钉头部平面43上； 而所述的弹簧顶面21， 在整个微动态钉的装 配完成后的自然状态下， 应高出所述的钉座U形槽的底面31的距离为X， (此处请参阅附图2 的左侧所示)； 在本发明申请实施例一中经申请人多次测试， 当选择X0.3mm时， 较合理；。

15、 (请参阅附图4右侧所示)。 0016 再回看附图2， 先看左侧图， 申请人在此想揭示的是， 当连接棒(5)在未置入时(用 虚线表示)， 所述弹簧2的顶面21， 在自然状态下， 是高于所述的钉座U形槽底面31； 正是由于 存在着这样的距离X， 当外配件-连接棒(5)被置入(用实线表示)所述的钉座3， 并旋紧所 述的螺塞1时， (如附图2右侧所示)， 连接棒(5)就会直接被支承在所述的钉座U形槽底面31 上， 同时亦会压迫着所述的弹簧顶面21， 从而使所述的弹簧2产生初始变形， 进而使得所述 的球头钉头部42紧贴着所述的钉座内腔底部34， 彼此形成一对运动副， 所述的球头钉4可以 在所述的钉座3。

16、内作绕其球体质心的摆动-这就是微动态钉的基本原理。 0017 由于当整个微动态钉植入病者的椎体后， 所述的球头钉4， 就会与病者的椎体连成 一个刚体， 而当病者的椎体受到平行于所述的球头钉4的轴线的外来冲击力Fy作用时， 所述 的球头钉头部平面43， 会导致所述的弹簧2产生压缩变形， 如附图5左侧所示， 正是这样的变 形， 产生了缓冲区， 且一旦外来冲击力Fy减弱或消失， 储存于所述的弹簧2的势能释放， 推动 球头钉回复到原来正常状态， 正是这样的缓冲作用， 在本申请人在测试过程中， 证实能有效 地减少在椎弓根钉植入手术中， 最易导致手术失败的 “钉松棒断” 现像。 0018 同理， 当所述的。

17、球头钉4， 连同所植入的病者的椎体， 在垂直于球头钉轴线的外力 Fx的作用下， 作摆动动作， 如附图5右侧所示， 所述的弹簧2， 亦会作出变形， 且这种变形会随 摆动的角度渐大而渐大， 而当外力Fx减弱或消失时， 储存于所述弹簧2的势能亦会释放， 致 使所述的球头钉4摆动回复到原始位置， 这种被学术界称之为 “自动复位” 的功能， 能够产生 “轴向支撑力” 的现像， 正引起学术界的深入研讨。 0019 无论病者的椎体， 受到来处何方的作用力， 均可分解成上述所示的Fx与Fy， 故此， 这种 “缓冲功能” 及 “复位功能” ， 所产生的技术效果， 是十分显著的。 0020 从上述的分析可知， 只。

18、要选择好所述的弹簧2的如弹性模量、 材质的厚薄等物理参 数， 就可以根据这样的原理， 做出符合临床需要的不同技术指标的微动态椎弓根钉。 0021 当所述的弹簧2装配入整个微动态钉后， 再通过钉座工艺孔33在钉座3的内壁上加 工出的限位障碍32， 目的是防止所述的弹簧2脱出； 在具体实施例中， 亦可采用螺孔代替工 艺孔33， 再用伸出的小型螺杆作限位障碍； 还可以用通孔加销钉的限位措施。 0022 考虑到所述的球头钉的头部与所述的钉座的内腔的底部所形成的运动副， 毕竟存 在相对运动， 亦不可避免地产生磨损， 故此， 对这两个彼此接触的表面， 进行抗磨损的， 如硬 化、 调质、 异质化等处理， 可。

19、将磨损降低到可以接受的程度。 0023 上述实施例为本发明申请优选实施方式， 其他凡其原理和基本结构与本实施例相 同或近似的， 均在本发明申请保护范围之内。 说 明 书 3/3 页 5 CN 109124749 A 5 图1 说 明 书 附 图 1/5 页 6 CN 109124749 A 6 图2 说 明 书 附 图 2/5 页 7 CN 109124749 A 7 图3 图4 说 明 书 附 图 3/5 页 8 CN 109124749 A 8 图5 说 明 书 附 图 4/5 页 9 CN 109124749 A 9 图6 图7 说 明 书 附 图 5/5 页 10 CN 109124749 A 10 。