CN104382642A - 一种椎弓根钉道输注器及椎弓根钉道局部强化组件 - Google Patents

一种椎弓根钉道输注器及椎弓根钉道局部强化组件 Download PDF

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Abstract

一种椎弓根钉道输注器及椎弓根钉道局部强化组件。本发明涉及一种椎弓根钉道输注器，包括表面平滑的侧孔鞘，所述侧孔鞘中部沿自身轴线设有输注通道，所述侧孔鞘的远端封闭，近端设有连通输注通道的开口，所述侧孔鞘的侧壁设有若干连通输注通道的侧孔，所述各侧孔沿侧孔鞘轴线由远端至近端呈螺旋状分布。本发明还涉及一种椎弓根钉道局部强化组件。本发明的侧孔鞘设置了螺旋状分布的侧孔，在侧孔鞘置入钉道后，骨水泥类生物材料可以由输注通道和侧孔流入钉道内，并对钉道周壁对应于侧孔位置的周边位置进行局部强化，保证螺钉与骨质充分接触的同时，提高螺钉与钉道界面之间的力学强度，达到强化椎弓根螺钉固定的目的。

Description

一种椎弓根钉道输注器及椎弓根钉道局部强化组件
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是一种椎弓根钉道输注器及椎弓根局部强化螺钉组件。
背景技术
目前，经椎弓根内固定技术已经成为脊柱外科一项常规技术。椎弓根螺钉可以通过牵引、加压、旋转等方式三维矫治脊柱畸形和进行脊柱稳定重建。椎弓根螺钉固定稳定性的关键取决于能否获得足够的“骨质－螺钉”界面把持力，而且，这种把持力要持续到融合节段间达到坚固的骨性融合为止。但在临床工作中，骨质疏松常导致椎弓根螺钉固定能力下降，螺钉松动脱出，从而导致手术失败。如何解决骨质疏松条件下椎弓根螺钉固定强度下降的问题，也日益成为困扰脊柱外科医师的棘手问题。
为解决上述问题，国内外学者进行了大量的相关研究，主要集中在螺钉设计的改进和钉道的强化两个方面。但是，增加螺钉直径有导致椎弓根崩裂引起椎弓根骨折的危险，增加螺钉长度则可能破坏椎体前柱，引起内脏及血管损伤，导致严重的手术并发症。在强化钉道方面，目前临床上主要采用向钉道内全长填充骨水泥类材料的方法，该方法存在较多问题：1.钉道全长填充式灌注骨水泥后，骨水泥类材料与螺钉全长之间紧密粘合，骨水泥固化后螺钉取出极为困难，即使勉强旋出螺钉也会导致钉道周围大量的骨质缺损，甚至伤及椎弓根根部及神经组织，产生严重的并发症；2.更为重要的是，传统的灌注式填充骨水泥会导致骨质和螺钉之间出现骨水泥夹层，形成“螺钉－骨水泥－骨质”的二次界面，界面之间难以形成良好的骨整合效果，影响术后螺钉的长期稳定，最终必然导致螺钉松动，临床应用存在极大安全隐患；3.缺少合适的骨水泥灌注装置，在灌注骨水泥时不慎，可能导致部分骨水泥流入椎管中，导致严重的神经损伤并发症；4.还有比较常见的传统的椎弓根螺钉钉道强化由椎体成形术发展而来，其所强化的骨质多是骨质疏松的椎体部分，未主张对椎弓根部位骨质进行强化。
目前，也有学者发明并使用一种椎弓根螺钉，在螺钉内设置空腔，在螺钉拧入钉道后，骨水泥类生物材料注入空腔内并从螺钉上设置的侧孔流至骨质上，这种螺钉虽然操作简便，也具备一定的强化效果，但是具备较大的局限性，其原因在于：在椎弓根螺钉置入位置不佳行翻修术或其他因素导致需要取出椎弓根螺钉时，从孔中流出的骨水泥与钉道内的骨水泥连成一体，在旋出螺钉的过程中破坏椎体骨质的危险性大大增加，不便于骨水泥强化后螺钉的取出。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种提高螺钉与钉道界面之间力学强度的椎弓根钉道输注器。
本发明所采用的技术方案是：
一种椎弓根钉道输注器，包括表面平滑的侧孔鞘，所述侧孔鞘中部沿自身轴线设有输注通道，所述侧孔鞘的远端封闭，近端设有连通输注通道的开口，所述侧孔鞘的侧壁设有若干连通输注通道的侧孔，所述各侧孔沿侧孔鞘轴线由远端至近端呈螺旋状分布。
作为上述技术方案的进一步改进，所述侧孔的直径由远端向近端递减。 
作为上述技术方案的进一步改进，所述侧孔从远端至近端的直径递减量为0.25mm，所述输注通道的直径为2mm。
作为上述技术方案的进一步改进，沿所述侧孔鞘的周向每90°设有一个侧孔。
作为上述技术方案的进一步改进，所述侧孔鞘近端接有注入段，所述注入段设有连接开口的注入孔，所述注入孔的直径大于输注通道的内径。
作为上述技术方案的进一步改进，所述注入段包括垂直于侧孔鞘轴线的侧翼，所述侧翼的外周形成握持部，所述侧翼朝向侧孔鞘的端面形成定位部。
本发明还提供一种有效提高临床疗效的椎弓根钉道局部强化组件，其采用的技术方案是：
一种椎弓根钉道局部强化组件，用于对椎弓根钉道局部强化，包括：
输注器，对所述椎弓根钉道注入骨水泥类生物材料以进行局部强化；
注射装置，将骨水泥类生物材料注射入输注器并通过输注器到达椎弓根钉道；
作为上述技术方案的进一步改进，所述注射装置包括：
针筒式注射器，从开口处对输注通道注入骨水泥类生物材料；
推杆，所述推杆与输注通道匹配，用于推出输注通道内残留的骨水泥类生物材料。
本发明的有益效果是：本发明的侧孔鞘设置了螺旋状分布的侧孔，在侧孔鞘置入钉道后，骨水泥类生物材料可以由输注通道和侧孔流入使对应于侧孔位置的钉道周壁进行局部强化，而侧孔鞘的表面平滑，局部强化钉道周围骨质后易于从钉道内取出，取出后拧入普通的椎弓根螺钉，保证螺钉与局部强化的骨水泥类物质接触的同时仍有部分同周围骨质充分接触，植入螺钉后即刻提高螺钉与钉道界面之间的力学强度，远期可为进一步的钉-骨界面的骨整合提供机会从而达到远期强化椎弓根螺钉固定的目的；同时注射骨水泥强化后，相比于目前存在的空心侧孔螺钉，椎弓根螺钉与骨水泥之间形成的界面存在于螺钉表面，而不存在连通螺钉内外的骨水泥结构，故当旋出螺钉时对椎体骨质的破坏没有太大的影响。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是侧孔鞘的结构示意图；
图2是侧孔鞘与钉道连接状态示意图；
图3是骨水泥类生物材料输注状态示意图；
图4是骨水泥类生物材料注入钉道示意图；
图5是推杆推出残留骨水泥类生物材料状态示意图；
图6是椎弓根螺钉与钉道连接状态示意图。
具体实施方式
如图1所示的椎弓根钉道输注器，包括表面平滑的侧孔鞘1，侧孔鞘1为中空的圆柱状结构，其中空部分为沿自身轴线的输注通道2。侧孔鞘1的远端为钝圆形尖部并封闭，近端设有连通输注通道2的开口。侧孔鞘1的侧壁设有若干连通输注通道2的侧孔3，各侧孔3沿侧孔鞘1轴线由远端至近端呈螺旋状分布。
优选的，侧孔3的直径由远端向近端递减，在注射压力减少的前提下相对较远的侧孔3同样仍能流出较多的骨水泥，保证骨水泥由不同远近的侧孔3流出相对均匀的量。 
优选的，沿侧孔鞘1的周向每90°设有一个侧孔3，即由远至近每旋转90°即有一个侧孔3，总共有4个这样的侧孔3，其数量适中，符合钉道内局部强化的要求。侧孔3从远端至近端的直径递减量为0.25mm，最远端的为第一侧孔，第一侧孔直径为2.25mm，之后依次为2mm、1.75mm、1.5mm，而输注通道2的直径为2mm。
优选的，侧孔鞘1近端接有注入段，注入段中部设有连接开口的注入孔4，该注入孔4为通孔，其直径大于输注通道2的内径，保证骨水泥注入时有输注通道2内有足够的压力，同时满足注入孔4能够与针筒式注射器7头部形成良好的连接。
优选的，注入段包括垂直于侧孔鞘1轴线的侧翼5，侧翼5的外径大于侧孔鞘1的外径，使得侧翼5的外周形成握持部，便于注射时的把持，侧翼5朝向侧孔鞘1的端面形成定位部，便于侧孔鞘1置入角度的定位和置入深度的掌握。
本实施例还提供一种椎弓根钉道局部强化组件，用于对椎弓根钉道局部强化，除了上述的输注器外，还包括注射装置和椎弓根螺钉6。
注射装置用于将骨水泥类生物材料注射入输注器并通过输注器到达椎弓根钉道，其包括针筒式注射器7和推杆8。
针筒注射器从开口处对输注通道2注入骨水泥类生物材料；推杆8直径2mm，与输注通道2匹配，用于推出输注通道2内残留的骨水泥类生物材料。
椎弓根螺钉6为手术中常用的螺钉，用于在输注器取出后拧入钉道。
本实施例中的椎弓根钉道局部强化组件使用方法如下：
1）预先使用手钻在椎体内常规制备钉道；
2） 当确认钉道位置良好后，调制可强化钉道周壁的骨水泥类生物材料，并将其抽入针筒式注射器7内；
3）如图2所示，向钉道内插入侧孔鞘1；
4）如图3和图4所示，在注入孔4中连接针筒式注射器7，逐渐将一定体积的骨水泥类生物材料推入侧孔鞘1内，使其沿侧孔鞘1的侧孔3流出至钉道内，在一定压力下，流出的骨水泥材料沿椎弓根钉道在侧孔3周围的骨质内呈螺旋形分布，分布范围在椎体中部及椎弓根腹侧部；
5）如图5所示，解除针筒式注射器7连接，向侧孔鞘1内插入推杆8，将残存于鞘内的骨水泥完全推注至鞘外周围骨质，对螺钉钉道形成规律性强化；
6）在骨水泥未凝固前，拔出侧孔鞘1及推杆8；
7）如图6所示，骨水泥硬化前，将相应直径的普通椎弓根螺钉6沿此经局部强化处理的钉道拧入，确定椎弓根螺钉6位置良好后，安装内固定装置，即可完成。
由于螺钉的把持力取决于螺钉螺纹与螺纹周围骨质的界面强度，因此，当强化材料经侧孔对钉道周壁进行强化后，可在一定程度上提高界面力学强度，进而增加螺钉把持力，达到强化螺钉固定的目的。传统技术中骨水泥强化主要集中在螺钉的前端或是钉道全长，前者没有对椎弓根部位的骨质进行强化，而后者则因钉道全长灌注骨水泥，增加了其渗漏至椎管导致严重手术并发症的风险。通过侧孔鞘，实现了对骨质疏松椎体的部分椎体和部分椎弓根的局部强化，同时又保留了钉-骨接触的界面，通过界面结构的稳定，实现了即刻的螺钉稳定性及远期通过骨整合获得的牢固的螺钉稳定性，提高置入椎弓根螺钉的近、远期把持力。
本实施例一是通过椎弓根局部强化螺钉组件对钉道周壁进行局部强化，在保证螺钉与骨质充分接触的同时，提高螺钉与钉道界面之间的力学强度，达到强化椎弓根螺钉固定的目的；二是骨水泥在钉道周壁骨质中的局部分布、强化，避免了因骨水泥完全包裹螺钉所带来的二次界面存留影响长期稳定性、以及骨水泥因灌注不当可能泄露到椎管内热损伤神经等问题，有效的提高临床疗效，减少手术失败发生率。相较之以往的钉道全长强化或椎体部分强化，本发明装置既强化了椎体部位，又强化了椎体的椎弓根部位，同时，在提高椎弓根螺钉固定强度的同时，减少术后椎弓根螺钉取出对椎体和椎弓根骨质的破坏，降低螺钉取出对脊柱稳定性的影响。
另外，针对需要在术后将椎弓根螺钉取出的情况，本实施例注射骨水泥强化后螺钉与骨水泥之间形成的界面存在于螺钉表面，当旋出螺钉时对椎体骨质的破坏没有太大的影响。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种椎弓根钉道输注器，其特征在于：包括表面平滑的侧孔鞘(1)，所述侧孔鞘(1)中部沿自身轴线设有输注通道(2)，所述侧孔鞘(1)的远端封闭，近端设有连通输注通道(2)的开口，所述侧孔鞘(1)的侧壁设有若干连通输注通道(2)的侧孔(3)，所述各侧孔(3)沿侧孔鞘(1)轴线由远端至近端呈螺旋状分布。
2.根据权利要求1所述的椎弓根钉道输注器，其特征在于：所述侧孔(3)的直径由远端向近端递减。
3.根据权利要求2所述的椎弓根钉道输注器，其特征在于：所述侧孔(3)从远端至近端的直径递减量为0.25mm，所述输注通道(2)的直径为2mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的椎弓根钉道输注器，其特征在于：沿所述侧孔鞘(1)的周向每90°设有一个侧孔(3)。
5.根据权利要求1或2或3所述的椎弓根钉道输注器，其特征在于：所述侧孔鞘(1)近端接有注入段，所述注入段设有连接开口的注入孔(4)，所述注入孔(4)的直径大于输注通道(2)的内径。
6.根据权利要求5所述的椎弓根钉道输注器，其特征在于：所述注入段包括垂直于侧孔鞘(1)轴线的侧翼(5)，所述侧翼(5)的外周形成握持部，所述侧翼(5)朝向侧孔鞘(1)的端面形成定位部。
7.一种椎弓根钉道局部强化组件，用于对椎弓根钉道局部强化，其特征在于，包括：
权利要求1至6任一项所述的输注器，对所述椎弓根钉道注入骨水泥类生物材料以进行局部强化；
注射装置，将骨水泥类生物材料注射入输注器并通过输注器到达椎弓根钉道。
8.根据权利要求7所述的椎弓根钉道输注器，其特征在于，所述注射装置包括：
针筒式注射器(7)，从开口处对输注通道(2)注入骨水泥类生物材料；
推杆(8)，所述推杆(8)与输注通道(2)匹配，用于推出输注通道(2)内残留的骨水泥类生物材料。
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