本發(fā)明屬于醫(yī)用器械技術領域，涉及一種用于骨質(zhì)疏松條件下脊柱內(nèi)固定的骨質(zhì)融合椎弓根螺釘。

背景技術：

脊柱內(nèi)固定手術是目前臨床治療因脊柱三柱失衡所導致脊柱失穩(wěn)的常用方法。椎弓根螺釘是脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)的重要組成部分，保證直接植入椎體內(nèi)螺釘堅強固定，是實現(xiàn)整個脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提，才能達到臨床治療的效果。然而，隨著老年人口的增加、腫瘤、炎癥及代謝性疾病，常導致螺釘賴以堅強把持的椎體松質(zhì)骨骨小梁結構退化，骨質(zhì)密度降低，螺釘植入后長期穩(wěn)定性難以保證，螺釘松動的可能性增加，遠期手術效果不明確。

目前臨床常用的提高骨質(zhì)疏松條件下螺釘穩(wěn)定性的方法有：改變螺釘自身規(guī)格，包括增加螺釘直徑及增加螺釘長度以增加螺釘把持力；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥釘?shù)缽娀?，提高釘?shù)蕾|(zhì)量；螺釘表面改性，包括促成骨物質(zhì)涂層及提高成骨細胞親和力金屬涂層，增強螺釘-骨結合力；改進螺釘內(nèi)固定裝置，包括增加鉤板及橫連裝置等輔助提高內(nèi)固定系統(tǒng)穩(wěn)定性。上述方法一定程度上能夠改善內(nèi)固定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但仍存在較多不足與缺陷，如增加螺釘直徑，使得螺釘通過椎弓根擰入椎體的過程中，椎弓根破壞的可能性增加；增加螺釘長度使得脊柱前方大血管被破壞的可能性增加；聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥強化釘?shù)罆r，聚甲基丙烯酸甲酯產(chǎn)生局部高熱有損傷神經(jīng)，PMMA用量不可控且滲漏時有壓迫神經(jīng)，嚴重時引起肺栓塞的風險，且強化的釘?shù)蓝畏奘中g效果不確切；促成骨涂層在螺釘擰入椎體時，涂層脫落，治療效果不確切；輔助裝置術中操作繁瑣，延長手術時間等。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于骨質(zhì)疏松條件下脊柱內(nèi)固定的骨質(zhì)融合椎弓根螺釘，其能夠提高脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高臨床治療效果。

為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明所采用的技術方案是：

用于骨質(zhì)疏松條件下脊柱內(nèi)固定的骨質(zhì)融合錐弓根螺釘，包括釘體，所述釘體上設置有外螺紋；釘體內(nèi)部沿軸線設置有中空管道，中空管道內(nèi)放置有促成骨物質(zhì)和/或抑制破骨物質(zhì)；所述釘體上還設置有多個刨削機構；中空管道的側壁上設置有多個管道壁側孔，刨削機構與中空管道之間通過管道壁側孔連通。

具體地，所述刨削機構包括拱形件，拱形件固設在所述釘體的外壁上，拱形件上開設有一個刃樣開口；被拱形件覆蓋的釘體的外壁上設置所述的管道壁側孔。

進一步地，所述刃樣開口與所述釘體的外壁相切于一點，為切點，刃樣開口所在平面與過切點的豎直面之間的夾角大小為10°-30°。

進一步地，所述被拱形件覆蓋的釘體的外壁上還設置有弧形凹槽，弧形凹槽的槽口正對所述的管道壁側孔，弧形凹槽與管道壁側孔連通。

進一步地，所述弧形凹槽的弧度大小為40°-70°。

進一步地，所述釘體內(nèi)壁上設置有多個遮擋件，遮擋件設置在所述管道壁側孔的靠近所述釘體尾端的一側邊緣上。

具體地，所述遮擋件為與所述管道壁側孔的邊緣弧度相匹配的半環(huán)形結構。

進一步地，所述釘體的頂端設置有一開口。

進一步地，所述釘體的尾端固設有底座。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下技術效果：

1、本發(fā)明的骨質(zhì)融合錐弓根螺釘通過旋轉釘體使其旋入椎體內(nèi)，在旋轉的過程中，刨削機構能夠自動切割并收集松質(zhì)骨骨質(zhì)，松質(zhì)骨骨質(zhì)能夠經(jīng)由管道壁側孔進入中空管道內(nèi)，松質(zhì)骨骨質(zhì)內(nèi)的成骨細胞在促成骨物質(zhì)的作用下分化增殖形成新骨，和/或在破骨活性抑制物質(zhì)的作用下降低破骨細胞活性，使成骨作用增強，最終在中空管道內(nèi)形成新骨，與螺釘形成“螺釘-新生骨”整體結構，增加螺釘?shù)陌殉至Γ瑥亩岣呒怪鶅?nèi)固定系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，提高術后成功率。

2、本發(fā)明的刨削機構，其在釘體旋入椎體的過程中，能夠切割并收集骨質(zhì)，確保螺釘中空管道中具有形成“螺釘-新生骨”結構的成骨細胞。

3、本發(fā)明的弧形凹槽能夠更大程度地容納被刨削機構切割后的松質(zhì)骨骨質(zhì)，同時能夠使得松質(zhì)骨骨質(zhì)順利通過管道壁側孔進入中空管道內(nèi)，從而避免90°直角結構設計存在的“死腔”容積而導致骨質(zhì)在局部堆積。

4、本發(fā)明的遮擋件使得切割收集的松質(zhì)骨骨質(zhì)均勻的分布于中空管道內(nèi)，保證新生骨與螺釘形成均勻一致的整體結構，從而保證骨質(zhì)融合椎弓根螺釘?shù)牧W穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體示意圖；

圖2為剖切面不經(jīng)過刨削機構的本發(fā)明的剖面圖；

圖3為剖切面經(jīng)過刨削機構的本發(fā)明的剖面圖；

圖4為刨削機構的示意圖；

圖中各個標號含義：1—釘體，2—外螺紋，3—中空管道，4—刨削機構，401—拱形件，402—刃樣開口，5—管道壁側孔，6—切點，7—遮擋件，8—開口，9—底座。

以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的方案作進一步詳細地解釋和說明。

具體實施方式

本發(fā)明的用于骨質(zhì)疏松條件下脊柱內(nèi)固定的骨質(zhì)融合椎弓根螺釘，包括釘體1，所述釘體1上設置有外螺紋2；釘體1內(nèi)部沿軸線設置有中空管道3，中空管道3內(nèi)防止有促成骨物質(zhì)和/或抑制破骨物質(zhì)；釘體1上還設置有多個刨削機構4；中空管道3的側壁上設置有多個管道壁側孔5，刨削機構4與中空管道3之間通過管道壁側孔5連通。

本發(fā)明的骨質(zhì)融合錐弓根螺釘通過旋轉釘體1使其旋入椎體內(nèi)，在旋轉的過程中，刨削機構4能夠自動切割并收集松質(zhì)骨骨質(zhì)，松質(zhì)骨骨質(zhì)能夠經(jīng)由管道壁側孔5進入中空管道3內(nèi)，松質(zhì)骨骨質(zhì)內(nèi)的成骨細胞在促成骨物質(zhì)的作用下分化增殖形成新骨，和/或在破骨活性抑制物質(zhì)的作用下降低破骨細胞活性，使成骨作用增強，最終在中空管道3內(nèi)形成新骨，與螺釘形成“螺釘-新生骨”整體結構，增加螺釘?shù)陌殉至?，從而提高脊柱?nèi)固定系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，提高術后成功率。

其中，中空管道3內(nèi)的促成骨物質(zhì)和抑制破骨物質(zhì)可以以單一或者混合的形式存在；促成骨物質(zhì)包括羥基磷灰石、硫酸鈣、磷酸鈣、生物活性玻璃、鍶鹽等，且以單一或混合形式存在；抑破骨物質(zhì)包括雙磷酸鹽、降鈣素等且以單一或混合形式存在。

具體地，本發(fā)明的刨削機構4能夠?qū)崿F(xiàn)松質(zhì)骨骨質(zhì)的自動切割和收集功能，其包括拱形件401，拱形件401固設在釘體1的外壁上，拱形件401上開設有一個刃樣開口402；被拱形件401覆蓋的釘體1的外壁上設置所述的管道壁側孔5。拱形件401設置在外螺紋2的螺紋間隙內(nèi)，拱形件401的長度方向與外螺紋2的螺旋方向一致；釘體1在旋入椎體內(nèi)的過程中，刃樣開口402實現(xiàn)松質(zhì)骨骨質(zhì)的自動切割，切割后的松質(zhì)骨骨質(zhì)由刃樣開口402進入拱形件401內(nèi)部，起到收集骨質(zhì)的作用，收集到的骨質(zhì)進入中空管道3內(nèi)，提供形成螺釘-骨融合機構的成骨細胞。

因老年患者椎體的骨密度的高低不同，導致骨質(zhì)強度不同，為了保證刃樣開口402的切割效果，同時避免對原有骨質(zhì)結構的過度破壞，本發(fā)明進一步地對刃樣開口402的角度進行了設計。所述刃樣開口402與所述釘體1的外壁相切于一點，為切點6，刃樣開口402所在平面與過切點6的豎直面之間的夾角大小為10°-30°。根據(jù)老年患者椎體骨密度的高低，可分為低骨量、骨質(zhì)疏松癥和嚴重骨質(zhì)疏松癥，骨質(zhì)強度越高，上述角度設置越大，若為低骨量，則上述角度設置為30°，若為骨質(zhì)疏松癥，則上述角度設置為20°，若為嚴重骨質(zhì)疏松癥，則上述角度設置為10°；刃樣開口402的角度可根據(jù)骨質(zhì)條件在上述范圍內(nèi)進行調(diào)整，既能保證刃樣開口402能夠在骨質(zhì)強度相對較高時有足夠的強度對抗并切割骨質(zhì)，同時又能夠保證在骨質(zhì)強度相對較低時，通過縮小刃樣開口402的角度，使得刃樣開口402的鋒利程度能夠成功切割骨質(zhì)的同時，不會因鋒利程度的不足而過度破壞原有骨質(zhì)結構。

另外，拱形件401為刃樣開口402順著螺紋方向的自然延續(xù)，其高度可給根據(jù)螺紋件深淺的不同而浮動設計，其高度根據(jù)骨質(zhì)強度的不同而不同，骨質(zhì)強度越低，拱形件401的高度越高，其目的在于，在骨質(zhì)強度越低，即骨量越低時，通過拱形件401的容積的增加，收集足夠多的骨質(zhì)，提供足夠的螺釘-骨融合結構的所需的成骨細胞。

進一步地，為了更大程度地容納被刨削機構4切割后的松質(zhì)骨骨質(zhì)，所述被拱形件401覆蓋的釘體1的外壁上還設置有弧形凹槽，弧形凹槽的槽口正對所述的管道壁側孔5，弧形凹槽與管道壁側孔5連通，弧形凹槽的槽口指的是弧形凹槽與管道壁側孔5連通的一側?；⌒伟疾蹆?nèi)能夠容納松質(zhì)骨骨質(zhì),從而增大刨削機構4容納松質(zhì)骨骨質(zhì)的容積。同時,弧形凹槽的弧形結構設計能夠保證松質(zhì)骨骨質(zhì)順利通過管道壁側孔5進入中空管道3內(nèi)，從而避免90°直角凹槽結構存在的“死腔”容積而導致骨質(zhì)在局部堆積。

可選地，所述弧形凹槽的弧度大小為40°-70°，優(yōu)選地，弧形凹槽的弧度大小為60°。當骨質(zhì)強度較高時，骨小梁結構完整，刨削機構能夠收集較多骨質(zhì)時，弧形凹槽的弧度可稍減小，保證弧形凹槽的槽底能夠平緩過渡并延伸至管道壁側孔5；當骨質(zhì)強度較低時，骨小梁結構稀疏，刨削機構4收集骨質(zhì)較少時，可增加弧度，增加拱形件401與弧形凹槽之間的容積，通過容積增加，使進入刨削機構4的骨質(zhì)增加，從而確保刨削機構4能夠通過管道壁側孔5向中空管道3內(nèi)輸入足夠量的用于成骨的“種子”松質(zhì)骨。

經(jīng)由管道壁側孔5進入中空管道3內(nèi)的松質(zhì)骨骨質(zhì)，在釘體1旋入椎體的過程中會向釘體1的尾端移動，為了避免松質(zhì)骨骨質(zhì)過多的向釘體1的尾端移動，本發(fā)明進一步地在釘體1內(nèi)壁上設置多個遮擋件7，遮擋件7設置在所述管道壁側孔5的靠近所述釘體1尾端的一側邊緣上，使得切割收集的松質(zhì)骨骨質(zhì)均勻的分布于中空管道3內(nèi)，保證新生骨與螺釘形成均勻一致的整體結構，從而保證骨質(zhì)融合椎弓根螺釘?shù)牧W穩(wěn)定性。

具體地，所述遮擋件7為與所述管道壁側孔5的邊緣弧度相匹配的半環(huán)形結構。半環(huán)形結構能夠阻擋松質(zhì)骨骨質(zhì)過度向釘體1的尾端移動。

進一步地，所述釘體1的頂端設置有一開口8。開口8與中空管道3連通，其設置目的為，使中空管道3與椎體內(nèi)部環(huán)境相連通，椎體內(nèi)的血及營養(yǎng)物質(zhì)能夠進入中空管道3內(nèi)，保證中空管道3內(nèi)收集的骨質(zhì)在促成骨物質(zhì)及抑制破骨物質(zhì)的作用下，有充分的血供及營養(yǎng)物質(zhì)促進成骨代謝。同時，保證新生骨可以與原有椎體骨質(zhì)相融合為整體結構，增強螺釘?shù)姆€(wěn)定性，實現(xiàn)骨質(zhì)融合螺釘?shù)哪康摹?/p>

進一步地，所述釘體1的尾端固設有底座9，釘體1旋入椎體提供脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)堅強把持，并通過底座9連接鈦棒即可恢復脊柱穩(wěn)定性。

本發(fā)明的用于骨質(zhì)疏松條件下脊柱內(nèi)固定的骨質(zhì)融合椎弓根螺釘，在手術中應用時，在釘?shù)乐苽渫暾€(wěn)妥后，置釘過程中，釘體1旋入椎體內(nèi)，刨削機構4自動切割椎體內(nèi)松質(zhì)骨骨質(zhì)，并向拱形件401推進收納，而后通過管道壁側孔5向中空管道3內(nèi)分布，在松質(zhì)骨自動向釘體1內(nèi)分布的過程中，遮擋件7可以輔助阻擋部分松質(zhì)骨骨質(zhì)過度向釘體1尾端分布，從而使得切割收集的松質(zhì)骨均勻的分布于中空管道3內(nèi)，同時與促成骨物質(zhì)和/或抑破骨物質(zhì)相互作用，在釘體1內(nèi)生成新骨，最終形成“螺釘-新生骨”整體穩(wěn)定結構，從根本上提高脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高脊柱內(nèi)固定手術的臨床治療效果。同時根據(jù)螺釘使用骨質(zhì)疏松患者骨量特點及性別不同、骨質(zhì)代謝差異，促成骨物質(zhì)和/或抑破骨物質(zhì)在融合系統(tǒng)內(nèi)的單一和/或混合不同分布方式體可為患者提供個體化螺釘使用方案。