一种椎弓根钉制造技术

本发明专利技术公开一种椎弓根钉，涉及医疗器械领域，其结构新颖合理，其植入椎骨后，把持段的第一外螺纹用于与椎弓根皮质骨接触，以为钉体提供对椎弓根皮质骨的把持力，拉胀段采用具有负泊松比效应的拉胀微结构设计，用于与椎体松质骨接触，以在钉体受到拉拔力时发生径向膨胀变形，增加钉体与骨组织之间的贴合力，从而有效改善了椎弓根钉抗拔出性能。此外，拉胀段的镂空拉胀单元在降低应力遮挡效应的同时可为骨组织生长提供充足空间，并促进成骨细胞的粘附、增殖与营养物质的传输，有利于钉体周围与内部新骨组织的生长，具有良好的骨整合效果，能够有效提高椎弓根钉的长期稳定性。能够有效提高椎弓根钉的长期稳定性。能够有效提高椎弓根钉的长期稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种椎弓根钉


[0001]本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种骨科医疗器械，特别是涉及一种具有抗拔出功能的新型拉胀椎弓根钉。

技术介绍

[0002]椎弓根钉被广泛应用于脊柱内固定手术中，主要用于在创伤修复、矫形与融合过程中维持脊柱的稳定，但其所承受的较大的力学载荷易导致钉体松动脱出。临床统计数据表明，椎弓根钉的松动率在非骨质疏松患者中达1％
‑
15％，在骨质疏松患者中则高达63％。椎弓根钉松动不仅影响手术区域的愈合过程，且危及邻近的解剖结构，导致手术失败，延长患者的术后康复进程并增加痛苦。
[0003]为解决椎弓根钉易松动脱出的问题，临床上通常使用骨水泥来提高椎弓根钉与椎骨之间的连接强度，但骨水泥存在泄漏的风险，会损害周围组织，引发严重的术后并发症，给患者带来不可恢复的损伤。另一种方法是通过改变椎弓根钉结构(包括扩大钉体直径和长度、可膨胀式钉体、带倒刺钉体、锚定结构设计等形式)来增加其与椎骨之间的接触面积及把持力，但上述设计会对周围骨组织造成损伤、引发骨质吸收，对椎弓根钉与椎骨之间连接强度的提高效果并不显著。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种具有抗拔出功能的新型拉胀椎弓根钉，以解决目前临床上椎弓根钉松动脱出率高，使用骨水泥对钉体进行加固效果不佳且并发症率高的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种椎弓根钉，包括钉帽和与所述钉帽相连的钉体，所述钉体包括沿其轴向依次设置的把持段、拉胀段和钉尖，其中：
[0007]所述把持段的外周设置有第一外螺纹，用于与椎弓根皮质骨接触，以为所述钉体提供对椎弓根皮质骨的把持力；
[0008]所述拉胀段为空心结构，且其外壁设置有镂空拉胀单元和与所述第一外螺纹衔接的第二外螺纹，从而形成具有负泊松比效应的拉胀微结构；所述拉胀段用于与椎体松质骨接触，其能够在所述钉体受到拉拔力时发生径向膨胀变形，以增加所述钉体与骨组织之间的贴合力。
[0009]可选的，所述镂空拉胀单元为内凹角型拉胀单元，多个所述内凹角型拉胀单元在所述拉胀段的轴向和周向上均匀分布。
[0010]可选的，所述镂空拉胀单元为手性拉胀单元，多个所述手性拉胀单元在所述拉胀段的轴向和周向上均匀分布。
[0011]可选的，所述镂空拉胀单元为旋转型拉胀单元，所述旋转型拉胀单元包括第一Z型臂和第二Z型臂，所述第一Z型臂和所述第二Z型臂交叉，并以交叉点呈90度间隔布置；多个所述旋转型拉胀单元在所述拉胀段的轴向和周向上均匀分布。
[0012]可选的，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹均为直螺纹，且所述第一外螺纹的外径与所述第二外螺纹的外径相同；
[0013]或者，所述第一外螺纹为直螺纹，所述第二外螺纹为锥螺纹，且所述第二外螺纹的外径最大端与所述第一外螺纹衔接，所述第二外螺纹的外径最小端与所述钉尖衔接。
[0014]可选的，所述钉体的最大外径为4.0mm～6.5mm。
[0015]可选的，所述第一外螺纹的螺距小于所述第二外螺纹的螺距。
[0016]可选的，所述第二外螺纹的螺距为所述第一外螺纹的螺距的N倍，且N为1.2～3。
[0017]可选的，所述把持段的远离所述拉胀段的一端还设置有钉头，所述钉头与所述钉帽相连。
[0018]可选的，所述钉头为球形钉头，所述钉帽上设置有与所述球形钉头适配的球面凹槽，所述球形钉头活动嵌装于所述球面凹槽内。
[0019]可选的，所述钉头与所述钉帽固定相连。
[0020]可选的，所述钉体采用3D打印一体成型。
[0021]可选的，所述钉体和所述钉帽中的至少一者采用钛合金粉末3D打印成型。
[0022]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0023]本专利技术提出的椎弓根钉，结构新颖合理，其植入椎骨后，把持段的第一外螺纹用于与椎弓根皮质骨接触，以为钉体提供对椎弓根皮质骨的把持力，拉胀段采用具有负泊松比效应的拉胀微结构设计，用于与椎体松质骨接触，以在钉体受到拉拔力时发生径向膨胀变形，增加钉体与骨组织之间的贴合力，从而有效改善了椎弓根钉抗拔出性能。此外，拉胀段的镂空拉胀单元在降低应力遮挡效应的同时可为骨组织生长提供充足空间，并促进成骨细胞的粘附、增殖与营养物质的传输，有利于钉体周围与内部新骨组织的生长，具有良好的骨整合效果，能够有效提高椎弓根钉的长期稳定性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例所公开的椎弓根钉的整体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例所公开的椎弓根钉的主视图；
[0027]图3为本专利技术实施例所公开的椎弓根钉的抗拔出原理图；
[0028]图4为本专利技术实施例一所公开的内凹角型拉胀单元的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例一所公开的基于上述内凹角型拉胀单元的拉胀段的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术实施例二所公开的手性拉胀单元的结构示意图；
[0031]图7为本专利技术实施例二所公开的基于上述手性拉胀单元的拉胀段的结构示意图；
[0032]图8为本专利技术实施例三所公开的旋转型拉胀单元的结构示意图；
[0033]图9为本专利技术实施例三所公开的基于上述旋转型拉胀单元的拉胀段的结构示意图。
[0034]其中，附图标记为：
[0035]100、椎弓根钉；
[0036]1、钉帽；11、大盲孔；12、带螺纹凹槽；13、长盲孔；
[0037]2、钉头；
[0038]3、把持段；31、第一外螺纹；
[0039]4、拉胀段；41、第二外螺纹；42、内凹角型拉胀单元；43、手性拉胀单元；44、旋转型拉胀单元；
[0040]5、钉尖；
[0041]6、椎弓根皮质骨；
[0042]7、椎体松质骨。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]本专利技术的目的之一是提供一种具有抗拔出功能的新型拉胀椎弓根钉，以解决目前临床上椎弓根钉松动脱出率高，使用骨水泥对钉体进行加固效果不佳且并发症率高的问题。
[0045]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0046]实施例一
[0047]如图1和图2所示，本实施例提供一种椎弓根钉100，其包括钉帽1和与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种椎弓根钉，其特征在于，包括钉帽和与所述钉帽相连的钉体，所述钉体包括沿其轴向依次设置的把持段、拉胀段和钉尖，其中：所述把持段的外周设置有第一外螺纹，用于与椎弓根皮质骨接触，以为所述钉体提供对椎弓根皮质骨的把持力；所述拉胀段为空心结构，且其外壁设置有镂空拉胀单元和与所述第一外螺纹衔接的第二外螺纹，从而形成具有负泊松比效应的拉胀微结构；所述拉胀段用于与椎体松质骨接触，其能够在所述钉体受到拉拔力时发生径向膨胀变形，以增加所述钉体与骨组织之间的贴合力。2.根据权利要求1所述的椎弓根钉，其特征在于，所述镂空拉胀单元为内凹角型拉胀单元，多个所述内凹角型拉胀单元在所述拉胀段的轴向和周向上均匀分布。3.根据权利要求1所述的椎弓根钉，其特征在于，所述镂空拉胀单元为手性拉胀单元，多个所述手性拉胀单元在所述拉胀段的轴向和周向上均匀分布。4.根据权利要求1所述的椎弓根钉，其特征在于，所述镂空拉胀单元为旋转型拉胀单元，所述旋转型拉胀单元包括第一Z型臂和第二Z型臂，所述第一Z型臂和所述第二Z型臂交叉，并以交叉点呈90度间隔布置；多个所述旋转型拉胀单元在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽珍，樊瑜波，黄慧雯，李楠，姚艳，高元明，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：