[实用新型]疏密复合螺纹椎弓根钉

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种新型医用椎弓根螺钉，属于医疗器械领域。 

背景技术

目前常用的椎弓根螺钉为松质骨螺纹螺钉，自上而下螺纹一致，螺距3mm，螺纹深1mm，椎弓根部分与椎体部分的螺纹无差别。Hirano^[1]对椎弓根骨质结构的研究结果认为，椎弓根皮质下骨质骨密度较椎体内松质骨高，椎弓根螺钉固定纵向负载强度的80％，拔出强度的60％取决于椎弓根而不是椎体，因此增加螺钉与椎弓根接触部分的螺纹密集度，可增加椎弓根螺钉对椎骨的把持强度和抗拔出力。根据解剖学研究数据，国人男性腰椎椎弓根长度范围9.9～11.6±1.5mm^[2]，因此国人椎弓根钉与椎弓根相接触部位的长度一般在13mm之内。 

^[1]Hirano T，Hasegawa K，Takahashi，et al.Structural characteristics of the pedicle and its role in screw stability Spine，1997，22(21)；2504-2509 

^[2]王汉琴，黄铁柱.椎弓根的测量与力学分析[J].解剖学杂志，1994，17(5)：453-455 

发明内容

本发明根据国人椎弓根的解剖数据及生物力学原理，采用的技术方案是：螺钉总长30mm-50mm，外径5.5mm-7.0mm。尾部接触椎弓根部分设计长度均为13mm，该部分设计为致密螺纹，螺距1mm，螺纹深0.5mm；螺钉剩余尖端部分接触椎体松质骨，设计为疏松螺纹，螺距3mm，螺纹深1mm。该螺钉椎弓根部内径较目前所用椎弓根钉内径增粗1mm。 

通过更致密的螺纹，增加螺纹与骨的接触面积，当拔出力作用于螺钉时，单位面积的骨小梁所受压强就越小，要使骨-螺钉的界面破坏并拔出螺钉，所需的力就越大。椎弓根皮质下骨质浓密，抗压缩刚度近似于皮质骨，以螺距1mm、螺纹深0.5mm切割而成的骨桥骨小梁致密可靠。螺钉尾端内径相应增加1mm，具有更高的强度，不易断钉。 

计算螺纹-骨抗拔出界面的面积：S＝[π(D/2)²-π(d/2)²]*(L/m)； 

以螺钉外径为6mm为例： 

  数据/螺钉类别   疏密复合螺纹椎弓根钉椎弓根部   松质骨螺纹螺钉   D外径(mm)   6   6   d内径(mm)   5   4   L致密螺纹螺钉长度(mm)   13   13   m螺距(mm)   1   3

代入公式，复合钉S＝35.75π(mm²)，松质钉S＝21.67π(mm²)