專利名稱：骨錨固元件以及用于骨、尤其是用于脊柱的穩(wěn)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及骨錨固元件以及包括這樣的骨錨固元件的用于骨、尤
其是用于脊柱的穩(wěn)定裝置。接收部具有u形凹槽，該u形凹槽形成穩(wěn)定桿可以插入其中的通道并且另外包括用于容納具有較小直徑的連接桿的側(cè)向?qū)б俊７€(wěn)定裝置包括至少兩個這樣的錨固元件和至少一個連接桿。骨錨固元件優(yōu)選地是多軸骨螺釘。
背景技術(shù)：
在置換嚴重損傷或退化的推間盤或推骨的情況下，通常釆用的是
融合架(fusion cage)或使用剛性金屬桿的骨段穩(wěn)定裝置，它們通過多軸骨螺釘錨固在相鄰的推骨中。
在特定的臨床應(yīng)用中，保持脊柱的運動段有一定的活動性是有利的。在這些情況下使用包括骨錨固元件和撓性桿的動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)。例如，US 2005/0085815 Al和US 2007/0049937 Al描述了包括中空金屬桿的動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)，所述中空金屬桿具有由壁中的螺旋形凹槽形成的撓性段和設(shè)置在中空桿中的芯。
在EP 1 795 134 Al中描述了使用多軸螺釘和彈性體桿的動態(tài)穩(wěn)定裝置。
具有撓性桿的已知穩(wěn)定裝置適用于脊柱的相對于軸向拉伸力和壓縮力的動態(tài)穩(wěn)定和運動控制。
由于脊柱的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)需要小尺寸的植入物構(gòu)造。因此，撓性桿應(yīng)當(dāng)具有小外徑，該小外徑使得可以設(shè)計具有矮外形和總體小尺寸的多軸螺釘?shù)慕邮詹俊?br> 在稚間盤早期退化或部分受損或損傷的臨床情況下，脊柱的相應(yīng)運動段受到增加的轉(zhuǎn)動運動和/或增加的剪切力。這樣的轉(zhuǎn)動運動和剪切力和/或彎曲力可能導(dǎo)致劇烈疼痛。另外，由金屬或彈性體制成的撓性桿由于它們的小直徑而不能長時間耐受較大的力。特別地，剪切力
和轉(zhuǎn)動力可以導(dǎo)致?lián)闲詶U的超負荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供骨錨固元件以及尤其用于脊柱的穩(wěn)定裝置，該骨錨固元件和穩(wěn)定裝置適合用于存在脊柱的增大的轉(zhuǎn)動運動和剪切運動的情況。
所述目的由根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨錨固元件和根據(jù)權(quán)利要求13所述的穩(wěn)定裝置實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出了其它研發(fā)成果。
所述骨錨固元件和穩(wěn)定裝置具有對增大的剪切力和轉(zhuǎn)動力的抵抗
性而不會妨礙穩(wěn)定裝置的軸向減震和精確調(diào)節(jié)，并且提供了允許撓性桿和連接桿的各種組合的模塊化系統(tǒng)。


本發(fā)明的其它優(yōu)點從借助于附圖對實施例的詳細描述中將變得顯而易見。附圖中
圖1示出根據(jù)第一實施例的穩(wěn)定裝置的側(cè)視圖。
圖2示出沿圖1中的線A-A的放大截面圖。
圖3示出沿圖1中的線B-B的放大截面圖。
圖4示出圖1的穩(wěn)定裝置的俯視圖。
圖5示出圖4的穩(wěn)定裝置的沿線C-C的截面圖。
圖6示出根據(jù)第二實施例的穩(wěn)定裝置的側(cè)視圖。
圖7示出沿圖6的線A-A的放大截面圖。
圖8示出沿圖6的線B-B的放大截面圖。
圖9示出圖6的穩(wěn)定裝置的俯視圖。
圖IO示出沿圖9的C-C的截面圖。
圖11以俯視圖示出第三實施例的穩(wěn)定裝置。
圖12示出圖11的穩(wěn)定裝置的側(cè)視圖。圖13以沿桿軸線的截面圖示出第四實施例的穩(wěn)定裝置。
圖14示出沿圖13的線B-B的放大截面圖。
圖15示出圖13的穩(wěn)定裝置的俯視圖。
圖16示出圖15的穩(wěn)定裝置的側(cè)視圖。
圖17以側(cè)視圖示出第五實施例的穩(wěn)定裝置。
圖18示出沿圖17的線B-B的放大截面圖。
圖19示出穩(wěn)定裝置的第五實施例的俯視圖。
圖20示出圖19的穩(wěn)定裝置的沿線A-A的截面圖。
具體實施例方式
如圖1-5中所示，根據(jù)第一實施例的骨穩(wěn)定裝置1包括撓性桿2和至少一個側(cè)向布置的連接桿3，撓性桿2和連接桿3兩者都連接到骨錨固元件4、 4，。
撓性桿2包括至少一個撓性部分2a,該撓性部分2a在沿桿軸線作用的壓縮力和伸長力的作用下和在扭轉(zhuǎn)力、剪切力和/或彎曲力的作用下呈現(xiàn)撓性。在所示實施例中，撓性桿2由剛性材料(例如生物相容金屬、金屬合金，特別是鈦、鎳鈦諾、不銹鋼)或剛性生物相容塑性材料(例如PEEK或碳纖維增強的PEEK)的中空管制成。撓性桿的長度是使得該撓性桿至少橫跨兩個相鄰?fù)乒侵g的距離，在所示實施例中橫跨三個相鄰?fù)乒堑木嚯x。撓性部分2a設(shè)置在剛性部分2b之間。剛性部分2b連接到骨錨固元件。撓性部分的撓性通過中空管的壁中的螺旋形凹槽獲得。然而，使桿具有撓性的任何其它設(shè)計也是可以的。
在撓性桿2的兩側(cè)布置有實心連接桿3，所述連接桿3的直徑小于撓性桿2的直徑。每個連接桿3的長度可以與撓性桿2的長度相同或者可以小于撓性桿2的長度。在所示實施例中，連接桿3不是完全直線的，而是具有第一直線段3a、階梯段3b和第二直線段3c。當(dāng)與撓性桿2的撓性部分2a比較時連接桿3優(yōu)選地撓性較小。例如，連接桿3由生物相容金屬(例如不銹鋼、鈦、鈦合金(例如鎳鈦諾))或剛性塑性材料(例如PEEK或碳增強的PEEK)制成。
連接桿3的直徑顯著小于撓性穩(wěn)定桿2的直徑。然而，連接桿3 的直徑必須具有使得連接桿3的剛性足以抵抗彎曲力的尺寸。
兩個側(cè)向連接桿3在它們各自的端部之一借助于托架5彼此連接， 所述托架5形成為使得該托架被向下或向上定向以便圍住 (circumvent)撓性桿2。托架5可以與連接桿3形成一體或者可以 是能夠連接到桿3的獨立部件。
骨錨固元件4設(shè)計成多軸骨螺釘?shù)男问?。骨錨固元件4包括具有 螺紋錨桿41和球形頭部42的螺釘元件以及用于接收撓性桿2和連接 桿3的接收部43。接收部43具有基本為圓柱形或立方形的形狀，并 具有第一端43a和相對的第二端43b以及同軸孔44，所述同軸孔44 從第一端43a沿第二端43b的方向延伸并且朝著第二端漸縮，從而提 供一個用于能夠樞轉(zhuǎn)地保持在接收部中的螺釘元件的頭部42的座。
如特別在圖5中可以看到的，接收部43包括從第一端43a沿第二 端43b的方向延伸的基本為U形的凹槽45。借助于該U形凹槽形成 兩個自由支腿46a、 46b，所述自由支腿與凹槽的底部一起形成用于容 納撓性桿2的通道。
在每個自由支腿46a、 46b的壁中設(shè)置有孔47a、 47b，并且孔47a、 47b形成用于連接桿的導(dǎo)引部?？?7a、 47b延伸穿過自由支腿46a、 46b,從而連接桿3可以從接收部的一側(cè)被導(dǎo)引穿過孔并穿過另一側(cè)離 開。所述孔的尺寸是使得直徑稍大于連接桿3的外徑以允許連接桿3 在孔47a、 47b內(nèi)滑動運動。
在圖2所示的實施例中，孔47a、 47b完全位于自由支腿46a和 46b內(nèi)并且形成通孔。通孔47a、 47b的位置是使得當(dāng)撓性桿2插入時 孔的軸線與撓性桿2的軸線位于一個平面內(nèi)。
多軸骨螺釘還包括壓力元件48，該壓力元件48基本為圓柱形以 便能夠在孔44中運動，并且在該壓力元件的面對頭部42的一側(cè)具有 球形凹槽49以包圍頭部的一部分，從而將壓力分布到頭部42上。壓 力元件48還包括同軸孔50以允許接近頭部42。壓力元件48在該壓
7力元件的與球形凹槽相對的一側(cè)具有截圓柱形凹槽51，該截圓柱形凹 槽51的尺寸制成為使得撓性桿2可以插入該凹槽中并在該凹槽中被導(dǎo) 引。在圖2和3所示的實施例中，截圓柱形凹槽51的尺寸制成為使得 撓性桿突出到壓力元件上方。
骨錨固元件還包括與自由支腿46a、46b的內(nèi)螺紋嚙合的固定螺釘 52。固定螺釘52用于將撓性桿2壓在接收部中并且因此間接地壓在壓 力元件48上以用于將壓力施加在頭部42上，從而鎖定螺釘元件相對 于接收部的角位置。
圖3示出骨錨固元件4'，該骨錨固元件4，是改進的骨錨固元件， 該骨錨固元件4'適用于容納圖4中所示的連接桿的部分3c。該骨錨固 元件4'與根據(jù)圖2的骨錨固元件的區(qū)別在于孔47a'、 47b'的構(gòu)造。該 骨錨固元件的所有其它元件與圖2的骨錨固元件的那些元件相同并且 將不重復(fù)它們的描述?？?7a'、 47b'具有半圓形橫截面?？淄ㄏ蛉菁{ 撓性桿2的通道。連接桿3從接收部內(nèi)部通過撓性桿2被固定以防止 從孔47a'、 47b，中掉出。使用該實施例，可以將連接桿3布置成更靠 近撓性桿2，并且連接桿可以穿過U形通道被放置就位。特別如圖1 和4中所示，使用該構(gòu)造可以以撓性桿2與連接桿3彼此之間的不同 距離橫跨脊柱的幾個運動段。
雖然第 一 實施例示出連接桿3可以用 一體形成的托架5彼此連接， 但是其它可能的實施方式也是可以的。例如，連接桿可以在一端或兩 端與桿被引入接收部中之后應(yīng)用的連接裝置機械地連接。連接桿不是 必須被連接，而可以是單個桿。為了避免單個桿在它們的滑動運動過 程中從接收部中脫離，連接桿3的一端可以具有防止滑動穿過導(dǎo)引部 的較大直徑。
雖然連接桿被示出成圓柱形桿，但是連接桿的橫截面可以是非圓 形，例如橢圓形、多邊形或其它形狀。
雖然沿桿軸線的外部形狀在圖4中被示出成具有彎曲部分3b，但 是連接桿可以是直線的。
使用圖2中所示的骨錨固元件將連接桿錨固在孔47a、47b內(nèi)防止
8了脫離。在特定的臨床應(yīng)用中可以使用不具有撓性桿的穩(wěn)定裝置。
圖1中所示的托架5不僅用于連接桿3的連接，而且形成用于連 接桿3的滑動運動的止擋。還可以在相對端在距離骨錨固元件4 一定 距離處設(shè)置一止擋，從而連接桿3仍然能夠完全運動。
導(dǎo)引部和/或連接桿可以設(shè)置有便于連接桿3的滑動的裝置。這樣 的裝置例如可以是涂層、滑動導(dǎo)引部或滑動軸承。
圖6-10示出第二實施例的穩(wěn)定裝置，該穩(wěn)定裝置與圖1-5中所示 的第一實施例的區(qū)別僅僅在于與壓力元件48對比的壓力元件480。壓 力元件480允許省略撓性桿2并且僅僅通過連接桿3提供穩(wěn)定。所有 其它元件和部件與第一實施例相同并且將不重復(fù)它們的描述。
代替截圓柱形凹槽51，壓力元件480具有圓柱形部分481，該圓 柱形部分481同軸地延伸到壓力元件的主要部分并且具有小于主要部 分的直徑。圓柱形部分481的長度是使得壓力元件向上延伸到固定螺 釘52，從而固定螺釘52在被緊固時可以向下擠壓壓力元件480。該實 施例特別適用于撓性桿不是必須的情況下的應(yīng)用。如果如圖6-10中所 示在不具有撓性桿的情況下使用穩(wěn)定裝置，壓力元件480可以用于代 替壓力元件48，而第一實施例的所有其它部件保持相同。因此，骨錨 固元件的孔47a、 47b或47a'、 47b'的構(gòu)造保持相同。
圖11和12示出第三實施例的穩(wěn)定裝置，該穩(wěn)定裝置與根據(jù)圖6-10 的第二實施例的區(qū)別僅僅在于省略了用于連接桿3的托架5。在這樣 的情況下，有利的是，在連接桿的兩端設(shè)置止擋以允許連接桿在接收 部中自由但有限地運動。
圖13-16示出第四實施例的穩(wěn)定裝置。在該實施例中，使用由托 架5連接的撓性桿2和完全為直線的連接桿3。在該情況下，連接桿3 的組件可以通過同時夾持托架而被引入接收部中。
第四實施例的骨錨固元件400與結(jié)合第一實施例描述的骨錨固元 件4的區(qū)別在于用于導(dǎo)引連接桿3的導(dǎo)引部的位置和設(shè)計。自由支腿 46a、 46b具有凹槽470a、 470b，所述凹槽470a、 470b在外表面上并 且通向接收部的外部。凹槽470a、 470b的橫截面基本為U形并且尺寸是使得連接桿3可以在其中滑動。為了防止桿3的脫離，自由支腿 46a、 46b具有用于支撐分別閉合凹槽470a、 470b的封閉元件472 (例 如封閉桿)的支撐結(jié)構(gòu)471。凹槽470a、 470b位于與第一實施例的孔 47a、 47b相同的高度。
骨錨固元件400的所有其它部分與第一實施例的那些部分相同。 應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)不是必須使用撓性桿2時，骨錨固元件400也可以 設(shè)置有前面描述的壓力元件480。
代替撓性桿2，該撓性桿2是具有撓性部分的中空管，根據(jù)圖17-20 的第五實施例的穩(wěn)定裝置具有由撓性塑性材料制成的撓性桿20，所述 塑性材料例如彈性體(例如聚氨酯、聚碳酸酯型聚氨酯(PCU)或聚 硅醚)。撓性桿20在軸向伸長或壓縮的作用下呈現(xiàn)軸向撓性。如在圖 18中可以看到的，骨錨固元件401適于夾緊撓性桿20。骨錨固元件 401包括第一實施例所描述的支腿的壁中的孔47a、 47b，并且骨錨固 元件401與第一實施例的骨錨固元件的區(qū)別在于壓力元件402和固定 元件404的形狀。當(dāng)撓性桿20插入時壓力元件402延伸到撓性桿20 的表面上方。在凹槽51的底部形成有接合在撓性桿20的表面中的突 起403。如同第一實施例中那樣，固定元件404是固定螺釘。然而， 固定元件404在其面對撓性桿20的下側(cè)具有接合在撓性桿20的表面 結(jié)構(gòu)中的突起405。借助于該構(gòu)造，撓性桿20被夾緊在壓力元件與固 定螺釘之間而不會阻擋接收部中的頭部42。通過緊固固定螺釘404使 得壓力元件壓在頭部上，而將頭部鎖定在其角位置中。
雖然詳細描述了各種實施例，但是本發(fā)明并不局限于這些實施例。 每個實施例的單個元件可以與其它實施例組合。特別地，用于連接桿 3的導(dǎo)引部可以在所述實施例之間變化。雖然描述了多軸骨螺釘?shù)木?體設(shè)計，但是也可以使用其它設(shè)計，例如具有兩件式鎖定元件的多軸 螺釘、螺釘元件從頂部或從底部被裝載到接收部中的多軸螺釘、具有 各種形狀的壓力元件以鎖定螺釘元件相對于接收部的角位置的多軸螺 釘。
雖然實施例僅僅示出多軸螺釘作為骨錨固元件，但是也可以想到在單軸骨螺釘?shù)慕邮詹恐性O(shè)置用于連接桿的導(dǎo)引部。然而，動態(tài)穩(wěn)定
通常需要使用多軸骨錨固元件。
在使用中，首先將至少兩個多軸骨錨固元件錨固在相鄰的推體或 骨部件中。此后，將連接桿插入多軸骨錨固元件的導(dǎo)引部中以用于沿 軸向方向相對于彼此對準接收部。如果使用的骨錨固元件具有凹槽而
不是通孔形式的用于連接桿的導(dǎo)引部，那么可以通過將連接桿插入u
形通道中而將連接桿夾緊在凹槽中。這方便了連接骨錨固元件的步驟。 然后，插入撓性桿。在插入撓性桿之后，調(diào)節(jié)骨錨固元件的位置和彼 此相距的距離。最后通過緊固固定元件而固定撓性桿。
在脊柱的運動段運動期間，連接桿3可以在導(dǎo)引部內(nèi)滑動。連接 桿提供對作用在穩(wěn)定裝置上的扭轉(zhuǎn)力和/或剪切力和/或彎曲力的抵抗 性。
ii
權(quán)利要求
1.一種骨錨固元件，包括用于錨固在骨中的錨固段(41)以及連接到所述錨固段的接收部(43)，其中所述接收部(43)包括適用于容納具有桿軸線的穩(wěn)定桿(2，20)的開口(45)，所述開口(45)沿所述桿軸線由兩個側(cè)壁(46a，46b)限制，其特征在于所述側(cè)壁(46a，46b)包括沿所述桿軸線定向的導(dǎo)引部(47a，47b；47a′，47b′；470a，470b)以用于導(dǎo)引至少一個連接桿(3，3′，3″)穿過其中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的骨錨固元件，其中所述導(dǎo)引部設(shè)計成沿 平行于所述桿軸線的方向延伸穿過所述側(cè)壁(46a, 46b )的通孔(47a， 47b)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的骨錨固元件，其中設(shè)置有防止所述 連接桿(3)脫離的固定結(jié)構(gòu)(47a， 47b; 2; 471, 472)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3之一所述的骨錨固元件，其中所述導(dǎo)引部 是在所述側(cè)壁中的凹槽(47a，， 47b，； 470a， 470b)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨錨固元件，其中所述凹槽(47a'， 47b') 通向所述接收部的內(nèi)部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨錨固元件，其中所述凹槽(470a， 470b ) 通向所述接收部的外部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6之一所述的骨錨固元件，其中所述導(dǎo)引部 設(shè)置在所述側(cè)壁的外側(cè)并且一體地形成于所述側(cè)壁中或者是能夠安裝 到所述側(cè)壁上的獨立導(dǎo)引部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7之一所述的骨錨固元件，其中所述導(dǎo)引部 的直徑是使得所述連接桿(3)能夠在其中自由地滑動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-8之一所述的骨錨固元件，其中所述導(dǎo)引部 的尺寸小于用于容納撓性穩(wěn)定桿的所述開口 (45)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-9之一所述的骨錨固元件，其中所述錨固段 (41)能夠樞轉(zhuǎn)地連接到所述接收部(43)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的骨錨固元件，其中所述錨固段和所述 接收部形成多軸骨螺釘(4， 4'， 400)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11之一所述的骨錨固元件，其中所述開口 (45)由在所述接收部(43)中的基本為U形的凹槽形成，所述U形凹槽形成兩個自由支腿，所述自由支腿形成所述側(cè)壁。
13. —種用于骨、尤其是用于脊柱的穩(wěn)定裝置，包括 至少一個根據(jù)權(quán)利要求l - 12之一所述的骨錨固元件(4，4',400),和在設(shè)置于所述接收部上的導(dǎo)引部中被導(dǎo)引的至少一個剛性連接桿 (3)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的穩(wěn)定裝置，其中設(shè)置有兩個連接桿 (3)，所述連接桿(3)能夠在它們的端部之一處連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13和14之一所述的穩(wěn)定裝置，其中所述連接 桿能夠在所述導(dǎo)引部中自由地運動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15之一所述的穩(wěn)定裝置，其中撓性桿(2， 20)被容納在所述U形凹槽中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13-16之一所述的穩(wěn)定裝置，其中設(shè)置有至少 兩個多軸骨螺釘形式的骨錨固裝置，并且其中所述至少 一個連接桿用 于對準所述多軸骨螺釘?shù)慕邮詹俊?br> 全文摘要
提供了一種骨錨固元件，包括用于錨固在骨中的錨固段(41)以及連接到所述錨固段的接收部(43)，其中所述接收部(43)包括適用于容納具有桿軸線的穩(wěn)定桿(2，20)的開口(45)，所述開口(45)沿所述桿軸線由兩個側(cè)壁(46a，46b)限制，其特征在于所述側(cè)壁(46a，46b)包括沿所述桿軸線定向的導(dǎo)引部(47a，47b；47a′，47b′；470a，470b)以用于導(dǎo)引至少一個連接桿(3，3′，3″)通過其中。
文檔編號A61B17/86GK101664335SQ200910170669
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者B·丹內(nèi)克爾, H·拉普, J·哈姆斯, L·比德曼 申請人:比德曼莫泰赫有限公司