專利名稱：大成角多軸骨錨固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種允許骨錨固元件以大角樞轉(zhuǎn)的多軸骨錨固裝置。所述裝置包括具有用于錨固在骨或椎骨中的柄部和頭部的骨錨固元件和用于接收待連接到所述骨錨固元件的桿的接收部件。插入件可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述接收部件。所述插入件具有用于所述骨錨固元件的頭部的容座并且被構(gòu)造成允許所述骨錨固元件在第一位置比在另一個位置成更大的角樞轉(zhuǎn)。所述插入件由平坦表面部分支撐在所述接收部件中，所述平坦表面部分接合所述插入件的相應(yīng)平坦表面部分。
背景技術(shù)：
在US 6，736，820中描述了一種具有擴(kuò)大樞轉(zhuǎn)角的多軸骨錨固裝置。該骨錨固裝置包括骨螺釘和具有用于骨螺釘?shù)念^部的容座的接收部件。螺釘元件可以以擴(kuò)大角樞轉(zhuǎn)到至少一側(cè)，原因是界定接收部件的自由端部的邊緣是不對稱結(jié)構(gòu)。在經(jīng)修改的實施例中，提供插入件，所述插入件具有作為用于螺釘元件的頭部的容座的球形底部。US 2005/0154391A1描述了一種具有骨錨固器的骨錨固組件，所述骨錨固器具有構(gòu)造成接合骨的遠(yuǎn)側(cè)柄部 和近側(cè)元件。近側(cè)元件可以具有第一部段和聯(lián)接到骨錨固器的至少一部分的第二部段。第二部段可以可移動地聯(lián)接到第一部段以便于第一部段和第二部段的相對運(yùn)動。US 2007/0118123A1描述了一種具有增加成角的多軸骨錨固器。該多軸骨錨固器具有鎖定元件，所述鎖定元件成形和構(gòu)造成在將錨固元件加壓鎖定在錨固器頭部內(nèi)之前允許錨固元件(例如螺釘或鉤)成大角圍繞骨錨固器的中心軸線多軸地旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有擴(kuò)大樞轉(zhuǎn)角的多軸骨錨固裝置，其允許更加大的樞轉(zhuǎn)角，同時提供安全的固定。該目的由根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸骨錨固裝置實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出了更多的改進(jìn)。該多軸骨錨固裝置提供安全的固定，原因是插入件的支撐的配合表面是平坦的。所以，可以施加作用于頭部的高壓力。由于所述部分主要是車床加工部件，因此制造簡單并且成本效益高。該骨錨固裝置也容易組裝。該骨錨固裝置提供大成角，具有大于30°直至100°之間的樞轉(zhuǎn)角(對應(yīng)于大于60°直至200°的總運(yùn)動范圍)。由于所述大角度，因此該骨錨固裝置也可以用于骶骨固定。該骨錨固裝置可以作為具有不同插入件的模塊化系統(tǒng)來提供，所述插入件可以可互換地使用以提供大成角的 寬范圍。由于模塊化，因此需要進(jìn)一步減小成本的更小庫存。


更多特征和優(yōu)點(diǎn)將借助于附圖從實施例的描述變得明顯。在附圖中:
圖1顯示了根據(jù)第一實施例的多軸骨錨固裝置的透視分解圖。圖2顯示了處于已組裝狀態(tài)的圖1的多軸骨錨固裝置的透視圖。圖3顯示了根據(jù)第一實施例的多軸骨錨固裝置的橫截面圖，其中該截面在包含桿軸線的平面中獲得并且其中骨錨固元件以第一樞轉(zhuǎn)角樞轉(zhuǎn)到一側(cè)。圖4顯示了根據(jù)第一實施例的多軸骨錨固裝置的橫截面圖，其中該截面在包含桿軸線的平面中獲得并且其中骨錨固元件在相比于圖3相反的側(cè)樞轉(zhuǎn)到第二樞轉(zhuǎn)角。圖5顯示了根據(jù)第一實施例的多軸骨錨固裝置的接收部件的透視圖。圖6顯示了圖5的接收部件的側(cè)視圖。圖7顯示了圖5的接收部件的橫截面圖，其中該截面在包含桿軸線的平面中獲得。圖8顯示了圖5的接收部件的俯視圖。圖9顯示了根據(jù)第一實施例的多軸骨錨固裝置的插入件的透視圖。圖10顯示了圖9的插入件的橫截面圖，其中該截面沿著圖9中的線A-A獲得。圖11顯示了圖9和10的插入件的俯視圖。圖12顯示了根據(jù)第一實施例的多軸骨錨固裝置的壓力元件的透視圖。圖13顯示了圖12的壓力元件的另一個仰視透視圖。圖14顯示了根據(jù)第一 實施例的多軸骨錨固裝置的壓力元件的橫截面圖，其中該截面在包含桿軸線的平面中獲得。圖15顯示了圖12的壓力元件的側(cè)視圖。圖16顯示了圖12的壓力元件的俯視圖。圖17顯示了根據(jù)第二實施例的處于已組裝狀態(tài)的多軸骨錨固裝置的透視圖。圖18顯示了根據(jù)第二實施例的多軸骨錨固裝置的另一個仰視透視圖。圖19顯示了根據(jù)第二實施例的多軸骨錨固裝置的橫截面圖。圖20顯示了多軸骨錨固裝置的第三實施例的分解透視圖。圖21a)至21d)顯示了根據(jù)第三實施例的多軸骨錨固裝置的組裝步驟。圖22示出如圖20到圖21d中示出的多軸骨錨固裝置的修改第三實施例的分解透視圖。圖23示出根據(jù)圖22的多軸骨錨固裝置處于組裝狀態(tài)的橫截面圖。
具體實施例方式參考圖1至4，根據(jù)第一實施例的多軸骨錨固裝置包括呈骨螺釘?shù)男问降墓清^固元件1，該骨錨固元件具有帶螺紋部段的柄部2并具有頭部3。頭部3具有球形外表面部分并且包括在它的自由端部用于與起子接合的凹口 3a。骨錨固裝置還包括接收部件4，該接收部件用于接收待聯(lián)接到骨錨固元件I的桿5。插入件6和壓力元件7布置在接收部件4中，插入件6提供用于頭部3的容座，壓力元件7用于施加壓力到骨錨固元件I的頭部3上。此外，提供呈緊固螺釘或固定螺釘8的形式的固定元件以用于將桿5固定和緊固在接收部件4中并且也用于將骨螺釘鎖定就位在接收部件中。在圖5至8中可以最佳地看到，接收部件4具有頂端4a和底端4b、限定多軸骨錨固裝置的中心軸線C的中心軸線以及從頂端4a在底端4b的方向上延伸的同軸第一腔孔9。鄰近頂端4a提供形成用于接收桿5的通道的大致U形凹口 10。借助于凹口 10，形成兩個自由腿部，所述自由腿部帶有與固定螺釘8配合的內(nèi)螺紋11。在第二端部4b，提供同軸第二腔孔12，所述同軸第二腔孔與第一腔孔9連通并且其直徑小于第一腔孔9的直徑。在第一腔孔9至第二腔孔12的過渡區(qū)處，形成垂直于中心軸線C延伸的支撐表面13，使得支撐表面13是大致平坦的。在所示的實施例中，支撐表面13是環(huán)形肩部。在圖9至11中可以看到，插入件6是大致圓柱形部件，其具有第一端部6a和相對的第二端部6b、中空圓柱形部分14，所述中空圓柱形部分具有的內(nèi)徑大于頭部3的直徑，使得錨固元件I的螺釘?shù)念^部3可以被引導(dǎo)通過其中。中空圓柱形部分14的外徑略小于接收部件4的同軸第一腔孔12的內(nèi)徑。鄰近第一端部6a，提供環(huán)形突起15，所述環(huán)形突起具有垂直于中心軸線C延伸并且與接收部件4中的支撐表面13配合的平坦下側(cè)15a。環(huán)形突起15的外徑略小于同軸第一腔孔9的外徑并且大于接收部件4的同軸第二腔孔12的直徑。插入件6還具有下部分16，所述下部分具有在第二端部6b處的長形開口 17并且具有中空球形部段18，該中空球形部段18提供用于錨固元件的頭部3的容座。下部分16的外表面具有球段的形狀。然而，它不必限制到這樣的形狀。中空球形部段18與中空圓柱形部分14連通。開口 17具有部分球形的第一部分17a，如圖10中所示，以及從下部分16延伸到中空圓柱形部分14中的長形第二部分17b。開口的直徑大于螺紋柄部2的直徑并且小于頭部3的直徑，使得骨錨固元件I的螺紋柄部2可以延伸通過開口 17，但是頭部3不能穿過開口 17。借助于開口 17，當(dāng)骨錨固元件插入并且樞轉(zhuǎn)直到柄部2抵靠開口 17的長形第二部分17b的端部時，最大樞轉(zhuǎn)角α I的軸線P由螺紋柄部2的柄部軸線限定，如圖3中所示。界定開口 17的邊緣是這樣的邊緣，當(dāng)骨錨固元件的柄部延伸到開口 17的長形部分17b中時(圖3)，相比于柄部處于另一個位置、例如與長形部分17b相對時的樞轉(zhuǎn)角(圖4)，所述邊緣允許骨錨固元件以更大的角度樞轉(zhuǎn)。
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中空圓柱形部分14和下部分16的軸向長度使得當(dāng)插入件插入接收部件4中時，如圖3和4中所示，開口 17的長形部分17b的端部與接收部件4的第二端部4b齊平或略微突出到它之外。將參考圖12至16解釋壓力元件。壓力元件7具有第一端部7a和相對的第二端部7b，并且包括第一圓柱形部分20和第二圓柱形部分21，第一圓柱形部分20包括第一端部7a，第二圓柱形部分21包括第二端部7b。第一圓柱形部分20的外徑略小于同軸第一腔孔9的內(nèi)徑，并且第二圓柱形部分的外徑小于第一圓柱形部分20的外徑。鄰近第一端部7a，提供構(gòu)造成在其中容納桿5的大致U形凹口 22。鄰近第二端部7b，提供球形凹口 23，該球形凹口具有的球半徑匹配骨錨固元件I的頭部3的半徑。此外，同軸腔孔24在第一端部7a和第二端部7b之間延伸以允許用起子接近頭部3。在圖3和4中可以看到，第一圓柱形部分20和第二圓柱形部分21以及U形凹口22的尺寸使得當(dāng)插入件6與骨錨固元件I和壓力元件7以及桿5 —起插入接收部件4中時，壓力元件7僅僅接觸頭部3，同時在壓力元件7的第一圓柱形部分20和插入件6的第一端部6a之間有間隙25。所以，施加到壓力元件上的壓力完全傳遞到頭部3上并且將頭部3壓入容座18中。桿5突出到U形凹口之外使得固定元件8接合桿5。骨錨固裝置的部件由生物相容材料制造，諸如鈦、不銹鋼、諸如鎳鈦N1-Ti合金(尤其是鎳鈦諾)的生物相容合金，或由諸如聚醚醚酮(PEEK)的生物相容塑料材料制造。這些部件可以全部由相同材料或不同材料制造?？梢匀缦陆M裝骨錨固裝置。首先，將插入件6引入接收部件4中。然后將骨錨固元件I插入接收部件4中使得柄部2延伸通過插入件。當(dāng)完全插入骨錨固元件I時，頭部3安放于插入件6中的容座18中。其后，壓力元件7可以插入并且可以通過經(jīng)由接收部件4中的壓接(crimp)腔孔(未顯示)進(jìn)行壓接而初步固定。壓力元件7的初步固定可以使得壓力元件將微小壓力施加到頭部3上，這將接收部件4保持在初步位置。由于插入件的上部分14、15的對稱設(shè)計，因此插入件可以在開口 17的任何取向中插入接收部件中。在使用中，將骨錨固元件擰入骨或椎骨中，同時大致對準(zhǔn)骨錨固元件I的中心軸線和接收部件4的中心軸線。然后，接收部件4相對于骨錨固元件I樞轉(zhuǎn)。需要時，接收部件可以相對于骨錨固元件樞轉(zhuǎn)到最大樞轉(zhuǎn)角\直到柄部2抵靠插入件的開口 17的長形部分17b的端部。可以通過相對于插入件6旋轉(zhuǎn)接收部件而對準(zhǔn)接收部件的U形凹口 12的取向。由于插入件和接收部件的配合表面是平坦表面，因此這些表面之間的摩擦被增強(qiáng)。所以，插入件相對于接收部件的初步定向可以通過摩擦保持。另外，相應(yīng)表面可以具有增強(qiáng)摩擦的機(jī)械結(jié)構(gòu)，例如糙化結(jié)構(gòu)。然后通過施加大于摩擦力的力而旋轉(zhuǎn)插入件。這允許精確地調(diào)節(jié)接收部件的取向。將多個骨錨固元件錨固在骨中并且對準(zhǔn)它們的接收部件并且最后插入桿5。插入并且上緊固定元件8從而鎖定頭部3和桿5。參考圖17至19，顯示了骨錨固裝置的第二實施例。第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于插入件和壓力元件。所有其它部件是相同的并且用相同的附圖標(biāo)記表示并且不重復(fù)它們的描述。插入件6’具有第一端部6a’和第二端部6b’以及在軸向上更大的圓柱形部分14’。所以，相比于根據(jù)第一實施例的插入件6，插入件6’從接收部件向外突出更遠(yuǎn)。開口 17’具有在插入件6’的第二 端部6b’處的圓形部分17a’和延伸到圓柱形部分14’的壁中的大致U形部分17b’。由于圓柱形部分14’和開口部分17b’在軸向上更長，因此能夠使骨錨固元件相對于接收部件樞轉(zhuǎn)到90°或以上的角，例如樞轉(zhuǎn)到100° ,如圖中所示。使用上述的多軸骨錨固裝置，可以提供包括接收部件4和骨錨固元件I以及至少兩個插入件6、6’的模塊化系統(tǒng)，所述至少兩個插入件具有不同長度的圓柱形部分14、14’和開口 17b、17b’，以允許骨錨固元件樞轉(zhuǎn)到兩個不同最大樞轉(zhuǎn)角。根據(jù)第三實施例的多軸骨錨固裝置與先前實施例的區(qū)別在于接收部件4’具有在它的壁中的大致矩形開口 19。開口 19具有在圓周方向上延伸的長側(cè)19a和在軸向上延伸的短側(cè)1%。在它的內(nèi)壁處，接收部件4’具有構(gòu)造成與下述的壓力元件7’配合的兩個相對的平坦部分4c。平坦部分位于開口 19的兩側(cè)。插入件6"具有圓柱形突起15"，其中在相對側(cè)兩個部分被切掉從而保留兩個相對的平坦部段15b。突起15"在圓側(cè)15a處的直徑略小于開口 19在長側(cè)19a處的內(nèi)徑。類似地，壓力元件7’在圓柱形凹口 22’的兩端處在外表面的相對兩側(cè)上具有兩個平坦部分25’。從一個平坦側(cè)25’到相對的平坦側(cè)25’的壓力元件7’的直徑小于開口的長側(cè)19a的長度。由此，能夠?qū)⒉迦爰?"和壓力元件7’通過開口 19插入接收部件中。通過壓力元件7’和插入件6"上的平坦部分，可以減小骨錨固裝置的總體尺寸，特別是接收部件的總體尺寸。在圖21a)至21d)中顯示了骨錨固裝置的組裝。首先，插入件6"通過開口 19插入并且向下移動直到突起15"的下側(cè)處的平坦表面15a支撐在接收部件中的平坦表面13a上。然后，如圖21c)中所示，從接收部件4’的第一端部4a引入骨錨固元件I直到它的頭部3安放在插入件6"的容座18中。其后，通過開口插入壓力元件7’。該模塊化系統(tǒng)允許提供具有用于最大樞轉(zhuǎn)角的各種角度的各種插入件并且使合適的插入件與接收部件組合。由于壓力元件7’具有與接收部件的內(nèi)壁處的平坦部分4c配合的兩個相對的平坦部分25’，因此防止壓力元件7’旋轉(zhuǎn)。根據(jù)修改的第三實施例的多軸骨錨固裝置在圖22和圖23中示出。接收部件4"可以制作得更緊湊。在接收部件4’內(nèi)側(cè)處的平坦部分4c的朝向底端4b的端部和用于插入件6"的支撐表面13a之·間，在兩側(cè)上提供底切部分30。底切部分30允許通過開口 19將插入件6"插入，使得平坦部分15b與接收部件4"的平坦部分4c對準(zhǔn)，然后將插入件向下移動直到它安放在支撐表面13a上。底切部分30構(gòu)造成容納插入件的圓形邊緣15a，使得插入件6"能夠在接收部件中旋轉(zhuǎn)。所述實施例的更多修改是可想到的。例如，對于骨錨固元件，可以使用所有類型的錨固元件，例如螺釘、空心螺釘或釘子。頭部和柄部也可以是彼此可連接的獨(dú)立部件。包括外螺母、外帽、卡口鎖定裝置的其它類型的鎖定裝置是可能的。鎖定裝置也可以是具有鎖定頭部的一個鎖定元件和鎖定桿的另一個鎖定元件的兩部分式鎖定裝置。盡管插入件的界定邊緣借助于長形開口變?yōu)椴粚ΨQ，但是也可以由插入件的傾斜下緣實現(xiàn)允許朝一側(cè)的更大樞轉(zhuǎn)角的不對稱。
權(quán)利要求
1.一種多軸骨錨固裝置，其包括: 骨錨固元件(1)，其具有柄部(2)和頭部(3)，該柄部用于錨固在骨或椎骨中； 接收部件(4、4’)，用于接收待連接到所述骨錨固元件(I)的桿(5)，所述接收部件具有第一端部(4a)和相對的第二端部(4b)、穿過所述兩個端部的中心軸線(C)、用于接收所述桿(5)的通道、在所述第一端部(4a)處的同軸第一腔孔(9)以及在所述第二端部處與所述第一腔孔(9)連通的同軸第二腔孔(12)； 插入件(6、6’、6")，其可以組裝和安裝到所述接收部件(4、4’ )中，所述插入件(6、6’、6")具有用于所述骨錨固元件(I)的頭部的容座(18)，以允許所述頭部相對于所述容座樞轉(zhuǎn)， 其中所述插入件(6、6’、6")突出到所述第二腔孔(12)之外，并且在與所述第一腔孔(9)相對的端部(6b)處具有界定邊緣，所述界定邊緣具有的開口( 17)小于所述頭部以防止所述頭部芽過其中；并且 其中所述界定邊緣被構(gòu)造成允許所述骨錨固元件(I)在所述界定邊緣的第一位置比在所述界定邊緣的另一個位置以更大的角度相對于所述中心軸線(C)樞轉(zhuǎn)；并且 其中所述插入件(6、6’、6")相對于所述接收部件可樞轉(zhuǎn)，并且其中所述接收部件(4、4’)具有大致垂直于所述中心軸線(C)用于支撐 所述插入件(6、6’、6")的第一平坦表面部分(13)，并且所述插入件(6、6’、6 ")具有面對所述第一平坦表面部分(13)的相應(yīng)的第二平坦表面部分(15a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸骨錨固裝置，其中所述第一平坦表面部分(13)圍繞所述中心軸線(C)周向地延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多軸骨錨固裝置，其中所述第二平坦表面部分(15a)圍繞所述中心軸線(C)周向地延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的多軸骨錨固裝置，其中所述第一平坦表面部分(13)包括在從所述接收部件的內(nèi)壁突出到所述第一腔孔(9 )中的環(huán)形突起中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的多軸骨錨固裝置，其中所述第二平坦表面部分(15a)包括在從所述插入件向外突出的環(huán)形突起中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的多軸骨錨固裝置，其中所述插入件(6、6’、6")具有旋轉(zhuǎn)對稱的第一端部分(15、14)和限定不對稱的界定邊緣的第二端部分(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的多軸骨錨固裝置，其中所述插入件具有凹口(17)，所述骨錨固元件的柄部延伸通過所述凹口，并且所述凹口關(guān)于所述中心軸線(C)不對稱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的多軸骨錨固裝置，其中所述接收部件和所述插入件(6、6’、6")的配合平坦表面部分(13、15a)被構(gòu)造成產(chǎn)生它們之間的摩擦力，所述摩擦力將所述插入件保持在相對于所述接收部件的特定旋轉(zhuǎn)位置，其中可以通過施加大于所述摩擦力的力改變所述特定旋轉(zhuǎn)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的多軸骨錨固裝置，其還包括壓力元件(7、7’)，所述壓力元件被構(gòu)造成在所述接收部件中在所述第一腔孔的軸線的方向上移動，并且將壓力施加到所述頭部上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的多軸骨錨固裝置，其還包括用于固定所述桿的固定元件(8 )。
11.一種模塊化多軸骨錨固系統(tǒng)，其包括: 骨錨固元件(1)，其具有柄部(2)和頭部(3)，該柄部用于錨固在骨或椎骨中； 接收部件(4、4’)，用于接收待連接到所述骨錨固元件(I)的桿(5)，所述接收部件具有第一端部(4a)和相對的第二端部(4b)、穿過所述兩個端部的中心軸線(C)、用于接收所述桿(5)的通道、在所述第一端部(4a)處的同軸第一腔孔(9)以及在所述第二端部處與所述第一腔孔(9)連通的同軸第二腔孔(12)； 第一插入件(6)，其可以組裝和安裝到所述接收部件(4、4’)，所述第一插入件(6)突出到所述第二腔孔(12)之外，并且在與所述第一腔孔相對的端部處具有界定邊緣，所述界定邊緣具有的開口(17)小于所述頭部以防止所述頭部穿過其中；并且 其中所述界定邊緣被構(gòu)造成允許骨螺釘在所述界定邊緣的第一位置比在所述界定邊緣的另一個位置以第一更大的角度相對于所述第一腔孔的軸線樞轉(zhuǎn)；以及 第二插入件(6’)，其可以組裝并安裝到所述接收部件(4、4’)，所述第二插入件(6’)突出到所述第二腔孔(12)之外，并且與所述第一腔孔相對的端部處具有界定邊緣，所述界定邊緣具有的開口(17’)小于所述頭部以防止所述頭部穿過其中；并且 其中所述第二插入件的界定邊緣被構(gòu)造成允許骨螺釘在所述第二插入件的界定邊緣的第一位置比在所述第二插入件的界定邊緣的另一個位置以第二更大的角度相對于所述第一腔孔的軸線樞轉(zhuǎn)； 其中所述第一插入件(6)和所述第二插入件(6’ )可以可互換地安裝。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多軸骨錨固系統(tǒng)，其中所述第二插入件(6’)比所述第一插入件(6)更遠(yuǎn)地突出到所述第二腔孔(12 )之外。
全文摘要
提供一種多軸骨錨固裝置，其包括骨錨固元件，其具有柄部和頭部；接收部件，用于接收桿，所述接收部件具有同軸第一腔孔以及連通的同軸第二腔孔；插入件，具有容座以允許所述頭部相對于所述容座樞轉(zhuǎn)，并突出到所述第二腔孔之外并且具有界定邊緣，所述界定邊緣具有的開口小于所述頭部的開口；并且其中所述界定邊緣被構(gòu)造成允許所述骨錨固元件在所述界定邊緣的第一位置比在所述界定邊緣的另一個位置以更大的角度相對于所述中心軸線樞轉(zhuǎn)；并且插入件相對于接收部件可樞轉(zhuǎn)并且其中所述接收部件具有用于支撐所述插入件的第一平坦表面部分并且所述插入件具有面對所述第一平坦表面部分的相應(yīng)的第二平坦表面部分。
文檔編號A61B17/70GK103083078SQ20121041471
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者M·比德爾曼, J·圣地亞哥 申請人:比德爾曼技術(shù)有限責(zé)任兩合公司