專利名稱：多軸骨固定元件的制作方法
多軸骨固定元件 鵬申i青,X， 本申請要求申請日為2007年7月20日的美國臨時(shí)申請No. 60/950， 995，名稱 為"頂部加載的多軸椎弓根螺釘"的權(quán)益，和申請日為2007年11月16日的美國臨時(shí)申請 No. 60/988， 584，名稱為"具有器械接合面的骨螺釘"的權(quán)益。上述申請的全部內(nèi)容通過引 用并入本文。
背景技術(shù)：
由于各種脊柱疾病，經(jīng)常必須用外科手術(shù)校正和穩(wěn)定脊柱曲率，或便于脊柱融合。 已經(jīng)公開了許多用于治療脊柱疾病的系統(tǒng)。 —種方法，包括一對細(xì)長構(gòu)件，通常是脊柱桿，所述脊柱桿縱向地設(shè)置在脊柱的棘 突的兩側(cè)的尾剌上。每個(gè)脊柱桿借助椎弓根螺釘沿脊柱的長度連接至各種椎骨。每個(gè)椎弓 根螺釘可以包括主體，該主體具有U形桿接收槽，用于在該接收槽中接收縱向脊柱桿的一 部分。而且，該主體經(jīng)常和止動(dòng)螺帽相互作用以夾持并固定脊柱桿在桿接收槽內(nèi)的位置。
為了便于脊柱桿插入桿接收槽并且在脊柱桿和椎弓根螺釘?shù)亩ㄎ环矫嫣峁└?的靈活性，椎弓根螺釘已經(jīng)被開發(fā)成其中主體能夠相對于骨錨(通常叫作多軸椎弓根螺 釘)樞轉(zhuǎn)。 可以要求開發(fā)一種椎弓根螺釘，該椎弓根螺釘易于外科醫(yī)生的使用，提供多軸轉(zhuǎn) 動(dòng)并能夠牢固地將脊柱桿安裝至所選擇的椎骨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式涉及是在脊柱固定過程中所使用的多軸骨固定元件。多 軸骨固定元件優(yōu)選包括骨錨，該骨錨具有擴(kuò)大的頭部(例如骨螺釘)、夾頭(例如，插入構(gòu) 件)，主體，該主體具有軸向孔，該軸向孔用于接收夾頭和骨錨的擴(kuò)大的頭部。該主體還具有 桿接收槽和用于螺紋接收止動(dòng)螺帽(例如外螺紋螺釘)的螺紋。多軸骨固定元件優(yōu)選能夠 原位裝配。也就是，多軸骨固定元件優(yōu)選地被構(gòu)造成，在使用中，骨錨可以在被接收到主體 內(nèi)之前而被固定至病人的椎骨。因此，多軸骨固定元件優(yōu)選地使外科醫(yī)生能夠在沒有主體 和夾頭的情況下植入骨錨，以最大化錨定位置周圍的可見度和接觸機(jī)會(huì)。 一旦骨錨被固定 至病人的椎骨，主體就能夠快速安裝到骨錨上。骨錨還可以包括器械接合面，以使外科手術(shù) 儀器可以直接連接至骨錨。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，多軸骨固定元件包括骨錨、主體、夾頭和止動(dòng)螺帽。骨錨 優(yōu)選地包括擴(kuò)大的頭部。該頭部優(yōu)選地包括用于接合第一外科手術(shù)器械的驅(qū)動(dòng)表面和用于 接合第二外科手術(shù)器械的器械接合面。主體優(yōu)選地包括縱軸線、帶有上開口的上端、帶有下 開口的下端、在上開口和下開口之間延伸的具有第一直徑的孔和用于接收脊柱桿的桿接收 槽。桿接收槽具有槽軸線，該槽軸線基本上垂直于縱軸線取向。主體優(yōu)選地還包括鄰近下 開口的下邊緣部。該下邊緣部具有小于第一直徑的第二直徑。夾頭優(yōu)選地包括第一端、第 二端和一個(gè)或多個(gè)狹槽，該狹槽從第二端延伸，其中所述狹槽限定了多個(gè)撓性臂。夾頭優(yōu)選
4地可移動(dòng)地定位在主體的孔內(nèi)，止動(dòng)螺帽優(yōu)選地能可拆卸地與主體接合。止動(dòng)螺帽可從解 鎖位置移動(dòng)到鎖定位置，其中止動(dòng)螺帽從解鎖位置到鎖定位置的移動(dòng)推動(dòng)脊柱桿抵靠該夾 頭并且推動(dòng)撓性臂抵靠下邊緣部，以固定骨錨相對于主體的位置。 在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，多軸骨固定元件包括主體，該主體的大小和構(gòu)型被形成 為快速安裝至所植入的骨錨的頭部上。主體優(yōu)選地包括縱軸線、帶有上開口的上端、帶有下 開口的下端、在上開口和下開口之間延伸的具有第一直徑的孔和桿接收槽，該桿接收槽從 上端朝向下端延伸并定位在槽軸線上，該槽軸線基本上垂直于所述縱軸線取向。所述孔優(yōu) 選地包括下邊緣部和擴(kuò)大直徑部，該下邊緣部接近所述下端而終止，該擴(kuò)大直徑部布置在 該下邊緣部和上端之間并鄰近該下邊緣部。該下邊緣部優(yōu)選地具有第二直徑，而該擴(kuò)大直 徑部具有第三直徑，其中第三直徑優(yōu)選大于第一直徑，第一直徑大于第二直徑。夾頭優(yōu)選包 括第一端、第二端和一個(gè)或多個(gè)狹槽，該狹槽從第二端起延伸，其中所述狹槽限定了多個(gè)撓 性臂。優(yōu)選每一個(gè)撓性臂都具有根端、終端，并且還具有接近所述終端的大致球形的外表 面。撓性臂致使夾頭可擴(kuò)張以接受骨錨的頭部并且可壓縮以相對于夾頭固定骨錨的頭部。 優(yōu)選地，在加載位置該撓性臂被定位成接近擴(kuò)大直徑部；在鎖定位置該撓性臂被定位成撓 性臂的至少一部分外表面接觸下邊緣部。 在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，多軸骨固定元件優(yōu)選包括骨錨、主體、夾頭。骨錨優(yōu)選 包括頭部，其中該頭部包括用于接合第一外科手術(shù)儀器的驅(qū)動(dòng)表面和用于接合第二外科手 術(shù)器械的器械接合面。主體優(yōu)選地包括縱軸線、帶有上開口的上端、帶有下開口的下端、在 上開口和下開口之間延伸的孔和桿接收槽，該桿接收槽從上端朝向下端延伸并定位在槽軸 線上，該槽軸線基本上垂直于所述縱軸線取向。該孔優(yōu)選地還包括下邊緣部和擴(kuò)大直徑部， 該下邊緣部接近所述下端，該大直徑部在該下邊緣部和上端之間并鄰近該下邊緣部。該夾 頭優(yōu)選在主體的孔內(nèi)可移動(dòng)定位。夾頭優(yōu)選包括第一端、第二端和一個(gè)或多個(gè)狹槽，該狹槽 從第二端延伸，其中所述狹槽限定了多個(gè)撓性臂。優(yōu)選地，撓性臂致使夾頭可擴(kuò)張以接受骨 錨的頭部并且可壓縮以相對于夾頭固定骨錨的頭部。夾頭優(yōu)選還包括空腔，該空腔從第二 端起延伸。夾頭的撓性臂在加載位置優(yōu)選定位成與擴(kuò)大直徑部大致豎直對齊，以使骨錨的 頭部能被接收在夾頭中形成的空腔內(nèi)。優(yōu)選地，在鎖定位置至少一部分撓性臂接觸下邊緣 部，以使骨錨的頭部相對于夾頭固定。在鎖定位置，夾頭和主體之間的接觸基本上是線接 觸。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更好地理解前面的發(fā)明內(nèi)容，以及本申請的優(yōu)選實(shí)施方式
的以下詳細(xì)描述。在附圖中示出的多軸骨固定元件的優(yōu)選實(shí)施方式是為說明目的。然而，
應(yīng)當(dāng)理解，本申請并不限于所示出的確切裝置和工具。附圖中
圖1圖示了多軸骨固定元件的優(yōu)選實(shí)施方式的分解示意圖； 圖2A圖示了圖l中示出的多軸骨固定元件的一部分的正視圖，該多軸骨固定元件 安裝在病人的椎骨中； 圖2B圖示了圖l中示出的多軸骨固定元件的該部分的側(cè)視圖，該多軸骨固定元件 安裝在病人的椎骨中； 圖3圖示了沿圖2B中的線3-3剖開的、圖1中示出的多軸骨固定元件的部分截面圖； 圖4A圖示了用于與圖1中示出的多軸骨固定元件連接的骨錨的頭部的放大截面 圖； 圖4B圖示了圖4A中示出的骨錨的頂部俯視圖； 圖5A圖示了用于與圖1中示出的多軸骨固定元件連接的夾頭的正視圖；
圖5B圖示了圖5A中示出的夾頭的側(cè)視圖； 圖5C圖示了沿圖5B中的線5C-5C剖開的、圖5A中示出的夾頭的截面圖； 圖6A圖示了用于與圖1中示出的多軸骨固定元件連接的主體的第一優(yōu)選實(shí)施方
式的正視圖； 圖6B圖示了圖6A中示出的主體的側(cè)視圖； 圖6C圖示了沿圖6B中的線6C-6C剖開的、圖6A中示出的主體的截面圖； 圖6D圖示了沿圖6C中的圓圈6D截取下的、圖6A中示出的主體的下端的放大截
面圖； 圖6E圖示了圖6D中示出的主體的下端和圖1中示出的多軸骨固定元件的夾頭和 骨錨頭部的放大截面圖； 圖6F圖示了圖1中示出的多軸骨固定元件的主體的下端的第二優(yōu)選實(shí)施方式的 放大截面圖； 圖6G圖示了圖6F中示出的主體的下端的放大截面圖； 圖7A圖示了用于與圖1中示出的多軸骨固定元件連接的止動(dòng)螺帽的頂部俯視 圖； 圖7B圖示了沿圖7A的線7B-7B剖開的、圖7A中示出的止動(dòng)螺帽的截面圖；
圖8A圖示了與圖1的多軸骨固定元件的一部分連接的螺釘驅(qū)動(dòng)器和套管的優(yōu)選 實(shí)施方式的側(cè)面示意圖； 圖8B圖示了沿圖8A的線8B-8B剖開的、與圖1的多軸骨固定元件的一部分連接 的螺釘驅(qū)動(dòng)器和套管的截面圖； 圖9A圖示了與圖1的多軸骨固定元件的一部分連接的注射器組件和套管的截面 圖；而且 圖9B圖示了沿圖9A的圓圈9B截取下的、圖9A中示出的注射器組件和套管的放 大截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述中使用的特定術(shù)語僅僅是為了方便目的而非限定。詞語"右"、"左"、 "下"、"上"指示所參照的附圖中的方向。詞語"向內(nèi)"和"向外"分別指的是朝向和遠(yuǎn)離多 軸骨固定元件、所描述的儀器和它們的指定部分的幾何中心的方向。詞語"前面"、"后面"、 "上面"、"下面"以及相關(guān)的詞語和/或短語指示所參照的人體的優(yōu)選位置和取向，而非限 定。所述術(shù)語包括以上列出的詞語、它們的派生詞和相似意思的詞語。 現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的特定示例性實(shí)施方式。通常，這些實(shí)施方式涉及優(yōu) 選的多軸骨固定元件，作為非限定示例的相關(guān)器械，多軸骨固定元件用于脊柱固定，以便于 在桿接收槽中插入縱向脊柱桿，該桿接收槽形成在多軸骨固定元件的主體內(nèi)。本發(fā)明可以具有其它的應(yīng)用或使用，而不應(yīng)當(dāng)限定于所描述和圖示的結(jié)構(gòu)或使用。
參照圖l-7B，優(yōu)選的多軸骨固定元件10包括骨錨20(以骨螺釘示出)、夾頭150、 主體200、和止動(dòng)螺帽300 (以具有外螺紋的定位螺釘示出)。如以下更詳細(xì)地描述的那樣， 多軸骨固定元件10優(yōu)選地能夠原位裝配。也就是，優(yōu)選地，多軸骨固定元件10構(gòu)造成使得 在使用中，骨錨20可以在被接收到主體200內(nèi)之前而被固定至病人的椎骨700。多軸骨固 定元件10優(yōu)選使得外科醫(yī)生能夠在主體200和夾頭150沒有預(yù)先裝配到骨錨20的情況下 植入骨錨20。通過使得外科醫(yī)生僅植入骨錨20，多軸骨固定元件10最大化錨定位置周圍 的可見度和接觸機(jī)會(huì)。 一旦骨錨20被固定至病人的椎骨700，主體200和夾頭150可以快 速安裝至骨錨20。因此，優(yōu)選的多軸骨固定元件10通常是底部負(fù)載裝置，因?yàn)楣清^20通過 下端或底端204進(jìn)入主體200?？蛇x擇地，采用本文所描述的同樣的部件的多軸骨固定元件 IO可以預(yù)裝配后使用或者在做微小的改動(dòng)下被構(gòu)造成頂部加載，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說 是顯而易見的。而且，在將多軸骨固定元件10被布置在鎖定位置之后，通過將夾頭150相 對于主體200布置在加載位置，并從骨錨20上卸下夾頭150和主體200組件組件，而可以 在原位將該組件從骨錨20上快速卸下，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
雖然所描述的多軸骨固定元件10將被描述成以及通常用于脊柱(例如，腰椎、胸 椎或頸椎區(qū)域)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，多軸骨固定元件10可以被用于固定身體 的其它部分，這些部分例如是關(guān)節(jié)、長骨或手、臉、足部、四肢、頭蓋骨等中的骨頭。
如下面將更具體地描述的那樣，若干多軸骨固定元件10可以被用于將縱向脊柱 桿250固定至若干椎骨700。應(yīng)當(dāng)理解的是，脊柱桿250可以包括，但不限于，實(shí)心桿、非實(shí) 心桿、柔性或動(dòng)態(tài)桿等。應(yīng)當(dāng)理解的是，多軸骨固定元件10不限于使用任何特定類型的脊 柱桿250。 參照圖l-4B，骨錨20優(yōu)選為骨螺釘22的形式。然而，可選擇地，骨錨20可以例如 是鉤或諸如夾子、植入物等的其它緊固件。 骨螺釘22優(yōu)選具有擴(kuò)大的、彎曲的頭部24和用于接合病人的椎骨700的外螺紋 軸部26。軸部26的具體特征是可以改變的，這些特征例如包括螺距、軸直徑、軸形狀等等， 并且對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，骨螺釘22并不限于任何特定類型的軸部26。骨 螺釘22可以是中空的或可以不是中空的(見圖9A和9B)。骨螺釘22可以還包括直徑減小 的頸部28，該頸部28位于頭部24和軸部26之間，該頸部提供多軸骨固定元件10的多軸特 性。骨螺釘22還可以是中空的并具有小孔(未示出)使得開口從中空螺釘?shù)闹虚g中空通 道向外延伸以在注射過程中促使流體流出螺釘或在抽取螺釘附近的物質(zhì)的過程中將流體 從螺釘?shù)膫?cè)面吸入中間中空通道。 參照圖3-4B和8A-9B，擴(kuò)大的彎曲的頭部24優(yōu)選具有彎曲的或半球形的形狀以便 于相對于夾頭150的轉(zhuǎn)動(dòng)，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。頭部24還優(yōu)選地包括驅(qū)動(dòng)表面 30，該驅(qū)動(dòng)表面用于接收形成在驅(qū)動(dòng)工具上的相應(yīng)尖端501，該驅(qū)動(dòng)工具例如是用于轉(zhuǎn)動(dòng)骨 螺釘22以與病人的椎骨700接合的螺釘驅(qū)動(dòng)器500 (見圖8A和8B)。驅(qū)動(dòng)表面30可以具有 現(xiàn)在或下文已知的任何形式，這些形式包括，但不限于，外六邊形、星形驅(qū)動(dòng)式樣、Phillips 頭部式樣、用于螺釘驅(qū)動(dòng)器的狹槽、用于相應(yīng)螺紋桿的螺紋等。優(yōu)選地，如圖所示，驅(qū)動(dòng)表面 30包括第一工具接合面或內(nèi)凹部32，但不限于此，還可以包括接合凹形驅(qū)動(dòng)器(未示出) 的外驅(qū)動(dòng)零件。可以選擇驅(qū)動(dòng)表面30或第一工具接合面32的具體形狀以與相應(yīng)驅(qū)動(dòng)工具
7配合。 頭部24可以還包括第二工具接合面或套管接合面40。第二工具接合面40可以是現(xiàn)在或下文已知的任何形式，這些形式包括，但不限于，內(nèi)螺紋或外螺紋，外六邊形，星形驅(qū)動(dòng)式樣，Phillips頭式樣，用于螺釘驅(qū)動(dòng)器的狹槽，凹槽，槽等。然而，優(yōu)選地，第二工具接合面40包括多個(gè)用于可螺紋接合手術(shù)器械的螺紋42，這些器械例如是套管600 (圖8A-9B)、骨擴(kuò)增用儀器、抽吸器械、用于矢狀縫復(fù)位或其它復(fù)位的復(fù)位工具、冠狀縫轉(zhuǎn)動(dòng)工具、軟組織牽開工具、脊柱后凸或脊柱前凸校正工具等。本優(yōu)選實(shí)施方式的第二工具接合面40允許沿著骨錨20的縱向軸線向骨錨20施加力，也可以沿著該軸線或與該軸線成角度地施加力。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，套管600適于至少與螺釘驅(qū)動(dòng)器500和注射組件650聯(lián)合使用。可選擇地，手術(shù)器械可以是現(xiàn)在或下文中與脊柱固定程序結(jié)合使用的任何手術(shù)器械，這些儀器包括，但不限于，壓縮機(jī)、牽引器、最小侵入儀器等。通過將第二工具接合面40并入骨錨20的頭部24，套管600能夠直接接合骨錨20，因此不再需要將套管600接合至多軸骨固定元件10的主體200，并且因而限制了在工作構(gòu)造中套管600、螺釘驅(qū)動(dòng)器500和/或骨錨20之間的形成肘節(jié)，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。此外，優(yōu)選的第二工具接合面40允許通過套管600或與第二工具接合面40配合的其它工具對骨錨20施加力，以操縱骨錨20并可能地控制骨錨20所安裝的骨頭。 參照圖3-4B、8B和9B，第二工具接合面40和第一工具接合面32優(yōu)選形成在從頭部24的頂端暴露的頭部接合面空腔41中。在頭部24的頂端同時(shí)暴露第二工具接合面40和第一工具接合面32允許器械同時(shí)接合第二工具接合面40和第一工具接合面32，以操縱骨錨20。在將夾頭150和主體200安裝至頭部24之前或?qū)A頭150和主體200安裝至頭部24之后，第二工具接合面40和第一工具接合面32可以單獨(dú)地或同時(shí)與器械接合(見圖8B和9B)。 參照圖3和5A-5C，夾頭150優(yōu)選地包括第一端或上端152和第二端或下端154，第一端或上端152的大小和構(gòu)造形成為在脊柱桿250被接收在形成于主體200的桿接收槽208內(nèi)時(shí)接觸脊柱桿250(在圖5A中示意地描述)的至少一部分，第二端或下端154的大小和構(gòu)造形成為接觸骨錨20的頭部24的至少一部分。更優(yōu)選地，夾頭150的上端152包括座160，座160的大小和構(gòu)造形成為在脊柱桿250接收在主體200的桿接收槽208內(nèi)時(shí)接收脊柱桿250的至少一部分。優(yōu)選地，夾頭150的下端154包括用于接收和固定骨錨20的頭部24的內(nèi)部空腔165，如本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的那樣，這使得骨錨20能夠相對于夾頭150并因此相對于主體200在一定角度范圍內(nèi)多軸轉(zhuǎn)動(dòng)。形成在夾頭150中的內(nèi)部空腔165優(yōu)選具有彎曲的或半球形的形狀，以接收骨錨20的彎曲的或半球形的頭部24，使得骨錨20能夠相對于夾頭150以及并因此相對于主體200多軸轉(zhuǎn)動(dòng)。而且，夾頭150的外表面的至少一部分包括彎曲的或球形的凸表面151，該凸表面具有曲率半徑iv以接觸主體200的內(nèi)表面211，優(yōu)選接觸下邊緣部218，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
夾頭150優(yōu)選還包括一個(gè)或多個(gè)狹槽170(示出為多個(gè)槽)，該狹槽從夾頭的下端154延伸，使得夾頭150的至少一部分是(i)可徑向擴(kuò)張以使得骨錨20的頭部24能夠通過下端154插入夾頭150的內(nèi)部空腔165，并且(ii)可徑向壓縮，以根據(jù)施加在其上的徑向力而壓縮或變形鎖在骨錨20的頭部24上。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，狹槽170限定了多個(gè)撓性臂172。優(yōu)選地，每個(gè)撓性臂172都包括根端173和終端174。撓性臂172的外表面優(yōu)選包括夾頭150的彎曲的或球形的凸表面151，以限定與主體200的內(nèi)表面211的線接觸，優(yōu)選地與第一底切218a的線接觸，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。 夾頭150還可以包括形成在夾頭150的外表面上的一個(gè)或多個(gè)凹槽175，該凹槽用于接合形成在主體200的內(nèi)表面211上的凸起或凹痕216a。如下面將更詳細(xì)地描述的那樣，允許夾頭150在軸孔206內(nèi)在加載位置和鎖定位置之間浮動(dòng)，該軸孔形成在主體200內(nèi)。也就是說，夾頭150優(yōu)選在裝配構(gòu)型中在主體200內(nèi)可移動(dòng)地定位。 一個(gè)或多個(gè)凹槽175和凸起或凹痕216a之間的相互作用阻止夾頭150在加載位置時(shí)移出主體200的上端202。 夾頭150還包括孔156，該孔156從上端152延伸至下端154，并在上端152具有上開口，以使得，例如，驅(qū)動(dòng)工具(例如螺釘驅(qū)動(dòng)器500)能夠插入夾頭150并與骨錨20接合，從而骨錨20可以被旋轉(zhuǎn)以接合病人的椎骨700。夾頭150的上端152的上開口也允許通過其同時(shí)插入螺釘驅(qū)動(dòng)器500和第二工具(如套管600)以接合頭部24(圖8B和9B)。
夾頭150還可以包括一個(gè)或多個(gè)臨時(shí)的桿鎖定零件，以使得脊柱桿250可以被臨時(shí)連接至夾頭150，因此相對于主體200連接。臨時(shí)的桿鎖定零件可以是現(xiàn)在或以后所開發(fā)的用于此目的的任何機(jī)構(gòu)。 參照圖5C，夾頭150包括一個(gè)或多個(gè)向內(nèi)突出的凸緣184、186，該凸緣布置在座160的內(nèi)表面161上并接近夾頭150的上端152。凸緣184U86可以通過工具(未示出)接合以在夾頭150和主體200之間施加力以相對于主體200移動(dòng)夾頭150。例如，在夾頭150、主體200和骨錨20位于鎖定位置時(shí)，可以朝向骨錨20相對于夾頭150向下驅(qū)動(dòng)主體
200。 這樣施加力可以在原位將夾頭150從鎖定位置移動(dòng)至加載位置，使得撓性臂172在擴(kuò)大直徑部220內(nèi)向外彎曲以允許頭部24移出空腔165。因此，凸緣184、 186可以用于在夾頭150和主體200鎖定至頭部24后，從骨錨20上拆卸夾頭150和主體200。 參照圖6A-6D和7A-7B，主體200整體上可以描述為圓柱形筒體，其具有縱軸線
201、 上端202、下端204、和軸孔206，上端202具有上開口 203、下端204具有下開口 205、軸孔206基本上與主體200的縱軸線201同軸。軸孔206從上開口 203延伸至下開口 205。軸孔206優(yōu)選在接近上端202處具有第一直徑部A。主體200還包括基本上橫向的桿接收槽208 (示出為頂部負(fù)載U形桿接收槽)，該桿接收槽限定了一對間隔開的臂209、210。間隔開的臂209、210的內(nèi)表面211優(yōu)選包括用于接合止動(dòng)螺帽300的多個(gè)螺紋212?？蛇x擇地，主體200，尤其是間隔開的臂209、210可以具有用于接合止動(dòng)螺帽300的任何安裝接收結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)包括，但不限于，外螺紋、凸輪鎖、象限鎖、夾子等。間隔開的臂209、210的外表面213可以每個(gè)都包括用于接合一個(gè)或多個(gè)手術(shù)器械的凹部214，該手術(shù)器械例如是搖桿鑷子、壓縮機(jī)、牽引器、套管、微創(chuàng)器械等。 參照圖5A-6E，軸孔206優(yōu)選在接近上端202處具有第一直徑部D"軸孔206的內(nèi)表面211優(yōu)選還包括接近軸孔的下端204的下端部218。下端部218限定第二直徑部D2，該第二直徑部包括軸孔206的最小直徑部分。第二直徑部D2優(yōu)選由接近主體200的下端204的第一球形底切218a限定。第一球形底切218a優(yōu)選具有第二曲率半徑r2，該曲率半徑的中心位于主體200的縱軸線201上。第二直徑部D2優(yōu)選小于軸孔206的第一直徑部D15使得夾頭150可以通過上端202插入軸孔206，但基本上阻止夾頭150插入下端204或者阻止夾頭150在插入軸孔206以后從下端204掉出。
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第一球形底切218a優(yōu)選限定為彎曲的或球形的凹表面，以容納夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151。第一球形底切218a和球形的凸表面151優(yōu)選具有不同的曲率半徑，以使在夾頭150定位在接近下端204時(shí)表面151、218之間限定線接觸。第二直徑部D2的大小和構(gòu)造優(yōu)選形成為使骨錨20的擴(kuò)大的頭部24可以穿過主體200的下開口 205，但是在骨錨20的頭部24被接收在夾頭150的內(nèi)部空腔165內(nèi)以后阻止頭部穿過內(nèi)部空腔。
軸孔206的內(nèi)表面211優(yōu)選包括擴(kuò)大部220，該擴(kuò)大部相對于第一直徑部D工朝向下端204定位。擴(kuò)大部220優(yōu)選限定由彎曲的、優(yōu)選為球形的、徑向外凹部分組成的第三直徑03。在軸孔206的擴(kuò)大部220中，第三直徑D3大于軸孔206的第一直徑D^而且，第三直徑D3大于第二直徑D2。在優(yōu)選實(shí)施方式中，第三直徑D3由第二球形底切220a限定。
擴(kuò)大部220優(yōu)選位于上端202和下端部218之間，并且在頭部24裝在夾頭150內(nèi)時(shí)在該擴(kuò)大部中容納撓性臂172的擴(kuò)張，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。擴(kuò)大部220優(yōu)選是彎曲的或球形的凹面形式，該凹面具有第三曲率半徑r3，該曲率半徑限定了作為軸孔206中最大直徑的第三直徑D3。第三曲率半徑r3限定了第二球形底切220a的球形特性。擴(kuò)大部220的大小和構(gòu)造形成為使得在基本上與擴(kuò)大部220的彎曲的或球形的凹面對齊地放置夾頭150時(shí)，允許座160的撓性臂172在主體200的軸孔206內(nèi)徑向擴(kuò)張，以使骨錨20的頭部24能夠通過形成在主體200內(nèi)的下開口 205插入形成在夾頭150中的內(nèi)部空腔165。更優(yōu)選地，擴(kuò)大部220的大小和構(gòu)造形成為使得夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151在頭部24被裝入夾頭150時(shí)不觸碰或接觸主體200的擴(kuò)大部220。也就是說，形成在主體200中的擴(kuò)大部220的大小和構(gòu)造優(yōu)選形成為使得即使當(dāng)撓性臂172徑向擴(kuò)張以接受骨錨20的頭部24時(shí)，在夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151和主體200的擴(kuò)大部220之間也留有間隙。擴(kuò)大部220并不限于由優(yōu)選的第三曲率半徑r3限定的彎曲的或球形的底切組成的結(jié)構(gòu)，還可以構(gòu)造成具有幾乎任何形狀的幾乎任何底切，只要在加載位置允許夾頭150在其中擴(kuò)張以接受頭部24。例如，擴(kuò)大部220可以由內(nèi)表面211上的矩形狹槽或凹槽限定以獲得大于第一和第二直徑A、 D2的第三直徑D3。 在優(yōu)選實(shí)施方式中，第一球形底切218a的第二曲率半徑r2優(yōu)選不同于夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151的外部曲率半徑r5，使得當(dāng)夾頭150鄰近下端部218定位時(shí)在第一球形底切218a和外部凸表面151之間形成線接觸。也就是說，通過提供第一球形底切218a和夾頭150之間的非配合的曲率半徑，在主體200的第一球形底切218a和夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151之間僅形成線接觸。主體200和夾頭150之間的線接觸有效地將撓性臂172的下端夾緊至位于頭部24的最大直徑下面的頭部24的下端上，以將下端154引導(dǎo)至頭部24的最大直徑下面，從而有效地在鎖定位置將骨錨20鎖定至夾頭150。此外，夾頭150和主體200之間的線接觸允許在將夾頭150和主體200在鎖定位置接合之后從主體200上拆卸夾頭150或者在原位從骨錨20上快速拆卸主體200和夾頭150。 參照圖5A-5C、6F和6G，第二直徑D2和第三直徑D3可以由單個(gè)內(nèi)部曲率半徑r4形成，該曲率半徑在軸孔206中底切主體200。單個(gè)內(nèi)部曲率半徑r4優(yōu)選允許夾頭150擴(kuò)張以接受頭部24、夾頭150從上端202而非下端204插入軸孔206以及當(dāng)夾頭150處于與下端部218面接合時(shí)，在夾頭的外部彎曲的或球形的凸表面151和下端部218之間形成線接觸。在此構(gòu)造中，第二直徑部D2小于第一直徑部Dl，第一直徑部Dl小于第三直徑部D3。
參照圖1-3和5A-6C，主體200和夾頭150還優(yōu)選包括夾頭保持零件50，使得一旦夾頭150被插入到形成于主體200內(nèi)的軸孔206后，如果必要的話，可以接合夾頭保持零件50，夾頭保持零件50阻止夾頭150通過形成在主體200內(nèi)的上開口 203退回，但允許夾頭150相對于主體200在一定程度上豎直平移或浮動(dòng)。也就是說， 一旦被插入到主體200的軸孔206內(nèi)，夾頭150的大小和構(gòu)造形成為使夾頭能夠在軸孔206內(nèi)在加載位置和鎖定位置之間浮動(dòng)或移動(dòng)。夾頭保持零件50優(yōu)選阻止夾頭150從主體200的上開口 203移出。優(yōu)選地，夾頭保持零件50在凹槽175的下邊緣與凹痕216a開始接觸時(shí)允許撓性臂172在加載位置與擴(kuò)大部220對齊。此外，在頭部24鎖定在夾頭150之前，夾頭150優(yōu)選地能夠在加載位置和鎖定位置之間浮動(dòng)。特別地，夾頭150可以在加載位置和鎖定位置之間浮動(dòng)，其中在加載位置凹痕216a與凹槽175的下邊緣接觸，在鎖定位置外部彎曲的或球形的凸表面151與下端部218線接觸。夾頭保持零件50優(yōu)選地限制夾頭150相對于主體200的轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榘己?16a在凹槽175內(nèi)滑動(dòng)，使得形成在夾頭150內(nèi)的座160與形成在主體200內(nèi)的桿接收槽208對齊。然而，夾頭保持零件50并不限于限定夾頭150相對于主體200的轉(zhuǎn)動(dòng)，而且可以被構(gòu)造成允許夾頭150相對于主體200作無限制轉(zhuǎn)動(dòng)，這通過以下實(shí)現(xiàn)去除夾頭150的凹槽175并在凹槽175的底端形成圍繞夾頭150的支架(未示出)，使得凹痕216a接合該支架以限制夾頭150從主體200的上端202移出，但在裝配構(gòu)造中允許夾頭150相對于主體200作無限制轉(zhuǎn)動(dòng)。 夾頭保持零件50可以是現(xiàn)在或以后已知的用于上述目的的任何零件，這些零件包括，但不限于，例如形成在夾頭150上的向內(nèi)突出的肩部或棘爪，肩部或棘爪用于接合形成在主體200的內(nèi)表面211上的相應(yīng)的缺口。在優(yōu)選實(shí)施方式中，主體200包括一個(gè)或多個(gè)形成在主體中的局部通道216，使得一旦夾頭150被接收到主體200的軸孔206內(nèi)，就可以向形成于主體200內(nèi)的局部通道216施加力，使局部通道216的剩余部分217變形成在主體200的內(nèi)表面211上的凸起或凹痕216a。也就是說，一旦夾頭150被接收到主體200的軸孔206內(nèi)，可以向形成在主體200內(nèi)的局部通道216施加外力，使局部通道216變形形成從間隔開的臂209、210的內(nèi)表面211其向內(nèi)延伸并進(jìn)入形成在主體200內(nèi)的軸孔206的凸起或凹痕216a。凸起或凹痕216a的大小和構(gòu)造優(yōu)選形成為與形成在夾頭150的外表面中的縱向凹槽175相互作用，使得夾頭150能夠至少沿縱軸線201相對于主體200運(yùn)動(dòng)，但是阻止夾頭150通過形成在主體200內(nèi)的上開口 203向后移動(dòng)。還優(yōu)選不完全地阻止夾頭150相對于主體200的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選通過凸起或凹痕216a與凹槽175的底面和/或側(cè)面的接觸阻止夾頭150相對于主體200朝向上端202的運(yùn)動(dòng)。限制夾頭150相對于主體200的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)允許桿接收槽208和座160的對齊以接收脊柱桿250，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。 在使用中，在加載位置優(yōu)選將夾頭150基本上與擴(kuò)大部220的彎曲的或球形的凹面對齊地定位，使夾頭150的撓性臂172能夠在主體200的軸孔206中徑向擴(kuò)張，以使得骨錨20的頭部24能夠通過形成在主體200中的下開口 205插入形成在夾頭150中的內(nèi)部空腔165內(nèi)。形成在主體200中的擴(kuò)大部220的大小和構(gòu)造優(yōu)選形成為使得即使在撓性臂172徑向擴(kuò)張以接受骨錨20的頭部24時(shí)，在夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151和主體200的擴(kuò)大部220之間也留有間隙。此后，使夾頭150與下端部218的第一球形底切218a基本對齊并接合的移動(dòng)導(dǎo)致向撓性臂172施加徑向向內(nèi)的力，該移動(dòng)又導(dǎo)致?lián)闲员?72壓在骨錨20的頭部24上，借此固定骨錨20相對于夾頭150并因此相對于主體200的位置。下端部218和夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151具有不匹配的曲率半徑r2、 r4、r5，使得在這些部件間僅形成線接觸。 在頭部24通過下開口 205插入軸孔206內(nèi)時(shí)，骨錨20的頭部24以及凹痕216a與凹槽175之間的相互作用優(yōu)選地移動(dòng)夾頭150至與擴(kuò)大部220對齊。而且，優(yōu)選地通過接合止動(dòng)螺帽300將夾頭150移動(dòng)至與下邊緣部218對齊并接合，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。 參照圖7A和7B，止動(dòng)螺帽300優(yōu)選為具有外螺紋的定位螺釘302，其用于可螺接地接合形成在主體200的內(nèi)表面211上的螺紋212。具有外螺紋的定位螺釘302在脊柱桿250插入主體200時(shí)通常提供彈性，以使在止動(dòng)螺帽300接合之前脊柱桿250不必完全還原或安置在主體200內(nèi)。采用具有外螺紋的定位螺釘302還使定位螺釘302能夠在相對于主體200擰緊止動(dòng)螺帽的過程中還原脊柱桿250。止動(dòng)螺帽300可以是現(xiàn)在或以后開發(fā)的用于此目的的任何止動(dòng)螺帽，這些止動(dòng)螺帽包括，但不限于，外螺紋帽、四分之一轉(zhuǎn)或部分轉(zhuǎn)的止動(dòng)螺帽、拼合定位螺釘?shù)取?如圖所示，具有外螺紋的定位螺釘302優(yōu)選包括驅(qū)動(dòng)面304，該驅(qū)動(dòng)面用于接合相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)工具以將定位螺釘302固定(如螺接)在主體200上。驅(qū)動(dòng)面304可以是現(xiàn)在或以后開發(fā)的用于此目的的任何形式，這些形式包括，但不限于，外六邊形、星形驅(qū)動(dòng)式樣、Phillips頭部式樣、用于螺釘驅(qū)動(dòng)器的狹槽、用于相應(yīng)螺桿的螺紋等。驅(qū)動(dòng)面304優(yōu)選包括內(nèi)凹部。內(nèi)凹部的具體形狀可以選擇為與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)工具協(xié)作。驅(qū)動(dòng)面304也可以被構(gòu)造成包括第一和第二工具接合面40，如上所述。 具有外螺紋的定位螺釘302優(yōu)選還包括可操作地連接至該定位螺釘?shù)陌安?10。鞍部310包括形成在該鞍部中的橫向凹部312，該橫向凹部用于接觸脊柱桿250的至少一部分。橫向凹部312的桿接觸面可以包括增加粗糙度的表面加工(未示出)，該表面加工例如是壓花、噴丸、開槽、或其它增加表面粗糙度和提高桿穿過強(qiáng)度的斑紋漆。
鞍部310可以通過現(xiàn)在或以后開發(fā)的用于該目的的任何方式連接至定位螺釘302，這些方式包括，但不限于，粘結(jié)、機(jī)械緊固等。定位螺釘302優(yōu)選包括用于接收柄316的孔306，柄形成在鞍部310的頂面311上。在使用中，鞍部310優(yōu)選連接至定位螺釘302，但是能夠相對于定位螺釘302自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得在相對于主體200轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺釘302的同時(shí)鞍部310能夠自對齊脊柱桿250。 在一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施方式中，形成在具有外螺紋的定位螺釘302上的螺紋可以采用相對于主體200的縱軸線201成角度地形成的傾斜的負(fù)載面。負(fù)載面可以匯聚以使螺紋的頂面和螺紋的底面匯聚。所述角度可以是約5度，但是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的，螺紋可以采用現(xiàn)在或以后已知的用于此目的的任何其它形式，這些形式包括，陰負(fù)載螺紋、正交螺紋面、鋸齒螺紋等。 參照圖l-7B，多軸骨固定元件IO優(yōu)選成套地提供給使用者，每套至少包括(1)骨錨，(2)止動(dòng)螺帽，和(3)預(yù)裝配的夾頭/主體子組件。優(yōu)選地通過將夾頭150通過形成在主體200內(nèi)的上開口 203插入形成在主體200內(nèi)的軸孔206來裝配預(yù)裝配的夾頭/主體子組件。如果撓性臂172的最大直徑大于第一直徑Dl，那么在夾頭150插入軸孔206時(shí)撓性臂172可以向內(nèi)變形。即使在接合夾頭保持零件50之前，這樣的構(gòu)造通常就使得夾頭150
12被保持在軸孔206內(nèi)。 一旦夾頭150在軸孔206內(nèi)被定位成使得撓性臂172鄰近擴(kuò)大部 220定位，就向形成在主體200內(nèi)的局部通道216的末端施加力，以形成凸起或凹痕216a， 該凸起或凹痕延伸入主體200的軸孔206。凸起或凹痕216a定位在形成于夾頭150中的縱 向凹槽175內(nèi)，以使夾頭150在軸孔206內(nèi)相對于主體200能自由地豎直平移或浮動(dòng)，但基 本上阻止夾頭通過形成在主體200內(nèi)的上開口 203向上穿過并限制夾頭相對于主體200的 轉(zhuǎn)動(dòng)。 每套多軸骨固定元件優(yōu)選托運(yùn)至使用者以用于脊柱外科手術(shù)。在外科手術(shù)中，外 科醫(yī)生優(yōu)選確定需要進(jìn)行外科手術(shù)的脊柱的水平，進(jìn)行切開以暴露所選擇的區(qū)域并將骨錨 20植入期望的椎骨700內(nèi)。優(yōu)選通過促使頭部24穿過下開口 205將主體/夾頭子組件安 裝至骨錨20。因此，夾頭/主體子組件可以在原位與骨錨20的頭部24接合。特別地，在頭 部24移入下開口 205時(shí)，促使夾頭150進(jìn)入加載位置，在加載位置中縱向凹槽175的下端 接觸凹痕216a。在加載位置中，夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151基本上與形成 在主體200的軸孔206中的擴(kuò)大部220的擴(kuò)大的彎曲的或球形的凹面豎直對齊。對齊擴(kuò)大 部220和夾頭150使夾頭150能夠徑向或向外擴(kuò)張，以使骨錨20的頭部24能夠接收在形 成于夾頭150中的空腔165內(nèi)。 —旦頭部24定位在空腔165內(nèi)，骨錨20的頭部24和夾頭150優(yōu)選都被約束在主 體200內(nèi)。在本構(gòu)造中，骨錨20優(yōu)選能夠相對于夾頭150和主體200多軸轉(zhuǎn)動(dòng)。脊柱桿250 插入到形成在主體200中的桿接收槽208內(nèi)并位于座160的內(nèi)表面161上。脊柱桿250優(yōu) 選通過與座160的內(nèi)表面161面接合而定位。定位螺釘302優(yōu)選螺紋接合形成在主體200 內(nèi)的螺紋212，以朝向下端204驅(qū)動(dòng)脊柱桿250和夾頭150。 定位螺釘302的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致定位螺釘300的底面，優(yōu)選為鞍部310，接觸脊柱桿250 的頂面，這又導(dǎo)致脊柱桿250和夾頭150相對于主體200向下移動(dòng)。夾頭150相對于主體 200的向下移動(dòng)導(dǎo)致在夾頭150的外部彎曲的或球形的凸表面151和下端部218的第一球 形底切218a之間形成線接觸。額外的定位螺釘300的擰緊以及脊柱桿250和夾頭150的 向下移動(dòng)導(dǎo)致向撓性臂172施加方向向內(nèi)的壓縮力，使得撓性臂172在其終端174處關(guān)于 根端173向內(nèi)朝向頭部24樞轉(zhuǎn)。在鎖定位置，撓性臂172接合骨錨20的頭部24，從而固定 骨錨20相對于夾頭150和主體200的位置。特別地，夾頭150的撓性臂172徑向壓在骨錨 20的頭部24上，這固定了骨錨20相對于主體200的位置。夾頭150和主體200之間的鄰 近終端174的線接觸將撓性臂172上的徑向向內(nèi)的力導(dǎo)引至優(yōu)選在頭部24的最大直徑以 下的位置，以在鎖定位置有效地促使終端174位于頭部24的彎曲的外表面以下。而且，在 鎖定位置脊柱桿250夾在定位螺釘302和夾頭150之間，借此固定脊柱桿250相對于主體 200和骨錨20的位置。 參照圖3和5A-6E，在骨固定元件10接合在鎖定構(gòu)造中以后，夾頭150和主體200 可以在原位從骨錨20上快速卸下。特別地，可以從主體200上卸下定位螺釘300，從而可 以從桿接收槽208和座160中抽出脊柱桿250。工具(未示出)接合凸緣184、 186和主體 200并在夾頭150和主體200之間施加力以使主體200朝向骨錨20向下移動(dòng)。主體200和 夾頭150之間的線接觸被釋放，并且夾頭150被迫使進(jìn)入加載位置。在加載位置中，撓性臂 172在擴(kuò)大部220內(nèi)向外變形以允許主體200和夾頭150從骨錨20的頭部24快速卸下。 此時(shí)夾頭150和主體200可以快速回到骨錨20上。
參照圖4A， 4B和8A-9B，骨錨20的頭部24優(yōu)選包括驅(qū)動(dòng)面30，該驅(qū)動(dòng)面的形式是 內(nèi)部驅(qū)動(dòng)凹部或第一工具接合面32和第二工具接合面40。第二工具接合面40優(yōu)選包括用 于可螺紋接合套管600的多個(gè)螺紋42。套管600優(yōu)選適用于現(xiàn)在或以后已知的各種手術(shù)器 械，這些儀器包括，但不限于，螺釘驅(qū)動(dòng)器500、諸如注射組件650的流體輸送設(shè)備、壓縮機(jī)、 牽引器、微創(chuàng)器械等。通過將第二工具接合面40結(jié)合至骨錨20的頭部24，手術(shù)器械能夠直 接接合骨錨20，因此不再需要手術(shù)器械和/或套管600接合多軸骨固定元件10的主體200 或夾頭150。而且， 一旦套管600與第二工具接合面40接合，就限制了通過套管600內(nèi)孔 插入的螺釘驅(qū)動(dòng)器500或其它儀器與骨錨20之間形成肘節(jié)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，利用套管 600將螺釘驅(qū)動(dòng)器500引入第一工具接合面32以限制螺釘驅(qū)動(dòng)器500和骨錨20之間形成 肘節(jié)。本文中描述第二工具接合面40為與套管600相互作用或接合套管600，但并不限于 此，第二工具接合面40可以構(gòu)造成與幾乎任何工具或儀器相互作用或接合，該工具或儀器 優(yōu)選用于確實(shí)地接合頭部24并向骨錨20施加力以操縱骨錨20、安裝到骨錨20的椎骨700 或安裝到骨錨20任何其它結(jié)構(gòu)。 為了便于多軸骨固定元件10的植入和執(zhí)行，例如，外科手術(shù)過程中的一個(gè)或多個(gè) 步驟，有利的是限制或去除多軸骨固定元件10和與多軸骨固定元件10—起使用的任何手 術(shù)器械之間"形成肘節(jié)"。通過將第二工具接合面40結(jié)合到骨錨20的頭部24中，套管600 和，間接地，手術(shù)器械(例如螺釘驅(qū)動(dòng)器500)直接連接至骨錨20。套管600包括帶螺紋的 遠(yuǎn)端部602，該遠(yuǎn)端部602用于可螺紋接合第二工具接合面40的螺紋42。以這種方式，套 管600直接連接并固定至骨錨20。通過這種接合，限制在套管600和骨錨20之間形成肘 節(jié)。而且，在套管600中的孔的內(nèi)表面和螺釘驅(qū)動(dòng)器500或其它儀器之間具有緊密公差顯 著地限制了在螺釘驅(qū)動(dòng)器500或其它儀器與骨錨20之間形成肘節(jié)。 在外科手術(shù)過程中，套管600和骨錨20的直接連接便于多軸骨固定元件10的多 軸鎖定機(jī)構(gòu)(夾頭150和主體200)的保護(hù)并且提供更穩(wěn)定的牽引，因?yàn)槭┘又撂坠?00的 力通過第二工具接合面40都被直接傳遞至骨錨20并進(jìn)入椎骨700，這與通過這些元件以及 夾頭150和/或主體200作用相反，通過這些元件以及夾頭150和/或主體200作用可能 使一些力扭曲并導(dǎo)致形成肘節(jié)。而且，在與骨錨20的接合中諸如螺釘驅(qū)動(dòng)器500或注射組 件650的器械可以被牢固地定位以用螺釘驅(qū)動(dòng)器500驅(qū)動(dòng)骨錨20、將骨接合劑或其它流體 注入并穿過骨錨20或者在不通過主體200和/或夾頭150進(jìn)行操作的情況下，用骨錨20 以其它方式實(shí)施治療。 第二工具接合面40優(yōu)選不阻礙對驅(qū)動(dòng)凹部32的接觸，因?yàn)榈诙ぞ呓雍厦?0優(yōu) 選定位在驅(qū)動(dòng)凹部32的上方且徑向向外。然而，第二工具接合面40并不限于相對于驅(qū)動(dòng)凹 部或第一工具接合面32定位在上方且徑向向外，而且可以相對于第一工具接合面32定位 在下方且徑向向內(nèi)，只要工具或儀器能夠同時(shí)接合第一工具接合面32和第二工具接合面 40。特別地，第二工具接合面40可以包括骨錨20中的螺紋凹部，該螺紋凹部具有更小的直 徑并定位在第一工具接合面32以下。而且，最好如圖9A和9B中所示，套管600優(yōu)選包括 縱向孔，以使例如螺釘驅(qū)動(dòng)器500可以接合形成在骨錨20的頭部24中的驅(qū)動(dòng)凹部32。以 這種方式，套管600通過第二工具接合面40接合骨錨20，而螺釘驅(qū)動(dòng)器500同時(shí)接合驅(qū)動(dòng) 凹部32。 參照圖8A和8B，套管600優(yōu)選與滑動(dòng)套管800聯(lián)合，該滑動(dòng)套管在工作構(gòu)造中包
14圍套管600。套管600和螺釘驅(qū)動(dòng)器500能夠相對于滑動(dòng)套管800轉(zhuǎn)動(dòng)以使外科醫(yī)生在轉(zhuǎn) 動(dòng)螺釘驅(qū)動(dòng)器500的遠(yuǎn)端上的把手502以將骨錨20擰入或擰出椎骨700的同時(shí)可以抓住 滑動(dòng)套管800。當(dāng)外科醫(yī)生轉(zhuǎn)動(dòng)把手502時(shí)，套管600、螺釘驅(qū)動(dòng)器500和骨錨20各自都相 對于滑動(dòng)套管800轉(zhuǎn)動(dòng)。 在骨錨驅(qū)動(dòng)位置中(圖8B)，套管600上的外螺紋602全部螺入第二工具接合面 40的螺紋42，借此限制在套管600和骨錨20之間形成任何肘節(jié)。在骨錨驅(qū)動(dòng)位置中，螺釘 驅(qū)動(dòng)器500的頂部501也全部與骨錨20的驅(qū)動(dòng)凹部32接合。在外科醫(yī)生完成利用螺釘驅(qū) 動(dòng)器500對骨錨20的操縱時(shí)，螺釘驅(qū)動(dòng)器500可以從套管600中取出并且通過套管600利 用其它的器械以接觸骨錨20。 參照圖9A和9B，可以通過套管600利用注射組件650將骨接合劑或其它可流動(dòng)材 料注入中空的骨錨20'。 一旦中空的骨錨20'安裝在椎骨700中且套管600安裝在中空的 骨錨20'上，注射組件650的插管652就被插入套管600。插管652在近端與注射器654結(jié) 合并且包括在遠(yuǎn)端處的鈍尖656。插管652優(yōu)選包括在接近近端處的接合機(jī)構(gòu)656，以接合 套管600的近端，從而將插管652固定至套管600。而且，接合機(jī)構(gòu)656優(yōu)選迫使插管652 的鈍尖656與位于第一工具接合面32的底部的架子32a接合，使得插管652的流動(dòng)通道34 與插管的流動(dòng)通道652a連通并且在鈍尖656和架子32a之間形成密封。在優(yōu)選的實(shí)施方 式中，接合機(jī)構(gòu)656包括螺紋接頭，該螺紋接頭可以擰緊以相對于套管600固定插管652并 且牢固地將鈍尖656密封至支架32a，借此基本上阻止骨接合劑或其它可流動(dòng)流體泄漏入 第一工具接合面32。骨接合劑優(yōu)選通過注射組件650注入流動(dòng)通道652a并進(jìn)入椎骨700 以牢固地將中空的骨錨20'安裝至椎骨700，特別是在基本上薄弱的、易碎的和/或骨質(zhì)疏 松的骨頭中。中空的骨錨20'也可以具有小孔以將骨接合劑朝向中空的骨錨20'的側(cè)面注 射或者基本上定向地分配骨接合劑或其它流體。而且，還可以利用中空的骨錨20'從椎骨 700或與中空的骨錨20'接合的其它骨頭中抽取材料，例如通過在流動(dòng)通道652a內(nèi)建立真 空來將所述材料吸入流動(dòng)通道652a。例如，可以利用中空的骨錨20'從骨頭中抽取骨髓。 而且，可以利用中空的骨錨20'來輔助骨移植物的延伸，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易 見的。 應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然本文中描述的骨錨20優(yōu)選包括第二工具接合面40，但第二工 具接合面40是可選擇的。而且，應(yīng)當(dāng)理解的是，包括第二工具接合面40的骨錨20可以用 于任何其它類型的骨螺釘應(yīng)用(這些應(yīng)用例如是長骨固定、骨折固定)或用于固定骨板、椎 骨間隔物、牙齒植入物等。 多軸骨固定元件10包括骨錨20、夾頭150、主體200和止動(dòng)螺帽300，多軸骨固定 元件10可以用現(xiàn)在或以后已知的任何生物相容材料制造，這些材料包括，但不限于，諸如 鈦、鈦合金、不銹鋼、鎳鈦合金等的金屬。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，可以成組或成套地提供本文描述的任何部件或全
部部件，以使外科醫(yī)生可以選擇各種部件組合以執(zhí)行固定過程并建立固定系統(tǒng)，該系統(tǒng)依
病人的具體需要/解剖而特別構(gòu)造。應(yīng)當(dāng)注意的是，在一組或一套中可以每個(gè)部件都提供
一個(gè)或多個(gè)。在一些套或組中，可以提供具有不同形狀和/或大小的同樣設(shè)備。 雖然前面的描述和附圖描繪了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所
附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種添加、改變、組
15合和/或替換。特別地，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不背離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情 況下，本發(fā)明可以以其它具體形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，并采用其它元件、材料和部件實(shí)現(xiàn)。本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的原則的情況下，在使用本發(fā)明時(shí)可以對結(jié)構(gòu)、布 置、比例、材料和部件進(jìn)行許多改變或者以特別適合于具體環(huán)境和手術(shù)要求的其它方式應(yīng) 用本發(fā)明。此外，本文中所描述的特征可以單獨(dú)使用或與其它特征結(jié)合使用。因此，本文所 公開的實(shí)施方式無論從哪方面看都是說明性的而非限定性的，本發(fā)明的范圍由附上的權(quán)利 要求指定并不限制于之前的描述。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的一般發(fā)明概念的情況下，可以對以 上所描述的實(shí)施方式進(jìn)行改變。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于所公開的具體實(shí)施方式
， 而是如附上的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明意在覆蓋本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有改變。
權(quán)利要求
一種用于連接縱向脊柱桿和椎骨的多軸骨固定元件，該骨頭固定元件包括骨錨，其包括擴(kuò)大的、彎曲的頭部，其中該頭部包括用于接合第一手術(shù)器械的第一工具接合面和用于接合第二手術(shù)器械的第二工具接合面，所述第一工具接合面和第二工具接合面定位在頭部接合面空腔內(nèi)；主體，其用于相互連接所述骨錨和所述縱向脊柱桿，該主體具有縱軸線，帶上開口的上端，帶下開口的下端，基本上在所述上開口和下開口之間延伸的具有第一直徑D1的孔，位于所述上端用于接收脊柱桿的桿接收槽，所述桿接收槽具有槽軸線，所述槽軸線基本上垂直于所述縱軸線取向，所述主體還包括鄰近所述下開口的下邊緣部，所述下邊緣部限定了小于第一直徑D1的第二直徑D2；夾頭，其包括第一端、第二端和一個(gè)或多個(gè)從所述第二端延伸的狹槽，所述狹槽限定多個(gè)撓性臂，所述夾頭在所述主體的所述孔內(nèi)可移動(dòng)定位；和止動(dòng)螺帽，其與所述主體可拆卸地接合，所述止動(dòng)螺帽可從解鎖位置移動(dòng)到鎖定位置，其中所述止動(dòng)螺帽從所述解鎖位置至所述鎖定位置的移動(dòng)迫使所述脊柱桿抵靠所述夾頭并且使所述撓性臂抵靠所述下邊緣部以固定所述骨錨相對于所述主體的位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的多軸骨固定元件，其中所述驅(qū)動(dòng)凹部包括驅(qū)動(dòng)面，所述驅(qū)動(dòng)面 是形成在所述骨錨的頭部內(nèi)的內(nèi)表面，其用于接收形成在所述第一手術(shù)器械上的外尖端； 所述第二工具接合面是形成在所述頭部上的多個(gè)螺紋，其用于可螺紋接合所述第二手術(shù)器 械的一部分。
3. 如權(quán)利要求1所述的多軸骨固定元件，其中所述第二工具接合面位于所述第一工具 接合面的近端，以使所述第二工具接合面不阻礙通向所述第一工具接合面。
4. 如權(quán)利要求1所述的多軸骨固定元件，其中所述第二手術(shù)器械選自壓縮機(jī)、牽引器、 螺絲刀、套管、微創(chuàng)器械、骨擴(kuò)增工具、抽吸工具、復(fù)位工具、冠狀縫轉(zhuǎn)動(dòng)工具、組織牽開器和 脊柱后凸或脊柱前凸矯正工具中的一個(gè)。
5. 如權(quán)利要求1所述的多軸骨固定元件，其中所述主體還包括擴(kuò)大直徑部，所述擴(kuò)大 直徑部位于所述下邊緣部和所述上端之間，所述擴(kuò)大直徑部限定第三直徑D3，所述第三直 徑D3大于所述第一直徑Dl和第二直徑D2。
6. 如權(quán)利要求5所述的多軸骨固定元件，其中所述下邊緣部和所述擴(kuò)大直徑部每個(gè)都 具有球形凹面。
7. 如權(quán)利要求6所述的多軸骨固定元件，其中所述夾頭在所述主體的孔內(nèi)能夠在加載 位置和鎖定位置之間移動(dòng)定位；在加載位置，所述夾頭基本上與所述擴(kuò)大直徑部對齊以使 所述夾頭的撓性臂能徑向擴(kuò)張以接收所述骨錨的頭部，在鎖定位置，所述夾頭被移動(dòng)至與 所述下邊緣部接觸以使所述撓性臂壓在所述骨錨的頭部上以固定所述骨錨相對于所述夾 頭的位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的多軸骨固定元件，其中第一球形底切具有第一曲率半徑rl，所 述撓性臂具有球形外表面，該球形外表面具有曲率半徑r2，其中rl不同于r2。
9. 如權(quán)利要求1所述的多軸骨固定元件，其中所述夾頭包括在外表面上的一對縱向凹 槽，且所述主體包括一對凹痕，該凹痕在裝配構(gòu)造中延伸到所述孔內(nèi)且延伸到所述縱向凹 槽內(nèi)。
10. —種主體組件，其用于卡扣在植入骨錨的頭部上并用于相互連接所述骨錨和細(xì)長的脊柱桿，所述主體組件包括主體，其包括縱軸線，帶上開口的上端，帶下開口的下端，基本上在所述上開口和下開 口之間沿著縱軸線延伸的孔，所述孔在接近所述上開口處具有第一直徑D1且所述孔還具 有從所述上端向所述下端延伸的桿接收槽，所述桿接收槽定位在槽軸線上，所述槽軸線基 本上垂直于所述縱軸線取向，所述孔包括下邊緣部和擴(kuò)大直徑部，所述下邊緣部具有終止 于所述下端附近的第一球形底切，所述擴(kuò)大直徑部具有鄰近所述第一球形底切設(shè)置并朝向所述上端的第二球形底切，所述下邊緣部具有第二直徑D2，所述擴(kuò)大直徑部具有第三直徑 D3，所述第三直徑D3大于所述第一直徑D1，所述第一直徑D1大于所述第二直徑D2 ;禾口夾頭，其包括第一端、第二端和從所述第二端延伸的至少兩個(gè)狹槽，所述至少兩個(gè)槽限 定了多個(gè)撓性臂，所述夾頭在所述主體的孔內(nèi)能移動(dòng)定位，其中所述撓性臂每個(gè)具有根端、 終端和接近所述終端的外部彎曲凸表面，所述撓性臂致使所述夾頭可擴(kuò)張以接受所述骨錨 的頭部以及可壓縮以相對于所述夾頭固定所述骨錨的頭部，其中所述撓性臂在加載位置定 位在所述擴(kuò)大直徑部附近，而在鎖定位置所述撓性臂的外部彎曲凸表面的至少一部分與所 述第一底切的至少一部分線接觸。
11. 如權(quán)利要求10所述的主體組件，還包括夾頭保持零件，其延伸入所述上端和所述 第二底切之間的所述孔，以阻止在裝配構(gòu)造中所述夾頭通過所述上開口。
12. 如權(quán)利要求11所述的主體組件，其中在加載位置所述夾頭保持零件接觸所述夾頭 中的凹槽的底端，以使所述撓性臂與所述第二球形底切對齊。
13. 如權(quán)利要求11所述的主體組件，其中所述主體包括一個(gè)或多個(gè)形成在所述主體中 的局部通道，以使一旦所述夾頭被容納在所述主體的所述孔內(nèi)，就向所述一個(gè)或多個(gè)局部 通道施加力，借此將所述一個(gè)或多個(gè)局部通道變形成延伸入所述主體的所述孔內(nèi)的一個(gè)或 多個(gè)凹痕，所述一個(gè)或多個(gè)凹痕包括所述夾頭保持零件。
14. 如權(quán)利要求13所述的主體組件，其中所述一個(gè)或多個(gè)凹痕與所述夾頭相互作用， 以阻止所述夾頭向后移動(dòng)通過形成在所述主體內(nèi)的所述上開口。
15. —種用于連接縱向脊柱桿和椎骨的多軸骨固定元件，所述骨頭固定元件包括 骨錨，其包括頭部，其中所述頭部包括用于接合第一手術(shù)器械的第一工具接合面和用于接合第二手術(shù)器械的第二工具接合面，所述第一工具接合面和第二工具接合面定位在頭 部接合面空腔內(nèi)；主體，其具有縱軸線，帶上開口的上端，帶下開口的下端，在所述上開口和下開口之間 沿縱軸線延伸的孔，和從所述上端朝向所述下端延伸的桿接收槽，該桿接收槽定位在槽軸 線上，該槽軸線基本上垂直于所述縱軸線取向，所述孔包括下邊緣部和擴(kuò)大直徑部，所述下 邊緣部具有接近所述下端的大致球形直徑部，所述擴(kuò)大直徑部具有鄰近所述下邊緣部并位 于所述下邊緣部和所述上端之間的大致球形直徑部；禾口夾頭，其可移動(dòng)地定位在所述主體的孔內(nèi)，所述夾頭包括第一端、第二端和從所述第二 端延伸的至少兩個(gè)狹槽，所述至少兩個(gè)狹槽限定了多個(gè)撓性臂，所述撓性臂致使所述夾頭可 擴(kuò)張以接受所述骨錨的頭部以及可壓縮以相對于所述夾頭固定所述骨錨的頭部，所述夾頭還 包括從所述第二端延伸的空腔，其中在加載位置所述夾頭的所述撓性臂與所述擴(kuò)大直徑部對 齊地定位，以使所述骨錨的頭部能夠被接收在形成在所述夾頭中的所述空腔內(nèi)，其中在鎖定 位置所述撓性臂的至少一部分接觸所述下邊緣部，以相對于所述夾頭固定所述骨錨的頭部。
全文摘要
本發(fā)明涉及多軸骨固定元件，其用于脊柱固定，以相互連接縱向脊柱桿和病人的椎骨。多軸骨固定元件優(yōu)選包括骨錨、夾頭、主體和止動(dòng)螺帽。多軸骨固定元件優(yōu)選能在原位裝配。也就是說，多軸骨固定元件優(yōu)選構(gòu)造成使得在使用中，骨錨可以在被接收到所述主體內(nèi)之前固定至病人的椎骨。因此，多軸骨固定元件使外科醫(yī)生能夠在沒有主體的情況下植入骨錨，以最大化錨定位置周圍的可視性和接觸機(jī)會(huì)。一旦將骨錨固定至病人的椎骨，所述主體可以快速安裝至骨錨。骨錨優(yōu)選還包括第二工具接合面，以使手術(shù)器械能夠直接連接至骨錨。
文檔編號A61B17/70GK101754725SQ200880025438
公開日2010年6月23日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者E·麥迪維特, J·卡波佐利, T·凱爾 申請人:新特斯有限責(zé)任公司