專利名稱：骨錨固設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將穩(wěn)定桿錨固在骨頭或脊椎中的骨錨固設(shè)備。骨錨固設(shè)備包括錨固元件、用于接收骨錨固元件的頭部并且用于接收將連接至錨固元件的穩(wěn)定桿的接收部件。錨固元件可樞轉(zhuǎn)地連接至接收部件并且能通過經(jīng)由布置于接收部件中的壓力元件將壓力施加到所述頭部而以一定角度地被固定。頭部包括容納閉合環(huán)的凹陷，該閉合環(huán)被構(gòu)造為以如此的方式與頭部和壓力元件配合，使得壓力元件能在接收部件內(nèi)采取其中壓力元件通過摩擦經(jīng)由所述閉合環(huán)夾持頭部而沒有將頭部鎖定的位置。
背景技術(shù)：
US2004/(^67264描述了一種多軸固定設(shè)備，其中多軸骨螺釘包括接合構(gòu)件，接合構(gòu)件適于在球形頭部和接收器構(gòu)件之間提供充分的摩擦以使得在將球形頭部鎖定于接收器構(gòu)件內(nèi)之前能將桿軸維持于期望的角向定向。接合構(gòu)件例如通過圍繞頭部的開口卡扣環(huán)或通過設(shè)置于壓縮蓋帽處以摩擦地接合球形頭部的彈簧構(gòu)件或通過設(shè)置于壓縮蓋帽中的狹槽來實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種骨錨固設(shè)備，其允許手術(shù)期間改進(jìn)的操作并且能以簡(jiǎn)單的方式成本有效地制造。該目標(biāo)由這樣一種骨錨固設(shè)備來解決，其包括錨固元件，其具有頭部和用于錨固在骨中的軸，接收部件，其具有頂端和底端、用于在其中接收桿的凹陷、從頂端在向著底端的方向上延伸的同軸腔孔以及在底端附近用于接收頭部的座；壓力元件，其能在腔孔內(nèi)移動(dòng)；由聚合體材料制成的元件，其布置于頭部和壓力元件之間；其中頭部能夠相對(duì)于接收部件樞轉(zhuǎn)并且能夠通過經(jīng)由壓力元件將壓力施加到頭部上而被固定于一角度，以及其中壓力元件能采取其中所述由聚合體材料制成的元件和壓力元件直接接觸以使得壓力元件經(jīng)由所述由聚合體材料制成的元件將預(yù)負(fù)荷力施加到頭部上的第一位置，其中在將頭部鎖定之前通過摩擦將頭部維持于角向位置。利用這種骨錨固設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)相對(duì)于接收部件將頭部暫時(shí)夾持于期望的角向位置而沒有將頭部鎖定。這允許接收部件保持于可調(diào)節(jié)的角向位置中。在這個(gè)位置中，壓力元件將預(yù)負(fù)荷經(jīng)由環(huán)施加到頭部上，其中頭部沒有鎖定但是通過摩擦被阻止自由樞轉(zhuǎn)。在頭部被暫時(shí)夾持時(shí)，方便了接收部件與桿的對(duì)準(zhǔn)以及桿的插入。而且，在桿已經(jīng)插入接收部件時(shí)，在沒有完全松開接收部件內(nèi)的頭部的情況下仍然可以調(diào)節(jié)桿。最后，壓力元件能施壓到頭部上以將頭部鎖定于其期望的位置中。另外，骨錨固設(shè)備僅具有幾個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的部件。而且，已經(jīng)制造的骨錨固設(shè)備的頭部能容易地升級(jí)至根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。僅需要提供圍繞頭部的槽和由槽容納的閉合環(huán)。骨錨固設(shè)備的部件低成本地連續(xù)制造。


本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)將從借助附圖對(duì)實(shí)施例的描述中變得明顯。在附圖中圖1示出骨錨固設(shè)備的分解透視圖。圖2示出處于組裝狀態(tài)的圖1的骨錨固設(shè)備。圖3a示出骨錨固元件的透視圖。圖北示出骨錨固元件的剖視圖，截圖沿包含螺釘軸線的平面截取。圖3c示出骨錨固元件的俯視圖。圖如示出環(huán)的透視圖。圖4b示出環(huán)的側(cè)視圖。圖如示出環(huán)的剖視圖。圖4d示出環(huán)的俯視圖。圖fe示出在頭部的最終鎖定之前處于組裝狀態(tài)的骨錨固設(shè)備的剖視圖。圖恥示出圖fe的放大部分。圖6a示出骨錨固元件和環(huán)的分解剖視圖。圖6b示出處于組裝狀態(tài)的骨錨固元件和環(huán)的剖視圖。圖6c示出圖6b的放大部分。圖6d示出處于組裝狀態(tài)的骨錨固元件、環(huán)和壓力元件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2和fe中所示的根據(jù)第一實(shí)施例的多軸骨錨固設(shè)備1包括呈具有螺紋軸 3和頭部4的螺釘元件2形式的骨錨固元件2。頭部4在其自由端處包括用來與工具(未示出)相接合以將螺紋軸3插入骨頭的工具凹陷4a。骨錨固設(shè)備1還包括用來將螺釘元件 2連接至桿20的接收部件5。壓力元件6布置于接收部件5中頭部4的頂部上。為了將桿 20緊固于接收部件5中以及用于將壓力施加到頭部4上，提供與接收部件5配合的鎖定設(shè)備，例如內(nèi)螺絲7。如圖3a、!3b和3c中所示，頭部4成形為具有平坦自由端并且在平坦自由端處具有工具凹陷如的球截形。環(huán)形槽41設(shè)置于在朝著自由端的方向上高于最大直徑部的位置處。 環(huán)形槽41的截面是具有開口側(cè)的大致梯形，如能在圖6a中看到的。環(huán)形槽41用來容納環(huán) 8。環(huán)形槽41的基部與螺釘元件2的軸線大致同軸。環(huán)形槽的基部上的邊緣能被倒圓。頭部4的自由端也能不同于平坦形式。接收部件5是大致圓筒形單個(gè)部件并且具有頂端51和底端52。從頂端51延伸至底端52的通路由同軸腔孔53以及隨后的用于接收螺釘元件2的頭部4的座部分M形成。 座部分M在底端52處具有開口 55，螺釘元件2的軸3延伸穿過開口 55。座部分M示出為球形形狀，但是其能是錐形的或者其能具有允許接收頭部4以使得頭部能相對(duì)于接收部件5樞轉(zhuǎn)的任何其他形狀。在頂端51處，設(shè)置大致U形的凹陷56，通過該凹陷形成作為用于接收桿20的溝槽的側(cè)壁的兩個(gè)自由支腿57、58。內(nèi)部螺紋59設(shè)置于支腿處用來與內(nèi)螺絲7配合。
接收部件5還在距底端52 —定距離處(該距離小于距頂端51的的距離)包括兩個(gè)盲孔500a、500b，從而形成從外表面延伸至距同軸腔孔53的內(nèi)壁一定距離的卷壓腔孔， 用來以下面描述的方式進(jìn)行卷壓。盲孔500a、500b布置為彼此偏移180°并且相對(duì)于由U 形凹陷56形成的溝槽成90°。盲孔500a、500b相對(duì)于同軸腔孔53的腔孔軸線垂直地對(duì)準(zhǔn)。接收部件5的處于盲孔500a、500b的閉合端與接收部件5的同軸腔孔53之間的部分被構(gòu)造為可變形部分。壓力元件6形成為單個(gè)部件。其為大致圓筒形構(gòu)造并且具有允許壓力元件在接收部件5的腔孔53內(nèi)沿軸向移動(dòng)的外徑。壓力元件6具有頂端61和底端62。在壓力元件6 被插入接收部件5時(shí)，底端62面向螺釘元件2的頭部4。在頂端61處，設(shè)置U形凹陷64， 借助于該凹陷形成兩個(gè)支腿65、66，這兩個(gè)支腿65、66形成溝槽以在其中接收桿20。另外， 壓力元件6包括用于用工具(未示出)觸及螺釘頭部4的同軸腔孔67。如圖1和2中所示，壓力元件6是堅(jiān)固元件，其布置于接收部件5中以使得接收部件5的U形凹陷56和壓力元件6的U形凹陷64對(duì)準(zhǔn)。壓力元件6包括對(duì)應(yīng)于接收部件5的卷曲腔孔500a、500b的兩個(gè)卷曲腔孔。其中在卷曲之后，壓力元件保持于旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)的位置中并且位于其中壓力元件能將輕微的預(yù)負(fù)荷施加到頭部4上的軸向位置處。圖如至4(1示出環(huán)8。如圖如中所示，環(huán)8是閉合的。其在未變形狀態(tài)下具有大致圓形橫截面。環(huán)8由可彈性變形的塑料，例如生物兼容的彈性體制成。作為彈性體，能使用例如UHMWPE(超高分子量聚乙烯)、硅、P⑶、SIBS或它們的組合。骨錨固設(shè)備1的其他部件由身體兼容材料，比如身體兼容的金屬(例如鈦)、身體兼容的金屬合金(比如鎳鈦諾) 或身體兼容的塑料(比如例如PEEK)或它們組合來制成。環(huán)8的尺寸是如此的以使得在環(huán)被插入環(huán)形槽41時(shí)，環(huán)8基本上未變形并且從環(huán)形槽41稍微突出。由于環(huán)形槽41的橫截面是梯形的，環(huán)形槽41提供了在負(fù)荷由壓力元件 6施加到環(huán)8上時(shí)環(huán)8變形的空間。在圖fe中所示的組裝狀態(tài)下，頭部4定位于座M中并且壓力元件6布置于頭部4 的頂部上。壓力元件6的自由支腿65、66的高度構(gòu)造為使得自由支腿65、66在桿被插入并且擱靠在溝槽的底部上時(shí)沒有延伸高于桿20。壓力元件6如圖如和恥中所示能采取通過借助于腔孔500a、500b、600a、600b的卷曲而連接壓力元件6和接收部件5所限定的第一位置，在第一位置中環(huán)8和壓力元件6以如此的方式配合以使得壓力元件6將預(yù)負(fù)荷力經(jīng)由環(huán)8施加到頭部4上，其中在將頭部4鎖定之前通過摩擦將頭部4維持于角向位置。力經(jīng)由內(nèi)螺絲7、桿20、壓力元件6和環(huán)8施加到頭部4上。具有大致圓形橫截面的環(huán)8變形， 使得其橫截面在這個(gè)第一位置中是大致橢圓形的。通過變形，環(huán)8將反作用力施加到壓力元件6上以使得頭部4維持處于角向位置。這個(gè)位置能通過將力施加至螺釘元件2以克服摩擦力來調(diào)節(jié)。壓力元件6還能采取其中頭部4通過擰緊內(nèi)螺絲7而鎖定的第二位置。而且，壓力元件6能采取其中頭部能自由地樞轉(zhuǎn)的第三位置。在這些位置中，壓力元件6基本上沒有與環(huán)8摩擦接觸。通過選擇環(huán)8的尺寸以及環(huán)形槽41的尺寸，能獲得期望的摩擦力。圖6a至6d示出骨錨固元件2的組裝。環(huán)8安裝于骨錨固元件2的頭部4上并且由環(huán)形槽41容納，如圖6b和6c中所示。圖6d示出安裝有壓力元件6的骨錨固元件2。當(dāng)向軸3的方向向下移動(dòng)壓力元件6時(shí)，頭部4通過摩擦維持于向角位置。
在使用中，首先，以預(yù)組裝狀態(tài)提供骨錨固元件1，且壓力元件6處于其中頭部4暫時(shí)摩擦地被夾持的第一位置。通常需要使用數(shù)個(gè)骨錨固設(shè)備1。螺釘元件2然后擰入骨頭或脊椎并且然后通過施加力以克服夾持力來樞轉(zhuǎn)接收部件5，直到每個(gè)接收部件5具有用于桿20插入的正確定向。由于所述暫時(shí)夾持，接收部件5保持于這個(gè)角向位置中。插入連接這些骨錨固設(shè)備1的桿20并且擰緊內(nèi)螺絲7以向下移動(dòng)壓力元件6從而鎖定頭部4，以使得螺釘元件2相對(duì)于接收部件5的角向位置固定。然后由內(nèi)螺絲7固定桿20。對(duì)于錨固元件，能使用各種錨固元件并且其能與接收部件相組合。這些錨固元件例如是具有不同直徑的不同長度的螺釘、插管式螺釘、具有不同螺紋形式的螺釘、釘子等。 頭部和軸能夠是能相互連接的分離部件。特別地，各種接收部件能與不同鎖定設(shè)備一起使用。例如，代替單件式鎖定設(shè)備 (比如同時(shí)鎖定桿和頭部的內(nèi)螺絲)，能使用具有外螺絲和內(nèi)螺絲的兩件式鎖定設(shè)備。在此情況下，壓力元件具有U形凹陷，并且支腿延伸高于桿。對(duì)于這種兩件式鎖定設(shè)備，頭部和桿能獨(dú)立地固定。而且，外螺母、外部蓋帽、卡口鎖定設(shè)備或其他鎖定設(shè)備也是可能的。接收部件的形狀不限于所示實(shí)施例。例如，接收部件能具有用于允許螺釘元件向一側(cè)樞轉(zhuǎn)更大角度的非對(duì)稱端部。在一個(gè)變型中，環(huán)形槽沒有設(shè)置于頭部上，而是設(shè)在接收部件的內(nèi)壁上用于容納環(huán)。環(huán)和頭部以如此的方式配合以使得壓力元件經(jīng)由環(huán)將預(yù)負(fù)荷力施加到頭部上，其中在將頭部4鎖定之前通過摩擦將頭部維持于角向位置。在又一變型中，提供由非柔性材料比如例如PEEK制成的環(huán)。這種環(huán)應(yīng)當(dāng)相對(duì)于頭部的表面僅稍微超尺寸，以確保摩擦接觸。而且，環(huán)的橫截面還能是大致橢圓形的、矩形的等或能在環(huán)的圓周上變化。代替使用一單個(gè)環(huán)，還能使用一個(gè)或數(shù)個(gè)布置于頭部或壓力元件的環(huán)形槽中的柔性元件。這些元件或環(huán)的橫截面也可以分別變化。在又一變型中，接收部件被構(gòu)造為允許從底端導(dǎo)入螺釘元件。
權(quán)利要求
1.一種骨錨固設(shè)備(1)，包括:錨固元件O)，其具有頭部(4)和用于錨固在骨中的軸(3)，接收部件(5)，其具有頂端(51)和底端(52)、用于在其中接收桿00)的凹陷(56)、從頂端(51)在向著底端(52)的方向上延伸的同軸腔孔(53)以及在底端(52)附近用于接收頭部(4)的座(54)；壓力元件(6)，其能在腔孔(53)內(nèi)移動(dòng)；由聚合體材料制成的元件(8)，其布置于頭部(4)和壓力元件(6)之間；其中頭部(4)能夠相對(duì)于接收部件( 樞轉(zhuǎn)并且能夠通過經(jīng)由壓力元件(6)將壓力施加到頭部(4)上而以一角度被固定，以及其中壓力元件(6)能采取其中所述由聚合體材料制成的元件(8)和壓力元件(6)直接接觸以使得壓力元件(6)經(jīng)由所述由聚合體材料制成的元件(8)將預(yù)負(fù)荷力施加到頭部 (4)上的第一位置，其中在將頭部(4)鎖定之前通過摩擦將頭部(4)維持于角向位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的骨錨固設(shè)備(1)，其中壓力元件(6)能采取其中壓力元件施壓到頭部(4)上以使得頭部(4)被鎖定的第二位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的骨錨固設(shè)備(1)，其中所述由聚合體材料制成的元件(8)是閉合環(huán)⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的骨錨固設(shè)備(1)，其中頭部(4)包括槽(41)，該槽被形成為使得其能容納所述由聚合體材料制成的元件(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的骨錨固設(shè)備(1)，其中頭部(4)是具有自由端的球形并且槽Gl) 定位于在朝著自由端的方向上位于頭部的最大直徑部上方的位置處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的骨錨固設(shè)備(1)，其中壓力元件(6)包括槽(41)，該槽被形成為使得其能容納所述由聚合體材料制成的元件(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的骨錨固設(shè)備(1)，其中在壓力元件(6)處于第一位置時(shí)， 所述由聚合體材料制成的元件(8)相對(duì)于環(huán)形的槽Gl)稍微超尺寸以使得在所述由聚合體材料制成的元件(8)和壓力元件(6)之間獲得摩擦配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的骨錨固設(shè)備(1)，其中所述由聚合體材料制成的元件(8) 由彈性體材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的骨錨固設(shè)備(1)，其中所述由聚合體材料制成的元件(8) 的橫截面在未變形狀態(tài)下是大致圓形的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的骨錨固設(shè)備(1)，其中提供固定元件(7)以用于固定桿 (20)。
全文摘要
提供了一種骨錨固設(shè)備，其包括錨固元件，其具有用于錨固在骨中的軸和頭部；接收部件，其具有頂端和底端、用于在其中接收桿的凹陷、從頂端在向著底端的方向上延伸的同軸腔孔以及在底端附近用于接收頭部的座；壓力元件，其可在腔孔內(nèi)移動(dòng)；以及由聚合體材料制成的環(huán)，其布置于頭部和壓力元件之間。頭部可相對(duì)于接收部件樞轉(zhuǎn)并且能通過經(jīng)由壓力元件將壓力施加到頭部上來固定于一角度，并且其中壓力元件能采取其中環(huán)和壓力元件直接接觸以使得壓力元件經(jīng)由環(huán)將預(yù)負(fù)荷力施加到頭部上的第一位置，其中在將頭部鎖定之前通過摩擦將頭部維持于角位置。
文檔編號(hào)A61B17/70GK102525620SQ201110428639
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者L·比德爾曼, M·梅爾, W·馬蒂斯 申請(qǐng)人:比德爾曼技術(shù)有限責(zé)任兩合公司