專利名稱：用于保持和/或引導(dǎo)接骨固定裝置的接收部件的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在脊柱外科和創(chuàng)傷外科中、用來將接骨固定件的柄部連接到桿件上的接收部件以及帶有該接收部件的接骨固定裝置。
背景技術(shù)：
在圖11中示出了一種已知的多軸型接骨螺釘100。它包括用于把螺釘元件102連接到桿件103上的接收部件101，該接收部件的外壁基本呈圓柱形。接收部件101帶有一基本為U形截面的凹槽104，如此形成了兩個(gè)間隔開的支柱105，106，從而限定出用于插入桿件103的溝槽。在所述支柱上設(shè)有內(nèi)螺紋107，用來接收緊固螺釘108，以便將所述桿件固定在溝槽內(nèi)。該內(nèi)螺紋107為公制螺紋。當(dāng)如圖13所示把緊固螺釘108擰入時(shí)，由箭頭A所指示的沿徑向向外的作用力作用在所述內(nèi)螺紋上，這樣使得所述支柱105，106張開。這有可能使得對桿件的固定變松。迄今為止，已經(jīng)實(shí)施了一些方法來解決支柱張開的問題。其中一種解決方案是提供管形反向保持工具。另一種解決方案是提供一種外部螺母，其擰在所述支柱的外螺紋上， 如EP0614649A中所公開的那樣。此外，外部環(huán)形緊固裝置也是眾所周知的。但是，這種緊固裝置如外部螺母或外部環(huán)擴(kuò)大了接骨螺釘?shù)某叽?，因此限制了其在臨床上的應(yīng)用。另一種方法是對于內(nèi)螺紋107和緊固螺釘上的相應(yīng)螺紋來說，采用一特定類型的螺紋形狀。已知可采用如US5005562中公開的鋸齒形螺紋，或者是US6296642B1或 US2002/0138076A1中公開的倒角螺紋，以消除作用在所述支柱上的指向外部的徑向力。一種特別有利的螺紋形狀是方螺紋，如US2003/0100896A1中所公開的，它完全消除了這種徑向力，并且便于制造。采用這些特定的螺紋形狀使得可以在不需要使用另外的外部緊固裝置，如外部螺母或外部環(huán)的情況下使用接骨螺釘。不過，盡管具有上述措施，但在最后擰緊緊固螺釘時(shí)仍然存在支柱斜向張開的問題。這種張開主要是由最后擰緊時(shí)作用在所述支柱105，106上的扭矩導(dǎo)致的，在擰緊時(shí)由于螺紋側(cè)面之間的摩擦，使得支柱產(chǎn)生了沿對角線的橫向變形。這種變形如圖14所示，其中為了更好的圖示，圖中并未示出緊固螺釘。支柱張開的問題不僅僅局限在多軸型接骨螺釘中，還發(fā)生在所有所謂頂部分開的接骨固定裝置中，包括單軸型螺釘，這種單軸型螺釘帶有兩個(gè)間隔開的支柱和位于所述支柱之間用于插入桿件的狹縫。如圖12所示，在接收部件側(cè)面朝向溝槽的橫向設(shè)置平的表面109并不能解決上述問題，只是有助于使接骨螺釘在桿件縱向上的尺寸最小化。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種特別用于多軸型接骨固定裝置的接收部件，以及一種連接在桿件上的接骨固定裝置，該裝置在使用中是安全的，同時(shí)具有緊湊的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于保持和/或引導(dǎo)這種接骨固定裝置的工具。通過按照權(quán)利要求I所述的接收部件、按照權(quán)利要求16所述的接骨固定裝置以及按照權(quán)利要求17所述的工具可解決上述問題。其他的改進(jìn)出現(xiàn)在從屬權(quán)利要求中。按照本發(fā)明的接收部件具有的優(yōu)勢在于它能夠在不采用任何外部緊固裝置的情況下防止支柱張開。而且在平行于所述桿件縱軸的方向上具有減小了的尺寸。因此比已知的螺釘具有更緊湊的結(jié)構(gòu)。當(dāng)把它設(shè)計(jì)成在平行于桿件縱軸的方向上具有與傳統(tǒng)螺釘相同的尺寸時(shí)，可以使用與傳統(tǒng)螺釘所采用的桿件相比具有更大直徑的桿件。


圖。
圖。如圖l_3b所示，按照本發(fā)明所述的用于將接骨固定件51的柄部50連接到桿件上的接收部件I包括第一端部2和第二端部3、中心軸M以及帶有基本為U形截面的凹槽4。 凹槽4從第一端部2處向著第二端部3處延伸，由此在第一端部2處形成了間隔開的兩個(gè)支柱5，6。凹槽限定出一具有縱軸L的溝槽，以用于桿件7的插入。當(dāng)插入桿件時(shí)，縱軸L 與桿件的縱軸相對應(yīng)。凹槽4的寬度正好使得桿件能夠放入其內(nèi)并且與凹槽的底部8相配合，同時(shí)還能夠在未被固定時(shí)在凹槽內(nèi)產(chǎn)生滑動(dòng)。插入桿件后，支柱5，6突出于桿件之上， 而且都帶有內(nèi)螺紋9，所述內(nèi)螺紋9在第二端部3的方向上從靠近第一端部2的位置開始延伸一個(gè)預(yù)定長度，以便將緊固螺栓10擰入其內(nèi)以固定桿件。內(nèi)螺紋9和緊固螺栓上與其相配合的外螺紋優(yōu)選為方螺紋，每個(gè)方螺紋的上側(cè)和下側(cè)都具有相對螺釘軸呈90度的角度。 在支柱5，6的外壁表面上，設(shè)置兩個(gè)彼此相對的平面11，12，這兩個(gè)平面在平行于溝槽縱軸 L的方向并平行于接收部件中心軸M的方向延伸。兩個(gè)平面11，12彼此相互平行，并且從靠近第一端部2的第一位置處向朝著第二端部3并位于凹槽4底部8之下的第二位置延伸。 由此，平面11，12沿著所述支柱的部分延伸，該支柱從兩側(cè)包圍桿件。接收部件I在其橫向于凹槽縱軸L的側(cè)面上還包括兩個(gè)彼此相對的平面13，14，這兩個(gè)平面都從與第一端部2間隔一定距離的位置處向凹槽底部8之下的位置延伸。平面13，14都平行于中心軸M，而且還彼此相互平行。這樣，平面11，12和平面13，14就分別包括一 90°的角度。在圖示的實(shí)施方案中，平面11，12，13，14在垂直于中心軸M方向上的寬度W都是相同的，從而在接收部件的圓周方向上靠近凹槽底部8的包絡(luò)面E基本上為正方形。在支柱5，6的側(cè)向邊緣上提供相對于支柱在平面11，12區(qū)域上的壁厚具有增強(qiáng)壁厚的幾個(gè)部分15，16，17，18。這些部分形成了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，能夠防止由于沿對角線張開而導(dǎo)致的支柱彎曲。這些具有增強(qiáng)壁厚的部分15，16，17，18可以具有如圖I和2所示平坦的外表面，也可以具有圓形的表面。它們可以沿著平面11，12，13或14的整個(gè)長度延伸，或者如圖 I和2所示，轉(zhuǎn)變成在向著第一端部2的方向上壁厚逐漸減少的傾斜部分19。圖3a和3b示出了按照本發(fā)明的接收部件連同接骨螺釘51 —起形成了多軸型接骨固定裝置。在該情形下，如圖3a所示，接收部件I還包括延伸穿過溝槽底部8并朝著第二端部3在區(qū)段21上逐漸變細(xì)的同軸孔20，從而在第二端部3上形成了比孔20的直徑小的開孔22。所述孔20的直徑要大于螺釘元件51頭部52的直徑，以便能夠?qū)⒔庸枪潭葆?1的柄部50和螺釘頭部52引導(dǎo)穿過所述孔。開孔21的直徑要小于螺釘頭部52的直徑而大于柄部50的直徑。因此，漸細(xì)的區(qū)段21和螺釘頭部52共同形成了球窩接頭，以便能夠柔性地連接接骨固定螺釘和接收部件。還設(shè)置有壓力元件25，當(dāng)把壓力元件壓在螺釘頭部上時(shí)，該壓力元件可在孔20內(nèi)滑動(dòng)，而且可用來向螺釘頭部施加壓力，以便將螺釘元件固定在相對于接收部件的一個(gè)角度位置上。壓力元件基本為圓盤形，并且可以帶有用來包圍螺釘頭部上部的凹槽和用來容納桿件7下側(cè)的凹槽。壓力元件還可以具有用于使擰入工具受引導(dǎo)通過的開孔。從圖3b中能夠看到，當(dāng)把桿件插入到接收部件中，具有增強(qiáng)壁厚的接收部件的部分15大致位于桿件縱軸所在的高度，而平面由支柱5，6從兩側(cè)包圍桿件的整個(gè)區(qū)域內(nèi)延伸。在操作中，螺釘元件和壓力元件插入到接收部件中。然后放入桿件并通過緊固螺釘將其固定。在圖示的實(shí)施方案中，擰緊內(nèi)螺釘時(shí)桿件就會(huì)壓在壓力元件上，同時(shí)螺釘頭部和桿件被固定。如圖2中箭頭B所示，作用在支柱上的扭矩分布更加均勻，從而能夠基本上完全防止支柱的斜向張開。圖4a和4b示意性地示出了按照本發(fā)明的增強(qiáng)支柱5、6的剛度的原理。在圖4a所示的傳統(tǒng)接收部件中，支柱在橫向于中心軸M的方向上具有與圓柱體的截面形狀類似的橫截面形狀。在平行于凹槽4的縱軸L的方向上使支柱的外壁變平以產(chǎn)生平面11、12，使得最靠近中心軸M的位置處壁厚減小為值d。壁厚d小于支柱側(cè)向邊緣區(qū)域的壁厚。進(jìn)一步使垂直于凹槽4的縱軸L的表面變平以形成平面13，14，這就消除了陡邊30，并且在支柱的側(cè)向邊緣處產(chǎn)生了具有增強(qiáng)壁厚D的部分15。如此形成了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以防止支柱的斜向張開。 下面的實(shí)施例示出了采用按照本發(fā)明的接收部件達(dá)到的效果。采用直徑d桿件為5. 5mm的桿件并且內(nèi)螺紋部分的內(nèi)徑為7mm，按照本發(fā)明的接收部件在橫向于桿件方向上的橫向?qū)挾萕max與傳統(tǒng)接收部件的13mm相比，減小到11. 5mm。作為側(cè)面剛度的一種度量，按照本發(fā)明的接收部件的幾何慣性矩與傳統(tǒng)情形下的240mm4相比，提高到380mm4。被減小的橫向?qū)挾萕max能夠構(gòu)造出更具有解剖學(xué)形狀的接骨固定裝置的下側(cè)，這有助于減小作用在小面關(guān)節(jié)(facet joints)上的載荷和/或與小面關(guān)節(jié)的接觸。相反，如果按照本發(fā)明的接收部件具有與傳統(tǒng)圓柱形接收部件相同的橫向?qū)挾?Wmax，那么在不減小剛度的情形下，按照本發(fā)明的接收部件將具有較大的凹槽4以使用具有較大直徑的桿件。可通過形成圓柱形部件并通過磨削(mill)出平面來生產(chǎn)接收部件I。本發(fā)明并不限于將接收部件用在如圖3a和3b所示的接骨固定裝置上。也可以應(yīng)用在其它多軸型連接裝置上，如頭部和桿件可以分別固定。在該情形下，設(shè)置有彼此分離的桿件固定裝置和螺釘頭部固定裝置。另外，在所示的實(shí)施方案中螺釘頭部和漸細(xì)的區(qū)段為球形，但是它們也可以是其它任何形狀，只要接骨固定螺釘?shù)念^部和漸細(xì)的區(qū)段能夠起到球窩接頭的作用。例如，所述漸細(xì)的區(qū)段可以為錐形。進(jìn)一步，本發(fā)明不限于多軸型接骨固定裝置，還可以應(yīng)用在單軸型接骨固定裝置上。在此情形下，接收部件的第二端部3固定連接在將要被錨定到骨骼里的柄部上。該柄部可以是如圖所示帶有螺紋的柄部，也可以是銷或鉤或其他易于錨定在骨骼里的裝置。內(nèi)螺紋可以是任何形狀，不過優(yōu)選能夠使指向徑向外部的作用力減小的形狀。圖5a和5b示出了接收部件的第二實(shí)施方案。該第二實(shí)施方案與圖I至3b所示第一實(shí)施方案的不同之處在于與平面11，12相對應(yīng)的表面11’，12’不是平坦的，而是呈凹形，部分15’具有增強(qiáng)的壁厚，即沿著支柱的整個(gè)長度一直延伸到第一端部2的凹面11’， 12’的外緣。盡管相對于第一實(shí)施方案，其剛度有所減小，但利用該第二實(shí)施方案中的接收部件，依然能夠很大程度上減小支柱的張開。第二實(shí)施方案的接收部件所具有的優(yōu)勢在于所述凹面便于外科醫(yī)生夾持該接收部件。圖6a和6b中示出了接收部件的第三實(shí)施方案。該第三實(shí)施方案與圖I至3b所不第一實(shí)施方案的不同之處在于平面11，12帶有縱向肋115,這些肋115在橫向于溝槽的縱軸L并平行于接收部件的中心軸M的方向上在所述平面的整個(gè)表面延伸。這些縱向肋便于接收部件的夾持。也可以是其它實(shí)施方案。這些肋不需要在支柱的整個(gè)外表面上延伸。此外，在第二實(shí)施方案的凹面11’，12’上也可以帶有這種縱向肋。甚至能夠想象到，可以在傳統(tǒng)的、現(xiàn)有接收部件的凸形外表面上設(shè)置上述肋。在另一實(shí)施方案中，通過向用來形成接收部件的基本材料中增加一種或多種附加材料來增強(qiáng)基本材料，從而實(shí)現(xiàn)這種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。例如，可通過加入纖維例如碳纖維，或通過加入玻璃珠來實(shí)現(xiàn)。圖7示出了與多軸型螺釘?shù)慕邮詹考黄鹗褂玫膫鹘y(tǒng)反向保持工具。該反向保持工具具有握持部分30、能夠使擰入工具引導(dǎo)通過的中空軸32，以及圓形的、與傳統(tǒng)圓柱形
6接收部件一起使用的保持部分33。保持部分具有相對的狹縫34，以便裝在桿件上，從而當(dāng)旋緊內(nèi)螺釘時(shí)能夠反向保持接收部件。按照本發(fā)明，反向保持工具的保持部分應(yīng)當(dāng)與接收部件的形狀相適合。圖8示出了按照本發(fā)明的用于反向保持工具的保持部分40。該保持部分40具有一基本呈方形的輪廓和一中空的內(nèi)部，該中空內(nèi)部帶有與反向保持工具的中空軸相連的開口 43，以及位于相對側(cè)上的兩個(gè)凹槽41，以便當(dāng)插入桿件后，將其安裝到接收部件上。該保持部分40還包括兩個(gè)彼此相對的平行表面42，這兩個(gè)平行表面42與接收部件的平面11，12配合以形成形狀配合的連接(form-fit connection)。這種反向保持工具特別適合微創(chuàng)外科手術(shù)中的經(jīng)皮應(yīng)用。通過在保持部分和接收部件之間的形狀配合連接，可以實(shí)現(xiàn)對接收部件的精確對準(zhǔn)。圖9示出了用于微創(chuàng)外科的套針的傳統(tǒng)管形部件，該管形部件具有圓形的橫截面。圖10示出了按照本發(fā)明的套針的管形部件，該管形部件具有與基本為方形的接收部件相適合的形狀。由于接收部件和管形部件之間的形狀配合連接，采用按照圖10所示的管形部件可以通過經(jīng)皮弓I入將接骨固定裝置精確地弓丨入并對準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于保持和/或引導(dǎo)接骨固定裝置的接收部件(I)的工具，所述接收部件(I) 將接骨固定元件的柄部(50)連接到桿件(7)上，所述接收部件⑴包括第一端部(2)和第二端部(3);具有U形橫截面的凹槽(4)，所述凹槽(4)從第一端部(2)在向著第二端部(3)的方向上延伸，從而形成在第一端部(2)處隔開的兩個(gè)支柱(5，6)，所述凹槽(4)限定一溝槽以接收所述桿件(7)，所述溝槽具有縱軸(L)，所述支柱(5，6)具有內(nèi)螺紋(9)以接收緊固元件(10)，該緊固元件(10)具有與所述內(nèi)螺紋配合的外螺紋，其中所述工具包括具有方形輪廓的保持或引導(dǎo)部分(40)，該保持或引導(dǎo)部分(40)和接收部件(I)以形狀配合的連接方式配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的工具，其中，所述保持或引導(dǎo)部分(40)具有位于相對兩側(cè)上的兩個(gè)凹槽(41)，以在所述桿件被插入時(shí)安裝在所述接收部件(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的工具，其中，所述保持或引導(dǎo)部分(40)還具有兩個(gè)相對的平行表面，所述平行表面與所述接收部件(I)的平坦表面(11，12)配合以提供所述形狀配合的連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于保持和/或引導(dǎo)接骨固定裝置的接收部件(1)的工具，接收部件(1)將接骨固定元件的柄部(50)連接到桿件(7)上，接收部件(1)包括第一端部(2)和第二端部(3)；具有U形橫截面的凹槽(4)，凹槽(4)從第一端部(2)在向著第二端部(3)的方向上延伸，從而形成在第一端部(2)處隔開的兩個(gè)支柱(5，6)，凹槽(4)限定一溝槽以接收所述桿件，溝槽具有縱軸(L)，支柱(5，6)具有內(nèi)螺紋(9)以接收緊固元件(10)，該緊固元件(10)具有與內(nèi)螺紋配合的外螺紋，其中所述工具包括具有方形輪廓的保持或引導(dǎo)部分(40)，該保持或引導(dǎo)部分和接收部件(1)以形狀配合的連接方式配合。
文檔編號A61B17/70GK102599968SQ20121008033
公開日2012年7月25日 申請日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者L·比德曼, W·馬蒂斯 申請人:比德曼莫泰赫有限公司