防過度擰緊的骨螺釘-固定組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固定組件，其包括不帶用于固定的骨螺釘(Knochenschraube)的支架。該固定組件尤其用于將植入物與周圍的骨材料連接。
【背景技術(shù)】
[0002]已知將骨螺釘應(yīng)用于足夠牢地固定植入物或用于固定關(guān)節(jié)。根據(jù)應(yīng)用情況在此在植入物與骨螺釘之間的角度固定的定位就足夠，但是在其它情況中需要角度可變的(多軸的)布置。為了提供這樣的角度調(diào)節(jié)可能性已知在實(shí)際待保持的物體(骨板或植入物)與骨螺釘之間設(shè)置球冠形的夾緊套筒(Spannhuelse)，其可翻傾地被支承在保持體中的相應(yīng)的容納座中。為了固定將骨螺釘引導(dǎo)通過可翻傾的夾緊套筒的內(nèi)腔，其中，骨螺釘?shù)穆菁y不僅接合到處于保持體之下的骨中、而且以其上面的靠近頭部的區(qū)域接合到在夾緊套筒的內(nèi)壁處的相應(yīng)的配對(duì)螺紋中。在固定螺釘時(shí)不僅產(chǎn)生在骨處的固定，而且骨螺釘擠到面對(duì)保持體的夾緊套筒上，使得其被固定在其角度位置中。為了獲得對(duì)于擠入必需的撐開效應(yīng)，螺釘頭實(shí)施有相對(duì)于內(nèi)腔寬度的過盈(Uebermafi)。這樣的固定組件在文件US 2005/154392Al中來說明。
[0003]在操縱這樣的固定組件時(shí)的困難在于僅困難地向外科醫(yī)生傳達(dá)何時(shí)骨螺釘被擰得足夠緊的感覺。恰好對(duì)于在難接近的部位處或在較小且因此敏感的骨部分處的手術(shù)，僅依靠對(duì)于擰緊力矩的感覺比較不可靠。應(yīng)用扭矩扳手本身也不提供足夠的補(bǔ)救，因?yàn)閿Q緊力矩根據(jù)螺紋的狀態(tài)(干燥或被體液潤(rùn)濕)可顯著變化。此外，擰緊轉(zhuǎn)矩在前述固定組件中還由此被歪曲，即須施加附加的力用于撐開夾緊套筒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明目的在于將根據(jù)前面的現(xiàn)有技術(shù)的固定組件改進(jìn)成使得其可更簡(jiǎn)單地以可重復(fù)的強(qiáng)度來擰緊。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的解決方案在于一種帶有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的固定組件。有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0006]對(duì)于一種包括支架和容納骨螺釘?shù)膴A緊套筒的固定組件，其中，骨螺釘具有桿，其帶有在前面的區(qū)域中的螺紋、頭部和在后面的區(qū)域中的加厚部(在其處布置有副螺紋(Sekundaergewinde))，且支架設(shè)有通孔和容納座，夾緊套筒可擺動(dòng)地被支承在容納座中，夾緊套筒在其外表面(Aussenmantel)處具有徑向伸出的突起而在其內(nèi)腔中具有與副螺紋互補(bǔ)的夾緊螺紋的至少一個(gè)導(dǎo)程(Gang)，其中，在未夾緊的狀態(tài)中自由行程(Freiweg)由在夾緊套筒處的縫隙量(Spaltmass)來形成，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置成，突起形狀配合地接合到在容納座中的凹部(Aussparrung)中，而加厚部錐狀向后張開地來成形，其中，錐角β選擇成使得自由行程除以半錐角的正切(tan β/2)相應(yīng)于副螺紋的螺距(Gewindesteigung)的0.5 至 2.5 倍。
[0007]接下來說明一些所使用的術(shù)語: “形狀配合”被理解成突起在凹部中被引導(dǎo)成使得夾緊套筒雙向地、也就是說在相對(duì)的旋轉(zhuǎn)方向上被固定以防相對(duì)于容納座扭轉(zhuǎn)。這意味著，突起在容納座中除了對(duì)于裝配必需的少許間隙之外被無隙地保持。
[0008]關(guān)于骨螺釘，“前面”被理解成朝向其在桿端部處的頂端的方向而“后面”被理解成朝向骨螺釘?shù)念^部的相對(duì)的方向。
[0009]“可擺動(dòng)”被理解成借助于夾緊套筒固定的骨螺釘?shù)妮S線可占據(jù)關(guān)于在保持部中的通孔的中軸線可自由調(diào)整的角度。調(diào)整范圍優(yōu)選地為在任何方向上且在通孔的中軸線中至少15。ο
[0010]本發(fā)明的核心是通過兩個(gè)措施的組合提供直至達(dá)到緊固配合的擰緊行程的精確限定的思想。該組合的第一方面在于，夾緊套筒借助于突起相對(duì)支架抗扭地被錨固。另外，夾緊套筒在初始狀態(tài)中(被裝配，但是尚未擰緊的骨螺釘)具有相對(duì)于其容納座和/或相對(duì)于骨螺釘?shù)目p隙量，其中，被稱為自由行程的該縫隙量由于骨螺釘?shù)募雍癫康腻F狀設(shè)計(jì)在擰緊骨螺釘時(shí)逐漸消失。自由行程消失的速率取決于骨螺釘?shù)呐まD(zhuǎn)角度和在加厚部處的副螺紋的螺距。在此，通過扭轉(zhuǎn)骨螺釘實(shí)現(xiàn)的進(jìn)給行程和通過加厚部的錐狀設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)張行程(只要其最終導(dǎo)致縫隙的消失)不相同，而是關(guān)于彼此處于錐角β。本發(fā)明識(shí)別出，當(dāng)(且這是本發(fā)明的重要的第二方面)夾緊套筒自身雙向抗扭地被保持在容納座中時(shí)，通過非任意地而是以一定的方式來選擇該錐角，可實(shí)現(xiàn)螺釘直至自由行程消失的擰緊角度的限定。因?yàn)闆]有雙向的抗扭的保持將不存在固定的參考系，從而如果即夾緊套筒一起旋轉(zhuǎn)不能有意義地來說明擰緊角度。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中不能排除外科醫(yī)生還將螺釘回?cái)Q一下，例如以便重新安放扳手，所以雙向固定對(duì)于實(shí)際意義極其重要。應(yīng)認(rèn)識(shí)到須以規(guī)定的方式將錐角的確定強(qiáng)制性地與夾緊套筒的雙向抗扭的固定相組合以便實(shí)現(xiàn)實(shí)際可靠的操縱和因此固定組件的實(shí)用性是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0011]形成自由行程的縫隙量可以以不同的方式來形成。適宜地，其是在夾緊套筒與容納座之間的間隙，可以說是夾緊套筒的外部間隙。附加地或備選地，自由量也可由骨螺釘?shù)募雍癫筷P(guān)于夾緊套筒的內(nèi)腔的寬度的尺寸不足(Untermafl)(即內(nèi)部間隙)來形成。兩者也可來組合。因此可實(shí)現(xiàn)優(yōu)選地至少270° (相應(yīng)于3/4轉(zhuǎn))的實(shí)用的比較大的擰緊角度。
[0012]另外，在自由行程中也可考慮骨螺釘、支架和尤其夾緊套筒的彈性。如果例如用于骨螺釘?shù)牟牧先绱擞袕椥允沟眉雍癫吭谪?fù)荷下壓縮，則附加地在自由行程中要來考慮壓縮路程。然而這不是一定必需的，因?yàn)閷?duì)于許多實(shí)際應(yīng)用情況所使用的材料可被視為足夠剛性的。
[0013]適宜地，加厚部和螺釘?shù)念^部相互結(jié)合。這使骨螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)成為可能。該結(jié)合然而不是強(qiáng)制性的。
[0014]本發(fā)明在副螺紋和在骨螺釘?shù)臈U處的螺紋螺距不同的實(shí)施形式中證明特別合適。骨螺釘?shù)穆菁y通常比較粗(螺距在1.25至2.5mm的范圍中)，而對(duì)于副螺紋更多考慮細(xì)螺紋。這兩個(gè)螺紋可以以該方式由于螺距不同針對(duì)其相應(yīng)的應(yīng)用目的(即一方面錨固在骨材料中或另一方面與大多由金屬材料制成的夾緊套筒的共同作用)來優(yōu)化。優(yōu)選地，螺紋的螺距選擇成使得，副螺紋具有比在骨螺釘?shù)臈U處的螺紋的螺距更小的螺距，亦即優(yōu)選地是0.4至0.7倍。由于螺距不同，在骨螺釘擰緊時(shí)將通過骨螺釘來連接的片段相互拉緊。因此由根據(jù)本發(fā)明的擰緊角度的限制引起這兩個(gè)骨片的限定的夾緊。因此成功地抵抗帶有骨螺釘從螺紋中脫出的風(fēng)險(xiǎn)的過度夾緊的危險(xiǎn)。
[0015]適宜地，在夾緊套筒的內(nèi)腔中的夾緊螺紋的高度被限制到優(yōu)選地不多于三個(gè)螺距、進(jìn)一步優(yōu)選地不多于一個(gè)半螺距。利用這樣的設(shè)計(jì)方案，引導(dǎo)骨螺釘?shù)那懊娴穆菁y通過在夾緊套筒的內(nèi)腔的內(nèi)殼處的螺紋特別簡(jiǎn)單，亦即即使其與夾緊螺紋具有不同的螺距但是具有相同的直徑那么也是如此。
[0016]夾緊套筒適宜地實(shí)施成使得其內(nèi)腔是柱狀的。這不僅簡(jiǎn)化了制造，而且還提供該優(yōu)點(diǎn)，即確定用于擰緊行程的計(jì)算的錐角僅由骨螺釘?shù)募雍癫縼泶_定。但是另一方面也不應(yīng)排除內(nèi)腔圓錐形地來設(shè)計(jì)而相反加厚部的外表面柱狀地來實(shí)施。
[0017]有利地，夾緊套筒和容納座成形成使得在探明之間的界面是球狀的。當(dāng)夾緊套筒的外表面球形地成形時(shí)，是特別適宜的。因此得出對(duì)于夾緊套筒在其容納座中的較大擺動(dòng)角度得到一特別有利的設(shè)計(jì)方案。
[0018]夾緊套筒優(yōu)選地被單次開槽。這意味著，設(shè)置有在夾緊套筒的整個(gè)高度上延伸的連續(xù)的槽。由此得到良好的可擴(kuò)展性，但是還有更好的可壓縮性用于簡(jiǎn)化裝配。
[0019]有利地，在夾緊套筒處的突起布置在夾緊套筒的最大寬度(赤道)的區(qū)域中。這得到有利的獨(dú)立于翻傾角的方向的翻傾特性。此外，突起適宜地旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地來實(shí)施。這有利于翻傾特性獨(dú)立于翻傾角的方向的均勻性。此外，突起的該設(shè)計(jì)方案提供了在運(yùn)動(dòng)中避免夾緊套筒在其容納座中的搖擺運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)此特別適宜的是突起的頂端的圓頂形的、尤其半球形的形狀。突起可具有柱式的、尤其圓柱狀的底部結(jié)構(gòu)(Unterbau)。然而，其高度優(yōu)選地應(yīng)較小(小于突起的寬度)，以便抵抗搖擺運(yùn)動(dòng)的危險(xiǎn)。
[0020]在容納座中槽縫狀地實(shí)施容納在突起中的凹部是特別適宜的，其中，槽縫狀的凹部在通孔的中軸線的方向上延伸。因此，夾緊套筒可以以簡(jiǎn)單的方式通過插入其在容納座中的位置中來裝配。同時(shí)，其在該處實(shí)際無隙地形狀配合地被保持。以該方式將簡(jiǎn)單的可裝配性與可靠的雙向抗扭的保持相組合。
[0021]在直徑上相對(duì)地在夾緊套筒處布置第二突起證明特別有效。顯然，對(duì)此在容納座處要設(shè)置相應(yīng)的第二凹部。這產(chǎn)生夾緊套筒的特別可靠的保持，其中，通過這兩個(gè)突起來精確限定夾緊套筒的翻傾軸線。
[0022]凹部的槽縫式形狀另外提供該優(yōu)點(diǎn)，即突起在其中上下運(yùn)動(dòng)，從而使圍繞與前述翻傾軸線正交的軸線的第二翻傾運(yùn)動(dòng)成為可能。因此提高了夾緊套筒的運(yùn)動(dòng)自由和因此骨螺釘?shù)墓潭ǖ亩噍S性。
【附圖說明】
[0023]接下來參照附圖(在其中示出有利的實(shí)施例)來詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中:
圖1顯示了在裝配狀態(tài)中根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的固定組件的概覽圖示；
圖2顯示了圖1中的部分放大的截段；
圖3顯示了夾緊套筒的剖視圖；
圖4顯示了骨螺釘?shù)钠室晥D；
圖5a，b顯示了對(duì)于自由行程和錐角的示意性圖示；
圖6顯示了帶有擰緊角度的圖示的裝配圖；以及圖7顯示了骨螺釘?shù)囊粋溥x的實(shí)施形式。
【具體實(shí)施方式】
[0024]根據(jù)本發(fā)明的固定組件包括骨螺釘1、支架2以及夾緊套筒3。在附圖中示出的實(shí)施例示出一雙重支架，其包括兩個(gè)骨螺釘I以及兩個(gè)夾緊套筒3。
[0025]這樣的帶有兩個(gè)骨螺釘I的固定組件例如可實(shí)施為用于加固脊椎骨(未示出)的片層的外部橋接的植入物，尤其在片層部分切除之后。這樣的植入物是同一申請(qǐng)人的帶有國際申請(qǐng)?zhí)朠CT/EP2012/001357的另一申請(qǐng)的內(nèi)容。
[0026]骨螺釘I本身傳統(tǒng)地實(shí)施有桿10，在其前部區(qū)域中設(shè)置有骨螺紋11。骨螺紋11也可在整個(gè)桿10上延伸。在桿10的后面的端部