專利名稱：骨錨固裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種骨錨固裝置，所述骨錨固裝置包括用于錨固在骨或椎骨中的骨錨固元件，用于將所述骨錨固元件聯接到諸如脊柱桿的穩定元件的接收部件，其中所述骨錨固元件在所述接收部件中可樞轉并且能夠以擴大樞轉角樞轉到至少一側。
背景技術：
在US6，736，820中描述了該類型的骨錨固裝置。該骨錨固裝置包括骨螺釘和接收部件，所述接收部件具有敞開的第一孔和用于接收桿的大致U形橫截面以及在與第一孔相反的端部上的第二孔和用于頭部的容座。為了使螺釘元件可以以擴大角樞轉到至少一側， 限定第二孔的自由端的邊緣具有非對稱構造。在經修改的實施例中提供插入件，所述插入件具有作為用于頭部的容座的球形底部。這允許改變擴大樞轉角的取向。
US2005/0154391A1描述了一種骨錨固器組件，所述骨錨固器組件具有骨錨固器和接收部件。接收部件具有第一部段和第二部段，所述第一部段具有限定第一孔軸線的第一孔，所述第二部段具有限定第二孔軸線并且尺寸被確定成接收骨錨固器的至少一部分的第二孔，其中第二孔軸線與第一孔軸線交叉。第二部段圍繞第一孔軸線可旋轉。在實施例中， 第二部段安放在第一部段的內部。
由于第二部段相對于第一部段可旋轉，因此能夠將骨錨固器樞轉到脫離彼此對準以避免由于相鄰椎骨的緊靠弓I起的干擾。
在US2007/0118123A1中描述了另一種多種骨錨固器，其中提供鎖定元件，所述鎖定元件被成形并且構造為在將錨固元件加壓鎖定在錨固頭部中之前允許諸如螺釘或鉤的錨固元件以大角度圍繞骨錨固器的中心軸線多軸地旋轉。
使用前述的骨錨固裝置，一旦螺釘元件部分地或完全被擰入骨中，難以調節其中螺釘具有擴大樞轉角的位置。發明內容
本發明的目的是提供一種改進的骨錨固裝置，所述骨錨固裝置便于調節骨錨固元件的擴大樞轉角的方向。
該目的由根據權利要求1所述的骨錨固裝置實現。在從屬權利要求中給出了更多的改進。
所述骨錨固裝置允許借助于從接收部件的頂端插入的起子旋轉保持螺釘的頭部的容座元件，使得樞轉的方向可以被調節到任何期望方向。起子的取向(例如，起子的手柄的取向)可以被用作容座元件的取向的精確指示。因此，能夠在手術期間調節擴大樞轉角的方向。
還能夠使用固定容座元件的單一支撐塊然后相對于容座元件旋轉接收部件而預調節容座元件的取向。
容座元件中的頭部的鎖定由從上方施加于頭部的壓力實現，然后頭部被壓靠在容座上。所以，頭部的鎖定以安全和可預測的方式實現。
本發明的更多特征和優點將借助于附圖從實施例的描述變得明顯。
在附圖中
圖1示出了根據實施例的具有脊柱桿的骨錨固裝置的透視分解圖。
圖2示出了處于已組裝狀態的、不帶有桿和固定螺釘的圖1的骨錨固裝置。
圖3示出了圖1的骨錨固裝置的截面圖，該截面垂直于桿軸線獲得。
圖4示出了圖1的骨錨固裝置的截面圖，該截面沿著桿軸線獲得。
圖5示出了骨錨固裝置的容座元件的透視圖。
圖6示出了圖5的容座元件的側視圖。
圖7示出了容座元件的截面圖，該截面沿著圖6中的線A-A獲得。
圖8示出了骨錨固裝置的第一壓力元件的透視圖。
圖9示出了圖8的第一壓力元件的俯視圖。
圖10示出了圖8的第一壓力元件的側視圖。
圖11示出了沿著圖10的線B-B的第一壓力元件的截面圖。
圖12示出了骨錨固裝置的第二壓力元件的仰視透視圖。
圖13示出了圖12的第二壓力元件的俯視圖。
圖14示出了沿著圖13的線C-C的第二壓力元件的截面圖。
圖15示出了骨錨固元件、容座元件和第一壓力元件的截面圖。
圖16示出了包括骨錨固元件、容座元件和第一壓力元件的組件的透視圖。
圖17a)至17c)示出了根據第一實施例使用骨錨固裝置的步驟。
圖18a)至18c)示出了根據方法的第一例子的相對于接收部件調節容座元件的步馬聚ο
圖19示出了用于相對于接收部件調節容座元件的支撐塊的俯視圖。
圖20示出了插入有骨錨固裝置的支撐塊的截面圖，該截面沿著桿軸線獲得。
圖21示出了具有插入工具的骨錨固裝置的透視圖。
圖22示出了圖21的裝置的放大部分。
圖23示出了骨錨固裝置和插入工具的另一個例子的一部分的透視圖。
具體實施方式
如圖1和2中所示，根據一實施例的骨錨固裝置包括呈骨螺釘的形式、具有螺紋軸 2和頭部3的骨錨固元件1。頭部3典型地為球形并且具有用于與起子接合的凹口 3a。頭部3保持在接收部件4中，所述接收部件將骨錨固元件1聯接到穩定桿100。在接收部件4 中，設置有為骨錨固元件1的頭部3提供容座的容座元件5，用于將壓力施加到骨錨固元件的頭部3上的第一壓力元件6和第二壓力元件7。此外，提供呈固定螺釘8的形式的固定元件用于將桿100安裝和固定在接收部件4中。當骨錨固裝置被組裝、但是骨錨固元件的角位置還未固定時，骨錨固元件1可以在無限多的方向上以擴大樞轉角樞轉(取決于接收部件4內的容座元件5的位置)，如圖2中的箭頭所示。
將參考圖1至4描述接收部件4。它具有頂端如和底端4b、中心軸線C和從頂端如延伸到底端4b的同軸孔9。鄰近頂端如設有大致U形的凹口 10，凹口 10形成用于接收桿100的通道。借助于凹口 10形成兩個自由腿部lla、llb，所述腿部設有與固定螺釘8相配合的內螺紋12。孔9在靠近底端4b的下部分設有呈環形邊緣的形式的限位件13，用于防止容座元件5通過在底端4b的開口 14脫離。應當注意的是孔9不限于在圖中示出的孔的特定形狀，而是可以具有帶不同直徑的不同部分。
特別地在圖5至7中示出了容座元件5。它包括中空圓柱形第一部分15，所述第一部分的內徑略大于球形頭部3的最大直徑，并且所述第一部分的外徑略小于孔9的內徑， 使得容座元件5可插入孔9中。第一部分15的軸向長度使得當頭部3位于容座部分16內時，第一部分15突出到頭部3之上。鄰近第一部分15，容座元件5包括中空第二部分16， 所述第二部分具有球形內表面16a以用于為球形頭部3提供容座。第二部分16的外表面 16b也為球形，具有的外徑小于第一中空圓柱形部分15的外徑。
特別地在圖7中可以看到，第二部分16關于包括圓柱軸線Z的平面不對稱。這通過下邊緣16c相對于中空圓柱形第一部分15成角α傾斜來實現。由此，螺釘元件1可以當它安放在容座16a中時相對于圓柱軸線Z以更大的角樞轉至一側(與樞轉至相對側相比)。 應當注意的是元件5的尺寸可以被確定為使得螺釘元件相對于一側與相對于另一側相比， 樞轉角可以僅僅多出大約10°，并且可以相對于相對側多出大約40°至50°。同時，樞轉角的大小被限制到這樣的程度使得頭部仍然在容座元件中具有足夠的支撐。第二部分16 不限于所示的設計。例如，可以由中空球形部分中的切口產生不對稱，允許軸僅僅通過切口樞轉。內表面16a示出為球形表面。然而，它可以具有另一種形狀，例如任何錐形，所述形狀尺寸被確定為防止頭部3掉出。
容座元件5還包括在第一部分15的內壁上的多個同軸凹口 18，所述同軸凹口通到第一部分15的自由端并且終止于離第一部分15的下端一定距離處。凹口 18被提供用于與第一壓力元件16上的相應突出部形成鎖定接合。凹口 18的數量和形狀不限于圖中所示的凹口的數量和形狀，例如，僅僅需要一個凹口來形成第一壓力元件6和容座元件5之間的形狀鎖定連接。
特別地在圖3和4中可以看到，當容座元件插入接收部件4中并且沿著孔9向下移動時，容座元件5抵靠在接收部件的環形邊緣13上。容座元件的第二部分16的至少一部分延伸到接收部件的下開口 14之外。容座元件5在接收部件4內可旋轉，使得傾斜邊緣 16c可以相對于U形凹口 10呈任何位置。因此，錨固元件1的具有擴大樞轉角的位置可以相對于U形凹口 10并且因此相對于桿軸線L呈任何取向。
現在將參考圖8至11具體地解釋第一壓力元件6。第一壓力元件6具有大致中空圓柱形部分19，所述大致中空圓柱形部分的外徑僅僅略小于容座元件的第一中空圓柱形部分15的內徑，使得第一壓力元件6可以插入容座元件5的第一部分15中并且相對于容座元件軸向地可移動，這可以在圖3和4中看到。在它的面對頭部3的側，第一壓力元件6 具有凹口 20，所述凹口在該實施例中為球形凹口，具有適合于頭部3的直徑的內徑，使得第一壓力元件6可以將壓力施加于頭部3上。當第一壓力元件6被插入時，它位于頭部3上。 它具有這樣的軸向長度使得它突出到容座元件5之上，這可以在圖3和4中看到。在圓柱形部分19的外表面設有多個同軸延伸的突出部21，所述突出部接合容座元件5的凹口 18以形成第一壓力元件和容座元件之間的形狀鎖定連接。在容座元件處的凹口 18也形成用于第一壓力元件的軸向運動的導向件。代替分別在容座元件的內表面和第一壓力元件的外表面的多個凹口和突出部，容座元件和第一壓力元件之間的任何其他連接是可想到的，所述連接允許旋轉力從第一壓力元件傳遞到容座元件。突出部21終止于離頂端一定距離處并且可以包括倒角21a以便于與容座元件5的相應凹口 18的接合。
第一壓力元件在與凹口 20相對的端部包括用于與起子接合的接合結構22，在所示實施例中，該接合結構是六邊形凹口。
將參考圖12至14解釋第二壓力元件7。第二壓力元件7為大致圓柱形并且在與頭部3相反的一側具有圓柱形凹口 23，所述圓柱形凹口尺寸被確定為在其中引導桿100。借助于凹口 23形成兩個腿部Ma、Mb。在與凹口 23相反的一側，第二壓力元件包括同軸凹口 25，所述同軸凹口尺寸被確定為使得第二壓力元件可以位于第一壓力元件的圓柱形部分19 上。第二壓力元件7還包括淺的同軸孔沈以允許用起子接近第一壓力元件。在腿部Ma、 24b的外側壁上形成兩個同軸凹口 27a、27b，所述同軸凹口通到頂側并且靠近底側，由此可以例如借助于如圖3中所示設在接收部件處的銷^a、28b防止第二壓力元件7旋轉和通過接收部件4的頂端如脫離。
當插入第二壓力元件時，它以這樣的方式抵靠在第一壓力元件上使得在容座元件 5和第二壓力元件7之間有間隙四，使得第二壓力元件7不壓在容座元件5上。
如圖15和16中所示，第一壓力元件6和容座元件5之間的形狀鎖定連接允許將在凹口 22處接合第一壓力元件的起子所施加的旋轉力傳遞到容座元件5，使得容座元件5 隨著第一壓力元件6旋轉。由于第一壓力元件6和容座元件5之間的形狀鎖定連接使得第一壓力元件可以在軸向方向上相對于容座元件滑動，因此第二壓力元件可以將壓力施加于第一壓力元件上以將頭部3壓靠在容座元件5上。
骨錨固裝置整體地或部分地由生物相容材料制造，所述生物相容材料例如為諸如鈦、不銹鋼的生物相容金屬，諸如鎳鈦諾等的生物相容合金，或諸如醫用級聚醚醚酮(PEEK) 的生物相容塑料材料。骨錨固裝置的部件可以全部由相同材料制造或者可以由不同材料制造。
在圖17a)_17c)中示出了使用骨錨固裝置的步驟。骨錨固裝置可以以這樣的方式預組裝使得容座元件5、骨錨固元件1、第一壓力元件6和第二壓力元件7插入接收部件 4中并且例如借助于銷^aJSb固定以防止第二壓力元件7掉出并且防止第二壓力元件7 的旋轉。在該情況下，第二壓力元件的圓柱形凹口 23與接收部件的U形凹口 10對準。容座元件抵靠在接收部件的環形邊緣13上。在預組裝狀態下，頭部3可以在容座元件5內自由地樞轉。在下一個步驟中，將骨錨固元件1擰入骨部分或椎骨中。通常多個骨錨固元件被使用并且通過桿100連接。在插入桿100之前，通過相對于頭部3樞轉接收部件來對準接收部件。為了根據期望方向以擴大樞轉角調節容座元件5的位置，用起子旋轉第一壓力元件6。由于容座元件5形狀配合地連接到第一壓力元件6，因此它隨著第一壓力元件6旋轉。然后，如圖17b)中所示，插入桿。接著，如圖17c)中所示，將固定螺釘8擰入接收部件的腿部之間并且上緊，使得桿100壓在第二壓力元件7上，第二壓力元件自身壓在第一壓力元件上，由此將頭部鎖定在容座元件5中。同時，容座元件壓靠在環形邊緣13上并且由此固定在它的旋轉位置。
實施例的修改是可想到的。例如，能夠省略第二壓力元件并且將桿直接壓在第一壓力元件上。在另一個修改中，第二壓力元件具有腿部，所述腿部延伸到桿之上并且固定元件8是兩部分式固定元件，具有作用于第二壓力元件的外螺釘和作用于桿的內螺釘。在另一個修改中，所有類型的骨錨固器可以用于骨錨固元件，例如骨釘、其他類型的骨螺釘、插管螺釘等。骨錨固元件的頭部和軸可以是彼此可連接的獨立部件。
圖18至20示出了用于調節容座元件5的旋轉位置的工具和方法的例子。提供支撐塊30，所述支撐塊包括從頂表面30a延伸到支撐塊30中的縱向孔31。在頂表面30a中形成延伸到支撐塊中的凹口 32，所述凹口具有對應于容座元件5的第二部分16的外表面 16b的內表面32a。因此，凹口 32是不對稱的并且適應容座元件5的下部分16的形狀。如圖19和20中所示，當預組裝骨錨固裝置以螺紋軸2插入孔31中時，容座元件的第二部分 16位于凹口 32中并且由于形狀鎖定連接而被防止在其中旋轉。
一旦骨錨固裝置完全插入孔31中，螺釘元件1和包括第二壓力元件7的接收部件相對于容座元件5和第一壓力元件6可旋轉。因此，接收部件可以相對于容座元件和第一壓力元件旋轉，使得容座元件5具有期望的取向。在圖18b和18c中示出了兩個例子。
使用支撐塊的調節可以在實際手術進行之前進行并且可以用于容座元件5的預定向。為了保持容座元件的該取向，可以使用用于將螺釘元件插入骨中的插入工具，如圖21 和22中所示。插入工具50具有第一部分51，所述第一部分具有在一個端部的手柄52、在另一個端部的尖端53和外螺紋部分M，該外螺紋部分M鄰近尖端并與接收部件4的腿部上的內螺紋12相配合。該工具還具有第二部分55，所述第二部分具有接合接收部件的U形凹口 10的兩個側凸緣55a、55b。第一部分51相對于第二部分55可旋轉。當該工具接合骨錨固裝置時，第二部分陽通過與U形凹口的接合保持接收部件并且當螺紋部分M擰入腿部之間時尖端53壓在螺釘頭部上。容座元件的取向由此通過預張力固定并且軸可以用插入工具插入骨中。
在替代方法中，骨錨固裝置可以用圖23中所示的工具60插入骨中，所述工具具有在它的端部的簡單起子61部分，例如頭螺絲起子(torx drive)。在該情況下，在插入期間不保持容座元件的旋轉取向。在軸的插入之后，用于與第一壓力元件中的凹口 22接合的獨立起子用于從頂端調節容座元件的旋轉位置。可見標記可以設在起子處以用作容座元件的位置的指示。8
權利要求
1.一種骨錨固裝置，包括骨錨固元件(1)，所述骨錨固元件具有頭部C3)和被構造成錨固在骨或椎骨中的軸⑵；接收部件G)，用于將所述骨錨固元件聯接到穩定元件(100)，所述接收部件具有 頂端Ga)和底端(4b)，從所述頂端延伸到所述底端并且具有孔軸線(C)的孔(9)， 用于接收所述穩定元件的凹口(10)，所述凹口與所述孔(9)連通； 容座元件(5)，所述容座元件布置在所述孔(9)內并且圍繞所述孔軸線可旋轉，所述容座元件形成用于可樞轉地保持所述頭部的容座，其中所述容座元件被構造成允許所述骨錨固元件相對于所述孔軸線(C)至一側比至另一側具有更大的樞轉角；接觸所述頭部以將壓力施加于所述頭部的壓力元件(6)，所述壓力元件(6)連接到所述容座元件(5)，從而允許所述容座元件的角調節。
2.根據權利要求1所述的骨錨固裝置，其中所述壓力元件(6)相對于所述容座元件(5)軸向地可移動。
3.根據權利要求1或2所述的骨錨固裝置，其中所述壓力元件(6)連接到所述容座元件，從而將旋轉力傳遞到所述容座元件(5)。
4.根據權利要求1至3之一所述的骨錨固裝置，其中所述容座元件( 抵靠在所述接收部件(4)中的限位件(13)上。
5.根據權利要求1至4之一所述的骨錨固裝置，其中所述容座元件( 具有至少部分球形的內表面(16a)。
6.根據權利要求1至5之一所述的骨錨固裝置，其中所述容座元件( 在所述底端 (4b)至少部分地突出到所述接收部件(4)之外。
7.根據權利要求1至6之一所述的骨錨固裝置，其中所述容座元件具有傾斜的下邊緣 (16c)，從而提供至一側的擴大的樞轉角。
8.根據權利要求1至7之一所述的骨錨固裝置，其中所述壓力元件(6)和所述容座元件( 經由形狀鎖定連接被連接。
9.根據權利要求6所述的骨錨固裝置，其中所述容座元件( 包括與所述壓力元件(6)處的相應突出部或凹口接合的至少一個軸向凹口(18)或突出部。
10.根據權利要求1至9之一所述的骨錨固裝置，其中所述壓力元件具有用于與起子接合的接合部分02)。
11.根據權利要求10所述的骨錨固裝置，其中所述接合部分設在所述壓力元件背離所述頭部⑶的一側。
12.根據權利要求1至11之一所述的骨錨固裝置，其中所述容座元件(5)具有圓柱形部分(1 并且所述壓力元件(6)具有圓柱形部分，所述容座元件( 的圓柱形部分和所述壓力元件(6)的圓柱形部分相對于彼此在軸向上可移動，但是在旋轉上固定。
13.根據權利要求1至12之一所述的骨錨固裝置，其中所述壓力元件(6)是第一壓力元件并且其中第二壓力元件(7)在所述第一壓力元件的頂部上設在所述接收部件中，并且其中所述第二壓力元件(7)具有用于引導所述固定元件(100)的凹口 03)。
14.根據權利要求13所述的骨錨固裝置，其中在所述頭部鎖定在所述容座元件(5)中的狀態下所述第二壓力元件壓在所述第一壓力元件(6)上而不接觸所述容座元件。
15.根據權利要求13或14所述的骨錨固裝置，其中所述第二壓力元件相對于所述第一壓力元件(6)可旋轉。
16.根據權利要求1至15之一所述的骨錨固裝置，其中第二壓力元件(7)在所述接收部件中被固定以防止旋轉。
17.根據權利要求1至16之一所述的骨錨固裝置，其中用于穩定元件的凹口(10)為U形。
18.一種用于調節多軸骨錨固裝置的樞轉角的方法，其中所述錨固裝置包括骨錨固元件(1)，所述骨錨固元件具有頭部C3)和被構造成錨固在骨或椎骨中的軸⑵；接收部件G)，用于將所述骨錨固元件聯接到穩定元件(100)，所述接收部件具有 頂端Ga)和底端(4b)，從所述頂端延伸到所述底端并且具有孔軸線(C)的孔(9)， 用于接收所述穩定元件的基本U形的凹口(10)，所述凹口與所述孔(9)連通； 容座元件(5)，所述容座元件布置在所述孔(9)內并且圍繞所述孔軸線可旋轉，所述容座元件形成用于可樞轉地保持所述頭部的容座，其中所述容座元件被構造成允許所述骨錨固元件相對于所述孔軸線(C)至一側比至另一側具有更大的樞轉角； 所述方法包括以下步驟將所述容座元件或所述接收部件(4)支撐在支撐裝置(30)中；相對于所述容座元件( 旋轉所述接收部件以調節擴大的樞轉角的取向。
19.根據權利要求18所述的方法，其中所述容座元件(5)以形狀鎖定方式支撐在所述支撐裝置(30)中的凹口(32a)中。
全文摘要
提供一種骨錨固裝置，包括骨錨固元件，具有頭部和被構造成錨固在骨或椎骨中的軸；接收部件，用于將骨錨固元件聯接到穩定元件，接收部件具有頂端和底端，從頂端延伸到底端并且具有孔軸線的孔，用于接收穩定元件的基本U形凹口與孔連通；容座元件，布置在孔內并且圍繞孔軸線可旋轉，容座元件形成用于可樞轉地保持頭部的容座，其中容座元件被構造成允許骨錨固元件相對于孔軸線至一側比至另一側具有更大的樞轉角；接觸頭部以將壓力施加于頭部的壓力元件，相對于容座元件軸向地可移動并且連接到容座元件，從而將旋轉力傳遞到容座元件。可以從頂部調節容座元件的取向。
文檔編號A61B17/70GK102525618SQ20111040438
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月8日 優先權日2010年12月13日
發明者L·比德爾曼, T·黑格勒, W·馬蒂斯 申請人:比德爾曼技術有限責任兩合公司