專利名稱：骨錨固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種骨錨固裝置，其包括用于接收桿的接收部分，具 有用于插入到骨中的第一端和保持在接收部分中的第二端的錨固元 件，和將錨固元件的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動限制為繞單軸線樞轉(zhuǎn)的鎖定裝置。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)US2006/0155277A1公開了一種錨固元件，其包括用于接收 桿的保持裝置，所述保持裝置具有環(huán)形底座；用于將所述裝置錨固在 推骨中的緊固元件；和固定元件，所述固定元件可以擰入到保持裝置 的螺紋中以便將緊固元件固定成相對于保持裝置成一個角度。
緊固元件包括螺紋桿和軸承，后者設(shè)置用于當(dāng)由獨(dú)立中間元件支 撐時實(shí)現(xiàn)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述獨(dú)立中間元件可以插入到保持裝置的環(huán)形底 座中。更具體而言，所述軸承包括與中間元件的球形對應(yīng)物接合的球 形表面。所述軸承進(jìn)一步具有形成于其相對側(cè)上的兩個平坦導(dǎo)向表面， 所述導(dǎo)向表面與中間元件的相應(yīng)的平坦相對表面接合。
緊固元件可以執(zhí)行相對于中間元件繞一個單軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。然 而，中間元件可以在底座內(nèi)繞保持裝置的縱軸線自由旋轉(zhuǎn)。因此，可 以進(jìn)行緊固元件相對于保持裝置的多軸線調(diào)整。
當(dāng)桿被插入之后通過將固定元件擰入到保持裝置的螺紋中實(shí)現(xiàn)最 終固定。由此，壓力施加在桿上，所述桿將該壓力進(jìn)一步傳遞到中間 元件，所述中間元件然后摩擦地夾緊軸承。因而， 一旦由固定元件固 定，自由運(yùn)動的程度同時從多軸線減小到完全剛性。
對于某些應(yīng)用希望具有一種骨錨固裝置，其允許在單一平面中調(diào) 整骨錨固元件和接收部分之間的角度。

發(fā)明內(nèi)容
目的是提供這樣一種骨錨固裝置，其簡化錨固裝置的操作并且一
旦使用固定元件固定所述裝置則增加其抵抗外力的穩(wěn)定性。
所述目的由一種包括根據(jù)所附權(quán)利要求1的特征的組合的骨錨固 裝置實(shí)現(xiàn)。從從屬權(quán)利要求可以顯而易見有利的方面和實(shí)施例。
本骨錨固裝置布置成減小錨固元件在固定之前繞一個單軸線的旋 轉(zhuǎn)。為此，鎖定裝置設(shè)在接收部分的內(nèi)壁處，所述接收部分與錨固元 件的頭部的表面接合以便阻止例如繞接收部分的縱軸線的旋轉(zhuǎn)。鎖定 裝置和接合表面被構(gòu)造成使得允許繞一個單軸線的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動，在該例 子中所述單軸線可以被定向成垂直于所述縱軸線。
因此，當(dāng)安裝錨固裝置和桿時僅有一個旋轉(zhuǎn)軸線。因而可以簡化 安裝期間的操作。將錨固裝置相對于接收部分的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動限制為只有 一個單軸線用于在應(yīng)用到骨期間簡化錨固裝置的部件的操作并且增加 已安裝部件相對于外力的穩(wěn)定性。


通過參考結(jié)合附圖的以下具體描述，骨錨固裝置的進(jìn)一步的特征 和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見并且將最佳地被理解。
圖1示出根據(jù)一個實(shí)施例的骨錨固裝置在組裝之前的透視分解
圖2示出根據(jù)圖i的骨錨固裝置在組裝之后的透視分解圖(桿和 固定元件仍待附接)；
圖3示出根據(jù)圖2的組裝狀態(tài)的骨錨固裝置的部分截面圖，其中
截面由縱軸線和樞轉(zhuǎn)軸線限定； 圖4示出錨固元件的透^L圖5示出圖4中所示的錨固元件的頭部上的俯視圖； 圖6a示出圖4中所示的錨固元件的側(cè)視圖，其中平坦導(dǎo)向表面部 分在剖面上被看到；
圖6b與圖6a相同，但是平坦導(dǎo)向表面部分被定向成朝著觀察者 (旋轉(zhuǎn)90度);
圖7a - 7c示出頭部的可供選擇的實(shí)施例，其中平坦導(dǎo)向表面相對 于錨固元件的錨桿的軸線傾斜；
圖8示出通過圖3中標(biāo)示為42的水平面的通孔在橫截面輪廓中的 布置，所述平面包含旋轉(zhuǎn)軸線；
圖9示出通孔的布置的可供選擇的實(shí)施例； 圖10a-10b示出銷的可供選擇的實(shí)施例；
圖lla- lib示出一個實(shí)施例，其中通孔相對于接收部分沿縱向布
置；
圖12a - 12b示出 一個實(shí)施例，其中僅有一個通孔形成于接收部分 中，圖12a示出分解圖，而圖12b指示在相對于接收部分的水平面中 的橫截面輪廓。
具體實(shí)施例方式
圖l-3在透視圖中示出骨錨固裝置的第一實(shí)施例，其中圖l展現(xiàn) 了組裝之前的情況，圖2示出組裝之后的細(xì)節(jié)，圖3示出圖1和2中 所示的實(shí)施例沒有桿和固定元件的部分橫截面輪廓。
骨錨固裝置包括接收部分1，該接收部分具有第一端2和與第一 端相對的第二端3。這兩端垂直于縱軸線4延伸。與縱軸線4同軸線 地設(shè)有孔5，該孔從第一端2延伸到離第二端3預(yù)定距離處。在第二 端3設(shè)有開口或第二孔6，其直徑小于孔5的直徑。同軸線孔5朝著 在部分7上的開口6漸縮，所述截面例如可以是球形、圓錐形或其它 形狀。
接收部分1進(jìn)一步具有基本為U形的凹槽8，該凹槽從第一端2 開始并且沿第二端3的方向延伸到離所述第二端3預(yù)定距離處。借助 于U形凹槽8形成朝著第一端2延伸的兩個自由支腿9、 10。
鄰近第一端2，接收部分l包括所述支腿9、 lO上的內(nèi)螺紋ll。 U形凹槽8用于接收桿12,幾個骨錨固裝置可以由所述桿連接。與內(nèi) 螺紋配合的螺釘30用作固定元件。U形凹槽8進(jìn)一步限定軸線31， 桿12—旦安裝在U形凹槽8中則沿著所述軸線31定向。在該特定實(shí) 施例中，軸線31垂直于縱軸線4。
骨錨固裝置進(jìn)一步具有骨錨固元件13，該骨錨固元件包括帶有骨 螺紋的錨桿14和在一端的頭部15。應(yīng)當(dāng)注意的是，錨固元件13的錨 桿14不一定帶有螺紋，而是可以包括適合應(yīng)用錨固裝置的其它形式。
如圖4-6中更詳細(xì)地所示，頭部15具有球形表面部分16，相應(yīng) 球37的中心M (未示出)位于頭部15的中心。頭部15進(jìn)一步具有 兩個基本平坦的表面部分35a、 35b，所述平坦表面部分從球形表面部 分16限定的假想球面凹入。平坦表面部分被定位在頭部15的相對側(cè) 上并且被定向成彼此平行。
在與錨桿14相對的一側(cè)上，頭部15可以包括平坦表面18。用于 與擰入工具接合的凹槽19可以設(shè)在平坦表面18中。頭部15安置在接 收部分1的部分7中，因而所述部分7形成頭部15的座。
壓力元件20設(shè)置用于作用在頭部15上。壓力元件20基本為圓柱 形并且包括第一端21和第二端22。壓力元件20的外徑稍小于接收部 分1的孔5的內(nèi)徑使得壓力元件20可以插入到接收部分1中并且可以 在孔5內(nèi)滑動。鄰近第一端21壓力元件20包括圓柱段形凹槽23，其 尺寸使得桿12適配凹槽23。
鄰近第二端22壓力元件20包括球形內(nèi)表面。球的半徑對應(yīng)于頭 部15的半徑。壓力元件20進(jìn)一步具有同軸線孔28,以允許擰入工具 接近頭部15中的凹槽19。壓力元件20可以進(jìn)一步被固定成一旦它被 插入則例如借助于巻邊孔(crimp hole) 27或起類似作用的裝置防止 從接收部分l中掉落，或者防止在接收部分l內(nèi)旋轉(zhuǎn)。然而，骨錨固 裝置并不限于此。
根據(jù)該實(shí)施例的接收部分1進(jìn)一步包括均接收銷33的兩個通孔 34。銷33的直徑對應(yīng)于通孔34的直徑。通孔34位于座7的區(qū)域中的 相對側(cè)上并且橫穿接收部分1的主體。通孔34也橫穿由接收部分1 的座7限定的內(nèi)部空間，這從如圖8中所示的垂直于縱軸線4的平面 的橫截面輪廓中可見。更具體而言，通孔34朝著接收部分1的座7 的內(nèi)壁開口。因此，當(dāng)銷33插入到通孔34中時，由座7限定的空間 的直徑減小。換句話說，當(dāng)位于通孔34中時銷33從座7的內(nèi)表面伸 出。
一旦插入到接收部分1的主體的通孔34中，銷33與錨固元件13
的頭部15的平坦表面部分35a, 35b接合。由此，頭部15由于銷33 的存在而不能在垂直于縱軸線4的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，如圖8中所示。然而， 當(dāng)平坦表面35a、 35b用作導(dǎo)向表面時，如圖2中所示繞旋轉(zhuǎn)軸線46 的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動4皮保留(retained),
在該實(shí)施例中，U形凹槽8與通孔34的方向找正(aligned with ), 使得旋轉(zhuǎn)軸線46垂直于縱軸線4和桿軸線31。因此，允許錨固元件 13在縱軸線4和軸線31限定的平面中的旋轉(zhuǎn)(參見圖2)。然而應(yīng)當(dāng) 理解的是，將通孔(以及由此當(dāng)插入時的銷)定向成垂直于桿軸線也 在本發(fā)明的范圍內(nèi)。于是允許在垂直于桿方向的平面中的旋轉(zhuǎn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚的是，可以根據(jù)特定需要構(gòu)造形成于接收 部分l中的任何方向的通孔34。圖9示出另一實(shí)施例，其中形成彼此 垂直并相交的多個通孔34a、 34b。銷可以插入到通孔34a中，或可供 選擇地插入到通孔34b中。每個方向僅示出一個通孔34a、 34b。使用 根據(jù)該實(shí)施例的骨錨固裝置，外科醫(yī)生可以就地決定哪個旋轉(zhuǎn)軸線當(dāng) 前優(yōu)選用于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性。
根據(jù)圖7a-7c中所示的進(jìn)一步實(shí)施例，平坦導(dǎo)向表面35c、 35d的 表面法線41的方向相對于錨固元件13的頂表面18限定的平面傾斜。 因此螺紋錨桿14相對于接收部分1的縱軸線4的傾斜角a可以被實(shí)現(xiàn)。 例如可以提供分別帶有不同傾斜角a = 0°、 5°、 10°、 15。等的一組錨固 元件，外科醫(yī)生可以根據(jù)情況從所述錨固元件中進(jìn)行選擇。應(yīng)當(dāng)注意 的是，在該實(shí)施例中保留旋轉(zhuǎn)軸線46。
應(yīng)當(dāng)注意的是，包括銷的整個裝置優(yōu)選由生物相容材料，例如鈦、 鈦合金或不銹鋼等制成。
在實(shí)際進(jìn)行手術(shù)的情形下可以組裝在本實(shí)施例中描述的骨錨固裝 置。然而，所述裝置也可以被預(yù)組裝。在這樣的預(yù)組裝情況下，錨固 元件被檸入到骨中。
在這里具體描述的特定實(shí)施例中，在單個平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)借助于作用 在頭部15的平坦導(dǎo)向表面35a-d上的銷33實(shí)現(xiàn)，所述銷允許繞旋轉(zhuǎn) 軸線46樞轉(zhuǎn)，但是阻止繞其它軸線4、 31樞轉(zhuǎn)。所以，根據(jù)本實(shí)施例， 可以在包括桿軸線的平面內(nèi)調(diào)整接收部分1相對于錨固元件13的位 置，而阻止沿垂直于桿軸線的方向的調(diào)整。
在調(diào)整接收部分l的位置之后，插入桿12并且將內(nèi)螺釘30擰入 到支腿9、 IO之間并緊固，以在桿12上施加壓力。桿12將壓力傳遞 到壓力元件，所述壓力元件自身將壓力施加到頭部15上以將它鎖定在 其最終位置中。
圖10a和10b示出銷33的可供選擇的實(shí)施例的概略圖。在先前的 實(shí)施例中，銷33a被示出成具有圓形橫截面。然而，圖10a的實(shí)施例 示出了使用具有半圓形橫截面的銷33b可以實(shí)現(xiàn)相同效果。如圖10b 中所示，方形或矩形剖面銷33c、 33e或橢圓形銷33f等也是可以的。 為了更容易制造，因此優(yōu)選的是圓柱形銷。然而，平坦形狀也是有利 的，原因是這些提供了與平坦表面35a、 35b特別緊密的接觸。
關(guān)于在圖10b的下部截面中進(jìn)一步示出的半圓形銷33d,相應(yīng)的 通孔可以布置成使得銷33d僅從孔6或漸縮部分7的內(nèi)表面伸出，如 果銷33d在通孔34的孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)的話。固定裝置(未示出)可以被致動 使得銷33d在通孔34內(nèi)的該位置被保持。優(yōu)點(diǎn)是在脊柱手術(shù)中在將錨 固元件13應(yīng)用到骨之前銷可能已經(jīng)被插入。當(dāng)希望減少樞轉(zhuǎn)運(yùn)動時， 外科醫(yī)生只要通過使銷33d在通孔34內(nèi)旋轉(zhuǎn)來致動它。
在可供選擇的實(shí)施例中，固定元件30可以由內(nèi)部元件和外部元件 (未示出)組成。外部元件有螺紋以用于將其擰入到接收部分的內(nèi)螺 紋ll中。固定元件30的外部元件的底表面然后將壓力施加到壓力元 件20上以便固定頭部15。固定元件30的內(nèi)部元件可以被擰入到外部 元件內(nèi)的螺紋孔中并且與桿12相互作用。因而可以借助于固定元件 30的所述兩個元件獨(dú)立地固定桿12和錨固元件13。
根據(jù)一個實(shí)施例，銷可以從外部插入到形成于接收部分中的通孔 中，使得銷與用作錨固元件的頭部的軸承的球形部分相交(cross)并 且銷與頭部的凹入表面接合。因此，外科醫(yī)生可以根據(jù)情況確定旋轉(zhuǎn)
的程度。若沒有銷，錨固元件可以沿任何方向樞轉(zhuǎn)。
在本申請的修改中可以在沒有銷并且錨固元件具有球形頭部的情
況下使用接收部分1。因此，外科醫(yī)生可以根據(jù)在操作側(cè)的實(shí)際情況 決定將使用同一種類型的接收部分1植入單面還是多軸線錨固裝置。
應(yīng)當(dāng)注意的是，接收部分l的座7也可以是圓錐形或任何其它形 狀，其中關(guān)于鎖定裝置和/或銷的構(gòu)造可以應(yīng)用與上述相同的細(xì)節(jié)。此 外，鎖定裝置可以可供選擇地與第二孔的內(nèi)表面整體形成。
銷33可以插入到通孔34中，所述通孔相對于接收部分1被定向 在一個水平面內(nèi)，例如如圖1中所示。然而，本發(fā)明并不限于該特定 實(shí)施例。圖11中所示的可供選擇的實(shí)施例表明通孔34可以等效地相 對于接收部分1沿縱向方向布置。銷33然后從接收部分的底側(cè)插入到 通孔34中。除了水平或垂直以外的通孔34的其它方向也是可以的。
在圖12中示出進(jìn)一步的實(shí)施例。根據(jù)該實(shí)施例，僅有一個通孔 34提供給接收部分1。僅提供一個通孔和待插入到所述通孔中的一個 銷可以在鎖定錨固元件13時提供足夠的穩(wěn)定性。在該情況下，錨固元 件13的頭部15可以類似地設(shè)有僅一個平坦表面35a (圖12b)。
權(quán)利要求
1.一種骨錨固裝置，包括用于接收桿的接收部分(1)，所述接收部分(1)具有與縱軸線(4)同軸線的第一孔(5)和第二孔(6)；錨固元件(13)，其具有用于插入到骨中的第一端(14)和可定位在第二孔(6)內(nèi)的第二端(15)，所述第二端(15)包括一個表面，該表面具有球形部分(36)和從該球形表面部分(36)凹入的部分(35a-d)；提供給接收部分(1)的第二孔(6)的鎖定裝置(33)，所述鎖定裝置(33)從第二孔(6)的內(nèi)表面(7)伸出并且與從錨固元件(13)的第二端(15)的球形表面部分(36)凹入的部分(35a-d)接合，使得錨固元件(13)可相對于接收部分(1)繞單個旋轉(zhuǎn)軸線(46)樞轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的骨錨固裝置，其中所述接收部分(l) 包括通孔(34)，并且鎖定裝置(33)由可以插入到通孔(34)中的至 少一個銷提供，其中所述銷在插入到通孔(34)中時從第二孔(6)的 內(nèi)表面(7 )伸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨錨固裝置，其中通孔(34)從形成于 接收部分(1)的外表面中的第一開口朝著形成于笫二孔(6)的內(nèi)表 面(7)中的第二開口延伸，使得銷(33)從第二孔(6)的內(nèi)表面(7) 中的第二開口伸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的骨錨固裝置，其中通孔(34)布置成使 得銷(33)在插入時切向地與錨固元件(13)的第二端(15)的凹入 表面部分(35)接合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4之一所述的骨錨固裝置，其中兩個銷(33a， "b)設(shè)置用于插入到形成于接收部分(1)中的相應(yīng)通孔(34)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的骨錨固裝置，其中鎖定裝置(33)與接 收部分(1)整體形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 6之一所述的骨錨固裝置，其中鎖定裝置(33 )布置成使得單個旋轉(zhuǎn)軸線(46)相對于接收部分(1)的縱軸線(4) 垂直。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的骨錨固裝置，進(jìn)一步包括壓力 元件(20)，該壓力元件布置在錨固元件(13)的第二端(15)和固定 元件(30)之間以用于將壓力傳遞到第二端(15)，以便借助于摩擦力 鎖定錨固元件(13)的角位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 8之一所述的骨錨固裝置，其中錨固元件(13 ) 的第二端(15)的凹入表面部分(35)基本上是平坦的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的骨錨固裝置，其中固定元件 (30 )與接收部分(1 )配合以相對于接收部分(1 )鎖定錨固元件(13 )。
全文摘要
一種骨錨固裝置，包括用于接收桿的接收部分(1)，所述接收部分(1)具有與縱軸線(4)同軸線的第一孔(5)和第二孔(6)；錨固元件(13)，其具有用于插入到骨中的第一端(14)和可定位在第二孔(6)內(nèi)的第二端(15)，所述第二端(15)具有球形表面部分(36)。所述骨錨固裝置進(jìn)一步具有提供給接收部分(1)的第二孔(6)的鎖定裝置(33)，所述鎖定裝置(33)從第二孔(6)的內(nèi)壁(7)伸出并且與錨固元件(13)的第二端(15)的凹入表面部分(35)接合，使得錨固元件(13)可相對于接收部分(1)繞單個旋轉(zhuǎn)軸線(46)樞轉(zhuǎn)。鎖定裝置(33)可以包括插入到形成于接收部分中的通孔(34)中的銷，所述銷與第二端(15)的凹入表面部分(35a-d)接合。
文檔編號A61B17/68GK101181166SQ20071017009
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17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