專利名稱：可變偏置式脊柱固定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及醫(yī)學(xué)植入物，尤其涉及適合于將縱向零件如桿連接于骨固定件的接受和鎖定組件。
背景技術(shù)：
已知許多用于治療各種骨損傷、變形和疾病的醫(yī)學(xué)植入物。在這些醫(yī)學(xué)植入物中，有在外科手術(shù)過(guò)程中植入的脊柱固定系統(tǒng)以治療多種問(wèn)題。這些治療包括矯正先天性脊柱畸形、修復(fù)脊柱損傷和融合椎骨，以穩(wěn)定退變疾病并緩解慢性低腰背疼痛。已開(kāi)發(fā)了幾種技術(shù)和系統(tǒng)用于矯正和/或穩(wěn)定脊柱和/或促進(jìn)脊柱融合。在一種系統(tǒng)中，將一縱向零件如可彎曲桿沿脊柱的一部分放置，并通過(guò)許多固定零件將其沿脊柱縱向固定于兩個(gè)或多個(gè)椎骨。這種脊椎固定零件可包括鉤、各種類型的螺釘或螺栓，每個(gè)零件被構(gòu)造成可接合椎體的特定部分。在一個(gè)實(shí)施例中，外科醫(yī)生可在合適的解剖位置先將脊椎固定零件連接于脊柱，然后將每個(gè)脊椎固定零件連接于脊柱桿。一些固定零件包括適合于接受桿或其它縱向零件的頭部。在其它系統(tǒng)中，接受和固定組件用于牢固地將桿連接于固定零件。
美國(guó)專利5,176,680公開(kāi)了一種用于將脊柱桿固定于脊椎螺釘?shù)难b置。該脊柱桿通過(guò)一開(kāi)口環(huán)，該開(kāi)口環(huán)位于具有叉形頭的脊椎螺釘?shù)闹T分叉之間。通過(guò)在諸分叉之間擰入的鎖定螺釘將該組件鎖入所需位置并直接鎖定在開(kāi)口環(huán)上。
用于將脊柱桿固定于骨螺栓的組件見(jiàn)美國(guó)專利5,938,663。該脊柱桿通過(guò)一位于鎖定組件的鉗夾內(nèi)的開(kāi)口環(huán)。螺栓的帶螺紋頭部通過(guò)鎖定組件中的一對(duì)開(kāi)口，并且鎖緊螺帽擰在螺栓上。若擰緊鎖定螺帽，鎖定組件在一具體位置夾在鎖緊螺帽和螺栓中間凸緣或螺栓頭之間。
發(fā)明概述本發(fā)明體現(xiàn)在下面的權(quán)利要求書(shū)中，以下的敘述不是以任何方式限制、限定或其它方式確定合法保護(hù)的范圍。在一般意義上，本發(fā)明涉及用于將縱向零件鎖定于骨固定(anchor)件的矯形器械。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一矯形器械，該矯形器械包括具有固定(anchor)部分和桿部分的骨固定件，具有主體件和可壓縮環(huán)的鎖定組件以及和固定螺釘。主體零件包括由連接部分連接并由槽分開(kāi)的下部和上部。下部和上部各包括第一孔和第二孔。第一孔的形狀能使骨固定件的桿部分通過(guò)該孔。第二孔的形狀能使固定螺釘(set screw)通過(guò)其擰上以壓縮主體零件。主體零件還包括連接部分、上部和下部?jī)?nèi)的空腔?？蓧嚎s環(huán)包括用于接受縱向零件的中央通道，且位于主體零件空腔內(nèi)。通過(guò)固定螺釘壓縮主體零件可將壓縮環(huán)和縱向零件鎖定于所需位置。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是本發(fā)明器械的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
圖1A是沿圖1中的線13-13，在箭頭方向觀察的局部剖面圖。
圖2是如圖1所示實(shí)施例的分解的立體圖。
圖3也是如圖1所示實(shí)施例的立體圖。
圖4是如圖1所示的主體零件的實(shí)施例的立體圖。
圖5是如圖4所示實(shí)施例的俯視圖。
圖6是沿圖5中的線6-6，在箭頭方向觀察的剖面圖。
圖7是沿圖4中的線7-7，在箭頭方向觀察的剖面圖。
圖8是如圖1所示的可壓縮環(huán)的實(shí)施例的立體圖。
圖9是如圖8所示實(shí)施例的端面圖。
圖10是沿圖9中的線10-10，在箭頭方向觀察的剖面圖。
圖11是本發(fā)明器械另一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
圖12是本發(fā)明器械再一個(gè)實(shí)施例一部分的立體圖。
具體實(shí)施例方式
為了促進(jìn)對(duì)本發(fā)明原理的理解，現(xiàn)將敘述附圖中所示的實(shí)施例和用專門(mén)語(yǔ)言來(lái)說(shuō)明實(shí)施例。然而會(huì)理解到并不因此限制本發(fā)明的范圍，為對(duì)于本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常會(huì)發(fā)生的那樣考慮了為本文所示本發(fā)明裝置中的許多改變和修改，以及原理的進(jìn)一步應(yīng)用。
首先總地參考圖1-3，顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的矯形器械20。矯形器械20包括蒂螺釘22、脊柱桿24以及包括主體零件28和可壓縮環(huán)30的鎖定組件26。蒂螺釘22基本上沿第一軸線連接于主體零件28，桿24在主體零件28內(nèi)配合在環(huán)30內(nèi)，使得桿24沿許多第二軸線的任一方向延伸，如下進(jìn)一步所述。提供固定螺釘32用于壓緊鎖定組件26，也如下所述。
蒂螺釘22包括適合于插入椎體(未示出)的螺紋部分34和桿部分36。在所示實(shí)施例中，桿部分36沿其總的長(zhǎng)度基本上是圓柱形(即基本上直徑不變)，且較光滑，沒(méi)有凸起、隆起或其它障礙物。會(huì)理解到桿部分36可具有除了圓柱形桿之外的截面，例如正六角形或相似的截面，或粗糙的表面。而且，可使用其它固定部分如鉤代替螺紋部分34，或與螺紋實(shí)施例如蒂螺釘32一起使用鉤零件。雖然在這里主要使用術(shù)語(yǔ)“蒂螺釘”，優(yōu)選零件32可以是加工有螺紋、鉤、或其它方式構(gòu)造以嚙合骨，以及可被構(gòu)造成用于連接其它骨或骨部分。所示實(shí)施例的蒂螺釘22還包括適于嚙合驅(qū)動(dòng)工具的上部38以便于蒂螺釘22插入脊椎或其它骨中。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，上部38包括內(nèi)六角形座40。
現(xiàn)總地參考圖4-7，顯示鎖定組件26的主體零件28的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，主體零件28是沿基本水平面裂開(kāi)的一件式零件。主體零件28具有帶上表面44的上部42和下部46。部分42和46通過(guò)連接部分48連接并通過(guò)中間狹槽50分開(kāi)。主體零件28還包括第一邊47和第二邊49。
第一孔52和第二孔54延伸通過(guò)主體零件28和狹槽50。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，孔52和54具有基本上平行的軸線?？?2的上部56在主體零件28的上部42內(nèi)且孔52的下部58在主體零件28的下部46內(nèi)?？?4的上部60在主體零件28的上部42內(nèi)且孔54的下部62在主體零件28的下部46內(nèi)。上孔部分56與下孔部分58(圖7)同軸線且上孔部分60與下孔部分62同軸線。
各孔部分56、58、60和62都包括上邊、下邊和內(nèi)表面。因此，相對(duì)于孔52，上孔部分56具有上邊64、下邊66和內(nèi)表面68，下孔部分58具有上邊70、下邊72和內(nèi)表面74。在一個(gè)實(shí)施例中內(nèi)表面68和74光滑且直徑基本不變，或者可粗糙如通過(guò)壓花產(chǎn)生或其它表面類型或處理。
相似地，相對(duì)于孔54，上孔部分60具有上邊76、下邊78和內(nèi)表面80，下孔部分62具有上邊82、下邊84和內(nèi)表面86。在一個(gè)實(shí)施例中內(nèi)表面80光滑且直徑基本不變。上孔部分60也可包括斜面或弄圓部分88。若固定螺釘32是壓縮主體零件28的零件(如下所述)，內(nèi)表面86帶螺紋。
主體零件28還包括內(nèi)空腔90?？涨?0朝向主體零件28的邊47和49敞開(kāi)，形成一對(duì)同軸線開(kāi)口92和94(圖7)。開(kāi)口92具有外邊93且開(kāi)口94具有外邊95。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，開(kāi)口92和94的軸線基本上垂直于孔52的軸線(即上孔部分56和下孔部分58)和/或孔54的軸線(即上孔部分60和下孔部分62)。開(kāi)口92和94的直徑可基本不變，且大于桿24。或者，可對(duì)開(kāi)口92和94的外邊93和95倒角，以使桿24通過(guò)其的角度位置增加，如下進(jìn)一步所述。
尤其參考圖7，在一個(gè)實(shí)施例中空腔90優(yōu)選包括中央部分98，它至少一部分由弧形(即凹形)壁部分100定界，并且，每側(cè)還包括基本圓柱形的側(cè)部102和104。側(cè)部102包括壁103且側(cè)部104包括壁105。在該具體實(shí)施例中，側(cè)部102和104的半徑比中央部分98的半徑小且所有三部分同軸線。在中央部分98和各圓柱形側(cè)部102和104之間是邊緣表面106和108。
圖8-10顯示了一個(gè)可壓縮環(huán)30的實(shí)施例。環(huán)30包括基本位于中央的通道112，形成同軸線開(kāi)口111和113，和縱向狹槽114。優(yōu)選地，環(huán)30包括鄰近狹槽114的第一凸起116和第二凸起118?；蛘撸h(huán)30可包括鄰近狹槽114的單一凸起。中央通道112的尺寸能使桿24通過(guò)其中，并且，當(dāng)環(huán)30處于非壓縮狀態(tài)時(shí)，桿相對(duì)于環(huán)30可平移和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。狹槽114允許壓縮環(huán)30，以將桿24鎖定在環(huán)30中，如下進(jìn)一步所述。任選地，環(huán)30可包括與狹槽114相對(duì)的表面凹槽120，如圖9所示，以使環(huán)30更加可彎曲并改善環(huán)30的壓縮。選擇環(huán)30的未壓縮外徑122以使其小于未壓縮空腔90的內(nèi)徑，但大于處于壓縮狀態(tài)中的主體零件28的空腔90的內(nèi)徑91。環(huán)30和空腔90的未壓縮直徑間的關(guān)系使得在壓縮前環(huán)30相對(duì)于空腔90可旋轉(zhuǎn)地定向。具體地說(shuō)，在矯形器械20植入過(guò)程中環(huán)30位于空腔90內(nèi)時(shí)，直接或間接地通過(guò)操縱桿24通過(guò)環(huán)30的中央通道112，操縱環(huán)30，如下進(jìn)一步所述。
如圖10的實(shí)施例所示，中央通道112包括至少一個(gè)弧形(即凹形)內(nèi)壁部分126的中央部分124，且每側(cè)具有基本圓柱形側(cè)向部分128和130。側(cè)部128包括壁129且側(cè)部130包括壁131。在該具體實(shí)施例中，側(cè)部128和130的半徑比中央部分124的半徑小，且所有三部分同軸線。中央部分124及各側(cè)部128和130之間是邊緣表面132和133。
桿24優(yōu)選是實(shí)質(zhì)光滑(如噴丸處理)基本圓柱形的零件，具有足夠的直徑和強(qiáng)度以抵抗脊椎的負(fù)荷和壓力。會(huì)理解到在其它實(shí)施例中桿24可帶螺紋或具有正六角形或其它多角形截面。優(yōu)選外科醫(yī)生可彎曲或構(gòu)造桿24，使其適于外科醫(yī)生所需脊椎的治療或支持。
固定螺釘32包括螺釘頭136，適于嚙合驅(qū)動(dòng)工具，如帶有內(nèi)六角形座138，以及帶螺紋的桿部分140。優(yōu)選地，螺釘頭136還包括斜面或弄圓部分142，以容納主體零件28的上孔60的倒角或弄圓部分88?；蛘撸潭葆?2還可包括可分離頭部結(jié)構(gòu)特征。具有分離部分的固定螺釘?shù)睦右?jiàn)美國(guó)專利6,193,719和6,478,795，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包括在此。圖11顯示矯形器械20的另一個(gè)實(shí)施例，它包括具有可分離頭部分148的固定螺釘146。
現(xiàn)結(jié)合使桿24通過(guò)蒂螺釘22和鎖定組件26連接于脊椎的(未示出)的一部分將描述矯形器械20及其各種零件的使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，在本發(fā)明范圍和精神內(nèi)，可使用可替換的結(jié)構(gòu)和方法，可裝備主體的可替換的諸部分。
準(zhǔn)備鄰近需要治療脊柱區(qū)域的外科手術(shù)部位，形成最小侵入性開(kāi)口或其它切口，以接近脊柱。將蒂螺釘22通過(guò)切口插入椎骨至所需深度。在一個(gè)實(shí)施例中，插入蒂螺釘22，使其螺紋部分34的全部長(zhǎng)度都位于骨內(nèi)。將主體零件28置于螺釘22上，使蒂螺釘22的桿部分36插入通過(guò)主體零件28的孔52(即下孔部分58和上孔部分56)，如圖1A所示。為了清楚表示，該圖中除去了桿24和環(huán)30。優(yōu)選地，在主體零件28插入外科手術(shù)部位并置于蒂螺釘22上之前，環(huán)30位于主體零件28的空腔90內(nèi)?；蛘?，在將主體零件28置于蒂螺釘22上之后，可將環(huán)30插入空腔90中。
在該具體實(shí)施例中，桿部分36沒(méi)有凸起、隆起或其它障礙物，以使主體零件28沿桿部分36放置于任何所需的位置。優(yōu)選地，主體零件28沿桿36放置，以使主體零件28不接觸脊椎組織而不損傷該組織。一旦主體零件28位于蒂螺釘22上，將桿24插入主體零件28和環(huán)30，使桿24延伸通過(guò)中央通道112。外科醫(yī)生操縱桿24和環(huán)30直到桿24相對(duì)于蒂螺釘22呈所需角度。這種可操縱性使桿24的最近點(diǎn)和蒂螺釘22之間的距離可變化，并且桿24相對(duì)于主體零件28和蒂螺釘22的角度可變化?；蛘?，在通過(guò)主體零件28的孔52(即上孔部分56和下孔部分58)插入蒂螺釘22之前，可通過(guò)環(huán)30的中央通道112和主體零件28的空腔90插入桿24。
如果存在，圖6中所示的環(huán)30上的凸起116和118，例如通過(guò)限制環(huán)30繞中央通道112的縱向軸線的旋轉(zhuǎn)，使狹槽114與狹槽50基本保持對(duì)齊。已發(fā)現(xiàn)，所述對(duì)齊比狹槽114和狹槽50不對(duì)齊能允許更完全或有效壓縮環(huán)30。如圖3所示，通過(guò)空腔90內(nèi)的環(huán)30的桿24在各個(gè)方向相對(duì)于空腔90的軸線的角度可大到至少20°。這種成角度使外科醫(yī)生可按需調(diào)節(jié)桿24相對(duì)于蒂螺釘22的位置。
一旦按需組裝并定位，矯形器械20鎖定入適當(dāng)位置中。如圖6所示，將固定螺釘32通過(guò)上孔部分60插入孔54并擰入下孔62。擰緊固定螺釘32使主體零件28的上部42和下部46相互靠近以壓縮主體零件28。
若通過(guò)擰緊固定螺釘32壓縮主體零件28，上孔56的邊64和66及下孔58的邊70和72沿主體零件28的上部42和下部46樞轉(zhuǎn)。迫使邊66和68接觸或撞擊在桿部分36上，將主體零件28鎖定于蒂螺釘22的桿36。如果主體零件28(即上部42和下部46受壓后在一起)被壓縮，空腔90也被壓縮。空腔90的壁100、101和103壓縮環(huán)110，并且，邊106和108固定鎖定環(huán)70防止旋轉(zhuǎn)和平移。如果環(huán)110被壓縮，中央通道112也被壓縮。環(huán)110的壁125、126和127被壓靠于抗桿24而保持桿24，并且，邊132和133鎖定桿24相對(duì)于蒂螺釘22的取向。
優(yōu)選地，一旦將矯形器械20的組件鎖定入所需取向，固定螺釘32的頭部136與在主體零件28的上表面44平齊或在其之下，如圖1所示。如上所述，器械20可包括具有可分離頭部分148的固定螺釘146(圖11)。優(yōu)選地，一旦可分離頭部分148從固定螺釘146除去，固定螺釘148的余下部分150與主體零件144的上表面44平齊或在其之下。
主體零件28’的另一個(gè)實(shí)施例如圖12所示。除了孔52(容納蒂螺釘22)離開(kāi)空腔90的軸線更遠(yuǎn)之外，主體零件28’與主體零件28基本相同，如上所述。注意在圖12中，連接孔52和54的軸線的線L1與垂直于空腔90的軸線的線L2形成鈍角。這種改變可增加蒂螺釘22和桿24間的距離，用于較大的患者或涉及器械20的諸部分之間的附加空間和/或不同角度的情況。
裝置的組件由用于外科植入的生物相容性材料構(gòu)成，如不銹鋼、各種鈦合金、合適的硬塑料或其它已知材料。
雖然本發(fā)明在附圖和前述中被詳細(xì)圖示和描述，但同樣被認(rèn)為是圖示解釋性和在性質(zhì)上不是限制性的。應(yīng)理解，只顯示并描述了優(yōu)選的實(shí)施例，且在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)的所有變化和修改都要求保護(hù)。例如，在外科手術(shù)部位主體零件28置于蒂螺釘22上之前，桿24可連接于環(huán)30和主體零件28。在這種情況下，一個(gè)或多個(gè)主體零件28，每個(gè)具有插入其中的環(huán)30，可預(yù)先置于桿24上。在一個(gè)或多個(gè)蒂螺釘22插入骨中后，可放置帶有預(yù)置主體零件(多數(shù))28和環(huán)(多數(shù))30的桿24，以使主體零件(多數(shù))28位于蒂螺釘(多數(shù))22上，如上所述。
冠詞“一”、“一個(gè)”、“所述”和“這個(gè)”不是限制于單個(gè)零件，其包括一個(gè)或多個(gè)這種零件。
權(quán)利要求
1.一種矯形器械，包括具有固定部分和桿部分的骨固定件；縱向零件；具有主體零件和可壓縮環(huán)的鎖定組件，所述組件連接所述骨固定件和所述縱向零件；和連接于所述主體零件的固定螺釘；其中，所述主體零件包括被連接部分連接并被狹槽分離的下部和上部，所述下部和所述上部各包括第一孔和第二孔，所述第一孔的構(gòu)造使所述骨固定件的所述桿部分能通過(guò)其中，所述第二孔的構(gòu)造使所述固定螺釘可插入其中以壓縮所述主體零件，所述主體零件還包括容納所述環(huán)和一部分所述縱向零件的空腔；其中，所述可壓縮環(huán)包括中央通道以接受一部分所述縱向零件，和其中，所述固定螺釘對(duì)所述主體零件的壓縮使所述環(huán)和縱向零件相對(duì)于所述主體零件，以及所述骨固定件相對(duì)于所述主體零件鎖定在所需位置。
2.如權(quán)利要求1所述的矯形器械，其特征在于，所述第一孔有光滑壁。
3.如權(quán)利要求1所述的矯形器械，其特征在于，所述骨固定件是蒂螺釘。
4.如權(quán)利要求1所述的矯形器械，其特征在于，所述縱向零件是脊柱桿。
5.如權(quán)利要求1所述的矯形器械，其特征在于，所述固定螺釘包括可分離頭部分。
6.如權(quán)利要求1所述的矯形器械，其特征在于，所述可壓縮環(huán)還包括縱向狹槽。
7.如權(quán)利要求6所述的矯形器械，其特征在于，所述可壓縮環(huán)還包括環(huán)繞所述可壓縮環(huán)的軸線與所述縱向狹槽相對(duì)的槽。
8.如權(quán)利要求6所述的矯形器械，其特征在于，所述可壓縮環(huán)還包括至少一個(gè)鄰近所述縱向狹槽的凸起。
9.如權(quán)利要求8所述的矯形器械，其特征在于，所述可壓縮環(huán)還包括兩個(gè)鄰近所述縱向狹槽的凸起。
10.如權(quán)利要求6所述的矯形器械，其特征在于，所述中央通道還包括具有至少一個(gè)邊緣表面的壁部分。
11.一種矯形器械，包括具有桿部分和骨連接部分的骨固定件；縱向支持零件；具有中間狹槽、用于容納所述骨固定件的第一孔、第二孔和橫向于所述第一孔的空腔的鉗夾，所述鉗夾具有未壓縮狀態(tài)和壓縮狀態(tài)，當(dāng)所述鉗夾在壓縮狀態(tài)相比處于所述未壓縮狀態(tài)時(shí)，所述空腔有較小徑向尺寸；環(huán)繞一部分所述縱向支持零件的分裂環(huán)，所述分裂環(huán)具有未壓縮狀態(tài)和壓縮狀態(tài)，所述分裂環(huán)位于所述鉗夾的所述空腔內(nèi)且當(dāng)所述鉗夾處于所述未壓縮狀態(tài)時(shí)相對(duì)于所述鉗夾可旋轉(zhuǎn)移動(dòng)；和插入所述鉗夾的所述第二孔中的固定螺釘，所述固定螺釘提供壓力使所述鉗夾從所述未壓縮狀態(tài)變到壓縮狀態(tài)，因而壓縮所述分裂環(huán)并固定所述分裂環(huán)和所述縱向零件防止相互之間的和相對(duì)于所述鉗夾的運(yùn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的器械，其特征在于，處于所述未壓縮狀態(tài)的所述鉗夾相對(duì)于所述骨固定件可運(yùn)動(dòng)，并且，處于所述壓縮狀態(tài)的所述鉗夾接觸所述骨固定件的所述桿部分，以固定所述鉗夾和所述骨固定件相互之間的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述骨固定件的所述骨連接部分是螺紋部分，并且，所述桿部分具有頂端和直接鄰近所述螺紋部分的底端，且所述桿部分的直徑基本不變。
14.如權(quán)利要求11所述的器械，其特征在于，所述的環(huán)包括基本縱向狹槽。
15.如權(quán)利要求14所述的器械，其特征在于，所述的環(huán)包括與所述縱向狹槽大體上徑向相對(duì)的基本上縱向的槽。
16.如權(quán)利要求14所述的器械，其特征在于，所述的環(huán)具有縱向軸線并包括鄰近所述縱向狹槽的至少一個(gè)凸起，所述凸起限制所述環(huán)繞著所述縱向軸線相對(duì)于所述鉗夾的旋轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求11所述的器械，其特征在于，所述固定螺釘包括可分離頭部分。
18.如權(quán)利要求11所述的器械，其特征在于，所述縱向零件是脊柱桿。
全文摘要
一種用于將縱向零件如脊柱桿鎖定于骨固定件的骨固定系統(tǒng)，使縱向零件的軸線相對(duì)于骨固定的軸線可變?nèi)∠?。被狹槽沿基本水平面分裂成上部和下部的一件式主體零件包括縱向零件如脊柱桿可通過(guò)其中的球狀零件。骨固定件的一部分通過(guò)在主體零件的上部和下部的每一個(gè)上具有諸部分的孔。擰緊固定螺釘將主體零件的上部和下部拉在一起并將骨固定件和脊柱桿鎖定在所需位置。
文檔編號(hào)A61B17/70GK1832705SQ200480016209
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月11日
發(fā)明者M·M·莫里森, D·N·貝克 申請(qǐng)人:Sdgi控股股份有限公司