專利名稱：骨錨固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于骨的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，尤其用于脊骨的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的 骨錨固裝置。它包括可以與撓性桿連接的骨錨固元件，所述撓性桿具 有平滑的表面并且由彈性材料制成。
背景技術(shù)：
包括骨螺釘和由彈性材料制成的撓性桿的骨錨固裝置在EP1364622A2和EP1527742A1中是已知的。所述桿具有波紋表面， 該波紋表面與設(shè)置在骨螺釘接收部分的底部上的肋結(jié)構(gòu)配合以形成形 狀配合連接。根據(jù)EP1527742A1的骨錨固裝置附加地包括閉合元件， 該閉合元件具有與桿的波紋表面接合的肋結(jié)構(gòu)。桿的波紋表面相對(duì)于 肋結(jié)構(gòu)的定位需要桿精確插入到接收部分中以避免傾斜。此外，連續(xù) 的定位是不可能的。這就使得桿相對(duì)于接收部分的位置調(diào)整是困難和 耗時(shí)的。US2004/0138660A1披露了 一種用于將剛性桿鎖定到骨螺釘?shù)慕?收主體的鎖定蓋組件。該鎖定蓋組件包括內(nèi)部和外部鎖定元件。外部 鎖定元件為類似螺帽的部件，并且內(nèi)部鎖定元件可旋轉(zhuǎn)地連接到外部 鎖定元件上。所述內(nèi)部鎖定元件在其面對(duì)桿的一側(cè)具有環(huán)形可變形接 觸元件，該可變形元件與桿接觸。當(dāng)緊固外部鎖定元件時(shí)，所述可變 形元件變形從而提供反饋給外科醫(yī)生以使得他能夠確定鎖定蓋組件是 否緊固到需要的程度。在一個(gè)示例中，可變形元件為冷焊接到所述桿 上的可變形的金屬環(huán)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種骨錨固裝置，該裝置能夠與彈性材
料制成的撓性桿一起使用，并且該裝置具有方便的操作，同時(shí)還提供 安全的鎖定。所述目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的骨錨固裝置實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要 求中給出了進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。所述骨錨固裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)在鎖定元件緊固期間，在不損害 所述桿的整體結(jié)構(gòu)的情況下，所述桿的彈性材料的變形導(dǎo)致在彈性桿、 接收部分和鎖定元件之間的間接的或者動(dòng)態(tài)的形狀配合連接。由于所述桿具有平滑的表面，因此桿的連續(xù)定位是可能的。此外，所述骨錨固裝置還具有如下優(yōu)點(diǎn)所述桿的材料的流動(dòng)沿 著所述桿的縱軸線方向被最小化。所述桿的固定通過(guò)很少數(shù)量的部件實(shí)現(xiàn)。因此在外科手術(shù)期間， 所述骨錨固裝置的操作是便利的，而沒(méi)有損失固定的可靠性。


參考下面的結(jié)合附圖的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，將使得本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)更明顯并且更容易理解。圖1示出骨錨固裝置的第一實(shí)施例的透視分解圖。圖2示出裝配狀態(tài)下的圖1的骨錨固裝置。圖3示出圖1的骨錨固裝置的鎖定元件的透視圖。圖4示出圖l和2的骨錨固裝置的一部分的截面圖。圖5a示出根據(jù)本發(fā)明的骨錨固裝置的固定機(jī)構(gòu)的示意圖。圖5b示出另一個(gè)固定機(jī)構(gòu)的示意圖。圖6示出根據(jù)第二實(shí)施例的骨錨固裝置的透視分解圖。圖7示出圖6中所示的骨錨固裝置在裝配狀態(tài)下的透視圖。圖8示出根據(jù)圖7的在裝配狀態(tài)下的骨固定裝置的一部分沿桿的軸線截取的截面圖。圖9示出圖8中的骨錨固裝置沿線M-M的截面圖。圖10示出第二實(shí)施例的鎖定元件的截面圖。圖11示出根據(jù)第二實(shí)施例的骨錨固裝置的壓力元件的透視圖。圖12示出圖11中所示的壓力元件的頂視圖。 圖13示出圖11中所示的壓力元件的側(cè)視圖。 圖14示出圖13中所示的壓力元件沿圖13中線S-S的截面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至4中所示，根據(jù)第一實(shí)施例的骨錨固裝置包括單軸骨螺 釘形式的骨錨固元件1，該骨錨固元件在一端具有帶骨螺紋和尖端的 錨桿2,在相對(duì)端具有接收部3。接收部3基本為圓柱形并且包括基本 為U形的凹槽4，所述凹槽4形成兩個(gè)自由腿部5、 6。在腿部上設(shè)置 有內(nèi)螺紋7。 U形凹槽的底部形成用于接收桿9的座8。桿9用于連接 多個(gè)骨錨固元件。為了將桿9穩(wěn)固在凹槽4中，設(shè)置內(nèi)螺釘10形式的 鎖定元件，所述內(nèi)螺釘可以擰入腿部5、 6之間。如在圖l和4中具體可看到的，多個(gè)肋狀凸起11設(shè)置在座8的表 面上。肋狀凸起11在垂直于凹槽4的縱向軸線L的方向上延伸并且 因此垂直于桿9的縱向軸線LR延伸。在所示實(shí)施例中，凸起ll具有 帶圓形尖端的基本為三角形的橫截面。凸起ll的長(zhǎng)度使得它們能夠形 成對(duì)應(yīng)于座8的U形。凸起的端部距離內(nèi)螺紋7有一段距離。每個(gè)或 幾個(gè)肋狀凸起11可以在溝槽狀凹槽中在一側(cè)或者兩側(cè)上伸出，所述溝 槽狀凹槽在座的表面提供凹陷?？商鎿Q地，可以設(shè)置在座的表面中的 一個(gè)或幾個(gè)凹陷，所述一個(gè)或幾個(gè)凹陷與一個(gè)或幾個(gè)凸起w比連。所述桿9由彈性可撓曲的生物相容的材料制成，優(yōu)選由塑料制成。 例如，桿9由基于聚碳酸酯-聚氨脂或者聚碳酸酯型聚氨酯(PCU)的 彈性材料制成。因此所述桿示出在施加的外部荷載下彈性變形。旋捋在腿部5、 6之間的內(nèi)螺釘10包括在面對(duì)桿9的一側(cè)的環(huán)形 凸起12，該環(huán)形凸起12為具有中心空腔的環(huán)形肋的形式。如在圖4 中具體可看到的，環(huán)形凸起12的橫截面類似于座的肋狀凸起11的橫 截面。當(dāng)環(huán)形凸起12與桿9接觸時(shí)，在環(huán)形凸起壓靠到桿的位置提供 兩個(gè)接觸區(qū)域12a和12b。環(huán)形凸起12的直徑設(shè)置成使得接觸區(qū)域 12a、 12b以及兩個(gè)外部肋狀凸起的接觸區(qū)域lla、 lib位于桿9表面
的相對(duì)側(cè)、垂直線Va、 Vb上，所述垂直線Va、 Vb分別平行于接收 部分3的中心軸線C。骨錨固元件1和內(nèi)螺釘10由生物相容的剛性材料制成，優(yōu)選由例 如鈦或鈦合金的金屬制成。在使用中，首先將至少兩個(gè)骨錨固元件1旋入相鄰的推骨中，例 如旋入推骨的推弓根中。之后，將桿9插入接收部分3直到所述桿就 位于座8中。之后，通過(guò)旋入內(nèi)螺釘10將桿鎖定到它的適當(dāng)位置上。 由于桿具有平滑的表面，如果仍然沒(méi)有擰緊內(nèi)螺釘IO，仍然可以以無(wú) 級(jí)的方式調(diào)整桿的位置。在調(diào)整桿的位置之后，檸緊內(nèi)螺釘IO直到環(huán) 形凸起12與桿的表面接觸。如圖4中可看到的，環(huán)形凸起的相對(duì)部分 12a和12b向下壓靠到桿的表面上。同樣地，肋狀凸起ll從下面壓靠 到桿的表面上。凸起不會(huì)損害桿的表面的整體性。桿在施加的壓力下 開(kāi)始流動(dòng)。這種材料流動(dòng)形成間接的形狀配合(indirect form-fit)連 接。直接的摩擦力以及間接的形狀配合力的組合將桿保持在適當(dāng)?shù)奈?置。環(huán)形凸起12的直徑可以等于或大于最外面的肋狀凸起11之間的 距離。如在圖5a中可看到的，由座的凸起形成的接合結(jié)構(gòu)以及由鎖定元 件上的凸起形成的接合結(jié)構(gòu)在桿的相對(duì)表面部分上的相應(yīng)位置處的一 種布置提供了形狀配合連接，該形狀配合連接抵抗作用在桿9的縱向 方向上的力F。如圖5b所示，座的凸起以及鎖定元件的凸起相對(duì)于桿 的替換布置也形成如上所述的間接的形狀配合連接，然而，這種形狀 配合連接較少地抵抗作用在桿的軸向方向上的力F。在很大的力F的 情況下，圖5b中所示的連接不能禁止桿的波狀運(yùn)動(dòng)，因此提供桿的很 小的固定。內(nèi)螺釘?shù)沫h(huán)形凸起使得可以在鎖定元件自身位置處提供接合結(jié)構(gòu) 來(lái)代替利用墊片或者壓力片。圖6至14示出骨錨固裝置的第二實(shí)施例。所述骨錨固裝置包括多 軸骨螺釘形式的骨錨固元件20,所述骨錨固元件具有螺釘元件，該螺
釘元件在一端具有帶骨螺紋和尖端的錨桿21，在相對(duì)端具有球形頭部22。 在與錨桿相對(duì)的頭部22的一側(cè)提供用于與檸入工具接合的凹槽23。骨錨固元件20進(jìn)一步包括接收部分25,該接收部分25具有第一 端26、與第一端相對(duì)的第二端27以及與第一端和第二端的平面相交 的中心軸線C。提供與中心軸線C同軸的孔29，該孔29從第一端延 伸到距離第二端預(yù)定距離的位置。在第二端27處提供開(kāi)口 30，開(kāi)口 30的直徑小于孔29的直徑。頭部22可樞轉(zhuǎn)地保持在接收部分25中， 并且錨桿延伸穿過(guò)開(kāi)口 30。接收部分25進(jìn)一步具有基本為U形的凹槽31，該凹槽31在第一 端26處開(kāi)始沿第二端27的方向延伸。通過(guò)U形凹槽形成具有內(nèi)螺紋 34的兩個(gè)自由腿部32、 33。提供基本為圓柱結(jié)構(gòu)的壓力元件35，該壓力元件的外徑僅僅稍小 于孔29的內(nèi)徑，以允許壓力元件35被引入接收部分的孔29中并且在 軸向方向上運(yùn)動(dòng)。壓力元件35在朝向第二端27的底部一側(cè)包括球形 凹槽36 ，該球形凹槽36的半徑對(duì)應(yīng)于螺4丁元件的球形頭部22的半徑。 壓力元件35在相對(duì)一側(cè)包括橫向于中心軸線C延伸的U形凹槽37。 該凹槽的橫向直徑選擇為使得將要接收在接收部分25中的桿9能夠插 入凹槽37中并且在凹槽中被橫向?qū)颉形凹槽37的深度選擇為使 得在裝配狀態(tài)下，當(dāng)桿放置在U形凹槽37中時(shí)，凹槽的腿部37a、37b 向上延伸到桿的上表面。優(yōu)選地，凹槽37的深度等于桿9的直徑。凹 槽在肋區(qū)域中的橫向直徑和/或凹槽37的深度可以稍大于桿的直徑以 允許桿的材料的局部塑性流動(dòng)。壓力元件35的U形凹槽的底部38形成用于桿9的座。類似于第 一實(shí)施例，多個(gè)肋狀凸起39設(shè)置在座38的表面上。在所示實(shí)施例中 具有兩個(gè)肋狀凸起39，所述肋狀凸起在橫向于U形凹槽37的縱向軸 線l,因此橫向于桿9的縱向軸線LR的方向上延伸。此外，壓力元件 包括同軸孔40以允許利用擰入工具進(jìn)入頭部22的凹槽23。鎖定元件為如第一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)螺釘10,該內(nèi)螺釘在其面對(duì)桿9
的一側(cè)10a上具有環(huán)形凸起12。如圖8所示，環(huán)形凸起12的尺寸設(shè) 置為使得環(huán)形凸起12與桿的接觸區(qū)域12a和12b位于對(duì)應(yīng)于壓力元件 的肋狀凸起在桿的對(duì)側(cè)上的接觸區(qū)域39a、 39b的位置。壓力元件35和內(nèi)螺釘10的尺寸設(shè)置成在裝配情況下，使內(nèi)螺釘 的下側(cè)10a置于壓力元件的腿部的上端表面41a、 41b上。壓力元件的 凸起39以及內(nèi)螺釘?shù)沫h(huán)形凸起12的尺寸設(shè)置成使得在不損害桿的表 面的整體性的情況下，通過(guò)壓配合以及形狀配合獲得安全的固定。在使用中，預(yù)先裝配骨錨固裝置20，即將骨螺釘可樞轉(zhuǎn)地保持在 接收部分中，然后插入壓力元件并將壓力元件輕微地保持在一位置， 在該位置壓力元件的U形凹槽與接收部分的U形凹槽對(duì)準(zhǔn)。將骨錨固 元件旋入骨中，并調(diào)整接收部分相對(duì)于骨螺釘?shù)慕俏恢谩２迦霔U9并 向下擰緊內(nèi)螺釘10直到該內(nèi)螺釘夾緊桿。所述夾緊作用與在第 一實(shí)施 例中的相同。當(dāng)擰緊時(shí)，內(nèi)螺釘壓靠到壓力元件的上端表面41a、 41b 并因此向下將壓力元件壓靠到頭部22上，以鎖定頭部在接收部分中的 角位置。由于內(nèi)螺釘?shù)南聜?cè)10a置于壓力元件的上端表面41a、 41b上，當(dāng) 凸起12、 39壓靠在桿上時(shí)，彈性桿9的材料的流動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致頭部22 在接收部分25中的固定變松。在不損害桿的整體結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)通過(guò)將凸起39、 12壓入桿的 表面中實(shí)現(xiàn)桿的鎖定時(shí)，可以進(jìn)行二次調(diào)整。可以對(duì)上面描述的實(shí)施例進(jìn)行修改。肋狀凸起的數(shù)量是可以變化的。代替在鎖定元件和座的表面上僅 僅提供肋狀凸起，可以提供凸起和凹陷的組合。因此這就允許在凸起 壓靠到桿的表面上時(shí)，已位移的材料能夠在凹陷中流動(dòng)以形成形狀配 合連接。有利地，凸起和凹陷的容積相近或者具有相同的尺寸以便在 材料流動(dòng)完成之后，桿的在與接收部分連接的區(qū)域中的體積與以前的 尺寸大致相同。凸起和/或凹陷不需要具有肋狀或溝槽狀的結(jié)構(gòu)，而是可以具有任 何形狀。與桿的表面接觸的凸起可以具有除了環(huán)形形狀之外的其它形
狀。根據(jù)外部載荷，應(yīng)該提供至少一個(gè)齒，該至少一個(gè)齒成形為陷入 桿的表面中，從而分別在鎖定元件和桿之間或者在座和桿之間形成間 接的形狀配合。在鎖定元件上的凸起的環(huán)形結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，因?yàn)樗?環(huán)形結(jié)構(gòu)便于通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作擰緊鎖定元件。所述桿不需要具有圓形橫截面。所述桿可以具有橢圓的、矩形的 或者方形的橫截面。第二實(shí)施例中，為了避免材料通過(guò)設(shè)置在壓力元件中的孔40流 出，可以提供一個(gè)蓋，用于在骨錨固元件旋入骨之后關(guān)閉孔。還可以修改鎖定元件。例如，鎖定元件可以是具有同軸銷的螺母， 該銷與螺母一體形成。所述銷具有與桿的表面接觸的凸起。在該情況 中，接收部分的自由腿部具有與螺母的螺紋配合的外螺紋。在上述第 二實(shí)施例中，骨錨固元件從頂部引入到接收部分中。然而，骨錨固元 件也可以從接收部分的底部引入，如果接收部分被構(gòu)造成允許這樣的 話。骨錨固元件的頭部和錨桿可以構(gòu)造成能夠組裝的分離的部件。 本發(fā)明并不限于用螺釘作為骨錨固元件，而是本發(fā)明可以通過(guò)骨 鉤或者任何其它骨錨固元件實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、 骨錨固裝置，包括錨固元件(l; 20),該錨固元件包括被錨固到骨或推骨中的錨桿 (2; 21);連接元件(9),該連接元件用于連接至少兩個(gè)錨固元件，該連接 元件由彈性材料制成；接收部分(3; 25)，該接收部分被連接到錨桿以接收連接元件并 且將連接元件連接到錨桿；用于連接元件的座(8; 38)，該座設(shè)置在接收部分中；整體的鎖定元件(IO)，該鎖定元件可旋轉(zhuǎn)地與接收部分接合，用 于將所述連接元件固定在所述座中；其中接收在凹槽中的所述連接元件(9)的至少 一部分具有基本平 滑的表面，并且鎖定元件(10)具有接觸所述連接元件的表面的接合 結(jié)構(gòu)(12)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的骨錨固裝置，其中所述座(8;38)包括 接觸所述連接元件(9)的表面的接合結(jié)構(gòu)(11; 39)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨錨固裝置，其中鎖定元件(10)的接 合結(jié)構(gòu)(12)和座(8; 38)的接合結(jié)構(gòu)(11; 39)布置在所述連接元 件相對(duì)側(cè)的相應(yīng)位置上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的骨錨固裝置，其中座(8; 38) 的接合結(jié)構(gòu)(11; 39)為細(xì)長(zhǎng)凸起，所述凸起在橫向于所述連接元件 的縱向方向的方向上延伸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的骨錨固裝置，其中所述接收部 分(3; 25)具有基本為U形的凹槽(4; 31)，所述凹槽形成兩個(gè)張 開(kāi)腿部，在腿部上設(shè)有內(nèi)螺紋，并且所述鎖定元件(10)為擰入到所 述腿部之間的內(nèi)螺4丁。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的骨錨固裝置，其中所述鎖定元件(10) 的接合結(jié)構(gòu)為環(huán)形凸起(12)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的骨錨固裝置，其中所述接合結(jié) 構(gòu)包括凸起。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的骨錨固裝置，其中所述接合結(jié) 構(gòu)包括凹陷。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的骨錨固裝置，其中所述接收部 分(3)具有形成兩個(gè)張開(kāi)腿部(6， 7)的基本為U形的凹槽(4), 并且所述座(8)設(shè)置在所述凹槽的底部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的骨錨固裝置，其中所述骨錨 固元件(20)可樞轉(zhuǎn)地連接到所述接收部分(25),其中所述座(38) 設(shè)置在壓力元件(35)中，所述壓力元件可在所述接收部分中運(yùn)動(dòng)， 如果在所述壓力元件上施加壓力，則該壓力元件鎖定所述骨錨固元件 的角位置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的骨錨固裝置，其中所述連 接元件由彈性材料制成。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的骨錨固裝置，其中所述連 接元件為桿。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的骨錨固裝置，其中所述連 接元件(9)的表面沒(méi)有凸起和/或凹陷。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的骨錨固裝置，其中所述鎖接。 、， 、,、"、、
15、 根據(jù)權(quán)利要求2至13之一所述的骨錨固裝置，其中所述座 的接合結(jié)構(gòu)接合所述連接元件的表面以形成間接的形狀配合連接。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1至15之一所述的骨錨固裝置，其中通過(guò)鎖 定元件與連接元件的摩擦連接以及一部分間接形狀配合連接而實(shí)現(xiàn)所 述連接元件在所述接收部分中的鎖定。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1至16之一所述的骨錨固裝置，其中所述鎖 定元件和所述接收部分之間的連接為螺紋連接。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1至17之一所述的骨錨固裝置，其中所述桿被夾緊在所述座和所述鎖定元件之間，其中所述座的輪廓以及所述鎖 定元件的輪廓偏離所述桿的輪廓。
全文摘要
所提供的骨錨固裝置包括錨固元件(1；20)，該錨固元件包括錨固到骨或椎骨中的錨桿(2；21)；連接元件(9)，該連接元件用于連接至少兩個(gè)錨固元件，所述連接元件由彈性材料制成；接收部分(3；25)，該接收部分連接到錨桿以接收連接元件并將連接元件連接到錨桿；用于連接元件的座(8；38)，該座設(shè)置在接收部分中；鎖定元件(10)，該鎖定元件可與接收部分接合，以便將所述連接元件固定在所述座中；其中所述連接元件(9)的接收在所述凹槽中的至少一部分具有基本平滑的表面，并且鎖定元件(10)具有接合結(jié)構(gòu)(12)，該接合結(jié)構(gòu)與連接元件的表面接觸，從而提供形狀配合連接。
文檔編號(hào)A61B17/60GK101143108SQ20071014893
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者L·比德曼, S·弗洛伊迪格, W·馬蒂斯 申請(qǐng)人:比德曼莫泰赫有限公司