骨固定組件的製作方法

2023-06-10 15:22:56 2

專利名稱：骨固定組件的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及骨固定組件，特別是涉及一種設置成將骨固定杆固定在兩個或更多椎骨之間的骨固定組件，以便使得脊髓的一部分穩定。
背景技術：
普通的骨固定元件能夠提供為椎弓根螺釘，該椎弓根螺釘擰入椎骨本體的椎弓根上。椎弓根螺釘能夠包括骨錨固件，該骨錨固件保持在錨固件座內，並由夾頭來捕獲。椎弓根螺釘組件包括通過骨固定杆連接的多個椎弓根螺釘，該骨固定杆穿過形成於椎弓根螺釘中的杆狹槽延伸。已經發現，普通的椎弓根螺釘可能對於頸椎骨超尺寸。

發明內容
根據一個實施例，骨固定組件包括骨固定元件，該骨固定元件有骨固定部件，該骨固定部件可安裝在骨上，特別是安裝在椎骨的椎板上，而不會影響該骨或椎骨的椎板，且該骨固定部件可與骨固定杆剛性連接，以使得杆與脊髓的方向對齊；以及連接器組件，該連接器組件設置成使得骨固定部件與骨固定杆連接。例如，連接器組件能夠設置成將骨固定杆可釋放地固定在骨固定部件上。連接器組件能夠與骨固定部件可多軸線樞軸轉動地連接，或者能夠設置為繫繩。骨固定部件能夠包括固定體，該固定體包括基部和從該基部伸出的一對側向間隔開的臂。該臂能夠彈性張開，並設置成可逆地夾持在椎骨的椎板上。骨固定部件還能夠包括連接交界面，該連接交界面安裝在固定體上，例如在基部處，並設置成安裝在連接器組件上，以便將骨固定部件剛性固定在骨固定杆上。根據一個實施例，骨固定部件能夠由楊氏模量大於30GPa的材料來製造，優選是大於lOOGPa。用於骨固定部件的合適材料是金屬材料，例如不鏽鋼、鈷-鉻合金例如楊氏模量為241GPa的Co28Cr6Mo、以及鈦合金，如楊氏模量為30_100GPa的TiNbTaZr、楊氏模量為105GPa 的 Til5Mo a 和楊氏模量為 78GPa 的 Til5Mo 3。在另一實施例中，骨固定部件由記憶金屬來製造，優選是楊氏模量為30_75GPa的鎳鈦諾。 在還一實施例中，骨固定部件由楊氏模量>30GPa的增強PEEK來製造。在另一實施例中，骨固定部件有可閉合形式，用於圍繞縱向杆的整個周邊。由於該結構，縱向杆能夠剛性固定在骨固定部件上。縱向杆固定為防止意外地從骨固定部件上移開。 在還一實施例中，骨固定部件能夠相對於相對平移和旋轉運動固定在縱向杆上。
在還一實施例中，骨固定部件和連接器組件相互剛性連接。由此能夠獲得這樣的優點，即縱向杆牢固保持在它與脊髓對齊的位置。在還一實施例中，骨固定部件定向成這樣，當固定杆固定在固定部件上時，固定杆基本在由固定體確定的平面內延伸。在骨固定部件的另一實施例中，固定部件形成為繫繩。該結構使得骨固定部件的結構有很小的固定部件體積。在骨固定部件的另一實施例中，固定部件包括頭部，該頭部固定布置在基部的外部部分處；以及連接器組件，該連接器組件通過可釋放固定的可多軸線樞軸轉動接頭而與頭部連接，並能夠將縱向杆可釋放地固定在骨固定部件上。這種結構能夠有這樣的優點，即縱向杆並不必須適用於沿脊柱的各骨固定部件的位置。可多軸線樞軸轉動的接頭提供了相對於縱向杆的位置調節固定部件的可能性。在還一實施例中,骨固定部件的固定體基本確定橢圓的C形,該橢圓C形具有第一尺寸和小於該第一尺寸的第二尺寸。固定體的基本圓弧能夠在大於大約240°的範圍內沿一定距離延伸，例如大於大約260°，並能夠小於大約290°，例如小於大約280°，在圓弧的外接圓上測量。根據一個實施例，固定體的圓弧基本上能夠沿在圓弧的外接圓上測量的、大約270°的距離延伸。在還一實施例中，骨固定部件包括多於兩個的臂，優選是四個臂，這四個臂能夠布置成X形狀或者任意可選形狀，並能夠在需要時形成具有橢圓形或橢圓C形形狀或者任意可選形狀。在另一實施例中，骨固定部件的固定體的基部有內表面，該內表面確定了第一曲率半徑，且至少一個或兩個臂的內表面確定了第二曲率半徑，該第二曲率半徑小於第一曲率半徑。在骨固定部件的另一實施例中，兩個臂各自有與基部相對的自由端，這樣，在兩個自由端之間，開口有在無負載或未彎曲狀態下測量的第一初始寬度，並能夠通過膨脹力而膨脹，以便確定比第一初始寬度更大的第二彎曲寬度。當膨脹力釋放時，固定體能夠牢固固定在椎板上。第一和第二寬度能夠根據多個實施例以如下方式設置尺寸。第一初始寬度能夠在大於大約12mm (例如大於大約13mm)和小於大約16mm (例如小於大約15mm)的範圍內。根據一個實施例,第一初始寬度能夠為大約14mm。第二彎曲寬度能夠在大於大約16mm (例如大於大約18mm)和小於大約22mm (例如小於大約20mm)的範圍內。根據一個實施例，第二彎曲寬度能夠為大約19_。因此，在第一初始寬度和第二彎曲寬度之間的差異能夠在大於大約3mm (例如大於大約4mm)和小於大約7mm (例如小於大約6mm)的範圍內。根據一個實施例，在第一初始寬度和第二彎曲寬度之間的差異能夠為大約5mm o骨固定部件(例如固定體)能夠確定可相對張開性，該可相對張開性由第一初始寬度/第二彎曲寬度的比率來確定。根據一個實施例，可相對張開性能夠在大於大約0. 6(例如大於大約0. 7)和小於大約0. 8 (例如小於大約0. 75)的範圍內。根據一個實施例，可相對張開性能夠為大約0. 74。換句話說，骨固定部件(例如固定體)能夠確定第二彎曲寬度/第一初始寬度的比率，該比率在大於大約I. 25 (例如大於大約I. 3)和小於大約I. 5 (例如小於大約1.4)的範圍內。根據一個實施例，第二彎曲寬度/第一初始寬度的比率為大約、I. 36。骨固定部件的基部能夠包括兩個凹口，這兩個凹口在基部的內側在離短軸線等距離處對稱地布置。在骨固定部件的還一實施例中，兩個臂各自包括接合部件，該接合部件設置成與插入儀器接合，優選是成凸起或凹口的形式。在另一實施例中，骨固定部件的臂有內表面，該內表面塗有羥磷灰石、聚合物或鈦。塗層能夠有能減小在圓弧形元件的臂和骨之間的摩擦的優點。根據另一方面，提供了一種用於通過使用至少兩個骨固定元件來穩定一部分脊髓的方法，特別是在頸椎區域中，該方法包括以下步驟
a)形成切口，各切口用於後部進入要治療的各椎骨本體；b )將骨固定部件安裝在插入儀器上；c)通過使得插入儀器的杆前進而使得骨固定部件張開；d)插入和將骨固定部件定位在要治療的第一椎骨本體的椎板上面；e)通過使得杆反轉而釋放骨固定部件，從而使得骨固定部件夾持在椎板上面；f)對於要治療的各椎骨本體重複步驟b)至e);g)將縱向杆插入固定部件中，例如通過將連接器組件卡在安裝於椎骨本體的椎板上的骨固定部件的各頭部上，並使得縱向杆定位在安裝於椎骨本體上的連接器組件的槽道中，以及通過將插入螺釘安裝在各連接器組件上和擰緊該插入螺釘；以及h)將縱向杆固定在固定部件中，例如通過將固定螺釘擰緊至各連接器組件中，以便將縱向杆固定在骨固定部件上。根據另一方面，提供了一種用於將骨固定部件夾持在椎骨本體的椎板上的插入儀器。該插入儀器包括A)夾子，該夾子包括接合部件，該接合部件設置成與骨固定部件的兩個臂接合；以及B)軸，該軸有頂推器，該頂推器可定位在骨固定部件的頭部的頂側上，該頂推器能夠相對於夾子前進，以便使得骨固定部件的兩個臂張開。


下面將參考附圖通過實例介紹多個實施例，附圖中圖I是根據一個實施例構成的骨固定組件的透視圖，該骨固定組件包括多個骨固定元件和在骨固定元件之間連接的骨固定杆，表示了植入在脊椎上的骨固定組件；圖2是圖I中所示的一個骨固定元件的剖視透視圖，該骨固定元件包括連接器組件和骨固定部件；圖3是圖2中所示的骨固定部件的俯視圖，該骨固定部件包括連接交界面和從固定體伸出的頭部；圖4A是根據一個實施例構成的插入儀器的透視圖，表示了與骨固定部件連接；圖4B是圖4A中所示的插入儀器的遠端的放大透視圖，表示了與骨固定部件連接;圖5A是圖3中所示的骨固定部件的透視圖，表示了植入在一個椎骨本體的椎板上；圖5B是圖2中所示的連接器組件安裝在圖5A中所示的骨固定部件上以及安裝在植入於相鄰椎骨本體的椎板上的第二骨固定部件上的透視圖；圖5C是脊椎固定杆插入至多個連接器組件內的透視圖；圖6是如圖3中所示的骨固定部件的俯視圖，但是表示根據另一實施例構成的連接交界面； 圖7A是骨固定組件的一部分的側剖圖，包括骨固定部件的一部分、骨固定杆和連接器組件，該連接器組件設置成將骨固定杆固定在骨固定部件上；以及圖7B是圖7A中所示的骨固定組件的一部分的側視圖。
具體實施例方式首先參考圖1，骨固定組件20包括一個或多個骨固定元件1，例如如圖I中所示的四個骨固定元件22A-D，這四個骨固定元件22A-D通過骨固定杆24連接，並植入至底部骨上，例如各椎骨23A-D。根據所示實施例，骨固定元件22A-D基本沿縱向方向間隔開，且固定杆24大致沿縱向方向L伸長(因此可以彎曲和相對於縱向方向L稍微偏離)，這樣，固定杆24基本沿脊髓方向對齊。各骨固定兀件22A-D表不為沿基本橫向方向T (該橫向方向T與縱向方向L基本垂直)從各椎骨23A-D伸出，且還確定了側向方向A,該側向方向A相對於橫向方向T和縱向方向L基本垂直。除非這裡另外說明，否則術語「側向」、「縱向」和「橫向」用於表示骨固定組件20的方向分量。在圖2所示的方位中，各骨固定元件22沿橫向方向T豎直延伸以及沿側向方向A和縱向方向L水平延伸。因此，應當知道，儘管縱向和側向方向表示為沿水平平面延伸，且橫向方向表示為沿豎直平面延伸，但是在使用中包含各個方向的平面可以不同。例如，當骨固定元件22A-D植入至脊椎上時，縱向方向L大致沿上下(或頭尾)方向延伸，同時由側向方向A和橫向方向T確定的平面大致處於分別由中間-側部方向和前後方向確定的解剖學平面內。因此，方向術語「豎直」和「水平」用於表示所示的植入件10和它的部件只是為了清楚和示例說明。詞語「向內」、「向外」、「上側」、「下側」、「遠側」和「近側」能夠表示分別朝向或遠離骨固定組件20和它的部件的幾何中心的方向。詞語「前部」、「後部」、「上部」、「下部」和相關詞語和/或短語表示在所參考的人體中的優選位置和方位，而不是進行限制。還應當知道，儘管圓形結構確定了直徑，如這裡所述，但是圓形結構可以由可選結構(例如多邊形)來代替，該可選結構可以確定不同於直徑的可選截面尺寸。這裡使用的術語「直徑」將包括所有這些可選項，除非另外明確說明。術語包括上述詞語、它們的衍生詞以及類似意思的詞。繼續參考圖1，各骨固定元件22A-D包括骨固定部件30，該骨固定部件30表示為骨錨固件，它植入(例如夾持)在相應椎骨27A-D的椎板上；以及連接器組件32，該連接器組件32設置成連接在骨固定部件30和固定杆24之間，以便將固定杆24安裝和固定在骨固定部件30上。連接器組件32能夠設置成將骨固定部件30可釋放地固定在骨固定杆24上。由後面所述可知，連接器組件32能夠在第一結構中可多軸線樞軸轉動地連接在骨固定部件30上，並隨後緊固成第二結構，以便相對於相關平移和旋轉運動固定在骨固定部件30上，從而相對於相關平移和旋轉運動進一步將骨固定部件30固定在固定杆24上。也可選擇，如後面更詳細所述，連接器組件32能夠設置為繫繩(cabletie)(見圖6_7B)。除非另外明確說明，否則骨固定組件20和它的部件能夠由鈦-鋁-鈮合金(TAN)、植入件等級的316L不鏽鋼或者任意合適的可選植入件等級材料來製造。骨固定元件22A-D能夠大致植入在脊椎的任意區域中，例如在腰部、胸部或頸部區域處。這樣，當骨固定元件22A-D通過固定杆24連接時，骨固定組件20固定椎骨23A-D的相對位置。因此，骨固定元件22A-D能夠稱為脊椎固定元件，固定杆24能夠稱為脊椎固定杆，且骨固定組件20能夠稱為脊椎固定組件。不過應當知道，骨固定組件20也能夠用於固定身體的其它部位，例如關節、長骨、或者在手、臉、腳、四肢、顱骨等中的骨。固定杆24能夠為基本柱形或管形形狀，並能夠在需要時為基本剛性或柔性。固定杆可以包括但不局限於實心體、非實心體、柔性體或動態體等，並能夠在需要時採取任意可選形狀。下面參考圖3，各骨固定部件30能夠提供為骨錨固件，具有固定體34，該固定體34設置成安裝在底部骨例如椎骨23上；以及連接交界面37，該連接交界面37從固定體34伸出，並設置成安裝在各連接器組件32上，以便將骨固定部件30牢固固定在骨固定杆24 上。骨固定部件30能夠由任意合適材料來製造,例如楊氏模量大於30GPa的材料，例如大於lOOGPa。例如，骨固定部件30能夠由金屬材料例如不鏽鋼、鈷-鉻合金(例如Co28Cr6Mo，它的楊氏模量能夠為大約241GPa)和鈦合金(例如TiNbTaZr，它的楊氏模量能夠在大約30GPa和大約IOOGPa之間；Til5Mo α + β，它的楊氏模量能夠為大約105GPa ;以及 15Μοβ，它的楊氏模量能夠為大約78GPa)來製造。根據另一實施例，骨固定部件30能夠由形狀記憶材料或金屬來製造，例如鎳鈦諾，它的楊氏模量在大約30GPa和大約75GPa之間。根據還一實施例，骨固定部件30能夠由楊氏模量大於大約30GPa的增強PEEK來製造。固定體34包括基部36和一對縱向間隔開的臂38，該對縱向間隔開的臂38從基部36的側向相對側伸出。臂38確定了彼此相向的相應內表面以及相反的外表面。內表面能夠塗覆有羥磷灰石、聚合物或鈦，以便降低在臂38和接收於臂38中的骨之間的摩擦。臂38能夠在需要時確定任意合適的尺寸和形狀，且根據所示實施例彎曲。例如，相對的臂38能夠彼此相互為基本凹形。因此，各臂38能夠確定近端38a，該近端遠離相對臂38的近端38a彎曲；以及自由遠端38b,該自由遠端38b與基部相對,它朝著相對臂38的自由遠端38b彎曲。因此，根據所示實施例，固定體34能夠為基本弧形，且例如能夠確定基本橢圓的C形，它能夠確定沿縱向軸線L延伸的第一縱向尺寸以及沿橫向軸線T延伸的第二橫向尺寸，且該第二橫向尺寸小於第一縱向尺寸。第一縱向尺寸能夠確定固定體34的、在臂38之間的最長縱向尺寸，第二橫向尺寸能夠確定固定體34的最長橫向尺寸。因此，第一縱向尺寸比第二橫向尺寸更長。基部36確定了曲率內徑R1，兩個臂38各自有曲率內徑R2，該內徑R2小於Rl，如圖所示。不過應當知道，固定體34能夠在需要時確定任意合適的可選形狀。例如，臂38能夠可選地包括至少一段，該段單獨或者與至少一個彎曲段組合。因此，當固定部件30處於第一初始或未彎曲位置時，臂38能夠確定在近端38a之間延伸的第一距離；在近端38a和38b之間的位置之間延伸的第二距離，該第二距離平行於第一距離延伸，並大於第一距離；以及在遠端38b之間延伸的第三距離，該第三距離平行於第一和第二距離，並小於第二距離。
根據一個實施例,骨固定部件30的固定體34能夠基本上確定基本圓弧形狀,該圓弧可以在大於大約240°的範圍內沿一定距離延伸，例如大於大約260°，並可以小於大約290°，例如小於大約280° (在圓弧的外接圓上測量)。根據一個實施例，固定體的圓弧基本上能夠沿大約270° (在圓弧的外接圓上測量)的距離延伸。固定體34 (特別是基部36和臂38)確定了骨接收空間42，該骨接收空間42有口44，該口 44確定了布置在相對臂38的遠端38b之間的寬度W。固定體34 (特別是臂38)能夠在第一初始位置(這樣，臂38的遠端38b確定了第一初始寬度Wl)和第二彎曲位置(這樣，臂38的遠端38b確定了第二彎曲寬度W2)之間運動(見圖4B)，該第二彎曲寬度W2大於第一初始寬度W1。例如，臂38能夠與插入儀器40接合和通過該插入儀器而張開，如後面參考圖4A-B所述。初始寬度Wl能夠小於椎板(固定部件30將安裝在該椎板上)，而第二寬度能夠大於椎板(固定部件30將安裝在該椎板上)，這樣，當張開力施加在臂38上(該力使得臂38相互分開地彎曲)時，臂38能夠套裝在底部椎骨23的椎板上。因此，骨(例如椎 板)能夠穿過口 44插入至骨接收空間42內。當張開力釋放時，臂38的彈簧力使得臂彼此相向彈回，並夾在(例如牢固固定在)骨上，例如椎板上。因此，臂38能夠彈性張開，並設置成可逆地夾持在椎骨的椎板上。第一初始寬度Wl能夠在大於大約12mm (例如大於大約13mm)和小於大約16mm(例如小於大約15mm)的範圍內。根據一個實施例，第一初始寬度Wl能夠為大約14mm。第二彎曲寬度W2能夠在大於大約16mm (例如大於大約18mm)和小於大約22mm (例如小於大約20mm)的範圍內。根據一個實施例，第二彎曲寬度W2能夠為大約19mm。因此，在第一初始寬度Wl和第二彎曲寬度W2之間的差異能夠在大於大約3mm (例如大於大約4mm)和小於大約7_ (例如小於大約6_)的範圍內。根據一個實施例，在第一初始寬度Wl和第二彎曲寬度W2之間的差異能夠為大約5mm。骨固定部件30 (例如固定體34)能夠確定可相對張開性，該可相對張開性由第一初始寬度Wl/第二彎曲寬度W2的比率來確定。根據一個實施例，可相對張開性能夠在大於大約O. 6 (例如大於大約O. 7)和小於大約O. 8 (例如小於大約O. 75)的範圍內。根據一個實施例，可相對張開性能夠為大約O. 74。換句話說，骨固定部件30 (例如固定體34)能夠確定第二彎曲寬度W2/第一初始寬度Wl的比率，該比率在大於大約1.25 (例如大於大約I. 3)和小於大約I. 5 (例如小於大約1.4)的範圍內。根據一個實施例，第二彎曲寬度W2/第一初始寬度Wl的比率為大約I. 36。固定體34還確定了至少一個接合部件，該接合部件設置成與插入工具40的互補接合部件匹配，這樣，插入工具40能夠向固定體34施加膨脹力，特別是向臂38施加膨脹力，這使得臂38從它們的第一初始或未彎曲位置彎曲至它們的第二彎曲位置。固定體34的接合部件能夠根據需要來設置，例如凸起或凹口，它表示為凹口，該凹口形成槽48，該槽48伸入各臂中，並設置成接收插入儀器40的、成接合齒44形式的各接合部件(見圖4A-B)。特別是，各槽48能夠在近端和遠端38a和38b之間的位置處縱向伸入各縱向間隔開的臂38的外表面中。根據所示實施例，槽48布置在遠端38b以及在近端和遠端38a和38b中間的位置之間。沿側向方向看時(該側向方向與由固定體24確定的橫向-縱向平面垂直)，各槽48能夠確定基本鋸齒形截面。特別是，各槽48能夠確定陡峭側面49，該陡峭側面49沿從各臂38的外表面朝著各臂38的內表面的方向朝著連接交界面37延伸。陡峭側面49能夠布置在第一縱向尺寸上，該第一縱向尺寸是固定體34在臂38之間的最長尺寸。各槽48還能夠確定平側面51，該平側面51相對於陡峭側面49成角度。由後面所述可知，陡峭側面設置成從插入儀器40接收膨脹力(由接合齒44來施加)。固定體34還確定了一對凹ロ 50，該對凹ロ 50能夠在離固定體34的第二橫向尺寸基本等距離地對稱布置的位置處伸入該對臂38的內表面中。各凹ロ 50確定了臂38的變薄區域，這增加了臂38的彈性或柔性。因此，臂38能夠在凹ロ 50處確定相應鉸鏈53，該鉸鏈方便臂在第一初始或未彎曲位置和第二彎曲位置之間彎曲。而且，固定體34確定了布置在凹ロ 50附近和近側的中心部分54 (例如在基部36處)，該中心部分54比鉸鏈53更厚，並確定了剛性錨固支座，該剛性錨固支座設置成與連接器組件32連接和方便骨固定部件30固定在固定杆24上。固定體34確定了臂38的遠側部分56,該遠側部分56布置在凹ロ 50附近和遠側(例如在基部36處)，它比鉸鏈53更厚，並確定了設置成與接收於骨接收空間42中的骨(例如椎板)連接的剛性錨固支座。 下面參考圖2-3，骨固定部件30的連接交界面37確定了頭部52，該頭部52從基部36的外表面伸出，例如通過橫向柱55。頭部52能夠與基部36成一體，或者也可選擇能夠離散地連接在該基部36上。頭部52能夠確定外部接合表面58，該外部接合表面58能夠為圓形，例如基本球形，並設置成作為多軸線球窩接頭的一部分而與連接器組件32交接。頭部52能夠與固定體34的第二橫向尺寸重合，並能夠沿第二橫向尺寸進行中心延伸。連接器組件32確定了互補的插座60，該插座60設置成接收球形頭部52，這樣，當連接器組件32處於第一開鎖結構時，連接器組件32和由該連接器組件32接收的固定杆24可相對於骨固定部件30進行多軸線樞軸轉動。因此，固定杆24能夠彎曲或者以其它方式沿稍微偏離縱向方向L的方向延伸，並能夠因此跟隨脊柱的輪廓，同時固定部件30的角度方位能夠相對於固定杆24進行調節。連接器組件32能夠隨後緊固，以便使得骨固定部件和連接器組件32剛性連接，從而防止固定杆24相對於骨固定部件30運動，井根據需要而使得固定杆24牢固保持在它與脊髓對齊的位置。連接器組件32能夠根據需要來設置，如椎弓根螺釘或鉤的領域中公知。例如，連接器組件32能夠包括空心柱形套筒62，該空心柱形套筒62確定了沿中心橫向軸線33伸長的中心孔61。中心孔61確定了內部槽道64，該內部槽道64有上部(例如橫向外部)開ロ端63，該上部開ロ端63設置成例如在固定螺釘78、插頭80和插入螺釘82直接或間接地連接套筒62之前接收固定杆24進入槽道64中，以便封閉槽道64的開ロ端63。當需要時，槽道64還能夠朝著側部開ロ或者形成為卵形孔。套筒62確定了下(例如橫向內部)端66，該下端66確定了能夠為基本環形的凹ロ 68。連接器組件32包括緊固件例如彈簧卡盤70，該彈簧卡盤70插入套筒62的孔61的下端66中。彈簧卡盤70包括外部凸緣72，該外部凸緣72插入凹ロ 68中，以便相對於沿孔61的中心軸線33的橫向將彈簧卡盤70基本固定在套筒62上。彈簧卡盤70的外部凸緣72能夠在凹ロ 68內徑向移動。彈簧卡盤70確定了內部接合表面73，該內部接合表面73確定了內部空腔74，該內部空腔74能夠形成為空心球的一部分。因此，內部接合表面73同樣能夠為基本球形。彈簧卡盤70還確定了多個狹槽74，當連接器組件32在它的第一開鎖結構和它的第二鎖定結構之間重複時，這些狹槽74使得彈簧卡盤70能夠基本均勻地膨脹和壓縮。因為彈簧卡盤的外部凸緣72能夠在與外部套筒62連接時徑向移動，因此骨固定部件30的頭部52能夠卡入彈簧卡盤70內，以使得頭部布置在內部空腔74中，並在需要時還能夠在連接器組件32處於第一開鎖結構時從彈簧卡盤70中彈出。當頭部52布置在內部空腔74內時，外部接合表面58能夠抵靠彈簧卡盤70的互補的內部接合表面73，這樣，在擰緊固定螺釘78 (這使得連接器組件32採取第二鎖定結構)之前，當連接器組件32處於第一開鎖結構時，連接器組件32和固定部件30能夠彼此相對進行多軸線樞軸轉動。彈簧卡盤70還確定了外表面76，該外表面沿朝著它的上端的方向成錐形向內逐漸減小。連接器組件32還包括空心柱形插入件84，該空心柱形插入件84形成與彈簧卡盤70的外表面76互補的錐形，井能夠在彈簧卡盤70和套筒62之間在它的底端處向下(或橫向向內)滑動至孔61內，從而當錐形表面相互騎行時在外表面76上提供徑向壓縮カ，從而使得內部接合表面73抵靠在頭部52的外部接合表面58上。例如，固定螺釘7 8能夠對著插頭80擰緊，該插頭80有至少ー個支腳81，例如一對支腳81，該支腳能夠抵靠在插入件84的凸肩88上，這使得插入件向下(或橫向向內)平移。而且，插頭80 (該插頭80能夠選擇地與固定螺釘78成一體)確定了能夠為基本球形的內表面90，以便抵靠套筒62緊固布置在內部槽道64中的固定杆24，從而當連接器組件處於它的第二鎖定結構時鎖定固定杆24相對於連接器組件32的運動，因此也鎖定該固定杆24相對於骨固定部件30的運動。當固定杆24固定在固定部件30上時，骨固定部件30能夠定位成使得固定杆24基本在由固定體34確定的平面內延伸。當固定螺釘78擰緊時，插頭80能夠將固定杆24按壓在插入件84上，例如在凸肩88處，這也能夠使得插入件84向下平移。當插入件84向下平移時，該插入件84在彈簧卡盤70上施加徑向壓力，該徑向壓カ能夠足以將彈簧卡盤70摩擦鎖定在布置於內部空腔74中的頭部52上。能夠釋放徑向壓力，以便使得連接器組件32重新從第二鎖定結構至第一開鎖結構。插入螺釘82能夠基本改變在套筒62中的、與固定螺釘78匹配的內螺紋。應當知道，內螺紋通過槽道64而中斷，且插入螺釘82能夠改變內螺紋，以便確定周向閉合的內螺紋，從而使得固定螺釘78能夠無阻礙地前迸。因為在套筒62中的孔61由在套筒62的上端63處開ロ的槽道64來穿透，且套筒62能夠在該位置變弱，因此插入螺釘82包括環形槽92，該環形槽92接收套筒62的上端63，以便防止套筒62在固定螺釘78擰緊時變寬。連接器組件32還能夠通過鬆開固定螺釘78而重新從第二鎖定結構至第一開鎖結構，這釋放插頭80作用在插入件84的凸肩88上的壓カ，從而除去作用在彈簧卡盤70上的徑向壓力。應當知道，儘管已經根據一個實施例介紹了連接器組件32，但是使得固定杆與椎弓根螺釘的裝置的各種實施例(包括在裝置和椎弓根螺釘之間的可多軸線樞軸轉動連接件)例如在美國專利No. 6248105中介紹，該文獻整個被本文參引。下面參考圖4A-B，插入儀器40沿中心軸線41伸長，該中心軸線41與固定體34的第二橫向尺寸基本平行和重合地延伸。插入儀器40確定了軸96，該軸96確定了遠端95和相対的近端97，該近端97沿中心軸線41與遠端95間隔開。插入儀器40包括夾子94，該夾子94由軸96的遠端95承載和從該遠端95伸出；以及手柄98，該手柄由軸96的近端97承載和從該近端97伸出。夾子94包括一對縱向相對的張開器臂100，該對張開器臂100相對於縱向軸線41以一定角度從軸96的遠端95傾斜凸出。張開器臂100的自由端各自承載接合部件，該接合部件設置成與固定體34的接合部件匹配，以便在臂38上施加膨脹力。例如，各張開器臂100的接合部件能夠提供為齒，該齒在張開器臂100的自由端近側的位置處承載在張開器臂100的內表面上。各齒44朝著相對齒44向內凸出，並設置成接收至伸入臂38中的ー個互補槽48 (如上所述)中。插入儀器40還包括載體106，該載體106能夠為管形，並安裝在軸96上，例如在軸96的遠端95的近側。載體106能夠承載有外部紋理的抓住表面108。插入儀器40還包括襯套104，該襯套104固定布置在載體106的遠側部分中。各張開器臂100確定了與襯套104固定連接的固定端102。襯套104確定了內螺紋107，該內螺紋107與插入儀器40的縱向軸線41同軸。軸96的前部部分提供有外螺紋，該外螺紋與襯套104的內螺紋107接合。插入儀器40能夠通過使得接合齒44置於伸入臂38內的互補接合槽48中而與骨固定部件連接，這樣，齒44的表面抵靠由槽48確定的、臂38的陡峭側面49 (見圖3)，且連接交界面37與布置在軸96的前端處的頂推器110對齊，該頂推器110在需要時還能夠與軸96成一體。因此，骨固定部件30的臂38布置在夾子94的張開器臂100內部。然後，手柄98能夠旋轉，同時用戶人工保持載體106的抓住表面108，這使得軸96相對於載體旋轉，從而使得在軸96的前部部分處的外螺紋相對於套筒104的內螺紋107旋轉。因此，軸96和相連的頂推器110相對於載體106、襯套104和張開器臂100向遠側前迸。當頂推器110抵靠連接交界面37向遠側前進時，骨固定部件30也相對於張開器臂100和齒44向遠側前進，該張開器臂100和齒44因此向外偏轉，並對著臂38施加膨脹カ(例如在陡峭側面49處)，從而使得臂38相互遠離地向外彎曲，直到在臂的遠端之間的寬度從第一初始寬度Wl増加至第二膨脹寬度W2，該第二膨脹寬度W2足夠大，以便夾持底部骨(骨固定部件30將固定在該底部骨上)，例如椎骨23的椎板(見圖I)。應當知道，底部骨可以很容易地固定在植入件上，且骨固定部件30能夠夾持在該植入件上。在骨固定部件夾持至植入件上的實施例中，它也能夠說成骨固定部件也安裝在骨上。一旦椎板布置在骨接收空間32內部，插入工具40能夠從骨固定部件30上取下，例如通過使得把手98反向旋轉直到張開器臂100能夠很容易地從臂38上取下。然後，骨固定部件30能夠以上述方式相對於固定杆24固定。下面參考圖I和圖5A-C，ー種用於穩定一部分脊髄(例如在脊椎的頸部區域中)的方法，使用包括至少第一骨固定元件22A和第二骨固定元件22B的骨固定組件，該方法能夠単獨或與其它步驟組合的包括以下步驟中的至少ー個直到全部步驟。I)形成切ロ，各切ロ用於後部進入要治療的各椎骨本體23 ；2)將第一骨固定元件22k的第一骨固定部件30A安裝在插入儀器40上；3)驅動插入儀器，以便向第一骨固定部件30A施加膨脹カ或張開力，該膨脹力或張開カ使得各臂38向外彎曲；4)插入和將骨固定部件30定位在要治療的第一椎骨本體23a的椎板43上面；5)通過使得軸96反轉而釋放骨固定部件30，從而使得骨固定部件30夾持在椎板24上面，如圖5A中所示；6)對於第二骨固定元件22b的第二骨固定部件30b和第二椎骨本體23b重複步驟2)至5)，且多個隨後的固定部件同樣與要治療的各椎骨本體23相連；7)將連接器組件32卡在安裝於椎骨本體23上的各骨固定部件30的連接交界面、37上；8)將縱向杆24定位在安裝於椎骨本體23上的連接器組件32的槽道64中，如圖5C中所示；9 )將插入螺釘82安裝在各連接器組件32上；10)擰緊插入螺釘82 ；以及11)將固定螺釘78擰緊至各連接器組件32中，以便將縱向杆24固定在骨固定部件30上,如圖I中所示。下面參考圖6-7B，骨固定部件30能夠根據可選實施例來構成。根據在圖6_7B中所示的實施例，連接交界面37能夠包括頭部52，該頭部52設置成接收連接組件32，該連接 組件32能夠提供為緊固件112，例如繫繩，該緊固件112設置成將固定杆24安裝在固定部件30上，以使得固定杆24基本固定相對於固定部件30的運動。例如，骨固定部件30確定了至少ー個孔114,該孔114基本沿側向方向A (該側向方向A基本橫過由固定體34確定的平面)穿過頭部52延伸。孔114設置成接收緊固件112，因此，該緊固件112能夠環繞固定杆24，以便確定設置成圍繞固定杆24的整個周邊的可閉合形式。緊固件112能夠設置為繫繩，該繫繩使得固定杆24剛性固定在骨固定部件30上。根據所示實施例，拉伸穩定的緊固件112包括基本帶形本體116，該帶形本體116能夠通過有齒的閉合件118而形成環和閉合，該齒與本體116上的互補齒接合，這樣，本體116的自由端只能沿ー個方向運動，即沿使得緊固件和確定的槽道64更小的方向。通過緊固該本體116，骨固定部件30拉動成更靠近縱向杆24，例如直至使得骨固定部件30抵靠固定杆24的程度。頭部52能夠確定凹形抵靠表面120，該凹形抵靠表面120設置成接收縱向杆24，並與縱向杆24的凸形外表面匹配。槽道16能夠沿與固定體34的第一縱向軸線7平行的方向伸長，這樣，固定杆24能夠沿由固定體34確定的平面延伸。根據另一可選實施例，頭部52能夠向外變寬，以便能夠有兩個分開的孔114，且頭部52能夠相對於固定體34的第二橫向軸線向下傾斜，以便使它更靠近縱向杆24。應當知道，儘管已經表示了多個連接交界面，但是設置成將椎弓根螺釘或鉤剛性固定在固定杆上的結構例如在美國專利No. 6325802中所述，該文獻整個被本文參引。應當知道，工具包能夠包括至少ー個(例如多個)骨固定元件22或它的部件，例如骨固定部件30，単獨或者與連接器組件32組合；至少ー個(例如多個)骨固定杆24 ;以及至少ー個(例如多個)插入儀器40。儘管已經詳細介紹了本發明和它的優點，但是應當知道，在不脫離由附加權利要求確定的本發明精神和範圍的情況下能夠進行多種變化、代替和改變。而且，本申請的範圍並不局限於在說明書中所述的處理、機器、製造、物質組分、結構、方法和步驟的特殊實施例。本領域技術人員由本發明的說明書中很容易知道，執行與這裡所述的相應實施例基本相同功能或獲得基本相同結果的、目前已有或以後發展的處理、機器、製造、物質組分、結構、方法和步驟也可以根據本發明來使用。本領域技術人員應當知道，在不脫離附加權利要求的廣義範圍的情況下，可以對本發明進行各種變化和改變。它們中的ー些在上面介紹，其它將由本領域技術人員可知。
權利要求
1.ー種骨固定元件，設置成將骨固定杆安裝在底部骨上，該骨固定元件包括骨固定部件，該骨固定部件包括1)固定體，該固定體包括基部和從該基部伸出的ー對間隔開的臂，該對臂確定了在它們之間的骨接收空間，該對臂可從第一初始位置張開至第二彎曲位置，該第二彎曲位置設置成將固定體安裝在底部骨上；以及2)連接交界面，該連接交界面從固定體伸出。
2.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中臂設置成能夠可逆地夾持在椎骨的椎板上。
3.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中骨固定部件由楊氏模量大於30GPa的材料來製造。
4.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中骨固定部件由記憶金屬來製造。
5.根據權利要求I所述的骨固定元件，還包括連接器組件，該連接器組件設置成安裝在骨固定杆和骨固定部件上。
6.根據權利要求5所述的骨固定元件，其中連接器組件包括緊固件，該緊固件有可閉合形式，設置成圍繞縱向杆的整個周邊。
7.根據權利要求5所述的骨固定元件，其中連接器組件設置成使得骨固定杆固定而不能相對骨固定部件平移和旋轉運動。
8.根據權利要求5所述的骨固定元件，其中骨固定體和連接器組件相互剛性連接。
9.根據權利要求8所述的骨固定元件，其中連接器交界面設置成接收骨固定杆，以使得骨固定杆沿與臂間隔開的方向平行的方向延伸。
10.根據權利要求5所述的骨固定元件，其中固定部件形成為繫繩。
11.根據權利要求5所述的骨固定元件，其中連接交界面和連接器組件確定了可釋放地固定的、可多軸線樞軸轉動的接頭。
12.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中固定體確定了基本橢圓形狀，該橢圓形狀確定了在由臂確定的平面中延伸的第一較長尺寸和第二較短尺寸。
13.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中圓弧形元件包括多於兩個的臂。
14.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中基部包括內表面，該內表面確定了第一曲率半徑，且至少一個臂的內表面確定了第二曲率半徑，該第二曲率半徑小於第一曲率半徑。
15.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中兩個臂各自確定了與基部相對的遠端，這樣，遠端確定了通向骨接收空間的ロ，當臂從它們的第一初始位置運動至它們的第二彎曲位置時，該ロ的寬度膨脹。
16.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中兩個臂各自包括接合部件，該接合部件設置成與插入儀器接合，該插入儀器在臂上施加膨脹力，該膨脹力使得臂相互遠離地彎曲。
17.根據權利要求16所述的骨固定元件，其中接合部件包括槽，該槽設置成接收插入儀器的互補齒。
18.根據權利要求I所述的骨固定元件，其中各臂確定了內表面，該內表面塗敷有羥磷灰石、聚合物或鈦。
19.根據權利要求18所述的骨固定元件，其中臂可從第一初始位置弾性張開至第二彎曲位置。
20.ー種插入儀器，設置成將骨固定部件夾持在底部骨上，該骨固定部件有基部和從該基部伸出的ー對相對臂，該插入儀器包括 夾子，該夾子包括接合部件，該接合部件設置成與骨固定部件的相對臂接合；以及軸，該軸載有頂推器，該頂推器設置成當夾子與相對臂接合時對著基部施加力，這樣，當軸相對於夾子前進時，該夾子使得相對臂張開。
全文摘要
骨固定元件，包括骨固定部件，該骨固定部件有基部和一對臂，該對臂可彈性張開，用於可逆地夾持在骨或植入件上；以及連接器組件，該連接器組件設置成安裝在基部上，以便將固定部件剛性固定在骨固定杆上。
文檔編號A61B17/70GK102652003SQ201080055981
公開日2012年8月29日 申請日期2010年12月9日 優先權日2009年12月11日
發明者B·倫格, L·維利格 申請人:斯恩蒂斯有限公司