骨錨固設備的製作方法
2023-07-29 04:34:46
專利名稱：骨錨固設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種骨錨固設備，其包括骨錨固元件以及用於將骨錨固元件連接至杆的接收部件。骨錨固元件的頭部通過藉助於由杆壓下的鎖閉環壓縮接收部件的側向包圍頭部的部分而鎖閉於接收部件中。鎖閉環具有兩個向上延伸的突起，突起延伸入用於杆的通道中並且能通過杆接合以將壓力施加到鎖閉環上。向上延伸的突起以如此的方式與接收部件配合，即，使得鎖閉環能採取其中頭部可在頭部接收部分中樞轉但是不能從頭部接收部分移除的位置。
背景技術：
從EP 2 022 423A1中已知一種骨錨固設備，其包括骨錨固元件、具有杆接收部分和頭部接收部分的接收部件、以及用於將頭部鎖閉於頭部接收部分中的鎖閉環。在杆接收部分中的用於杆的通道的底部下方，在通道的任一端上設置切口，鎖閉環的兩個向上延伸的突起穿過所述切口延伸入通道內，使得所述突起可由杆接合。在一個實施例中，向上延伸的突起具有側向突起，其卡合入所述通道中以防止鎖閉環在頭部沒有插入頭部接收部分中時掉落。
WO 2007/038350A2描述了一種用於將骨錨連接至支撐杆的裝置，該裝置包括連接器本體和蓋帽。連接器本體具有通道以接收支撐杆並相對於骨錨定位支撐杆。套筒在暫時位置(在該位置中套筒允許骨錨插入容座)中裝配於連接器本體的容座部分上。套筒然後能移動至臨時鎖閉位置(在該位置中套筒允許骨錨形成角度但是防止骨錨的移除)並且還能移動至鎖閉位置(在該位置中套筒防止骨錨形成角度以及骨錨的移除)。發明內容
本發明的目標是提供一種改進的骨錨設備，其具有小尺寸並且允許外科手術期間的安全操作。
這個目標由這樣一種骨錨固設備來解決，該骨錨固設備包括骨錨固元件，其具有頭部以及用於錨固於骨中的軸；接收部件，其用於將杆耦合至骨錨固元件，其中接收部件包括杆接收部分，其具有第一端和第二端以及用於接收杆的帶有底部的通道，和頭部接收部分，其位於所述第二端一側處，用來容納頭部，頭部接收部分具有自由端並且是柔性的以允許頭部的導入和夾緊；包圍頭部接收部分的鎖閉環；其中通過用鎖閉環壓縮頭部接收部分來鎖閉頭部；其中杆接收部分包括至少一個切口，該切口在所述通道的一端處從所述底部延伸至所述第二端並且其中鎖閉環具有至少一個突起，在鎖閉環處於其中頭部未被鎖閉的位置時所述突起延伸穿過所述切口進入所述通道；其特徵在於，在鎖閉環處設置第一接合部分，該第一接合部分接合所述通道的內壁處的第二接合部分從而將鎖閉環保持於其中頭部能夠在頭部接收部分中樞轉並且被阻止從頭部接收部分移除的位置中。
骨錨固設備為鎖閉環提供了預鎖閉位置，在該預鎖閉位置中螺釘元件的頭部能樞轉但是不能從頭部接收部分被移除。預鎖閉位置通過鎖閉環與接收部分在延伸入用於杆的通道中的杆支撐突起的區域中的接合來實現。這允許簡化夾緊頭部的鎖閉環在該區域的設計。而且，能降低總體尺寸，尤其是關於骨錨固設備的最大外徑。因此，骨錨固設備尤其適合於頸椎中的應用。鎖閉環的預鎖閉位置確保了外科手術期間的安全操縱，原因是骨錨定元件的頭部不能從接收部件被無意地移除。
本發明的其他特徵和優點將從使用附圖對實施例的描述中變得明顯。在附圖中圖1示出骨錨固設備的ー個實施例的透視分解圖。圖2示出圖1的骨錨固設備處於組裝狀態的透視圖。圖3a)示出圖2的骨錨固設備的橫截面圖，截面垂直於杆軸線獲得。圖3b)示出圖3a)的放大部分。圖4示出骨錨固設備的鎖閉環的透視圖。圖5示出圖4的鎖閉環處於第一狀態的側視圖。圖6示出圖4的鎖閉環處於第二狀態的側視圖。圖7示出圖1的接收部件和鎖閉環的側視圖，其中鎖閉環從接收部件的底端安裝。圖8a)示出在進入鎖閉環的第一位置的步驟期間、安裝有鎖閉環的接收部件的側視圖，第一位置允許骨錨固元件的頭部的導入。圖8b)示出圖8a)的放大部分。圖9a)示出接收部件的透視圖，其中安裝在接收部件上的鎖閉環處於第一位置， 第一位置允許骨錨固元件的頭部的導入。圖9b)示出圖9a)的放大部分。圖IOa)示出圖1的骨錨固設備的側視圖，其中錨固元件的頭部導入接收部件並且鎖閉環處於在第二位置。圖IOb)示出圖IOa)的放大部分。圖Ila)示出骨錨固設備在插入有杆並且鎖閉環處於第三位置時的側視圖，在第三位置中鎖閉環將頭部鎖閉於接收部件中。圖lib)示出圖Ila)的放大部分。
具體實施例方式如圖1至3b)所示，根據ー個實施例的骨錨固設備包括呈骨螺釘形式的骨錨固元件1，其具有螺紋軸2和截球形頭部3。頭部3具有用來與驅動器相接合的凹陷4。骨錨固設備還包括用來接收杆6以將其連接至骨錨固元件1的接收部件5。另外，設置呈內螺絲或定位螺絲形式的閉合元件7用於將杆6緊固於接收部件5中。另外，骨錨固設備包括用來將頭部3鎖閉於接收部件5中的鎖閉環8。接收部件5包括杆接收部分9，其具有第一端9a和相対的第二端％。杆接收部分 9是大致圓筒形的並且包括設置於第二端9b處的同軸的第一腔孔10。第一腔孔10的直徑小於骨錨固元件1的頭部3的直徑。因此，頭部3不能延伸入杆接收部分9。杆接收部分
59還包括從第一端9a延伸至距第二端9b —定距離的同軸的第二腔孔11。第二腔孔11的直徑大於第一腔孔10的直徑，並且大於杆6的直徑。U形凹陷12設置於杆接收部分9中， 其從第一端9a向著第二端9b延伸。U形凹陷12形成用於杆的通道，其尺寸使得杆6能放置於其中並且在其中被引導。藉助於U形凹陷12，形成其上設有內螺紋13的兩個自由支腿12a、12b。內螺紋能是米制螺紋、平螺紋、負角螺紋、鋸齒螺紋或任何其他螺紋。優選地， 使用比如平螺紋或負角螺紋之類的螺紋形式，其防止支腿12a、12b在內螺絲7擰入時張開。 U形凹陷12的深度使得杆6和內螺絲7能插入在支腿12a、12b之間。在凹陷12的底部之間，設置大致平坦區段14，從而形成腔孔11的端部。接收部件5的杆接收部分9具有從第二端9b延伸至距第一端9a —定距離的多個同軸的縫隙15，所述距離大致相應於內螺紋13的長度。縫隙在第二端9b處開ロ並且延伸穿過大致平坦區段14，例如能在圖3a)中看到的。縫隙的數目根據便於將頭部3導入接收部件中的所期望弾性程度設置。這可能取決於材料和壁厚和/或其他因素。尤其如能在圖1和7至9中看到，杆接收部分9具有切ロ 24，其從第二端9b延伸入U形凹陷12的底部。切ロ M設置於U形凹陷12在沿著通道軸線的方向上看的任一端部處。在從切ロ M過渡到U形凹陷12的豎直壁的過渡部處，形成向內延伸的鼻部25，每個鼻部具有豎直內壁部分25a以及與之垂直的水平下部壁部分25b。鼻部25設置於由U形凹陷形成的通道的任ー側上，使得每個切ロ M分別設置有兩個鼻部25。藉助於鼻部25，切ロ 24的寬度減小。與第二端9b相鄰地，接收部分5包括頭部接收部分16，頭部接收部分提供用於骨錨固元件1的頭部3的容納空間。頭部接收部分16具有與杆接收部分9的第二端9b相對的自由端17。尤其如能在圖3a)中看到的，頭部接收部分16的最大外徑小於杆接收部分9 的外徑，使得頭部接收部分16相對於杆接收部分9凹迸。頭部接收部分16具有內部中空區段18，其在所示實施例中是半徑與骨錨固元件的頭部3的半徑相匹配的球形形狀。內部中空區段18在自由端17處具有開ロ 19。內部中空區段18的尺寸使得中空區段18包圍骨錨固元件的頭部3 (包括頭部3的最大直徑區域)。尤其如能在圖1中看到的，縫隙20設置於頭部接收部分16中，其開ロ通向自由端 17並且在杆接收部分的縫隙15中繼續。還可以設置在頭部的最大直徑部之上的位置處終止於頭部接收部分中的縫隙20a。例如，可以在U形凹陷的位置處設置縫隙20a。頭部接收部分16中的縫隙賦予頭部接收部分16柔性，使得錨固元件的頭部3能通過擴張頭部接收部分而插入並且能通過壓縮頭部接收部分而被夾緊。頭部接收部分16的外表面包括向外彎曲區段16a，其用來與下面描述的鎖閉環8
相互配合。現在將參照圖4至6描述鎖閉環8。鎖閉環8具有上端8a以及下端8b，在安裝狀態下上端8a面向接收部件的杆接收部分9的第二端％。鎖閉環的內壁具有大致圓筒形的部分8c。部分8c可從上端8a延伸至下端8b，但是至少設置於與頭部接收部分16的彎曲外表面部分16a配合的區域中。圓筒形部分8c的內徑稍微小於頭部接收部分的彎曲部分 16a的外徑以允許頭部接收部分由鎖閉環8壓縮。頭部接收部分16的柔性允許通過稍微壓縮頭部接收部分16而將鎖閉環從自由端17安裝到頭部接收部分16上。鎖閉環8還具有大致圓錐形或圓柱形外表面8d，該表面具有與杆接收部分9的外徑相同或更小的外徑，使得，如圖2中所示，在將鎖閉環安裝於接收部件上時，鎖閉環不會從接收部件5徑向向外地延伸。這提供用於骨錨固設備的緊湊形狀。鎖閉環8在軸向上的高度小於接收部件5的頭部接收部分16的高度以使得，如圖 3a)所示，在鎖閉環處於圍繞頭部3的位置吋，在鎖閉環8的上側與杆接收部分9的第二端 9b之間存在距離。鎖閉環8還在其上端8a處包括兩個彼此徑向相對地定位的突起81。突起81具有如此的高度，使得在鎖閉環處於其中頭部3沒有被鎖閉的位置吋，突起延伸入切ロ M內並且在U形凹陷12的底部上方突出。突起81的自由端82能以與杆6的曲率相應的曲率彎
曲ο在每個突起81的任ー側處，設置向上延伸彈簧部分83。彈簧部分83具有這樣的柔性以使得它們能朝著突起81弾性地彎曲。彈簧部分83的橫截面是厚度朝著自由端83a 減小的大致梯形。自由端83a能適合於杆6的形狀，以使得在杆6被導入U形凹陷時，杆6 擱置在突起81的上表面82上以及彈簧部分83的自由端83a上。彈簧部分83的柔性取決於彈簧部分在圓周方向上的厚度以及突起81與彈簧部分83之間的間隙84的尺寸。每個彈簧部分83在距上端8a —定距離處包括水平向外延伸的突起85，該突起具有水平上側 85a和傾斜的下側85b。水平延伸的突起85定位於如此的高度以使得在它們如下面解釋地與鼻部25配合吋，突起81的上表面82延伸入U形凹陷12內。在向上延伸的彈簧部分83沒有被偏轉時，它們如圖7中所示延伸穿過切ロ 24。水平延伸的突起85的最外邊緣的距離也如圖7中所示大於兩個鼻部25的豎直內壁2 之間的距離。通過偏轉彈簧部分83，水平延伸的突起85的外部邊緣之間的距離減小，如圖8a) 中所示。內螺絲7具有與設置於支腿12a、12b上的內螺紋13配合的螺紋。如果使用了防止支腿張開的螺紋形式，則單個閉合元件(比如內螺絲7)就足夠了。這減小了骨錨固設備在徑向上的尺寸。接收部件、鎖閉環、內螺絲和骨錨固元件由生物兼容材料，例如鈦或不鏽鋼或生物兼容合金(比如鎳鈦諾)、或生物兼容塑料材料(比如，舉例來說聚醚醚酮(PEEK))製成。 部件能全部由相同的材料製成或由不同的材料製成。將鎖閉環安裝到接收部件上的步驟將參照圖7至9b)進行描述。在第一步驟中，如圖7中所示，從頭部接收部分的自由端17安裝鎖閉環以使得突起81與U形凹陷12對準。 將突起81和向上延伸的彈簧部分83導入切ロ M直到上邊緣83a在鼻部25上方。水平延伸的突起85仍然在切ロ M內。然後，如圖8a)和8b)中所示，將向上延伸的彈簧部分83手動地或者用工具朝著突起81偏轉，以使得水平延伸的突起85卡在鼻部25後面進入U形凹陷12中。這個狀態在圖9a)和9b)中示出。在水平突起85位於鼻部25上方吋，向上延伸的彈簧部分83能擴張並且再次採取未偏轉位置。在這個位置中，確保鎖閉環8不會掉落，原因是其由鼻部25 鬆散地保持。而且，確保鎖閉環不會旋轉，原因是彈簧部分83和突起81延伸入U形凹陷12 中。鎖閉環8能向上移動直到其上邊緣8a抵靠第二端％，如圖9a)和9b)所示。鎖閉環的圓筒形內壁部分8c處於頭部接收部分16的彎曲外表面部分16a上方，使得頭部接收部分 16沒有被壓縮。在鎖閉環8的圓筒形內壁部分8c與頭部接收部分的外表面之間存在允許頭部接收部分16擴張以用於導入骨錨固元件1的頭部3的空間。接收部件5和鎖閉環能以以下方式預組裝，即，鎖閉環如圖9a)和9b)中所示處於打開位置。現在將參照圖IOa)至lib)描述骨錨固設備的組裝和功能。在頭部3從自由端17 導入頭部接收部分的內部中空區段18之後，將鎖閉環8手動地或用工具朝著自由端17向下移動。在這個步驟期間，水平延伸的突起85的傾斜下表面8 沿著U形凹陷12的彎曲部分滑動。由於U形凹陷的寬度在彎曲部分中逐漸地減小，向上延伸的彈簧部分83朝著突起81偏轉，直到水平延伸的突起85卡在鼻部25下面。切ロ M提供了用於水平延伸的突起85的空間，以使得向上延伸的彈簧部分83能採取它們的未偏轉狀態。在圖IOa)和IOb) 所示的位置中，通過上部水平表面8 抵接鼻部25的下部水平表面2 從而形成止擋來防止鎖閉環向上移動。由於鎖閉環處於至少部分地覆蓋頭部接收部分的彎曲外表面部分16a 的位置中，頭部接收部分16不再可擴張，這阻止將頭部3從頭部接收部分16移除。鎖閉環的這個位置是預鎖閉位置。如果鎖閉環和頭部接收部分的尺寸使得在預鎖閉位置中，頭部接收部分被稍微壓縮，骨錨固元件可通過摩擦相對於接收部分保持於預備角向位置中。通過施加比摩擦力更大的力來樞轉骨錨固元件，骨錨固元件仍然是可樞轉的。在圖Ila)和lib)中，鎖閉環相對於接收部件採取第三位置，在第三位置中鎖閉環由杆6進ー步向下移動，當內螺絲7上緊時杆6施壓在突起81的上表面82上以及向上延伸的彈簧突起83的上部83a上。第三位置是鎖閉位置。在向下移動時，鎖閉環8將逐漸增大的壓縮カ施加到頭部接收部分上，這最終將頭部3鎖閉於頭部接收部分16內的期望角向位置中。骨錨固設備具有多種臨床使用方式。如果鎖閉環和接收部件被預組裝，在鎖閉環處於圖9a)和9b)中所示的第一位置吋，能選擇適合的骨錨固元件並將該骨錨固元件連接至接收部件。這能在手術之前或手術期間的任何時間進行。骨錨固設備在此情況下能作為模塊化系統提供，在該系統中外科醫生能選擇要連接至接收部件的適合的骨錨固元件。可選地，接收部件、鎖閉環和骨錨固元件能被預組裝並且以預鎖閉狀態提供。通常，將幾個骨錨固設備連接至脊骨杆6。在第一步驟中，通過將頭部3中的凹陷4與驅動器相接合而將骨錨固元件插入骨部分或椎骨。可能發生頭部接收部分的自由端17抵靠骨表面的情況。在此情況下，接收部件和骨錨固元件不可拆卸，原因是在如圖IOa)和IOb)所示的預鎖閉位置中，阻止頭部3從頭部接收部分16移除。在將骨錨固元件插入骨之後，通過相對於骨錨固元件樞轉接收部件來調節接收部件以與要插入的杆對準。在杆插入之後，將內螺絲擰緊，從而將杆壓靠突起和彈簧部分的上表面82和83a，這向下移動鎖閉環以壓縮頭部接收部分從而將頭部鎖閉於其中。儘管骨錨固設備示出為具有布置於突起81的任ー側上的兩個向上延伸的彈簧部分，但是僅一個彈簧部分就足夠了。彈簧部分和鼻部不限於實施例中所示的具體形狀，實現鎖閉環由止擋保持於預鎖閉位置中的功能的其他形狀也是可以的。例如，彈簧部分能設置於U形凹陷的內壁處，其接合在設置於鎖閉環處的剛性部分中。另外，能夠省略突起81並且突起的功能可以由向上延伸的彈簧部分83實現。對於錨固元件，能使用各種錨固元件並且能將其與接收部件相組合。這些錨固元件例如是具有不同直徑的不同長度的螺釘，插管狀螺釘、具有不同螺紋形式的螺釘、釘子等。螺釘的頭部和軸還能是可相互連接的分離部件。
接收部件的形狀不限於所示實施例。例如，杆接收部分中的縫隙能被省略。而且， 接收部件能具有不對稱或傾斜的端部，用來允許螺釘元件向ー側樞轉更大角度。用於杆的通道能在杆接收部分的第一端上閉合。對於閉合元件，能使用其他類型比如外螺母或其他閉合元件。
權利要求
1.骨錨固設備，包括骨錨固元件(1)，其具有頭部(3)以及用於錨固於骨中的軸O)；接收部件(5)，其用於將杆(6)耦合至骨錨固元件，其中接收部件包括杆接收部分(9)，其具有第一端(9a)和第二端(9b)以及用於接收杆的帶有底部的通道 (12)，和頭部接收部分(16)，其位於所述第二端(9b) —側處，用來容納頭部(3)，頭部接收部分具有自由端(17)並且是柔性的以允許頭部的導入和夾緊；包圍頭部接收部分(16)的鎖閉環(8)；其中通過用鎖閉環壓縮頭部接收部分(16)來鎖閉頭部(3)；其中杆接收部分(9)包括至少一個切口(M)，該切口在所述通道的一端處從所述底部延伸至所述第二端(％)並且其中鎖閉環具有至少一個突起(81，83)，在鎖閉環處於其中頭部未被鎖閉的位置時所述突起延伸穿過所述切口 04)進入所述通道(12)；其特徵在於，在鎖閉環處設置第一接合部分(83，85)，該第一接合部分接合所述通道的內壁處的第二接合部分0 從而將鎖閉環保持於其中頭部能夠在頭部接收部分中樞轉並且被阻止從頭部接收部分移除的位置中。
2.根據權利要求1的骨錨固設備，其中第一接合部分(8 具有表面(8 ),在鎖閉環朝著所述第二端(％)移動時，第一接合部分的所述表面抵靠第二接合部分0 的表面 (25a)。
3.根據權利要求1或2的骨錨固設備，其中第一接合部分(8 被構造為能夠相對於第二接合部分0 柔性地移動。
4.根據權利要求1至3之一的骨錨固設備，其中第一接合部分設置於延伸入所述通道 (12)中的彈簧部分(83)上。
5.根據權利要求4的骨錨固設備，其中所述突起(81)和彈簧部分(83)是分離的並且彈簧部分(8 能朝著突起(81)柔性地移動。
6.根據權利要求4或5的骨錨固設備，其中彈簧部分的自由端(83a)給杆(6)提供支撐。
7.根據權利要求1至5之一的骨錨固設備，其中在通道的任一端部處設置切口04)並且在鎖閉環處設置兩個徑向相對的、延伸穿過切口 04)進入所述通道的突起(81)，以及其中相應於每個突起(81)設置至少一個接合部分(83，85)。
8.根據權利要求1至7之一的骨錨固設備，其中鎖閉環(8)能採取其中頭部接收部分 (16)沒有被壓縮從而允許導入頭部(3)的打開位置。
9.根據權利要求8的骨錨固設備，其中在所述打開位置中，所述第一接合部分(85)延伸入所述通道(12)中。
10.根據權利要求1至9之一的骨錨固設備，其中鎖閉環(8)能採取其中鎖閉環壓縮頭部接收部分(16)從而鎖閉所述頭部的鎖閉位置。
11.根據權利要求10的骨錨固設備，其中在所述鎖閉位置中，所述第一接合部分(85) 延伸入切口 04)中並且脫離與第二接合部分05)的接合。
12.根據權利要求1至11之一的骨錨固設備，其中第一接合部分和第二接合部分基本上在鎖閉環(8)的圓周方向上延伸。
13.根據權利要求1至12之一的骨錨固設備，其中接收部件( 的頭部接收部分(16) 緊鄰第二端的直徑小於杆接收部分(9)在第二端(9b)處的直徑。
14.根據權利要求1至13之一的骨錨固設備，其中鎖閉環(8)的外徑小於或等於杆接收部分(9)的外徑。
15.根據權利要求1至14之一的骨錨固設備，其中頭部接收部分(16)包括開口通向所述自由端(17)的多個縫隙(20)。
16.根據權利要求1至15之一的骨錨固設備，其中杆接收部分(9)在其壁中包括多個縫隙(15)。
17.根據權利要求1至16之一的骨錨固設備，其中頭部C3)是截球形狀的並且頭部接收部分包括具有相應的球形部分(18)以允許頭部C3)樞轉運動的內表面。
18.根據權利要求1至17之一的骨錨固設備，其中提供閉合元件(7)，優選地定位螺絲，以用於將杆緊固於所述凹陷中。
全文摘要
骨錨固設備，包括骨錨固元件，具有頭部以及用於錨固於骨中的軸；接收部件，其中接收部件包括杆接收部分，具有第一端和第二端以及帶有底部的通道，和頭部接收部分，用來容納頭部，頭部接收部分具有自由端並且是柔性的；鎖閉環；通過用鎖閉環壓縮頭部接收部分來鎖閉頭部；杆接收部分包括至少一個切口，並且鎖閉環具有至少一個突起，在鎖閉環處於其中頭部未被鎖閉的位置時突起延伸穿過所述切口進入通道；在鎖閉環處設置第一接合部分，其接合通道的內壁處的第二接合部分從而將鎖閉環保持於其中頭部能夠在頭部接收部分中樞轉並且被阻止從頭部接收部分移除的位置中。
文檔編號A61B17/70GK102525617SQ20111040222
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月6日 優先權日2010年12月10日
發明者B·丹內克爾, L·比德爾曼, W·馬蒂斯 申請人:比德爾曼技術有限責任兩合公司