骨釘系統的製作方法
2023-11-09 07:56:12
骨釘系統的製作方法
【專利摘要】提供一種骨釘系統。該骨釘系統具有一固定元件、一容納元件、一連接元件、以及一壓縮元件。在一方面，該固定元件適於與骨頭接合，並且具有一頭部和一螺紋柄部。
【專利說明】骨釘系統
【技術領域】
[0001]本發明提供一種骨釘系統。更具體而言，提供一種在脊柱外科手術中使用的骨釘。【背景技術】
[0002]脊柱外科醫生通常使用脊柱融合術治療脊柱疾患，該脊柱融合術為增加有連接至脊柱的加長脊柱杆以及椎弓根螺釘。這種「杆組件」通常包括一個或兩個脊柱杆以及通過椎弓根插入至其各個椎體的多個螺釘。該螺釘提供有連接器，以將脊柱杆連接至螺釘。該脊柱杆沿脊柱的縱向軸線延伸，並且經由其連接器連接至該多個螺釘。杆的校準影響促使患者的脊柱符合更加合適的形狀。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種骨釘系統，包括:一固定元件、一容納元件、一連接元件、以及一壓縮元件。在一方面，該固定元件適於與骨頭接合，並且具有一頭部和一螺紋柄部。該容納元件被配置以容納固定元件的頭部，並且具有一溝道以容納一穩定杆。該連接元件位於穩定杆之下，當其在該位置時，連接至固定元件的頭部，並且被配置以將來自穩定杆的力轉換至固定元件的頭部，以大體上按壓該頭部使其緊靠容納元件的底座。壓縮元件置於容納元件的一部分內，並且被配置以將力施加於穩定杆，然後被傳送至連接元件。
[0004]這裡描述骨釘系統的其他方面和實施例。本說明書旨在全面描述骨釘系統，但不限於其設計、功能、或應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]本發明的優選實施例的這些和其他特點將通過參考所附圖式而在詳細說明書中變得更加明顯，圖式中:
[0006]圖1為骨釘系統的一方面的透視圖；
[0007]圖2為圖1骨釘系統的俯視平面圖，其顯示穩定杆的一部分；
[0008]圖3為圖1骨釘系統的主視圖；
[0009]圖4為圖1骨釘系統沿圖3的線4-4截開的剖面右視圖；
[0010]圖5為圖1骨釘系統的圖4的截面5的分解剖面主視圖；
[0011]圖6為圖1骨釘系統的右視圖；
[0012]圖7為圖1骨釘系統沿圖6的線7-7截開的剖面主視圖；
[0013]圖8為圖1骨釘系統的圖7的截面8的分解剖面主視圖；
[0014]圖9為圖1骨釘系統的分解主視圖；
[0015]圖10為圖1骨釘系統的分解後視圖；
[0016]圖11為在骨釘系統中使用的容納元件的一方面的透視圖；
[0017]圖12為與在骨釘系統中使用的固定元件的頭部連接的連接元件的一方面的透視圖；以及[0018]圖13為在骨釘系統中使用的固定元件的一方面的側視圖。
【具體實施方式】
[0019]本系統、裝置以及方法將通過參考下面的詳細說明書、示例、附圖、和權利要求書、以及其之前和下面的說明書而更加容易被理解。然而，在揭露和描述本裝置、系統、及/或方法之前，可以理解地是，本發明不限於揭露的特定裝置、系統、及/或方法，除非另有規定，當然本身可以變換。還可以理解地是，這裡使用的術語僅是為了描述特定方面，並不意在限制本發明。
[0020]本發明的下面的說明書被提供為能夠以最佳方式教導本發明的當前公知的實施例。為此，相關領域的技術人員將認識並理解到，在仍然獲得本發明的效果時，可以對這裡描述的本發明的各個方面做出許多變換。此外，顯而易見地是，在不採用其他特點的情況下，可以通過選擇本發明的一些特點來獲得本發明的一些所需效果。因此，本領域的技術人員將認識到，可以對本發明做出許多修改及變換，在某些情況下，甚至可以是令人滿意的，並且作為本發明的一部分。因此，下面的說明書被提供為說明本發明的原則，並且不局限於本發明。
[0021]本說明書中所使用的單數形式「一」和「該」包括複數指代，除非上下文另有明確指出。因此，例如，提及「一螺釘」可以包括兩個或多個該螺釘，除非上下文另有說明。
[0022]範圍在這裡可以被表達為自「大約」一特定值，及/或至「大約」另一特定值。當表達這種範圍時，另一方面包括自一特定值及/或至另一特定值。類似地，當數值被表達為近似時，使用先行詞「大 約」，可以理解地是，特定值構成另一方面。進一步理解地是，無論與另一終點有關還是與另一終點無關，每一個範圍的終點是有意義的。
[0023]這裡使用的術語「可選的」或「可選地」意味著，可能出現或者可能不出現隨後描述的事件或情況，並且說明書中包括出現所述事件或情況的示例以及不出現所述事件或情況的示例。
[0024]本發明提供一種骨釘系統10，包括:固定元件100、容納元件200、連接元件300、以及壓縮元件400。在一方面，固定元件100適於與骨頭接合，並且具有頭部110和螺紋柄部120。該固定元件可以為螺釘。在例示方面，該頭部大體上為球形，或者大體上為半球形，雖然其他形狀是考慮的。熟悉本領域的技術人員可以理解地是，固定元件可以包括椎弓根螺釘，如標準快速螺距、雙引線椎弓根螺釘。為此，頭部110可以被配置以與為系統10設計的特定插入工具接合。在一方面，固定元件的頭部定義螺釘工具孔130，被配置以與插入工具接合。如圖9所示，螺釘工具孔130可以為六角狀孔或與相應插入孔或螺絲刀匹配的其他形狀。
[0025]如圖11所示，容納元件200定義內孔210，其尺寸為容納固定元件100的柄部120，並且定義底座220，適於支撐固定元件的頭部。容納元件的底座220被成型以大體上符合固定元件的頭部的外部112。在一方面，當基本上允許固定元件100相對於容納元件200做旋轉運動時，容納元件適於保持固定元件的頭部110於容納元件內。在一例示方面,允許固定元件相對於容納元件多軸線移動，但是基本上不可以上下移動。為了實現上下移動，在一方面，如圖5所示，容納元件進一步定義至少兩個相反的夾點230，其分離距離小於固定元件的頭部的最大直徑Dm。這些夾點230可以通過壓縮固定元件的頭部至底座而彼此偏離以便於當具有最大直徑Dm的頭部的一部分通過夾點時，夾點基本上偏回至其原始位置並且保持頭部110於底座中。此外，該卡扣配合特點也可以使用3個或多個夾點來實施。在一示例中，還可以使用包括無數夾點的完整環。還可以使用多個分離的凹坑。
[0026]容納元件進一步適於容納穩定杆500。為此，在一方面，容納元件200包括:一對相反的支架240，其通過杆容納溝道250分離。如圖9所示，杆500容納溝道250的尺寸為與穩定杆的一部分互補地接合。如下文所述，壓縮元件400被配置以與容納元件一起工作，以將穩定杆壓縮在連接元件300上。這可以以多種方式來實施，包括但不局限於，向外螺擰兩個支架240以與向內螺擰的螺母接合，或者向內螺擰兩個支架以與向外螺擰的固定螺釘接合。為此，在該方面，該對相反的支架240定義壓縮元件容納室260。在一例示方面，該相反的支架的螺紋與壓縮元件的互補螺紋可以包括方形螺紋。熟悉本領域的技術人員可以理解地是，可以使用其他螺紋圖案，例如但不局限於，向內傾斜的螺紋、燕尾螺紋等。
[0027]當穩定杆在容納元件中時，連接元件置於穩定杆之下的容納元件中。在一方面，連接元件的頂部310大體上為馬鞍狀，以基本上符合穩定杆的形狀，以最大化連接元件300與穩定杆之間的接觸表面區域。連接元件被固定至固定元件100的頭部的至少一部分，並且與容納元件200分離。因此，當連接元件安裝在固定元件的頭部的至少一部分上時,連接元件和固定元件連接在一起，並且固定元件與連接元件300的連接允許在正常方向中連接元件相對於固定元件100的頭部做有限運動。也就是說，在一方面，連接元件卡合在固定元件的頭部110上，以使其不移出頭部，但仍然允許固定元件的頭部相對於連接元件做旋轉運動。
[0028]為了實現連接元件300與固定元件的連接，在一方面，連接元件包括至少兩個彈簧320，在連接元件的底部330之下突出。該至少兩個彈簧320可以被配置以自第一放鬆位置偏移至第二膨脹位置。在第一放鬆位置中，該至少兩個彈簧分離小於固定元件100的頭部的最大直徑的距離。在第二膨脹位置中，該至少兩個彈簧分離至少與固定元件的頭部110的最大直徑Dm—樣多的距離。在另一方面，該至少兩個彈簧320的每一個包括末梢接合部322。在該方面，當連接元件插入在固定元件的頭部的一部分時，該至少兩個彈簧均自第一位置偏移至第二位置直至末梢接合部322通過固定元件的頭部上的點，其中頭部位於其最大直徑。在該點處，該至少兩個彈簧偏回至朝向頭部的第一放鬆位置與末梢接合部接合的部分。在該方面，接合將連接元件300固定在固定元件100的頭部上。
[0029]在另一方面，該至少兩個彈簧320的每一個的部分自連接元件的側部340橫向突出。為了容納這些突起，容納元件的內部270定義與每一個彈簧對應的狹槽280，以使彈簧和狹槽匹配，但非接合關係。為此，狹槽影響彈簧320以防止連接元件圍繞容納元件的縱向軸線\做大體上旋轉運動。在一方面，在構造期間，更多的質量(mass)被添加至容納元件的底部，以補償製作狹槽280所去除的質量。
[0030]壓縮元件與容納元件200接合，如這裡所述。在一方面，壓縮元件400適於向下移動至壓縮元件容納室260，以將力轉換至穩定杆500，並且將其放置在與連接元件接觸，以將力轉換在固定元件的頭部，並且基本上固定固定元件相對於容納元件的位置。
[0031]在再一方面，壓縮元件可以進一步包括一頂部鞍座410，其旋轉地放置在其底面420。例如，其可以安裝於壓縮元件的底面420。或者，如圖9所示，頂部鞍座410可以包括公突起(male protrusion) 412,被設計以穿入壓縮元件400,進而保持在那裡。在該方面，當頂部鞍座朝向穩定杆向下移動時，頂部鞍座自對準至與穩定杆500安全接合。該設計最大化壓縮元件400與穩定杆之間的接觸表面區域。圖10所示的頂部鞍座410顯示頂部鞍座410包括4個齒414。然而,應該考慮的是,可以使用更多或更少的齒414。
[0032]壓縮元件400被設計為釘入壓縮元件容納室。在一方面，壓縮元件的頂面430定義固定螺釘工具孔440，被配置以與插入工具接合。該固定螺釘工具孔440可以為，但不是必須地，被配置以與相同的插入工具接合作為如上所述的螺釘工具孔。
[0033]一些醫生可能希望在一個或多個導線的輔助下放置骨釘系統。在這種情況下，醫生可以將導線放置在所需的目標位置。在該方面，該系統定義沿縱向軸線\的同軸孔。因此，在該方面，壓縮元件400、連接元件300、以及固定元件的每一個定義同軸導線孔510。其中，在該系統中提供頂部鞍座，該頂部鞍座還定義同軸導線孔510。
[0034]熟悉本領域的技術人員可以理解地是，可以改變結構的材料。該結構的材料通常為在外科手術中使用的生物相容性材料。例如，骨釘系統10可以包括鈦或鈦合金，如T1-6-4ELI。該系統也可以被噴珠處理，以增加摩擦力，並且增加系統穩定性。
[0035]雖然在前述說明書中已經揭露了本發明的數個實施例，熟悉本領域的技術人員可以理解地是，關於本發明的許多變換及其他實施例將變得更加明顯，其具有在前述說明書和相關附圖中顯現的技術效果。因此，可以理解地是，本發明不限於上述本發明所揭露的特定實施例，並且許多修改和其他實施例將意在包含於所附權利要求的範圍內。此外，雖然這裡以及在下面的權利要求書中使用特定術語，其僅用於一般描述性含義，並且不是意在限制描述的本發明以及下面的權利要求。
【權利要求】
1.一種骨釘系統，其特徵在於，包括: 一固定元件，適於與骨頭接合，並且具有一頭部和一螺紋柄部； 一容納元件，具有一縱向軸線，並且定義一內孔，其尺寸為容納固定元件的柄部，以及定義一底座，適於支撐該固定元件的頭部並且當基本上允許固定元件相對於容納元件做旋轉運動時，保持固定元件的頭部於容納元件內，該容納元件進一步適於容納一穩定杆，其中該容納元件包括通過杆容納溝道分離的一對相反的支架，該對相反的支架定義一壓縮元件容納室； 一連接元件，當穩定杆在容納元件中時，其置於穩定杆之下的容納元件中，該連接元件被固定至固定元件的頭部的至少一部分，並且與容納元件分離，以當連接元件固定於固定元件的頭部的至少一部分時，連接元件和固定元件連接在一起，並且當允許固定元件的頭部相對於連接元件做旋轉運動時，固定元件與連接元件的連接允許在正常方向中連接元件相對於固定元件的頭部做有限運動；以及 一壓縮元件，與容納元件接合，該壓縮元件適於向下移動至壓縮元件容納室，以將力轉換至穩定杆，並且將其放置在與連接元件接觸，其將力轉換在固定元件的頭部上，並且大體上固定固定元件相對於容納元件的位置。
2.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，該容納元件的底座被成型以基本上符合固定元件的頭部的外部。
3.如權利要求2所述的骨釘系統，其特徵在於，容納元件的底座進一步限定至少兩個相反的夾點，其分離距離小於固定元件的頭部的最大直徑，並且可以通過將固定元件的頭部壓縮至底座而彼此偏離，藉以當具有最大直徑的頭部的一部分通過夾點時，該夾點基本上偏回至其原始位置，並且保持頭部於底座中。
4.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，連接元件的頂部大體上為馬鞍狀，以基本上符合穩定杆的形狀。
5.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，連接元件包括至少兩個彈簧，在連接元件的底部之下突出，其中該至少兩個彈簧被配置以自第一放鬆位置偏移至第二膨脹位置，其中在第一放鬆位置中，該至少兩個彈簧分離小於固定元件的頭部的最大直徑的距離，在第二膨脹位置中，該至少兩個彈簧分離至少與固定元件的頭部的最大直徑一樣多的距離。
6.如權利要求5所述的骨釘系統，其特徵在於，該至少兩個彈簧的每一個包括一末梢接合部，其中，當連接元件插入在固定元件的頭部的一部分時，該至少兩個彈簧均自第一位置偏移至第二位置直至末梢接合部通過固定元件的頭部上的點，以使頭部的一部分位於其最大直徑，在該點處，該至少兩個彈簧偏回至朝向頭部的第一放鬆位置與末梢接合部接合的部分。
7.如權利要求5所述的骨釘系統，其特徵在於，該至少兩個彈簧的每一個的部分自連接元件的側部橫向突出，其中，容納元件的內部定義與該至少兩個彈簧的每一個對應的狹槽，以使該至少兩個彈簧與狹槽匹配，但非接合關係，從而使狹槽防止連接元件圍繞容納元件的縱向軸線做大體上旋轉運動。
8.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，該相反的支架的內表面定義內螺紋，該壓縮元件的外表面定義互補的外螺紋，以使壓縮元件的旋轉驅動壓縮元件進入壓縮元件容納室。
9. 如權利要求8所述的骨釘系統，其特徵在於，該相反的支架的內表面的內螺紋和該壓縮元件的外表面的外螺紋包括方形螺紋。
10.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，該壓縮元件進一步包括一頂部鞍座，其旋轉地放置在該壓縮元件的底面，以當該頂部鞍座朝向穩定杆向下移動時，頂部鞍座自對準至與穩定杆安全接合。
11.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，固定元件的頭部定義一螺釘工具孔，被配置以與插入工具接合。
12.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，該頭部大體上為球形。
13.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，該壓縮元件的頂面定義一固定螺釘工具孔，被配置以與插入工具接合。
14.如權利要求1所述的骨釘系統，其特徵在於，壓縮元件、連接元件、以及固定元件的每一個定義一同軸導線孔。
15.如權利要求10所述的骨釘系統，其特徵在於，壓縮元件、頂部鞍座、連接元件、以及固定元件的每一個定義一同軸導線孔。
16.一種骨釘系統，其特徵在於，包括: 一固定元件，適於與骨頭接合，並且具有一頭部和一螺紋柄部； 一容納元件，具有一縱向軸線，並且定義一內孔，其尺寸為容納固定元件的柄部，以及定義一底座，適於支撐該固定元件的頭部並且當基本上允許固定元件相對於容納元件做旋轉運動時，保持固定元件的頭部於容納元件內，該容納元件進一步適於容納一穩定杆，其中該容納元件包括通過杆容納溝道分離的一對相反的支架，該對相反的支架定義一壓縮元件容納室； 一連接元件，當穩定杆在容納元件中時，其置於穩定杆之下的容納元件中，並且包括至少兩個彈簧，在連接元件的底部之下突出，其中，該至少兩個彈簧被配置以自第一放鬆位置偏移至第二膨脹位置，其中在第一放鬆位置中，該至少兩個彈簧分離小於固定元件的頭部的最大直徑的距離，在第二膨脹位置中，該至少兩個彈簧分離至少與固定元件的頭部的最大直徑一樣多的距離，其中該至少兩個彈簧的每一個包括一末梢接合部，其中，當連接元件插入在固定元件的頭部的一部分時，該至少兩個彈簧均自第一位置偏移至第二位置直至末梢接合部通過固定元件的頭部上的點，以使頭部的一部分位於其最大直徑，在該點處，該至少兩個彈簧偏回至朝向頭部的第一放鬆位置與末梢接合部接合的部分，以將連接元件固定至固定元件；以及 一壓縮元件，與容納元件接合，該壓縮元件適於向下移動至壓縮元件容納室，以將力轉換至穩定杆，並且將其放置在與連接元件接觸，其將力轉換在固定元件的頭部上，並且大體上固定固定元件相對於容納元件的位置。
17.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，該容納元件的底座被成型以基本上符合固定元件的頭部的外部。
18.如權利要求17所述的骨釘系統，其特徵在於，容納元件的底座進一步限定至少兩個相反的夾點，其分離距離小於固定元件的頭部的最大直徑，並且可以通過將固定元件的頭部壓縮至底座而彼此偏離，藉以當具有最大直徑的頭部的一部分通過夾點時，該夾點基本上偏回至其原始位置，並且保持頭部於底座中。
19.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，連接元件的頂部大體上為馬鞍狀，以基本上符合穩定杆的形狀。
20.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，該至少兩個彈簧的至少其中之一的部分自連接元件的側部橫向突出，其中，容納元件的內部定義與該至少一個彈簧對應的狹槽，以使該至少一個彈簧與狹槽匹配，但非接合關係，從而使狹槽防止連接元件相對於容納元件做大體上旋轉運動。
21.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，該相反的支架的內表面定義內螺紋，該壓縮元件的外表面定義互補的外螺紋，以使壓縮元件的旋轉驅動壓縮元件進入壓縮元件容納室。
22.如權利要求21所述的骨釘系統，其特徵在於，該相反的支架的內表面的內螺紋和該壓縮元件的外表面的外螺紋包括方形螺紋。
23.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，該壓縮元件進一步包括一頂部鞍座，其旋轉地放置在該壓縮元件的底面，以當該頂部鞍座朝向穩定杆向下移動時，頂部鞍座自對準至與穩定杆安全接合。
24.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，固定元件的頭部定義一螺釘工具孔，被配置以與插入工具接合。
25.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，該頭部大體上為球形。
26.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，該壓縮元件的頂面定義一固定螺釘工具孔，被配置以與插 入工具接合。
27.如權利要求16所述的骨釘系統，其特徵在於，壓縮元件、連接元件、以及固定元件的每一個定義一同軸導線孔。
28.如權利要求23所述的骨釘系統，其特徵在於，壓縮元件、頂部鞍座、連接元件、以及固定元件的每一個定義一同軸導線孔。
【文檔編號】A61B17/86GK103635156SQ201180065525
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2011年8月14日 優先權日:2010年12月1日
【發明者】約書亞·D.·昆恩, 傑弗列·S.·拉德克利夫, 麥克·W.·雅各布 申請人:阿曼迪亞公司