CN100998517A - 骨锚固组件 - Google Patents

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Abstract

一种脊椎手术或创伤手术中使用的骨锚固组件，包括：锚固元件(1；101)，其具有锚杆(2；102)和接收部(3；103)，所述接收部具有大体为U形的横截面和两个自由支腿(6，7；106；107)，其中基部连接到所述锚杆，所述两个自由支腿形成沟槽(4；104)以便接收一根杆；杆(9)，其具有至少部分构造表面(10，11；10′，11′)；锁定部件(12)，其与接收部协作，以便将所述杆锁定在所述沟槽中；其中至少在所述锁定部件(12)上或者在所述接收部中提供用于接合所述杆的所述构造表面(10，11；10′，11′)的接合部(13；14，15；114，115)；其特征在于，所述锁定部件、所述杆和所述接收部协作使得一旦接合部与构造表面形成接合，杆就以防止杆运动的锁定方式保持在接收部中。

Description

骨锚固组件
技术领域
本发明涉及一种脊椎手术或创伤手术中使用的骨锚固组件。尤其是，本发明涉及一种骨锚固组件，包括至少两个骨锚固元件，所述骨锚固元件带有接收部，用于接收连接骨锚固元件的杆，其中所述杆借助于形成锁定的连接固定在所述接收部中。
背景技术
US5,207,678公开了一种肉茎螺钉，该肉茎螺钉包括螺钉和接收部件，所述接收部件用于连接所述螺钉和杆。所述杆是螺纹杆，其借助于两个螺母锁定在接收部件中，所述螺母啮合在接收部的外面并且可在螺纹杆上调整。为了重新调整杆相对于接收部件的位置，螺母在螺纹杆上转动。这个过程是耗时的，因为必须总是调整两个螺母。
US5,443,467公开了一种骨锚固组件，该骨锚固组件包括骨锚固元件，该骨锚固元件带有用于接收杆和内螺钉的接收部以及用于将杆稳固和固定在接收部中的外锁定螺母。所述杆具有光滑表面。所述杆的固定借助于摩擦锁定而实现。即使在需要临时锁定杆以便允许后续步骤中的重新调整的情况下，也必须施加一个相当大的扭矩以实现足够的夹紧力。
US5,716,356公开了一种骨锚固部件，该骨锚固部件与一个螺纹杆连接。所述锚固部件具有将要锚固在骨中的锚杆和带有U形横截面以便接收杆的接收部。借助于凹口形成两个分开的支腿，这两个支腿设有内螺纹和外螺纹。设置一个螺母部件和锁定部件，所述螺母部件拧在所述外螺纹上，所述锁定部件拧在所述支腿之间。螺母部件或者锁定部件或者二者具有与螺纹杆接合的突起。所述锚固部件还包括一个预加载弹簧部件，该弹簧部件在U形凹口底部上，作用于杆，以便一方面获得锚固部件和杆之间的刚性连接，另一方面允许简单操纵以在最终锁定锚固部件和杆之间的位置之前精确调整所述位置。由于弹簧部件的存在，如果锁定部件一直没有被完全锁定，杆一直可沿其纵向方向移动。另外由于弹簧部件的存在，杆和接收部之间的连接总是使得摩擦锁定作用需要施加大扭矩以便足够夹紧。
US5,961,517公开了一种用于调整杆在这种锚固部件中的位置的调整工具。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种骨锚固组件，该骨锚固组件允许快速精确的调整以及在不必使用大扭矩力的情况下重新调整杆相对于锚固部件的位置。
所述目的通过如权利要求1所述的骨锚固组件实现。其它的研发在从属权利要求中给出。
与通过摩擦锁定来固定杆相比，所述骨锚固组件的优点在于，它通过锁定元件仅仅施加小扭矩就在杆上提供了大的夹紧力。这便于在调整和重新调整杆的位置的过程中通过在锁定元件上施加小扭矩而临时固定杆。由于形成锁定的连接，当在所述杆上进行操纵时，临时固定具有足够的强度以抵抗松开。另外，临时固定可以仅通过稍稍往回转动内螺钉而松开。因此，所述骨锚固装置可适用于校正脊椎变形，比如脊柱侧弯的应用，在手术过程中需要几次重新调整杆的位置直到杆被最终锁定。
如果骨锚固组件包括棘齿型杆，与螺纹杆或者光滑的杆相比，其提供的又一优点在于，使用该棘齿杆，需要较低的用于固定的扭矩就能实现相同的保持力。
与现有技术的装置相比，因为通过施加较低的扭矩实现杆的预固定，减小了接收部的支腿的张开。
附图说明
通过参照下列接合附图的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见并且将更好地理解本发明。
图1是根据第一实施例的、处于组装状态下的骨锚固装置的透视图；
图2是图1的骨锚固装置的杆和内螺钉的侧视图；
图3是图1的骨锚固装置沿杆的轴线截取的截面图；
图4是图3的细节的放大图；
图5是图2的内螺钉的截面图；
图6是图1至4的骨锚固装置的接收部从上面看的透视图；
图7是图6中所示的接收部的俯视图；
图8示出图6中所示的接收部的另一改进的透视图；
图9示出图8中所示的接收部的俯视图；
图10a示出接收部的改进的透视图；
图10b示出图10a中所示的接收部的俯视图；
图11示出用于根据第一实施例的骨锚固装置的改进的杆和内螺钉的侧视图；
图12示出与图4中所示截面类似的改进杆的截面图的细节；
图13示出根据第二实施例的骨锚固装置的透视分解图；
图14示出第二实施例的骨锚固装置沿杆的纵向轴线截取的截面图；
图15示出图14的细节；
图16示出图13至15的骨锚固装置的压力元件的透视图。
具体实施方式
图1至7中示出的骨锚固组件的第一实施例包括骨锚固元件1，其具有螺纹锚杆2和接收部3。所述接收部3大体为圆柱形并具有U形凹口4，其中底部5在螺纹锚杆一侧。借助于U形凹口4形成两个自由支腿6、7。具有内螺纹8的孔设置在沟槽内，所述沟槽通过U形凹口4形成并且与螺纹锚杆2的中心轴线共轴地形成。内螺纹8可以具有任何已知的螺纹形状。然而，平螺纹或者负角螺纹是有利的，因为其防止了支腿6、7的张开。
所述骨锚固组件还包括带有构造表面(structured surface)的纵向杆9。在所示的实施例中，所述杆具有圆形横截面。所述构造是棘齿型构造，包括多个由周向齿顶11分开的周向凹槽10。
为了允许将杆9锚固在接收部中，设置一锁定部件12。在该实施例中，锁定部件是旋入支腿6、7之间的内螺纹8中的内螺钉或者定位螺钉。所述内螺钉12在其面向杆的一侧上包括环形突起13，如图2至5所示。环形突起13的尺寸选择为杆的凹槽10尺寸的函数，使得环形突起13在旋在杆上的一个位置上与凹槽10接合，如图3和4中所示。优选地，凹槽10和相应的突起13的形状为圆形的。
如图3、4以及6至7所示，接收部3在其U形凹口4的底部5上具有可以与杆表面的构造接合的构造。在所示的实施例中，所述构造包括多个由缺口15分开的突起14，所述缺口在横向于凹口4限定的沟槽的纵向轴线L的方向上沿周向延伸。所述突起14的尺寸选择为使得能够与杆的凹槽10接合。所述突起的数量取决于凹槽以及凹口底部上的可利用空间的尺寸。
具体如图6和7中所示，接收部在U形凹口4形成的沟槽的底部上还可以具有中心凹口16。借助于凹口16，突起14被分成两个分别位于凹口16右侧和左侧的两组。这种布置与突起设置在沟槽的整个底部5的情况相比是有利的，在所述情况中使用弯曲的杆。
在图6和7中所示的构造的突起14之间的缺口15是细的或尖锐的。在改进中，所述缺口15的宽度使得在突起14之间形成凹部(valleys)。所述凹部可以是圆形或者其它形状。类似地，所述棘齿型杆的构造可以具有尖锐的齿顶11或者圆形或其它形状的齿顶11。用于棘齿型杆和内螺钉的相应环形突起13的构造以及用于接收部的构造根据所使用的材料和/或根据构造形成接合时所需要的力进行选择。
类似地，接收部3的底部5上的突起的数量根据特定需要进行选择。如图8和9中所示，在凹口16的两侧可以仅设置一个单个的突起14′。另外，内螺钉12可以具有与杆接合的、多于一个的单个突起。
制造骨锚固组件的部件的材料是生物相容材料，比如钛、不锈钢或者可以用于骨螺钉的其它材料。不同元件的材料可以不同。具体地，材料是足够刚性的以允许在杆和骨锚固元件之间的坚固的形成锁定的连接。
在操作中，首先将至少两个骨锚固元件旋入骨中，具体地是旋入相邻的椎骨中。然后，将杆9放置在骨锚固元件的接收部的U形凹口4中，从而杆的表面构造10、11与接收部底部上的构造14、15接合。之后，旋入内螺钉12。一旦环形突起13与杆的表面构造接合，杆就以形成锁定的方式(即防止杆在任意方向上运动的正确连接)被保持在接收部中。由于形成锁定连接或者正确的锁定连接，所施加的扭矩就足够低以获得足够的预固定。
在随后的阶段中，进行精确调整，由此调整各锚固元件在杆上相对于杆的纵向轴线的接合位置。为了精确调整，稍稍往回转动内螺钉，从而松开杆的构造与内螺钉的构造的形成锁定的接合。因为通过低扭矩获得了预固定，所以可以通过快速往回转动定位螺钉而松开。这便于操作和加速进程。在找到锚固元件相对于杆的最终位置之后，紧固内螺钉以便将杆牢固地固定在接收部中。
与仅通过摩擦锁定而固定光滑杆的情况相比，通过所述锚固组件可以用低扭矩实现杆的预固定。与使用弹簧部件固定构造杆的情况相比，这也是理想的。这便于生产。
第一实施例的一个改进在图10a、10b、11和12中示出。其与第一实施例的不同在于，杆是螺纹杆9′。因此，凹槽10′和齿顶11′具有带螺纹齿顶的螺旋构造。相应地，接收部底部中的构造14″具有螺纹齿顶。所述螺纹杆9′比棘齿型杆更易于生产。
参考图13至15描述第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同在于，骨锚固元件形成为所谓的多轴螺钉，由此，接收杆的接收部可枢转地连接到相关的螺纹锚杆上。相同的附图标记用于该实施例的相应于上述实施例部件的那些部件。
骨锚固元件101包括螺纹锚杆102和头部102a，所述头部具有带凹口102b的截球形部分，其中凹口102b用于与旋入工具接合。接收部103基本为圆柱形并包括与部分103a共轴的孔，用于接收头部102a，以便所述头部可枢转地保持在接收部中。接收部103还包括用于接收杆的U形凹口104。借助于该U形凹口104形成两个包括内螺纹108的支腿106、107。
设置一压力元件120，其基本为圆柱形并具有允许其在接收部中往复移动的外径。所述压力元件在其面向头部的一侧上具有用于与头部102a的至少一部分接合且优选为球形的凹口121。压力元件在相对侧上具有圆柱形凹口122，所述圆柱的轴线横向于螺钉轴线延伸。所述圆柱形凹口的半径适于接收杆9。
圆柱形凹口122的表面包括由缺口115分开的突起114，所述缺口横向于杆的轴线在周向方向上延伸，以便与杆9的凹槽10接合，类似于第一实施例的接收部3的底部5的构造。压力元件120还具有同轴孔123，用于允许旋拧工具进入。压力元件的尺寸为在组装状态下，其圆柱形凹口123的底部突出在接收部的U形凹口的底部105的上方，如图14和15所示。螺钉、接收部以及压力元件可以被预先组装。
杆9和内螺钉12与第一实施例的杆和内螺钉相同。
在操作中，将至少两个骨锚固元件放置在两个碎骨块中或两个相邻的椎骨中。之后将杆插入接收部的U形凹口中。因为接收部可相对于螺钉枢转，因此可以调整接收部相对于螺纹锚杆的角位置。当旋入内螺钉时，其在杆上施加压力，所述杆在压力元件上施加压力以将压力元件压靠在接收部分的部分103a上。如果通过低扭矩紧固内螺钉，则可以实现临时固定或预固定。一方面内螺钉和杆之间的形成锁定的连接，另一方面杆和压力元件导致杆的临时固定。精确调整以与第一实施例相同的方式进行。
可以想到本发明的另外的改进。杆的表面构造可以变化，例如其可以具有波浪螺旋。例如也可以是形成钝角的尖锐齿顶。如果设置这种尖锐齿顶，则可以实现更精确的分度(graduation)，因为在杆的纵向方向上所形成的齿更小。然而，通过圆形形状可以更可靠地进行精确调整。设置在锁定元件上的接收部底部和突起的构造也可以变化。
可以分别在锁定元件上或者在接收部或压力元件上仅设置一个部件。
在另一改进中，U形凹口不通向接收部的顶部而是通向侧面。
在第二实施例的另一改进中，头部和杆可以独立地被固定。在这种情况下，代替圆柱形凹口，压力元件具有U形凹口，借助于该凹口形成所述支腿，所述支腿在杆上方延伸。锁定元件包括第一螺钉，该第一螺钉仅压在压力元件上并具有共轴螺纹孔，一与所述杆形成接合的定位螺钉设置在所述螺纹孔中。
本发明不将螺钉限制为骨锚固元件，而是可以通过骨钩或任何其它骨锚固元件实现。

Claims (11)

1.一种脊椎手术或创伤手术中使用的骨锚固组件，包括：
锚固元件(1；101)，其具有锚杆(2；102)和接收部(3；103)，所述接收部具有大体为U形的横截面和两个自由支腿(6，7；106；107)，其中基部连接到所述锚杆，所述两个自由支腿形成沟槽(4；104)以便接收一根杆；
杆(9)，其具有至少部分构造表面(10，11；10′，11′)；
锁定部件(12)，其与接收部协作，以便将所述杆锁定在所述沟槽中；
其中至少在所述锁定部件(12)上或者在所述接收部中提供用于接合所述杆的所述构造表面(10，11；10′，11′)的接合部(13；14，15；114，115)；
其特征在于，所述锁定部件、所述杆和所述接收部协作使得一旦接合部与构造表面形成接合，杆就以防止杆运动的锁定方式保持在接收部中。
2.如权利要求1所述的骨锚固组件，其特征在于，所述接合部(13；14，15；114，115)设置在锁定部件(12)上并且位于接收部(3；103)中。
3.如权利要求1或2所述的骨锚固组件，其特征在于，所述构造表面包括在所述杆的周向方向上延伸的凹槽(10)。
4.如权利要求1或2所述的骨锚固组件，其特征在于，所述构造表面包括螺纹(10′)或波状螺旋线。
5.如权利要求1至3之一所述的骨锚固组件，其特征在于，所述接合部包括突出的边缘(13)。
6.如权利要求3至5之一所述的骨锚固组件，其特征在于，所述接合部包括多个与构造表面的构造(10；10′)配合的突起(14；114)。
7.如权利要求1至6之一所述的骨锚固组件，其特征在于，所述接收部(3；103)包括设置在所述支腿上的内螺纹(8；108)，并且所述锁定部件是旋入所述支腿之间的内螺钉(12)。
8.如权利要求1至7之一所述的骨锚固组件，其特征在于，所述接合部(3)和所述锚杆(2)刚性地连接，所述接合部(14)设置在所述沟槽(4)的底部(5)上。
9.如权利要求1至7之一所述的骨锚固组件，其特征在于，所述接收部(103)和所述锚杆(102)可枢转地连接。
10.如权利要求9所述的骨锚固组件，其特征在于，所述锚杆一端包括头部(102a)，所述头部保持在接收部(103)中，设置一压力元件(120)用于在所述头部上施加压力，以便将头部锁定在接收部中。
11.如权利要求10所述的骨锚固组件，其特征在于，所述压力元件(120)包括接合部(114；115)。
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