CN101754725A - 多轴骨固定元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多轴骨固定元件，其用于脊柱固定，以相互连接纵向脊柱杆和病人的椎骨。多轴骨固定元件优选包括骨锚、夹头、主体和止动螺帽。多轴骨固定元件优选能在原位装配。也就是说，多轴骨固定元件优选构造成使得在使用中，骨锚可以在被接收到所述主体内之前固定至病人的椎骨。因此，多轴骨固定元件使外科医生能够在没有主体的情况下植入骨锚，以最大化锚定位置周围的可视性和接触机会。一旦将骨锚固定至病人的椎骨，所述主体可以快速安装至骨锚。骨锚优选还包括第二工具接合面，以使手术器械能够直接连接至骨锚。

Description

多轴骨固定元件
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2007年7月20日的美国临时申请No.60/950,995，名称为“顶部加载的多轴椎弓根螺钉”的权益，和申请日为2007年11月16日的美国临时申请No.60/988,584，名称为“具有器械接合面的骨螺钉”的权益。上述申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
由于各种脊柱疾病，经常必须用外科手术校正和稳定脊柱曲率，或便于脊柱融合。已经公开了许多用于治疗脊柱疾病的系统。
一种方法，包括一对细长构件，通常是脊柱杆，所述脊柱杆纵向地设置在脊柱的棘突的两侧的尾刺上。每个脊柱杆借助椎弓根螺钉沿脊柱的长度连接至各种椎骨。每个椎弓根螺钉可以包括主体，该主体具有U形杆接收槽，用于在该接收槽中接收纵向脊柱杆的一部分。而且，该主体经常和止动螺帽相互作用以夹持并固定脊柱杆在杆接收槽内的位置。
为了便于脊柱杆插入杆接收槽并且在脊柱杆和椎弓根螺钉的定位方面提供更多的灵活性，椎弓根螺钉已经被开发成其中主体能够相对于骨锚(通常叫作多轴椎弓根螺钉)枢转。
可以要求开发一种椎弓根螺钉，该椎弓根螺钉易于外科医生的使用，提供多轴转动并能够牢固地将脊柱杆安装至所选择的椎骨。
发明内容
本发明的优选实施方式涉及是在脊柱固定过程中所使用的多轴骨固定元件。多轴骨固定元件优选包括骨锚，该骨锚具有扩大的头部(例如骨螺钉)、夹头(例如，插入构件)，主体，该主体具有轴向孔，该轴向孔用于接收夹头和骨锚的扩大的头部。该主体还具有杆接收槽和用于螺纹接收止动螺帽(例如外螺纹螺钉)的螺纹。多轴骨固定元件优选能够原位装配。也就是，多轴骨固定元件优选地被构造成，在使用中，骨锚可以在被接收到主体内之前而被固定至病人的椎骨。因此，多轴骨固定元件优选地使外科医生能够在没有主体和夹头的情况下植入骨锚，以最大化锚定位置周围的可见度和接触机会。一旦骨锚被固定至病人的椎骨，主体就能够快速安装到骨锚上。骨锚还可以包括器械接合面，以使外科手术仪器可以直接连接至骨锚。
在一个优选实施方式中，多轴骨固定元件包括骨锚、主体、夹头和止动螺帽。骨锚优选地包括扩大的头部。该头部优选地包括用于接合第一外科手术器械的驱动表面和用于接合第二外科手术器械的器械接合面。主体优选地包括纵轴线、带有上开口的上端、带有下开口的下端、在上开口和下开口之间延伸的具有第一直径的孔和用于接收脊柱杆的杆接收槽。杆接收槽具有槽轴线，该槽轴线基本上垂直于纵轴线取向。主体优选地还包括邻近下开口的下边缘部。该下边缘部具有小于第一直径的第二直径。夹头优选地包括第一端、第二端和一个或多个狭槽，该狭槽从第二端延伸，其中所述狭槽限定了多个挠性臂。夹头优选地可移动地定位在主体的孔内，止动螺帽优选地能可拆卸地与主体接合。止动螺帽可从解锁位置移动到锁定位置，其中止动螺帽从解锁位置到锁定位置的移动推动脊柱杆抵靠该夹头并且推动挠性臂抵靠下边缘部，以固定骨锚相对于主体的位置。
在另一优选实施方式中，多轴骨固定元件包括主体，该主体的大小和构型被形成为快速安装至所植入的骨锚的头部上。主体优选地包括纵轴线、带有上开口的上端、带有下开口的下端、在上开口和下开口之间延伸的具有第一直径的孔和杆接收槽，该杆接收槽从上端朝向下端延伸并定位在槽轴线上，该槽轴线基本上垂直于所述纵轴线取向。所述孔优选地包括下边缘部和扩大直径部，该下边缘部接近所述下端而终止，该扩大直径部布置在该下边缘部和上端之间并邻近该下边缘部。该下边缘部优选地具有第二直径，而该扩大直径部具有第三直径，其中第三直径优选大于第一直径，第一直径大于第二直径。夹头优选包括第一端、第二端和一个或多个狭槽，该狭槽从第二端起延伸，其中所述狭槽限定了多个挠性臂。优选每一个挠性臂都具有根端、终端，并且还具有接近所述终端的大致球形的外表面。挠性臂致使夹头可扩张以接受骨锚的头部并且可压缩以相对于夹头固定骨锚的头部。优选地，在加载位置该挠性臂被定位成接近扩大直径部；在锁定位置该挠性臂被定位成挠性臂的至少一部分外表面接触下边缘部。
在另一个优选实施方式中，多轴骨固定元件优选包括骨锚、主体、夹头。骨锚优选包括头部，其中该头部包括用于接合第一外科手术仪器的驱动表面和用于接合第二外科手术器械的器械接合面。主体优选地包括纵轴线、带有上开口的上端、带有下开口的下端、在上开口和下开口之间延伸的孔和杆接收槽，该杆接收槽从上端朝向下端延伸并定位在槽轴线上，该槽轴线基本上垂直于所述纵轴线取向。该孔优选地还包括下边缘部和扩大直径部，该下边缘部接近所述下端，该大直径部在该下边缘部和上端之间并邻近该下边缘部。该夹头优选在主体的孔内可移动定位。夹头优选包括第一端、第二端和一个或多个狭槽，该狭槽从第二端延伸，其中所述狭槽限定了多个挠性臂。优选地，挠性臂致使夹头可扩张以接受骨锚的头部并且可压缩以相对于夹头固定骨锚的头部。夹头优选还包括空腔，该空腔从第二端起延伸。夹头的挠性臂在加载位置优选定位成与扩大直径部大致竖直对齐，以使骨锚的头部能被接收在夹头中形成的空腔内。优选地，在锁定位置至少一部分挠性臂接触下边缘部，以使骨锚的头部相对于夹头固定。在锁定位置，夹头和主体之间的接触基本上是线接触。
附图说明
当结合附图阅读时，将更好地理解前面的发明内容，以及本申请的优选实施方式的以下详细描述。在附图中示出的多轴骨固定元件的优选实施方式是为说明目的。然而，应当理解，本申请并不限于所示出的确切装置和工具。附图中：
图1图示了多轴骨固定元件的优选实施方式的分解示意图；
图2A图示了图1中示出的多轴骨固定元件的一部分的正视图，该多轴骨固定元件安装在病人的椎骨中；
图2B图示了图1中示出的多轴骨固定元件的该部分的侧视图，该多轴骨固定元件安装在病人的椎骨中；
图3图示了沿图2B中的线3-3剖开的、图1中示出的多轴骨固定元件的部分截面图；
图4A图示了用于与图1中示出的多轴骨固定元件连接的骨锚的头部的放大截面图；
图4B图示了图4A中示出的骨锚的顶部俯视图；
图5A图示了用于与图1中示出的多轴骨固定元件连接的夹头的正视图；
图5B图示了图5A中示出的夹头的侧视图；
图5C图示了沿图5B中的线5C-5C剖开的、图5A中示出的夹头的截面图；
图6A图示了用于与图1中示出的多轴骨固定元件连接的主体的第一优选实施方式的正视图；
图6B图示了图6A中示出的主体的侧视图；
图6C图示了沿图6B中的线6C-6C剖开的、图6A中示出的主体的截面图；
图6D图示了沿图6C中的圆圈6D截取下的、图6A中示出的主体的下端的放大截面图；
图6E图示了图6D中示出的主体的下端和图1中示出的多轴骨固定元件的夹头和骨锚头部的放大截面图；
图6F图示了图1中示出的多轴骨固定元件的主体的下端的第二优选实施方式的放大截面图；
图6G图示了图6F中示出的主体的下端的放大截面图；
图7A图示了用于与图1中示出的多轴骨固定元件连接的止动螺帽的顶部俯视图；
图7B图示了沿图7A的线7B-7B剖开的、图7A中示出的止动螺帽的截面图；
图8A图示了与图1的多轴骨固定元件的一部分连接的螺钉驱动器和套管的优选实施方式的侧面示意图；
图8B图示了沿图8A的线8B-8B剖开的、与图1的多轴骨固定元件的一部分连接的螺钉驱动器和套管的截面图；
图9A图示了与图1的多轴骨固定元件的一部分连接的注射器组件和套管的截面图；而且
图9B图示了沿图9A的圆圈9B截取下的、图9A中示出的注射器组件和套管的放大截面图。
具体实施方式
以下描述中使用的特定术语仅仅是为了方便目的而非限定。词语“右”、“左”、“下”、“上”指示所参照的附图中的方向。词语“向内”和“向外”分别指的是朝向和远离多轴骨固定元件、所描述的仪器和它们的指定部分的几何中心的方向。词语“前面”、“后面”、“上面”、“下面”以及相关的词语和/或短语指示所参照的人体的优选位置和取向，而非限定。所述术语包括以上列出的词语、它们的派生词和相似意思的词语。
现在将参照附图描述本发明的特定示例性实施方式。通常，这些实施方式涉及优选的多轴骨固定元件，作为非限定示例的相关器械，多轴骨固定元件用于脊柱固定，以便于在杆接收槽中插入纵向脊柱杆，该杆接收槽形成在多轴骨固定元件的主体内。本发明可以具有其它的应用或使用，而不应当限定于所描述和图示的结构或使用。
参照图1-7B，优选的多轴骨固定元件10包括骨锚20(以骨螺钉示出)、夹头150、主体200、和止动螺帽300(以具有外螺纹的定位螺钉示出)。如以下更详细地描述的那样，多轴骨固定元件10优选地能够原位装配。也就是，优选地，多轴骨固定元件10构造成使得在使用中，骨锚20可以在被接收到主体200内之前而被固定至病人的椎骨700。多轴骨固定元件10优选使得外科医生能够在主体200和夹头150没有预先装配到骨锚20的情况下植入骨锚20。通过使得外科医生仅植入骨锚20，多轴骨固定元件10最大化锚定位置周围的可见度和接触机会。一旦骨锚20被固定至病人的椎骨700，主体200和夹头150可以快速安装至骨锚20。因此，优选的多轴骨固定元件10通常是底部负载装置，因为骨锚20通过下端或底端204进入主体200。可选择地，采用本文所描述的同样的部件的多轴骨固定元件10可以预装配后使用或者在做微小的改动下被构造成顶部加载，这对本领域技术人员来说是显而易见的。而且，在将多轴骨固定元件10被布置在锁定位置之后，通过将夹头150相对于主体200布置在加载位置，并从骨锚20上卸下夹头150和主体200组件组件，而可以在原位将该组件从骨锚20上快速卸下，下面将对此进行更详细地描述。
虽然所描述的多轴骨固定元件10将被描述成以及通常用于脊柱(例如，腰椎、胸椎或颈椎区域)，但是本领域技术人员应当理解，多轴骨固定元件10可以被用于固定身体的其它部分，这些部分例如是关节、长骨或手、脸、足部、四肢、头盖骨等中的骨头。
如下面将更具体地描述的那样，若干多轴骨固定元件10可以被用于将纵向脊柱杆250固定至若干椎骨700。应当理解的是，脊柱杆250可以包括，但不限于，实心杆、非实心杆、柔性或动态杆等。应当理解的是，多轴骨固定元件10不限于使用任何特定类型的脊柱杆250。
参照图1-4B，骨锚20优选为骨螺钉22的形式。然而，可选择地，骨锚20可以例如是钩或诸如夹子、植入物等的其它紧固件。
骨螺钉22优选具有扩大的、弯曲的头部24和用于接合病人的椎骨700的外螺纹轴部26。轴部26的具体特征是可以改变的，这些特征例如包括螺距、轴直径、轴形状等等，并且对本领域技术人员来说显而易见的是，骨螺钉22并不限于任何特定类型的轴部26。骨螺钉22可以是中空的或可以不是中空的(见图9A和9B)。骨螺钉22可以还包括直径减小的颈部28，该颈部28位于头部24和轴部26之间，该颈部提供多轴骨固定元件10的多轴特性。骨螺钉22还可以是中空的并具有小孔(未示出)使得开口从中空螺钉的中间中空通道向外延伸以在注射过程中促使流体流出螺钉或在抽取螺钉附近的物质的过程中将流体从螺钉的侧面吸入中间中空通道。
参照图3-4B和8A-9B，扩大的弯曲的头部24优选具有弯曲的或半球形的形状以便于相对于夹头150的转动，下面将对此进行更详细的描述。头部24还优选地包括驱动表面30，该驱动表面用于接收形成在驱动工具上的相应尖端501，该驱动工具例如是用于转动骨螺钉22以与病人的椎骨700接合的螺钉驱动器500(见图8A和8B)。驱动表面30可以具有现在或下文已知的任何形式，这些形式包括，但不限于，外六边形、星形驱动式样、Phillips头部式样、用于螺钉驱动器的狭槽、用于相应螺纹杆的螺纹等。优选地，如图所示，驱动表面30包括第一工具接合面或内凹部32，但不限于此，还可以包括接合凹形驱动器(未示出)的外驱动零件。可以选择驱动表面30或第一工具接合面32的具体形状以与相应驱动工具配合。
头部24可以还包括第二工具接合面或套管接合面40。第二工具接合面40可以是现在或下文已知的任何形式，这些形式包括，但不限于，内螺纹或外螺纹，外六边形，星形驱动式样，Phillips头式样，用于螺钉驱动器的狭槽，凹槽，槽等。然而，优选地，第二工具接合面40包括多个用于可螺纹接合手术器械的螺纹42，这些器械例如是套管600(图8A-9B)、骨扩增用仪器、抽吸器械、用于矢状缝复位或其它复位的复位工具、冠状缝转动工具、软组织牵开工具、脊柱后凸或脊柱前凸校正工具等。本优选实施方式的第二工具接合面40允许沿着骨锚20的纵向轴线向骨锚20施加力，也可以沿着该轴线或与该轴线成角度地施加力。在优选的实施方式中，套管600适于至少与螺钉驱动器500和注射组件650联合使用。可选择地，手术器械可以是现在或下文中与脊柱固定程序结合使用的任何手术器械，这些仪器包括，但不限于，压缩机、牵引器、最小侵入仪器等。通过将第二工具接合面40并入骨锚20的头部24，套管600能够直接接合骨锚20，因此不再需要将套管600接合至多轴骨固定元件10的主体200，并且因而限制了在工作构造中套管600、螺钉驱动器500和/或骨锚20之间的形成肘节，下面将对此进行更详细的描述。此外，优选的第二工具接合面40允许通过套管600或与第二工具接合面40配合的其它工具对骨锚20施加力，以操纵骨锚20并可能地控制骨锚20所安装的骨头。
参照图3-4B、8B和9B，第二工具接合面40和第一工具接合面32优选形成在从头部24的顶端暴露的头部接合面空腔41中。在头部24的顶端同时暴露第二工具接合面40和第一工具接合面32允许器械同时接合第二工具接合面40和第一工具接合面32，以操纵骨锚20。在将夹头150和主体200安装至头部24之前或将夹头150和主体200安装至头部24之后，第二工具接合面40和第一工具接合面32可以单独地或同时与器械接合(见图8B和9B)。
参照图3和5A-5C，夹头150优选地包括第一端或上端152和第二端或下端154，第一端或上端152的大小和构造形成为在脊柱杆250被接收在形成于主体200的杆接收槽208内时接触脊柱杆250(在图5A中示意地描述)的至少一部分，第二端或下端154的大小和构造形成为接触骨锚20的头部24的至少一部分。更优选地，夹头150的上端152包括座160，座160的大小和构造形成为在脊柱杆250接收在主体200的杆接收槽208内时接收脊柱杆250的至少一部分。优选地，夹头150的下端154包括用于接收和固定骨锚20的头部24的内部空腔165，如本领域技术人员通常理解的那样，这使得骨锚20能够相对于夹头150并因此相对于主体200在一定角度范围内多轴转动。形成在夹头150中的内部空腔165优选具有弯曲的或半球形的形状，以接收骨锚20的弯曲的或半球形的头部24，使得骨锚20能够相对于夹头150以及并因此相对于主体200多轴转动。而且，夹头150的外表面的至少一部分包括弯曲的或球形的凸表面151，该凸表面具有曲率半径r5，以接触主体200的内表面211，优选接触下边缘部218，下面将对此进行更详细地描述。
夹头150优选还包括一个或多个狭槽170(示出为多个槽)，该狭槽从夹头的下端154延伸，使得夹头150的至少一部分是：(i)可径向扩张以使得骨锚20的头部24能够通过下端154插入夹头150的内部空腔165，并且(ii)可径向压缩，以根据施加在其上的径向力而压缩或变形锁在骨锚20的头部24上。在优选的实施方式中，狭槽170限定了多个挠性臂172。优选地，每个挠性臂172都包括根端173和终端174。挠性臂172的外表面优选包括夹头150的弯曲的或球形的凸表面151，以限定与主体200的内表面211的线接触，优选地与第一底切218a的线接触，下面将对此进行更详细地描述。
夹头150还可以包括形成在夹头150的外表面上的一个或多个凹槽175，该凹槽用于接合形成在主体200的内表面211上的凸起或凹痕216a。如下面将更详细地描述的那样，允许夹头150在轴孔206内在加载位置和锁定位置之间浮动，该轴孔形成在主体200内。也就是说，夹头150优选在装配构型中在主体200内可移动地定位。一个或多个凹槽175和凸起或凹痕216a之间的相互作用阻止夹头150在加载位置时移出主体200的上端202。
夹头150还包括孔156，该孔156从上端152延伸至下端154，并在上端152具有上开口，以使得，例如，驱动工具(例如螺钉驱动器500)能够插入夹头150并与骨锚20接合，从而骨锚20可以被旋转以接合病人的椎骨700。夹头150的上端152的上开口也允许通过其同时插入螺钉驱动器500和第二工具(如套管600)以接合头部24(图8B和9B)。
夹头150还可以包括一个或多个临时的杆锁定零件，以使得脊柱杆250可以被临时连接至夹头150，因此相对于主体200连接。临时的杆锁定零件可以是现在或以后所开发的用于此目的的任何机构。
参照图5C，夹头150包括一个或多个向内突出的凸缘184、186，该凸缘布置在座160的内表面161上并接近夹头150的上端152。凸缘184、186可以通过工具(未示出)接合以在夹头150和主体200之间施加力以相对于主体200移动夹头150。例如，在夹头150、主体200和骨锚20位于锁定位置时，可以朝向骨锚20相对于夹头150向下驱动主体200。这样施加力可以在原位将夹头150从锁定位置移动至加载位置，使得挠性臂172在扩大直径部220内向外弯曲以允许头部24移出空腔165。因此，凸缘184、186可以用于在夹头150和主体200锁定至头部24后，从骨锚20上拆卸夹头150和主体200。
参照图6A-6D和7A-7B，主体200整体上可以描述为圆柱形筒体，其具有纵轴线201、上端202、下端204、和轴孔206，上端202具有上开口203、下端204具有下开口205、轴孔206基本上与主体200的纵轴线201同轴。轴孔206从上开口203延伸至下开口205。轴孔206优选在接近上端202处具有第一直径部D1。主体200还包括基本上横向的杆接收槽208(示出为顶部负载U形杆接收槽)，该杆接收槽限定了一对间隔开的臂209、210。间隔开的臂209、210的内表面211优选包括用于接合止动螺帽300的多个螺纹212。可选择地，主体200，尤其是间隔开的臂209、210可以具有用于接合止动螺帽300的任何安装接收结构，这些结构包括，但不限于，外螺纹、凸轮锁、象限锁、夹子等。间隔开的臂209、210的外表面213可以每个都包括用于接合一个或多个手术器械的凹部214，该手术器械例如是摇杆镊子、压缩机、牵引器、套管、微创器械等。
参照图5A-6E，轴孔206优选在接近上端202处具有第一直径部D1。轴孔206的内表面211优选还包括接近轴孔的下端204的下端部218。下端部218限定第二直径部D2，该第二直径部包括轴孔206的最小直径部分。第二直径部D2优选由接近主体200的下端204的第一球形底切218a限定。第一球形底切218a优选具有第二曲率半径r2，该曲率半径的中心位于主体200的纵轴线201上。第二直径部D2优选小于轴孔206的第一直径部D1，使得夹头150可以通过上端202插入轴孔206，但基本上阻止夹头150插入下端204或者阻止夹头150在插入轴孔206以后从下端204掉出。
第一球形底切218a优选限定为弯曲的或球形的凹表面，以容纳夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151。第一球形底切218a和球形的凸表面151优选具有不同的曲率半径，以使在夹头150定位在接近下端204时表面151、218之间限定线接触。第二直径部D2的大小和构造优选形成为使骨锚20的扩大的头部24可以穿过主体200的下开口205，但是在骨锚20的头部24被接收在夹头150的内部空腔165内以后阻止头部穿过内部空腔。
轴孔206的内表面211优选包括扩大部220，该扩大部相对于第一直径部D1朝向下端204定位。扩大部220优选限定由弯曲的、优选为球形的、径向外凹部分组成的第三直径D3。在轴孔206的扩大部220中，第三直径D3大于轴孔206的第一直径D1。而且，第三直径D3大于第二直径D2。在优选实施方式中，第三直径D3由第二球形底切220a限定。
扩大部220优选位于上端202和下端部218之间，并且在头部24装在夹头150内时在该扩大部中容纳挠性臂172的扩张，下面将对此进行更详细地描述。扩大部220优选是弯曲的或球形的凹面形式，该凹面具有第三曲率半径r3，该曲率半径限定了作为轴孔206中最大直径的第三直径D3。第三曲率半径r3限定了第二球形底切220a的球形特性。扩大部220的大小和构造形成为使得在基本上与扩大部220的弯曲的或球形的凹面对齐地放置夹头150时，允许座160的挠性臂172在主体200的轴孔206内径向扩张，以使骨锚20的头部24能够通过形成在主体200内的下开口205插入形成在夹头150中的内部空腔165。更优选地，扩大部220的大小和构造形成为使得夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151在头部24被装入夹头150时不触碰或接触主体200的扩大部220。也就是说，形成在主体200中的扩大部220的大小和构造优选形成为使得即使当挠性臂172径向扩张以接受骨锚20的头部24时，在夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151和主体200的扩大部220之间也留有间隙。扩大部220并不限于由优选的第三曲率半径r3限定的弯曲的或球形的底切组成的结构，还可以构造成具有几乎任何形状的几乎任何底切，只要在加载位置允许夹头150在其中扩张以接受头部24。例如，扩大部220可以由内表面211上的矩形狭槽或凹槽限定以获得大于第一和第二直径D1、D2的第三直径D3。
在优选实施方式中，第一球形底切218a的第二曲率半径r2优选不同于夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151的外部曲率半径r5，使得当夹头150邻近下端部218定位时在第一球形底切218a和外部凸表面151之间形成线接触。也就是说，通过提供第一球形底切218a和夹头150之间的非配合的曲率半径，在主体200的第一球形底切218a和夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151之间仅形成线接触。主体200和夹头150之间的线接触有效地将挠性臂172的下端夹紧至位于头部24的最大直径下面的头部24的下端上，以将下端154引导至头部24的最大直径下面，从而有效地在锁定位置将骨锚20锁定至夹头150。此外，夹头150和主体200之间的线接触允许在将夹头150和主体200在锁定位置接合之后从主体200上拆卸夹头150或者在原位从骨锚20上快速拆卸主体200和夹头150。
参照图5A-5C、6F和6G，第二直径D2和第三直径D3可以由单个内部曲率半径r4形成，该曲率半径在轴孔206中底切主体200。单个内部曲率半径r4优选允许夹头150扩张以接受头部24、夹头150从上端202而非下端204插入轴孔206以及当夹头150处于与下端部218面接合时，在夹头的外部弯曲的或球形的凸表面151和下端部218之间形成线接触。在此构造中，第二直径部D2小于第一直径部D1，第一直径部D1小于第三直径部D3。
参照图1-3和5A-6C，主体200和夹头150还优选包括夹头保持零件50，使得一旦夹头150被插入到形成于主体200内的轴孔206后，如果必要的话，可以接合夹头保持零件50，夹头保持零件50阻止夹头150通过形成在主体200内的上开口203退回，但允许夹头150相对于主体200在一定程度上竖直平移或浮动。也就是说，一旦被插入到主体200的轴孔206内，夹头150的大小和构造形成为使夹头能够在轴孔206内在加载位置和锁定位置之间浮动或移动。夹头保持零件50优选阻止夹头150从主体200的上开口203移出。优选地，夹头保持零件50在凹槽175的下边缘与凹痕216a开始接触时允许挠性臂172在加载位置与扩大部220对齐。此外，在头部24锁定在夹头150之前，夹头150优选地能够在加载位置和锁定位置之间浮动。特别地，夹头150可以在加载位置和锁定位置之间浮动，其中在加载位置凹痕216a与凹槽175的下边缘接触，在锁定位置外部弯曲的或球形的凸表面151与下端部218线接触。夹头保持零件50优选地限制夹头150相对于主体200的转动，因为凹痕216a在凹槽175内滑动，使得形成在夹头150内的座160与形成在主体200内的杆接收槽208对齐。然而，夹头保持零件50并不限于限定夹头150相对于主体200的转动，而且可以被构造成允许夹头150相对于主体200作无限制转动，这通过以下实现：去除夹头150的凹槽175并在凹槽175的底端形成围绕夹头150的支架(未示出)，使得凹痕216a接合该支架以限制夹头150从主体200的上端202移出，但在装配构造中允许夹头150相对于主体200作无限制转动。
夹头保持零件50可以是现在或以后已知的用于上述目的的任何零件，这些零件包括，但不限于，例如形成在夹头150上的向内突出的肩部或棘爪，肩部或棘爪用于接合形成在主体200的内表面211上的相应的缺口。在优选实施方式中，主体200包括一个或多个形成在主体中的局部通道216，使得一旦夹头150被接收到主体200的轴孔206内，就可以向形成于主体200内的局部通道216施加力，使局部通道216的剩余部分217变形成在主体200的内表面211上的凸起或凹痕216a。也就是说，一旦夹头150被接收到主体200的轴孔206内，可以向形成在主体200内的局部通道216施加外力，使局部通道216变形形成从间隔开的臂209、210的内表面211其向内延伸并进入形成在主体200内的轴孔206的凸起或凹痕216a。凸起或凹痕216a的大小和构造优选形成为与形成在夹头150的外表面中的纵向凹槽175相互作用，使得夹头150能够至少沿纵轴线201相对于主体200运动，但是阻止夹头150通过形成在主体200内的上开口203向后移动。还优选不完全地阻止夹头150相对于主体200的转动运动。优选通过凸起或凹痕216a与凹槽175的底面和/或侧面的接触阻止夹头150相对于主体200朝向上端202的运动。限制夹头150相对于主体200的转动运动允许杆接收槽208和座160的对齐以接收脊柱杆250，下面将对此进行更详细的描述。
在使用中，在加载位置优选将夹头150基本上与扩大部220的弯曲的或球形的凹面对齐地定位，使夹头150的挠性臂172能够在主体200的轴孔206中径向扩张，以使得骨锚20的头部24能够通过形成在主体200中的下开口205插入形成在夹头150中的内部空腔165内。形成在主体200中的扩大部220的大小和构造优选形成为使得即使在挠性臂172径向扩张以接受骨锚20的头部24时，在夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151和主体200的扩大部220之间也留有间隙。此后，使夹头150与下端部218的第一球形底切218a基本对齐并接合的移动导致向挠性臂172施加径向向内的力，该移动又导致挠性臂172压在骨锚20的头部24上，借此固定骨锚20相对于夹头150并因此相对于主体200的位置。下端部218和夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151具有不匹配的曲率半径r2、r4、r5，使得在这些部件间仅形成线接触。
在头部24通过下开口205插入轴孔206内时，骨锚20的头部24以及凹痕216a与凹槽175之间的相互作用优选地移动夹头150至与扩大部220对齐。而且，优选地通过接合止动螺帽300将夹头150移动至与下边缘部218对齐并接合，下面将对此进行更详细地描述。
参照图7A和7B，止动螺帽300优选为具有外螺纹的定位螺钉302，其用于可螺接地接合形成在主体200的内表面211上的螺纹212。具有外螺纹的定位螺钉302在脊柱杆250插入主体200时通常提供弹性，以使在止动螺帽300接合之前脊柱杆250不必完全还原或安置在主体200内。采用具有外螺纹的定位螺钉302还使定位螺钉302能够在相对于主体200拧紧止动螺帽的过程中还原脊柱杆250。止动螺帽300可以是现在或以后开发的用于此目的的任何止动螺帽，这些止动螺帽包括，但不限于，外螺纹帽、四分之一转或部分转的止动螺帽、拼合定位螺钉等。
如图所示，具有外螺纹的定位螺钉302优选包括驱动面304，该驱动面用于接合相应的驱动工具以将定位螺钉302固定(如螺接)在主体200上。驱动面304可以是现在或以后开发的用于此目的的任何形式，这些形式包括，但不限于，外六边形、星形驱动式样、Phillips头部式样、用于螺钉驱动器的狭槽、用于相应螺杆的螺纹等。驱动面304优选包括内凹部。内凹部的具体形状可以选择为与相应的驱动工具协作。驱动面304也可以被构造成包括第一和第二工具接合面40，如上所述。
具有外螺纹的定位螺钉302优选还包括可操作地连接至该定位螺钉的鞍部310。鞍部310包括形成在该鞍部中的横向凹部312，该横向凹部用于接触脊柱杆250的至少一部分。横向凹部312的杆接触面可以包括增加粗糙度的表面加工(未示出)，该表面加工例如是压花、喷丸、开槽、或其它增加表面粗糙度和提高杆穿过强度的斑纹漆。
鞍部310可以通过现在或以后开发的用于该目的的任何方式连接至定位螺钉302，这些方式包括，但不限于，粘结、机械紧固等。定位螺钉302优选包括用于接收柄316的孔306，柄形成在鞍部310的顶面311上。在使用中，鞍部310优选连接至定位螺钉302，但是能够相对于定位螺钉302自由转动，以使得在相对于主体200转动定位螺钉302的同时鞍部310能够自对齐脊柱杆250。
在一个特别优选实施方式中，形成在具有外螺纹的定位螺钉302上的螺纹可以采用相对于主体200的纵轴线201成角度地形成的倾斜的负载面。负载面可以汇聚以使螺纹的顶面和螺纹的底面汇聚。所述角度可以是约5度，但是，如本领域技术人员通常理解的，螺纹可以采用现在或以后已知的用于此目的的任何其它形式，这些形式包括，阴负载螺纹、正交螺纹面、锯齿螺纹等。
参照图1-7B，多轴骨固定元件10优选成套地提供给使用者，每套至少包括(1)骨锚，(2)止动螺帽，和(3)预装配的夹头/主体子组件。优选地通过将夹头150通过形成在主体200内的上开口203插入形成在主体200内的轴孔206来装配预装配的夹头/主体子组件。如果挠性臂172的最大直径大于第一直径D1，那么在夹头150插入轴孔206时挠性臂172可以向内变形。即使在接合夹头保持零件50之前，这样的构造通常就使得夹头150被保持在轴孔206内。一旦夹头150在轴孔206内被定位成使得挠性臂172邻近扩大部220定位，就向形成在主体200内的局部通道216的末端施加力，以形成凸起或凹痕216a，该凸起或凹痕延伸入主体200的轴孔206。凸起或凹痕216a定位在形成于夹头150中的纵向凹槽175内，以使夹头150在轴孔206内相对于主体200能自由地竖直平移或浮动，但基本上阻止夹头通过形成在主体200内的上开口203向上穿过并限制夹头相对于主体200的转动。
每套多轴骨固定元件优选托运至使用者以用于脊柱外科手术。在外科手术中，外科医生优选确定需要进行外科手术的脊柱的水平，进行切开以暴露所选择的区域并将骨锚20植入期望的椎骨700内。优选通过促使头部24穿过下开口205将主体/夹头子组件安装至骨锚20。因此，夹头/主体子组件可以在原位与骨锚20的头部24接合。特别地，在头部24移入下开口205时，促使夹头150进入加载位置，在加载位置中纵向凹槽175的下端接触凹痕216a。在加载位置中，夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151基本上与形成在主体200的轴孔206中的扩大部220的扩大的弯曲的或球形的凹面竖直对齐。对齐扩大部220和夹头150使夹头150能够径向或向外扩张，以使骨锚20的头部24能够接收在形成于夹头150中的空腔165内。
一旦头部24定位在空腔165内，骨锚20的头部24和夹头150优选都被约束在主体200内。在本构造中，骨锚20优选能够相对于夹头150和主体200多轴转动。脊柱杆250插入到形成在主体200中的杆接收槽208内并位于座160的内表面161上。脊柱杆250优选通过与座160的内表面161面接合而定位。定位螺钉302优选螺纹接合形成在主体200内的螺纹212，以朝向下端204驱动脊柱杆250和夹头150。
定位螺钉302的转动导致定位螺钉300的底面，优选为鞍部310，接触脊柱杆250的顶面，这又导致脊柱杆250和夹头150相对于主体200向下移动。夹头150相对于主体200的向下移动导致在夹头150的外部弯曲的或球形的凸表面151和下端部218的第一球形底切218a之间形成线接触。额外的定位螺钉300的拧紧以及脊柱杆250和夹头150的向下移动导致向挠性臂172施加方向向内的压缩力，使得挠性臂172在其终端174处关于根端173向内朝向头部24枢转。在锁定位置，挠性臂172接合骨锚20的头部24，从而固定骨锚20相对于夹头150和主体200的位置。特别地，夹头150的挠性臂172径向压在骨锚20的头部24上，这固定了骨锚20相对于主体200的位置。夹头150和主体200之间的邻近终端174的线接触将挠性臂172上的径向向内的力导引至优选在头部24的最大直径以下的位置，以在锁定位置有效地促使终端174位于头部24的弯曲的外表面以下。而且，在锁定位置脊柱杆250夹在定位螺钉302和夹头150之间，借此固定脊柱杆250相对于主体200和骨锚20的位置。
参照图3和5A-6E，在骨固定元件10接合在锁定构造中以后，夹头150和主体200可以在原位从骨锚20上快速卸下。特别地，可以从主体200上卸下定位螺钉300，从而可以从杆接收槽208和座160中抽出脊柱杆250。工具(未示出)接合凸缘184、186和主体200并在夹头150和主体200之间施加力以使主体200朝向骨锚20向下移动。主体200和夹头150之间的线接触被释放，并且夹头150被迫使进入加载位置。在加载位置中，挠性臂172在扩大部220内向外变形以允许主体200和夹头150从骨锚20的头部24快速卸下。此时夹头150和主体200可以快速回到骨锚20上。
参照图4A，4B和8A-9B，骨锚20的头部24优选包括驱动面30，该驱动面的形式是内部驱动凹部或第一工具接合面32和第二工具接合面40。第二工具接合面40优选包括用于可螺纹接合套管600的多个螺纹42。套管600优选适用于现在或以后已知的各种手术器械，这些仪器包括，但不限于，螺钉驱动器500、诸如注射组件650的流体输送设备、压缩机、牵引器、微创器械等。通过将第二工具接合面40结合至骨锚20的头部24，手术器械能够直接接合骨锚20，因此不再需要手术器械和/或套管600接合多轴骨固定元件10的主体200或夹头150。而且，一旦套管600与第二工具接合面40接合，就限制了通过套管600内孔插入的螺钉驱动器500或其它仪器与骨锚20之间形成肘节。在优选实施方式中，利用套管600将螺钉驱动器500引入第一工具接合面32以限制螺钉驱动器500和骨锚20之间形成肘节。本文中描述第二工具接合面40为与套管600相互作用或接合套管600，但并不限于此，第二工具接合面40可以构造成与几乎任何工具或仪器相互作用或接合，该工具或仪器优选用于确实地接合头部24并向骨锚20施加力以操纵骨锚20、安装到骨锚20的椎骨700或安装到骨锚20任何其它结构。
为了便于多轴骨固定元件10的植入和执行，例如，外科手术过程中的一个或多个步骤，有利的是限制或去除多轴骨固定元件10和与多轴骨固定元件10一起使用的任何手术器械之间“形成肘节”。通过将第二工具接合面40结合到骨锚20的头部24中，套管600和，间接地，手术器械(例如螺钉驱动器500)直接连接至骨锚20。套管600包括带螺纹的远端部602，该远端部602用于可螺纹接合第二工具接合面40的螺纹42。以这种方式，套管600直接连接并固定至骨锚20。通过这种接合，限制在套管600和骨锚20之间形成肘节。而且，在套管600中的孔的内表面和螺钉驱动器500或其它仪器之间具有紧密公差显著地限制了在螺钉驱动器500或其它仪器与骨锚20之间形成肘节。
在外科手术过程中，套管600和骨锚20的直接连接便于多轴骨固定元件10的多轴锁定机构(夹头150和主体200)的保护并且提供更稳定的牵引，因为施加至套管600的力通过第二工具接合面40都被直接传递至骨锚20并进入椎骨700，这与通过这些元件以及夹头150和/或主体200作用相反，通过这些元件以及夹头150和/或主体200作用可能使一些力扭曲并导致形成肘节。而且，在与骨锚20的接合中诸如螺钉驱动器500或注射组件650的器械可以被牢固地定位以用螺钉驱动器500驱动骨锚20、将骨接合剂或其它流体注入并穿过骨锚20或者在不通过主体200和/或夹头150进行操作的情况下，用骨锚20以其它方式实施治疗。
第二工具接合面40优选不阻碍对驱动凹部32的接触，因为第二工具接合面40优选定位在驱动凹部32的上方且径向向外。然而，第二工具接合面40并不限于相对于驱动凹部或第一工具接合面32定位在上方且径向向外，而且可以相对于第一工具接合面32定位在下方且径向向内，只要工具或仪器能够同时接合第一工具接合面32和第二工具接合面40。特别地，第二工具接合面40可以包括骨锚20中的螺纹凹部，该螺纹凹部具有更小的直径并定位在第一工具接合面32以下。而且，最好如图9A和9B中所示，套管600优选包括纵向孔，以使例如螺钉驱动器500可以接合形成在骨锚20的头部24中的驱动凹部32。以这种方式，套管600通过第二工具接合面40接合骨锚20，而螺钉驱动器500同时接合驱动凹部32。
参照图8A和8B，套管600优选与滑动套管800联合，该滑动套管在工作构造中包围套管600。套管600和螺钉驱动器500能够相对于滑动套管800转动以使外科医生在转动螺钉驱动器500的远端上的把手502以将骨锚20拧入或拧出椎骨700的同时可以抓住滑动套管800。当外科医生转动把手502时，套管600、螺钉驱动器500和骨锚20各自都相对于滑动套管800转动。
在骨锚驱动位置中(图8B)，套管600上的外螺纹602全部螺入第二工具接合面40的螺纹42，借此限制在套管600和骨锚20之间形成任何肘节。在骨锚驱动位置中，螺钉驱动器500的顶部501也全部与骨锚20的驱动凹部32接合。在外科医生完成利用螺钉驱动器500对骨锚20的操纵时，螺钉驱动器500可以从套管600中取出并且通过套管600利用其它的器械以接触骨锚20。
参照图9A和9B，可以通过套管600利用注射组件650将骨接合剂或其它可流动材料注入中空的骨锚20’。一旦中空的骨锚20’安装在椎骨700中且套管600安装在中空的骨锚20’上，注射组件650的插管652就被插入套管600。插管652在近端与注射器654结合并且包括在远端处的钝尖656。插管652优选包括在接近近端处的接合机构656，以接合套管600的近端，从而将插管652固定至套管600。而且，接合机构656优选迫使插管652的钝尖656与位于第一工具接合面32的底部的架子32a接合，使得插管652的流动通道34与插管的流动通道652a连通并且在钝尖656和架子32a之间形成密封。在优选的实施方式中，接合机构656包括螺纹接头，该螺纹接头可以拧紧以相对于套管600固定插管652并且牢固地将钝尖656密封至支架32a，借此基本上阻止骨接合剂或其它可流动流体泄漏入第一工具接合面32。骨接合剂优选通过注射组件650注入流动通道652a并进入椎骨700以牢固地将中空的骨锚20’安装至椎骨700，特别是在基本上薄弱的、易碎的和/或骨质疏松的骨头中。中空的骨锚20’也可以具有小孔以将骨接合剂朝向中空的骨锚20’的侧面注射或者基本上定向地分配骨接合剂或其它流体。而且，还可以利用中空的骨锚20’从椎骨700或与中空的骨锚20’接合的其它骨头中抽取材料，例如通过在流动通道652a内建立真空来将所述材料吸入流动通道652a。例如，可以利用中空的骨锚20’从骨头中抽取骨髓。而且，可以利用中空的骨锚20’来辅助骨移植物的延伸，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
应当理解的是，虽然本文中描述的骨锚20优选包括第二工具接合面40，但第二工具接合面40是可选择的。而且，应当理解的是，包括第二工具接合面40的骨锚20可以用于任何其它类型的骨螺钉应用(这些应用例如是长骨固定、骨折固定)或用于固定骨板、椎骨间隔物、牙齿植入物等。
多轴骨固定元件10包括骨锚20、夹头150、主体200和止动螺帽300，多轴骨固定元件10可以用现在或以后已知的任何生物相容材料制造，这些材料包括，但不限于，诸如钛、钛合金、不锈钢、镍钛合金等的金属。
本领域技术人员应当理解的是，可以成组或成套地提供本文描述的任何部件或全部部件，以使外科医生可以选择各种部件组合以执行固定过程并建立固定系统，该系统依病人的具体需要/解剖而特别构造。应当注意的是，在一组或一套中可以每个部件都提供一个或多个。在一些套或组中，可以提供具有不同形状和/或大小的同样设备。
虽然前面的描述和附图描绘了本发明的优选实施方式，但应当理解，在不背离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种添加、改变、组合和/或替换。特别地，本领域技术人员应当清楚，在不背离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它具体形式、结构、布置、比例，并采用其它元件、材料和部件实现。本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的原则的情况下，在使用本发明时可以对结构、布置、比例、材料和部件进行许多改变或者以特别适合于具体环境和手术要求的其它方式应用本发明。此外，本文中所描述的特征可以单独使用或与其它特征结合使用。因此，本文所公开的实施方式无论从哪方面看都是说明性的而非限定性的，本发明的范围由附上的权利要求指定并不限制于之前的描述。
本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的一般发明概念的情况下，可以对以上所描述的实施方式进行改变。因此，应当理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，而是如附上的权利要求所限定的，本发明意在覆盖本发明的精神和范围内的所有改变。

Claims (15)

1.一种用于连接纵向脊柱杆和椎骨的多轴骨固定元件，该骨头固定元件包括：
骨锚，其包括扩大的、弯曲的头部，其中该头部包括用于接合第一手术器械的第一工具接合面和用于接合第二手术器械的第二工具接合面，所述第一工具接合面和第二工具接合面定位在头部接合面空腔内；
主体，其用于相互连接所述骨锚和所述纵向脊柱杆，该主体具有纵轴线，带上开口的上端，带下开口的下端，基本上在所述上开口和下开口之间延伸的具有第一直径D1的孔，位于所述上端用于接收脊柱杆的杆接收槽，所述杆接收槽具有槽轴线，所述槽轴线基本上垂直于所述纵轴线取向，所述主体还包括邻近所述下开口的下边缘部，所述下边缘部限定了小于第一直径D1的第二直径D2；
夹头，其包括第一端、第二端和一个或多个从所述第二端延伸的狭槽，所述狭槽限定多个挠性臂，所述夹头在所述主体的所述孔内可移动定位；和
止动螺帽，其与所述主体可拆卸地接合，所述止动螺帽可从解锁位置移动到锁定位置，其中所述止动螺帽从所述解锁位置至所述锁定位置的移动迫使所述脊柱杆抵靠所述夹头并且使所述挠性臂抵靠所述下边缘部以固定所述骨锚相对于所述主体的位置。
2.如权利要求1所述的多轴骨固定元件，其中所述驱动凹部包括驱动面，所述驱动面是形成在所述骨锚的头部内的内表面，其用于接收形成在所述第一手术器械上的外尖端；所述第二工具接合面是形成在所述头部上的多个螺纹，其用于可螺纹接合所述第二手术器械的一部分。
3.如权利要求1所述的多轴骨固定元件，其中所述第二工具接合面位于所述第一工具接合面的近端，以使所述第二工具接合面不阻碍通向所述第一工具接合面。
4.如权利要求1所述的多轴骨固定元件，其中所述第二手术器械选自压缩机、牵引器、螺丝刀、套管、微创器械、骨扩增工具、抽吸工具、复位工具、冠状缝转动工具、组织牵开器和脊柱后凸或脊柱前凸矫正工具中的一个。
5.如权利要求1所述的多轴骨固定元件，其中所述主体还包括扩大直径部，所述扩大直径部位于所述下边缘部和所述上端之间，所述扩大直径部限定第三直径D3，所述第三直径D3大于所述第一直径D1和第二直径D2。
6.如权利要求5所述的多轴骨固定元件，其中所述下边缘部和所述扩大直径部每个都具有球形凹面。
7.如权利要求6所述的多轴骨固定元件，其中所述夹头在所述主体的孔内能够在加载位置和锁定位置之间移动定位；在加载位置，所述夹头基本上与所述扩大直径部对齐以使所述夹头的挠性臂能径向扩张以接收所述骨锚的头部，在锁定位置，所述夹头被移动至与所述下边缘部接触以使所述挠性臂压在所述骨锚的头部上以固定所述骨锚相对于所述夹头的位置。
8.如权利要求7所述的多轴骨固定元件，其中第一球形底切具有第一曲率半径r1，所述挠性臂具有球形外表面，该球形外表面具有曲率半径r2，其中r1不同于r2。
9.如权利要求1所述的多轴骨固定元件，其中所述夹头包括在外表面上的一对纵向凹槽，且所述主体包括一对凹痕，该凹痕在装配构造中延伸到所述孔内且延伸到所述纵向凹槽内。
10.一种主体组件，其用于卡扣在植入骨锚的头部上并用于相互连接所述骨锚和细长的脊柱杆，所述主体组件包括：
主体，其包括纵轴线，带上开口的上端，带下开口的下端，基本上在所述上开口和下开口之间沿着纵轴线延伸的孔，所述孔在接近所述上开口处具有第一直径D1且所述孔还具有从所述上端向所述下端延伸的杆接收槽，所述杆接收槽定位在槽轴线上，所述槽轴线基本上垂直于所述纵轴线取向，所述孔包括下边缘部和扩大直径部，所述下边缘部具有终止于所述下端附近的第一球形底切，所述扩大直径部具有邻近所述第一球形底切设置并朝向所述上端的第二球形底切，所述下边缘部具有第二直径D2，所述扩大直径部具有第三直径D3，所述第三直径D3大于所述第一直径D1，所述第一直径D1大于所述第二直径D2；和
夹头，其包括第一端、第二端和从所述第二端延伸的至少两个狭槽，所述至少两个槽限定了多个挠性臂，所述夹头在所述主体的孔内能移动定位，其中所述挠性臂每个具有根端、终端和接近所述终端的外部弯曲凸表面，所述挠性臂致使所述夹头可扩张以接受所述骨锚的头部以及可压缩以相对于所述夹头固定所述骨锚的头部，其中所述挠性臂在加载位置定位在所述扩大直径部附近，而在锁定位置所述挠性臂的外部弯曲凸表面的至少一部分与所述第一底切的至少一部分线接触。
11.如权利要求10所述的主体组件，还包括夹头保持零件，其延伸入所述上端和所述第二底切之间的所述孔，以阻止在装配构造中所述夹头通过所述上开口。
12.如权利要求11所述的主体组件，其中在加载位置所述夹头保持零件接触所述夹头中的凹槽的底端，以使所述挠性臂与所述第二球形底切对齐。
13.如权利要求11所述的主体组件，其中所述主体包括一个或多个形成在所述主体中的局部通道，以使一旦所述夹头被容纳在所述主体的所述孔内，就向所述一个或多个局部通道施加力，借此将所述一个或多个局部通道变形成延伸入所述主体的所述孔内的一个或多个凹痕，所述一个或多个凹痕包括所述夹头保持零件。
14.如权利要求13所述的主体组件，其中所述一个或多个凹痕与所述夹头相互作用，以阻止所述夹头向后移动通过形成在所述主体内的所述上开口。
15.一种用于连接纵向脊柱杆和椎骨的多轴骨固定元件，所述骨头固定元件包括：
骨锚，其包括头部，其中所述头部包括用于接合第一手术器械的第一工具接合面和用于接合第二手术器械的第二工具接合面，所述第一工具接合面和第二工具接合面定位在头部接合面空腔内；
主体，其具有纵轴线，带上开口的上端，带下开口的下端，在所述上开口和下开口之间沿纵轴线延伸的孔，和从所述上端朝向所述下端延伸的杆接收槽，该杆接收槽定位在槽轴线上，该槽轴线基本上垂直于所述纵轴线取向，所述孔包括下边缘部和扩大直径部，所述下边缘部具有接近所述下端的大致球形直径部，所述扩大直径部具有邻近所述下边缘部并位于所述下边缘部和所述上端之间的大致球形直径部；和
夹头，其可移动地定位在所述主体的孔内，所述夹头包括第一端、第二端和从所述第二端延伸的至少两个狭槽，所述至少两个狭槽限定了多个挠性臂，所述挠性臂致使所述夹头可扩张以接受所述骨锚的头部以及可压缩以相对于所述夹头固定所述骨锚的头部，所述夹头还包括从所述第二端延伸的空腔，其中在加载位置所述夹头的所述挠性臂与所述扩大直径部对齐地定位，以使所述骨锚的头部能够被接收在形成在所述夹头中的所述空腔内，其中在锁定位置所述挠性臂的至少一部分接触所述下边缘部，以相对于所述夹头固定所述骨锚的头部。
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