CN102202589A - 单平面的骨固定组件 - Google Patents

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B·德克
T·凯耶
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Abstract

本发明公开了一种骨固定组件(20)，包括多个骨固定元件(22)，各骨固定元件包括骨锚固件(30)，该骨锚固件设置成植入下面的骨中，例如椎骨中。各骨锚固件接收于锚固座(26)中，且锚固座由固定杆(24)连接，以便操作连接和固定椎骨相对彼此的位置和方位。骨锚固件相对于锚固座自由地旋转，还相对于锚固座沿所需方向自由地枢转。

Description

单平面的骨固定组件
相关申请的交叉引用
本申请要求美国专利申请No.61/110704的优先权，该美国专利申请No.61/110704的申请日为2008年11月3日，该文献的内容被本文参引，就象它整个在本文中阐述。本申请涉及PCT专利申请No.PCT/US2008/070670的主题，该PCT  专利申请No.PCT/US2008/070670的申请日为2008年7月21日，该文献的内容被本文参引，就象它整个在本文中阐述。
背景技术
普通的骨固定元件例如椎弓根螺钉包括骨锚固件，该骨锚固件保持在锚固座中，并由套夹捕获。椎弓根螺钉组件包括由杆连接的多个椎弓根螺钉，该杆延伸穿过形成于椎弓根螺钉中的杆狭槽。单平面的椎弓根螺钉提供一个自由度。也就是说，保持在锚固座和(在一些系统中)套夹内的骨锚固件只在一个平面(例如矢状面)内相对于锚固座自由运动。在普通的椎弓根螺钉中，通过在组件的制造过程中进行销接或栓接处理使骨锚固件的运动限制于该矢状平面，以便在矢状平面中产生枢转。因此，骨螺钉的高度由杆狭槽的方位来限制。不幸的是，如果杆狭槽并不与杆的轨迹成一直线，锚固座必须转动，这导致螺钉朝着骨表面前进或离开骨表面退回。
因此，希望提供一种骨固定元件，该骨固定元件使得螺钉头部能够在所需平面中成角度，同时还使得骨锚固件能够相对于锚固座自由地旋转，而不会使得螺钉朝着骨表面前进或离开骨表面退回。
发明内容
在一个实施例中，骨固定子组件设置成接收固定杆和锁定帽。骨固定子组件包括锚固座和套夹。锚固座包括锚固座本体，该锚固座本体沿中心轴线延伸，并限定上端和下端。上端包括：在它们之间的一对相对的固定杆接收间隙，该对杆接收间隙沿纵向轴线间隔；以及孔，该孔布置在杆接收间隙之间。套夹包括布置在锚固座中的套夹本体。套夹本体设置成附接在沿旋转轴线延伸的骨锚固件上。附接在套夹上的骨锚固件能够相对于锚固座绕旋转轴线旋转，骨锚固件还能够沿所需平面相对于锚固座枢转。骨锚固件防止在包括中心轴线并相对于该所需平面成角度地偏离的另外平面中枢转。
附图说明
当结合附图阅读时，将更好地理解本申请的前述概括以及下面对优选实施例的详细说明。为了表示本申请的矢状椎弓根螺钉系统，在图中表示了优选实施例。不过应当知道，本申请并不局限于所示的确切布置和工具。附图中：
图1A是根据一个实施例构成的骨固定组件的透视图，该骨固定组件包括由骨固定杆连接的多个骨固定元件，并示意表示为各自附接在椎骨上；
图1B是根据一个实施例构成的、图1A中所示的一个骨固定元件的透视图，该骨固定元件包括锚固座、骨锚固件、套夹和锁定帽；
图2是图1A中所示的骨固定杆的透视图；
图3是图1B中所示的骨锚固件的透视图；
图4A是图1B中所示的锚固座的透视图；
图4B是由图4A中所示的锚固座提供的引导件的放大部分。
图5A是图1B中所示的锁定帽的分解透视图；
图5B是图5A中所示的锁定帽的顶部平面图；
图5C是在图5B中所示的锁定帽的侧剖图；
图6是图1B中所示的套夹的透视图；
图7A是图1B中所示的骨固定元件沿线7A-7A剖开的侧剖图，其中锁定帽除去，以便表示骨固定子组件；
图7B是图7A中所示的骨固定子组件沿图1B的线7B-7B剖开的侧剖图；
图7C是类似于图7A的侧剖图，但是表示骨固定元件包括延伸穿过锚固座的固定杆和附接在锚固座上的锁定帽；
图7D是类似于图7B的侧剖图，但是表示图7C中所示的骨固定元件；
图8是表示用于组装图1A中所示的骨固定元件的方法的示意图；
图9A是根据可选实施例构成的骨固定子组件沿与7A相同方位剖开的侧剖图；
图9B是图9A中所示的骨固定子组件沿与图7B相同方位剖开的侧剖图；
图10A是图9A-B中所示的骨固定子组件的套夹的俯视透视图；
图10B是图10A中所示的套夹的仰视透视图；
图11A是包括根据可选实施例构成的锚固座延伸部分的骨固定子组件的透视图；
图11B是在图11A中所示的锚固座延伸部分的透视图；
图11C是图11A中所示的骨固定子组件的透视图，其中部分切除；
图12A是图11A中所示的骨固定子组件沿线12A-12A剖开的侧剖图；
图12B是图11A中所示的骨固定子组件沿线12B-12B剖开的侧剖图；
图13是表示用于组装图11中所示的骨固定子组件的方法的示意图；
图14A是根据另一实施例构成的骨固定子组件的、类似于图12A的侧剖图，该骨固定子组件包括套夹延伸部分；
图14B是图14A中所示的骨固定子组件的、类似于图12A的侧剖图；
图15是图14A中所示的套夹延伸部分的透视图；
图16是表示用于组装图14A-B中所示的骨固定子组件的方法的示意图；
图17是根据另一可选实施例安装在套夹中的骨锚固件的透视图；
图18是根据另一实施例构成的骨固定子组件的透视图，该骨固定子组件包括安装在锚固座中的、图17的锚固件和套夹，其中部分切除；
图19A是图18中所示的骨固定子组件沿线19A-19A剖开的侧剖图；
图19B是图18中所示的骨固定子组件沿线19B-19B剖开的侧剖图；
图20是图19B的相似骨固定子组件的侧剖图，表示了锚固座相对于骨锚固件在矢状平面中枢转运动；
图21A是根据另一可选实施例构成的骨固定子组件的、类似于图19A的侧剖图；
图21B是图21A中所示的骨固定子组件的、类似于图19B的侧剖图；
图22是图21A中所示的骨固定子组件的套夹的透视图；
图23是根据另一实施例构成的骨固定子组件的套夹的透视图；
图24是表示用于组装图23中所示的骨固定子组件的方法的示意图；以及
图25是表示图24的步骤5中的骨固定子组件的俯视剖视图。
具体实施方式
在下面的说明中使用的特定术语只是为了方便，而不能认为是以任何方式进行限制。例如，骨固定组件20包括一个或多个骨固定元件22，图1A中所示为四个骨固定元件22A-D。如图1B中所示，各骨固定元件22沿轴向方向A竖直地延伸，并大致水平地沿径向方向R垂直于轴向方向A延伸。因此，径向方向R包括纵向方向L以及垂直于该纵向方向L延伸的侧向方向LA。应当知道，方向术语“纵向”、“侧向”同样可以用于水平延伸的骨固定组件20，而方向术语“横过”可以指竖直方向。骨固定元件22限定了上端21和下端23，使得方向术语“向上”和“向下”以及它们的衍生词分别是指从下端23朝向上端21的方向和从上端21朝向下端23的方向。
词语“向内”、“向外”、“向上”、“向下”、“远侧”和“近侧”是指分别朝向和远离骨固定组件20和它的部件的几何中心的方向。词语“前面”、“后面”、“上面”、“下面”和相关词语和/或短语是指所参考的人体的优选位置和方位，而不是进行限制。还应当知道，尽管圆形结构限定了直径，如这里所述，但是圆形结构可以由可选结构(例如多边形)来代替，该可选结构限定与直径不同的可选截面尺寸。这里使用的术语“直径”将包括所有这些可选形式，除非另外明确说明。术语包括上述词语、衍生词和类似意思的词。
应当知道，方向术语将参考如图所示的骨固定组件20和它的部件的方位在本申请中使用，且骨固定组件20和它的部件的实际方位可以在使用过程中变化。例如，轴向方向表示为沿竖直方向延伸，径向方向表示为沿水平方向延伸，不过，包含各种方向的方向可以在使用过程中不同，例如根据骨固定组件20在使用过程中的所需方位而不同。因此，这里使用的方向术语只是以非限定的方式用于清楚和方便的目的。
下面参考图1A，骨固定组件20包括多个骨固定元件，例如骨固定元件22A-D，它们由沿纵向轴线L延伸的固定杆24来连接。骨固定元件22A-D各自包括骨锚固件30，该骨锚固件30植入(例如螺纹连接)至相应椎骨27A-D中。除非另外说明，骨固定组件20和它的部件可以由钛-铝-铌合金(TAN)、植入体等级的316L不锈钢或者任意合适的可选植入体等级材料来制造。
继续参考图1A，骨固定元件22A-D将介绍为并可以大致植入脊椎中，例如在腰部、胸部或颈部椎骨本体的椎弓根部分处。这样，当骨固定元件22A-D通过杆24而连接时，组件20固定椎骨的相应位置(在27A-D处示意表示)。因此，骨固定元件22A-D可以称为脊椎固定元件或椎弓根螺钉组件，固定杆24可以称为脊椎杆，骨固定组件20可以称为脊椎固定组件。不过，应当知道，骨固定组件20也可以用于固定身体的其它部分，例如关节、长骨或者在手、脸、脚、四肢、头盖骨等中的骨。
如图2中所示，固定杆24沿纵向轴线L是细长的，并包括本体25，该本体25为圆柱形或管形形状。当骨固定组件固定在脊椎上时，纵向轴线L大致沿头-尾方向(cranial-caudal direction)延伸，或者在矢状平面中延伸。杆本体25可以包括(但不局限于)实心体、非实心体、柔性或动态本体等，并可以根据需要采取任意可选形状。因此应当知道，骨固定组件20在使用中并不局限为任意特殊固定杆24。
下面参考图1B，下面将相对于骨固定元件22来介绍骨固定组件20的骨固定元件22A-D。特别是，骨固定元件22大致包括骨固定子组件75和锁定帽34。子组件75表示为包括：骨锚固座26；套夹28，该套夹28布置在锚固座26内部；骨锚固件30(表示为具有螺纹的骨螺钉)，该骨锚固件30具有附接在套夹28上的头部部分33(见图3)。锁定帽34在套夹28上面的位置处安装在锚固座26中，使得固定杆24位于杆狭槽36中，该杆狭槽36布置在套夹28和锁定帽34之间，如图所示。由下面的说明可知，骨锚固件30在所需平面中相对于锚固座26自由地枢转(该所需平面可以是矢状平面)，还可以相对于锚固座26自由地旋转。因为骨锚固件的枢转运动限制为所需平面，因此骨固定元件22可以称为单平面骨固定元件，骨固定组件可以称为单平面骨固定组件。
还参考图3，骨锚固件30设置为骨螺钉或椎弓根螺钉，它包括外螺纹杆31，该外螺纹杆31在它的上端与扩大的弯曲头部33连接。杆31沿旋转中心轴线B轴向延伸，并可以限定任意合适的直径、长度和螺纹设计，以便与下面的骨(例如椎骨27)接合。也可选择，如果需要，杆31可以没有螺纹，以便限定销或钉。因此，本领域技术人员应当知道，骨锚固件30并不局限于任意特殊类型的杆31。骨锚固件30还可以为插管的和有孔的，使得开口从套管杆中的中心空心槽道径向向外延伸，以便如果需要，在注射过程中将流体推出骨锚固件30外部，或者在抽吸锚固件附近材料的过程中将流体从锚固件的径向侧吸入中心空心槽道内。
骨锚固件30还包括竖直延伸的颈部35，该颈部35在杆31和头部33之间连接。颈部35表示为沿与轴线B平行的方向轴向延伸，并包括外部颈部表面37，该外部颈部表面37限定了颈部直径，该颈部直径小于头部33的直径。
头部33可以限定半球形弯曲部分，或者可以在需要时选择地限定任意合适的弯曲部分，以便相对于套夹28旋转，如后面更详细所述。头部33限定了沿侧向旋转枢转轴线LAp延伸的枢转位置，该侧向旋转枢转轴线LAp沿与侧向轴线LA平行的方向延伸穿过头部。头部33还限定了沿纵向旋转轴线Lp延伸的枢转位置，该纵向旋转轴线Lp沿与纵向轴线L平行的方向延伸穿过头部。头部33还包括驱动表面39，该驱动表面39设置成接收驱动工具的相应尖端，所述驱动工具例如设置成使得骨锚固件30旋转成与椎骨27或其它下面的骨表面接合的螺丝刀。驱动表面39可以按照需要限定六边形、星形驱动图形、十字槽头部图形、用于螺丝刀的狭槽、螺纹(该螺纹设置成接收螺纹驱动杆上相应螺纹)、或者任意合适的驱动工具接合结构。
下面参考图4A，锚固座26包括锚固座本体38，该锚固座本体38可以介绍为沿轴向轴线A沿中心方向延伸的大致圆柱形管形体，当骨固定元件植入下面的椎骨中时，该轴向轴线A大致在矢状平面中沿前-后方向延伸。因此，如本领域普通技术人员已知，当骨固定组件20固定在椎骨27中时，纵向轴线L和轴线A基本在矢状平面中延伸。本体38包括基部40和从该基部40伸出(在所示方位为向上)的一对间隔的相对臂42。臂42可以基本相同或相同地构成。臂42限定了相应的上端46，该上端46也是本体38的上端，且该臂42限定了上部开口48。基部40限定了下端50，该下端也是本体38的下端，且该基部40限定了下部开口52。本体38限定了从下部开口52伸向上部开口48的轴向孔54。
本体38包括一对间隔的相对支承壁56和一对间隔的相对间隔壁58，该间隔壁58在支承壁56之间连接。支承壁56可以基本相同或相同地构成，且间隔壁58同样可以基本相同或相同地构成。臂42从各支承壁56向上延伸，并可以根据需要成形。如图所示，臂42为弧形，其中，该弧形的轴线穿过平分锚固座26的对称平面。各臂42环绕它的轴线周向延伸小于180°，例如在60°和150°之间，例如大约90°。在一个非常优选的实施例中，各臂42环绕它的轴线周向延伸90.5°。因此，间隙G在臂42的相邻周向外端之间周向延伸。相对间隙G与轴向孔54对齐。臂42可以沿径向相对彼此布置，使得间隙G与轴向孔54的对齐部分共同限定了杆接收槽道36，该杆接收槽道36的尺寸和形状设置成接收固定杆24，使得固定杆24延伸穿过骨固定元件22。因此，间隙G沿纵向方向对齐。因此，固定杆24可以延伸穿过相对间隙G和轴向孔54。臂42沿径向分别限定了内表面和外表面60和62。内表面60限定了螺纹62，并设置成螺纹接收锁定帽34，如后面所述。
特别是，参考图5A-C，锁定帽34表示为定位螺钉64和与该定位螺钉64操作连接的鞍形件66。定位螺钉64包括大致圆柱形的定位螺钉本体65，该定位螺钉本体65具有外螺纹68，该外螺纹68设置成与形成于臂42的内表面60上的螺纹62螺纹接合。根据一个实施例，螺纹68和62可以包括倾斜的承载牙侧，该倾斜的承载牙侧相对于骨固定元件22的轴线A形成一定角度。承载牙侧可以收敛(converge)，使得螺纹的顶表面和螺纹的底表面收敛。角度可以在0度(0°)和30度(30°)之间，在一个实施例中可以为大约5度(5°)。本领域技术人员应当知道，螺纹可以根据需要采取任意可选形式，包括负承载螺纹、垂直螺纹、锯齿螺纹等。
当固定杆24插入锚固座本体38中时，外螺纹定位螺钉64通常提供柔性，使得在锁定帽34接合之前，固定杆24不需要完全减小或位于本体38中。定位螺钉64设置成对着固定杆24拧紧在锚固座26中。锁定帽34可以根据需要构成为用于该目的，包括但不局限于：外螺纹帽、四分之一圈或局部圈的锁定帽、两件式螺钉组等。
定位螺钉64表示为包括驱动表面70，该驱动表面70提供为竖直向下伸入螺钉64的上端内的内部凹口。驱动表面具有任意合适形状，该形状设置成与相应驱动工具配合，用于将定位螺钉64螺纹固定在锚固座本体38上。驱动表面70可以根据需要限定为任意形状，例如外部六边形、星形驱动图形、十字槽头部图形、用于螺丝刀的狭槽、用于相应螺纹杆的螺纹等。
继续参考图5A-C，鞍形件66包括鞍形件本体72，该鞍形件本体72具有向上伸入鞍形件本体72的底端内的横向凹口74。凹口74可以限定环绕纵向延伸轴线延伸的圆形表面，使得凹口74设置成在杆接触表面76处接收固定杆24。杆接触表面76可以包括所需的表面加工，该表面加工增加粗糙性，例如滚花、喷丸、槽或其它网纹加工，这增加了表面粗糙性，并提高了杆推动穿过强度。
鞍形件66可以以任意所需的方式与定位螺钉64连接，包括粘接、机械固定等。在所示实施例中，鞍形件66包括柄78，该柄78从鞍形件本体72沿中心向上延伸。柄78设置成接收于竖直延伸至定位螺钉本体65的下端中的中心孔32内，并能够通过铆钉80或其它类似紧固件而固定在中心孔内。因此，鞍形件66可相对于定位螺钉64旋转，使得当定位螺钉64相对于锚固座26旋转时，例如当锁定帽34对着固定杆24拧紧时，鞍形件66可以与固定杆24自我对齐。
再参考图4A，如上所述，锚固座本体38包括一对间隔的相对支承壁56和一对间隔的相对间隔壁58，该对间隔壁58连接于支承壁56之间。臂42从各支承壁56向上延伸，使得间隔壁58布置在臂42之间。各间隔壁58限定了相对的上端84和下端82，该上端84和下端82可以根据需要成形。根据所示实施例，上端84为圆形，使得上端84和臂42的周向外部端邻接，以便穿过间隙G从水平方向看时大致限定U形形状。因此，上端84限定了间隙G的下端。
上端84可以成形为与固定杆24的外表面大致相符，使得上端84在使用过程中接收和接合固定杆24。也可选择，上端84可以稍微低于套夹28的上表面而间隔，使得套夹28在使用过程中支承固定杆24，如后面更详细所述。
各支承壁56分别限定了相对的内表面和外表面86和88。支承壁56从臂42沿向下方向朝着轴线A向内成扩口形，并终止于相应下端90处。各支承壁56的内表面86在下端90处限定了在它们之间的距离D，该距离D小于在臂42相对的径向相对内表面60之间的距离，并大于骨锚固件30的头部33的直径。内表面86沿向下方向朝着中心轴线A径向向内和彼此相向成扩口形，且各自与限定各纵向引导壁92的最底端和最内侧表面连接。
还参考图4B，各引导壁92限定了相应内部引导表面93，该内部引导表面93在所需平面中延伸，骨锚固件30能够通过该所需平面而相对于锚固座26枢转。在所示实施例中，该所需平面是矢状平面SP。应当知道，在可选实施例中，锚固座26可以构成为使得引导壁92在任意所需的可选平面中延伸，例如在由中间-侧部和前-后方向限定的平面中延伸。
还参考图7A，相对引导壁92限定了在它们之间的距离，该距离基本等于颈部35的直径，使得引导壁92设置成抵靠骨锚固件的相对抵靠表面，当骨锚固件30布置在锚固座26中时，该相对抵靠表面表示为外部颈部表面37的相对侧。外部颈部表面37的相对侧沿与纵向轴线L垂直的侧向轴线间隔。因此，引导壁92防止骨锚固件30相对于锚固座26朝着各引导壁92沿第一方向D枢转，例如绕纵向枢转轴线Lp枢转。因此，引导壁92提供了引导件或轨道，它使得骨锚固件30只能在所需平面中沿该引导件或轨道进行枢转(该所需平面由引导壁92来限定(例如矢状平面)，并包括轴线A)，并防止骨锚固件在任意其它平面中枢转，该其它平面1)包括轴线A，2)与该所需平面相交。当锚固件30在所需(例如矢状)平面中枢转时，旋转轴线B相对于子组件75的中心轴线A成角度地偏离。
也可选择，引导壁92可以间隔开比颈部35的直径更大的距离，但是布置成紧邻骨锚固件30，以便限制骨锚固件30在与该所需平面(例如矢状平面)垂直的平面中沿第一方向D相对于锚固座34的枢转运动，例如绕纵向枢转轴线Lp。骨锚固件30可以绕纵向枢转轴线Lp枢转通过一定角度范围，该角度范围由中心锚固轴线B和中心锚固座轴线A来限定，它小于10°，例如小于5°，例如为0°。在相对引导壁92之间的距离小于骨锚固件30的头部33的直径，而内表面86限定了在它们之间的距离，该距离稍微大于锚固件头部33的直径。
下面参考图4和7B，间隔壁58的下端82连接在相对支承壁56的外部端之间，并沿与引导壁基本垂直和与纵向轴线L垂直的方向延伸。而且，下端82相对于引导壁92向上移置。因此，下端82定位成允许骨锚固件30相对于锚固座26沿第二平面(例如矢状平面)绕侧向枢转轴线LAp沿第二方向E枢转，直到骨锚固件30的颈部35抵靠一个下端82。这样，下端82可以称为止动件。因为下端82移置到引导壁92的上方，因此骨锚固件可以沿第二方向E比沿第一方向D更多地枢转。例如，如图所示，骨锚固件30可以枢转，使得骨锚固件的中心轴线B可以相对于锚固座26的中心轴线A成角度地偏离一定角度范围，该角度范围为相对于竖直方向在0°和90°之间，例如在5°和45°之间，包括在15°和35°之间，例如在颈部35抵靠下端82之前为在矢状平面中的25°。锚固件30的颈部35当在矢状平面SP中枢转时可以跨在引导壁92上。
下面参考图6，套夹28包括套夹本体45，该套夹本体45限定了：第一端或上端47，该上端47的尺寸和形状设置成当杆接收于杆接收槽道36中时接触或支承固定杆24的至少一部分；以及第二端或下端49，该下端49的尺寸和形状设置成直接或间接地与骨锚固件头部33的一部分接触或以其它方式接合。套夹本体45为环形，因此限定了在上端和下端47和49之间并穿过该上端和下端47和49延伸的轴向孔53。当套夹28安装在锚固座26中时，轴向孔53与轴向孔54对齐。
参考图6和7A-B，上端47限定了径向相对的朝上座部分51，该座部分51具有与固定杆24的外表面相对应的弯曲部分或半球形形状，因此该上端47设置成接收或以其它方式支承杆24的至少一部分(例如下部部分)。下端49限定了内表面55，该内表面55限定了与锚固件头部33的外表面相对应的弯曲部分或半球形形状，因此该下端49设置成接收或以其它方式与头部33的至少一部分接合，使得头部可以相对于套夹28和锚固座26旋转，并可以在锚固座26允许时相对于套夹28进一步枢转。因为骨锚固件30可以相对于锚固座26绕它的旋转轴线B自由地旋转，因此锚固座26可以同样绕骨锚固件30旋转，杆接收槽道36可以与固定杆24对齐，而骨锚固件30并不前进至下面的骨中或离开下面的骨退回。因此，骨锚固件30可以保持在下面的骨(例如椎骨27)中的恒定插入深度，同时调节杆接收槽道36的方位。
套夹28还包括一对凸缘57，该对凸缘57在径向在座部分51之间的位置处从套夹本体45的上端47向上延伸。锁定唇缘59从各凸缘57径向向外延伸。最好如图7A中所示，锚固座26限定了一对相对凹口61，该对相对凹口61在低于臂42的螺纹内表面60的位置处、径向形成于支承壁56的相对内表面86中。在操作过程中，套夹28可以向下插入锚固座26中，从而使得凸缘57经过螺纹内表面60向内弯曲，直到唇缘59越过凹口61的上端63，这时，凸缘57弹回，使得唇缘59布置在凹口61中。在唇缘59和上端63之间的干涉防止套夹28通过锚固座26的上端退出。凹口61进一步限定了周向长度，该周向长度基本等于凸缘57和锁定唇缘59的周向长度，使得当固定杆24插入锚固座26中时，在上表面47与固定杆24对齐的位置，套夹28相对于锚固座26旋转固定。
套夹28的下端49限定了外径，该外径大于在引导壁92之间的内部距离。因此，套夹28不能轴向向下通过锚固件本体26的下端。该下端49包括径向贯穿延伸的一个或多个狭槽67(表示为多个狭槽)，以便限定相对的多个指状件69A和69B。当套夹28布置在锚固座26中、使得唇缘59布置在相应凹口61中时，指状件69A与引导壁92轴向对齐，且指状件69B与间隔壁58的下端82轴向对齐。因此，如图7A-B中所示，当套夹28和锚固件30安装在锚固座24中时，指状件69A和69B径向膨胀，以便分别与锚固件头部33的外表面以及支承壁56和间隔壁58的内表面相一致，如图7A-B中所示。由相对指状件69A和69B限定的内径小于锚固件头部33的外径，以便防止锚固件30沿轴向向下的方向离开锚固座26。
指状件69A的下端终止于引导壁92上面的位置，指状件69B的下端终止于下端82上面的位置。因此，指状件69A和69B并不干涉在锚固件颈部35和引导壁92及下端82之间的接合，因此并不干涉骨锚固件30相对于锚固座26的可允许的运动。也可选择，多个指状件69A-B中的一个或两个可以延伸至锚固座26的下面，并因此以上面相对于引导件92和止动表面82所述的方式抵靠锚固件30，从而引导骨锚固件30沿所需方向的运动(例如在矢状平面中枢转)。
下面参考图8，装配骨固定子组件75的方法包括在步骤1中将骨锚固件30竖直向下穿过轴向孔54插入，使得杆31延伸穿过锚固座26的下端50的下部开口52延伸。然后，在步骤2中，套夹28插入轴向孔54中至锁定唇缘59能够与臂42的内表面60的最下面螺纹62接合的位置。然后，在步骤3中，向上力可以施加给骨锚固件30，以便将锚固件头部33插入套夹28的下端49内。套夹28的锁定唇缘59在螺纹62内部支承抵靠锚固座26，以便防止由螺钉28施加的向上力使得接头28退出至锚固座26的上部开口外。在步骤4中，向下力施加在套夹28上，从而以上述方式将锁定唇缘59插入凹口61内，并将锚固件30和套夹28锁定在锚固座26中。
因此应当知道，子组件75可以包括安装在锚固座26中的套夹28以及安装在套夹28中的骨锚固件30。在可选实施例中，子组件可以提供为包括安装在锚固座中的套夹，而没有安装在套夹中的骨锚固件。在这些实施例中，骨锚固件可以在锚固件头部插入套夹内之前植入下面的骨内。锚固件30可以在需要时包括销或钉或者螺钉。应当知道，骨固定子组件75和这里所述的可选骨固定子组件在例如它们设置成植入一个或多个椎骨中用于椎骨固定时称为脊椎固定子组件。
在使用过程中，因为骨锚固件30可相对于套夹28和锚固座26旋转，因此驱动工具可以与头部33的驱动表面39接合，以便将螺纹杆31插入下面骨中，如图1A中所示。然后，如图7A-D中所示，锚固座26可以沿箭头R的方向绕轴线A旋转约整个360°角度范围，以便使得杆接收槽道36与固定杆24的纵向轴线对齐。一旦骨锚固件30到达在下面的椎骨中的所需深度，固定杆24就可以插入子组件75中。特别是，固定杆24水平地穿过间隙G插入轴向孔54中，或者竖直地向下插入轴向孔54中。应当知道，固定杆24将设置在套夹28的上端47中。
继续参考图7A-D，一旦杆24安装在子组件75中，锁定帽34可以附接在子组件75上，以便完全装配锚固件组件22。这样，应当知道，子组件75可以进一步包括固定杆24和/或锁定帽34。在所示实施例中，定位螺钉64的外螺纹68在锚固座臂42的内螺纹62中旋转，从而使得定位螺钉和鞍形件66在轴向孔54中沿轴向向下运动。当鞍形件66接近固定杆24时，鞍形件66相对于定位螺钉64旋转，以便使得杆接触表面76与固定杆24对齐。一旦鞍形件66与固定杆24对齐，定位螺钉64继续螺纹插入骨锚固件26中，使得锁定帽34可以抵靠杆24拧紧，从而向杆24施加向下的轴向力。当安装在锁定帽34中但是在对着固定杆24施加轴向力之前，锁定帽34可以认为处于初始位置。由锁定帽34施加给杆24的轴向力传递给套夹28，这使得指状件69A跨在支承壁56的内表面86上，并使得指状件69B跨在间隔壁58的径向内表面上。
当指状件69A跨在内表面86上时，它们由于内表面86的向内扩口而径向向内移动，从而对着锚固件头部33径向偏压或径向压缩指状件69A。同样，当指状件69B沿间隔壁58的径向内表面轴向向下跨在其上时，指状件69B布置在锚固件头部33和间隔壁58之间，从而对着锚固件头部33径向压缩指状件69B。增加指状件69A-B对着锚固件头部33的径向压缩引起在指状件69A-B和锚固件头部33之间的摩擦力，该摩擦力阻碍锚固件30相对于锚固座26、套夹28和固定杆24绕轴线A旋转，还阻碍锚固件例如在矢状平面中枢转。当锁定帽完全拧紧至锁定位置时，产生的摩擦力防止锚固件30相对于锚固座26、套夹28和固定杆24运动。因此，锁定帽34设置成将锁定力传递至套夹28和骨锚固件30上，以便固定或锁定骨锚固件30相对于锚固座26和固定杆24的位置。而且，当锁定帽34处于锁定位置时，固定杆24捕获在鞍形件66和套夹28的上表面之间，从而防止锚固座26相对于固定杆24运动。
应当知道，在骨锚固件30安装在锚固座26中之后和在骨锚固件30锁定就位之前的任意时间，骨锚固件30可以在矢状平面SP中绕侧向枢转轴线LAp以上述方式枢转，同时防止骨锚固件30在所有其它平面中枢转。因为在所示实施例中引导壁92防止骨锚固件30绕相对于侧向枢转轴线Lap成角度地偏离的轴线枢转，因此外科医生保证锚固件30只能够在矢状平面SP中枢转，且不会由于骨锚固件30沿除了在矢状平面中以外的方向运动而引起椎骨27产生未对准。因此，包括骨固定元件22的骨固定组件20在解决脊椎未对准问题上具有特别的实用性，脊椎未对准问题例如脊柱侧凸变形的旋转部件。
在一个特殊方法中，锁定帽34可以对着杆拧紧至中间位置，这使得指状件69A-B沿径向充分压缩骨锚固件30，从而防止骨锚固件30在矢状平面中自由地枢转，例如在重力作用下枢转，同时使得外科医生能够通过向骨锚固件30施加力(该力克服在骨锚固件30和指状件69A-B之间的摩擦力)而使骨锚固件的角度位置从在所需平面中的初始位置枢转调节至在该所需平面中的所需位置。在所示实施例中，该所需平面是矢状平面。一旦骨锚固件30在矢状平面中处于所需角度位置，锁定帽34可以进一步拧紧至锁定位置，从而将骨锚固件30锁定在所需平面中的所需角度位置。应当知道，如果希望进一步调节骨锚固件30的角度位置时，端帽34可以从锁定位置松开至中间位置或初始位置。
应当知道，上述方法步骤可以根据需要被执行用于骨固定组件20的各骨固定元件。而且，上述方法步骤不需要以所述顺序来进行，应当知道，如果需要，一个或多个步骤可以省略。还应当知道，尽管引导壁92防止骨锚固件30在与矢状平面相交的第一平面中相对于锚固座26和固定杆24枢转，但是引导壁92可选地可以相对于颈部35稍微间隔，使得锚固件30可以绕与第二矢状平面相交的第一平面在一定角度范围内进行枢转，该角度范围小于锚固件30可以在矢状平面中枢转的角度范围。
大体上参考图1-8，一个或多个骨固定组件20可以提供为一个或多个骨固定元件22，该一个或多个骨固定元件提供为骨固定成套工具。该成套工具可以包括至少一个以下部件：一个或多个骨锚固件30；一个或多个锁定帽34；一个或多个套夹28；一个或多个固定杆24；一个或多个锚固座26；和/或一个或多个预先装配的骨固定子组件75，该骨固定子组件75包括以上述方式预先安装在锚固座26中的骨锚固件30和套夹28。因此，外科医生可以将多个子组件的骨锚固件30植入下面的骨(例如椎骨)中，且子组件的锚固座可以以上述方式与固定杆24连接。还应当知道，包含在成套工具内的部件可以改变至少一个特征。例如，包含在成套工具内的部件可以改变尺寸和形状，和/或它们可以根据这里所述的可选实施例来构成，或者它们可以同样构成为具有相同形状和尺寸。例如，固定杆24和骨锚固件30可以设有不同的直径和长度，骨锚固件30可以提供为螺钉和钉或销。也可选择，可以提供多套成套工具，各单个成套工具包括与特殊尺寸、形状和实施例相对应的部件，其中，该多套成套工具的部件的尺寸、形状和/或实施例可以由于不同套工具而变化。
尽管根据一个实施例示例说明并描述了骨固定元件22，但是应当知道，骨固定元件、包括骨固定元件的骨固定组件以及骨固定成套工具可以根据多种可选实施例而构成。
例如，参考图9-10，根据可选实施例构成的骨固定子组件175表示为与骨固定子组件75的相同元件相对应的参考标号加上100。因此，骨固定子组件175可以如相对于骨固定子组件75所述而构成，除非另外说明。应当知道，骨固定组件20的一个或多个(直到全部)骨固定元件可以包括骨固定元件22或这里所述的可选骨固定元件，一个或多个骨固定元件可以包括骨固定子组件75、骨固定子组件175或者这里所述的任意可选骨固定子组件。
骨固定子组件175包括锚固座126和预先安装在锚固座126中的套夹128。子组件175还可以包括预先安装在套夹128中的骨锚固件30，该套夹128再预先安装在锚固座126中。也可选择，子组件175可以包括预先安装在锚固座126中的套夹128，骨锚固件30可以以后根据需要安装。
锚固座126包括锚固座本体138，该锚固座本体138沿中心轴线A沿中心方向延伸。本体138包括基部140和从该基部140向上伸出的一对间隔的相对臂142。基部140限定了下端150(该下端150也是本体138的下端)，并限定了下部开口152。本体138限定了轴向孔154，该轴向孔154从下部开口152延伸至上部开口148。
臂142从相应支承壁156向上延伸，且相对的间隔壁158连接在支承壁156之间。臂142限定了内螺纹162，该内螺纹162设置成与锁定帽34的外螺纹68接合，如上所述。臂142还限定了在它们之间的间隙G，该间隙G设置成接收固定杆24，如上所述。支承壁156从臂142朝着下端150沿向下方向朝着轴线A径向向内成扩口形。下端150结合套夹128将骨锚固件30的枢转运动限制于单个平面，例如矢状平面，如上所述。骨锚固件30还可以相对于套夹128和锚固座126以上述方式绕它的中心轴向轴线B旋转。
套夹128包括套夹本体145，该套夹本体145限定了：第一端或上端147，该上端147的尺寸和形状设置成当杆接收于杆接收槽道136中时接触或支承固定杆24的至少一部分；以及第二端或下端149，该下端149的尺寸和形状设置成直接或间接地与骨锚固件头部33的一部分接触或以其它方式接合。上端和下端147和149如上述构成，除了套夹本体145包括限定各指状件169A的下端的指状件延伸部分173外。
因此，当套夹128安装在锚固座126中以便提供预先装配的骨固定子组件175时，指状件延伸部分173延伸穿过基部140的下部开口152。指状件169A和指状件延伸部分173限定了内表面155，该内表面155共同限定与锚固件头部33的外表面相对应的弯曲部分或半球形形状，因此设置成接收或以其它方式接合头部33的至少一部分。指状件169B的下端终止于移置在延伸部分173的下端上方的位置，并当套夹128安装在锚固座126中时布置在基部140的下部开口152的上面。
骨固定子组件175通过使得套夹128向下穿过锚固座126的顶部插入直到锁定唇缘59伸入相应凹口161内而构成。指状件169A和延伸部分173以及指状件169B布置在骨锚固件30的头部33的上面，且施加向下的力，直到指状件169A-B和延伸部分173径向向外膨胀，以便将骨锚固件30的头部33捕获于其中。在套夹128突然放置在骨锚固件30的头部33上之前，骨锚固件30的螺纹杆31可以是已经植入骨内。应当知道，锚固件杆31的直径并不由基部140的开口152的直径来限制。因此，锚固件杆31的直径可以大于基部140的开口152。也可选择，锚固件杆31的直径可以小于开口152的直径，使得骨锚固件30可以穿过锚固座126的上部开口向下插入，并以上面相对于骨固定元件22所述的方式安装在套夹128中。
指状件延伸部分173的下端的径向内端限定了引导壁192，该引导壁192间隔的距离基本等于锚固件颈部35的横截面尺寸。因此，当头部33捕获于套夹128中时，引导壁192抵靠颈部35。因此，引导壁192使得锚固件33只能够在与引导壁192平行的所需平面中或者绕侧向枢转轴线LAp(例如矢状平面)而枢转。在矢状平面中允许的角度以上面对于骨固定元件22所述的方式由在颈部35和间隔壁158的下端之间的接触来限制。一旦骨锚固件30安装在子组件175中，骨锚固件30相对于套夹128和锚固座126绕中心轴线B自由地旋转，该中心轴线B可以与锚固座126的中心轴线A重合，或者在矢状平面中成角度地偏离。一旦间隙G与固定杆24的纵向轴线L对齐，固定杆24和锁定帽34可以以上述方式安装在子组件175中。
下面参考图11-13，根据可选实施例构成的骨固定子组件275表示为与骨固定子组件75的相同元件相对应的参考标号加上200。因此，骨固定子组件275可以如上面相对于一个或两个骨固定子组件所述而构成，除非另外说明。应当知道，骨固定组件20的一个或多个(直到全部)骨固定元件可以包括骨固定元件22或这里所述的可选骨固定元件，一个或多个骨固定元件可以包括下面将介绍的骨固定子组件275。
骨固定子组件275包括锚固座226和预先安装在锚固座226中的套夹228。子组件275还可以包括预先安装在套夹228中的骨锚固件230，该套夹228再预先安装在锚固座226中。也可选择，子组件可以包括预先安装在锚固座226中的套夹228，使得骨锚固件230可以以后在需要时安装。例如，骨锚固件230可以在外科手术中安装在子组件275内(例如在骨锚固件230固定在椎骨内之后)。
锚固座226包括锚固座本体238，该锚固座本体238沿中心轴线A沿中心延伸。本体238包括基部240和从该基部240向上伸出的一对间隔的相对臂242。基部240限定了下端250(该下端250也是本体238的下端)，并限定了下部开口252。本体238限定了轴向孔254，该轴向孔254从下部开口252延伸至上部开口248。臂242从相应支承壁256向上延伸，且相对的间隔壁258连接在支承壁256之间。臂242限定了内螺纹262，该内螺纹262设置成与锁定帽34的外螺纹68接合，如上所述。臂242还限定了在它们之间的间隙G，该间隙G设置成接收固定杆24，如上所述。
锚固座226包括锚固座延伸部分277，该锚固座延伸部分277与锚固座本体238分离。延伸部分277设置成在骨锚固件230附接在套夹228上之前固定在骨锚固件230上。如由后面所知，延伸部分277设置为夹子，该夹子可以卡在骨锚固件230的颈部235上。锚固座延伸部分277包括圆周方向延伸的轴环279和一对相对柱281，该对相对柱281从轴环279向外延伸(或者在所示实施例中为竖直向上)。轴环279沿周向延伸大于180°但小于360°，并限定了与锚固件颈部237的外径基本相等的内径。一对突出部283从柱281的径向内端向上延伸。
锚固座本体238包括凹口285，该凹口285伸入支承壁256以及一个间隔壁258中，且尺寸设置成接收锚固座延伸部分277。凹口285被键接，以便在支承壁256中接收柱281，使得周向轴环沿轴环本体的一个纵向端延伸，但是并不沿另一纵向端延伸。锚固座延伸部分277的外径基本等于锚固座本体238的下端250的外径，使得当延伸部分277布置在凹口285内时，延伸部分277的外周表面与锚固座本体238的外周表面平齐。由突出部283限定的外径基本等于支承壁256的内径。
如图13中所示，子组件275在步骤1A中通过以上述方式将套夹228安装在锚固座226中而构成。分别地，在步骤1B中，锚固座延伸部分277通过将轴环279夹在锚固件颈部235上而附接在骨锚固件230上。然后，在步骤2中，锚固件本体238向下送至锚固件头部233上，这使得锚固座延伸部分277插入凹口285中。凹口285被键接，使得延伸柱281与臂242对齐。当锚固件本体238向下送至锚固件头部233上时，套夹的指状件169B在锚固件头部233上面径向膨胀，并猛地安装在头部233上。套夹的指状件169B周向布置在延伸柱281之间，套夹的指状件169A比指状件169B更短，如图12A-B中所示。
在一个实施例中，子组件275在完成步骤1A之后构成，且骨锚固件230和锚固件延伸部分277可以在以后安装至子组件275中，例如在骨锚固件230植入骨(例如椎骨)中之前或之后。在另一实施例中，子组件275在完成步骤2之后构成，因此骨锚固件230附接在套夹228上。还应当知道，步骤1A可以在步骤1B之前完成，或者步骤1B可以在步骤1A之前完成。
一旦骨锚固件230安装在锚固座226中，锚固件230就以上述方式绕旋转轴线B相对于锚固座226自由地旋转。柱281的底表面抵靠颈部233，因此提供了侧向间隔的引导部件或者侧向延伸的引导件292，该引导部件或引导件292使得锚固件230能够在矢状平面中枢转，同时防止锚固件230以与该矢状平面相交的任意其它角度枢转。当锚固件230在矢状平面中枢转时，旋转轴线B相对于子组件275的中心轴线A成角度地偏离。延伸部分277并不完全环绕锚固件颈部235延伸，因此限定了布置在锚固件230的一个纵向侧的间隙。因此，锚固件230在矢状平面中朝着纵向侧自由地枢转，直到锚固件230抵靠相应间隔壁238的下端为止，这提供了用于锚固件230的止动件。轴环279沿锚固件230的相对纵向侧延伸，并可以与相应间隔壁238的底表面竖直平齐或者在该底表面上方，使得间隔壁提供了对于锚固件230在矢状平面中的角度运动的止动件。也可选择，轴环279可以布置在相应间隔壁238的底表面的下面，使得轴环279提供了对于锚固件230在矢状平面中的角度运动的止动件。因此，轴环279可以在枢转平面中在一个方向限制枢转运动。也可选择，轴环279的径向内表面可以相对于柱281的径向内表面径向向外移置，使得轴环279并不抵靠颈部235，因此允许在矢状平面中朝着轴环279进行枢转运动。
当骨固定元件植入时，轴环279可以布置在锚固座226的下端处，使得锚固件230可以在矢状平面中朝着上端比朝着下端沿更大的角度范围枢转。也可选择，当骨固定元件植入时，轴环279可以布置在锚固座226的上端处，使得锚固件230可以在矢状平面中朝着上端比朝着下端沿更大的角度范围枢转。
一旦锚固座226与固定杆24对齐，且骨锚固件的位置已经在矢状平面中根据需要设定，锁定帽34就可以以上述方式锁定在子组件275中。
下面参考图14-16，根据可选实施例构成的骨固定子组件375表示为与骨固定子组件75的相同元件相对应的参考标号加上300。因此，骨固定子组件375可以如上面相对于一个或全部骨固定子组件所述而构成，除非另外说明。应当知道，骨固定组件20的一个或多个(直到全部)骨固定元件可以包括骨固定元件22或这里所述的可选骨固定元件，一个或多个骨固定元件可以包括下面将介绍的骨固定子组件375。
骨固定子组件375包括锚固座326和预先安装在锚固座326中的套夹328。子组件375还可以包括预先安装在套夹328中的骨锚固件330，该套夹328又预先安装在锚固座326中。也可选择，子组件375可以设有预先安装在锚固座326中的套夹328，使得骨锚固件330可以以后在需要时安装。
锚固座326包括锚固座本体338，该锚固座本体338沿中心轴线A沿中心延伸。本体338包括基部340和从该基部340向上伸出的一对间隔的相对臂342。基部340限定了下端350(该下端350也是本体338的下端)，并限定了下部开口352。本体338限定了轴向孔354，该轴向孔354从下部开口352延伸至上部开口348。臂342从相应支承壁356向上延伸，相对的间隔壁358连接在支承壁356之间。臂342限定了在它们之间的间隙G，该间隙G设置成接收固定杆24，如上所述。臂342还限定了内螺纹362，该内螺纹362设置成与锁定帽34的外螺纹68接合，如上所述。
套夹328包括套夹延伸部分387，该套夹延伸部分387与套夹本体345分离。延伸部分387设置成在骨锚固件330附接在套夹328上之前固定在骨锚固件330上。如后面所述，延伸部分387提供为夹子，该夹子可以卡在骨锚固件330的颈部335上。尽管骨锚固件330表示为钉或销，但是应当知道，锚固件330可选择地地包括螺钉。套夹延伸部分387包括周向轴环389和一对相对柱391，该对相对柱391从轴环389向外延伸(或者在所示方位中竖直向上)。柱391还沿朝着竖直向上运行方向径向向外扩口。轴环389沿周向延伸大于180°但小于360°，限定了与套夹本体345的内径基本相等的内径以及与套夹本体345的外径基本相等的外径。
套夹本体345被键接，以便沿预定方位接收套夹延伸部分387。特别是，与臂342对齐的指状件369A比其余的指状件369B短。因此，套夹延伸部分387可以插入锚固座326中，使得柱391沿周向与指状件369B对齐并位于该指状件369B之间。周向轴环沿轴环本体的一个纵向端延伸，但并不沿另一纵向端延伸。
子组件375使用这样的方法来构成，该方法开始于步骤1)，其中，通过以上述方式将套夹328竖直向上插入锚固座本体338的下部开口352中而将套夹328安装在锚固座326内。在一个实施例中，成套工具可以包括子组件375，该子组件375包括锚固座326和安装的套夹328。接着，在步骤2中，锚固座本体338向下至锚固件头部333上(或者锚固件头部333向上至锚固座本体338内)，从而使得套夹的指状件169A-B径向膨胀至头部333的上面，并向下卡在头部333上面，以便将锚固件固定于其中。在步骤3中，套夹延伸部分387环绕颈部335夹持，使得柱391伸入在相邻指状件369A的下端之间的间隙中。因此，套夹本体345被键接，使得柱391与臂342竖直对齐。因此，在步骤4中提供子组件375。
因此，图16表示了子组件，该子组件包括锚固座326和安装在锚固座326中的套夹328、夹在骨锚固件330上的套夹延伸部分387、附接在锚固座326和套夹328上的套夹延伸部分387和骨锚固件330。在可选实施例中，子组件375可以包括锚固座和套夹328，而没有安装的延伸部分387和锚固件330。锚固件330可以在套夹延伸部分387夹在颈部上之前或之后以及在锚固件330附接在套夹328上之前或之后而植入下面的骨(例如椎骨)中。这样，应当知道，锚固件330可相对于锚固座326在套夹328和延伸部分387内自由地旋转。
柱381的底表面抵靠颈部333，因此提供了侧向延伸的引导件392，该引导件392使得锚固件330能够在矢状平面中枢转，同时防止锚固件330以与矢状平面相交的任意其它角度枢转。延伸部分387并不完全环绕锚固件颈部335延伸，因此限定了布置在锚固件330的一个纵向侧的间隙。因此，锚固件330在矢状平面中朝着该纵向侧自由地枢转，直到锚固件330抵靠相应间隔壁338的下端，这提供了用于锚固件330在矢状平面中的止动件。套夹379沿锚固件330的相对纵向侧延伸，并可以与相应间隔壁338的底表面竖直平齐或者在该底表面上面，使得间隔壁提供了对于锚固件330在矢状平面中的角度运动的止动件。也可选择，轴环379可以布置在相应间隔壁338的底表面的下面，使得轴环379提供了对于锚固件330在矢状平面中的角度运动的止动件。因此，轴环379可以在枢转平面中在一个方向限制枢转运动。也可选择，轴环379的径向内表面可以相对于柱381的径向内表面径向向外移置，使得轴环379并不抵靠颈部335，因此允许在矢状平面中朝着轴环379进行枢转运动。
当骨固定元件植入时，轴环379可以布置在锚固座326的下端处，使得锚固件330可以在矢状平面中朝着上端比朝着下端沿更大的角度范围枢转。也可选择，当骨固定元件植入时，轴环379可以布置在锚固座326的上端处，使得锚固件330可以在矢状平面中朝着上端比朝着下端沿更大的角度范围枢转。
一旦锚固座326与固定杆24对齐，骨锚固件330的位置已经在矢状平面中根据需要设定，锁定帽34就可以以上述方式锁定在子组件375中。
下面参考图17-20，根据可选实施例构成的骨固定子组件475表示为与骨固定子组件75的相同元件相对应的参考标号加上400。因此，骨固定子组件475可以如相对于一个或全部骨固定子组件所述而构成，除非另外说明。应当知道，骨固定组件20的一个或多个(直到全部)骨固定元件可以包括骨固定元件22或这里所述的可选骨固定元件，一个或多个骨固定元件可以包括下面将介绍的骨固定子组件475。
骨固定子组件475包括锚固座426和预先安装在锚固座426中的套夹428。子组件475还可以包括预先安装在套夹428中的骨锚固件430(该套夹428作为在成套工具中提供的子组件475的一部分)，或者骨锚固件430可以单独提供，并以后例如在植入下面的骨中之前或之后再安装在子组件475中。根据需要，锚固件可以包括销或钉或者螺钉。
锚固座426包括锚固座本体438，该锚固座本体438沿中心轴线A沿中心延伸。本体438包括基部440和从该基部440向上伸出的一对间隔的相对臂442。基部440限定了下端450(该下端450也是本体438的下端)，并限定了下部开口452。本体438限定了轴向孔454，该轴向孔454从下部开口452延伸至上部开口448。臂442从相应支承壁456向上延伸，且相对的间隔壁458连接在支承壁456之间。臂442限定了在它们之间的间隙G，该间隙G设置成接收固定杆24，如上所述。臂442还限定了内螺纹462，该内螺纹462设置成与锁定帽34的外螺纹68接合，如上所述。
套夹428包括套夹本体445，该套夹本体445限定了：第一端或上端447，该上端447的尺寸和形状设置成当杆接收于杆接收槽道436中时接触或支承固定杆24的至少一部分；以及第二端或下端449，该下端449的尺寸和形状设置成直接或间接地与骨锚固件头部33的一部分接触或以其它方式接合。上端和下端447和449总体如上面对于套夹28所述构成，除了套夹本体包括相同竖直长度的指状件469。当然，应当知道，一个或多个指状件469与一个或多个其它指状件相比向下延伸的长度差可以更多或更少。
套夹428还包括一对径向相对的凸起493，该对凸起493从套夹凸缘457的上端径向向内凸出。当套夹428安装在锚固座426中时，凸缘457位于凹口461中，使得当套夹428安装在锚固座内时，凸起493相对于臂442沿径向中心布置。各凸起493限定了下部顶点495和从该顶点495纵向向外延伸的向上成角度的壁497。当锚固件头部333处于套夹指状件469内时，顶点495抵靠锚固件头部433的上端，该上端沿与旋转轴线B垂直的径向方向上可以是平的。
如图20中所示，凸起493使得锚固件430能够在所需平面(例如矢状平面)中相对于套夹428和锚固座426枢转运动，同时在顶点495和锚固件头部433之间的干涉将防止锚固件430在与矢状平面相交的任意平面中枢转。特别是，锚固件430可以在所需平面中枢转通过一定角度范围，该角度范围由轴线A和骨锚固件430的枢转旋转轴线B′来限定。因此，凸起493提供了引导件，该引导件使得锚固件430能够在所需平面中枢转，同时防止骨锚固件在与矢状平面相交的所有其它平面中枢转运动。锚固件430可以以上述方式相对于套夹428和426绕它的轴线B自由地旋转。
骨固定子组件475通过将套夹428向下穿过锚固座426的顶部插入直到凸缘457锁定在相应凹口461中而构成。指状件469A布置在骨锚固件30的头部33上面，且向下力对着锚固件430施加，直到指状件169径向向外膨胀，以便将骨锚固件430的头部433捕获于其中。骨锚固件430的螺纹杆431可以在套夹428猛地套在锚固件头部433上之前已经植入骨内。
一旦锚固座426与固定杆24对齐，骨锚固件430的位置已经在矢状平面中根据需要设定，锁定帽34就可以以上述方式锁定在子组件475中。
下面参考图21-22，根据可选实施例构成的骨固定子组件575表示为与骨固定子组件75的相同元件相对应的参考标号加上500。因此，骨固定子组件575可以如上面相对于一个或全部骨固定子组件所述而构成，除非另外说明。应当知道，骨固定组件20的一个或多个(直到全部)骨固定元件可以包括骨固定元件22或这里所述的可选骨固定元件，一个或多个骨固定元件可以包括下面将介绍的骨固定子组件575。
骨固定子组件575包括锚固座526和预先安装在锚固座526中的套夹528。子组件575还可以包括预先安装在套夹528中的骨锚固件530(该套夹528作为在成套工具中提供的子组件575的一部分)，或者骨锚固件530可以单独提供，并以后例如在植入下面的骨中之前或之后再安装在子组件575中。锚固件530表示为销或钉，尽管锚固件530可以选择地构成为螺钉。
锚固座526包括锚固座本体538，该锚固座本体538沿中心轴线A沿中心延伸。本体538包括基部540和从该基部540向上伸出的一对间隔的相对臂542。基部540限定了下端550(该下端550也是本体538的下端)，并限定了下部开口552。本体538限定了轴向孔554，该轴向孔554从下部开口552延伸至上部开口548。臂542从相应支承壁556向上延伸，且相对的间隔壁558连接在支承壁556之间。臂542限定了在它们之间的间隙G，该间隙G设置成接收固定杆24，如上所述。臂542还限定了内螺纹562，该内螺纹562设置成与锁定帽34的外螺纹68接合，如上所述。
套夹528包括套夹本体545，该套夹本体545限定了：第一端或上端547，该上端547的尺寸和形状设置成当杆接收于杆接收槽道536中时接触或支承固定杆24的至少一部分；以及第二端或下端549，该下端549的尺寸和形状设置成直接或间接地与骨锚固件头部33的一部分接触或以其它方式接合。上端和下端547和549总体如上面对于套夹428所述构成，除了套夹本体限定了径向向内延伸到各凸缘557的径向外表面内的U形凹口599。凹口599设置成与锚固座226的配合结构接合，这在使用过程中防止套夹528意外地退出锚固座226。
套夹528还包括轴向布置在凸起593上面的内螺纹表面601，该内螺纹表面601可以在装配子组件575时接收插入工具的相应螺纹。不过，该凸起相对于凸起493径向向内延伸，使得它与沿周向环绕锚固件头部533延伸的平的凸耳603的上表面接合。因此应当知道，平的凸耳603限定了沿侧向轴线延伸的、一对相对的抵靠表面，该侧向轴线垂直于由相对间隙G限定的纵向轴线L延伸。因此，锚固件530能够在所需(例如矢状)平面中绕凸起593枢转，如上所述。另外，如上所述，骨锚固件530在套夹528内相对于锚固座526自由地旋转，如上所述。
骨固定子组件575通过将套夹528向下穿过锚固座526的顶部插入直到凸缘557锁定在相应凹口561中而构成。指状件569布置在骨锚固件30的头部33上面，且向下力对着锚固件530施加，直到指状件169径向向外膨胀，以便将骨锚固件530的头部533捕获于其中。骨锚固件530的螺纹杆531可以在套夹528猛地套在锚固件头部533上之前已经植入骨内。也可选择，骨锚固件530可以安装在套夹528中，并随后植入下面的骨内。套夹528的内螺纹601允许使用具有接合特征(例如T25特征)的特殊驱动器仪器，该接合特征可以与螺丝刀匹配，以便在骨锚固件530植入下面的骨内时进一步稳定骨锚固件530。
一旦锚固座526与固定杆24对齐，且骨锚固件530的位置已经在矢状平面中根据需要设定，锁定帽34就可以以上述方式锁定在子组件575中。
下面参考图23-25，根据可选实施例构成的骨固定子组件675表示为与骨固定子组件75的相同元件相对应的参考标号加上600。因此，骨固定子组件675可以如上面相对于一个或全部骨固定子组件所述而构成，除非另外说明。应当知道，骨固定组件20的一个或多个(直到全部)骨固定元件可以包括骨固定元件22或这里所述的可选骨固定元件，一个或多个骨固定元件可以包括下面将介绍的骨固定子组件675。
骨固定子组件675包括锚固座626和预先安装在锚固座626中的套夹628。子组件675还可以包括预先安装在套夹628中的骨锚固件630(该套夹628作为在成套工具中提供的子组件675的一部分)，或者骨锚固件630可以单独提供，并以后例如在植入下面的骨中之前或之后再安装在子组件675中。锚固件630表示为销或钉，尽管锚固件630可以选择地构成为螺钉。
锚固座626沿中心轴线A沿中心延伸，并包括从相应支承壁656向上伸出的一对间隔的相对臂642。相对间隔壁658连接在支承壁656之间。锚固座626限定了下端650，该下端650限定了下部开口652。轴向孔654从下部开口652延伸至上部开口648。臂642限定了在它们之间的间隙G，该间隙设置成接收固定杆24，如上所述。臂642还限定了内螺纹662，该内螺纹662设置成以上面所述的方式而与锁定帽34的外螺纹68接合。
套夹628包括套夹本体645，该套夹本体645限定了：第一端或上端647，该上端647的尺寸和形状设置成当杆接收于杆接收槽道636中时接触或支承固定杆24的至少一部分；以及第二端或下端649，该下端649的尺寸和形状设置成直接或间接地与骨锚固件头部33的一部分接触或以其它方式接合。上端和下端647和649总体如上面对于套夹528所述构成，除了各凸缘657包括一对相对的竖直肋707，该对垂直肋707由间隙709间隔一定距离。肋707的外周边缘与形成于支承壁656的内表面中的凹口661的周边边缘间隔基本相同距离。因此，当套夹628插入在锚固座626内时，肋707可以布置在凹口661中。套夹628还包括内螺纹表面701和布置在螺纹表面701下面的凸起693。凸起683限定了引导件，该引导件以上面所述的方式来使得骨锚固件30能够在矢状平面中相对于锚固座枢转。
骨锚固件630包括一对相对的平的凸耳703，该对平的凸耳703以上述方式周向环绕锚固件头部633延伸。锚固件头部633的其余部分可以如上述方式那样为圆形。因此，凸耳703设置成当套夹628、锚固件630和固定杆24安装在锚固座626内时抵靠凸起693的下端，如下面参考图24-25所述。
如图所示，骨固定子组件675通过在步骤1中将套夹628向下穿过锚固座626的顶部插入至初始插入位置、直到凸缘657以上述方式布置在相应凹口661中而构成。当套夹628处于初始插入位置时，套夹的上端647可以与间隙G对齐。然后，在步骤2中，骨锚固件630插入锚固座626的下端652内，从而将指状件669猛地套在锚固件头部633上，以便将锚固件630附接在套夹628上。在指状件669和支承壁656的上端之间的干涉防止套夹628响应由锚固件630施加的向上力而退出锚固座626。骨锚固件630可以在装配子组件675时或者在子组件675装配之后，例如在外科手术中(例如在骨锚固件630固定在椎骨内之后)，插入锚固座626和套夹628中。在图2所示的位置中，套夹628的上端647相对于杆接收槽道636成角度地偏离。如图所示，上端647相对于槽道636垂直地定向。
一旦锚固件头部633捕获于指状件669中，向下力就相对于锚固座626施加在锚固件630上(在步骤3中)，这将使套夹628进入中间插入位置，因此，指状件669抵靠支承壁656和间隔壁658。在中间插入位置中，指状件669的下端与支承壁656和间隔壁658的下端对齐。当套夹628运动至中间插入位置时，凸缘657径向向内扩口成脱开与凹口661的接合，并抵靠支承壁656的径向内表面。
应当知道，在中间插入位置中，套夹628的凸缘657布置在杆接收槽道636中，因此定位成当固定杆插入时与该固定杆24干涉。因为凸缘的凸耳703并不布置在凹口661中，因此不会阻碍套夹628和(因此)骨锚固件633相对于锚固座626绕任何径向轴线(因此根据需要沿任意相应平面，包括矢状平面和相对于该矢状平面成角度地偏离的任意其它平面)大约360°范围的枢转运动。锚固件630还能够相对于套夹628和锚固座626绕它的中心轴线B自由地旋转。
在步骤4中，套夹628沿箭头A的方向绕轴线A旋转，直到凸缘657与相应凹口661对齐。如图25中所示，锚固座626包括保持凹窝711，该保持凹窝711在周向沿中心布置在相应凹口661中的位置处从各支承壁656径向向内延伸。当套夹628沿箭头A的方向旋转时，各对肋707中的一个在凹窝711上面凸轮运动。直到各凹窝711布置在相应间隙709中。因此，在凹窝711和肋707之间的干涉阻碍套夹628相对于锚固座626旋转。如图24的步骤5中所示，一旦套夹628沿径向定位成使得凹窝711布置在间隙709中，套夹628就不能相对于锚固座626自由旋转或枢转。因为凸起693与锚固件630的凸耳703对齐和相抵，因此凸起693提供了引导件，该引导件防止锚固件630相对于锚固座626在与矢状平面不同的所有平面中枢转运动，如上所述。而且，当凹窝711布置在间隙709中时，套夹626的上端647与杆接收槽道636对齐，从而以上述方式提供了用于固定杆24的座。
在某些实施例中，当凹窝711布置在间隙709中时，在凹窝711和凸缘707之间的干涉防止套夹628相对于锚固座626意外旋转，该意外旋转将使得凸缘到达凹口661外。不过，套夹628相对于锚固座绕轴线A的有意旋转(例如通过与内螺纹701接合的工具)可以在肋707在凹窝711上进行凸轮运动时使得凸缘657径向向内弯曲。一旦凸缘657向内弯曲，凹窝711不再布置在间隙709中。当套夹628进一步旋转时，凸缘657旋转至沿周向位于凹口661之间的位置，因此套夹628和骨锚固件630能够相对于锚固座626自由地枢转和旋转，如上所述。
这样，例如当骨锚固件630插入下面的椎骨中，且包括锚固座626和套夹628的子组件675在外科手术中附接在骨锚固件630上时，外科手术仪器可以使得套夹628在它的锁定位置和它的开锁位置之间旋转，在该锁定位置，凹窝711布置在间隙709中，而在该开锁位置，凸缘657布置在凹口661的外部。
当套夹628处于开锁位置时，骨锚固件630能够在矢状平面中和在相对于矢状平面在大约360°范围内成角度地偏离的任意其它平面中枢转。当套夹628处于锁定位置时，骨锚固件630只能够在矢状平面中相对于锚固座626枢转。一旦锚固座626与固定杆24对齐，且骨锚固件630的位置已经根据需要设定时，锁定帽34可以以上述方式锁定在子组件675中。
应当知道，在附图中所示的实施例的示例说明和讨论只是用于示例目的，而并不认为是限制本发明。本领域技术人员应当知道，本发明考虑了多种实施例。还应当知道，根据一个实施例所述和所示的特征和结构可以用于这里所述的所有实施例，除非另外排除。例如，尽管套夹在某些实施例中提供了引导件，且锚固座在其它实施例中包括引导件，但是应当知道，套夹的上述特征可以与锚固座的特征组合，使得套夹和锚固座中的至少一个或两个都设有引导件，该引导件防止骨锚固件在不同于所需平面的所有平面中进行角度运动。应当知道，上面对于上述实施例所述的概念可以单独使用或者与上述其它实施例的任何概念组合。

Claims (20)

1.一种骨固定子组件，其设置成接收固定杆和锁定帽，所述骨固定子组件包括：
锚固座，所述锚固座包括锚固座本体，所述锚固座本体沿中心轴线延伸并限定上端和下端，其中，所述上端包括：在它们之间的一对相对的固定杆接收间隙，所述一对相对的固定杆接收间隙沿纵向轴线间隔；以及孔，所述孔布置在所述固定杆接收间隙之间；以及
套夹，所述套夹包括布置在所述锚固座中的套夹本体，所述套夹本体设置成附接在沿旋转轴线延伸的骨锚固件上；
其中，附接在所述套夹上的骨锚固件能够相对于所述锚固座绕所述旋转轴线旋转，所述骨锚固件还能够沿所需平面相对于所述锚固座枢转，并防止在包括所述中心轴线并相对于所述所需平面成角度地偏离的另外平面中枢转。
2.根据权利要求1所述的骨固定子组件，其中：所述骨锚固件能够绕与所述纵向轴线垂直的轴线枢转。
3.根据权利要求1所述的骨固定子组件，其中：所述套夹限定可膨胀的下端，所述下端包括由狭缝分开的多个指状件，所述指状件的尺寸设置成将所述骨锚固件的头部捕获于其中。
4.根据权利要求3所述的骨固定子组件，其中：所述指状件包括在所述锚固座本体的下面延伸的延伸部分。
5.根据权利要求1所述的骨固定子组件，还包括：引导件，所述引导件设置成与所述骨锚固件的抵靠表面接合，以便在所需平面中引导所述骨锚固件相对于所述锚固座的枢转运动。
6.根据权利要求5所述的骨固定子组件，其中：所述引导件设置成抵靠所述骨锚固件的相对的抵靠表面，所述相对的抵靠表面沿与所述纵向轴线垂直的轴线分离。
7.根据权利要求6所述的骨固定子组件，其中：所述锚固座本体的上端包括一对相对臂，所述一对相对臂从所述锚固座本体的下端向上延伸，所述间隙布置在所述一对相对臂之间，所述引导件包括在与所述一对相对臂对齐的位置处的所述锚固件本体的下端。
8.根据权利要求7所述的骨固定子组件，其中：所述锚固件本体的下端设置成当所述引导件抵靠所述抵靠表面时在所述引导件之间的位置处离开所述抵靠表面。
9.根据权利要求6所述的骨固定子组件，其中：所述引导件包括套夹的一对指状件。
10.根据权利要求7所述的骨固定子组件，还包括骨锚固件，所述骨锚固件包括：锚固件本体，所述锚固件本体设置成植入下面的骨中；锚固件头部，所述锚固件头部捕获于所述套夹中；以及锚固件颈部，所述锚固件颈部布置在所述锚固件本体和所述锚固件头部之间，其中，所述相对的抵靠表面包括所述锚固件颈部。
11.根据权利要求10所述的骨固定子组件，还包括：延伸部分，所述延伸部分设置成附接在所述颈部上，所述延伸部分包括由轴环连接的一对间隔柱，其中，所述引导件包括所述间隔柱。
12.根据权利要求11所述的骨固定子组件，其中：所述延伸部分夹子在所述锚固件头部捕获于所述套夹内之前附接在所述锚固件颈部上。
13.根据权利要求6所述的骨固定子组件，还包括骨锚固件，所述骨锚固件包括：锚固件本体，所述锚固件本体设置成植入下面的骨中；锚固件头部，所述锚固件头部捕获于所述套夹中；以及锚固件颈部，所述锚固件颈部布置在所述锚固件本体和所述锚固件头部之间，其中，所述相对的抵靠表面包括形成于所述锚固件头部中的平的凸耳。
14.根据权利要求13所述的骨固定子组件，其中：所述引导件包括从所述套夹本体向下延伸的凸起。
15.根据权利要求13所述的骨固定子组件，其中：所述套夹设置成在开锁位置安装在所述锚固座中，在所述开锁位置，所述锚固件能够相对于所述锚固座围绕与所需平面成角度地偏离的轴线枢转，所述套夹设置成运动至锁定位置，在所述锁定位置，所述锚固件只能够在所述所需平面中枢转。
16.根据权利要求1所述的骨固定子组件，其中：所述骨固定组件是脊椎固定组件，所述脊椎固定组件包括设置成植入椎骨中的锚固螺钉。
17.一种骨固定组件，包括：
多个骨固定子组件，各子组件包括：
锚固座，所述锚固座包括锚固座本体，所述锚固座本体限定基部和从所述基部伸出的一对相对臂，其中，所述相对臂限定在它们之间沿纵向轴线布置的杆接收间隙；
套夹，所述套夹包括布置在所述锚固座中的套夹本体；
骨锚固件，所述骨锚固件沿旋转轴线延伸，其中，所述骨锚固件设置成附接在所述套夹本体上，使得所述骨锚固件能够相对于所述锚固座围绕所述旋转轴线旋转；以及
引导件，所述引导件使得所述骨锚固件能够相对于所述锚固座沿所需平面枢转，同时防止所述骨锚固件相对于锚固座在相对于所述所需平面成角度地偏离的其它平面中枢转；固定杆，所述固定杆设置成延伸通过所述锚固座的所述杆接收间隙；以及
锁定帽，所述锁定帽设置成附接在所述相对臂上，其中，所述锁定帽能运动至锁定位置，在该锁定位置，所述套夹本体偏压在所述骨锚固件上，以便相对于绕所述旋转轴线的旋转和在所需平面中的枢转运动中的至少一个锁定所述骨锚固件。
18.一种骨固定成套工具，包括：
骨锚固件，所述骨锚固件沿旋转轴线延伸；
锚固座，所述锚固座包括锚固座本体，所述锚固座本体限定上端和下端，其中，所述上端包括：在它们之间的一对相对的固定杆接收间隙，所述一对固定杆接收间隙沿纵向轴线间隔；以及孔，所述孔布置在所述固定杆接收间隙之间；以及
套夹，所述套夹包括布置在所述锚固座中的套夹本体，所述套夹本体设置成附接在所述骨锚固件上，使得所述骨锚固件能够相对于所述锚固座绕所述旋转轴线旋转，所述骨锚固件能够在矢状平面中绕与所述纵向轴线垂直的轴线枢转。
19.根据权利要求18所述的骨固定成套工具，其中：所述套夹附接在所述骨锚固件上。
20.根据权利要求18所述的骨固定成套工具，还包括：骨固定杆，所述骨固定杆设置成延伸穿过所述固定杆接收间隙；以及锁定帽，所述锁定帽设置成附接在端帽本体上，以便锁定所述螺钉相对于所述锚固座的旋转和枢转运动。
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