CN102341051B - 带有可锁定的球窝关节连接机构的脊椎植入物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脊椎植入物(100)，包括被锚固到椎骨上并包括第一连接装置(112)的锚固部分(110)以及安装部分(120)，安装部分(120)包括以下两者：用于横向地接纳连接杆(30)的内部轴向壳体(30)，该轴向壳体通过底部(156)限定于锚固部分(110)的旁侧；以及第二连接装置(140、53)，其与第一连接装置配合以在锚固部分与安装部分之间形成球窝关节连接机构。根据本发明，脊椎植入物包括位于安装部分的轴向壳体的底部附近的保持装置(154)，其将锁定部件(130)紧固在固定不动的所谓的锁定位置，其中由第一和第二连接装置形成的球窝关节连接机构被锁定，以绕至少两条正交的轴线相对于彼此旋转紧固锚固部分和安装部分。

Description

带有可锁定的球窝关节连接机构的脊椎植入物
技术领域
本发明总体上涉及用于使至少两节椎骨相对于彼此固定的脊柱植入物。
更特别地，本发明涉及的脊椎植入物包括：
·锚固部分，其适于锚固到椎骨上并包括第一连接装置；以及
·安装部分，其包括以下两者：经由两个相面对的侧向开口向外侧开口的内部轴向壳体，所述两个相面对的侧向开口以托架的形式横向地接纳一连接杆，该轴向壳体的底部终止于所述锚固部分的旁侧；以及第二连接装置，其与所述第一连接装置配合以在所述锚固部分与所述安装部分之间形成一球窝关节连接机构。
背景技术
上述类型的脊椎植入物成对地使用、并与连接杆相结合地用于治疗关节病和椎骨骨折或校正脊柱的畸形，例如脊柱侧凸或脊柱后凸。
为了固定两节椎骨，外科医生使用四个脊椎植入物，每节椎骨上两个。为此，外科医生将植入物的锚固部分接合在椎骨中、然后依靠两个连接杆将两对植入物紧固在一起，每个连接杆在两个植入物之间从一节椎骨延伸到另一节椎骨。作为要作用于脊柱上的校正功能，这两个连接杆预先弯曲。这样，两个杆平行于脊柱定位以使其保持大致平直。
本领域中广泛地已知两类脊椎植入物。其中锚固部分和安装部分对准的单轴植入物是已知的。在大部分这些植入物中，锚固部分和安装部分相对于彼此是固定不动的并作为单件形成。然而，一些这种单轴植入物却是这样的：它们的锚固部分和它们的安装部分通过绕植入物纵向轴线的枢转连接机构彼此连接。
多轴植入物也是已知的，其中锚固部分和安装部分通过球窝关节连接机构彼此连接。
这里术语“球窝关节连接机构”指的是这样的一种连接机构：其允许安装部分相对于锚固部分的轴线呈不同的倾斜度。锚固部分和安装部分因此相对于彼此在沿空间中三条轴线平移时是固定不动的，但可绕该三条轴线各者自由旋转。
术语“枢转连接机构”指的是这样的一种连接机构：其允许安装部分绕锚固部分转动、从而保持与其轴线对齐。锚固部分和安装部分因此相对于彼此在沿空间中三条轴线平移时是固定不动的，相对于彼此在绕三条轴线中的两条旋转时是固定不动的，并且可绕锚固部分的轴线自由旋转。
外科医生可能需要使用这两类脊椎植入物中的一种或另一种，例如作用于待治疗的创伤和患者脊柱形状。
存在的缺点是：为了提供外科医生对患者进行手术所需要的两类脊椎植入物，植入物制造商必须将生产线的数量加倍。
对于外科医生来说，他们必须管理这两类植入物的库存，并且在每次手术之前预测他们将要使用哪一类脊柱植入物。
文献EP 1839606中描述了多轴植入物的一个示例。如该文献中所述的，该植入物包括：
·螺钉，其具有呈部分球形的头部；
·管状接纳部，其在底端包括开口以接纳螺钉的头部；
·管状压力部件，其接合在接纳部内侧，以使得其底端抵靠在螺钉的头部上，且其顶端形成用于接纳连接杆的托架；以及
·封闭装置，其包括以下两者：外螺栓，所述外螺栓拧入管状接纳部的顶端中以便抵接螺钉的头部锁定压力部件从而防止其移动；以及内螺栓，所述内螺栓拧入外螺栓中以将连接杆锁定在设置于压力部件中的托架的底部处。
在上述文献中，用于锁定球窝关节连接机构——其设置在螺钉的头部与管状接纳部的接纳开口之间——的装置因此位于连接杆的接纳托架上方。
上述植入物的缺点在于：球窝关节连接机构只能在连接杆已接合入植入物之后被锁定。因此外科医生无法在对患者进行手术之前锁定它。
从文献US 2007/0288004也已知一种脊椎植入物，包括：
·螺钉，其包括呈部分球形的头部；
·管状漏斗形件，其在内部限定一用于横向地接纳连接杆的轴向壳体并具有螺纹顶部和球形底部；
·插座，其适于被收纳在漏斗形件的球形底部中；
·锁定部件，其适于拧入漏斗形件的顶部的螺纹中以抵接插座地锁定连接杆，其作用是将插座压紧在漏斗形件的球形底部中并因此防止螺钉相对于漏斗形件移动。
插座具有螺柱，螺柱适于接合在螺钉头部的凹座中，从而，一旦漏斗形件组装在螺钉上，植入物就如同单轴植入物地工作。此外，该插座可由不带螺柱的插座替代，从而，植入物可如同多轴植入物地工作。
然而，在上述文献中，使头部能够相对于漏斗形件枢转并锁定多轴功能的装置由单个部件即插座实现。由此，为了从单轴植入物变成多轴植入物，需要取下整个插座并因此拆卸植入物。因此外科医生无法在对患者进行手术的同时锁定多轴功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种脊椎植入物，其能够提供单轴植入物功能和多轴植入物功能，以便有利于外科医生的工作并防止成倍增加制造、储存和管理植入物的成本。
为此，本发明提供一种如在上文中所限定的脊椎植入物，其包括一保持装置，所述保持装置位于由所述两个侧向开口形成的托架的底部与所述安装部分的轴向壳体的底部之间的空间中，并适于将独立于所述第二连接装置的锁定部件紧固在固定不动的所谓的锁定位置，在锁定位置中，由所述第一和第二连接装置形成的球窝关节连接机构被锁定，以绕至少两条正交的轴线相对于彼此旋转紧固所述锚固部分和所述安装部分。
相应地，根据本发明，当锁定部件未处于锁定位置时，植入物如多轴植入物地工作。相反地，当锁定部件处于锁定位置时，植入物如单轴植入物地工作。从而，单个类型的脊椎植入物使得外科医生能够治疗脊柱的所有创伤。
通过本发明，制造商和外科医生仅需管理一条脊椎植入物生产线。
此外，外科医生可在外科手术本身期间选择将哪一种类型的植入物装配到患者的脊柱上，其优点是简化了植入物的使用。
特别地，外科医生可在对患者进行手术之前或在手术期间在单轴线模式下配置植入物。外科医生甚至可以在将植入物的锚固部分接合在患者的脊柱中之后进行配置。外科医生同样可选择保留多轴植入物功能并仅在手术结束时通过将连接杆接合在植入物的轴向壳体中防止球窝关节连接机构移动。
本发明的脊椎植入物的其它优点和非限制性的特征如下：
·所述保持装置适于将所述锁定部件储存在固定不动的“储存”位置，所述储存位置独立于所述锁定位置、并且其中由所述第一和第二连接装置形成的球窝关节连接机构是自由的；
·当球窝关节连接机构被锁定时，所述锚固部分和所述安装部分相对于彼此是固定不动的；
·当球窝关节连接机构被锁定时，所述锚固部分和所述安装部分绕正交于所述两条正交的轴线的单条主轴线自由枢转；
·所述锚固部分包括沿第一轴线延伸的螺纹体部，所述轴向壳体沿第二轴线延伸，并且所述保持装置仅在所述第二轴线与所述第一轴线重合时适于将所述锁定部件紧固在所述锁定位置中；
·所述第一连接装置包括至少部分地呈球形的头部，且所述第二连接装置包括带有抵靠在所述头部上的内表面的环；
·所述轴向壳体经由呈托架形式的两个相面对的侧向开口向外侧开口，并且所述环具有位于所述两个侧向开口的底部上方的端面；
·所述轴向壳体经由一引导开口在其与所述底部相对的一端向外侧开口，并且所述安装部分在该引导开口附近包括螺纹，所述螺纹与锁定螺栓的互补螺纹配合以防止所述连接杆和所述球窝关节连接机构移动；
·设置一锁定部件，其适于与所述保持装置配合以被紧固在所述锁定位置中；
·所述锁定部件是所述锚固部分的一部分；
·所述锚固部分的头部包括拧在一起的两个部分，其中的第一部分构成所述锁定部件；
·在所述锚固部分旁侧终止所述轴向壳体的底部具有所述轴向壳体经其向外侧开口的开口，该开口具有位于一球形或锥形部分上方的圆筒形部分，并且，所述锁定部件在处于所述锁定位置时定位成与该开口的所述圆筒形部分相接触；
·所述锁定部件是所述安装部分的一部分；
·所述锁定部件为环圈；
·所述锁定部件和所述锚固部分包括抵靠面，当所述锁定部件处于所述锁定位置时，所述抵靠面定位成彼此接触或紧邻；
·所述安装装置包括体部，所述体部包括所述底部并限定所述轴向壳体，所述保持装置与所述体部一体地形成，并且所述锁定部件具有接合在所述保持装置中的外侧面；
·所述保持装置包括周向肋，所述周向肋延伸入所述轴向壳体、从限定该轴向壳体的所述体部的内侧面突出；
·所述保持装置包括位于所述体部的内侧面上的螺纹，其中所述体部限定所述轴向壳体；
·所述安装装置包括接合在所述轴向壳体中的环，所述保持装置与所述环一体地形成，且所述锁定部件具有接合在所述保持装置中的外表面。
附图说明
以下参考经由非限制性的示例提供的附图进行的描述说明了本发明如何组成以及如何对其进行缩减以进行实施。
在附图中：
·图1是通过本发明的连接杆和两个脊椎植入物相对于彼此锁定的两节椎骨的透视图；
·图2是本发明第一实施例中来自图1的脊椎植入物之一的分解图；
·图3是图2的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构是自由的；
·图4和5是图3的脊椎植入物的透视图，其一为单独的脊椎植入物、而另一为配备有用于连接杆的锁定螺栓；
·图6-8图示出锁定图2的脊椎植入物的操作；
·图9是图2的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构被锁定以提供枢转连接；
·图10和11是图9的脊椎植入物的透视图，其一为单独的脊椎植入物、而另一为配备有用于连接杆的锁定螺栓；
·图12是本发明第二实施例的来自图1的脊椎植入物之一的分解图；
·图13是图12的脊椎植入物和锁定工具的透视图；
·图14是图12的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构是自由的；
·图15是图14的脊椎植入物以及锁定工具的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构被锁定以提供枢转连接；
·图16是本发明第三实施例中来自图1的脊椎植入物之一的分解图；
·图17是图16的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构是自由的；
·图18是图16的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构被锁定以提供枢转连接；
·图19是本发明第四实施例中来自图1的脊椎植入物之一的分解图；
·图20是图19的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构是自由的；
·图21是图19的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构被锁定以提供枢转连接；
·图22是19的脊椎植入物以及用于锁定球窝关节连接机构的锁定工具的轴向剖视图；
·图23是本发明第五实施例中来自图1的脊椎植入物之一的示意性分解视图；
·图24是用于图23的脊椎植入物的锁定工具的示意性透视图；
·图25是图23的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构是自由的；以及
·图26是图23的脊椎植入物的轴向剖视图，其中球窝关节连接机构被锁定。
具体实施方式
图2-11、12-15、16-18、19-22和23-26分别示出了五个脊椎植入物100、200、300、400、600。
如这些图中所示，脊椎植入物100、200、300、400、600是椎弓根螺钉，其包括通过拧入椎骨10、20的椎弓根21、11而被锚固的锚固部分110、210、310、410、610，以及适于接纳连接杆30的安装部分120、220、320、420、620。
如图1所示，当在锚固到两节椎骨10、20上的两个脊椎植入物100之间延伸时，这种连接杆30能够防止两节椎骨10、20相对于彼此移动。
在五个脊椎植入物100、200、300、400、600(图2、12、16、19和23)中，锚固部分110、210、310、410、610的形式为螺钉，带有轴线为A1的螺纹体部111、211、311、411、611、以及位于该螺纹体部后端的头部112、212、312、412、612，所述头部具有凹座116、216、316、416、616以接纳驱动工具的端部。这里，该接纳凹座116、216、316、416、616是适于与艾伦内六角扳手配合的六角形凹座。
在这五个植入物中，脊椎植入物100、200、300、400、600的安装部分120、220、320、420、620包括长形体部150、250、350、450、650，所述长形体部大致呈以轴线A2为中线的圆筒形。
该体部150、250、350、450、650在内部限定一轴向壳体151、251、351、451、651，所述轴向壳体为以轴线A2为中线的圆形截面的圆筒体。在锚固部分110、210、310、410、610的旁侧，该轴向壳体终止于底部156、256、356、456、656处。经由引导开口155、255、355、455、655，该轴向壳体151、251、351、451、651在脊椎植入物100、200、300、400、600的后面向外侧开口。它也经由设置在体部的底部156、256、356、456、656中的开口153、253、353、453、653朝前面开口，锚固部分110、210、310、410、610的头部112、212、312、412、612接合在其中。
体部150、250、350、450、650还设有两个相面对的侧向开口152、252、352、452、652，其平行于轴线A2沿长度方向延伸并且向脊椎植入物100、200、300、400、600的后侧开口。朝脊椎植入物100、200、300、400、600的前侧延伸的这些侧向开口152、252、352、452、652的底部是倒圆的并因此呈托架形。这两个侧向开口152、252、352、452、652使得连接杆30能够横向接合在体部150、250、350、450、650的轴向壳体151、251、351、451、651中。
脊椎植入物100、200、300、400、600还包括用于与体部150、250、350、450、650配合以将连接杆30锁定在体部150、250、350、450、650中的锁定装置160、260、360、460、660。
锁定装置包括锁定螺栓160、260、360、460、660，所述锁定螺栓包括设置在其可由外科医生接近的后表面中的螺纹体部162、262、362、462、662，并带有用于接纳驱动工具的端部的凹座161、261、361、461、661。这里，该接纳凹座161、261、361、461、661为六角形并适于与艾伦内六角扳手配合。
该锁定螺栓160、260、360、460、660的螺纹体部162、262、362、462、662适于被拧入设置在安装部分120、220、320、420、620的体部150、250、350、450、650的轴向壳体151、251、351、451、651的引导开口155、255、355、455、655中的螺纹中。
当锁定螺栓160、260、360、460、660被拧入该螺纹时，锁定螺栓在轴向壳体151、251、351、451、651中向下移动并抵靠在连接杆30上，以便使连接杆30固定不动地保持在安装部分120、220、320、420、620的体部150、250、350、450、650中。
在图中所示的本发明的实施例中，如以下更详细地描述的，脊椎植入物100、200、300、400、600的锚固部分110、210、310、410、610和安装部分120、220、320、420、620分别包括第一连接装置和第二连接装置，所述第一连接装置和第二连接装置彼此配合以使得锚固部分和安装部分通过球窝关节连接机构结合在一起。
根据本发明的一个特别有利的特征，脊椎植入物100、200、300、400、600还包括位于体部150、250、350、450、650的底部156、256、356、456、656附近的保持装置154、245、317、454、654，该装置适于将锁定部件130、230、330、430、630紧固在固定不动的“锁定”位置，其中由所述第一和第二连接装置形成的球窝关节连接机构被锁定，以使得所述锚固部分110、210、310、410、610和所述安装部分120、220、320、420、620绕两条正交轴线A3、A4(参看图10)中的至少一个相对于彼此旋转固定。
保持装置154、245、317、454、654位于托架形空间中，所述托架形空间位于体部150、250、350、450、650的底部156、256、356、456、656与侧向开口152、252、352、452、652的底部之间，该空间包括体部150、250、350、450、650的底部156、256、356、456、656本身和轴向壳体151、251、351、451、651的一部分。
因此，保持装置154、245、317、454、654定位成使得外科医生可以接近它们并独立于连接杆30地对其进行操作。在将连接杆30安装在轴向壳体151、251、351、451、651中之前，外科医生因此可在对患者进行手术之前或在手术期间于需要时锁定球窝关节连接机构。
这里，更精确地说，保持装置154、245、317、454、654位于体部150、250、350、450、650的底部156、256、356、456、656与体部150、250、350、450、650的侧向开口152、252、352、452、652的底部之间。
在本发明的第一至第三实施例的脊椎植入物100、200、300(图1至18)中，球窝关节的锁定将该球窝关节连接机构转换成枢转连接机构。这样，当球窝关节连接机构被锁定时，锚固部分110、210、310和安装部分120、220、320可绕称为主轴线的单一轴线A1枢转。
更精确地说，在本发明的这三个实施例中，保持装置154、245、317布置成使得它们仅在体部150、250、350、450的轴线A2与锚固部分110、210、310、410的构成所述主轴线的轴线A1重合的情况下将所述锁定部件130紧固在锁定位置中。
在本发明的第四和第五实施例的脊椎植入物400、600(图19至26)中，球窝关节连接机构的锁定使得能够防止锚固部分410、610和安装部分420、620相对于彼此移动。在本发明的第四实施例中，保持装置454不管轴线A2相对于轴线A1的定向如何都能够将所述锁定部件430紧固于锁定位置。相反地，在本发明的第五实施例中，保持装置654仅当体部650的轴线A2与锚固部分610的轴线A1重合时才能够将所述锁定部件630紧固于锁定位置。
相应地，在本发明的这五个实施例的每一个中，当没有锁定部件通过保持装置154、245、317、454、654保持于锁定位置时，植入物100、200、300、400、600如同多轴植入物地工作，因为球窝关节连接机构是自由的(此时将球窝关节连接机构称为活动的——图3、14、17、20和25)。相反地，当保持装置154、245、317、454、654将锁定部件130、230、330、430、630紧固于锁定位置时，同一植入物100、200、300、400、600如同单轴植入物地工作，因为球窝关节连接机构被完全锁定或者被锁定为形成枢转连接机构(此时将球窝关节连接机构称为不活动的——图9、15、18、21和26)。
有利地，保持装置154、245、317、454、654进一步适于将锁定部件130、230、330、430、630储存在一固定不动的所谓储存位置，该储存位置与其中球窝关节连接机构是活动的锁定位置分离。
通过保持装置154、245、317、454、654，植入物制造商可在锁定部件130、230、330、430、630被锁定在储存位置的情况下运输脊椎植入物100、200、300、400、600，使得它不仅不会丢失，而且外科医生易于接近——如果希望使球窝关节连接机构不活动。
优选地，第一连接装置由锚固部分110、210、310、410、610的头部112、212、312、412、612形成，所述头部112、212、312、412、612至少部分地呈球形以形成球窝关节连接机构的阳部件。
第二连接装置这一方则包括环140、240、340、440、640，所述环被收纳在安装部120、220、320、420、620的体部150、250、350、450、650的轴向壳体151、251、351、451、651中。
该环140、240、340、440、640具有抵靠在锚固部分110、210、310、410、610的头部112、212、312、412、612上的内侧表面142、242、342、442、642，以形成球窝关节连接机构的阴部件的至少一部分。
优选地，环140、240、340通过至少一个切口在其长度的至少一部分上被纵向地分开/切开，所述切口赋予环一径向弹性，使得环能够与锚固部分110、210、310的头部112、212、312的形状相适配。
环140、240、340、440、640具有端面143、243、343、443、643，所述端面位于由安装部分120、220、320、420、620的体部150、250、350、450、650的两个侧向开口152、252、352、452、652形成的托架的底部的后面。换言之，环140、240、340、440、640朝体部150、250、350、450、650的轴向壳体151、251、351、451、651的引导开口155、255、355、455、655延伸，使得其长度的很小一部分位于引导开口155、255、355、455、655与体部150、250、350、450、650两个侧向开口152、252、352、452、652的底部之间。
相应地，当外科医生将锁定螺栓160、260、360、460、660拧紧于设置在轴向壳体151、251、351、451、651引导开口155、255、355、455、655处的螺纹中时，该锁定螺栓抵靠在连接杆30上，连接杆30又抵靠在环140、240、340、440、640的后表面143、243、343、443、643上，这锁定了该环相对于锚固部分110、210、310、410、610的头部112、212、312、412、612的移动。相应地，该锁定螺栓160、260、360、460、660能够防止安装部分120、220、320、420、620相对于锚固部分110、210、310、410、610移动，从而使得轴线A2相对于轴线A1具有要求的定向。
在图2-11、12-15、19-22和23-26中分别示出的本发明的第一、第二、第四和第五实施例的脊椎植入物100、200、400、600中，锁定部件130、230、430、630是安装部分120、220、420、620的一部分。
更精确地说，所述锁定部件由收纳在安装部分120、220、420、620的体部150、250、450、650的轴向壳体151、251、451、651中的环圈组成，并且与植入物的所有其它构件一样由钛制成。
在本发明的第一、第二和第五实施例中，锁定部件130、230、630和锚固部分110、210、610包括抵靠面，当所述锁定部件130、230、630处于锁定位置时，所述抵靠面彼此相接触或紧挨，使得球窝关节连接机构不活动。
更具体地说，在图2-11中所示的本发明的第一实施例中，锚固部分110的头部112具有两个半球形部分113、114，包括前半球形部分113以及后半球形部分114，前半球形部分113的顶部与锚固部分110的螺纹体部111连接，后半球形部分114的顶部朝向安装部分120。该后半球形部分114的直径小于前半球形部分113的直径。两个半球形部分113、114之间的直径差在锚固部分110的头部112上形成一绕轴线A1的环形台肩115。
相应地，位于安装部分120的体部150的轴向壳体151的底部的开口153的形状为截顶锥形或部分球形(球形部段)，其直径与锚固部分110的头部112的前半球形部分113相同，忽略间隙的话。该开口153因此形成所述第二连接装置的一部分。换句话说，它形成球窝关节连接机构的阴部件。
如图3中所示，在此环140大致呈管形，具有一以轴线A2为中心的的圆形截面的圆筒形外侧面144，其前端通过直径较大的外冠部(crown)145限界。环140也具有分为两个部分的内侧面，包括以轴线A2为中心的圆形截面的圆筒形后部141、以及接合在锚固部分110的头部112的后半球形部分114上的截顶圆锥形前部142。
锁定部件130呈环形并接合在环140的外侧面144上。因此它被纵向地分开/切开，这给予它径向弹性以与环140的外径相匹配。锁定部件130具有以轴线A2为中心的圆形截面的圆筒形内侧面133。它的内径等于环140的冠部145的外径，忽略间隙的话。锁定部件130的后端通过内冠部134限界。因此，锁定部件130适于沿环140的外侧面144滑动，直到其内冠部134与环140的外冠部145相接触的抵靠位置。
在本发明的此实施例中，锁定部件130的保持装置154由安装部分120的体部150形成。这种情形中，保持装置154由延伸入轴向壳体151、从该轴向壳体151的内侧面突出、并在此关于轴线A2呈圆形对称的周向肋154形成。
锁定部件130在其外侧面上具有至少一个对应的周向沟槽131、132，周向沟槽131、132接合在所述周向肋154上，以被紧固于锁定位置。
如图中所示的，锁定部件130具有两个夹片(clip)，所述夹片限定两个绕轴线A2的圆形周向沟槽131、132。这两个周向沟槽131、132使得锁定部件130能够在储存位置(图3)或锁定位置(图9)如需地锁定到体部150的周向肋154上。
在储存位置中，锁定部件130的前表面135位于与锚固部分110的头部112的环形台肩115相距一定距离处，以使球窝关节连接机构是活动的。
相反地，在锁定位置中，锁定部件130的前表面135与锚固部分110的头部112的环形台肩115相接触或紧邻，以使球窝关节连接机构不活动。锁定部件130的前表面135和锚固部分110的头部112的环形台肩115因而形成抵靠面，每个均绕重合的轴线A1和A2呈圆形对称。
措辞“紧邻”意味着这两个抵靠面彼此相距的距离防止安装部分120绕一与主轴线A1正交的轴线相对于锚固部分110移动超过5度。
在此，周向肋154的横截面呈直角三角形形状，其斜边与安装部分120的体部150的后侧相面对，使得锁定部件130可在储存位置中、之后在锁定位置中从体部150后侧接合到轴向壳体151的内侧中，但不能从锁定位置移动到储存位置，也不能从体部150取出。它因此保持无法脱开。
外科医生采用以下方式将脊椎植入物100装配到椎骨10、20上。
当外科医生拿起新的脊椎植入物100时，它优选地已经配备有设置在储存位置的锁定部件130和拧入安装部分120的体部150中的锁定螺栓160两者。
外科医生然后通过从体部150取出该锁定螺栓160而开始。在可以接近植入物100的锚固部分110的头部112中的接纳凹座116的情况下，外科医生将该锚固部分110拧入患者的椎骨10、20。
外科医生然后决定是否有必要使脊椎植入物100的球窝关节连接机构不活动以对患者的脊柱提供最佳支承。
如果球窝关节连接机构是活动的(图4和6)，则经侧向开口152(图5)将预先弯曲成形的连接杆30安放在安装部分120的体部150的轴向壳体151中。在例如使用镊子/钳子保持连接杆30就位的同时，外科医生然后将锁定螺栓160拧入体部150的引导开口155的螺纹中。
然后，外科医生拧紧锁定螺栓160。使得连接杆30抵靠在环140上以便防止球窝关节连接机构移动。
相反，如果外科医生希望在装配连接杆30之前使球窝关节连接机构不活动，则使用锁定工具500使锁定部件130从其储存位置移动到其锁定位置。
如图7至9中所示，这种锁定工具500优选具有圆筒形体部501、适于接合在锚固部分110的头部112的接纳凹座116中的直径较小的圆筒形端部503、以及绕圆筒形端部503延伸以便能够抵靠在锁定部件130的后表面上而不与环140干涉的管状部分502。
使用该锁定工具500，外科医生首先可以通过将锁定工具500的圆筒形端部503接合于锚固部分110头部112的接纳凹座116中而相对于锚固部分110拉直安装部分120(图7)。轴线A1和A2因此与主轴线重合。
外科医生然后可推动锁定部件130，使得其第一周向沟槽132与体部150的周向肋154分离、而其第二周向沟槽131随后接合在所述周向肋154上(图8和图10)。通过锁定部件130和环140中的切口使该操作变成可能，所述切口使得这两个部件能够沿径向弹性变形以使得锁定部件130能够从储存位置移动到锁定位置。此时，球窝关节连接机构因此不活动，使得植入物100的锚固部分110和安装部分120通过枢转连接机构结合在一起。
然后，通过将连接杆30接合在体部150的轴向壳体151中并通过将锁定螺栓160拧入体部150引导开口155的螺纹中，外科医生以类似的方式继续紧固连接杆30，以防止所述枢转连接机构移动(图11)。
在图12至15中所示的本发明的第二实施例中，锚固部分210的头部212具有半球形形状，其顶部与锚固部分210的螺纹体部211连接、而其基部213面对安装部分220的后侧。该基部为平面，中心部分——其中存在由接纳凹座216形成的凹部——除外。
以对应的方式，环240大致呈管形，带有以轴线A2为中线的大致圆形截面的圆筒形外侧面244和分为两个部分的内侧面242，所述两个部分包括接纳锚固部分210的头部212的前部248和接纳锁定部件230的后部249。
前部248具有局部球形的形状，其直径等于锚固部分210的头部212的直径，忽略间隙。该前部248构成所述第二连接装置，其形成球窝关节连接机构的阴部件。
环240被收纳在由位于安装部分220体部250的轴向壳体251底部处的开口253形成的壳体中。
更精确地说，该开口253具有一以轴线A2为中线的圆形截面的圆筒形后部259，并以顶部与锚固部分210面对的截顶锥形前部258延伸。依靠该截顶锥形形状，当连接杆30抵靠在环240的后表面243上时，所述环在开口253中向下移动并被径向压紧在锚固部分的头部210上，其作用是防止球窝关节连接机构移动。
在本发明的该实施例中，用于将锁定部件230保持在锁定位置和储存位置中的装置由环240形成。这里，它们由位于环240内侧面242的后部249上的周向沟槽245、246形成。这两个主沟槽245、246以轴线A2为中线呈圆形对称并具有三角形截面。
锁定部件230一方则具有平垫圈形状，其内径大于锚固部分210头部212中的接纳凹座216的最大尺寸、且外径忽略间隙等于环240的周向沟槽245、246的直径。
因此，锁定部件230适于如需地锁定于位于环240的后周向沟槽246内的储存位置(图14)或位于前周向沟槽245内的锁定位置(图15)中，不会妨碍艾伦内六角扳手插入锚固部分210头部212中的接纳凹座216。
由于环240的径向弹性，锁定部件230从一个位置到另一个位置的移动变成可能，所述环240的径向弹性通过在其部分长度上延伸并绕其周界等间距地分布的四个切口赋予。
在储存位置中，锁定部件230的前表面与锚固部分210头部212的基部213的平面部分相距一个距离，以使得球窝关节连接机构是活动的。
相反地，在锁定位置中，锁定部件230的前表面定位成与锚固部分210头部212的基部213接触，以使得球窝关节连接机构不活动，从而使得植入物200的锚固部分210和安装部分220通过枢转连接机构彼此连接。
在此，周向沟槽245、246的截面形状为直角三角形，所述三角形的斜边与安装部分220体部250的后侧面对，从而使得锁定部件230可从体部250后侧接合到轴向壳体250内、从而接合在储存位置中、然后接合在锁定位置中，但不能从锁定位置移动到储存位置、也不能从体部250取出。它因此保持无法脱开。
如图13和15所示，这里锁定部件230也通过适于与锁定部件230的后表面接触的锁定工具500从其储存位置移动到其锁定位置。
如图15中所示，该锁定工具500具有圆筒形体部504，圆筒形体部504设置有与锁定螺栓260的螺纹一样的螺纹505。因此可以将该锁定工具500拧入轴向壳体251引导开口255的螺纹中以使锁定部件230从其储存位置移动到其锁定位置。因此减小了移动锁定部件230所需的力。
在图16至18中所示的本发明的第三实施例的脊椎植入物300中，锁定部件330是所述锚固部分310的一部分。
更具体地说，锚固部分310的头部312包括拧在一起的两个半球形部分313、330，包括在顶部处连接于锚固部分310螺纹体部311的前半球形部分113和构成所述锁定部件330的后半球形部分。
为此，前半球形部分113的基部包括具有端面的螺纹螺柱317，所述端面包括一凹部，该凹部形成用于接纳艾伦内六角扳手的凹座316。
以对应的方式，锁定部件330的基部包括拧到该螺纹螺柱317上的螺孔337。该锁定部件330的顶部包括一形成用于接纳艾伦内六角扳手的凹座336的凹部。如图17和18所示，这里螺孔337和接纳凹座336彼此连通。
在本发明的此实施例中，用于锁定部件330的保持装置通过螺纹螺柱317与锚固部分310一起形成。它们适于在被拧到抵接螺纹螺柱317时将锁定部件330紧固在储存位置中，或在从螺纹螺柱317部分旋松时紧固在锁定位置中。
以对应的方式，位于体部350的轴向壳体351底部处的开口353具有以轴线A2为中心的圆形截面的圆筒形后部359，其位于部分呈球形的前部358上方，所述前部358的直径在忽略间隙时等于锚固部分310头部312的前半球形部分313的直径。
因此，开口353的前部358是第二连接装置的一部分，构成球窝关节连接机构的阴部件的一部分。
开口353的后部359一方则使该球窝关节连接机构在锁定部件330从螺纹螺柱317部分旋松时(图18)不活动，使得植入物300的锚固部分310和安装部分320通过枢转连接机构彼此连接。
在该位置，锚固部分310头部312的两个半球形部分313、330的基部的圆形轮廓位于开口353的圆筒形后部359内，这锁定了球窝关节连接机构以提供所述枢转连接机构。
如图16中所示，环340大致呈管形，在此带有以轴线A2为中线的圆形截面的圆筒形外侧面344，且忽略间隙具有与轴向壳体351相同的直径。它具有两部分式的内侧面，包括以该轴线A2为中线的圆形截面的圆筒形后部341和接合在锁定部件330上的截顶锥形前部342。
外科医生采用以下方式将脊椎植入物300装配到椎骨10、20上。
在从安装部分320的体部350取出锁定螺栓360之后，外科医生接近植入物300锚固部分310头部312中的接纳凹座316并将该锚固部分310拧入患者的椎骨10、20中。
外科医生然后决定是否使脊椎植入物300的球窝关节连接机构不活动。
如果要使球窝关节连接机构活动(图17)，则将锁定部件330拧到抵接处于储存位置的螺纹螺柱317。然后经由侧向开口352将预先弯曲成形的连接杆30安放在体部350的轴向壳体351中。然后将锁定螺栓360拧入体部350引导开口355的螺纹中，并拧紧该锁定螺栓360以使得连接杆30抵靠在环340上、因此防止球窝关节连接机构移动。
相反地，如果外科医生希望使球窝关节连接机构不活动，则仅使用艾伦内六角扳手使锁定部件330从其储存位置移动到其锁定位置。
为此，外科医生在螺纹螺柱317的一部分长度上旋松锁定部件330(图18)，以使得锁定部件330的大部分在轴向壳体351内位于体部350侧向开口352的底部附近。由此，锚固部分310的头部312被锁定，以提供相对于安装部分320的枢转连接。
然后，通过使连接杆30接合在轴向壳体351中并通过将锁定螺栓360拧入体部350引导开口355的螺纹中，外科医生随后以完全相同的方式紧固连接杆30，以防止枢转连接机构移动(图11)。
在图19至22中所示的本发明的第四实施例中，锚固部分410的头部412呈球形并接合在设置在体部450的底部456中的开口453内。它通过环440保持在该开口453中。
为此，环440具有两个部分，包括连接杆30所抵接的管状后部445、以及适于抵靠在锚固部分410的头部412上的截顶锥形前部446。更精确地说，环440的前部446的内侧面具有部分球形的形状，其直径忽略间隙与锚固部分410的头部412相同。环440的前部446因此是所述第二连接装置的一部分，形成球窝关节连接机构的阴部件的一部分。
环440被收纳在轴向壳体451中、位于安装部分420体部450的底部456附近。
在本发明的此实施例中，用于将锁定部件430保持在锁定位置和储存位置中的装置454与体部450一体地形成。这种情形中，所述装置454由螺纹454形成，所述螺纹454在轴向壳体451的圆筒形内侧面上从体部450底部456中的开口453的后缘朝体部450的接合开口455延伸。
锁定部件430一方则呈环形，其内径大于锚固部分410头部412中的接纳凹座416的最大尺寸、而外径略小于轴向壳体451的直径。该锁定部件430的外侧面设置有螺纹434，螺纹434使得锁定部件430能够被拧入螺纹454中——螺纹454在体部450的底部456附近设置于轴向壳体451中。
该锁定部件430的内侧面具有直径与环440的管状后部445相同的、以轴线A2为中线的圆形截面的圆筒形后部435和适于压靠在环440的截顶锥形前部446的外侧面上的截顶锥形前部436。
锁定部件430因此适于被拧入轴向壳体451的螺纹454中、沿环440的管状后部445滑动，以便如需地锁定于储存位置(图20)或锁定位置(图21)。
在储存位置中，以低的拧紧转矩将锁定部件430拧入轴向壳体451的螺纹454中，以使球窝关节连接机构是活动的。外科医生因此能够使安装部分420体部450的轴线A2相对于锚固部分410的轴线A1随意倾斜。
相反地，在锁定位置中，以高的拧紧转矩将锁定部件430拧入轴向壳体451的螺纹454中，以便使球窝关节连接机构不活动。在该位置，防止植入物400的锚固部分410和安装部分420相对于彼此移动。
如图21中所示，锚固部分410和安装部分420被锁定在对准的位置中(轴线A1和A2重合)。可选地，外科医生可防止锚固部分410和安装部分420移动，从而使得它们被保持在相互倾斜的位置中。
为了便于将锁定部件430拧入轴向壳体451的螺纹454中，该锁定部件430在其后表面中具有四个沿其周界等间距地分布的凹入的槽口437。
用于拧入锁定元件430的锁定工具510(图19和22)包括成对应关系的圆筒形体部512，其直径小于轴向壳体451的直径，并在其前端配备有周向冠部514，该周向冠部514设置有四个适于接合在锁定部件430的槽口437中的凸耳511。
这里，该锁定工具510配备有直径较小的前螺柱513，其位于周向环514的中心处并确保球窝关节连接机构仅在植入物400的锚固部分410和安装部分420对准时被锁定。
使用该锁定工具510，外科医生可通过首先使锁定工具510的前螺柱513接合在锚固部分410头部412中的接纳凹座416内而相对于植入物400的锚固部分410拧直植入物400的安装部分420。
外科医生然后可通过使锁定工具510的凸耳511接合在锁定部件430的槽口437中、并转动锁定工具510直到环440抵靠锚固部分410的头部412锁定来拧入锁定部件430，以便防止球窝关节连接机构移动。
可选地，锁定工具也可不具有前螺柱。锁定工具然后也可用于将球窝关节连接机构锁定在植入物400的锚固部分410和安装部分420相对于彼此倾斜的位置。
在图23至26中所示的本发明的第五实施例中，锚固部分610的头部612具有直径不同的两个半球形部分，以在它们之间限定一绕轴线A1的环形台肩615。这里这两个半球形部分被刻槽以增加它们的附着力。
以对应的方式，位于安装部分620体部650的轴向壳体651底部处的开口653具有部分球形的形状，以形成球窝关节连接机构的阴部件。
如图25中所示，环640呈大致管形。其前端通过一外环限界。在内部，环640在其前端处具有接合在锚固部分610头部612的后球形部分上的球形部分642。
锁定部件630一方则呈环形形状。在内部，锁定部件630在其后端具有内径增大的沟槽635，该内径忽略间隙等于环640的外径。该锁定部件630因此可旋拧在环640上，以使得它能够沿环640的外侧面滑动到其螺纹635与环640的外冠部相接触的抵靠位置。
在本发明的此实施例中，锁定部件630的保持装置654与安装部分620的体部650一体地形成。这种情形中，它们包括位于轴向壳体651内侧的螺纹。
以对应的方式，且在其外侧面上，锁定部件630具有适于拧入体部650的螺纹654中的螺纹631。
如图中所示，用于锁定部件630的保持装置654还在螺纹的后面包括周向沟槽，该周向沟槽容纳用于将锁定部件630保持在体部650的轴向壳体651中的弹性挡圈670。这里，该弹性挡圈由简单的开口环形成。
该弹性挡圈670因此允许在从体部650的螺纹旋松锁定部件630的螺纹631时将锁定部件630锁定在储存位置(图25)。在该储存位置中，锁定部件630的前表面与锚固部分610头部612的环形台肩615相距一定距离，以便使得球窝关节连接机构是活动的。
相反地，在锁定位置，当锁定部件630被拧入体部650的螺纹654中时，锁定部件630的前表面与锚固部分610头部612的环形台肩615相接触，以使得球窝关节连接机构不活动。在该位置中，体部650相对于锚固部分610被保持在固定不动的位置。
外科医生使用图24中所示类型的锁定工具700将脊椎植入物600装配在椎骨10、20上。
这里，锁定工具700包括安装成可在外管720中旋转移动的内杆710。
外管720在其前端包括形状与体部650的侧向开口652的形状互补的两个侧向延伸体721。因此，在将脊椎植入物600安装在椎骨10、20上的过程中，该外管720允许植入物的体部650相对于椎骨被保持在固定不动的位置。
内杆710一方则在其前端包括形状为直立垛口(crenellation)的四个凸耳711，其适于接合在锁定部件630后端上成对应关系的槽口中。因此，在将脊椎植入物600安装在椎骨10、20上的过程中，该内杆710允许将锁定部件630拧入植入物体部650的孔中，以便将锁定部件630置于锁定位置。
该内杆710还装备有前螺柱712，前螺柱712在锁定部件630防止球窝关节连接机构移动之前，使得安装部分620能够在脊椎植入物600锚固部分610的轴线上对准。

Claims (14)

1.一种脊椎植入物(100)，包括：
·锚固部分(110)，其适于锚固在椎骨(10、20)上并包括沿第一轴线(A1)延伸的螺纹体部(111)以及第一连接装置(112)；以及
·安装部分(120)，其包括以下两者：沿第二轴线(A2)延伸并经由两个相面对的侧向开口(152)向外侧开口的内部轴向壳体(151)，所述两个相面对的侧向开口用于以托架的形式横向地接纳一连接杆(30)，此轴向壳体(151)通过底部(156)终止于所述锚固部分(110)的旁侧；以及第二连接装置(140、153)，其与所述第一连接装置(112)配合以在所述锚固部分(110)与所述安装部分(120)之间形成球窝关节连接机构；
保持装置(154)，其适于将锁定部件(130)紧固在固定不动的所谓的锁定位置，在所述锁定位置中，由所述第一和第二连接装置(112、140、153)形成的球窝关节连接机构被锁定，以绕至少两条正交的轴线(A3、A4)相对于彼此旋转紧固所述锚固部分(110)和所述安装部分(120)，
其特征在于，所述保持装置(154)位于一空间中并适于仅在第二轴线(A2)与第一轴线(A1)重合时将所述锁定部件(130)紧固在锁定位置中，所述空间位于由两个所述侧向开口(152)形成的托架的底部与所述轴向壳体(151)的底部(156)之间，
所述锁定部件(130)独立于所述第二连接装置(140、153)。
2.根据权利要求1的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述保持装置(154)适于将所述锁定部件(130)储存在固定不动的所谓的储存位置，所述储存位置独立于所述锁定位置，并且，当所述保持装置(154)将所述锁定部件(130)储存在储存位置时，由所述第一和第二连接装置(112、140、153)形成的球窝关节连接机构是自由的。
3.根据权利要求1的脊椎植入物(100)，其特征在于，当所述球窝关节连接机构被锁定时，所述锚固部分(110)和所述安装部分(120)相对于彼此是固定不动的。
4.根据权利要求1的脊椎植入物(100)，其特征在于，当所述球窝关节连接机构被锁定时，所述锚固部分(110)和所述安装部分(120)绕正交于所述两条正交的轴线(A3、A4)、并且与第一轴线(A1)和第二轴线(A2)重合的单条主轴线(A1)自由枢转。
5.根据权利要求1的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述第一连接装置包括至少部分地呈球形的头部(112)，且所述第二连接装置包括带有抵靠在所述头部(112)上的内表面(142)的环(140)。
6.根据权利要求5的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述轴向壳体(151)经由呈托架形式的两个相面对的侧向开口(152)向外侧开口，并且所述环(140)具有位于由两个所述侧向开口(152)形成的托架的底部上方的端面(143)。
7.根据权利要求1的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述轴向壳体(151)经由一引导开口(155)在其与所述底部(156)相对的一端向外侧开口，并且所述安装部分(120)在该引导开口(155)附近包括螺纹(154)，所述螺纹(154)与锁定螺栓(160)的互补螺纹(162)配合以防止所述连接杆(30)和所述球窝关节连接机构移动。
8.根据权利要求1的脊椎植入物(100)，包括适于与所述保持装置(154)配合以被紧固在所述锁定位置中的锁定部件(130)。
9.根据权利要求8的脊椎植入物(300)，其特征在于，所述锁定部件(330)是所述锚固部分(310)的一部分。
10.根据权利要求9的脊椎植入物(300)，其特征在于，所述第一连接装置包括至少部分地呈球形的头部(112)，所述第二连接装置包括带有抵靠在所述头部(112)上的内表面(142)的环(140)，所述锚固部分(310)的头部(312)包括拧在一起的两个部分(313、330)，其中的第一部分构成所述锁定部件(330)。
11.根据权利要求10的脊椎植入物(300)，其特征在于，在所述锚固部分(310)旁侧终止所述轴向壳体(351)的底部(356)具有所述轴向壳体(351)经其向外侧开口的开口(353)，该开口(353)具有一球形或锥形部分以及位于该球形或锥形部分上方的圆筒形部分，并且，所述锁定部件(330)在处于所述锁定位置时定位成与该开口(353)的所述圆筒形部分相接触。
12.根据权利要求8的脊椎植入物(100；200；400)，其特征在于，所述锁定部件(130；230；430)是所述安装部分(120；220；420)的一部分。
13.根据权利要求12的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述锁定部件(130)是环圈。
14.根据权利要求12的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述锁定部件(130)和所述锚固部分(110)包括抵靠面(115；135)，当所述锁定部件(130)处于所述锁定位置时，所述抵靠面(115；135)定位成彼此接触或紧邻。
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