CN102652003A - 骨固定组件 - Google Patents

Abstract

骨固定元件，包括：骨固定部件，该骨固定部件有基部和一对臂，该对臂可弹性张开，用于可逆地夹持在骨或植入件上；以及连接器组件，该连接器组件设置成安装在基部上，以便将固定部件刚性固定在骨固定杆上。

Description

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.61/285728的优先权，该美国专利申请No.61/285728的申请日为2009年12月11日，该文献的内容整个被本文参引。

技术领域

本发明通常涉及骨固定组件，特别是涉及一种设置成将骨固定杆固定在两个或更多椎骨之间的骨固定组件，以便使得脊髓的一部分稳定。

背景技术

普通的骨固定元件能够提供为椎弓根螺钉，该椎弓根螺钉拧入椎骨本体的椎弓根上。椎弓根螺钉能够包括骨锚固件，该骨锚固件保持在锚固件座内，并由夹头来捕获。椎弓根螺钉组件包括通过骨固定杆连接的多个椎弓根螺钉，该骨固定杆穿过形成于椎弓根螺钉中的杆狭槽延伸。已经发现，普通的椎弓根螺钉可能对于颈椎骨超尺寸。

发明内容

根据一个实施例，骨固定组件包括骨固定元件，该骨固定元件有：骨固定部件，该骨固定部件可安装在骨上，特别是安装在椎骨的椎板上，而不会影响该骨或椎骨的椎板，且该骨固定部件可与骨固定杆刚性连接，以使得杆与脊髓的方向对齐；以及连接器组件，该连接器组件设置成使得骨固定部件与骨固定杆连接。例如，连接器组件能够设置成将骨固定杆可释放地固定在骨固定部件上。连接器组件能够与骨固定部件可多轴线枢轴转动地连接，或者能够设置为系绳。

骨固定部件能够包括固定体，该固定体包括基部和从该基部伸出的一对侧向间隔开的臂。该臂能够弹性张开，并设置成可逆地夹持在椎骨的椎板上。骨固定部件还能够包括连接交界面，该连接交界面安装在固定体上，例如在基部处，并设置成安装在连接器组件上，以便将骨固定部件刚性固定在骨固定杆上。

根据一个实施例，骨固定部件能够由杨氏模量大于30GPa的材料来制造，优选是大于100GPa。用于骨固定部件的合适材料是金属材料，例如不锈钢、钴-铬合金例如杨氏模量为241GPa的Co28Cr6Mo、以及钛合金，如杨氏模量为30-100GPa的TiNbTaZr、杨氏模量为105GPa的Ti15Moα+β和杨氏模量为78GPa的Ti15Moβ。

在另一实施例中，骨固定部件由记忆金属来制造，优选是杨氏模量为30-75GPa的镍钛诺。

在还一实施例中，骨固定部件由杨氏模量>30GPa的增强PEEK来制造。

在另一实施例中，骨固定部件有可闭合形式，用于围绕纵向杆的整个周边。由于该结构，纵向杆能够刚性固定在骨固定部件上。纵向杆固定为防止意外地从骨固定部件上移开。

在还一实施例中，骨固定部件能够相对于相对平移和旋转运动固定在纵向杆上。

在还一实施例中，骨固定部件和连接器组件相互刚性连接。由此能够获得这样的优点，即纵向杆牢固保持在它与脊髓对齐的位置。

在还一实施例中，骨固定部件定向成这样，当固定杆固定在固定部件上时，固定杆基本在由固定体确定的平面内延伸。

在骨固定部件的另一实施例中，固定部件形成为系绳。该结构使得骨固定部件的结构有很小的固定部件体积。

在骨固定部件的另一实施例中，固定部件包括：头部，该头部固定布置在基部的外部部分处；以及连接器组件，该连接器组件通过可释放固定的可多轴线枢轴转动接头而与头部连接，并能够将纵向杆可释放地固定在骨固定部件上。这种结构能够有这样的优点，即纵向杆并不必须适用于沿脊柱的各骨固定部件的位置。可多轴线枢轴转动的接头提供了相对于纵向杆的位置调节固定部件的可能性。

在还一实施例中，骨固定部件的固定体基本确定椭圆的C形，该椭圆C形具有第一尺寸和小于该第一尺寸的第二尺寸。固定体的基本圆弧能够在大于大约240°的范围内沿一定距离延伸，例如大于大约260°，并能够小于大约290°，例如小于大约280°，在圆弧的外接圆上测量。根据一个实施例，固定体的圆弧基本上能够沿在圆弧的外接圆上测量的、大约270°的距离延伸。

在还一实施例中，骨固定部件包括多于两个的臂，优选是四个臂，这四个臂能够布置成X形状或者任意可选形状，并能够在需要时形成具有椭圆形或椭圆C形形状或者任意可选形状。

在另一实施例中，骨固定部件的固定体的基部有内表面，该内表面确定了第一曲率半径，且至少一个或两个臂的内表面确定了第二曲率半径，该第二曲率半径小于第一曲率半径。

在骨固定部件的另一实施例中，两个臂各自有与基部相对的自由端，这样，在两个自由端之间，开口有在无负载或未弯曲状态下测量的第一初始宽度，并能够通过膨胀力而膨胀，以便确定比第一初始宽度更大的第二弯曲宽度。当膨胀力释放时，固定体能够牢固固定在椎板上。第一和第二宽度能够根据多个实施例以如下方式设置尺寸。

第一初始宽度能够在大于大约12mm（例如大于大约13mm）和小于大约16mm（例如小于大约15mm）的范围内。根据一个实施例，第一初始宽度能够为大约14mm。第二弯曲宽度能够在大于大约16mm（例如大于大约18mm）和小于大约22mm（例如小于大约20mm）的范围内。根据一个实施例，第二弯曲宽度能够为大约19mm。因此，在第一初始宽度和第二弯曲宽度之间的差异能够在大于大约3mm（例如大于大约4mm）和小于大约7mm（例如小于大约6mm）的范围内。根据一个实施例，在第一初始宽度和第二弯曲宽度之间的差异能够为大约5mm。

骨固定部件（例如固定体）能够确定可相对张开性，该可相对张开性由第一初始宽度/第二弯曲宽度的比率来确定。根据一个实施例，可相对张开性能够在大于大约0.6（例如大于大约0.7）和小于大约0.8（例如小于大约0.75）的范围内。根据一个实施例，可相对张开性能够为大约0.74。换句话说，骨固定部件（例如固定体）能够确定第二弯曲宽度/第一初始宽度的比率，该比率在大于大约1.25（例如大于大约1.3）和小于大约1.5（例如小于大约1.4）的范围内。根据一个实施例，第二弯曲宽度/第一初始宽度的比率为大约1.36。

骨固定部件的基部能够包括两个凹口，这两个凹口在基部的内侧在离短轴线等距离处对称地布置。

在骨固定部件的还一实施例中，两个臂各自包括接合部件，该接合部件设置成与插入仪器接合，优选是成凸起或凹口的形式。

在另一实施例中，骨固定部件的臂有内表面，该内表面涂有羟磷灰石、聚合物或钛。涂层能够有能减小在圆弧形元件的臂和骨之间的摩擦的优点。

根据另一方面，提供了一种用于通过使用至少两个骨固定元件来稳定一部分脊髓的方法，特别是在颈椎区域中，该方法包括以下步骤：

a）形成切口，各切口用于后部进入要治疗的各椎骨本体；

b）将骨固定部件安装在插入仪器上；

c）通过使得插入仪器的杆前进而使得骨固定部件张开；

d）插入和将骨固定部件定位在要治疗的第一椎骨本体的椎板上面；

e）通过使得杆反转而释放骨固定部件，从而使得骨固定部件夹持在椎板上面；

f）对于要治疗的各椎骨本体重复步骤b）至e）；

g）将纵向杆插入固定部件中，例如通过将连接器组件卡在安装于椎骨本体的椎板上的骨固定部件的各头部上，并使得纵向杆定位在安装于椎骨本体上的连接器组件的槽道中，以及通过将插入螺钉安装在各连接器组件上和拧紧该插入螺钉；以及

h）将纵向杆固定在固定部件中，例如通过将固定螺钉拧紧至各连接器组件中，以便将纵向杆固定在骨固定部件上。

根据另一方面，提供了一种用于将骨固定部件夹持在椎骨本体的椎板上的插入仪器。该插入仪器包括：

A）夹子，该夹子包括接合部件，该接合部件设置成与骨固定部件的两个臂接合；以及

B）轴，该轴有顶推器，该顶推器可定位在骨固定部件的头部的顶侧上，该顶推器能够相对于夹子前进，以便使得骨固定部件的两个臂张开。

附图说明

下面将参考附图通过实例介绍多个实施例，附图中：

图1是根据一个实施例构成的骨固定组件的透视图，该骨固定组件包括多个骨固定元件和在骨固定元件之间连接的骨固定杆，表示了植入在脊椎上的骨固定组件；

图2是图1中所示的一个骨固定元件的剖视透视图，该骨固定元件包括连接器组件和骨固定部件；

图3是图2中所示的骨固定部件的俯视图，该骨固定部件包括连接交界面和从固定体伸出的头部；

图4A是根据一个实施例构成的插入仪器的透视图，表示了与骨固定部件连接；

图4B是图4A中所示的插入仪器的远端的放大透视图，表示了与骨固定部件连接；

图5A是图3中所示的骨固定部件的透视图，表示了植入在一个椎骨本体的椎板上；

图5B是图2中所示的连接器组件安装在图5A中所示的骨固定部件上以及安装在植入于相邻椎骨本体的椎板上的第二骨固定部件上的透视图；

图5C是脊椎固定杆插入至多个连接器组件内的透视图；

图6是如图3中所示的骨固定部件的俯视图，但是表示根据另一实施例构成的连接交界面；

图7A是骨固定组件的一部分的侧剖图，包括骨固定部件的一部分、骨固定杆和连接器组件，该连接器组件设置成将骨固定杆固定在骨固定部件上；以及

图7B是图7A中所示的骨固定组件的一部分的侧视图。

具体实施方式

首先参考图1，骨固定组件20包括一个或多个骨固定元件1，例如如图1中所示的四个骨固定元件22A-D，这四个骨固定元件22A-D通过骨固定杆24连接，并植入至底部骨上，例如各椎骨23A-D。根据所示实施例，骨固定元件22A-D基本沿纵向方向间隔开，且固定杆24大致沿纵向方向L伸长（因此可以弯曲和相对于纵向方向L稍微偏离），这样，固定杆24基本沿脊髓方向对齐。各骨固定元件22A-D表示为沿基本横向方向T（该横向方向T与纵向方向L基本垂直）从各椎骨23A-D伸出，且还确定了侧向方向A，该侧向方向A相对于横向方向T和纵向方向L基本垂直。

除非这里另外说明，否则术语“侧向”、“纵向”和“横向”用于表示骨固定组件20的方向分量。在图2所示的方位中，各骨固定元件22沿横向方向T竖直延伸以及沿侧向方向A和纵向方向L水平延伸。因此，应当知道，尽管纵向和侧向方向表示为沿水平平面延伸，且横向方向表示为沿竖直平面延伸，但是在使用中包含各个方向的平面可以不同。例如，当骨固定元件22A-D植入至脊椎上时，纵向方向L大致沿上下（或头尾）方向延伸，同时由侧向方向A和横向方向T确定的平面大致处于分别由中间-侧部方向和前后方向确定的解剖学平面内。因此，方向术语“竖直”和“水平”用于表示所示的植入件10和它的部件只是为了清楚和示例说明。

词语“向内”、“向外”、“上侧”、“下侧”、“远侧”和“近侧”能够表示分别朝向或远离骨固定组件20和它的部件的几何中心的方向。词语“前部”、“后部”、“上部”、“下部”和相关词语和/或短语表示在所参考的人体中的优选位置和方位，而不是进行限制。还应当知道，尽管圆形结构确定了直径，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，该可选结构可以确定不同于直径的可选截面尺寸。这里使用的术语“直径”将包括所有这些可选项，除非另外明确说明。术语包括上述词语、它们的衍生词以及类似意思的词。

继续参考图1，各骨固定元件22A-D包括：骨固定部件30，该骨固定部件30表示为骨锚固件，它植入（例如夹持）在相应椎骨27A-D的椎板上；以及连接器组件32，该连接器组件32设置成连接在骨固定部件30和固定杆24之间，以便将固定杆24安装和固定在骨固定部件30上。连接器组件32能够设置成将骨固定部件30可释放地固定在骨固定杆24上。由后面所述可知，连接器组件32能够在第一结构中可多轴线枢轴转动地连接在骨固定部件30上，并随后紧固成第二结构，以便相对于相关平移和旋转运动固定在骨固定部件30上，从而相对于相关平移和旋转运动进一步将骨固定部件30固定在固定杆24上。也可选择，如后面更详细所述，连接器组件32能够设置为系绳（cabletie）（见图6-7B）。

除非另外明确说明，否则骨固定组件20和它的部件能够由钛-铝-铌合金（TAN）、植入件等级的316L不锈钢或者任意合适的可选植入件等级材料来制造。骨固定元件22A-D能够大致植入在脊椎的任意区域中，例如在腰部、胸部或颈部区域处。这样，当骨固定元件22A-D通过固定杆24连接时，骨固定组件20固定椎骨23A-D的相对位置。因此，骨固定元件22A-D能够称为脊椎固定元件，固定杆24能够称为脊椎固定杆，且骨固定组件20能够称为脊椎固定组件。不过应当知道，骨固定组件20也能够用于固定身体的其它部位，例如关节、长骨、或者在手、脸、脚、四肢、颅骨等中的骨。固定杆24能够为基本柱形或管形形状，并能够在需要时为基本刚性或柔性。固定杆可以包括但不局限于：实心体、非实心体、柔性体或动态体等，并能够在需要时采取任意可选形状。

下面参考图3，各骨固定部件30能够提供为骨锚固件，具有：固定体34，该固定体34设置成安装在底部骨例如椎骨23上；以及连接交界面37，该连接交界面37从固定体34伸出，并设置成安装在各连接器组件32上，以便将骨固定部件30牢固固定在骨固定杆24上。

骨固定部件30能够由任意合适材料来制造，例如杨氏模量大于30GPa的材料，例如大于100GPa。例如，骨固定部件30能够由金属材料例如不锈钢、钴-铬合金（例如Co28Cr6Mo，它的杨氏模量能够为大约241GPa）和钛合金（例如TiNbTaZr，它的杨氏模量能够在大约30GPa和大约100GPa之间；Ti15Moα+β，它的杨氏模量能够为大约105GPa；以及Ti15Moβ，它的杨氏模量能够为大约78GPa）来制造。根据另一实施例，骨固定部件30能够由形状记忆材料或金属来制造，例如镍钛诺，它的杨氏模量在大约30GPa和大约75GPa之间。根据还一实施例，骨固定部件30能够由杨氏模量大于大约30GPa的增强PEEK来制造。

固定体34包括基部36和一对纵向间隔开的臂38，该对纵向间隔开的臂38从基部36的侧向相对侧伸出。臂38确定了彼此相向的相应内表面以及相反的外表面。内表面能够涂覆有羟磷灰石、聚合物或钛，以便降低在臂38和接收于臂38中的骨之间的摩擦。臂38能够在需要时确定任意合适的尺寸和形状，且根据所示实施例弯曲。例如，相对的臂38能够彼此相互为基本凹形。因此，各臂38能够确定：近端38a，该近端远离相对臂38的近端38a弯曲；以及自由远端38b，该自由远端38b与基部相对，它朝着相对臂38的自由远端38b弯曲。因此，根据所示实施例，固定体34能够为基本弧形，且例如能够确定基本椭圆的C形，它能够确定沿纵向轴线L延伸的第一纵向尺寸以及沿横向轴线T延伸的第二横向尺寸，且该第二横向尺寸小于第一纵向尺寸。第一纵向尺寸能够确定固定体34的、在臂38之间的最长纵向尺寸，第二横向尺寸能够确定固定体34的最长横向尺寸。因此，第一纵向尺寸比第二横向尺寸更长。基部36确定了曲率内径R1，两个臂38各自有曲率内径R2，该内径R2小于R1，如图所示。

不过应当知道，固定体34能够在需要时确定任意合适的可选形状。例如，臂38能够可选地包括至少一段，该段单独或者与至少一个弯曲段组合。因此，当固定部件30处于第一初始或未弯曲位置时，臂38能够确定：在近端38a之间延伸的第一距离；在近端38a和38b之间的位置之间延伸的第二距离，该第二距离平行于第一距离延伸，并大于第一距离；以及在远端38b之间延伸的第三距离，该第三距离平行于第一和第二距离，并小于第二距离。

根据一个实施例，骨固定部件30的固定体34能够基本上确定基本圆弧形状，该圆弧可以在大于大约240°的范围内沿一定距离延伸，例如大于大约260°，并可以小于大约290°，例如小于大约280°（在圆弧的外接圆上测量）。根据一个实施例，固定体的圆弧基本上能够沿大约270°（在圆弧的外接圆上测量）的距离延伸。

固定体34（特别是基部36和臂38）确定了骨接收空间42，该骨接收空间42有口44，该口44确定了布置在相对臂38的远端38b之间的宽度W。固定体34（特别是臂38）能够在第一初始位置（这样，臂38的远端38b确定了第一初始宽度W1）和第二弯曲位置（这样，臂38的远端38b确定了第二弯曲宽度W2）之间运动（见图4B），该第二弯曲宽度W2大于第一初始宽度W1。例如，臂38能够与插入仪器40接合和通过该插入仪器而张开，如后面参考图4A-B所述。初始宽度W1能够小于椎板（固定部件30将安装在该椎板上），而第二宽度能够大于椎板（固定部件30将安装在该椎板上），这样，当张开力施加在臂38上（该力使得臂38相互分开地弯曲）时，臂38能够套装在底部椎骨23的椎板上。因此，骨（例如椎板）能够穿过口44插入至骨接收空间42内。当张开力释放时，臂38的弹簧力使得臂彼此相向弹回，并夹在（例如牢固固定在）骨上，例如椎板上。因此，臂38能够弹性张开，并设置成可逆地夹持在椎骨的椎板上。

第一初始宽度W1能够在大于大约12mm（例如大于大约13mm）和小于大约16mm（例如小于大约15mm）的范围内。根据一个实施例，第一初始宽度W1能够为大约14mm。第二弯曲宽度W2能够在大于大约16mm（例如大于大约18mm）和小于大约22mm（例如小于大约20mm）的范围内。根据一个实施例，第二弯曲宽度W2能够为大约19mm。因此，在第一初始宽度W1和第二弯曲宽度W2之间的差异能够在大于大约3mm（例如大于大约4mm）和小于大约7mm（例如小于大约6mm）的范围内。根据一个实施例，在第一初始宽度W1和第二弯曲宽度W2之间的差异能够为大约5mm。

骨固定部件30（例如固定体34）能够确定可相对张开性，该可相对张开性由第一初始宽度W1/第二弯曲宽度W2的比率来确定。根据一个实施例，可相对张开性能够在大于大约0.6（例如大于大约0.7）和小于大约0.8（例如小于大约0.75）的范围内。根据一个实施例，可相对张开性能够为大约0.74。换句话说，骨固定部件30（例如固定体34）能够确定第二弯曲宽度W2/第一初始宽度W1的比率，该比率在大于大约1.25（例如大于大约1.3）和小于大约1.5（例如小于大约1.4）的范围内。根据一个实施例，第二弯曲宽度W2/第一初始宽度W1的比率为大约1.36。

固定体34还确定了至少一个接合部件，该接合部件设置成与插入工具40的互补接合部件匹配，这样，插入工具40能够向固定体34施加膨胀力，特别是向臂38施加膨胀力，这使得臂38从它们的第一初始或未弯曲位置弯曲至它们的第二弯曲位置。固定体34的接合部件能够根据需要来设置，例如凸起或凹口，它表示为凹口，该凹口形成槽48，该槽48伸入各臂中，并设置成接收插入仪器40的、成接合齿44形式的各接合部件（见图4A-B）。特别是，各槽48能够在近端和远端38a和38b之间的位置处纵向伸入各纵向间隔开的臂38的外表面中。根据所示实施例，槽48布置在远端38b以及在近端和远端38a和38b中间的位置之间。沿侧向方向看时（该侧向方向与由固定体24确定的横向-纵向平面垂直），各槽48能够确定基本锯齿形截面。特别是，各槽48能够确定陡峭侧面49，该陡峭侧面49沿从各臂38的外表面朝着各臂38的内表面的方向朝着连接交界面37延伸。陡峭侧面49能够布置在第一纵向尺寸上，该第一纵向尺寸是固定体34在臂38之间的最长尺寸。各槽48还能够确定平侧面51，该平侧面51相对于陡峭侧面49成角度。由后面所述可知，陡峭侧面设置成从插入仪器40接收膨胀力（由接合齿44来施加）。

固定体34还确定了一对凹口50，该对凹口50能够在离固定体34的第二横向尺寸基本等距离地对称布置的位置处伸入该对臂38的内表面中。各凹口50确定了臂38的变薄区域，这增加了臂38的弹性或柔性。因此，臂38能够在凹口50处确定相应铰链53，该铰链方便臂在第一初始或未弯曲位置和第二弯曲位置之间弯曲。而且，固定体34确定了布置在凹口50附近和近侧的中心部分54（例如在基部36处），该中心部分54比铰链53更厚，并确定了刚性锚固支座，该刚性锚固支座设置成与连接器组件32连接和方便骨固定部件30固定在固定杆24上。固定体34确定了臂38的远侧部分56，该远侧部分56布置在凹口50附近和远侧（例如在基部36处），它比铰链53更厚，并确定了设置成与接收于骨接收空间42中的骨（例如椎板）连接的刚性锚固支座。

下面参考图2-3，骨固定部件30的连接交界面37确定了头部52，该头部52从基部36的外表面伸出，例如通过横向柱55。头部52能够与基部36成一体，或者也可选择能够离散地连接在该基部36上。头部52能够确定外部接合表面58，该外部接合表面58能够为圆形，例如基本球形，并设置成作为多轴线球窝接头的一部分而与连接器组件32交接。头部52能够与固定体34的第二横向尺寸重合，并能够沿第二横向尺寸进行中心延伸。连接器组件32确定了互补的插座60，该插座60设置成接收球形头部52，这样，当连接器组件32处于第一开锁结构时，连接器组件32和由该连接器组件32接收的固定杆24可相对于骨固定部件30进行多轴线枢轴转动。因此，固定杆24能够弯曲或者以其它方式沿稍微偏离纵向方向L的方向延伸，并能够因此跟随脊柱的轮廓，同时固定部件30的角度方位能够相对于固定杆24进行调节。连接器组件32能够随后紧固，以便使得骨固定部件和连接器组件32刚性连接，从而防止固定杆24相对于骨固定部件30运动，并根据需要而使得固定杆24牢固保持在它与脊髓对齐的位置。

连接器组件32能够根据需要来设置，如椎弓根螺钉或钩的领域中公知。例如，连接器组件32能够包括空心柱形套筒62，该空心柱形套筒62确定了沿中心横向轴线33伸长的中心孔61。中心孔61确定了内部槽道64，该内部槽道64有上部（例如横向外部）开口端63，该上部开口端63设置成例如在固定螺钉78、插头80和插入螺钉82直接或间接地连接套筒62之前接收固定杆24进入槽道64中，以便封闭槽道64的开口端63。当需要时，槽道64还能够朝着侧部开口或者形成为卵形孔。套筒62确定了下（例如横向内部）端66，该下端66确定了能够为基本环形的凹口68。连接器组件32包括紧固件例如弹簧卡盘70，该弹簧卡盘70插入套筒62的孔61的下端66中。弹簧卡盘70包括外部凸缘72，该外部凸缘72插入凹口68中，以便相对于沿孔61的中心轴线33的横向将弹簧卡盘70基本固定在套筒62上。弹簧卡盘70的外部凸缘72能够在凹口68内径向移动。

弹簧卡盘70确定了内部接合表面73，该内部接合表面73确定了内部空腔74，该内部空腔74能够形成为空心球的一部分。因此，内部接合表面73同样能够为基本球形。弹簧卡盘70还确定了多个狭槽74，当连接器组件32在它的第一开锁结构和它的第二锁定结构之间重复时，这些狭槽74使得弹簧卡盘70能够基本均匀地膨胀和压缩。因为弹簧卡盘的外部凸缘72能够在与外部套筒62连接时径向移动，因此骨固定部件30的头部52能够卡入弹簧卡盘70内，以使得头部布置在内部空腔74中，并在需要时还能够在连接器组件32处于第一开锁结构时从弹簧卡盘70中弹出。当头部52布置在内部空腔74内时，外部接合表面58能够抵靠弹簧卡盘70的互补的内部接合表面73，这样，在拧紧固定螺钉78（这使得连接器组件32采取第二锁定结构）之前，当连接器组件32处于第一开锁结构时，连接器组件32和固定部件30能够彼此相对进行多轴线枢轴转动。

弹簧卡盘70还确定了外表面76，该外表面沿朝着它的上端的方向成锥形向内逐渐减小。连接器组件32还包括空心柱形插入件84，该空心柱形插入件84形成与弹簧卡盘70的外表面76互补的锥形，并能够在弹簧卡盘70和套筒62之间在它的底端处向下（或横向向内）滑动至孔61内，从而当锥形表面相互骑行时在外表面76上提供径向压缩力，从而使得内部接合表面73抵靠在头部52的外部接合表面58上。例如，固定螺钉78能够对着插头80拧紧，该插头80有至少一个支脚81，例如一对支脚81，该支脚能够抵靠在插入件84的凸肩88上，这使得插入件向下（或横向向内）平移。而且，插头80（该插头80能够选择地与固定螺钉78成一体）确定了能够为基本球形的内表面90，以便抵靠套筒62紧固布置在内部槽道64中的固定杆24，从而当连接器组件处于它的第二锁定结构时锁定固定杆24相对于连接器组件32的运动，因此也锁定该固定杆24相对于骨固定部件30的运动。当固定杆24固定在固定部件30上时，骨固定部件30能够定位成使得固定杆24基本在由固定体34确定的平面内延伸。

当固定螺钉78拧紧时，插头80能够将固定杆24按压在插入件84上，例如在凸肩88处，这也能够使得插入件84向下平移。当插入件84向下平移时，该插入件84在弹簧卡盘70上施加径向压力，该径向压力能够足以将弹簧卡盘70摩擦锁定在布置于内部空腔74中的头部52上。能够释放径向压力，以便使得连接器组件32重新从第二锁定结构至第一开锁结构。

插入螺钉82能够基本改变在套筒62中的、与固定螺钉78匹配的内螺纹。应当知道，内螺纹通过槽道64而中断，且插入螺钉82能够改变内螺纹，以便确定周向闭合的内螺纹，从而使得固定螺钉78能够无阻碍地前进。因为在套筒62中的孔61由在套筒62的上端63处开口的槽道64来穿透，且套筒62能够在该位置变弱，因此插入螺钉82包括环形槽92，该环形槽92接收套筒62的上端63，以便防止套筒62在固定螺钉78拧紧时变宽。

连接器组件32还能够通过松开固定螺钉78而重新从第二锁定结构至第一开锁结构，这释放插头80作用在插入件84的凸肩88上的压力，从而除去作用在弹簧卡盘70上的径向压力。

应当知道，尽管已经根据一个实施例介绍了连接器组件32，但是使得固定杆与椎弓根螺钉的装置的各种实施例（包括在装置和椎弓根螺钉之间的可多轴线枢轴转动连接件）例如在美国专利No.6248105中介绍，该文献整个被本文参引。

下面参考图4A-B，插入仪器40沿中心轴线41伸长，该中心轴线41与固定体34的第二横向尺寸基本平行和重合地延伸。插入仪器40确定了轴96，该轴96确定了远端95和相对的近端97，该近端97沿中心轴线41与远端95间隔开。插入仪器40包括：夹子94，该夹子94由轴96的远端95承载和从该远端95伸出；以及手柄98，该手柄由轴96的近端97承载和从该近端97伸出。

夹子94包括一对纵向相对的张开器臂100，该对张开器臂100相对于纵向轴线41以一定角度从轴96的远端95倾斜凸出。张开器臂100的自由端各自承载接合部件，该接合部件设置成与固定体34的接合部件匹配，以便在臂38上施加膨胀力。例如，各张开器臂100的接合部件能够提供为齿，该齿在张开器臂100的自由端近侧的位置处承载在张开器臂100的内表面上。各齿44朝着相对齿44向内凸出，并设置成接收至伸入臂38中的一个互补槽48（如上所述）中。

插入仪器40还包括载体106，该载体106能够为管形，并安装在轴96上，例如在轴96的远端95的近侧。载体106能够承载有外部纹理的抓住表面108。插入仪器40还包括衬套104，该衬套104固定布置在载体106的远侧部分中。各张开器臂100确定了与衬套104固定连接的固定端102。衬套104确定了内螺纹107，该内螺纹107与插入仪器40的纵向轴线41同轴。轴96的前部部分提供有外螺纹，该外螺纹与衬套104的内螺纹107接合。

插入仪器40能够通过使得接合齿44置于伸入臂38内的互补接合槽48中而与骨固定部件连接，这样，齿44的表面抵靠由槽48确定的、臂38的陡峭侧面49（见图3），且连接交界面37与布置在轴96的前端处的顶推器110对齐，该顶推器110在需要时还能够与轴96成一体。因此，骨固定部件30的臂38布置在夹子94的张开器臂100内部。然后，手柄98能够旋转，同时用户人工保持载体106的抓住表面108，这使得轴96相对于载体旋转，从而使得在轴96的前部部分处的外螺纹相对于套筒104的内螺纹107旋转。因此，轴96和相连的顶推器110相对于载体106、衬套104和张开器臂100向远侧前进。当顶推器110抵靠连接交界面37向远侧前进时，骨固定部件30也相对于张开器臂100和齿44向远侧前进，该张开器臂100和齿44因此向外偏转，并对着臂38施加膨胀力（例如在陡峭侧面49处），从而使得臂38相互远离地向外弯曲，直到在臂的远端之间的宽度从第一初始宽度W1增加至第二膨胀宽度W2，该第二膨胀宽度W2足够大，以便夹持底部骨（骨固定部件30将固定在该底部骨上），例如椎骨23的椎板（见图1）。应当知道，底部骨可以很容易地固定在植入件上，且骨固定部件30能够夹持在该植入件上。在骨固定部件夹持至植入件上的实施例中，它也能够说成骨固定部件也安装在骨上。一旦椎板布置在骨接收空间32内部，插入工具40能够从骨固定部件30上取下，例如通过使得把手98反向旋转直到张开器臂100能够很容易地从臂38上取下。然后，骨固定部件30能够以上述方式相对于固定杆24固定。

下面参考图1和图5A-C，一种用于稳定一部分脊髓（例如在脊椎的颈部区域中）的方法，使用包括至少第一骨固定元件22A和第二骨固定元件22B的骨固定组件，该方法能够单独或与其它步骤组合的包括以下步骤中的至少一个直到全部步骤。

1）形成切口，各切口用于后部进入要治疗的各椎骨本体23；

2）将第一骨固定元件22A的第一骨固定部件30A安装在插入仪器40上；

3）驱动插入仪器，以便向第一骨固定部件30A施加膨胀力或张开力，该膨胀力或张开力使得各臂38向外弯曲；

4）插入和将骨固定部件30定位在要治疗的第一椎骨本体23a的椎板43上面；

5）通过使得轴96反转而释放骨固定部件30，从而使得骨固定部件30夹持在椎板24上面，如图5A中所示；

6）对于第二骨固定元件22b的第二骨固定部件30b和第二椎骨本体23b重复步骤2）至5），且多个随后的固定部件同样与要治疗的各椎骨本体23相连；

7）将连接器组件32卡在安装于椎骨本体23上的各骨固定部件30的连接交界面37上；

8）将纵向杆24定位在安装于椎骨本体23上的连接器组件32的槽道64中，如图5C中所示；

9）将插入螺钉82安装在各连接器组件32上；

10）拧紧插入螺钉82；以及

11）将固定螺钉78拧紧至各连接器组件32中，以便将纵向杆24固定在骨固定部件30上，如图1中所示。

下面参考图6-7B，骨固定部件30能够根据可选实施例来构成。根据在图6-7B中所示的实施例，连接交界面37能够包括头部52，该头部52设置成接收连接组件32，该连接组件32能够提供为紧固件112，例如系绳，该紧固件112设置成将固定杆24安装在固定部件30上，以使得固定杆24基本固定相对于固定部件30的运动。例如，骨固定部件30确定了至少一个孔114，该孔114基本沿侧向方向A（该侧向方向A基本横过由固定体34确定的平面）穿过头部52延伸。孔114设置成接收紧固件112，因此，该紧固件112能够环绕固定杆24，以便确定设置成围绕固定杆24的整个周边的可闭合形式。

紧固件112能够设置为系绳，该系绳使得固定杆24刚性固定在骨固定部件30上。根据所示实施例，拉伸稳定的紧固件112包括基本带形本体116，该带形本体116能够通过有齿的闭合件118而形成环和闭合，该齿与本体116上的互补齿接合，这样，本体116的自由端只能沿一个方向运动，即沿使得紧固件和确定的槽道64更小的方向。通过紧固该本体116，骨固定部件30拉动成更靠近纵向杆24，例如直至使得骨固定部件30抵靠固定杆24的程度。头部52能够确定凹形抵靠表面120，该凹形抵靠表面120设置成接收纵向杆24，并与纵向杆24的凸形外表面匹配。槽道16能够沿与固定体34的第一纵向轴线7平行的方向伸长，这样，固定杆24能够沿由固定体34确定的平面延伸。

根据另一可选实施例，头部52能够向外变宽，以便能够有两个分开的孔114，且头部52能够相对于固定体34的第二横向轴线向下倾斜，以便使它更靠近纵向杆24。

应当知道，尽管已经表示了多个连接交界面，但是设置成将椎弓根螺钉或钩刚性固定在固定杆上的结构例如在美国专利No.6325802中所述，该文献整个被本文参引。

应当知道，工具包能够包括：至少一个（例如多个）骨固定元件22或它的部件，例如骨固定部件30，单独或者与连接器组件32组合；至少一个（例如多个）骨固定杆24；以及至少一个（例如多个）插入仪器40。

尽管已经详细介绍了本发明和它的优点，但是应当知道，在不脱离由附加权利要求确定的本发明精神和范围的情况下能够进行多种变化、代替和改变。而且，本申请的范围并不局限于在说明书中所述的处理、机器、制造、物质组分、结构、方法和步骤的特殊实施例。本领域技术人员由本发明的说明书中很容易知道，执行与这里所述的相应实施例基本相同功能或获得基本相同结果的、目前已有或以后发展的处理、机器、制造、物质组分、结构、方法和步骤也可以根据本发明来使用。

本领域技术人员应当知道，在不脱离附加权利要求的广义范围的情况下，可以对本发明进行各种变化和改变。它们中的一些在上面介绍，其它将由本领域技术人员可知。

Claims (20)

1.一种骨固定元件，设置成将骨固定杆安装在底部骨上，该骨固定元件包括骨固定部件，该骨固定部件包括：1）固定体，该固定体包括基部和从该基部伸出的一对间隔开的臂，该对臂确定了在它们之间的骨接收空间，该对臂可从第一初始位置张开至第二弯曲位置，该第二弯曲位置设置成将固定体安装在底部骨上；以及2）连接交界面，该连接交界面从固定体伸出。

2.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：臂设置成能够可逆地夹持在椎骨的椎板上。

3.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：骨固定部件由杨氏模量大于30GPa的材料来制造。

4.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：骨固定部件由记忆金属来制造。

5.根据权利要求1所述的骨固定元件，还包括：连接器组件，该连接器组件设置成安装在骨固定杆和骨固定部件上。

6.根据权利要求5所述的骨固定元件，其中：连接器组件包括紧固件，该紧固件有可闭合形式，设置成围绕纵向杆的整个周边。

7.根据权利要求5所述的骨固定元件，其中：连接器组件设置成使得骨固定杆固定而不能相对骨固定部件平移和旋转运动。

8.根据权利要求5所述的骨固定元件，其中：骨固定体和连接器组件相互刚性连接。

9.根据权利要求8所述的骨固定元件，其中：连接器交界面设置成接收骨固定杆，以使得骨固定杆沿与臂间隔开的方向平行的方向延伸。

10.根据权利要求5所述的骨固定元件，其中：固定部件形成为系绳。

11.根据权利要求5所述的骨固定元件，其中：连接交界面和连接器组件确定了可释放地固定的、可多轴线枢轴转动的接头。

12.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：固定体确定了基本椭圆形状，该椭圆形状确定了在由臂确定的平面中延伸的第一较长尺寸和第二较短尺寸。

13.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：圆弧形元件包括多于两个的臂。

14.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：基部包括内表面，该内表面确定了第一曲率半径，且至少一个臂的内表面确定了第二曲率半径，该第二曲率半径小于第一曲率半径。

15.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：两个臂各自确定了与基部相对的远端，这样，远端确定了通向骨接收空间的口，当臂从它们的第一初始位置运动至它们的第二弯曲位置时，该口的宽度膨胀。

16.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：两个臂各自包括接合部件，该接合部件设置成与插入仪器接合，该插入仪器在臂上施加膨胀力，该膨胀力使得臂相互远离地弯曲。

17.根据权利要求16所述的骨固定元件，其中：接合部件包括槽，该槽设置成接收插入仪器的互补齿。

18.根据权利要求1所述的骨固定元件，其中：各臂确定了内表面，该内表面涂敷有羟磷灰石、聚合物或钛。

19.根据权利要求18所述的骨固定元件，其中：臂可从第一初始位置弹性张开至第二弯曲位置。

20.一种插入仪器，设置成将骨固定部件夹持在底部骨上，该骨固定部件有基部和从该基部伸出的一对相对臂，该插入仪器包括：

夹子，该夹子包括接合部件，该接合部件设置成与骨固定部件的相对臂接合；以及

轴，该轴载有顶推器，该顶推器设置成当夹子与相对臂接合时对着基部施加力，这样，当轴相对于夹子前进时，该夹子使得相对臂张开。

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