CN105686873A - 联接组件和包括该联接组件的多轴骨锚固装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于将杆联接到骨锚固元件的联接组件，所述联接组件(4、4ˊ)包括：接收部件(5、5ˊ)，所述接收部件具有用于容纳锚固元件(1、1ˊ)的头部(3、3ˊ)的容纳空间(54)，以及保持元件(6)，所述保持元件配置成至少部分地定位在所述容纳空间(54)中。所述联接组件还包括锁定元件(7、7ˊ)，所述锁定元件配置成至少部分地布置在所述容纳空间(54)中，所述锁定元件(7、7ˊ)从第一位置可移动到第二位置。当所述锁定元件(7、7ˊ)处于第二位置时，可以通过将压力直接施加到所述头部(3、3ˊ)上从而将所述头部压靠在所述保持元件(6)上而锁定锚固元件(1、1ˊ)的头部(3、3ˊ)。
Description
技术领域
本发明涉及用于将杆联接到骨锚固元件的联接组件并且涉及包括这样的联接组件的多轴骨锚固装置。联接组件包括具有用于接收杆的通道的接收部件，用于容纳骨锚固元件的头部的空间的容纳空间，和用于将骨锚固元件的头部保持在接收部件中的保持元件。联接组件也可以包括配置成将压力施加到骨锚固元件的头部的压力元件。联接组件配置成从接收部件的底部开口接收骨锚固元件的头部并且保持元件例如可以卡扣到骨锚固元件的头部上从而将其保持在容纳空间中。
背景技术
文献US6,248,105B1公开了一种用于连接纵向杆和椎弓根螺钉的装置。该装置包括套筒、中空圆柱形插入件和弹簧夹头。弹簧夹头具有保持在靠近套筒的底部开口的环形通道中的环形凸缘。弹簧夹头具有设计成接收椎弓根螺钉的头部的腔。当借助于张力螺钉锁定杆时，压力通过杆施加到插入件上，所述插入件借助于相应互补圆锥形接合表面接合弹簧夹头。弹簧夹头由此挤入锁定到椎弓根螺钉的头部上。由于接收在套筒的环形通道中的凸缘，弹簧夹头被保持并且头部保持在套筒中。
文献US6,280,442B1公开了一种多轴骨螺钉组件。该组件包括接收构件，可移动地布置在接收构件的下部开口部分中的冠状构件，和保持构件，所述保持构件限定小于接收在其中的骨锚固器的头部的宽度的开孔。保持构件容纳在接收构件的凹槽中。凹槽围绕下部开口部分延伸。保持构件防止头部从下部开口部分去除。保持构件具有带有间隙的C形，其允许保持构件从压缩状态卡扣到凹槽中。一旦插入凹槽中，保持构件不能进一步膨胀。
文献US8,556,938B1公开了一种具有接收器的多轴骨螺钉组件，所述接收器具有与下部开口协作的下部腔。柄部的上部分膨胀接收器腔中的保持构件以将柄部上部分俘获在接收器中。保持构件或插入件提供接收器中的柄部上部分的摩擦配合。通过柄部上部分和保持构件之间的摩擦接合提供多轴机构的最后锁定。预组装的接收器、保持构件和可选的插入件可以在柄部植入椎骨中之前或之后接合或卡扣到柄部上部分上。
发明内容
本发明的目的是提供一种联接组件，其包括用于从底部开口的引入头部的保持功能，其中组件的可靠性和耐用性以及操作被改善。
本发明的目的由根据权利要求1所述的用于将杆联接到骨锚固元件的联接组件，并且由根据权利要求16所述的包括该联接组件的多轴骨锚固装置实现。有利方面和实施例从从属权利要求变得明显。
根据本发明的一方面，一种联接组件包括接收部件、保持元件和锁定元件。接收部件具有容纳空间，在接收部件的一个端部处具有开口。锚固元件的头部可以通过该开口插入以接收在容纳空间内。保持元件通过设在容纳空间处或中的接合结构邻近开口保持就位。
保持元件径向可膨胀和/或可压缩，即使当由接合结构保持就位时，并且因此当通过开口插入头部时可以卡扣在头部上。为了将头部保持在接收部件的容纳空间中，通过提供锁定元件防止或至少阻碍保持元件的膨胀。由此，根据一个实施例，锁定元件径向地部分地包围保持元件的接合部分以便阻碍其膨胀。在非锁定状态下，保持元件和锁定元件的相应接合部分之间的少量游隙是可能的，只要阻止头部的释放。因此，防止保持元件释放锚固元件的头部。
锁定元件能够在容纳空间中的第一位置(其中它允许保持元件膨胀)和第二位置(其中发生保持元件的上述径向锁定)之间移动。在第二位置，当将最后锁定锚固元件的头部时，朝着底部开口定向并且由除了保持元件以外的元件(例如由杆和/或锁定元件自身)直接施加到头部上的压力将头部压靠在保持元件上。换句话说，头部锁定在杆和保持元件之间，或者锁定元件(作为压力元件)和保持元件之间，或者所有这三个元件之间。
在最后锁定的该状态下，锁定元件仍然阻止保持元件的径向膨胀，同时保持元件借助于接合结构在接收部件的容纳空间中牢固地保持就位。在一个非限制性示例性实施例中，保持保持元件的接合结构是形成于容纳空间中的环形凹槽，同时当锁定元件处于第一位置时允许保持元件的膨胀，其中锚固元件的头部可以插入容纳空间的开口中。
由于保持元件由接收部件的容纳空间中的接合结构以及由锁定元件的径向接合支撑，然而它不参与从杆或另一元件(如压力元件)施加压力，因此它的功能被限制成保持锚固元件的头部。因此，它的可靠性和耐用性被增强。
此外，由于保持元件与上述文献US6,248,105B1中不同不需要完全包含锚固元件的头部，因此特别在沿着接收部件的中心轴线的方向上(当保持就位时看到的)的它的尺寸明显减小使得保持元件可以从与容纳空间的开口相反的顶部方向装载到容纳空间中。因此，部件的原位组装被改善并且将底部开口的宽度进一步缩窄到几乎头部的直径成为可能。因此，进一步增加保持元件的稳定性、可靠性和耐用性，并且可以减小接收部件的尺寸。
附图说明
从结合附图进行的各实施例的描述将更好地理解本发明。在附图中：
图1显示多轴骨锚固装置的第一实施例的透视分解图。
图2显示处于组装状态的图1的骨锚固装置的透视图。
图3显示图1的骨锚固装置的横截面图。
图4A显示沿着图4B中的线AA获得的根据第一实施例的接收部件的横截面图。
图4B显示图4A的接收部件的俯视图。
图5A显示图4A中所示的接收部件的俯视透视图。
图5B显示图4A中所示的接收部件的仰视透视图。
图6A显示根据第一实施例的锁定元件的俯视透视图。
图6B显示图6A的锁定元件的仰视透视图。
图7A显示沿着图7B中的线BB获得的图6A中所示的锁定元件的横截面图。
图7B是图6A的锁定元件的俯视图。
图8A显示根据第一实施例的保持元件的俯视透视图。
图8B显示图8A的保持元件的仰视透视图。
图9A显示沿着图9B中的线DD获得的图8A的保持元件的横截面图。
图9B显示图8A的保持元件的俯视图。
图10A在横截面图中显示根据第一实施例的将保持元件插入接收部件中的第一步骤。
图10B在横截面图中显示根据第一实施例的将保持元件插入接收部件中的第二步骤。
图10C在横截面图中显示根据第一实施例的将保持元件插入接收部件中的第三步骤。
图10D在横截面图中显示根据第一实施例的一种状态，其中保持元件由接收部件的接合结构带入和保持就位。
图11A在透视图中显示根据第一实施例的将锁定元件插入接收部件中的第一步骤。
图11B在透视图中显示根据第一实施例的将锁定元件插入接收部件中的第二步骤。
图11C在透视图中显示根据第一实施例的将锁定元件插入接收部件中的第三步骤。
图12A在横截面图中显示根据第一实施例的联接组件的一种状态，其中锁定元件处于第一位置。
图12B在横截面图中显示根据第一实施例的联接组件的一种状态，其中锚固元件的头部插入联接组件的开口中。
图12C在横截面图中显示根据第一实施例的联接组件的一种状态，其中保持元件由锚固元件的头部膨胀。
图12D在横截面图中显示根据第一实施例的联接组件的一种状态，其中骨锚固元件的头部的插入完成并且头部由保持元件的中空球段形凹陷部分接收，锁定元件仍然处于第一位置。
图13A显示根据第一实施例的锁定保持元件并且同时用摩擦配合预锁定锚固元件的头部的步骤。
图13B显示根据第一实施例的将杆插入装置中的步骤。
图13C显示根据第一实施例的上紧固定元件并且以选定取向最后锁定锚固元件的头部的步骤，部件之间的压力被指示。
图14显示多轴骨锚固装置的第二实施例的透视分解图。
图15显示处于组装状态的图14的骨锚固装置的透视图。
图16显示根据第二实施例的处于组装状态的骨锚固装置的横截面图。
图17显示与第二实施例结合使用的骨锚固元件的透视图。
图18A显示根据第二实施例的图14的锁定元件的俯视透视图。
图18B显示图18A的锁定元件的仰视透视图。
图19A显示沿着图19B中的线EE获得的图18A的锁定元件的横截面图。
图19B显示图18A的锁定元件的俯视图。
图20A在横截面图中显示根据第二实施例的联接组件的一种状态，其中锁定元件处于第一位置。
图20B在横截面图中显示根据第二实施例的联接组件的一种状态，其中骨锚固元件的头部的插入完成并且头部由保持元件的中空球段形凹陷部分接收，锁定元件仍然处于第一位置。
图20C显示根据第二实施例的一种状态，其中保持元件由锁定元件锁定从而将头部保持在容纳空间内。
图20D显示根据第二实施例的上紧固定元件并且以选定取向最后锁定锚固元件的头部的步骤，部件之间的压力被指示。
具体实施方式
参考图1-13C解释联接组件和多轴骨锚固装置的第一实施例。图1-3由此提供组件和装置的概览，而图4A-9B提供更多相关部件的细节。图10A-13C示出根据第一实施例的组件和装置的使用。
如图1中所示，多轴骨锚固装置包括锚固元件1、联接组件4和用于连接杆100和锚固元件1的固定元件9(如固定螺钉)。锚固元件1包括球段形头部3，该球段形头部3具有平坦顶部分32，用于由外部工具(如起子)接合的接合部分31，和球形部分33。锚固元件1还具有柄部2，该柄部2带有骨螺纹21和将柄部连接到头部3的颈部分22。
联接组件4包括接收部件5、保持元件6、锁定元件7和销8。接收部件5为大致圆柱形，可选地具有用于由外部工具接合的平坦侧接合部分。接收部件5具有顶端5a和底端5b和在朝着底端5b的方向上从顶端5a延伸的内腔孔51。在图3-5B中可以更详细地看到，开口55形成于底端5b处，允许将头部3引入容纳空间54中，所述容纳空间在接收部件中从开口55朝着腔孔51延伸。
容纳空间54在该实施例中为圆柱形并且在邻近开口55的其底端处具有用作用于保持元件6的接合结构56的环形延伸凹槽，所述环形延伸凹槽布置成接收下面所述的保持元件6的环形接合部分。腔孔51、容纳空间54和环形接合结构56均关于接收部件5的中心轴线C对称和同轴。
U形凹陷52从接收部件5的顶端5a延伸，限定两个自由腿部58，所述自由腿部在其内侧带有螺纹53。具有用于诸如起子(未显示)的外部工具的接合部分92和外螺纹91的固定元件9被提供，以螺纹连接到接收部件5的螺纹53中从而上紧、固定和锁定插入凹陷52中的杆100以及插入容纳空间54中的头部3。
参考图6A-7B更详细地解释锁定元件7。锁定元件7具有相对于彼此相对布置的两个外圆柱形表面部分71。两个部分71具有大致对应于容纳空间54的内径的、锁定元件7的外径。因此，当锁定元件7提供给容纳空间54时，锁定元件7与容纳空间54的内壁滑动接合，由此沿着中心轴线C可平移活动。此外，锁定元件7的圆周包括两个相对的凹陷外圆柱形表面部分79，具有在横向方向上的锁定元件的减小直径。两个部分79在外圆柱形表面部分71之间分别延伸。凹陷外圆柱形表面部分71的减小直径被选择成小于内腔孔51的内径，特别是小于螺纹53的内径以允许在相比于最后组装状态旋转90度的姿态中从顶端5a引入锁定元件7，参见图11A-C。
锁定元件7还在其顶面上具有布置成接收杆100的杆接收部分75，如图1和2中所示。此外，内同轴腔孔72提供到锁定元件7的内腔72的通路，所述内腔在上部分中包括用于接收部分球形头部3的球段形凹陷74，并且在底部分中包括具有大致圆柱形内壁73a的凹陷73。内壁73a也可以具有圆锥形或其它锥形的形状。凹陷73适合于接收下面将描述的保持元件6的相应圆柱形、圆锥形或锥形等接合部分62(“第二接合部分”)。
锁定元件7的球段形凹陷74尺寸确定成并且适合于头部3的球形部分33，从而允许在下面所述的预锁定或最后锁定状态下根据需要选择锚固元件1的特定多轴取向。为了在该实施例中建立预锁定状态，两个臂76设在锁定元件7的顶部分中，其端部带有接合肩部77，所述接合肩部可以与例如靠近螺纹53的底端设在内腔孔51的壁部分中的相应接合肩部57弹性地接合。臂76的长度和腔孔51的内壁处的接合肩部57的竖直高度位置被选择成使得当肩部57、77彼此卡扣和相互接合时，保持元件6的第二接合部分62至少部分地接收在具有内壁73a的凹陷73中。在这样的状态下，锁定保持元件6并且防止头部3从保持元件6释放，其在本文中表示为预锁定状态。
从图3和13A可以看到，当杆100由锁定元件7的杆接收部分75接收时，由固定元件9将压力进一步施加到杆100将不利地导致压力传递到锁定元件7上，所述锁定元件自身经由其内球段形凹陷将压力传递到锚固元件1的头部3上。因而，第一实施例的锁定元件7用作压力元件。
参考图8A-9B解释保持元件6的细节。保持元件6基本上具有带狭缝63的环形。保持元件6因此显示为敞口环。狭缝63允许保持元件6径向地膨胀和/或压缩。保持元件6包括配置成由设在容纳空间54处的环形接合凹槽或接合结构56接收的(“第一”)大致环形接合部分61，和在该实施例中具有略呈圆锥形的外观、但是也可以为圆柱形或其它锥形的第二接合部分62。第二接合部分62具有多个规则布置的凸缘或突出部65，其由U形狭槽分离以产生冠状布置。本发明不限于本文中所示的具体布置。其它类型的突起或单个圆锥形、圆柱形、圆形或锥形壁也是可能的。第二接合部分62配置成由凹陷73接收，所述凹陷可以具有锁定元件7的圆柱形、圆锥形、锥形或圆形内壁73a。一旦接收在锁定元件7的凹陷73中，当接合部分62抵靠在内壁73a上时防止其进一步膨胀。在该实施例中，当插入接收部件中时，第二接合部分62从第一接合部分61朝着接收部件5的顶端5a延伸。第一和第二接合部分61、62形成为整体、单件。
尽管第二接合部分62的外观可以为圆柱形、圆锥形、锥形或圆形等，特别地在图9A中可以看到，保持元件6的内壁包括中空球段形部分64，其中它的曲率对应于锚固元件1的头部3的球形部分33的曲率。换句话说，球段形部分64布置成接收和保持锚固元件1的头部3。
为了将锚固元件1的头部3保持在保持元件6的锁定状态，保持元件6的内径在当第二接合部分62接收在锁定元件7的凹陷73中时的状态(其也可以是保持元件6的压缩状态)下小于头部3的内径以防止头部从保持元件6释放。
下面参考图10A-13C解释根据第一实施例的联接组件4的组装和使用。
参考图10A-10D解释将保持元件6插入接收部件中。在图10A中可以看到，保持元件6从接收部件5的顶端5a插入腔孔51中。由于保持元件6的外径大于腔孔51、特别是内螺纹53的内径，因此保持元件6以倾斜方式插入并且然后当它到达其在容纳空间54中的预定位置时朝着水平姿态旋转。在图10B和10C中可以看到，一旦保持元件6已到达具有比腔孔51更大的内径的容纳空间54时，保持元件6可以被带到倾斜更小并且相对于中心轴线C更靠近同轴取向的位置。
在保持元件6的无应力、非偏压状态下，环形接合部分61的外径大于容纳空间54的内径，使得保持元件6抵靠在容纳空间54的内壁上。选择保持元件6的较大直径从而当环形接合部分61进入并且卡扣到接收部件5的环形接合凹槽或接合结构56中时允许保持元件6保持在与中心轴线C同轴的位置，如图10D中所示。在所示的该步骤中，保持元件6从无应力状态稍稍压缩直到它卡扣到凹槽中，其后它再次膨胀到无应力状态。接合结构56的凹槽具有比保持元件6的环形接合部分61的外径更大的内径，以提供足够的公差或游隙从而当如下所述插入锚固元件1的头部3时允许保持元件6从无应力状态膨胀。
参考图11A-11C解释将锁定元件7插入接收部件5中。如图11A中所示，锁定元件7从顶端5a引入接收部件5的腔孔51中。由此，突出外圆柱形表面部分71面朝着U形凹陷52，即，锁定元件7相对于其最后安装状态的取向偏移90度。此外，凹陷外圆柱形表面部分79面对螺纹53以允许安全通过腔孔51。
如图11B中所示，当锁定元件7(更具体地，包括表面71、79的其底部或基部)已通过接收部件5的内螺纹53并且到达容纳空间54时，锁定元件7可以通过外圆柱形表面部分71与容纳空间54的内壁部分之间的滑动接合旋转90度。
如图11C中所示，锁定元件7然后旋转90度到达其最后位置，臂76和肩部77朝着具有螺纹53和肩部57的腿部58定向，从而准备接合肩部57、77以建立下面关于图13A解释的预锁定状态。在该状态下，承载肩部77的臂76的突起抵靠在腔孔51的内壁处的相应突起上，其使那些肩部57面向下朝着开口55和底端5b。换句话说，肩部57、77还未被接合。
图12A-12D详解将锚固元件1的头部3插入容纳空间54中的过程。如图12A中所示，在头部3的插入之前将销8插入形成于接收部件5的侧壁中的长形孔59中，使得其末端部分突出到接收部件5的腔孔51中和形成于锁定元件7的臂76中的长形开孔761中。在该状态下，防止锁定元件7意外旋转回到它先前插入的位置(旋转90度)。
接着，如图12B中所示，锚固元件1的头部3引入开口55中，由此表面部分33接触保持元件6的内壁。由于凸缘状环形接合部分61紧紧地接收在接收部件5的接合结构56的接合凹槽中，因此保持元件6保持在与中心轴线C同轴的位置，其中沿着中心轴线C的平移是不可能的，并且保持元件6开始响应在直径上局部地增加的头部的进一步插入(如图12C中的箭头所示)在径向方向上膨胀。接合凹槽56的径向游隙或公差由此与头部3的最大外径和保持元件6的最小内径之间的差值相同甚至更大，即，等于或大于膨胀量。
如图12D中所示，头部3的进一步插入允许保持元件6返回到无应力或至少较少膨胀状态。保持元件6与接收部件5一起借助于其压缩力卡扣到头部3。图12D仍然显示锁定元件7相对于保持元件6的未锁定“第一”位置。然而，由于球形头部3在该状态下现在接收在保持元件6的配合内球段形表面64中，因此在其间生成足够的摩擦量以在组装期间和在最后锁定之前的原位应用期间根据需要保持锚固元件1相对于接收部件5的角取向。因此，获得头部3和保持元件6之间的摩擦配合连接。
参考图13A-13C解释锚固元件1的头部3的预锁定和最后锁定以及保持元件6的锁定的步骤。如图13A中所示，保持元件6的锁定和锚固元件1的头部3的预锁定通过将锁定元件7从第一位置(在图12D中显示)移动到第二位置实现，在所述第二位置中第二接合部分62接收在锁定元件7的凹陷73或腔72中，使得在该实施例中接合部分62从外部径向地被接合并且被阻碍进一步膨胀。如上所述，甚至内壁73a和接合部分62之间的一些游隙将是可接受的，只要防止头部3被释放。保持元件6因此被锁定并且头部3不能在该状态下再从容纳空间54或开口55释放。
在图13B所示的下一步骤中，杆100插入U形凹陷52中并且由锁定元件7的杆接收表面75接收。在该情况下，仅仅当产生试图去除锚固元件1的力时施加由锁定元件7施加到保持元件6的第二接合部分62上的压缩力。
图13A和13B也显示接收部件中的头部3的预锁定状态。与由于锁定元件7朝着开口55和底端5b沿着中心轴线C的滑动运动引起的保持元件6的锁定结合，锁定元件7的臂76向内挠曲并且设在锁定元件7的臂76的末端处的肩部77逐渐弹性地闩锁到在接收部件5的内腔孔51的内壁处提供肩部57的相应凹陷中。在该状态下，参见图13A，防止保持元件6膨胀超出内壁73a，使得头部3不能再从保持元件6释放(“预锁定”)。同时，保持头部3和保持元件6之间的上述摩擦配合连接。
图13C显示接收部件5中的头部3的最后锁定的步骤。固定元件9拧接到接收部件5的螺纹53中，将向下力施加到杆100上。杆100将该压力传递到锁定元件7的杆接收部分75上，所述杆接收部分有利地将压力施加到头部3上，由此将头部3压靠在保持元件6的中空球段形部分64上。保持元件6不能膨胀，原因是它被锁定元件7锁定，并且保持元件6不能朝着开口55和底端5b向下滑动，原因是它的接合部分61接收在接合凹槽56中。所施加的压力的方向如图13C中的箭头所示。
由于保持元件6尺寸确定成并且成形为允许如图10A-10D中所示从顶端5a插入，因此接收部件5的底部开口55可以具有更小的直径，其进一步支撑邻近开口55的接合凹槽56中的保持元件6。这通过经由锁定元件7而不是保持元件6(如上述文献US6,248,105B1中的弹簧夹头所提出的)将压力直接施加到头部3上成为可能。与弹簧夹头相比，保持元件6因此在保持头部3的功能上减小，使得它沿着中心轴线C的尺寸(即，它的高度)可以被选择更小，允许从顶端5a引入，这有利地允许选择用于底部开口55的更小宽度。
关于图14-20D解释本发明的第二实施例。与第一实施例中相似的部件用相同的附图标记标示，并且将不在本文中重复其描述。第二实施例与第一实施例的区别主要在于锁定元件7'和锚固元件1'，并且在某种程度上在于接收部件5'。更具体地，第二实施例不提供预锁定状态，并且锁定元件7'不布置成压力元件。然而，保持元件6的特征和与锁定元件7'的相互作用以及与接合结构的相互作用在两个实施例之间是相同的。
从图14-16显而易见，联接组件4'包括接收部件5'、保持元件6和锁定元件7'。接收部件5'与第一实施例的接收部件5的区别在于不提供腔孔59，其中所述腔孔将允许引入销8以将锁定元件7锁定在预锁定位置。而是，压接(crimp)腔孔591形成于接收部件5'的侧壁中。
第二实施例的锁定元件7'与第一实施例的锁定元件7的区别在于不提供在第一实施例中的、有利于通过锁定元件(压力元件)和头部3之间的摩擦配合的预锁定状态的臂76或肩部77。而是，本实施例的锁定元件7'仅仅用于锁定保持元件6以防止头部3'从接收部件5'释放。然而，小凹陷711形成于锁定元件7'的外圆柱形表面71中，其配置成接收压接腔孔591的端壁处的可变形部分，当该部分使用外部工具(未显示)变形以突出到容纳空间54中时。
如图18A-19B中所示，与第一实施例类似，锁定元件7'具有大致圆柱形状，具有外圆柱形表面部分71和外凹陷圆柱形表面部分79。然而，锁定元件7'不具有内球段形凹陷。而是，锁定元件7'具有允许接近锚固元件1'的接合部分31'的内腔孔72'，和具有内壁73a的凹陷73，与第一实施例中一样，所述凹陷用于接合保持元件6的第二接合部分62以锁定保持元件6的膨胀。凹陷73类似于第一实施例确定尺寸和成形。
使用该结构，第二实施例的锁定元件7'不与锚固元件1的头部3'相互作用，并且从图16可以看到，杆100将压力直接施加到锚固元件1'的头部3'上。
在图17中显示根据第二实施例的锚固元件1'。骨锚固元件1'包括甚至在自由上端处具有球形外表面的球形头部3'。头部整体上为球形。设在自由端处的接合部分31'包括以螺旋状方式从自由上端的中点延伸的翼部。在该实施例中，接合部分包括四个翼部。四个翼部34限定具有臂的十字的外轮廓，每个臂在相同方向上弯曲。借助于此，起子的接合表面相比于普通多边形或其它凹陷被增强。可以传递的负荷更高。用于起子和具有类似形状的相应工具的接合部分在商标下是已知的。由于头部的球形轮廓，头部3'可以延伸通过凹陷73和内腔孔72'使得可以建立杆100和头部3'之间的直接压力传递。
关于图20A-D解释根据第二实施例的联接组件4'和包括该联接组件的多轴骨锚固装置的组装和使用。
如图20A中所示，该图对应于关于第一实施例的图12A中所示的状态，在头部3'的插入之前将锁定元件7'引入接收部件5'的腔孔71中，类似于如图11A-C中所示。由此，杆接收表面75'与接收部件5'的杆接收通道或U形凹陷52对准。保持元件6已经由接收保持元件6的第一接合部分61的接合结构56的凹槽保持就位。
接着，如图20B中所示，该图对应于关于第一实施例的图12D中所示的情况，头部3'已插入接收部件5'的底部开口55中并且由保持元件6的内中空球段形部分64接收。在图20A和20B中，锁定元件7'处于第一未锁定位置。可以通过变形压接腔孔591的端壁的一部分将锁定元件7'保持在该临时位置，所述部分因此从容纳空间54的内壁突出到锁定元件7'的小凹陷711中。
如图20C中所示，该图对应于关于第一实施例的图13A中所示的情况，锁定元件7'在表面71和容纳空间54的内壁之间的滑动接合中朝着开口55和底端5b沿着中心轴线C移动，其中腔73的内壁73a被引导到保持元件6的第二接合部分62上从而锁定它。施加用以移动锁定元件7'的(较小)力可以手动地、由工具或通过已经用小压力插入杆100获得。与第一实施例中一样，当第二接合部分抵靠在锁定元件7'的内壁73a上时锁定元件7'阻碍保持元件6的进一步膨胀。
应当注意由于没有在锁定元件7'中的球段形凹陷，因此内腔孔72'可以成形为使得当头部3'接收在保持元件6的中空球段形凹陷64中时，在锁定元件7'和锚固元件1'的头部3'之间没有或几乎没有接触。
如图20D中所示，该图对应于关于第一实施例的图13C中所示的情况，通过在接收部件5'的顶端5a处附连并且上紧固定元件9实现最后锁定，由此将压力施加到接收在锁定元件7'的杆接收部分75'中的杆100上。杆100将压力传递到球形头部3'上。球形头部3'有利地压靠在保持元件6上，该保持元件6既不膨胀也不释放头部3'，原因是它的第二接合部分62由腔73的内壁73a径向地限制，其也不进一步朝着开口55轴向地移动，原因是它的第一接合部分61接收在接合结构56的环形凹槽中。
第一和第二实施例的骨锚固装置整体上或部分地可以由生物相容材料制造，如生物相容金属或金属合金(例如，钛、不锈钢、镍钛合金，例如镍钛诺)，或生物相容塑料材料，如聚醚醚酮(PEEK)，或生物相容陶瓷材料。特别地，可以预料保持和/或锁定元件由超弹性镍钛合金或β钛制造。
可以预料联接组件和多轴骨锚固装置的进一步修改。
接收部件的其它可能修改可以包括，例如代替U形凹陷垂直于中心轴线，用于杆的凹陷可以倾斜、向一侧开口或呈闭合通道的形式。包括外螺母、外帽、卡口锁定装置等的其它类型的锁定装置也是可能的，如上所述。特别地，包括经由压力元件将压力施加到头部上的第一锁定元件和仅仅将压力施加到杆上以独立地锁定头部和杆的第二锁定元件的两部分锁定装置也可以被使用。在一些实施例中，接触头部的锁定元件的内表面部分(第一实施例)可以不必为球形。内表面部分可以具有适合于将压力施加到头部上的任何其它形状。而且，锁定元件的设计可以是不同的并且不限于第一或第二实施例中所示的具体设计。
代替用于保持压力元件并且用于将压力元件相对于用于接收所述接收部件的杆的通道对准的销，可以使用其它保持机构。
在以上实施例中，容纳空间为大致圆柱形。然而，允许锁定元件(具有相应形状或偏离部)在与未锁定和锁定状态联系的相应的第一和第二位置之间移动的其它形状或偏离圆柱形也是可能的。
在以上实施例中，锁定元件显示为带有臂和肩部以实现预锁定状态或没有臂。然而，两个实施例也可以相应地形成为没有或相反地具有臂，并且具有相应功能。
当锚固元件插入骨(例如，椎骨)中或者处于还未植入的状态时，包括保持和锁定元件(无论其是否具体化为压力元件)的以上或另外实施例的联接组件可以在原位卡扣到锚固元件1、1'的头部3、3'。
Claims (17)
1.一种用于将杆联接到骨锚固元件的联接组件，所述联接组件(4、4')包括：
接收部件(5、5')，所述接收部件具有第一端部(5a)，第二端部(5b)，延伸通过所述第一端部(5a)和所述第二端部(5b)的中心轴线(C)，用于容纳锚固元件(1、1')的头部(3、3')的容纳空间(54)，以及用于接收杆(100)的凹陷(52)，所述容纳空间具有尺寸确定成允许头部(3、3')的插入的、在所述第二端部(5b)处的开口(55)和从所述容纳空间延伸到所述第一端部(5a)的腔孔(51)，
保持元件(6)，所述保持元件配置成至少部分地定位在所述容纳空间(54)中并且径向地可膨胀和/或可压缩从而允许保持通过所述开口(55)插入的头部(3、3')；
其中所述保持元件(6)由设在所述容纳空间(54)处或中的接合结构(56)邻近所述开口(55)保持就位；
锁定元件(7、7')，所述锁定元件配置成至少部分地布置在所述容纳空间(54)中，所述锁定元件(7、7')从第一位置可移动到第二位置，在所述第一位置允许所述保持元件(6)膨胀并且释放插入的头部(3、3')，在所述第二位置阻碍所述保持元件(6)的径向膨胀从而防止释放插入的头部(3、3')；
其中，当所述锁定元件(7、7')处于第二位置时，可以通过将压力直接施加到所述头部(3、3')上而抵靠所述保持元件(6)锁定锚固元件(1、1')的头部(3、3')。
2.根据权利要求1所述的联接组件，其中所述保持元件(6)限定敞开或闭合的环形。
3.根据权利要求1或2所述的联接组件，其中所述保持元件(6)包括一个或多个狭缝(63)以便允许所述保持元件(6)膨胀和/或压缩。
4.根据权利要求1至3之一所述的联接组件，其中所述保持元件(6)包括：
第一接合部分(61)，用于与设在所述接收部件(5、5')的所述容纳空间(54)处或中的所述接合结构(56)接合，从而将所述保持元件(6)保持就位；以及
第二接合部分(62)，用于由当移动到所述第二位置时的所述锁定元件(7、7')接合，从而防止所述保持元件(6)膨胀。
5.根据权利要求4所述的联接组件，其中所述保持元件(6)的所述第一接合部分(62)具有环形或环段形。
6.根据权利要求4到5之一所述的联接组件，其中设在所述容纳空间(54)处或中的所述接合结构(56)是在所述容纳空间(54)的内壁处形成的凹陷。
7.根据权利要求6所述的联接组件，其中所述凹陷具有环形凹槽的形状。
8.根据权利要求4至7之一所述的联接组件，其中所述保持元件(6)的所述第二接合部分具有当所述保持元件(6)在所述容纳空间(54)中保持就位时与所述中心轴线(C)同轴的圆柱形或圆锥形。
9.根据权利要求1至8之一所述的联接组件，其中所述保持元件(6)还包括：配置成在其中接收所述头部(3、3')的中空球段形部分(64)。
10.根据权利要求4至8之一所述的联接组件，其中所述锁定元件(7、7')包括：
至少部分圆柱形外表面(71)，其尺寸确定成当至少在所述第一和第二位置之间接收在容纳空间中时与所述容纳空间(54)的内壁滑动接合；以及
包括凹陷(73)的内腔(72)，所述内腔具有内壁(74)，该内壁(74)配置成接合所述保持元件(6)的第二接合部分(62)，这在所述锁定元件(7、7')处于所述第二位置时防止所述保持元件(6)膨胀。
11.根据权利要求10所述的联接组件，其中所述锁定元件(7)是压力元件，该压力元件布置成接收来自固定元件(9)和/或杆(100)的压力并且朝着所述头部(3)传递该压力以便紧紧锁定所述头部(3)，所述固定元件在所述第一端部(5a)处附连到所述接收部件(5)的所述腔孔(51)，所述杆接收在所述接收部件(5)的所述凹陷(52)中。
12.根据权利要求11所述的联接组件，其中所述锁定元件(7)的所述内腔(72)还包括配置成接收所述头部(3、3')的内部中空球段形凹陷(74)。
13.根据权利要求1至12之一所述的联接组件，其中所述锁定元件(7、7')包括配置成接收杆(100)的杆接收部分(75)。
14.根据权利要求1至12之一所述的联接组件，其中所述锁定元件(7、7')包括第一接合肩部(77)，所述第一接合肩部配置成，当所述锁定元件(7、7')处于所述第二位置时接合设在所述腔孔(51)或容纳空间(54)中的第二接合肩部(57)。
15.根据权利要求1至14之一所述的联接组件，其中所述保持元件(6)和/或所述锁定元件(7、7')配置成从所述第一端部(5a)可插入所述接收部件(5、5')的所述腔孔(51)和容纳空间(54)中。
16.一种多轴骨锚固装置，包括：
骨锚固元件(1、1')，所述骨锚固元件具有用于锚固到骨的柄部(2)，和头部(3、3')，以及
根据权利要求1至15之一所述的联接组件(4、4')。
17.根据权利要求16所述的多轴骨锚固装置，其中
骨锚固原件的头部(3')包括具有用于起子的接合凹陷(31')的球形端面，其中该接合凹陷包括以螺旋状方式从自由的端面的中心点延伸的多个翼部(34)；并且
保持元件(6')和锁定元件(7')成形为使得头部(3')可以部分地延伸通过，以便由插入的杆(100)直接接合。
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