CN111839697A - 用于骨螺钉的螺纹形式 - Google Patents
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Abstract
提供了一种包括头部、颈部和轴部的骨螺钉。所述轴部包括第一端、相对的第二端、螺旋状螺纹形式和柄。所述轴部的所述第一端附接到所述颈部，并且所述螺旋状螺纹形式在所述第一端和所述第二端之间围绕所述柄延伸。所述螺纹形式在邻近所述轴部的所述第一端的螺纹终止表面处终止，其中所述螺纹终止表面突然过渡到所述柄中。
Description
技术领域
本技术一般涉及用于骨螺钉的螺纹形式。
背景技术
在常规骨螺钉上使用的常规螺纹形式通常包括成角度的面以便于螺纹终止。这些成角度的面设置在邻近常规骨螺钉的尾端的螺纹形式上。成角度的面与常规骨螺钉的中心轴线越接近90度°，螺纹形式的更多圈数越可能。然而，以此类方式修改成角度的面存在至少一个显著的折衷。当成角度的面接近中心轴线90°时，越靠近骨螺钉的颈部，成角度的面越薄，并且因为螺纹形式从成角度的面螺旋向下朝向颈部，螺纹形式越薄。因此，需要一种螺纹形式，其限制螺纹形式的部分不利地变薄，同时还用于使螺纹形式的圈数最大化。
发明内容
本公开的技术一般涉及用于结合螺纹终止表面的骨螺钉的螺纹形式。
在一个方面，本公开提供了一种骨螺钉，所述骨螺钉包括尾端、相对的前端以及延伸穿过尾端和前端的中央轴线；头部，所述头部从尾端朝向前端延伸；颈部，所述颈部附接到头部并且从头部朝向前端延伸；以及轴部，所述轴部附接到颈部并且从颈部延伸到前端，所述轴部包括第一端、相对的第二端、螺旋状螺纹形式以及柄，所述第一端附接到颈部，所述第二端与前端并置，并且螺旋状螺纹形式在第一端与第二端之间围绕柄延伸；并且其中螺纹形式在邻近轴部的第一端的螺纹终止表面处终止，其中螺纹终止表面在轴部的小于半圈的范围内突然过渡到柄中。
在另一方面，本公开提供了一种骨螺钉，所述骨螺钉包括尾端、相对的前端、以及延伸穿过尾端和前端的中央轴线；头部，所述头部从尾端朝向前端延伸；颈部，所述颈部附接到头部并且从头部朝向前端延伸；以及轴部，所述轴部附接到颈部并且从颈部延伸到前端，所述轴部包括第一端、相对的第二端、螺旋状螺纹形式以及柄，所述第一端附接到颈部，所述第二端与前端并置，并且螺旋状螺纹形式在第一端与第二端之间围绕柄延伸，螺旋状螺纹围绕柄连续并且在垂直于中心轴线的方向上相对于中心轴线具有可变的高度；其中螺纹形式在邻近轴部的第一端的螺纹终止表面处终止，并且其中螺纹终止表面在轴部的小于半圈的范围内突然过渡到柄中。
在又一方面，本公开提供了一种骨螺钉，所述骨螺钉包括尾端、相对的前端、以及延伸穿过尾端和前端的中央轴线；头部，所述头部从尾端朝向前端延伸；颈部，所述颈部附接到头部并且从头部朝向前端延伸；以及轴部，所述轴部附接到颈部并且从颈部延伸到前端，所述轴部包括第一端、相对的第二端、螺旋状螺纹形式以及柄，所述第一端附接到颈部，所述第二端与前端并置，并且螺旋状螺纹形式在第一端与第二端之间围绕柄延伸，螺旋状螺纹围绕柄连续并且在垂直于中心轴线的方向上相对于中心轴线具有可变的高度；其中螺纹形式在邻近轴部的第一端的螺纹终止表面处终止，其中螺纹终止表面在轴部的小于半圈的范围内突然过渡到柄中，并且其中螺纹形式包括面向头部的面，并且所述面的至少一部分定向成与骨螺钉的中心轴线成大约90°。
在附图和以下说明书中阐述了本公开的一个或多个方面的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开中所描述的技术的其它特征、目的和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出了现有技术的骨螺钉的侧视图；
图2是示出了用于形成图1的现有技术骨螺钉的坯件的侧视图。
图3是示出了在制造骨螺钉的实施例中使用的坯件的侧面透视图；
图4是示出了在制造骨螺钉的实施例中使用的修改的坯件的侧面透视图；
图5是图4的修改的坯件的侧面横截面图；
图6是示出使用图3的坯件和图4的修改的坯件制造的骨的实施例的侧面透视图；
图7是接收在图6的骨螺钉上的接收器的侧视图；
图8是图7的放大的侧视图；以及
图9是相对于患者的椎骨定位的图7的骨螺钉和接收器的顶视平面图。
具体实施方式
在图1中描绘了可以用作颈椎侧块螺钉的现有技术的骨螺钉10。骨螺钉10用于穿透组织，例如骨，并且可以与接收器R(图7-图9)相关联使用。例如，接收器R可以是在美国序列号第15/843,938号中公开的接收器，在本文中引用其全部内容作为参考。
如图1中所描绘，骨螺钉10包括头部12、颈部14、轴部16和中心轴线A1。此外，接收器R被接收在头部12上，并且能够相对于头部12枢转和旋转运动。骨螺钉10包括尾端20和前端22，中心轴线A1延伸穿过尾端20和前端22。头部12从尾端20延伸到颈部14，颈部14从头部12延伸到轴部16，轴部16从颈部14延伸到前端22。头部12包括工具接合凹陷(未展示)，并且轴部16包括螺旋状螺纹26和柄28。螺纹形式26围绕柄28形成，螺纹形式26的一端在邻近颈部14处终止，而另一端在邻近前端22处终止，并且螺纹形式26的轴线对应于骨螺钉10的中心轴线A1。螺纹形式26便于骨螺钉10穿透到组织，例如骨中。
骨螺钉10由图2中所描绘的坯件30形成。坯件30包括头部32、颈部34和主体部分36。头部32对应于头部12、颈部34对应于颈部14、螺纹形式26和柄28由主体部分36制造。
主体部分36包括邻近颈部34的第一端40和对应于骨螺钉10的前端22的第二端42。此外，主体部分36包括第一部分44、第二部分46和第三部分48。第一部分44从颈部34延伸到第二部分46，第二部分46从第一部分44延伸到第三部分48，第三部分48从第二部分46延伸到第二端42。如图2中所描绘，第一部分44总体上是截头圆锥形的，第二部分46是圆柱形的，并且第三部分48是截头圆锥形的。此外，如图2中所描绘，第一部分44平滑地过渡到颈部34中，第一部分44急剧过渡到第二部分46中，第二部分46急剧过渡到第三部分48中，并且第三部分48在第三部分48的端表面50处终止。
螺纹形式26由应用到主体部分36的制造工艺形成，并且螺纹形式26在主体部分36的第一端40和第二端42之间延伸。如图2中所描绘，螺纹形式26围绕柄28是连续的，并且在垂直于中心轴线A1的方向上具有恒定的螺距和可变的大径。常规的螺纹形式，例如螺纹形式26，通常包括成角度的面，例如邻近螺纹形式26的端点的成角度的面52。成角度的面52由第一部分44的总体截头圆锥形的一部分形成。此外，第一部分44、第二部分46和第三部分48的形状也最终影响由主体部分36制造的螺纹形式26的可变大径。在图2中从尾端到前端的方向上，第一部分44包括相对于中心轴线A1递增的直径，第二部分46包括相对于中心轴线A1恒定的直径，第三部分48包括相对于中心轴线A1的递减的大径。
因此，当从相对的方向观察时，即，在图1中从前端到尾端的方向上，相对于中心轴线A1的螺纹形式26的可变大径沿第三部分48递增，沿第二部分46大致恒定，并且沿第一部分44递减。由于第一部分44的形状，螺纹形式26的直径从第二部分46递减，直到其邻近颈部34终止。此外，如图1中所描绘，成角度的面52使螺纹形式26在邻近颈部34处变薄，并且当螺纹形式26通过朝向颈部34螺旋向下过渡到柄28中时，螺纹形式26的变薄从成角度的面52继续。螺纹形式26的变薄可能是不利的，并且当螺纹形式26过渡到邻近颈部34的柄28中时会发生超过一圈。
如图2中所描绘，成角度的面52(由第一部分44的一部分形成)与中心轴线A1成大约67°的角度X。第一部分44的形成成角度的面52的部分与中心轴线A1越接近90°，螺纹形式26的圈数可能越多。然而，存在至少一个显著的折衷，以将第一部分44的形成成角度的面52的部分修改为更靠近中心轴A1的90°。当形成成角度的面52的第一部分44的部分与中心轴线A1接近90°时，成角度的面52随着其向内螺旋并且靠近颈部14而变得越薄，并且螺纹结构26随着其从成角度的面52朝向颈部34向下螺旋而变得越薄。
根据本公开的实施例的骨螺钉在图6-图9中一般由数字60指示。可以将制造工艺应用于坯件62(图3)以形成修改的坯件64(图4和图5)，并且骨螺钉60可由修改的坯件64制造。骨螺钉60可以但不限于用作颈椎侧块螺钉。骨螺钉60的配置和用于形成骨螺钉60的修改的坯件64用于限制与骨螺钉10相关联的螺纹形式26的圈数的不利的较薄的部分。
骨螺钉60可以用于穿透组织，例如骨，并且可以与接收器R(图7-图9)相关联使用。骨螺钉60包括头部72、颈部74、轴部76和中心轴线A2。此外，接收器R被接收在头部72(图7-图9)上，并且能够相对于头部72枢转和旋转运动。骨螺钉60包括尾端80和前端82，中心轴线A2延伸穿过尾端80和前端82。头部72从尾端80延伸到颈部74，颈部74从头部72延伸到轴部76，轴部76从颈部74延伸到前端82。头部72包括工具接合凹陷84，并且轴部76包括螺旋状螺纹形式86和柄88。螺纹形式86围绕柄88形成，螺纹形式86的一端在邻近颈部74处终止，而另一端在邻近前端82处终止，并且螺纹形式86的轴线对应于骨螺钉60的中心轴线A2。螺纹形式86便于骨螺钉60穿透到组织，例如骨中。
与骨螺钉10不同，骨螺钉60限制了与骨螺钉10相关联的螺纹形式26的不利变薄，同时使螺纹形式86的圈数最大化。螺纹形式86沿轴部76突然终止在螺纹终止表面90处，而不是像螺纹部分26那样通过朝向颈部34向下螺旋而过渡到柄28中。
螺纹终止表面90由螺纹形式86的截断部分形成，其限制了螺纹形式86不利的变薄。螺纹终止表面90不遵循由螺纹形式86限定的螺旋，并且螺纹终止表面90可以包括平坦表面和弯曲表面，其限制螺纹形式86不利的变薄。如图6-图8中所描绘，螺纹终止表面90包括可以基本上平坦的第一表面部分92和可以基本上弯曲的第二表面部分94。第一表面部分92包括与螺纹形式86的其它圈的厚度基本上对应的厚度，并且第二表面部分94突然过渡到邻近颈部74的柄88中。与螺纹结构26的成角度的面52不同，螺纹终止表面提供在轴部76的少于半圈的范围内发生的螺纹终止表面90到柄88的突然过渡。由螺纹终止表面90的第二表面部分94提供的突然过渡限制了螺纹形式86的圈数的部分不利地变薄，同时使螺纹结构86的圈数最大化。并且螺纹形式86的圈数的最大化允许螺纹形式86更靠近头部72终止。
如上所讨论，可以将制造工艺应用到坯件62(图3)以形成修改的坯件64(图4和图5)，并且骨螺钉60可由修改的坯件64制造。坯件62包括头部102、颈部104、主体部分106和中心轴线A3。头部102对应于头部72、颈部104对应于颈部74、螺纹形式86和柄88由主体部分106制造。
主体部分106包括邻近颈部104的第一端110和对应于骨螺钉60的前端82的第二端112。此外，主体部分106包括第一部分114和第二部分116。第一部分114从颈部104延伸到第二部分116，第二部分116从第一部分114延伸到第二端112。如图3中所描绘，第一部分114可以是总体上圆柱形的，并且第二部分116可以是总体上截头圆锥形的。此外，如图3中所描绘，第一部分114的端表面120平滑地过渡到颈部104中，第一部分114急剧地过渡到第二部分116中，并且第二部分116在第二部分116的端表面122处终止。端表面120可以相对于中心轴线A3在90°或大约90°处定向，并且端表面120的一部分在形成螺纹形式86之后保留，所述螺纹形式86形成面向头部72的面124(图6)。另外，在端表面120中形成释放切口126，并且在形成螺纹部分86(图6-图8)之后保留释放切口126的一部分，以增加接收器R相对于头部72枢转(图7和图8)的能力。
修改的坯件64可以通过应用到坯件62的制造工艺形成。类似于坯件62，修改的坯件64包括头部102、颈部104、主体部分106和中心轴线A3。为了形成修改的坯件64，可以在制造工艺中去除坯件62的主体部分106的一部分以形成腔体130。例如，可以使用切割和/或研磨工艺来从坯件62去除材料以形成坯件64的腔体130。腔体130包括表面132，螺纹终止表面90的第一表面部分92和第二表面部分94由表面132形成。
螺纹形式86和螺纹终止表面90可以由应用到主体部分106的制造工艺形成，并且螺纹形式86在主体部分106的第一端110和第二端112之间延伸。如图6中所描绘，螺纹形式86围绕柄88是连续的，并且在垂直于中心轴线A2的方向上具有恒定的螺距和可变的大径。
如上所讨论，螺纹形式86在螺纹终止表面90处终止。此外，第一部分114和第二部分116的形状也最终影响由主体部分106制造的螺纹形式86的可变的大径。在图5中从后端到前端的方向上，第一部分114可以包括恒定直径，第二部分116可以包括递减直径。因此，当从图6中的相对的方向观察时，即，在从前端到后端的方向上，螺纹形式86的可变的大径沿第二部分116递增，沿第一部分114总体上恒定，并且在螺纹终止表面90处终止。这样，螺纹形式86包括相对于中心轴线A2邻近主体部分106的第一端110的第一大径、相对于中心轴线A2在主体部分106的第一端110和第二端112之间的第二大径、以及相对于中心轴线A2邻近主体部分106的第二端112的至少一个第三大径。第一大径、第二大径和第三大径是在垂直于并且相对于中心轴线A2的方向上测量的，并且第一大径和第二大径可以基本上彼此相等，第一大径和第二大径可以分别大于至少一个第三大径，并且螺纹终止表面90可以从第一大径向内延伸到柄88。
如上所讨论，由螺纹终止表面90的第二表面部分94提供的突然过渡限制了螺纹形式86的圈数的部分不利地变薄，并且用于使螺纹形式86的圈数最大化。使螺纹形式86的圈数最大化允许在轴部76的长度上有更多的圈数，并且螺纹形式86的配置使螺纹形式26的拉拔力增加大约5％。这样，(骨螺钉70的)轴部76的长度可以短于(骨螺钉10的)轴部16，同时具有相同的拉拔强度。
如图7-图9中所描绘，接收器R可以被接收在头部72和骨螺钉60上，并且如图9中所描绘，骨螺钉60可以被驱动到骨中，例如椎骨V。如图9中所描绘，骨螺钉70用作颈椎侧块螺钉，并且与常规的现有技术的骨螺钉，例如以类似方式使用的骨螺钉10相比，使用螺纹终止表面90的螺纹形式86的圈数的最大化增加了骨螺钉70的拉拔强度。
骨螺钉60和接收器R的多个组合可以类似地沿脊柱定位，并且器械例如手术杆(未展示)可以附接到骨螺钉60和接收器R的组合的一个邻近的接收器R上，以便于校正脊椎异常。接收器R相对于头部72的枢转和旋转运动允许接收器R被调节以适应手术杆的放置。此外，通过使用释放切口126可以增加能够枢转运动的程度。如图7和图8中所描绘，释放切口126允许接收器R枢转到由螺纹形式86占据的空间中，以相应地增加接收器R相对于头部102的能够枢转运动的程度。
应理解，本文中公开的各个方面可以以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应理解，取决于实例，本文中所描述的任何工艺或方法中的某些动作或事件可以不同顺序执行，可以添加、合并或完全忽视(例如，并非所有所描述的动作或事件都是实施所述技术所必需的)。另外，尽管出于清楚的目的，将本公开的某些方面描述为由单个模块或单元来执行，但应理解，本公开的技术可以通过与例如医疗设备相关联的单元或模块的组合来执行。
Claims (20)
1.一种骨螺钉，其包含：
尾端、相对的前端、以及延伸穿过所述尾端和所述前端的中心轴线；
头部，所述头部从所述尾端朝向所述前端延伸；
颈部，所述颈部附接到所述头部并且从所述头部朝向所述前端延伸；以及
轴部，所述轴部附接到所述颈部并且从所述颈部延伸到所述前端，所述轴部包括第一端、相对的第二端、螺旋状螺纹形式以及柄，所述第一端附接到所述颈部，所述第二端与所述前端并置，并且所述螺旋状螺纹形式在所述第一端与所述第二端之间围绕所述柄延伸；
其中所述螺纹形式在邻近所述轴部的所述第一端的螺纹终止表面处终止，并且其中所述螺纹终止表面在所述轴部的小于半圈的范围内突然过渡到所述柄中。
2.根据权利要求1所述的骨螺钉，其中所述螺旋状螺纹包括在垂直于所述中心轴线的方向上的第一大径，所述第一大径邻近所述螺纹终止表面，所述螺纹终止表面从所述第一大径向内延伸到所述柄。
3.根据权利要求2所述的骨螺钉，其中所述螺纹终止表面包括第一表面部分和第二表面部分，所述第一表面部分从所述第一大径延伸到所述第二表面部分，并且所述第二表面部分过渡到所述柄中。
4.根据权利要求3所述的骨螺钉，其中所述第一表面部分包括平坦表面部分，并且所述第二表面部分包括弯曲表面部分。
5.根据权利要求2所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括面向所述头部的面，并且所述面包括邻近所述螺纹终止表面的释放切口。
6.根据权利要求2所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括面向所述头部的面，并且所述面的至少一部分定向成与所述骨螺钉的所述中心轴线成大约90°。
7.根据权利要求2所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括在垂直于所述中心轴线的方向上的第二大径，所述第二大径定位在所述轴部的所述第一端和所述第二端之间，并且所述第一大径基本上等于所述第二大径。
8.根据权利要求6所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括在垂直于所述中心轴线的方向上的第三大径，所述第三大径定位成邻近所述轴部的所述第二端，所述第一大径和所述第二大径各自大于所述第三大径。
9.根据权利要求1所述的骨螺钉，其中所述头部包括工具接合凹陷，并且所述骨螺钉能够经由所述工具接合凹陷经由施加到凹陷上的旋转力插入骨中。
10.一种骨螺钉，其包含：
尾端、相对的前端、以及延伸穿过所述尾端和所述前端的中心轴线；
头部，所述头部从所述尾端朝向所述前端延伸；
颈部，所述颈部附接到所述头部并且从所述头部朝向所述前端延伸；以及
轴部，所述轴部附接到所述颈部并且从所述颈部延伸到所述前端，所述轴部包括第一端、相对的第二端、螺旋状螺纹形式以及柄，所述第一端附接到所述颈部，所述第二端与所述前端并置，并且所述螺旋状螺纹形式在所述第一端与所述第二端之间围绕所述柄延伸，所述螺旋状螺纹围绕所述柄连续并且在垂直于所述中心轴线的方向上相对于所述中心轴线具有可变的高度；
其中所述螺纹形式在邻近所述轴部的所述第一端的螺纹终止表面处终止，并且其中所述螺纹终止表面在所述轴部的小于半圈的范围内突然过渡到所述柄中。
11.根据权利要求10所述的骨螺钉，其中所述螺旋状螺纹包括在垂直于所述中心轴线的方向上的第一大径，所述第一大径邻近所述螺纹终止表面，所述螺纹终止表面从所述第一大径向内延伸到所述柄。
12.根据权利要求11所述的骨螺钉，其中所述螺纹终止表面包括第一表面部分和第二表面部分，所述第一表面部分从所述第一大径延伸到所述第二表面部分，并且所述第二表面部分过渡到所述柄中。
13.根据权利要求12所述的骨螺钉，其中所述第一表面部分包括平坦表面部分，并且所述第二表面部分包括弯曲表面部分。
14.根据权利要求11所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括面向所述头部的面，并且所述面包括邻近所述螺纹终止表面的释放切口。
15.根据权利要求11所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括面向所述头部的面，并且所述面的至少一部分定向成与所述骨螺钉的所述中心轴线成大约90°。
16.根据权利要求11所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括在垂直于所述中心轴线的方向上相对于所述中心轴线的第二大径，所述第二大径定位在所述轴部的所述第一端和所述第二端之间，并且所述第一大径基本上等于所述第二大径。
17.根据权利要求15所述的骨螺钉，其中所述螺纹形式包括在垂直于所述中心轴线的方向上相对于所述中心轴线的第三大径，所述第三大径定位成邻近所述轴部的所述第二端，所述第一大径和所述第二大径各自大于所述第三大径。
18.根据权利要求10所述的骨螺钉，其中所述头部包括工具接合凹陷，并且所述骨螺钉能够经由所述工具接合凹陷经由施加到凹陷上的旋转力插入骨中。
19.一种骨螺钉，其包含：
尾端、相对的前端、以及延伸穿过所述尾端和所述前端的中心轴线；
头部，所述头部从所述尾端朝向所述前端延伸；
颈部，所述颈部附接到所述头部并且从所述头部朝向所述前端延伸；以及
轴部，所述轴部附接到所述颈部并且从所述颈部延伸到所述前端，所述轴部包括第一端、相对的第二端、螺旋状螺纹形式以及柄，所述第一端附接到所述颈部，所述第二端与所述前端并置，并且所述螺旋状螺纹形式在所述第一端与所述第二端之间围绕所述柄延伸，所述螺旋状螺纹围绕所述柄连续并且在垂直于所述中心轴线的方向上相对于所述中心轴线具有可变的高度；
其中所述螺纹形式在邻近所述轴部的所述第一端的螺纹终止表面处终止，其中所述螺纹终止表面在所述轴部的小于半圈的范围内突然过渡到所述柄中，并且其中所述螺纹形式包括面向所述头部的面并且所述面的至少一部分定向成与所述骨螺钉的所述中心轴线成大约90°。
20.根据权利要求19所述的骨螺钉，其中所述螺纹终止表面包括基本上平坦的第一表面部分和基本上弯曲的第二表面部分，所述第一表面部分从第一大径延伸到所述第二表面部分，并且所述第二表面部分过渡到所述柄、所述第一表面部分和所述第二表面部分。
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