CN112438789A - 骨锚固装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种骨锚固装置，其包含：锚固元件(1)，所述锚固元件具有用于锚固于骨中的柄部(2)以及头部(3)；接收部件(5，500)，所述接收部件被构造成以可枢转的方式接收所述锚固元件的头部，以使得所述柄部可以相对于所述接收部件呈现多个角度位置，所述接收部件具有限定中心轴线(C)的通道(51，510)；压力构件(6，600，6000)，所述压力构件布置于所述通道中并且被构造成将压力施加至所述头部上以用于将所述头部锁定于所述接收部件中；以及插入构件(7，7’，7”，700)，所述插入构件至少部分地布置于所述压力构件中并且能够相对于所述压力构件运动以便将可调节的压力施加至所述头部上。
Description
技术领域
本发明涉及一种多轴型骨锚固装置，所述多轴型骨锚固装置允许在杆未被插入的情况下临时地夹紧和/或锁定柄部的角度位置。所述骨锚固装置可特别地适用于脊柱外科手术中。
背景技术
允许在最终锁定之前暂时地夹紧锚固螺钉的头部的椎弓根螺钉在现有技术中为已知的。由于在某些情况下需要以若干步骤校正骨锚固装置的接收部件的相对于锚固螺钉的位置，因此期望的是在脊柱杆未被接收于接收器中的情况下执行这样的校正步骤。
在US 5,443,467中，描述一种呈多轴骨螺钉的形式的骨锚固装置，所述骨锚固装置包括螺钉构件，所述螺钉构件的头部可枢转地接收于接收器构件中。设置头部锁定螺母，所述头部锁定螺母可以被朝向头部旋拧至所述接收器构件中。一旦调节所述接收器构件的位置以用于接收将要与骨螺钉连接的杆，就将所述头部锁定螺母拧紧至一定程度，以使得所述螺钉构件刚性地连接至所述接收器构件。然后，将所述杆插入至所述接收器构件的U形凹槽中，并且通过插入并拧紧杆锁定螺母而将所述杆的位置锁定。
US 9,839,446 B2描述一种用于将杆联接至骨锚固元件的联接装置。所述联接装置包含接收部件，所述接收部件限定用于容置所述骨锚固元件的头部的容置空间。此外，所述联接装置包含：压力元件，所述压力元件具有柔性部分以夹紧插入于其中的头部；以及夹紧元件，所述夹紧元件被构造成将压缩力施加至所述压力元件上以增加所述压力元件与所述头部之间的摩擦力。可以在杆被插入之前调节施加至所述头部上的压缩力。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的或替代的骨锚固装置，所述骨锚固装置允许调节所述接收部件相对于所述骨锚固元件的柄部的位置，并且允许在杆未被插入至所述接收部件中的情况下临时地保持这样的经过调节的位置。
通过根据权利要求1的骨锚固装置来实现所述目的。在从属权利要求中给出进一步的拓展方案。
通过将可以独立于压力构件致动的插入构件集成于压力构件中，可以在杆未被插入至所述接收部件中时暂时地或临时地锁定所述柄部相对于所述接收部件的角度位置。此外，可以释放该暂时的锁定，以允许进一步的位置校正。
通过改变所述插入构件的轴向位置可以调节所述暂时的锁定的强度，以产生至所述骨锚固元件的头部上的可调节的压力。因此，所述插入构件可以将这样的力施加至所述头部上：使得所述头部通过摩擦被保持于角度位置中并且可以通过克服摩擦力而枢转。当所述插入构件所施加的力增大时，所述头部可以被临时地锁定。
借助于直接地作用或经由所述杆作用至所述压力构件上的单独的锁定构件，与临时的锁定相比，可以用增大的锁定力最终锁定所述骨锚固装置。
所述多轴骨锚固装置可以为顶部装载型，其中所述骨锚固元件通过所述接收部件的顶端部插入。或者，所述多轴骨锚固装置可以为底部装载型，其中所述骨锚固元件被从所述接收部件的底端部插入至所述接收部件中。
根据另一个实施例，所述插入构件的头部接触表面部分可以具有这样的形状，所述形状以形状配合方式与所述头部配合，以使得所述骨锚固元件可以相对于所述接收部件呈现单个角度位置，例如零角度位置。因此，可以提供单轴骨锚固装置。
根据又一个实施例，所述插入构件的头部接触表面部分可以具有这样的形状，所述形状与所述骨锚固元件的头部配合，以使得所述骨锚固元件通过所述插入构件施加至所述头部上的压缩力而保持于单个角度位置中、例如零角度位置中，以提供单轴骨锚固装置。
在又一个实施例中，所述插入构件具有头部接触表面，所述头部接触表面与所述头部配合，以使得可以指示和/或验证所述骨锚固元件相对于所述接收部件的特定的角度位置。当达到或离开所述特定的角度位置时，可以给予使用者反馈。这在其中需要所述柄部的大角度的情况下可能特别地有用。
根据又一个实施例，多轴骨锚固装置和至少两个插入构件的套件包括接收部件和骨锚固元件以及压力构件和能够可互换地连接至所述压力构件的至少两个插入构件。所述插入构件中的一个可以被构造成与所述骨锚固元件的头部配合以容许所述头部的枢转。所述插入构件中的另一个可以被构造成与所述头部配合以提供单轴骨锚固装置。因此，通过提供具有可以与一个压力构件组合的各种插入构件的模块化系统，可以增加外科医生可容易地获得的资源。
通常，多轴骨锚固装置大大地拓宽应用范围，因为它提供各种可调节的锁定功能。
附图说明
通过借助于附图对实施例的详细描述，进一步的特征和优点将变得显而易见。在图中：
图1：示出根据第一实施例的骨锚固装置与杆和锁定构件的立体分解图。
图2：示出图1的处于组装状态中的骨锚固装置与杆和锁定构件的立体图。
图3：示出图1和图2的骨锚固装置的横截面图，其中在穿过所述接收部件的中心且垂直于所插入的杆延伸的平面中取得所述横截面。
图4：示出图1至图3的骨锚固装置的接收部件的从顶部观察的立体图。
图5：示出图4的接收部件的从底部观察的立体图。
图6：示出图4和图5的接收部件的俯视图。
图7：示出接收部件的沿着图6中的线A-A的截面图。
图8：示出根据图1至图3的第一实施例的骨锚固装置的压力构件的从顶部观察的立体图。
图9：示出图8的压力构件的从底部观察的立体图。
图10：示出图8和图9的压力构件的俯视图。
图11：示出压力构件的沿着图10中的线B-B的截面图。
图12：示出至少部分地设置于图1至图11的压力构件中的插入构件的从顶部观察的立体图。
图13：示出图12的插入构件的从底部观察的立体图。
图14：示出图12和图13的插入构件的俯视图。
图15：示出插入构件的沿着图14中的线D-D的横截面图。
图16a和图16b：示出插入构件的修改方案的横截面图。
图17a至图17e：示出根据第一实施例的骨锚固装置的组装步骤以及其使用步骤。
图18a：示出第一实施例的骨锚固装置的截面图，所述股锚固装置处于其中所述接收部件能够相对于所述骨锚固元件的柄部自由枢转的构造中。
图18b：示出图18a的放大部分。
图19a：示出根据第一实施例的骨锚固装置的截面图，其中所述骨锚固装置处于其中所述插入构件将压力施加至所述头部上的构造中。
图19b：示出图19a的细节的放大图。
图20：示出第二实施例的多轴骨锚固装置的压力构件的从顶部观察的立体图。
图21：示出图20的压力构件的从底部观察的立体图。
图22：示出图20和图21的压力构件的俯视图。
图23：示出压力构件的沿着图22中的线E-E的横截面图。
图24：示出第二实施例的多轴骨锚固装置的插入构件的从顶部观察的立体图。
图25：示出图24的插入构件的从底部观察的立体图。
图26：示出图24和图25的插入构件的俯视图。
图27：示出插入构件的沿着图26中的线F-F的横截面图。
图28a至图28c示出使用根据第二实施例的多轴骨锚固装置来指示预定的柄部位置的步骤的横截面图。
图29a至图29c：示出将根据第二实施例的多轴骨锚固装置用作单轴骨锚固装置的步骤的横截面图。
图30a至图30b：示出使用根据第二实施例的多轴骨锚固装置来临时地锁定所述柄部的角度位置的步骤的横截面图。
图31：示出根据第三实施例的多轴骨锚固装置与杆和锁定构件的立体分解图。
图32：示出图31的处于组装状态中的多轴骨锚固装置与杆和锁定构件的立体图。
图33：示出图31和图32的多轴骨锚固装置的横截面图，在穿过所述接收部件的中心且垂直于所插入的杆延伸的平面中取得所述横截面。
图34：示出根据第三实施例的多轴骨锚固装置的接收部件的从顶部观察的立体图。
图35：示出图34的接收部件的从底部观察的立体图。
图36：示出图34和图35的接收部件的俯视图。
图37：示出接收部件的沿着图36的线G-G的横截面图。
图38：示出根据第三实施例的多轴骨锚固装置的压力构件的从顶部观察的立体图。
图39：示出图38的压力构件的从底部观察的立体图。
图40：示出图38和图39的压力构件的俯视图。
图41：示出压力构件的沿着图40中的线H-H的横截面图。
图42a和图42b：示出使用根据第三实施例的多轴骨锚固装置的步骤。
具体实施例
根据第一实施例的多轴骨锚固装置(其大体上在图1至图3中示出)包含呈螺钉构件的形式的骨锚固元件1，所述骨锚固元件具有头部3和至少部分地带螺纹的柄部2。头部3具有球形的外表面部分。更详细地，在所述实施例中，头部3被成形为具有大致平坦的端部表面3a的球形截体，在所述头部中可以设置有用于与工具接合的凹槽4。骨锚固装置进一步包含用于将骨锚固元件1连接至杆100的接收部件5。在接收部件5中，可以插入压力构件6，所述压力构件被构造成将压力施加至头部3上。插入构件7被至少部分地在压力构件6中布置在面向头部3的一侧处。插入构件7被构造成与头部3接触，以便直接地将压力施加至头部3上。为了将杆100固定于接收部件5中并且为了将压力施加至头部3上以便最终锁定头部3，可以额外地设置呈例如固定螺钉的形式的锁定构件8，所述锁定构件与接收部件5配合。锁定构件8可以具有工具接合凹槽8a。
如在图3至图7中特别地示出的，接收部件5为大致圆柱形的，并且具有第一端部或顶端部5a、第二端部或底端部5b以及从顶端部5a朝向底端部5b延伸的通道51，所述通道限定纵向中心轴线C。在底端部5b处，形成用于容置头部3的座部分52。座部分52被构造成允许头部3在其中类似于球窝接头那样进行枢转。所述座部分可以是与头部3的球形形状对应的球形形状，或者可以具有容许头部枢转的任何其它形状，比如圆锥形形状。座部分52进一步与通道51连通并且具有开口52b，骨锚固元件1的柄部2可以延伸穿过所述开口。开口52b的内径小于头部的最大直径，这使得骨锚固元件1仅可被从顶端部5a插入至接收部件5中。因此，第一实施例示出顶部装载式多轴骨锚固装置。通道51具有中心段51a，所述中心段的内部宽度大于头部的最大外径，以便为压力构件6和插入构件7提供空间。进一步，通道51在渐缩部分51b中朝向底座缩窄。在中心段51a上方，可以存在具有增大直径的略微较宽的段51c。
大致U形的凹槽53从顶端部5a延伸至距该顶端部一定距离。大致U形的凹槽53将接收部件5的上部部分分成两个自由的支腿54，并且形成用于接收杆100的通道。邻近于顶端部5a在接收部件5处设置有用于与锁定构件8配合的内螺纹55，例如方螺纹。在所述内螺纹的端部处，可以存在底切部55b。在支腿54的沿周向方向观察的中心中，通孔56延伸穿过支腿的壁，所述通孔具有可以垂直于中心轴线C的纵向轴线。通孔56用于接收销57，所述销在安装状态中延伸至通道51中，以便形成如下文更详细描述的抵接件。通孔56可以位于内螺纹55下方以及U形凹槽53的底部上方。
可选地，可以在接收部件5中、在支腿54的任一侧上形成切口58，这可以有助于减小尺寸。最后，可选地，工具接合部分59(比如设置于支腿54的外壁处的周向槽)容许接收部件5与工具接合。
接下来，将参考图1至图3以及图8至11来描述压力构件6。压力构件6可以为具有大致圆柱形外部形状的独立的整体式部件，其具有第一端部或顶端部6a以及相对的第二端部或底端部6b。同轴通道60从顶端部6a延伸至底端部6b，所述同轴通道可以在邻近于顶端部6a的第一段中形成为不带螺纹的孔。压力构件6以底端部6b面向头部3的方式安装于接收部件5中。形成凹槽61，所述凹槽61从顶端部6a朝向底端部6b延伸一定距离并且具有垂直于压力构件6的圆柱轴线C的纵向轴线L，所述圆柱轴线在安装状态中与接收部件5的中心轴线C重合。凹槽61具有大致V形的轮廓。这允许在其中接收不同直径的杆100。
大致V形的凹槽61的侧边缘61a和底部62可以为圆弧形的。而且，直立的支腿64由大体V形的凹槽61形成，并且可选地可以设置侧向切口63，以使得支腿64沿周向方向具有减小的宽度。支腿64可以具有这样的高度，或者换句话说，大体V形的凹槽61具有这样的深度：该深度使得对于可以被安全地接收于大体V形的凹槽61中的任何杆直径，压力构件的顶端部6a均处于所插入的杆100的表面的最高点下方。在每个支腿64的沿周向方向的中心处，设置横向通孔65，所述横向通孔垂直于纵向轴线L并且垂直于压力构件6的圆柱轴线C延伸通过支腿64。通孔65具有这样的宽度，以使得它们可以接收销57。在平行于圆柱轴线C的轴向方向上，通孔65的宽度大于销57的直径，以使得销能够沿轴向方向在通孔65中在一定程度上运动。因此，每个通孔的沿平行于压力构件6的轴线C的轴向方向的下端部65a形成用于销57的第一抵接部并且每个通孔65的顶端部65b形成用于销57的第二抵接部。
大约在V形凹槽的底部62与底端部6b之间，通道60包括内螺纹段66，所述内螺纹段被构造成容纳并且接合插入构件7。螺纹形成前进结构以允许插入构件7的可调节的前进。内螺纹段66的内径可以等于或小于通道60的上部部分的内径，以使得插入构件可以在它被完全地旋拧至压力构件6中(例如，在图17b、图18a、图18b中所示)时延伸至通道60的上部部分中。邻近于底端部6b，在压力构件6中形成圆柱形凹槽67，所述圆柱形凹槽的内径大于内螺纹段66的内径，以使得形成用于插入构件7的一部分的抵接肩部67a。如在图3中最好地看到的那样，压力构件6的外径使得其仅略微小于通道51的内径。通过这一点，压力构件6可以在接收部件5的通道51中滑动或轴向地移动。如在图3中所看到的，压力构件的沿着圆柱轴线C的轴向长度使得当压力构件6被安装至接收部件5并且在通孔65中接收销57时，插入构件7可以前进以便接触头部3并且可以缩回以便与头部3脱离接触。
将参考图1至图3和图12至图15更详细地解释说明插入构件7。插入构件7大致上为固定螺钉状构件，并且具有第一端部或顶端部7a和第二端部或底端部7b。当插入构件7与压力构件6组装在一起时，插入构件的顶端部7a面向压力构件6的顶端部6a。在底端部7b处，形成周向地延伸的径向凸起71，所述径向凸起在组装状态中配合至压力构件6的圆柱形凹槽67中。由此，其上抵接有凸起71的上表面的肩部67a在压力构件6中形成用于插入构件7的止动件。这防止插入构件通过压力构件6的顶端部6a丢失。插入构件7的在径向凸起71上方的外表面为带螺纹的。此外，在底端部7b上形成与头部3的球形外表面部分的形状相匹配的球形凹槽72。球形凹槽72具有这样的尺寸：该尺寸使得所述球形凹槽被构造成在压力构件6和插入构件7处于它们的在接收部件5中的最低位置上时覆盖头部3的球形外表面部分的至少一部分。最后，工具接合凹槽73设置于顶端部7a处。工具接合凹槽73沿轴向方向完全地延伸穿过插入构件7。因此，当头部以大角度枢转时，头部3的一部分可以在其中延伸。工具接合凹槽73可以具有适于与工具接合的任何形状，比如多边形形状或梅花形或星形形状。
现在转向图16a和图16b，示出了插入构件7’的修改方案，所述修改方案使插入构件7’和头部3进入形状配合连接。在图16a中，球形凹槽72延续至平坦的覆盖部分74中，所述平坦的覆盖部分提供边缘74a，以使得平坦的覆盖部分74和球形凹槽72以形状配合方式与头部3的端部表面3a和球形表面部分配合。因此，插入构件7’被构造成与头部3配合，以使得柄部2相对于插入构件7’的螺纹轴线呈现零角度，所述螺纹轴线与接收部件5的中心轴线C重合。
在图16b中，示出另外的修改的插入构件7”，除了平坦的覆盖部分74之外，所述插入构件7”还具有从所述平坦的覆盖部分延伸的一个或多个环形凸起74b，所述一个或多个环形凸起可以与头部3的对应的槽(未示出)相配合以加强形状配合连接。
骨锚固装置的部件和部分可以由任何材料制成，然而，优选地由钛或不锈钢制成，或者由任何生物相容性金属或金属合金或塑料材料制成。作为生物相容性合金，可以使用镍钛合金，例如镍钛诺。其它材料可以为镁或镁合金。用于使用的生物相容性塑料材料可以为例如聚醚醚酮(PEEK)或聚左旋乳酸(PLLA)。部件可以由彼此相同或不同的材料制成。
图17a至图17e示出了组装和使用根据第一实施例的多轴骨锚固装置的步骤。在图17a中，从接收部件5的顶端部5a插入骨锚固元件1，以使得柄部2延伸穿过下部开口52b并且使得头部3搁置在座52处。在图17b中，带有插入构件7的预组装的压力构件从顶端部5a安装至接收部件5中。插入构件7利用径向凸起71来抵接至压力构件6中的边缘67a(更详细地参见图18a和图18b)。插入构件7的顶端部7a延伸至压力构件6的通道60的上部部分中。在图17c中，销57穿过接收部件5的通孔56而到达压力构件6的通孔65中，以使得将压力构件6的V形凹槽61与接收部件5的U形凹槽53对准。由此，压力构件6被可旋转地固定。在图17d中，已经通过使工具与工具接合凹槽73(未示出)相接合而向下旋拧插入构件。结果，头部3的球形外表面部分与插入构件7的球形凹槽72的内壁接触。在图17e中，使接收部件5与压力构件6和插入构件7的组件相对于头部3枢转，以使得头部3在一侧更深地进入至插入构件7的球形凹槽72中。
在临床使用中，将至少两个骨锚固装置锚固至骨部分或椎骨中。例如，将柄部插入至准备好的芯孔中。然后，将接收部件5对准以具有用于插入杆100的正确的或期望的取向。
图18a至图19b更详细地示出插入构件7的功能。在图18a和图18b中，销57接合通孔65的上端部65b并且插入构件7被完全地旋拧至压力构件6中。在这种构造中，柄部2和头部3可在座52中自由地枢转。在图19a和图19b中，朝向头部3向下旋拧插入构件7。这可以通过使工具通过压力构件6中的通道60所提供的进入开口而与工具接合凹槽73接合来实现。插入构件7的球形凹槽72的内表面一接触头部3，就生成反作用力，所述反作用力使压力构件6朝向接收部件5的顶端部5a略微运动，直至通孔65的下端部65a分别抵靠销57。所述销自身产生反作用力，所述反作用力作用返回至插入构件和头部上。通过这种方式，取决于插入构件7被朝向头部3拧紧多少，插入构件7可以将可调节的压力施加至头部3上。因此，可以实现对头部3的摩擦配合保持，这意味着头部3通过摩擦力被保持于可调节的角度位置中。可以通过例如手动地使接收部件5相对于头部运动以克服摩擦力而改变所述位置。一旦插入构件7被完全地拧紧在头部3上，摩擦力就具有这样的强度：该强度使得可以实现将头部3临时地锁定于期望的角度位置中。
可以通过将插入构件7返回旋拧至压力构件6中而释放对头部3的摩擦配合保持或对头部3的临时锁定。可以在杆未被接收于接收部件和压力元件中的情况下(换句话说，当杆接收凹槽未被阻塞时)生成对头部的摩擦配合保持和/或临时的锁定以及对头部的释放。可以多次执行生成摩擦配合和/或临时的锁定的步骤。因此，可以容易地执行多个调节步骤。
可以提供一种模块化系统，所述模块化系统包括接收部件、压力构件以及至少两个插入构件，其中一个插入构件容许如上所述的头部的枢转，而另一个插入构件被构造成在插入构件接合头部时锁定柄部的零角度位置。
最后，可以插入杆100，并且可以插入且拧紧锁定构件8直至其将这样的压力施加至杆100上，所述杆继而将压力施加至压力构件6上，以使得头部3最终被锁定于接收部件5中。通过经由锁定构件进行的最终锁定，可以实现增大的锁定力，所述增大的锁定力可以适合于装置的永久锁定。
将另外参考图20至图30b来描述骨锚固装置的第二实施例。第二实施例的骨锚固装置与第一实施例的骨锚固装置的不同之处在于压力构件和插入构件的设计。与第一实施例的部分相同或高度相似的部分用相同的附图标记表示，并且将不再重复其描述。第二实施例的压力构件600包括直立的支腿640，所述支腿与第一实施例相比略微较长。在顶端部6a处，每个支腿640包括周向且径向地向外延伸的凸起641。所述凸起可以延周向方向延伸直至距每个支腿640的侧边缘一定距离。凸起641具有倾斜的上表面641a，所述倾斜的上表面被构造成抵靠呈接收部件5的底切部55b的上边缘55a的形式的抵接件55a(图28a至图30b)。由于它们的形状和尺寸，支腿640为略微柔性的，以使得它们可以径向向内弯曲并且可以快速返回至它们的笔直位置。接收部件中的通道的加宽部分51c为支腿提供额外的空间。通孔650沿平行于圆柱轴线C的轴向方向为细长的，以提供用于使压力构件600在接收部件5中移动的略微增加的轴向自由度。如可以在图28a中最好地看到的那样，支腿640具有这样的长度：该长度使得所述支腿在压力构件600与组装的插入构件700处于接收部件5中并且销57抵靠通孔650的上端部65b时接触底切部55b的上边缘55a。径向凸起641可以延伸至底切部55b中。在该位置中，头部3可自由地枢转。
压力构件600在第二端部6b处进一步包括圆锥形凹槽670，所述圆锥形凹槽朝向第二端部6b变宽。通道600的螺纹段660的内径等于或优选地小于头部3的平坦的端部表面3a的直径。因此，通道的螺纹段660的尺寸以及变宽的凹槽670的尺寸使得头部3可以进入变宽的凹槽670中但是不会进入螺纹段660中。
现在转向图24至图27，插入构件700为固定螺钉，其构造成被旋拧至压力构件600的螺纹段660中。所述插入构件的轴向长度大致上对应于压力构件600的螺纹段660的轴向长度。球形凹槽720在下端部处具有这样的尺寸，使得所述球形凹槽在头部3进入凹槽720中时配合至头部3上。由于较小的外径，插入构件700的底端部7b构造成在插入构件700在零角度位置中与头部3接触时被搁置于头部3的平坦的端部表面3a上。
图28a至图28c示出第二实施例的多轴骨锚固装置的柄部位置指示功能。在图28a中，将带有插入构件700的预组装的压力构件600插入至接收部件5中，其中头部3搁置于座52中。压力构件600通过通孔650的上端部65b而搁置于销57上。插入构件700被完全插入至压力构件600中。尺寸使得插入构件700至少处于这样的轴向高度位置处，使得如果围绕头部3的球形外表面部分绘制一圆，则球形凹槽720与头部3的外部虚拟轮廓相匹配。在这种构造中，头部3在座52中自由地枢转并且可以在枢转期间进入凹槽720。因此，柄部2可以呈现各种角度位置。凸起640的倾斜的上表面641触碰底切部55b的上边缘55a。
图28b示出一种构造，其中当柄部2相对于中心轴线C处于零角度位置时，插入构件700被向下旋拧直至其抵靠头部3的端部表面3a。在该位置中，头部3被略微地夹紧于零角度位置中。通过将头部略微地夹紧于零角度位置中，生成零角度位置的指示。
图28c示出使接收部件5相对于骨锚固元件1枢转的步骤。当头部3枢转时，带有插入构件700的压力构件600被略微地向上推动以便让位，这使得头部3可以进入球形凹槽720。支腿640通过凸起641的倾斜的上表面641a而抵靠边缘55a并且被向内弹性地按压。通过弹性的支腿640所施加的反作用力，压力构件600被略微地向下按压以便将摩擦力施加至头部3上。因此，头部3被摩擦地夹紧于插入构件700与座52之间。当头部进入球形凹槽720时，可以产生触觉反馈，所述触觉反馈指示柄部2已经离开零角度位置。当头部3借助于弹性的支腿640而被夹紧时，可以多次实现零角度位置与其它角度位置之间的以及返回至零角度位置的改变，每次都产生触觉反馈以指示柄部是否处于零位置中。
现在将参考图29a至图29c解释将根据第二实施例的多轴骨锚固装置用作单轴骨锚固装置的功能。在图29a中，骨锚固元件1自由地枢转。在图29b中，当头部3处于零角度位置中时，将插入构件700朝向头部3向下旋拧，直至插入构件700的下端部7b接触头部3的端部表面3a。如图29c中所示，向头部3拧紧插入构件700使得压力构件600向上运动直至其抵靠销57。一旦插入构件700已经被拧紧，骨锚固元件1就被锁定于柄部2的相对于接收部件的零角度位置中(通过箭头示出)。因此，骨锚固装置如单轴骨锚固装置那样起作用。
参考图30a和图30b，示出第二实施例的多轴骨锚固装置的临时锁定功能。在图30a的构造中，使骨锚固元件1枢转。由此，压力构件被略微地向上推动直至柔性臂640由于通过边缘55a作用至凸起641的倾斜的表面641a上的增大的压力而被向内按压(通过箭头示出)。通过插入构件700所施加的摩擦力将头部3保持于枢转位置中。在图30b中所示的构造中，通过进一步向下旋拧插入构件700以使得所述插入构件牢固地按压至头部3上(通过箭头示出)而临时地锁定骨锚固元件1的枢转位置。
最后，可以插入杆并且可以插入并且拧紧锁定构件，以便实现对整个结构的最终锁定。
将参考图31至图42b来描述骨锚固装置的第三实施例。第三实施例的骨锚固装置包括与第二实施例的插入构件相同的插入构件700。第三实施例的压力构件和接收部件具有修改的设计，以使得骨锚固装置为底部装载型。与第一和第二实施例相同或高度相似的部件和部分具有相同的附图标记，并且将不再重复其描述。
如在图31至图37中更详细地示出的，接收部件500包括例如呈圆锥形形状的逐渐缩窄的座部分520，所述逐渐缩窄的座部分朝向第二端部5b渐缩。这样，可以产生作用至压力构件6000的一部分上的压缩力，所述压力构件延伸至逐渐缩窄的部分520中。邻近于逐渐缩窄的部分520，在接收部件500的内壁中形成通道510的变宽的段510c，以便为压力构件6000的扩张提供空间。可以通过通道510中的直径的改变来形成台阶510b，所述台阶可以充当用于压力构件6000的插入的止动件。接收部件500的下部开口520d的宽度比头部3的最大宽度更大，以使得可以从底端部6b插入头部。
压力构件6000具有包括用于杆100的大致V形的凹槽61的上部部分，以及包括头部接收凹槽690的下部部分。下部部分为大致圆柱形，并且与上部部分相比可以具有略微减小的外部宽度，以使得可以在它们之间形成台阶6c。邻近于底端部6b形成渐缩的外表面部分680，所述渐缩的外表面部分被构造成与接收部件500中的缩窄的部分520配合。头部接收凹槽690具有邻近于下端部6b的第一球形段691，所述第一球形段691充当用于使头部3在其中枢转的座。此外，头部接收凹槽690包括第二部分692，所述第二部分可以为圆柱形或其它形状，并且用于在头部枢转时为头部的上边缘提供空间。最后，第三逐渐缩窄的部分693朝向螺纹孔666缩窄，所述螺纹孔被构造成在其中容纳插入构件700。螺纹可以延伸至缩窄的段693中。螺纹孔666可以沿轴向方向延伸至V形凹槽61的底部62上方的位置。
头部接收凹槽690包括多个柔性壁段694，所述多个柔性壁段由朝向下端部6b敞开的狭缝695隔开。狭缝695可以延伸至上部头部接收段692，并且可以具有变宽的封闭端部695a以产生用于压缩所插入的头部3的一定程度的柔性。螺纹孔666的螺纹可以延伸高于凹槽61的底部并且可以终止于距通孔650下方的较小距离处。
可以预先组装压力构件6000和插入构件700，以使得插入构件的球形凹槽720面向压力构件的下端部6b的方向。预先组装的压力构件6000和插入构件700被插入至接收部件500中，并且通过延伸至通孔650中的销57而旋转地对准。插入构件700可以处于这样的位置处：在该位置处，所述插入构件略微地延伸高于大致V形的凹槽61的底部62而不会与所插入的杆接触(例如参见图33)。为了防止在头部3未被插入时压力构件6000被通过下部开口520b移除，压力构件6000可以通过形成于压力构件的上部部分与下部部分之间的台阶6c而抵靠接收部件的通道510处的台阶510b。当压力构件的下部部分延伸至逐渐缩窄的部分520中时，防止头部3被通过下部开口移除。
在第一种使用方式中，首先将骨锚固元件1插入至骨中，然后将带有压力元件6000和插入构件700的组件的接收部件安装至头部3上。为了进行安装，头部3通过接收部件的下部开口520b进入并且进入至头部接收凹槽690中，由此内壁段694展开并且卡扣在头部3上。在另一种使用方式中，在骨锚固元件1被植入至骨中之前，所述骨锚固元件已经被插入至接收部件和压力构件中。
现在转向图42a和图42b，将描述骨锚固装置的功能。在图42a的构造中，插入构件700处于这样的高度，以使得头部3可以枢转至头部接收凹槽720中。压力构件6000利用通孔650的下端部65a而分别抵靠销57。拧紧插入构件700产生摩擦力，所述摩擦力通过摩擦保持头部3但是仍然容许头部3枢转。进一步拧紧使得头部3在杆未被插入的情况下被暂时地锁定。
在图42b的构造中，骨锚固元件1处于柄部2的相对于中心轴线C的零角度位置中，并且通过将插入构件700朝向头部旋拧直至其下端部7b抵接至头部的自由端部表面3a上而将所述骨锚固元件保持于零角度位置中。由此，骨锚固元件被保持于零角度位置中并且在杆未被插入的情况下用作单轴螺钉。
最后，如在其它实施例中一样，可以插入杆并且可以利用锁定构件为整个结构提供锁定力，所述锁定力相对于临时锁定增大。
可设想上述实施例的修改。一个实施例的特征可以与其它实施例的那些特征组合以提供各种另外的实施例。部件不限于它们的如在实施例中所描绘的具体形状。尽管压力构件的在接收部件处的抵接件被示出为销，但是可设想其它的抵接件。此外，仅仅一个销可能就足够了。压力构件与插入构件之间的前进结构可以为另一种结构，或者甚至可以为压力构件与插入构件之间的摩擦配合，其容许使插入构件相对于压力构件连续地或逐步地运动。可设想插入构件的头部覆盖表面的其它修改方案，使得插入构件适于限制头部的相对于插入构件的枢转运动。对于锁定构件，可以使用其它已知的锁定构件，例如，允许单独地锁定头部和杆的两件式锁定构件。压力构件在这种情况下具有延伸高于杆的表面的支腿。
Claims (15)
1.一种骨锚固装置，包含：
锚固元件(1)，其具有头部(3)以及用于在骨中锚固的柄部(2)，
接收部件(5，500)，其被构造成以可枢转的方式接收所述锚固元件的头部，以使得所述柄部能够相对于所述接收部件呈现多个角度位置，所述接收部件具有限定中心轴线(C)的通道(51，510)，
压力构件(6，600，6000)，其布置于所述通道中并且被构造成将压力施加至所述头部以用于将所述头部锁定于所述接收部件中，以及
插入构件(7，7’，7”，700)，其至少部分地布置于所述压力构件中并且能够相对于所述压力构件运动以便将可调节的压力施加至所述头部上。
2.根据权利要求1所述的骨锚固装置，其特征在于，所述压力构件(6，600，6000)包括与所述中心轴线同轴的孔(66，660，666)，并且所述插入构件至少部分地设置于所述孔中。
3.根据权利要求1或2所述的骨锚固装置，其特征在于，所述压力构件(6，600，6000)和所述插入构件(7，7’，7”，700)通过前进结构联接，所述前进结构优选地为螺纹。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述压力构件(6，600，6000)能够沿轴向方向在所述通道(51，510)中移位，并且其中所述接收部件(5，500)包括用于所述压力构件的抵接件(57)，所述抵接件(57)被构造成在所述插入构件(7，700)按压至所述头部上时提供反作用力。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述压力构件(6，600，6000)包括用于杆的支撑表面(61)，并且在所述支撑表面中设置有进入开口(60，660)，以便允许在杆(100)未被插入于所述接收部件(5，500)中时致动所述插入构件(7，700)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述插入构件(7，700)包括头部接触表面(72，720)，所述头部接触表面被构造成允许所述头部(3)相对于所述插入构件枢转，以使得所述柄部(2)能够呈现多个角度位置。
7.根据权利要求6所述的骨锚固装置，其特征在于，当所述插入构件(7，700)将第一压力施加至所述头部(3)上时，所述头部被临时地保持在特定的角度位置中并且能够通过克服摩擦力而枢转至另一角度位置，并且当所述插入构件将大于所述第一压力的第二压力施加至所述头部上时，所述头部被临时地锁定于所述特定的角度位置中。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述插入构件(7’，7”)包括头部接触表面(72，74)，所述头部接触表面具有构造成提供与所述头部(3)进行形状配合连接的形状，使得所述柄部相对于所述接收部件的中心轴线被保持于单个角度位置中，所述单个角度位置优选地为零角度的位置。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述插入构件(700)包括头部接触表面(720，7b)，所述头部接触表面具有被构造成提供与所述头部(3)进行连接的形状，以便通过仅将压力施加至所述头部上而相对于所述接收部件的中心轴线将所述柄部保持于特定的角度位置中，所述特定的角度位置优选地为零角度的位置。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述插入构件(700)包括头部接触表面，所述头部接触表面具有包括边缘(7b)的形状，所述边缘用于在所述头部枢转进入和/或离开所述柄部的相对于所述接收部件的零角度位置时提供反馈，优选地其中所述边缘是所述插入构件的被构造成接触所述头部的自由端部表面的下端部。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述压力构件(600)具有柔性支腿(640)，所述柔性支腿被构造成被所述接收部件的一部分(55a)弹性地压缩，以使得将偏压力作用于所述头部上。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，在所述压力构件中设置有止动件(67a)，所述止动件用于限制所述插入构件(7)的沿远离所插入的头部(3)的方向相对于所述压力构件(6)的运动。
13.根据权利要求1至11中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，所述接收部件(5)适于使得所述骨锚固元件能够从所述接收部件的顶端部(5a)插入并且所述压力构件(6，600)被构造成从所述头部的顶侧将压力施加至所述头部上；或者所述接收部件(500)适于使得所述骨锚固元件能够从所述接收部件的底端部(5b)插入并且所述压力构件(6000)包括包围所述头部的柔性部分(690)，其中压力被侧向地施加至所述头部上。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的骨锚固装置，其特征在于，设置锁定构件(8)，所述锁定构件被构造成直接地作用或者经由所插入的杆(100)作用至所述压力构件上以便将另外的力提供至所述头部上。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的骨锚固装置，包括：第一插入构件(7)，所述第一插入构件具有允许所述头部的多轴运动的头部接触表面(72)；以及第二插入构件(7’，7”)，所述第二插入构件具有允许将所述头部保持于单轴位置中的头部接触表面(72，74)，其中所述第一夹紧构件和所述第二夹紧构件能够可互换地使用。
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