CN1929791A - 用于结合脊椎杆的联结横向连接器 - Google Patents

用于结合脊椎杆的联结横向连接器 Download PDF

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Abstract

披露了一种用于将第一纵向脊椎杆结合到第二纵向脊椎杆上的联结横向连接器(10)。联结横向连接器通常包括一对用于接合纵向脊椎杆的钩形接合构件(50)、横跨在钩形接合构件(50)之间的距离的侧向杆(20)、以及将钩形接合构件(50)与侧向杆相互连接的锁定元件(100)。锁定元件(100)构造为允许多调节度，从而允许联结横向连接器(10)适应变化的脊椎杆排列。一旦实现侧向杆(20)相对于纵向脊椎杆的要求的位置，锁定元件(100)也允许侧向杆(20)的位置相对于钩形接合构件(50)而固定。通过施加到锁定元件(50)上的力，锁定元件(100)也能够相对于钩形接合构件(50)来固定侧向杆(20)的位置。

Description

用于结合脊椎杆的联结横向连接器
技术领域
本发明涉及脊椎固定的设备，尤其涉及一种用于结合相邻脊椎杆或其他伸长构件的横向连接器。
背景技术
外科矫正和稳定脊椎弯曲度或促进脊椎融和经常是必要的，例如由于退化的脊椎病症如脊椎侧凸。已经披露了很多用于脊椎矫正和固定的系统。这些系统通常包括一对伸长构件，通常为杆或板，其纵向放置于脊柱的刺突的任一侧的尾刺上。为了简便，术语“杆”以下将用于指代任何伸长构件，不论其尺寸和/或形状。通过接附设备，每个杆沿脊椎长度接附到不同椎骨上，接附设备包括但不限于椎弓根螺钉、板、横向处理钩、张力钩、椎弓根钩、夹钳、金属丝等。
这也是众所周知的：通过将两个杆与肋板或横向连接器结合，可以增强这种双杆组件的强度和稳定性，肋板或横向连接器大致水平延伸穿过脊椎，以连接纵向的脊椎杆。然而，横向连接器的使用会给外科医生带来一个或多个困难。首先，能够使用横向连接器的最简单情形发生在当两个杆彼此平行时，即没有杆在中间侧向的方向上会聚或发散；其中在前后方向上观测时，两个杆相对于冠状平面具有相同取向，即杆在侧视时是共面的；及其中以彼此固定的、预定的距离定位两个杆。然而，由于非常多的因素，在临床情况下两个杆很少这样几何排列。
因此，提供可以调节来适应脊椎杆排列变化的横向连接器是有利的。然而，附加这种可调节性可能需要使横向连接器包括许多零件，其在外科环境下可能难以装配和使用。
此外，当横向连接器放置在相邻脊椎杆上时，设备的延伸轮廓经常导致软组织损伤，并且可导致外科手术的并发症。因此，这是有利的：提供具有尽可能小的侧向(即横向)轮廓的横向连接器，以减少引起的软组织损伤的总量，并将随后并发症的机会减到最小。
这是进一步有利的：提供横向连接器，一旦装配，其防止横向连接器组件的单个零件解体，从而通过减少横向连接器在病人体内安装期间意外分开的可能性，有助于促进横向连接器的安装。这也是有利的：提供横向连接器，其减少相对于纵向脊椎杆固定横向连接器位置所需的总步骤数，从而通过减少在病人体内安装所需的时间和劳动强度，来促进横向连接器的安装。
因此，对用于结合相邻脊椎杆的改善的横向连接器存在一种需求，其可以有利地适合于调节到变化的脊椎杆排列，其具有缩小的侧向底面，从而减少相关的组织损伤，并且当预装配时，在病人体内安装期间其将保持完整。
发明内容
本发明涉及联结横向连接器，用于将第一纵向脊椎杆结合到第二纵向脊椎杆上。联结横向连接器通常包括一对用于接合纵向脊椎杆的钩形接合构件、横跨在钩形接合构件之间的距离的侧向杆、以及将钩形接合构件与侧向杆相互连接的锁定元件。锁定元件通常包括锁定套管和轴衬，锁定套管可滑动地位于侧向杆上，从而允许联结横向连接器适应纵向脊椎杆之间变化的距离，同时轴衬的大小和尺寸确定为置于锁定套管和钩形接合构件之间，从而允许钩形接合构件与侧向杆之间、以及因此在纵向脊椎杆与侧向杆之间的万向调节。
在一个实施例中，锁定元件构造为提供多调节度，包括伸缩式调节和万向调节，从而允许联结横向连接器适应变化的脊椎杆排列，包括会聚和/或发散的纵向杆、非共面纵向杆以及具有变化的杆间距的纵向杆。
一旦实现侧向杆相对于纵向脊椎杆的要求的位置，锁定元件也允许侧向杆的位置相对于钩形接合构件而固定。即，通过具有锁定和开启位置，锁定元件可构造为相对于钩形接合构件并由此相对于纵向脊椎杆，来旋转和平移地固定侧向杆的位置。在开启位置，锁定元件可允许钩形接合构件相对于侧向杆旋转及伸缩式调节。在锁定位置，锁定元件可相对于相关钩形接合构件来旋转和平移地固定侧向杆的位置，由此固定侧向杆和纵向脊椎杆的相对位置。通过施加到锁定元件上的力，锁定元件构造为锁定位置。此力可导致锁定套管压靠侧向杆的外表面，同时导致轴衬扩张，从而接合钩形接合构件，由此旋转和平移地锁定侧向杆、钩形接合构件和锁定元件相对于彼此的相对位置。
侧向杆和锁定元件也可以确定尺寸并构造为匹配钩形接合构件，以便一旦装配好联结横向连接器，能防止侧向杆和锁定元件解体。通过减少横向连接器在病人体内安装期间意外分开的可能性，这有助于促进联结横向连接器的安装。
本发明进一步涉及用于结合第一和第二纵向脊椎杆的横向连接器，该横向连接器包括：一对钩形构件，每个钩形构件具有凹处，用于接收纵向脊椎杆中的一个；每个凹处进一步具有轴线；用于相互连接钩形构件的侧向杆；以及一对用于将钩形构件和侧向杆相互连接的万向节；其中每个钩形构件包括用于接收楔形构件的具有轴线的通孔，此通孔轴线大致垂直于凹处轴线而定向。
本发明进一步涉及用于结合第一和第二纵向脊椎杆的横向连接器，每个脊椎杆具有纵向轴线，横向连接器包括：一对钩形构件，每个钩形构件具有凹处和通孔，凹处用于接收纵向脊椎杆中的一个，通孔具有轴线以接收楔形构件，此通孔大致垂直于纵向脊椎杆的轴线而定向；用于相互连接钩形构件的侧向杆；以及一对用于将钩形构件和侧向杆相互连接的锁定元件；其中锁定元件具有开启构型，锁定元件可以在其中移动，并具有锁定构型，锁定元件固定在其中。
本发明进一步涉及用于结合第一和第二纵向脊椎杆的横向连接器，每个脊椎杆具有纵向轴线，横向连接器包括：一对钩形构件，每个钩形构件具有凹处和通孔，凹处用于接收纵向脊椎杆中的一个，通孔具有轴线以接收楔形构件，此通孔大致垂直于纵向脊椎杆的轴线而定向；以及用于相互连接钩形构件的侧向杆；侧向杆包括一对锁定元件，一个位于侧向杆的任一端，用于连接钩形构件；锁定元件确定尺寸并构造为在钩形构件和侧向杆之间提供万向运动；其中锁定元件具有开启构型，锁定元件可以在其中移动，以及具有锁定构型，锁定元件固定在其中。
本发明的锁定元件可包括锁定套管和轴衬，其中锁定套管具有第一端、第二端以及贯穿其中延伸的通孔，通孔确定尺寸并且构造为在其中接收侧向杆。同样地，轴衬具有第一端、第二端以及贯穿其中的通孔，通孔确定尺寸并且构造为在其中接收锁定套管。轴衬可确定尺寸并且构造为可沿锁定套管滑动地移动。锁定套管和轴衬也可以包括贯穿其中的切口，从而促进安装。钩形接合构件、锁定套管和侧向杆也可以确定尺寸并且构造为使得一旦装配，钩形接合构件不会从轴衬分离，轴衬将保持在锁定套管上，且锁定套管保持在侧向杆上。此布置确保一旦预装配联结横向连接器，在病人体内安装期间其将保持完整。
在使用中，可以预装配地提供联结横向连接器，以便钩形接合构件和锁定元件暂时接附到侧向杆的每一端。虽然以预装配形式提供联结横向连接器，侧向杆和钩形接合构件依然可以相对于彼此旋转和平移地调节。接下来，通过将联结横向连接器放置在脊椎杆之间的要求的位置，预装配的联结横向连接器安装在一对纵向脊椎杆之间。随后旋转和平移地调节联结横向连接器，直到获得其要求的定位。一旦获得要求的定位，可以紧固钩形接合构件内的楔形构件，从而将钩形接合构件锁定到脊椎杆上。其后，使用工具来接合锁定元件，使得锁定套管和轴衬朝彼此移动。这导致锁定套管在轴衬内滑动，这又导致在锁定套管外表面和轴衬内表面之间增加的干涉。此干涉导致锁定套管压缩而轴衬扩张，由此将锁定套管的位置固定到侧向杆上，将轴衬固定到钩形接合构件上，并将锁定套管固定到轴衬上。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的联结横向连接器的透视图。
图2是图1中所示的联结横向连接器的俯视图。
图3是图1中所示的联结横向连接器的侧视图。
图4是图1中所示的联结横向连接器的钩形接合构件的详细视图。
图5a是图1中所示的联结横向连接器的锁定套管的详细视图。
图5b是图5a中所示的锁定套管的截面视图。
图5c是图5a中所示的锁定套管的详细视图。
图6a是图1中所示的联结横向连接器的轴衬的详细视图。
图6b是图6a中所示的轴衬的截面视图。
具体实施方式
出于促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考附图中所说明的典型的、非限定实施例，并且将使用特定语言对其进行描述。然而，可以理解：并不据此认为限定本发明的范围，在此所说明的这种变化和进一步的改动、以及本发明原理的这种进一步的应用，是本发明所涉及领域中的普通技术人员所通常想到的。
联结横向连接器10可用于将第一纵向脊椎杆结合到第二纵向脊椎杆上。第一和第二纵向脊椎杆可以是圆柱形杆、矩形条、板或任何其他适合用于连接两个或多个相邻脊椎体从而促进脊椎固定的设备。为了简便，术语“杆”在此将用于指代任何伸长构件，不论尺寸和/或形状。在使用中，第一和第二纵向脊椎杆沿脊柱刺突的任一侧的尾刺延伸。通过本领域已知的任一接附设备，包括但不限于椎弓根螺钉、板、横向处理钩、张力钩(sublaminar hook)、椎弓根钩、夹钳、金属丝等，第一和第二纵向脊椎杆可以沿脊椎长度接附到不同脊椎单元上。
可以用任何适合于整形外科应用的材料来制造联结横向连接器10，这些材料包括但不限于不锈钢、钛、钛合金、聚合体、记忆成形合金等。
如在图1到3中所示，联结横向连接器10通常包括一对用于接合纵向脊椎杆(图中未示)的钩形接合构件50、横跨在钩形接合构件50之间的距离的侧向杆20、以及将钩形接合构件50与侧向杆20相互连接的一对锁定元件100。每个钩形接合构件50可包括用于接收纵向脊椎杆中的一个的钩形凹壁56、用于接收楔形构件60从而将纵向脊椎杆固定至与钩形凹壁56接合的通孔58、以及用于接收贯穿其中的侧向杆20的侧向杆接合部分70。
锁定元件100可构造为提供多自由度，从而允许联结横向连接器10适应变化的脊椎杆排列。在一个实施例中，锁定元件100允许侧向杆20相对于钩形接合构件50中的至少一个成角度并且平移，从而允许联结横向连接器10适应例如会聚和/或发散的纵向杆对、非共面纵向杆对、及具有变化的杆间距的纵向杆。即，锁定元件100通常包括锁定套管110和轴衬130。锁定套管110可以确定尺寸并且构造为可沿侧向杆20的长度可滑动地定位，从而允许联结横向连接器10适应纵向脊椎杆之间变化的距离。轴衬130可以确定尺寸并且构造为在锁定套管110和侧向杆接合部分70之间定位，从而允许侧向杆20相对于钩形接合构件50进行万向调节，并因此侧向杆20相对于纵向脊椎杆是万向可调节的。
一旦实现侧向杆20的要求的定位，锁定元件100也可以提供侧向杆20相对于纵向脊椎杆的固定。即，锁定元件100可构造为具有锁定和开启位置。在开启位置，锁定元件100可以允许相对于侧向杆20旋转以及伸缩式调节钩形接合构件50。在锁定位置，锁定元件100可以旋转和平移地相对于相关钩形接合构件50来固定侧向杆20的位置，因此固定侧向杆20和纵向脊椎杆的相对位置。通过施加到锁定元件100上的力，锁定元件100可构造为锁定位置。此力可导致锁定套管110压靠侧向杆20的外表面，同时导致轴衬130扩张，从而接合钩形接合构件50，由此旋转和平移地锁定侧向杆20、钩形接合构件50和锁定元件100相对于彼此的相对位置。
侧向杆20和锁定元件100可以确定尺寸并且构造为一旦装配好联结横向连接器10，能防止侧向杆20从钩形接合构件50解体。侧向杆可以在其两端模锻或扩大，模锻或扩大的部分可具有大于锁定元件100的未扩张内直径的直径，从而防止锁定元件100从侧向杆20的端部滑落。通过减少横向连接器在病人体内安装期间意外分开的可能性，该特征有助于促进联结横向连接器10在手术期间的安装。
如图4中最佳显示的，每个钩形接合构件50可包括具有从其延伸的钩54的主体52，钩54具有用于接收纵向脊椎杆的钩形凹壁56。钩形凹壁56可以确定尺寸并且构造为使得钩形凹壁56的半径与将要固定到其上的相关纵向脊椎杆的半径相符。然而，如果合适，钩形凹壁56可以具有比纵向脊椎杆的半径大或小的半径。
如所示，钩形接合构件50优选地具有钩形凹壁56，其从纵向脊椎杆的中心侧向内侧定位。此外，钩形接合构件50也可以包括用于接收楔形构件60的通孔58，此通孔从相关纵向脊椎杆的中心侧向外侧定位。通孔58可以具有纵向轴线，其大致垂直于脊椎杆的纵向轴线而定向。一旦侧向杆20实现要求的定位，楔形构件60可以相对于钩形接合构件50固定纵向脊椎杆的位置。
钩形凹壁56和通孔58的此构型可以是这样的：当楔形构件60旋转时，使得楔形构件60的支承面62与纵向脊椎杆接合，楔形构件60的进一步转动可以导致纵向脊椎杆被侧向向内推动(即朝着病人脊椎的中心线)，与钩形凹壁56侧向接触，钩形凹壁位于纵向脊椎杆的侧向内侧。这使得联结横向连接器10能够利用钩54，钩与纵向脊椎杆的圆周缩减部分接触。在一个实施例中，钩形凹壁56和通孔58的此构型包括钩54，其围绕并接触纵向脊椎杆的圆周延伸约60°到180°，优选地约为90°。由此有助于减少横向连接器安装期间可能引起的软组织损伤量。这是因为：和具有位于纵向脊椎杆的中间即侧向的内侧，且其必须与位于纵向脊椎杆侧向外侧的钩形接合构件一起使用的楔形构件通孔的钩形接合构件相比，本发明的钩形接合构件50的总尺寸可以减小。此设计减小的侧向底面有助于降低通常与横向连接器安装相关的病人软组织损伤的数量。作为另一种选择，钩形凹壁56可采取任何合适的形状和构型。例如，钩形凹壁56可构造为接触纵向脊椎杆，直至围绕杆的外圆周360°(在此情况下，钩形凹壁56可包括孔眼，确定其尺寸为接收纵向脊椎杆，而脊椎杆将装入并且穿过该孔眼)。
通孔58和钩形设计的减少接触构型使得联结横向连接器10特别适用于脊椎颈部区域，其中只有很小的空间用于脊椎固定部件。然而，如本领域中的普通技术人员将理解的，联结横向连接器10也可以用于连接放置于脊椎其他区域的纵向脊椎杆，包括胸部和腰部区域。
钩形接合构件50也可以包括一个或多个工具接合凹处57，用于接收例如钳子的抓具。该工具接合凹处57可以构造为接收钳子的卡爪，从而允许使用与钩形接合构件50接合的钳子在病人体内安装和/或操作联结横向连接器10。优选地定位工具接合凹处57，从而允许外科医生从上方夹紧钩形接合构件50，从而从病人上方或体外将联结横向连接器10操纵移入椎骨上的位置。可以在钩形接合构件50的每一侧形成工具接合凹处57，且其可完全穿过钩形接合构件50的外表面或仅沿其一个部分延伸。然而应该注意：工具接合凹处57不限于如所示的伸长狭槽，可以考虑其他构型。工具接合凹处57和器具卡爪可具有任何匹配的构型，其允许器具牢固地抓取钩形接合构件50。当与例如钳子的器具一起使用时，工具接合凹处57可以在钩形接合构件50上提供足够的夹紧力，以便外科医生穿过例如韧带和其他组织的障碍物将钩形接合构件50操纵移入位置。
此外，在相对于钩形凹壁56的足够距离和/或方位来优选地定位工具接合凹处57，从而允许纵向脊椎杆插入钩形凹壁56，同时工具接合凹处57通过器具接合。换言之，工具接合凹处57优选地不位于当器具与工具接合凹处57接合时，器具阻挡至钩形凹壁56的通道的位置。也可以在相对于楔形构件60和锁定元件100的足够距离和/或方位来定位工具接合凹处57，从而当工具接合凹处57通过器具接合时，允许外科医生操纵楔形构件60和锁定元件100。工具接合凹处57也可以位于横向连接器的其他部件上，例如侧向杆20上。
如图3中所示的楔形构件60可以包括但不限于固定螺钉、四分之一转(quarter turn)凸轮等。可考虑任何适当的锁定结构，其允许钩形接合构件50固定到纵向杆上。楔形构件60可以具有支承面62，其成形并构造为与相关纵向脊椎杆的外表面相符。楔形构件60也可以具有工具接合表面64，其构造为接受传统驱动工具，例如螺丝刀、棘爪等。工具接合表面64可包括但不限于内六边形、外六边形、转矩(torque)、星形等。
钩形接合构件50每一个包括用于接收和固定侧向杆20的装置，从而使得钩形接合构件50能够将侧向杆20与纵向脊椎杆相互连接。用于接收侧向杆的装置可以包括如压接机构，其可以在其中接收侧向杆20，并且一旦实现侧向杆20的要求的定位，力可施加到压接机构上，从而相对于钩形接合构件50来固定侧向杆20的位置。作为另一种选择，用于接收侧向杆的装置可包括接收锥形表面的孔眼，由此锥形表面相对于孔眼70的侧向移动固定了钩形接合构件50相对于侧向杆20的位置。此外，用于接收侧向杆的装置可包括利用楔形构件(即固定螺钉)的孔眼，由此一旦实现侧向杆20的要求的定位，楔形构件的旋转固定了侧向杆20相对于钩形接合构件50的位置。用于接收侧向杆的装置也可以包括顶加载U形构件，其具有用于接收锁定螺母的外螺纹表面，由此一旦实现侧向杆20的要求的定位，锁定螺母的旋转固定了侧向杆20相对于钩形接合构件50的位置。
在一个实施例中，用于接收侧向杆20的装置包括侧向杆接合部分70，其具有开口72，其确定尺寸并且构造为接收侧向杆20和锁定元件100。开口72可具有内凹表面74，用于可调节地接收锁定元件100的外凸表面，因此提供了球形调节组件。作为另一种选择，开口72可以具有内凸表面，用于可调节地接收锁定元件100的外凹表面。此球形调节构型允许侧向杆20可相对于每个钩形接合构件50并因此相对于纵向脊椎杆进行万向调节，由此允许联结横向连接器10很容易地适应广泛的脊椎杆排列。
虽然在此描述和显示的侧向杆接合部分70具有环形或圆形，侧向杆接合部分70可采取任何适当的形状来接收侧向杆20和锁定元件100，其包括但不限于卵形、椭圆形等。侧向杆接合部分70、侧向杆20以及锁定元件100的接合表面优选地都具有大致对应的形状。
如在图3中最佳显示的，侧向杆20可以是杆，其具有圆柱截面以及在足够在相邻钩形接合构件50之间延伸的长度“L1”。然而，如本领域中的普通技术人员将理解的，侧向杆20可以采用本领域中已知的任何适当的形状。
侧向杆20可以包括一对锁定元件100，一个位于侧向杆20的任一端，用于连接到一对钩形接合构件50上。如图1到3中所示，每个锁定元件100可包括锁定套管110和轴衬130。然而，作为另一种选择，锁定元件100可以采用其他实施例，例如锁定元件100可以仅包括单一零件，其可以直接使钩形接合构件50和侧向杆20相互连接。如在图5a到5c中最佳所示的，锁定套管110可采取通常的圆柱构件的形状，其具有第一端112、第二端114以及在其中延伸的通孔116。优选地确定通孔116的尺寸和形状为接收侧向杆20，同时确定锁定套管110的外表面113的尺寸和形状为接收轴衬130的通孔136。锁定套管通孔116更优选地具有这样的尺寸，其允许以滑动方式接收侧向杆20，从而通过沿侧向杆20的长度滑动锁定元件100，使得联结横向连接器10能够适应纵向脊椎杆之间变化的距离。侧向杆20的每一端可具有凸缘(图中未示)，从而一旦安装在其上，可防止锁定套管110从侧向杆20上滑落。
锁定套管110的第一和第二端112、114也可以分别包括凸缘118、120。凸缘118和120作为轴衬130的阻挡器，当轴衬安装在锁定套管110上时，其可以沿锁定套管110的外表面113滑动。一旦锁定套管110和轴衬130装配在侧向杆20上，此布置确保轴衬130不从锁定套管110上滑落。
锁定套管110可具有从第二端114延伸到第一端112的锥形外表面113，使得邻近端114的锁定套管的外表面直径“D1”大于位于邻近端112的锁定套管外直径“D2”。锁定套管110也优选地包括通透壁切口122，其从第一端112延伸到第二端114。切口122允许锁定套管110扩张，从而促进锁定套管110越过侧向杆20端上的凸缘118、120的安装，其也允许锁定套管110围绕侧向杆20收缩，例如当力施加到锁定套管110上以便相对于锁定元件100来固定侧向杆20的位置时。
如在图6a和6b中所示，以及如先前所陈述的，锁定元件100也可以包括轴衬130，轴衬130具有任何适当的形状，以定位在锁定套管110和钩形接合构件50的侧向杆接合部分70之间。如先前所陈述的，轴衬130可具有凸外表面，从而与侧向杆接合部分70的开口72的内凹表面接合，由此促进侧向杆20相对于钩形接合构件50的万向调节。
轴衬130可包括第一端132、第二端134和贯穿其中延伸的通孔136。通孔136的尺寸和形状确定为接收其中的锁定套管110和侧向杆20。轴衬130优选地具有比锁定套管110的总长L2短的总长L3，如先前所陈述的，轴衬130的大小和尺寸确定为可在锁定套管110的凸缘112、114之间滑动，使得轴衬130可以沿锁定套管110的长度可调整地定位。位于锁定套管110的第一和第二端112、114上的第一和第二凸缘118、120确保在病人体内安装联结横向连接器10期间轴衬130不会从锁定套管110上滑落。
轴衬130也可以包括通透壁切口138，其从第一端132延伸到第二端134。切口138允许轴衬130易于安装在锁定套管110上。即，类似于锁定套管110上的切口122，切口138允许轴衬130扩张，从而允许其越过凸缘112且安装在锁定套管110的外表面113上。
除了在装配期间促进单个横向连接器部件的安装，在轴衬130和锁定套管110上的切口122、138也允许两个零件轴向和旋转地锁定在一起。即，锁定套管110的外表面113在靠近第一端112处具有直径D2，其尺寸小于轴衬130的未扩张通孔136，而锁定套管110的外表面113在靠近第二端114处具有直径D1，其尺寸大于轴衬130的未扩张通孔136。因此，当轴衬130定位在锁定套管110的第一端112附近时，锁定套管110和轴衬130可以相对于彼此自由移动。然而，当轴衬定位在锁定套管110的第二端114附近时，锁定套管110的较大直径D2与轴衬130的内表面发生干涉，导致在锁定套管110和轴衬130之间产生摩擦锁定。导致锁定套管110稍微压缩以及轴衬130稍微扩张的此锁定作用也可以促进将锁定套管110摩擦锁定在侧向杆20上以及将轴衬130摩擦锁定在钩形接合构件50上。
轴衬130的外表面可具有通常凸的外表面部分140，其从第一端132延伸到第二端134。此凸的部分140的大小和尺寸可以确定为相应于侧向杆接合部分70的内凹表面74，使得在装配时，轴衬130可以在凹面内滑动，从而促进钩形接合构件50相对于侧向杆20的万向调节。作为另一种选择，如以前所述，轴衬130可具有通常凹的外表面，其大小和尺寸确定为相应于侧向杆接合部分70的内凸表面。此万向调节允许联结横向连接器适应变化的脊椎杆排列，包括例如会聚或发散的脊椎杆以及非共面脊椎杆。一旦装配，凹凸构型进一步确保侧向杆接合部分70将不从轴衬130上分离。因为轴衬130通过凸缘118、120保持在锁定套管110上，且锁定套管110自己保持在侧向杆20上，此布置确保了一旦预安装，联结横向连接器10在病人体内安装期间将保持完整。
在一个优选实施例中，仅作为实例，侧向杆20可具有大约3.5毫米(mm)的直径，并且锁定套管110可具有大约7.3mm的总长以及与侧向杆20的外直径匹配的大约3.5mm的内直径。锁定套管110在第一端112处也可以具有4.6mm的外直径，成锥形到在第二端114处的大约5.1mm的外直径。锁定套管的第一凸缘118可以具有4.9mm的外直径，并且第二凸缘120可以具有大约5.7mm的外直径。轴衬130可以具有大约3.5mm的长度，以及与锁定套管110的外直径匹配的大约4.7mm的内直径。轴衬130也可以具有大约6.8mm外直径的外凸表面138，以便与具有大约6.9mm内直径的侧向杆接合部分70的内表面匹配。如本领域中的普通技术人员将理解的，侧向杆20、锁定套管110、轴衬130以及侧向杆接合部分70的尺寸可以适当变化，因此并不意味着限定。
在使用中，可以提供预安装的联结横向连接器10，使得钩形接合构件50和锁定元件100临时接附到侧向杆20的每个端上。虽然可以以预装配形式提供联结横向连接器10，但是侧向杆20和钩形接合构件50依然可以相对于彼此旋转和平移地调节。即，锁定套管110依然可以沿侧向杆20自由平移，并且轴衬130和钩形接合构件50的球形调节组件允许钩形接合构件50相对于侧向杆20万向旋转。
接下来，通过在脊椎杆之间的要求的位置处放置联结横向连接器10，可以将预装配的联结横向连接器10安装在一对纵向脊椎杆之间。随后旋转和平移地调节联结横向连接器10，直到其获得要求的位置。一旦获得要求的位置，随后可以紧固楔形构件60，从而将钩形接合构件50锁定在脊椎杆上。其后，使用工具来接合锁定套管110的端部112、114以及轴衬130的外表面，并且使用此工具将两个表面朝向彼此移动。这导致锁定套管110在轴衬130内滑动，由于增加的锁定套管110锥度，这导致了在锁定套管110的外表面113和轴衬130的内表面之间的干涉。此干涉导致了锁定套管110压缩以及轴衬130扩张，由此将锁定套管130的位置固定到侧向杆20上，将轴衬130固定到钩形接合构件50上，将锁定套管110固定到轴衬130上。在元件之间的所有接合实际上是摩擦，使得在轴衬130和锁定套管110之间相反的施力将导致零件分离，使得它们相对于彼此可再次进行调节。
已经连同优选实施例对本发明进行了描述。然而，这些实施例仅作为实例，本发明并不局限于此。例如，锁定元件100可包括其他实施例。锁定元件100可以是具有锥形外表面的单一零件，构造为相应于钩形接合构件50上的孔眼70的内表面，由此锁定元件100相对于孔眼70的侧向移动固定了钩形接合构件50相对于侧向杆20的位置。因此，本领域中的普通技术人员将理解：在如后附的权利要求书所限定的本发明的范围内，很容易作出其他变化和改动，因此只意味着本发明受以下权利要求书的限制。

Claims (75)

1.一种用于结合第一和第二纵向脊椎杆的横向连接器，该横向连接器包括：
一对钩形构件，每个钩形构件具有凹处，用于接收纵向脊椎杆中的一个；每个凹处进一步具有轴线；
用于相互连接钩形构件的侧向杆；以及
一对用于将钩形构件和侧向杆相互连接的万向节；
其中，每个钩形构件包括用于接收楔形构件的具有轴线的通孔，该通孔轴线大致垂直于凹处轴线而定向。
2.根据权利要求1所述的横向连接器，其中，侧向杆进一步包括第一端、第二端以及位于其之间的中点，该至少一个通孔比其相关的钩形凹处远离中点定位。
3.根据权利要求1所述的横向连接器，其中，凹处在纵向脊椎杆的轴线侧向内侧定位，而通孔在纵向脊椎杆的轴线侧向外侧定位。
4.根据权利要求1所述的横向连接器，其中，至少一个钩形构件进一步包括孔眼，以接收万向节的至少部分。
5.根据权利要求4所述的横向连接器，其中，万向节的至少一个进一步包括外凸表面，而孔眼包括相应的内凹表面，两个表面构造为可以可滑动地接合。
6.根据权利要求1所述的横向连接器，其中，至少一个万向节进一步包括锁定套管和轴衬。
7.根据权利要求6所述的横向连接器，其中，锁定套管确定尺寸并构造为可以可滑动地沿侧向杆移动。
8.根据权利要求7所述的横向连接器，其中，侧向杆进一步包括第一端和第二端，该第一端和第二端具有位于其上的凸缘。
9.根据权利要求6所述的横向连接器，其中，轴衬确定尺寸并构造为定位在锁定套管和钩形构件之间，由此允许侧向杆相对于钩形构件可万向调节。
10.根据权利要求9所述的横向连接器，其中，轴衬进一步包括外凸表面，而钩形构件进一步包括具有相应的内凹表面的孔眼，两个表面构造为可以可滑动地接合。
11.根据权利要求6所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括第一端、第二端以及从第一端延伸至第二端的通孔，通孔确定尺寸并且构造为在其中接收侧向杆，而轴衬包括第三端、第四端以及从第三端延伸至第四端的第二通孔，第二通孔确定尺寸并且构造为在其中接收锁定套管。
12.根据权利要求11所述的横向连接器，其中，轴衬确定尺寸并构造为可沿着锁定套管可滑动地移动。
13.根据权利要求12所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括第一和第二凸缘。
14.根据权利要求11所述的横向连接器，其中，锁定套管在第一端处具有第一外直径，在第二端处具有第二外直径，第二外直径大于第一外直径。
15.根据权利要求11所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括从第一端延伸到第二端的切口；而轴衬进一步包括从第三端延伸到第四端的切口。
16.根据权利要求11所述的横向连接器，其中，万向节具有开启构型，在其中锁定套管和轴衬可相对于彼此滑动，并且万向节能够相对于钩形接合构件旋转，以及具有锁定构型，在其中轴向和旋转地固定套管和轴衬。
17.根据权利要求16所述的横向连接器，其中，沿着侧向杆从第一位置到第二位置移动锁定套管使万向节从开启位置构造为锁定位置，在第一位置中，第二孔眼大致对准锁定套管的第一外直径，在第二位置中，第二孔眼大致对准锁定套管的第二外直径。
18.根据权利要求17所述的横向连接器，其中，从第一到第二位置移动锁定套管进一步轴向和旋转地将万向节锁定到侧向杆上。
19.根据权利要求1所述的横向连接器，其中，至少一个钩形凹处具有第一半径，而相关的纵向杆具有第二半径，第一半径大致等于第二半径。
20.根据权利要求1所述的横向连接器，其中，至少一个楔形构件具有支承面，其成形并构造为大致与相关纵向脊椎杆的外表面相符。
21.根据权利要求1所述的横向连接器，其中，楔形构件选自包括固定螺钉或四分之一转凸轮的组。
22.根据权利要求1所述的横向连接器，进一步包括至少一个工具接合凹处，其形成在包括钩形接合构件或侧向杆的组上。
23.根据权利要求22所述的横向连接器，进一步包括第一工具接合凹处和与第一工具接合凹处相对形成的第二接合凹处。
24.根据权利要求22所述的横向连接器，其中，至少一个工具接合凹处构造为用钳子夹紧包括钩形接合构件或侧向杆的组。
25.根据权利要求22所述的横向连接器，其中，至少一个工具接合凹处构造为，当接合包括钩形接合构件或侧向杆的组时，从上方夹紧。
26.一种用于结合第一和第二纵向脊椎杆的横向连接器，每个脊椎杆具有纵向轴线，该横向连接器包括：
一对钩形构件，每个钩形构件具有凹处和通孔，凹处用于接收纵向脊椎杆中的一个，通孔具有轴线以接收楔形构件，该通孔大致垂直于纵向脊椎杆的轴线而定向；
用于相互连接钩形构件的侧向杆；以及
一对用于将钩形构件和侧向杆相互连接的锁定元件；
其中，锁定元件具有开启构型，在其中锁定元件可相对于侧向杆移动，并具有锁定构型，在其中锁定元件相对于侧向杆固定。
27.根据权利要求26所述的横向连接器，其中，侧向杆进一步包括第一端、第二端以及位于其之间的中点，该至少一个通孔比其相关的钩形凹处远离中点定位。
28.根据权利要求26所述的横向连接器，其中，凹处在纵向脊椎杆的轴线侧向内侧定位，而通孔在纵向脊椎杆的轴线侧向外侧定位。
29.根据权利要求26所述的横向连接器，其中，至少一个钩形构件进一步包括孔眼，以接收侧向杆的至少部分。
30.根据权利要求29所述的横向连接器，其中，锁定元件进一步包括外凸表面，而孔眼包括相应的内凹表面，两个表面构造为可以可滑动地接合。
31.根据权利要求26所述的横向连接器，其中，锁定元件进一步包括锁定套管和轴衬。
32.根据权利要求31所述的横向连接器，其中，锁定套管确定尺寸并构造为可以可滑动地沿侧向杆移动。
33.根据权利要求32所述的横向连接器，其中，侧向杆进一步包括第一端和第二端，该第一和第二端具有位于其上的凸缘。
34.根据权利要求31所述的横向连接器，其中，轴衬确定尺寸并构造为定位在锁定套管和钩形构件之间，由此允许侧向杆相对于钩形构件可万向调节。
35.根据权利要求34所述的横向连接器，其中，轴衬进一步包括外凸表面，而钩形构件进一步包括具有相应的内凹表面的孔眼，两个表面构造为可以可滑动地接合。
36.根据权利要求31所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括第一端、第二端以及从第一端延伸至第二端的通孔，通孔确定尺寸并且构造为在其中接收侧向杆，而轴衬包括第三端、第四端以及从第三端延伸至第四端的第二通孔，第二通孔确定尺寸并且构造为在其中接收锁定套管。
37.根据权利要求36所述的横向连接器，其中，轴衬确定尺寸并构造为可沿着锁定套管可滑动地移动。
38.根据权利要求37所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括第一和第二凸缘。
39.根据权利要求36所述的横向连接器，其中，锁定套管在第一端处具有第一外直径，在第二端处具有第二外直径，第二外直径大于第一外直径。
40.根据权利要求36所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括从第一端延伸到第二端的切口；而轴衬进一步包括从第三端延伸到第四端的切口。
41.根据权利要求36所述的横向连接器，其中，锁定套管和轴衬在开启构型中可轴向和旋转地调节，而在锁定构型中轴向和旋转地固定。
42.根据权利要求41所述的横向连接器，其中，沿着侧向杆从第一位置到第二位置移动锁定套管使万向节从开启位置构造为锁定位置。
43.根据权利要求42所述的横向连接器，其中，从第一到第二位置移动锁定套管进一步轴向和旋转地将锁定元件锁定到侧向杆上。
44.根据权利要求26所述的横向连接器，其中，至少一个钩形凹处具有第一半径，而相关的纵向杆具有第二半径，第一半径大致等于第二半径。
45.根据权利要求26所述的横向连接器，其中，至少一个楔形构件具有支承面，其成形并构造为大致与相关纵向脊椎杆的外表面相符。
46.根据权利要求26所述的横向连接器，其中，楔形构件选自包括固定螺钉或四分之一转凸轮的组。
47.根据权利要求26所述的横向连接器，进一步包括至少一个工具接合凹处，其形成在包括钩形接合构件或侧向杆的组上。
48.根据权利要求47所述的横向连接器，进一步包括第一工具接合凹处和与第一工具接合凹处相对形成的第二接合凹处。
49.根据权利要求47所述的横向连接器，其中，至少一个工具接合凹处构造为用钳子夹紧包括钩形接合构件或侧向杆的组。
50.根据权利要求47所述的横向连接器，其中，至少一个工具接合凹处构造为，当接合包括钩形接合构件或侧向杆的组时，从上方夹紧。
51.一种用于结合第一和第二纵向脊椎杆的横向连接器，每个脊椎杆具有纵向轴线，该横向连接器包括：
一对钩形构件，每个钩形构件具有凹处和通孔，凹处用于接收纵向脊椎杆中的一个，通孔具有轴线以接收楔形构件，该通孔大致垂直于纵向脊椎杆的轴线而定向；以及
用于相互连接钩形构件的侧向杆；侧向杆具有第一和第二端及包括一对锁定元件，一个位于侧向杆的任一端，用于连接钩形构件；锁定元件确定尺寸并构造为在钩形构件和侧向杆之间提供万向运动；
其中，锁定元件具有开启构型，在其中锁定元件可相对于侧向杆移动，并具有锁定构型，在其中锁定元件相对于侧向杆固定。
52.根据权利要求51所述的横向连接器，其中，侧向杆进一步包括第一端、第二端以及位于其之间的中点，该至少一个通孔比其相关的钩形凹处远离中点定位。
53.根据权利要求51所述的横向连接器，其中，凹处在纵向脊椎杆的轴线侧向内侧定位，而通孔在纵向脊椎杆的轴线侧向外侧定位。
54.根据权利要求51所述的横向连接器，其中，至少一个钩形构件进一步包括孔眼，以接收锁定元件的至少部分。
55.根据权利要求54所述的横向连接器，其中，锁定元件进一步包括外凸表面，而孔眼进一步包括相应的内凹表面，两个表面构造为可以可滑动地接合。
56.根据权利要求51所述的横向连接器，其中，锁定元件进一步包括锁定套管和轴衬。
57.根据权利要求56所述的横向连接器，其中，锁定套管确定尺寸并构造为可以可滑动地沿侧向杆移动。
58.根据权利要求57所述的横向连接器，其中，侧向杆进一步包括第一端和第二端，该第一和第二端具有位于其上的凸缘。
59.根据权利要求56所述的横向连接器，其中，轴衬确定尺寸并构造为定位在锁定套管和钩形构件之间，由此允许侧向杆相对于钩形构件可万向调节。
60.根据权利要求59所述的横向连接器，其中，轴衬进一步包括外凸表面，而钩形构件进一步包括具有相应的内凹表面的孔眼，两个表面构造为可以可滑动地接合。
61.根据权利要求56所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括第一端、第二端以及从第一端延伸至第二端的通孔，通孔确定尺寸并且构造为在其中接收侧向杆，而轴衬包括第三端、第四端以及从第三端延伸至第四端的第二通孔，第二通孔确定尺寸并且构造为在其中接收锁定套管。
62.根据权利要求61所述的横向连接器，其中，轴衬确定尺寸并构造为可沿着锁定套管可滑动地移动。
63.根据权利要求62所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括第一和第二凸缘。
64.根据权利要求61所述的横向连接器，其中，锁定套管在第一端处具有第一外直径，在第二端处具有第二外直径，第二外直径大于第一外直径。
65.根据权利要求61所述的横向连接器，其中，锁定套管进一步包括从第一端延伸到第二端的切口；而轴衬进一步包括从第三端延伸到第四端的切口。
66.根据权利要求61所述的横向连接器，其中，锁定套管和轴衬在开启构型中可轴向和旋转地调节，而在锁定构型中轴向和旋转地固定。
67.根据权利要求66所述的横向连接器，其中，沿着侧向杆从第一位置到第二位置移动锁定套管使万向节从开启位置构造为锁定位置。
68.根据权利要求67所述的横向连接器，其中，从第一到第二位置移动锁定套管进一步轴向和旋转地将锁定元件锁定到侧向杆上。
69.根据权利要求51所述的横向连接器，其中，至少一个钩形凹处具有第一半径，而相关的纵向杆具有第二半径，第一半径大致等于第二半径。
70.根据权利要求51所述的横向连接器，其中，至少一个楔形构件具有支承面，其成形并构造为大致与相关纵向脊椎杆的外表面相符。
71.根据权利要求51所述的横向连接器，其中，楔形构件选自包括固定螺钉或四分之一群凸轮的组。
72.根据权利要求51所述的横向连接器，进一步包括至少一个工具接合凹处，其形成在包括钩形接合构件或侧向杆的组上。
73.根据权利要求72所述的横向连接器，进一步包括第一工具接合凹处和与第一工具接合凹处相对形成的第二接合凹处。
74.根据权利要求72所述的横向连接器，其中，至少一个工具接合凹处构造为用钳子夹紧包括钩形接合构件或侧向杆的组。
75.根据权利要求72所述的横向连接器，其中，至少一个工具接合凹处构造为，当接合包括钩形接合构件或侧向杆的组时，从上方夹紧。
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