CN2759412Y - 带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脊柱固定装置，特别是带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，采用节状柔性纵向杆连接椎弓根螺钉，用横向连杆将纵向杆隔开，它们都采用形状记忆合金制成，因而能够简单方便地连接纵向杆和椎弓根螺钉。从本实用新型来看，即使在手术中椎弓根螺钉没有对齐，也能简单方便地将纵向杆安装到没有对齐的椎弓根螺钉上。此外，即使纵向杆倾斜或不平行，也能将横向连杆轻松地安装到纵向杆对上。

Description

带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置

技术领域

本实用新型涉及一种脊柱固定装置，它能矫正并固定受伤的人类脊柱；更为独特的是，它还涉及一种便于进行脊柱手术的脊柱固定装置，它通过用形状记忆合金制成的节状柔性纵向杆和横向连杆，使纵向杆和横向连杆能拉长，以灵活地适应不同形状的受伤脊柱的固定。

背景技术

一般来说，脊椎由24块骨头(除骶椎以外)组成。它们通过关节件相互连接，而且关节件之间还有圆盘件。由于采用这种结构，脊椎使人能保持某个姿势，并能吸收一定的冲击力。此外，脊椎对于运动也十分重要，它能保护所有内部器官免受外部冲击。但是，脊柱的脊椎骨也能因外部环境、长时间的不正确姿势以及整形手术等因素受到伤害或扭伤，从而压迫脊柱内的神经系统而诱发严重的背痛。

脊柱的某一部位受到伤害后，由于脊柱的受伤部位受到脊柱上相邻的其它部位的压迫，病人将无法从事日常生活的各种活动。这种脊柱病变需要通过外科手术来治疗因椎间关节压迫和不稳定而诱发的神经根部疼痛。

如图1所示，传统的脊柱固定装置中包括若干椎弓根螺钉200，它们分别通过椎弓根插在受伤或变形的脊椎骨内，其中每个椎弓根螺钉200在其顶部有一个螺钉头201，螺钉头201上有一个U型杆槽201a，螺钉头的内表面制有内螺纹201b，在螺纹头201的下方制有螺纹202，使椎弓根螺钉200能植入脊椎骨内。有一对纵向杆250位于脊柱的两侧，连接在椎弓根螺钉200上，以防止脊椎骨移动。还有若干固定螺钉300，每个螺钉都有外螺纹，其上表面有一个扳手孔，它们被插在椎弓根螺钉200的螺钉头201上的杆槽201a中，以防止纵向杆移动。横向连杆400用来固定纵向杆250。

以下将参照附图，对传统的脊柱固定装置的纵向杆和椎弓根螺钉作以简单描述。

如图2所示，椎弓根螺钉200的螺纹部分202被植入脊椎体500中。然后将纵向杆250插到杆槽201a中。在这种情况下，将固定螺钉300拧到杆槽201a的内螺纹201b中。

此外，固定螺钉300被拧到杆槽201a中，是通过将其插入槽300a中，然后用扳手在它顶部拧来实现的。因此，在椎弓根螺钉200的杆槽201a中，固定螺钉300的底面压住纵向杆250的顶部。

由于这种安装方法，纵向杆250必然会拧紧在椎弓根螺钉200上，以矫正不能活动或受伤的脊椎体500。横向连杆400的两端固定在一对纵向杆250上，使横向连杆400能固定在与椎弓根螺钉200连接的纵向杆250之间。当病人需要做向左或向右扭转的活动时，横向连杆400可防止纵向杆250转动和移动。

在传统的脊柱固定装置中，纵向杆250是矫正脊椎的主要部件。因此，当纵向杆与脊椎骨不可分离地融合在一起时，其材料或性能(如弹性)对人体影响很大。由于采用医用钛合金制成，纵向杆250本身是没有弹性的。由于脊椎骨段与纵向杆融合在一起来矫正脊椎体，因此它很难使腰椎线保持正常。

此外，脊椎骨在内部与纵向杆融合在一起后，重量将集中在上段或下段，这样在脊椎骨融合后几年内，会引起其它脊椎狭窄或腰椎不稳定。

尤其重要的是，当腰椎受到冲击后，纵向杆会断裂而留在脊椎骨内，从而带来一些问题。

设置纵向杆的目的是保持正确的脊柱曲线形状，而与每个人具体的脊柱形状无关。这样将难以实现每种产品的标准化以及做出各种形状，从而增加产品成本。此外，因为纵向杆是直的，将椎弓根螺钉连接到纵向杆上时，纵向杆的结构也会产生一系列问题。也就是说，每个人的脊柱形状是相互不同的。因此，如果椎弓根螺钉没有均匀地固定在各段之间，很难将直杆安装在椎弓根螺钉上。这是由纵向杆的物理性质决定的。在这种情况下，手术员必须根据纵向杆的位置倾斜椎弓根螺钉，以调整椎弓根螺钉的距离和方向。此外，手术员还必须用多轴型螺钉调整椎弓根螺钉头的角度，这种螺钉可以在预定的角度范围内绕螺钉自由旋转头部，以便以连接上纵向杆。使用传统的脊椎固定装置进行手术需要保证精确性，因为手术员必须准确的确定位置来安装椎弓根螺钉，然后还要在脊椎骨上打一个洞，给外科医生造成了一个负担。此外，还要花费大量的时间根据病人脊椎骨的曲线形状来制作纵向杆，以及确定椎弓根螺钉的位置。

为了解决传统脊椎固定装置的问题，已经有各种类型的弹性纵向杆。

其中一种用来连接椎弓根螺钉的弹性纵向杆如图所示，韩国实用新型专利号为0,338,006。这种纵向杆由杆体601和在杆体601中间制出的弹性连接部分603组成。如图3所示，弹性纵向杆有各种类型，例如半圆环型、螺旋弹簧型、小于杆体直径的杆型，等等。

这些类型的纵向杆都有弹性连接部分，使杆体能够弯曲。这种结构使纵向杆在椎弓根节之间的预定范围内具有流动性。但是，这种纵向杆结构导致丧失了脊柱矫正的基本功能，因为弹性连接部分引起了大范围的移动。因为纵向杆必须支撑和连接脊柱段。在上述结构中，杆体各段是可拆分的，这样它们能在一定的弹性范围内移动。因此，不能实现脊柱各段之间可靠连接。

此外，当椎弓根螺钉偏离直线范围时，纵向杆的结构也会产生问题，因为它难以将纵向杆连接到椎弓根螺钉上。

图4所示为传统的用来防止椎弓根产生微小移动的横向连杆的透视图。

横向连杆400由以下部分组成：分别钩在纵向杆250两端的固定套410和活动套420；支撑在纵向杆250上的隔离杆430；以及与固定套410和活动套420相连接、使隔离杆430固定在纵向杆250上的固定螺钉440。

固定套410和活动套420分别设有半圆形的钩形部位410a和420a，用来连接到纵向杆250上；有插在纵向杆250两端的支撑孔410b和420b；还有用来插入固定螺钉440的螺钉孔410c和420c。

将固定套410上的钩形部位410a钩在纵向杆250上，然后将隔离杆430的一端插入支撑孔410b中。将活动套420的钩形部位420a钩在纵向杆250上，然后将隔离杆430的另一端插入支撑孔420b中。将固定螺钉440分别拧在螺钉孔410c和420c中，使纵向杆250可靠地紧固在隔离杆430的下方。

在横向连杆400的结构中，钩形部位410a的内径几乎与纵向杆250的直径相等。因此，如果纵向杆250中有一根杆倾斜或它们之间相互不平行，横向连杆400就不能迁就纵向杆250的这种倾斜或不平衡。如果纵向杆250倾斜或不平衡，固定套410和活动套420的支撑孔410a和420a也会不平衡，从而导致隔离杆430无法插入支撑孔410b和420b中。如果强制使隔离杆430固定在支撑孔410b和420b中，活动套420的位置就会扭曲，使纵向杆250与活动套420的钩形部位420a脱开。在这种情况下，即使固定螺钉440仍拧在螺钉孔中，仍无法可靠地将隔离杆430支撑在纵向杆250上。由于横向连杆400具有这一问题，就需要外科手术花费很长的时间。如果难以安装横向连杆400，可能会省略这一部件，但这将导致手术缺陷。

发明内容

为解决这些问题，本实用新型的一个主要目的是提供一种简单方便的椎弓根螺钉与纵向杆之间的连接方法，即使手术时椎弓根螺钉稍有偏斜，也能通过每根纵向杆和横向连杆形状和长度的改变来解决，而纵向杆和横向连杆是采用在一定温度下能够产生变形的形状记忆合金制成的。

本实用新型的另一个目的是提供一种脊柱固定装置，它具有足够的强度在弹性力恢复的过程中矫正脊柱，使这种脊柱固定装置对被矫正的脊椎段具有适应性。

此外，本实用新型的另一个目的是提供一种U型杆，它由形状记忆合金制成。本实用新型中的这种U型杆能简单方便地进行脊椎矫正手术，零件少，能直接植入所选定的脊椎骨中而不需要使用椎弓根螺钉。

根据本实用新型的一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：若干椎弓根螺钉，每个螺钉的顶部有一个螺钉头，螺钉头下方制有螺纹用来植入脊椎弓根中，其螺钉头上有一个安装座，在安装座底面有至少一个杆槽；一对与椎弓根螺钉连接的纵向杆，用来防止脊椎移动，其中纵向杆上设有一个弹性段并安装在安装座上的杆槽中；至少一根横向连杆，其直杆部位设有弹性段，钩形部位从直杆部位的两端延伸，刚性地固定纵向杆对；若干固定螺钉，每个螺钉都刚性地插在螺钉头上的安装座中，以防止纵向杆移动，其中纵向杆和横向连杆都采用在预定温度下可以产生变形的形状记忆合金制成。

本实用新型所述的纵向杆的两端弯曲成钩形，在螺钉头的外表面上还制有至少一个固定槽并位于杆槽的下方，使每根纵向杆的一端能固定在固定槽中。本实用新型还包括若干螺钉头帽，安装在椎弓根螺钉头上。本实用新型所述的纵向杆和横向连杆在+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。本实用新型所述的纵向杆的弹性段和直杆部分有一段为弹簧状。本实用新型所述的纵向杆的弹性段和直杆部分有一段为波浪形。本实用新型所述的直杆部分有一段为平板形。本实用新型所述的直杆部分的横截面为圆形。本实用新型所述的椎弓根螺钉外表面上还有一个槽口，其横向连杆为“S”形，S型的横向连杆插在椎弓根螺钉的槽口中。本实用新型所述的螺钉头上安装座的内表面上制有内螺纹，带外螺纹的固定螺钉拧在螺钉头安装座的内螺纹上，使固定螺钉能可靠地紧固纵向杆。

根据本实用新型的另一侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：若干椎弓根螺钉，每个螺钉的顶部有一个螺钉头，螺钉头下方制有螺纹用来植入脊椎弓根中，螺钉头的底面上制有第一根杆槽；若干螺钉头帽，用来遮盖椎弓根螺钉头，螺钉头帽的内表面上制有第二根杆槽；一对由螺钉头上的第一根杆槽和螺钉头帽上的第二根杆槽包围的一对纵向杆，用来防止脊椎移动，其中纵向杆上有一个弹性段；至少一根横向连杆，其直杆部位设有一个弹性段，其钩形部位从直杆部位的两端延伸，刚性地固定纵向杆对；若干固定件，每个固定件将螺钉头帽紧固在椎弓根螺钉头上，它插在椎弓根螺钉头上的安装座中，防止纵向杆移动，而纵向杆和横向连杆都采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。本实用新型所述的螺钉头上有一个螺纹窝，固定件通过螺纹窝将螺钉头帽固定在螺钉头上。

根据本实用新型的又一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：若干椎弓根螺钉，每个螺钉的顶部有一个螺钉头，螺钉头下方制有螺纹用来植入脊椎弓根中，螺钉头上有一个安装座，安装座的底面上有两个平行的杆槽；一对连接在椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，其中纵向杆采用在预定温度下能够产生变形的形状记忆合金制成，纵向杆包括以下部件：1)与螺钉头中心对齐的直杆；2)直杆上的弹性段；3)支撑杆，其弯曲部分从直杆的两端延伸并沿螺钉头的外表面弯曲，其直线部分从弯曲部分的两端延伸，插在杆槽中，还有若干固定螺钉，每个固定螺钉插在椎弓根螺钉头的安装座内，用来防止纵向杆移动。本实用新型所述的纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。本实用新型所述的纵向杆的弹性段采用螺旋弹簧形状。本实用新型所述的脊柱固定装置还包括若干螺钉头帽，它们安装在椎弓根螺钉头上。本实用新型所述的支撑杆相对放置。

根据本实用新型的又一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：若干椎弓根螺钉，每个螺钉的顶部有一个螺钉头，螺钉头下方制有螺纹用来植入脊椎弓根中，螺钉头的外表面上有至少一个环形槽；一对连接在椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，每根纵向杆上的直杆与螺钉头中心对齐，直杆上有弹性段，支撑环缠绕在螺钉头上的环形槽中，其中纵向杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。本实用新型所述的纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。本实用新型所述的纵向杆的弹性段为波浪形。本实用新型所述的支撑环相对放置。

根据本实用新型的又一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：若干椎弓根螺钉，每个螺钉的顶部有一个螺钉头，螺钉头下方制有螺纹用来植入脊椎骨椎弓根中，螺钉头上有一个穿过螺钉头体的水平孔和用来安装固定件的垂直螺钉孔；一对连接在椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，其中纵向杆上设有直杆，其钩形部位从直杆的两端延伸并弯曲，然后插在水平孔中，其中纵向杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成；若干固定件，用来防止纵向杆通过螺钉头的垂直螺纹孔移动。本实用新型所述的纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

根据本实用新型的又一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：若干椎弓根螺钉，每个螺钉的顶部有一个螺钉头，螺钉头下方制有螺纹用来植入脊椎弓根中，螺钉头上有一个安装座，在安装座的底面上有两个平行的杆槽；一对连接在椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，每根纵向杆都为“U”形，而且采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成；若干固定件，每个固定件都插在椎弓根螺钉头上的安装座中，用来防止纵向杆移动。本实用新型所述的纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

根据本实用新型的又一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：至少一个椎弓根螺钉，其顶部有一个螺钉头，螺钉头下方制有螺纹用来植入脊椎弓根中，螺钉头上有一个安装座，安装座的底面上有两个平行的插槽；一对连接在椎弓根螺钉上的U型杆，用来防止脊椎移动，每根U型杆的一侧直接植入脊椎弓根中，另一侧插在一个插槽中；有至少一个固定件插在椎弓根螺钉头上的安装座中，用来防止纵向杆移动。本实用新型所述的脊柱固定装置还包括一个中间连杆，中间连杆的两端插入螺钉头安装座上的插槽中，以串联的方式连接到椎弓根螺钉上。本实用新型所述的脊柱固定装置还包括安装到椎弓根螺钉头上的螺钉头帽。本实用新型所述的U型杆上有第一搭接件，用来将选定的脊椎骨和相邻脊椎骨隔开，该第一搭接件上有一个弹性段，钉部直接植入脊椎弓根中，第一连杆从第一搭接件的一端延伸，其中钉部从第一搭接件的一端下向延伸，第一连杆的长度应短于螺钉头安装座的深度。本实用新型所述的中间连杆上有一个第二搭接件，用来将椎弓根螺钉隔开，第二搭接件上有一个弹性段，第二连杆从第二搭接件的两端延伸，第二连杆的长度小于螺钉头安装座的深度。本实用新型所述的U型杆和中间连杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。本实用新型所述的U型杆和中间连杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约35℃及以上温度下为奥氏体状态。本实用新型所述的钉部的外表面上制有若干齿状区，用来防止钉部从脊椎弓根上脱开。本实用新型所述的U型杆的弹性段和中间连杆采用螺旋弹簧形状。

根据本实用新型的又一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：至少一根U型杆，每根U型杆上有一个搭接件，用来隔开选定的脊椎骨和相邻脊椎骨，搭接件上有一个弹性段，其钉部植入脊椎弓根中，钉部从搭接件的两端向下延伸，其中纵向杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。本实用新型所述的钉部的外表面上有若干齿状区，用来防止钉部从脊椎弓根上脱出。本实用新型所述的U型杆的弹性段和中间连杆为螺旋弹簧形状。本实用新型所述的U型杆的弹性段和中间连杆为波浪形。

根据本实用新型的又一个侧面，可以提供由以下部分组成的脊柱固定装置：若干椎弓根螺钉，螺钉上有一个螺钉头；一对连接椎弓根螺钉的纵向杆，纵向杆在第一温度区呈第一种结构，在第二温度区呈第二种结构，第二种结构为形状记忆合金的记忆形状，纵向杆呈第一种结构时能提供一定的操作空间，使具有记忆形状的纵向杆比第一种结构的纵向杆更紧，头部设有固定件，用来可靠地固定纵向杆，纵向杆的端部固定在固定件上。

根据本实用新型的又一个侧面，一种脊柱固定装置由以下部分组成：垂直排列的第一列和第二列椎弓根螺钉，基本上是相互平行的，第一列和第二列椎弓根螺钉分别包括以下部分：a)固定在人体脊椎骨上的若干椎弓根螺钉，每个椎弓根螺钉包括以下部分：1)有若干安装部位的螺钉头；2)腿部制成的外螺纹，用来植入脊椎骨中；b)分别与第一列和第二列椎弓根螺钉连接的第一列和第二列纵向杆，第一列和第二列纵向杆分别包括若干节状杆，每根节状杆的一端可靠地固定在其中一个安装件中，节状杆采用形状记忆合金制成。本实用新型所述的脊柱固定装置还包括至少一个用来连接节状杆的横向连杆。本实用新型所述的节状杆上有一个弹性段，以提供弹性。本实用新型所述的节状杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

附图说明

结合以下附图来考虑以下书面陈述，将更清楚地看出本实用新型的其它目的和好处：

图1是传统脊柱固定装置的透视图。

图2是用于脊柱腰段的传统脊柱固定装置透视图。

图3是各种形式的传统纵向杆平面图。

图4是用于纵向杆的传统横向连杆透视图。

图5是本实用新型第一个实施例的脊柱固定装置透视图。

图6是图5所示脊柱固定装置组件的透视图。

图7是沿图6中的A-A线剖开的剖面图。

图8是本实用新型第一个实施例中另一种形式纵向杆的平面图。

图9是本实用新型第一个实施例中椎弓根螺钉的剖面图。

图10是纵向杆与图9所示椎弓根螺钉串联连接的平面图。

图11是本实用新型第一个实施例中用于纵向杆的横向连杆透视图。

图12是横向连杆和纵向杆之间连接的主视图。

图13a是另一种形式纵向杆的透视图。

图13b是另一种形式纵向杆的平面图。

图14是横向连杆与椎弓根螺钉头之间连接的透视图。

图15是本实用新型第二个实施例的脊柱固定装置主视图。

图16是本实用新型第三个实施例的脊柱固定装置透视图。

图17是纵向杆与图16所示椎弓根螺钉头串联连接的平面图。

图18是本实用新型第四个实施例的脊柱固定装置透视图。

图19是纵向杆与图18所示椎弓根螺钉头串联连接的透视图。

图20是图18所示脊柱固定装置组件的平面图。

图21是本实用新型第五个实施例的脊柱固定装置透视图。

图22a和22b是本实用新型第六个实施例的脊柱固定装置透视图。

图23是本实用新型第七个实施例的脊柱固定装置透视图。

图24是本实用新型第七个实施例中U型杆透视图。

图25是本实用新型第七个实施例中椎弓根螺钉平面图。

图26是U型杆与图23所示椎弓根螺钉头串联连接的透视图。

图27是本实用新型第八个实施例的脊柱固定装置透视图。

图28是另一种形式的U型杆透视图。

图中：1、椎弓根螺钉 2、纵向杆 3、横向连杆 11、螺钉头 11a、安装座11b内螺纹 12、杆槽 13、螺纹 14、纵向杆固定槽 15、杆体 16、弹性段17、固定螺钉 17a、外螺纹 17b、凹入部分 18、螺钉头帽 20、螺钉头帽21、杆槽 22、纵向杆插入槽 23、内螺纹 24、杆槽 25、固定螺钉31、直杆部位 32、钩形部位 33、弹性段 35、槽口 36、弯曲部位 40、椎弓根螺钉 41、螺钉头 41a、安装座 41b、内螺纹 42、杆槽 42a、杆槽 43、螺纹 44、固定螺钉 44a、外螺纹 44b、凹入部分 45、螺钉头帽 50、纵向杆 51、直杆 52、弹性段 53、支撑杆 53a、直线部分53b、弯曲部分 60、椎弓根螺钉 61、螺钉头 61a、环形槽 62、螺纹 62a、环形槽 70、纵向杆 71、直杆部分 72、弹性段 73、支撑环 80、椎弓根螺钉 81、螺钉头 81a、开口 81b、螺纹孔 82、螺纹 83、螺栓 90、纵向杆 91、直杆部分 92、钩形部分 100、纵向杆(U型杆) 101、直杆式纵向杆 102、弹性段 110、椎弓根螺钉 110a、安装座 110b、内螺纹 111螺钉头 111a、安装座 112、插槽 113、螺纹 120、U型杆(纵向杆) 121、第一搭接件 122、钉部 123、第一连杆 125、齿状部 126、弹性段 130、固定螺钉 130a、外螺纹 130b、内螺纹 131、螺钉头帽 140、中间连杆141、第二搭接件 142、第二连杆 146、弹性段 150、U型杆 152、搭接件 153、钉部 154、弹性段 155、齿状区 200、椎弓根螺钉 201、螺钉头 201a、杆槽 201b、内螺纹 202、螺纹 250、纵向杆 300、固定螺钉 300a、槽 400、横向连杆 410、固定套 410a、钩形部位 410b、支撑孔 410c、螺钉孔 420、活动套 420a、钩形部位 420b、支撑孔 420c、螺钉孔 430、隔离杆 440、固定螺钉 500、脊椎体 601、杆体 603、弹性连接部分

具体实施方式

以下将参照附图对本实用新型作以详细论述。本实用新型中的脊柱固定装置采用由形状记忆合金制成的纵向杆和横向连杆，可以轻松地矫正受伤的脊柱。尤其特别的是，纵向杆和横向连杆采用镍钛诺合金(镍钛合金)制成，具有超级弹性。

以下将参照图5至图14详细论述第一个实施例。

在本实用新型的第一个实施例中，脊柱固定装置包括以下部分：植入病人脊椎骨内的若干椎弓根螺钉1；位于脊柱两侧并与椎弓根螺钉连接的一对纵向杆2，用来防止脊椎移动；若干横向连杆3，用来隔开纵向杆。

现在参看图5至图7，椎弓根螺钉1的顶部有一个螺钉头11，螺钉头的下方有螺纹13，用来植入脊椎骨中。螺钉头11上有一个安装座11a，用来安装纵向杆2，安装座11a的底面上有至少一个杆槽12。杆槽12的直径与纵向杆2的直径相符。

纵向杆2有一个弯曲的杆体15，在其两端为钩形，纵向杆2在杆体15的中部有一个弹性段16，用来产生弹性力，以反抗作用在病人脊椎上的冲击力。

弹性段16采用螺旋弹簧制成。螺旋弹簧直径与杆体15的直径相等。弹性段16的另一种形式为波浪形，如图8所示。杆径大约在2至7毫米的范围内，可以按每次0.5毫米进行调整。

当椎弓根螺钉1与脊柱融合在一起时，弹性段16在脊柱节之间起缓冲作用。也就是说，当病人弯腰或扭曲腰部，或有冲击力作用于其腰部时，弹性段16可以减轻病人活动或受到外部冲击时产生的刺激。

固定螺钉17插在椎弓根螺钉1的螺钉头11上的安装座中，用来防止纵向杆2移动。固定螺钉17上有外螺纹17a，用来可靠地紧固纵向杆2，在螺钉头的顶部有一个六角剖面的凹入部分17b，使固定螺钉17能插在螺钉头11的安装座11a中。固定螺钉17的长度应足够短，不应从螺钉头11的安装座11a的上表面上伸出。

螺钉头11的安装座11a上也有内螺纹11b，用来与固定螺钉17的外螺纹17a配合。

椎弓根螺钉1的螺钉头11上有一个纵向杆固定槽14，用来紧固纵向杆2的一端。纵向杆2插在安装座11a中，当杆端紧紧插在纵向杆固定槽14中时，它被插在杆槽12中。

纵向杆固定槽14和纵向杆2的直径相同，或者纵向杆固定槽14的直径稍大于纵向杆2的直径。

螺钉头帽18可以套在螺钉头11的顶部，以消除固定螺钉17固定不正产生的变化。由于螺钉头帽18提供辅助支撑，能改善纵向杆的固定力，所以可以将其用作固定杆之类的辅助杆。螺钉头帽18是根据需要增加的，不是必需的。

椎弓根螺钉1的螺钉头11上能容纳两个杆槽12和12’以及两个纵向杆固定槽14和14’，如图9所示。根据这种结构，将纵向杆2和2’插入杆槽12和12’中，可以串联固定纵向杆2而无需使用其它连接件，如图10所示。

本实用新型的第一个实施例限制在上述结构范围内。例如，纵向杆可以采用直杆形状，也可以采用垂直于杆体两端的直角杆形状。在这种改型纵向杆中，椎弓根螺钉1的结构上只有一个杆槽而没有纵向杆固定槽14。此外，它还可以用于不同结构的椎弓根螺钉中，从而适应改型纵向杆。此外，改型纵向杆2采用固定螺钉17可靠地固定在螺钉头11的安装座11a中。

以下将参照图11和图12，详细论述横向连杆3。

横向连杆3包括一个直杆部位31以及分别在直杆部位31的两端延伸并弯曲的两个钩形部位32。横向连杆3做成矩形板状。横向连杆3的长度大约在20至80毫米的范围内，可以按每次2毫米进行调整。如图12所示，横向连杆3通过钩形部位32抓住纵向杆2和2’，从而将纵向杆2和2’隔开。在这里，板形的横向连杆3的长度可以保证即使有外力作用在纵向杆2和2’上使纵向杆2和2’扭曲，也能保持纵向杆2和2’之间的间隔。

图13a和图13b所示的横向连杆与图11中的横向连杆不同。也就是说，弹性段33位于直杆部位31的中部。弹性段33上有一个螺旋弹簧(如图13a所示)或为波浪形(如图13b所示)。横向连杆3的弹性段33可以吸收作用在纵向杆2上的力。

图14所示为S型横向连杆3，它不同于图11所示的横向连杆。

S型横向连杆3包括一个弯曲部位36以及从弯曲部位36的两端水平延伸并弯曲的两个钩形部位32，用于固定椎弓根螺钉1的螺钉头11。椎弓根螺钉1的螺钉头11的圆周上有一个槽口35，用于将S型横向连杆3的钩形部位32插在螺钉头11中。

本实用新型第一个实施例中的上述纵向杆2和2’以及横向连杆3均采用在一定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。

纵向杆2和2’以及横向连杆3具有这样一种温度特性：它们在+10℃及以下温度范围内为马氏体状态，温度大于+35℃时为奥氏体状态，并恢复到所记忆的原来形状。尤为独特的是，在+26℃以下变形后的形状可以保持不变，当热处理温度达到+35℃时，逐渐恢复所记忆的形状。

形状记忆材料的两端和中间部位的钩形和弹性段分别成型后，在650℃至750℃的温度下热处理一小时左右，即可得到纵向杆2和2’以及横向连杆3。这样，纵向杆2和2’以及横向连杆3就具有了在一定温度下变形的特性。

以下将详细论述根据本实用新型第一个实施例进行安装的过程。

椎弓根螺钉1按预定的角度和深度被植入所选定的脊椎弓根中。此时，不考虑螺钉的布局，它们通常没有完全对齐。使纵向杆2在+10℃及以下的温度下变形，以延长纵向杆2的弹性段16，使纵向杆2便于插入椎弓根螺钉1的螺钉头11上的安装座11a中，然后再将纵向杆2插入螺钉头11的安装座11a中，使纵向杆2固定在若干螺钉1上。然后，将钩形纵向杆2的端部插在纵向杆固定槽14中，同时将已变形的纵向杆2的直杆部分(杆体15)插入螺钉头11的安装座11a底面上制成的杆槽12中。用扳手将固定螺钉17的外螺纹17a向下拧在螺钉头11的安装座11a中，从而使固定螺钉17紧紧地固定在安装座11a的内螺纹11b中。纵向杆2被固定螺钉17压紧，可靠地刚性固定在椎弓根螺钉1上。

纵向杆2安装完成后，用手术热源以高于+35℃的温度对纵向杆2进行热处理，使纵向杆2上被拉长的弹性段16收缩，在奥氏体相变的过程中恢复到所记忆的原来形状。此时，在纵向杆2恢复到所记忆的原来形状的同时，钩形纵向杆的端部刚性地固定在螺钉头11的纵向杆固定槽14中。这样，纵向杆2的两端固定在螺钉头11上的纵向杆固定槽14中而不会分离。

根据以上论述，尽管椎弓根螺钉相互排列不是很齐，但纵向杆能简单方便地连接在椎弓根螺钉1上，因为纵向杆2可以朝着椎弓根螺钉1自由弯曲。此外，脊柱融合后，当病人弯曲或扭曲后背时，纵向杆2还能通过弹性段16的超弹性作用使脊柱节之间产生移动。

在纵向杆2的安装过程中，将纵向杆2和2’分别安装在杆槽12中时，使用的是带有两个杆槽12和12’的椎弓根螺钉1。也就是说，纵向杆2和2’分别交替地固定在位于安装座11a上的杆槽12和12’中，如图10所示。所以，如果采用带两个杆槽12和12’的椎弓根螺钉1，则不需要使用其它用于串联连接的连接件。

以下将详细论述横向连杆3的安装过程。

将纵向杆2和2’安装到椎弓根螺钉1上后，将横向连杆3附着于一对纵向杆2上，从而将两根纵向杆2隔开。横向连杆3的安装采用与上述纵向杆安装过程相同的方法。也就是说，使横向连杆3在10℃及以下的温度下变形，以拉长直杆部位31或加宽钩形部位32之间的距离。将横向连杆3上变形的钩形部位32插入纵向杆2的外表面中。如果采用S型横向连杆，则插入螺钉头11的槽口35中。横向连杆3安装完成后，将通过在+35℃以上的温度下进行热处理，使其转变成奥氏体，从而恢复到所记忆的原来形状，使横向连杆3刚性地固定在纵向杆上。如果采用S型横向连杆3，它将固定在椎弓根螺钉1的槽口35上。

所以，如果采用上述结构的横向连杆3，即使纵向杆2和2’相互不平行，也可以轻松地固定纵向杆2。

以下将参照图15，详细论述本实用新型的第二个实施例，参考号所代表的零件与本实用新型第一个实施例相同。

在第二个实施例中，椎弓根螺钉1的螺钉头11上制有一对第一杆槽21和21’，将纵向杆2固定在螺钉上部。此外，在杆槽21和21’的下方分别制有一对纵向杆插入槽22和22’，纵向杆插入槽22和22’分别位于杆槽21和21’的轴线上。以预定的深度在螺钉头11的内表面上制有内螺纹23。

螺钉头11的上部设有螺钉头帽20，螺钉头帽20上有一对第二杆槽24和24’，与第一杆槽21和21’相对应。固定螺钉25拧在穿过螺钉头帽20的内螺纹23上，使螺钉头11可靠地固定在螺钉头帽20上。

第一杆槽21和21’以及第二杆槽24和24’的直径与纵向杆2和2’相符。纵向杆插入槽22和22’的直径与纵向杆2的直径相同或稍大。

如果只有第一杆槽21和21’中的一个杆槽，两个内螺纹可以位于第一杆槽的两侧。如果两个杆槽都有，则可以在第一杆槽21和21’的中部设置一个内螺纹。本图所示为一对第一杆槽21和21’。这两个杆槽需要以串联的方式交替地将两根纵向杆2和2’固定在第一杆槽21和21’上。

以下将参照图16至28详细论述本实用新型的第三至八个实施例。

在这些实施例中，纵向杆、U型杆和中间连杆都采用在+10℃及以下温度下为马氏体形态、在+35℃以上温度下为奥氏体形态并能恢复到所记忆的原来形状的形状记忆合金制成。这些实施例中的形状记忆合金需要经过在+10℃及以下温度下的初次变形。在+26℃以下的温度下变形后的形状保持不变。加热到+35℃后形状恢复。

以下将参照图16和图17详细论述本实用新型的第三个实施例。

在这个实施例中，采用了若干椎弓根螺钉40，其顶部有一个螺钉头，螺钉头上有一个安装座41a，安装座41a的底面上有两个平行的杆槽42和42’，在螺钉头的下方制有螺纹43，用来植入脊椎弓根中。

安装座41a上的两个平行杆槽42和42’用来连接纵向杆50和椎弓根螺钉40，且无需使用其它连接件。在这里，杆槽42和42’的直径等于纵向杆50的直径。

固定螺钉44插在椎弓根螺钉40的螺钉头41上的安装座41a中，用来防止纵向杆50移动。为了可靠地紧固纵向杆50，固定螺钉44上有一个外螺纹44a，螺钉头41的安装座41a上有横截面为六角形的凹入部分44b。固定螺钉44的长度应足够短，不会从螺钉头41的安装座41a的上表面上伸出。螺钉头41的安装座41a上有内螺纹41b，用于和固定螺钉44的外螺纹44a配合。

螺钉头帽45可以套在螺钉头41的顶部，以消除固定螺钉44固定不正产生的变化。螺钉头帽45采用辅助的杆固定件，起辅助支撑的作用，以改善杆的固定力。

在这个实施例中有一对纵向杆50，直杆51位于螺钉头的中心线上，在直杆51的中部制有弹性段52以产生弹性力，吸收作用于病人脊椎上的冲击力，还有一个支撑杆53，从直杆51的两端延伸，固定在杆槽42和42’中的一个杆槽中。

纵向杆的直径大约在2至7毫米的范围内，可以按每次0.5毫米进行调整。

弹性段52类似于一个螺旋弹簧。螺旋弹簧的直径与直杆51相等。弹性段52也可以采用波浪形。

支撑杆53上有一个直线部分53a，能安装到杆槽42a和42’中的一个杆槽中，弯曲部分53b从直杆51的两端延伸，沿螺钉头41的外表面弯曲。

纵向杆50的直杆部分51靠支撑杆53的形状保持螺钉头41的中心线上。

在同一个螺钉头41上，两根支撑杆53相对放置。但两根支撑杆53可以做成相反的形状，即使图纸上没有标示。也就是说，支撑杆53的弯曲部分53b位置相反并沿螺钉头41的外表面弯曲，通过这种方式可以将纵向杆50以串联方式交替地连接在椎弓根螺钉40上。

参看图17，分别将纵向杆50两侧的支撑杆53安装到杆槽42和42’中。此外，固定螺钉44与螺钉头41上的安装座41a的内螺纹41b相配合，刚性地固定在纵向杆50上。

以下将参照图18至20，详细论述本实用新型的第四个实施例。

现在参看图18，它只由若干椎弓根螺钉60和一个纵向杆70组成。

椎弓根螺钉60包括其项部的螺钉头61和螺钉头下方的螺纹62。螺钉头61有上第一和第二环形槽62a和62a’，制于其外表面上。

纵向杆70包括两个直杆部分71和71’，位于椎弓根螺钉60的螺钉头61的中心线上，在两个直杆部分71和71’之间为波浪形的弹性段72，支撑环73和73’分别从直杆部位71和71’的两端延伸，插在第一和第二环形槽61a和61a’中。

纵向杆70的支撑环73和73’形状相反，但它们可以在同一个螺钉头61上相对放置，即使图中没有标示。

现在参看图19和图20，采用以上支撑环73和73’将纵向杆70以串联方式交替地连接在椎弓根螺钉60的螺钉头61上的环形槽61a和61a’上。

以下将参照图21详细论述本实用新型的第五个实施例。

现在参看图21，第五个实施例中有若干椎弓根螺钉80，在其顶部有一个螺钉头81，为圆柱状物，螺钉头81的下方制有螺纹82。螺钉头81上有一个开口81a，水平穿过圆柱状物，可以容纳纵向杆90的两端，螺钉头81的上方还有一个螺纹孔81b，垂直于开口81a。螺钉头81的螺纹孔81b与螺栓83配合，用来紧固纵向杆90。

纵向杆90上有一个直杆部分91以及从直杆部分91两端呈圆形延伸的钩形部分92及92’，插入开口81a中。直杆91在纵向杆90的中部可以设有一个弹性段。

以下将详细论述纵向杆90的安装过程。

在这个实施例中，纵向杆90安装在椎弓根螺钉80中，使纵向杆90的圆形钩形部分92在+10℃及以下的温度下变为直杆。另一方面，纵向杆90上的直杆形钩形部分92被插在开口81a中。然后，在+35℃以上的温度下对纵向杆90进行热处理，使纵向杆90上变形的钩形部分92恢复到所记忆的原来形状，刚性地固定在螺钉头81上。将纵向杆90插入椎弓根螺钉80中以后，螺栓83与螺钉头81上的螺纹孔81b配合，将纵向杆90紧固在椎弓根螺钉80上。

以下将参照图22，详细论述本实用新型的第六个实施例。

在第六个实施例中，将若干椎弓根螺钉安装到脊椎弓根中后，只须将纵向杆安装到椎弓根螺钉上即可，简化了连接工作。

现在参看图22a，因为椎弓根螺钉40的结构与上述第三个实施例相同，因此将不再对椎弓根螺钉进行详细说明。参考号所代表的零件与本实用新型第三个

实施例相同。

第六个实施例中的纵向杆100制成“U”形。将椎弓根螺钉40插入脊椎弓根中后，将U型杆100安装到螺钉头41上的杆槽42和42’中。将固定螺钉44拧在螺钉头41的安装座41a上，将纵向杆100固定在椎弓根螺钉40上，从而完成纵向杆100的连接工作。如果椎弓根螺钉40没有对齐，U型杆100可以产生变形，以适应没有对齐的椎弓根螺钉40。这样，变形后的纵向杆100可以轻易放在螺钉头41上安装座41a的杆槽42和42’中。变形后的纵向杆100恢复到纵向杆100所记忆的原来形状，从而纠正没有对齐的椎弓根螺钉40的位置。

可以用图22b所示的直杆式纵向杆101和101’来代替U型杆100。直杆式纵向杆101和101’的中部设有一个弹性段102。直杆式纵向杆101和101’分别交替地固定在位置安装座41a上的杆槽42和42’中。因此，如果采用带弹性段102的直杆式纵向杆101和101’，则不需要使用其它连接件进行这种串联连接。

以下将参照图23至26详细论述本实用新型的第七个实施例。

现在参看图23至25，第七个实施例至少有一个椎弓根螺钉110、一对U型杆120和一根中间连杆140。

现在参看图25，椎弓根螺钉110的顶部有一个螺钉头111，螺钉头111的下方制有螺纹113，用来植入脊椎弓根中，其中螺钉头111上有安装座111a，在安装座111a的底面制有第一和第二插槽112和112’。

纵向杆120采用U形结构，用来防止脊椎移动。

U型杆120的一侧直接植入脊椎弓根中，另一侧插入插槽112和112’中的一个插槽中。

采用中间连杆140，分别将其两端插入螺钉头111的插槽112和112’中，从而将U型杆120串联连接在椎弓根螺钉110中。

参看图24，U型杆120上有第一搭接件121，用来将选定的脊椎骨和相邻脊椎骨隔开，在第一搭接件121的中部有一个弹性段126，钉部122从第一搭接件121的一端向下延伸，直接植入脊椎弓根中，第一连杆123则从第一搭接件121的另一端向下延伸，固定在椎弓根螺钉110中。第一连杆123的长度应短于螺钉头111上安装座111a的深度，使第一连杆123能插入椎弓根螺钉110的插槽112中。钉部122上有一段齿状区125，用于防止钉部122从脊椎弓根上脱开。齿状区125可以采用电火花加工机床加工。U型杆120的直径大约在2至7毫米的范围内，可以按每次0.5毫米进行调整。

脊柱完全融合后，U型杆120就不会从脊椎上脱开，因为齿状区125已埋入脊椎中。

根据本实用新型的这个实施例，可以用两根U型杆120和一个椎弓根螺钉110对三块相邻的脊椎骨进行连接。

中间连杆140上有第二搭接件141，将椎弓根螺钉110隔开，在第二搭接件141的中部有一个弹性段146，第二连杆142从第二搭接件141的两端向下延伸，其中第二连杆142的长度短于螺钉头111上安装座111a的深度。其原因是应留有一定的量用来插入固定螺钉等固定件。

U型杆120的第一连杆123以及第二连杆142基本上相同。在串联连接中，第二连杆142中的一根杆从中间连杆140的两端延伸，插入椎弓根螺钉110的螺钉头111上的插槽112中，另一根杆则插入相邻椎弓根螺钉110’的螺钉头111’的插槽112’中。

弹性段126和146可以采用螺旋弹簧或波浪件制成。每个弹性段126和146的直径基本上与第一和第二搭接件121和141相同。

在这一实施例中，至少有一个固定螺钉130与椎弓根螺钉110的螺钉头111上的安装座111a配合，用来防止U型杆120移动。

同样，在这一实施例中，至少有一个螺钉头帽131套在螺钉头111上。螺钉头帽131用来提高U型杆120的固定力，而无须采用固定件等其它杆件。

以下将详细论述U型杆120在第一至第六脊椎之间安装的过程。

参看图23和26，第一和第二椎弓根螺钉110和110’被分别植入第二和第三中间脊椎骨中。将第一U型杆120的第一连杆123插入第一椎弓根螺钉110的插槽112和112’中的一个插槽中，将第二U型杆120’的另一根连杆(123’)插入第二椎弓根螺钉110’的插槽112”中。

第一和第二U型杆120和120’的钉部122和122’被分别植入第一脊椎骨和第四脊椎骨中。分别将中间连杆140两侧的两根第二连杆142插入第一和第二椎弓根螺钉110和110’的插槽112’和112”中。

U型杆120和120’以及中间连杆140安装完成后，使固定螺钉130的外螺纹130a与螺钉110上的安装座110a配合，然后用扳手将固定螺钉130拧在安装座110a的内螺纹110b上。由此一来，U型杆120和中间连杆140同时被固定螺钉130压住，使U型杆120和中间连杆140可靠地刚性固定在椎弓根螺钉110中。尽管椎弓根螺钉110和110’没有完全对齐，但U型杆120可以简单方便地连接到椎弓根螺钉110上。还可以通过使U型杆120和中间连杆140变形来进一步实现这一目的。

将第一和第二U型杆120和120’的第一连杆123和123’插入螺钉头111的插槽112和112’之前，U型杆120将在一定的相变温度(+10℃及以下)下变形，在这种情况下，第一U型杆120的一端被理想地连接到螺钉头111的插槽112上。然后，变形后第一和第二U型杆120和120’的钉部122和122’被植入脊椎骨的孔中。此外，变形的第一和第二U型杆120和120’的第一连杆123和123’被插在螺钉头111的插槽112和112’上。最后，在椎弓根螺钉110和110’、U型杆120和120’、以及中间连杆140之间完成了纵向杆连接。

接着，使用带热源的手术刀，在形状恢复温度点(+35℃及以上)对U型杆120和中间连杆140进行热处理。被拉长的弹性段126和146恢复到所记忆的原来形状，并转变为奥氏体状态。

此时，在恢复到所记忆的原来形状过程中，第一和第二连杆123和142、U型杆120和中间连杆140被刚性地固定在螺钉110的插槽112和112’中。

在这一实施例中，在U型杆120和中间连杆140上分别制有弹性段126和146，脊柱融合后，当病人弯曲或扭曲后背时，由于弹性段的超弹性作用，允许脊柱节之间产生移动。

在第七个实施例的上述结构中，第一和第二U型杆120和120’采用对称结构。这样就需要有四个椎弓根螺钉，尽管传统的脊柱固定装置中也需要所有这些螺钉。但在本实用新型中只需要两个椎弓根螺钉。因此在这一实施例中，椎弓根螺钉的数目减少了。特别需要说明的是，如果需要矫正两块脊椎骨，可以只用一根U型杆120而不需要其它椎弓根螺钉，即可进行脊椎的矫正工作。如果需要矫正三块脊椎骨，则只需要一个椎弓根螺钉。

以下参照图27和28，详细论述本实用新型的第八个实施例。

在这一实施例中，U型杆150直接植入脊椎的椎弓根中，而不需要任何椎弓根螺钉。

现在参看图27和28，至少有一根U型杆150位于脊柱的两侧。

U型杆150上有一个搭接件152，用于将选定的脊椎骨和相邻脊椎骨隔开，钉部153从搭接件152的两端向下延伸，植入脊椎弓根中，搭接件152上制有一个弹性段154。

弹性段154采用螺旋弹簧(见图27)、波浪件或S型件制成(见图28)。此外，钉部153上有一段齿状区155，它能防止钉部153从脊椎弓根上脱开。

齿状区125可以采用电火花加工机床加工。

尽管本实用新型的这些最佳实施例的展示为示意性的，但具有专业技术的人仍可以看出，在不偏离后面权力要求中透露的实用新型范围和精神的条件下，可以进行各种改进、添加和采用替代品。

在本实用新型的第一至第八个实施例中，纵向杆和横向连杆采用具有超弹性的形状记忆的镍钛诺合金(镍钛合金)制成。因此，尽管椎弓根螺钉在手术中没有对齐，本实用新型仍可以简单方便地在纵向杆和椎弓根螺钉之间实现结构性连接，而且在脊椎和/或植入点上不产生额外的力。

此外，在本实用新型中，纵向杆和横向连杆在可选范围内设有弹性段。纵向杆上的弹性段允许脊柱节融合后有轻微的移动。这样，由于纵向杆和横向连杆具有超弹性，可以分散作用在已融合的脊柱节上的力。因此，腰椎上的负担减轻了。此外，如果使用本实用新型的脊柱固定装置，它还有减少上段和下段之间产生并发症的作用。

Claims (43)

1.一种带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于由以下部分组成：若干椎弓根螺钉，每个螺钉的顶部有一个螺钉头，螺钉头的下方制有螺纹，用来植入脊椎弓根中，其中螺钉头上有一个安装座，安装座的底面上至少有一个杆槽；一对连接到椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，其中纵向杆上有一个弹性段，纵向杆安装在安装座的杆槽中；至少一根横向连杆，其直杆部分有一个弹性段，钩形部分从直杆部分的两端延伸，刚性地固定纵向杆对；若干固定螺钉，每个螺钉都刚性地插在螺钉头的安装座内，防止纵向杆移动，其中纵向杆和横向连杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。

2、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于纵向杆的两端弯曲成钩形，在螺钉头的外表面上还制有至少一个固定槽并位于杆槽的下方，使每根纵向杆的一端能固定在固定槽中。

3、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置还包括若干螺钉头帽，安装在椎弓根螺钉头上。

4、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆和横向连杆在+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

5、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆的弹性段和直杆部分有一段为弹簧状。

6、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆的弹性段和直杆部分有一段为波浪形。

7、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，直杆部分有一段为平板形。

8、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，直杆部分的横截面为圆形。

9、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，椎弓根螺钉外表面上还有一个槽口，其横向连杆为“S”形，S型的横向连杆插在椎弓根螺钉的槽口中。

10、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，螺钉头上安装座的内表面上制有内螺纹，带外螺纹的固定螺钉拧在螺钉头安装座的内螺纹上，使固定螺钉能可靠地紧固纵向杆。

11、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于螺钉头的底面有第一杆槽；若干螺钉头帽，用来遮盖椎弓根螺钉头，螺钉头帽的内表面上有一个第二杆槽；被螺钉头的第一杆槽和螺钉头帽的第二杆槽包围的一对纵向杆，用来防止脊椎移动，其中纵向杆上有一个弹性段；至少一根横向连杆，其直杆部分有一个弹性段，钩形部分从直杆部分的两端延伸，刚性地固定纵向杆对；若干固定螺钉，每个螺钉都将螺钉头帽紧固在椎弓根螺钉头上，被插入椎弓根螺钉头的安装座内，防止纵向杆移动，其中纵向杆和横向连杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。

12、根据权利要求1或11所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，螺钉头上有一个螺纹窝，固定件通过螺纹窝将螺钉头帽固定在螺钉头上。

13、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于螺钉头上有一个安装座，安装座的底面上有两个平行的杆槽；一对连接到椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，其中纵向杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成，纵向杆包括以下部分：1)一根直杆，与螺钉头的中心线对齐，2)直杆上有一个弹性段，3)支撑杆，其弯曲部分从直杆的两端延伸，沿螺钉头的外表面弯曲，其直线部分从弯曲部分的两端延伸，插在杆槽中；若干固定螺钉，每个螺钉插在椎弓根螺钉头的安装座内，防止纵向杆移动。

14、根据权利要求1或13所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

15、根据权利要求1或13所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆的弹性段采用螺旋弹簧形状。

16、根据权利要求1或13所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置还包括若干螺钉头帽，它们安装在椎弓根螺钉头上。

17、根据权利要求1或13所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，支撑杆相对放置。

18、根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于螺钉头的外表面上至少有一个环形槽；一对连接到椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，每一根纵向杆上都有一个直杆部分，与螺钉头的中心线对齐，直杆上有一个弹性段，支撑环盘绕在螺钉头的环形槽上，其中纵向杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。

19.根据权利要求1或18所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于任何结构的脊柱固定装置中，纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

20.根据权利要求1或18所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆的弹性段为波浪形。

21.根据权利要求1或18所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，支撑环相对放置。

22.根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于螺钉头上有一个穿过螺钉头体的水平孔和一个用来安装固定件的垂直螺纹孔；一对连接到椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，纵向杆上有一个直杆部分，钩形部分从直杆部分的两端延伸并弯曲，插入水平孔中，其中纵向杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成；若干固定件，通过螺钉头上的垂直螺纹孔来防止纵向杆移动。

23.根据权利要求1或22所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

24.根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于螺钉头上有一个安装座，安装座的底面上有两个杆槽；一对连接到椎弓根螺钉上的纵向杆，用来防止脊椎移动，每根纵向杆都采用“U”形，纵向杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成；若干固定件，每个固定件插入椎弓根螺钉头上的安装座内，以防止纵向杆移动。

25.根据权利要求1或24所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，纵向杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

26.根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于螺钉头上有一个安装座，安装座的底面上有两个平行的插槽；一对连接到椎弓根螺钉上的U型杆，用来防止脊椎移动，每根U型杆的一侧直接植入脊椎弓根中，另一侧插入其中一个插槽中；至少一个固定件，插入椎弓根螺钉头上的安装座内，以防止纵向杆移动。

27.根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置还包括一个中间连杆，中间连杆的两端插入螺钉头安装座上的插槽中，以串联的方式连接到椎弓根螺钉上。

28.根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置还包括安装到椎弓根螺钉头上的螺钉头帽。

29.根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，U型杆上有第一搭接件，用来将选定的脊椎骨和相邻脊椎骨隔开，该第一搭接件上有一个弹性段，钉部直接植入脊椎弓根中，第一连杆从第一搭接件的一端延伸，其中钉部从第一搭接件的一端下向延伸，第一连杆的长度应短于螺钉头安装座的深度。

30.根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，中间连杆上有一个第二搭接件，用来将椎弓根螺钉隔开，第二搭接件上有一个弹性段，第二连杆从第二搭接件的两端延伸，第二连杆的长度小于螺钉头安装座的深度。

31.根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，U型杆和中间连杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。

32、根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，U型杆和中间连杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约35℃及以上温度下为奥氏体状态。

33、根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，钉部的外表面上制有若干齿状区，用来防止钉部从脊椎弓根上脱开。

34、根据权利要求1或26所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，U型杆的弹性段和中间连杆采用螺旋弹簧形状。

35、根据权利要求24所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于纵向杆中至少一根U型杆，每根U型杆上有一个搭接件用来选定的脊椎骨和相邻脊椎骨隔开，搭接件上有一个弹性段，钉部植入脊椎弓根中，钉部从搭接件的两端下向延伸；U型杆采用在预定温度下能产生变形的形状记忆合金制成。

36.根据权利要求35所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，钉部的外表面上有若干齿状区，用来防止钉部从脊椎弓根上脱出。

37.根据权利要求35所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，U型杆的弹性段和中间连杆为螺旋弹簧形状。

38.根据权利要求35所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，U型杆的弹性段和中间连杆为波浪形。

39.根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于有螺钉头的若干椎弓根螺钉；一对与椎弓根螺钉连接的纵向杆，其中纵向杆在第一温度区内呈第一种结构，在第二温度区内呈第二种结构，第二种结构是形状记忆合金所记忆的形状，纵向杆在第一种结构下提供了操作空间，使具有所记忆形状的纵向杆比第一种结构更紧；螺钉头部有固定件，用来可靠地固定纵向杆，纵向杆的端部被固定在固定件上。

40.根据权利要求1所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于垂直排列的第一列和第二列椎弓根螺钉，两列螺钉基本上相互平行，第一列和第二列椎弓根螺钉包括以下部分：若干插在人类脊柱的脊椎骨上的椎弓根螺钉，每个椎弓根螺钉包括以下部分：1)有若干安装件的螺钉头，2)腿部制有外螺纹，用来植入脊椎中；第一列和第二列纵向杆分别与第一列和第二列椎弓根螺钉连接，第一列和第二列纵向杆的每根纵向杆包括若干节状杆，每根节状杆的一端可靠地固定在其中一个安装件上，节状杆采用形状记忆合金制成。

41.根据权利要求1或40所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置还包括至少一个用来连接节状杆的横向连杆。

42.根据权利要求1或40所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于脊柱固定装置中，节状杆上有一个弹性段，以提供弹性。

43.根据权利要求41所述的带形状记忆合金的生物柔性脊柱固定装置，其特征在于的脊柱固定装置中，节状杆在大约+10℃及以下温度下为马氏体状态，在大约+35℃及以上温度下为奥氏体状态。

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