TW201347724A - 容納桿件用之容納件及其骨骼固定裝置 - Google Patents

Abstract

本案提供一種容納桿件(100)用之容納件，把桿件聯結於骨骼固定元件(1)，容納件包含：容納件本體(5)，有頂端(10)、底端(11)，以及延伸貫穿頂端和底端之中心軸線(M)；容納桿件用之槽溝(13)；包容空間(12a,12b)，供包容骨骼固定元件之頭部(3)，包容空間在底端有開口(16)，可把頭部引進；單件式壓力元件(6,6',6”)，至少部份位在包容空間內，壓力元件有頂端(61)朝向容納件頂端、底端(62)朝向容納件的底端，和撓性部(7,70,73)夾持頭部；其中撓性部包括第一開縫(70)，離壓力元件底端一段距離，當壓力元件在容納件本體(5)內時，第一開縫部份圍繞中心軸線(M)延伸；和第二開縫(73)，從壓力元件底端(61)延伸入第一開縫(70)。多軸式底部裝載之骨骼固定裝置包括骨骼固定元件(1)和上述容納件。

Description

容納桿件用之容納件及其骨骼固定裝置

本發明係關於一種容納桿件用之容納件，把桿件聯結於骨骼固定元件，其中容納件包含容納件本體，具有槽溝可容納桿件，包容空間可包容骨骼固定元件頭部，和壓力元件以撓性部夾持頭部。撓性部包括第一開縫，設在骨骼固定元件頭部周緣方向；和第二開縫，從壓力元件開口端延伸入第一開縫，故開縫環一體形成於壓力元件內。此等容納件連同複數不同骨骼固定元件，構成模組型多軸式骨骼固定系統。

已知有各種設計之多軸式骨骼螺釘，其中頭部是從側面夾持，以鎖定骨骼螺釘之角度位置。

US 5,672,176記載一種骨骼螺釘，其容納件有錐形基座和錐形壓力元件，從上面和側面施壓於頭部。若錐體角度數值在特定範圍內，壓力元件會發生自鎖於容納件內，得以把頭部預先鎖定於容納件內，而桿件仍能運動，得以調節其位置。

US 6,063,090係關於一種裝置，用來把縱長支座連接到梗釘，利用具有槽溝的包容頭部，包容縱長支座。梗釘和包容頭部係經包容頭部內之錐形筒夾夾頭，並利用梗釘上的球形頭部連接。裝置使梗釘在插入骨骼內後，可結合於包容頭部內。

US 2010/0234902 A1記載一種容納桿件用之容納件，把桿件聯結到骨骼固定元件，其中容納件包括容納件本體，和配置其內之骨骼固定元件。壓力元件可沿容納件本體縱軸線，從插入頭部之插入位置，運動到預鎖定位置，利用壓力元件所施預應力，把頭部夾持於容納件內，再至鎖定位置，把頭部鎖定於容納件內。

本發明之目的，在於提供一種改良容納桿件用之容納件，把桿件聯結於骨骼固定元件，和具有此骨骼固定元件之骨骼固定裝置，由少數組件組成，改進手術之際的處置。

此目的是由申請專利範圍第1項之容納件，和申請專利範圍第17項之骨骼固定裝置解決。進一步發展列於申請專利範圍附屬項。

容納件包括壓力元件，在底端具有開縫環。開縫環一體連接於壓力元件，意即開縫環和壓力元件其餘部份，係結合成單件式。開縫環可按徑向擴張，容許骨骼固定器頭部插入。把頭部引進入壓力元件撓性部所必須之力量，較只有縱向(即共軸式)開縫之已知壓力元件為輕。

此外，壓力元件在軸向運動到開縫環擴張，以容許骨骼固定器頭部插入所必須之距離，即告縮短。此舉容許且方便容納件在原位安裝到已插入骨骼內的骨骼固定器之程序。

利用開縫環之彈性，骨骼固定元件即可利用頭部和開縫環間之摩擦而夾持。骨骼固定器頭部和壓力元件間之摩擦套合，容許骨骼固定器相對於容納件初步保持在骨骼固定器所需角度位置。此位置可以改變，只要尚未相對於容納件最後鎖定，克服摩擦力即可。

容納件和骨骼固定器使用簡單工具，即可容易拆解。

此外，多軸式骨骼固定裝置只有少數組件，可降低生產成本，方便處置。因為開縫環一體形成於壓力元件內，不會失落。壓力元件可保全於容納件本體內，以防掉出。

包含容納件之多軸式骨骼固定裝置，得以提供模組系統，其中可有各種骨骼固定器和/或不同容納件，可在使用前應需組裝。

1‧‧‧骨骼固定元件

2‧‧‧螺紋幹部

3‧‧‧頭部

4‧‧‧凹部

5,5'‧‧‧容納件本體

6,6',6"‧‧‧壓力元件

7‧‧‧封閉元件

8,8a,8b‧‧‧插銷

10‧‧‧容納件頂端

11‧‧‧容納件底端

12‧‧‧腔孔

12a‧‧‧加寬部

12b‧‧‧窄部

13‧‧‧U形凹部

14a,14b‧‧‧自由股部

15‧‧‧陰螺紋

16‧‧‧開口

17‧‧‧包容空間

19a,19b‧‧‧腔孔

61‧‧‧壓力元件頂端

62‧‧‧壓力元件底端

63,63'‧‧‧圓筒形部

64‧‧‧U形凹部

65‧‧‧凹部

66‧‧‧頭部容納部

67‧‧‧空心內室

69a,69b‧‧‧長形凹部

70‧‧‧開縫

71,71'‧‧‧開縫環

72‧‧‧連接條

73‧‧‧垂直開縫

75‧‧‧貫穿孔

80‧‧‧插銷

100‧‧‧桿件

200‧‧‧工具

201‧‧‧螺紋末端部

630a‧‧‧第一缺口

670a‧‧‧第二缺口

690‧‧‧側面腔孔

700,701‧‧‧橫向開縫

703,704‧‧‧直立開縫

702a,702b‧‧‧連接條

705‧‧‧凹部

710a,710b‧‧‧環部

E‧‧‧頭部最大外徑

M‧‧‧容納件本體對稱軸線

第1圖表示骨骼固定裝置第一具體例之分解透視圖；第2圖表示第1圖骨骼固定裝置呈組裝狀態之透視圖；第3圖表示第2圖第一具體例骨骼固定裝置垂直於桿件軸線之斷面圖；第4圖表示壓力元件之透視圖；第5圖表示壓力元件之側視圖； 第6圖表示壓力元件之俯視圖；第7圖表示壓力元件取自第6圖A-A線之斷面圖；第8圖表示壓力元件之仰視圖；第9至14圖表示第一具體例骨骼固定裝置的骨骼固定元件和容納件組裝步驟圖；第15和16圖表示壓力元件在有骨骼固定元件插入的容納件內之二位置；第17圖表示使用工具拆開容納件和骨骼固定器之步驟；第18圖表示第二具體例骨骼固定裝置之分解透視圖；第19圖表示第二具體例骨骼固定裝置的壓力元件之透視圖；第20圖表示第二具體例壓力元件之側視圖；第21圖表示第19圖壓力元件之斷面圖；第22和23圖表示第二具體例骨骼固定裝置之組裝和鎖定步驟；第24圖表示骨骼固定裝置的壓力元件又一具體例之透視圖；第25圖表示第24圖所示壓力元件之仰視透視圖；第26圖表示第24圖壓力元件之側視圖；第27圖表示第24圖壓力元件之俯視圖；第28圖表示第24圖壓力元件之仰視圖；第29圖表示第24圖壓力元件沿第27圖D-D線之斷面圖。

本發明進一步特點和優點，由參照附圖所示具體例之說明，即可清楚。

如第1和2圖所示，第一具體例之骨骼固定裝置包括骨骼固定元件1，呈骨骼螺釘形式，具有螺紋幹部2和頭部3。頭部3有球形外表面部，含球體最大外徑E，和平坦自由端，有凹部4可供與旋入工具結合。骨骼固定裝置又包括容納件，以容納穩定桿件100，並將穩定桿件100聯結於骨骼固定元件1。容納件由容納件本體5和配置於容納件本體5內之壓力元件6組成。壓力元件6用於把頭部3鎖定入容納件本體5內。可設插銷8把壓力元件6保持在容納件本體5內。

又設有封閉元件7，呈內螺釘形式，把桿件100保固於容納 件本體5內。

茲參見第1至3圖說明容納件本體5。包括頂端10、對立底端11、穿過頂端和底端之對稱軸線M。設有腔孔12，與對稱軸線M共軸。在鄰接頂端10的第一區域內，容納件本體5具有U形凹部13，底部指向底端11，和二側向自由股部14a,14b，朝頂端10延伸。在股部14a,14b區內，設有陰螺紋15，與內螺釘7合作。利用U形凹部13形成的槽溝規模，可容納桿件100，連接複數骨骼固定裝置。

在股部14a,14b區域，腔孔12之第一部包括第一內徑。在股部14a,14b下方區域，腔孔12有加寬部12a，其直徑比第一部之直徑大。底端11和加寬部12a之間，腔孔12包括窄部12b，以錐體角度朝底端11斜縮。底端11設有開口16，開口16直徑比頭部3直徑大，使頭部3可從容納件底端11引進。加寬部12a和窄部12b提供骨骼固定器頭部3之包容空間17。

在各股部14a,14b上，設有腔孔19a,19b，按實質上垂直於中心軸線M的方向，延伸貫穿股部，以容納插銷8a,8b。腔孔19a,19b位在各股部之大約中心。插銷8a,8b長度最好是一旦插入腔孔19a,19b內，即伸入腔孔12內短距離，做為下述壓力元件6止檔件。插銷8a,8b可與容納件本體5外表面齊平。

詳見第1和4至8圖，壓力元件6有頂端61和對立底端62。鄰近頂端61有實質上圓筒形部63，其外徑比腔孔12內徑稍小，故壓力元件6可在腔孔12內運動。有U形凹部64，開口朝頂端61，當壓力元件6配置在容納件本體5內，使U形凹部64與容納件本體5之U形凹部13齊平，以容納桿件100。鄰近圓筒形部63，設有凹部65，連續進入到頭部容納部66。

頭部容納部66包括空心內室67，呈實質上球形，構成包容球形頭部3。在底端62，頭部容納部66有開口，可引進頭部3。在鄰近凹部65之區域，頭部容納部66有球形外表面部，朝第二端62之方向，連續進入到斜縮外表面部。斜縮度實質上相當於容納件之窄部12b斜縮度。

離底端62一段距離處，設有沿周延伸開縫70。當壓力元件配置容納件本體5內時，開縫70實質上垂直於容納件本體之中心軸線M。 開縫70延伸至繞中心軸線M大約超過180°，以超過270°為佳，超過340°更好。因此，利用開縫70，在底端62具有環形部71，利用形成連接條72之壁部，全部一體連接於壓力元件。

連接條72在周緣方向之長度，可提供環形部71穩定連接於壓力元件6。在周緣延伸開縫70之一端，有共軸延伸開縫73，從第二端62完全貫穿環形部71，延伸進入開縫70。藉此把環形部沿周緣方向切穿，形成開縫環71，可在徑向擴張和壓縮。垂直開縫73寬度最好比周緣開縫70的寬度小。詳見第3和7圖。開縫環71之外表面朝壓力元件6之底端62斜縮。連接條72和垂直開縫73係配置成相對於U形凹部64有角度。開縫環71之位置和尺寸，使得骨骼固定元件之頭部3從壓力元件的開口底端62插入時，開縫環71即擴張，致垂直開縫寬度變大，而當頭部3已完全插入空心內室67時，開縫環即按朝幹部2之方向，在頭部最大直徑E或以下，包圍頭部3。

頭部容納部66之最大外徑，比在第一部的腔孔12內徑稍小，也比加寬部12a的腔孔直徑小。因此，開縫環71構成在容納件本體5的加寬部12a擴張。

在U形凹部側面，壓力元件包括二長形凹部69a,69b，長形方向是從頂端到底端。外壁設有凹部69a,69b。當壓力元件插入時，此等長形凹部69a,69b分別利用插銷8a,8b結合，在插銷按軸向碰到凹部末端之一時，可做為止檔件。

最後，壓力元件6包括共軸貫穿孔75，容許工具(圖上未示)進出骨骼固定器頭部3之凹部4。貫穿孔75最好至少一部份設有陰螺紋，如第3和7圖所示。當骨骼固定器頭部3要從頭部容納部66取下時，陰螺紋可供與工具結合，把壓力元件固定，詳後。

壓力元件6可從容納件頂端10引進，令壓力元件的U形凹部與容納件本體對齊，而把壓力元件配置在容納件內。然後把插銷8a,8b插入，延伸入壓力元件之長形凹部69a,69b內，把壓力元件保持在容納件內，因而防止壓力元件穿過第一端10逸出。藉此把壓力元件和容納件本體預組裝，可連接於骨骼固定元件。

上述所有組件均可由生理相容性材料製成，諸如生理相容性 金屬，像不銹鋼或鈦，或生理相容性合金，例如鎳鈦諾，或由生理相容性塑膠材料，例如聚醚醚酮(PEEK)製成。

茲參見第9至14圖說明骨骼固定裝置之組裝步驟。如第9圖所示，壓力元件和容納件本體5係按上述預組裝。開縫環71緊靠窄部12b的上部份。骨骼固定元件1從容納件本體底端11引進(箭頭A所示)。其次，如第10圖所示，骨骼固定元件之頭部3從底端11引進，碰到壓力元件6之開縫環71，於是按箭頭B方向移動壓力元件，直到長形凹部69a,69b下端分別緊靠插銷8a,8b，如第11圖所示。在此位置，開縫環71位於容納件本體5加寬部12a提供的包容空間內。

把頭部3進一步引進入頭部容納部66內，使開縫環71在容納件本體5之加寬部12a內擴張。頭部3即可插入。由於開縫環71不能在連接條72處擴張，頭部3之引進即無法準確與對稱軸線M共軸線，而是稍微偏離對稱軸線M。頭部3繼續引進，開縫環71擴張至最大程度，如第13圖所示。頭部3再繼續推進，可讓頭部3進入空心內室67的上方空間，直至碰到室67之內壁。於是，開縫環71在頭部3周圍彈性收縮，如第14圖所示。

當頭部3靠緊頭部容納部66上區域之內壁，開縫環71即包圍頭部在赤道線E以下之部份，參見第15圖。在此情況下，開縫環71摩擦夾持頭部3，故骨骼固定元件可樞動至所需角度位置，利用壓力元件6和頭部3間之摩擦套合，保持於此。

最後，向下運動壓力元件6，把開縫環71壓入窄部12b，是故，開縫環71即把頭部鎖定，如第16圖所示。

臨床使用時，首先按上述，把容納件與骨骼固定元件組裝，再將骨骼固定元件插入骨骼內。通常會把至少二骨骼固定元件插入骨骼內，把容納件對齊。然後，把桿件插入容納件9內。最後，內螺釘7旋入裝置的股部14a,14b間，桿件連同壓力元件向下壓，故頭部3即被鎖定。

另外，可先把骨骼固定元件插入骨骼內，然後即可把容納件本體5連同壓力元件6，安裝到骨骼固定元件之頭部3上。因為有開縫環71，即可減少把頭部插入壓力元件的頭部容納部66內必要之力量，而壓力元件在容納件本體的腔孔12內運動所需距離，也告縮短。

容納件本體5和頭部3要拆開時，即頭部3需從容納件本體5解除時，可用第17圖所示工具200。此工具200有第一部位，由人(圖上未示)持握；和螺紋末端部201，結合壓力元件6之螺紋貫穿孔75。藉此可把壓力元件6拉拔到容納件本體的頂端10方向，直到插銷8a,8b碰到長形凹部69a,69b之下端。在此位置時，開縫環71位在容納件本體的加寬部12a之包容空間內。然後，頭部3即可經容納件本體5的底端11取出。

骨骼固定裝置的第二具體例，如第18至23圖所示。參見第18圖，第二具體例之骨骼固定裝置與第一具體例之骨骼固定裝置不同，在於容納件本體5'在股部14a只設一側面腔孔690，在U形凹部13底部下方一段距離。因此，如第22和23圖所示，單一插銷80延伸貫穿腔孔690，進入腔孔12之加寬部12a。容納件本體之全部其他組件，均與第一具體例一致，不再贅述。

壓力元件6'在圓筒形部63末端，包括第一實質上半圓形缺口630a，開口朝向底端62，構成與插銷80結合，如第23圖所示。因此，缺口630a設在與U形凹部64呈90°。

壓力元件6'又包括第二缺口670a，設在頭部容納部66上部內之第一缺口630a下方。第二缺口670a的寬度比插銷80直徑稍大，使插銷80可結合第二缺口670a。詳見第21圖，第二缺口670a深度相對於開縫環71凹陷。缺口630a,670a配置在連接條72之對立側，詳見第20和21圖。

使用時，將壓力元件6'和容納件本體5'預組裝。一如第一具體例，把頭部3從底端11引進。當頭部3引進碰到容納件底端時，開縫環71即碰到插銷80，如第22圖所示。所以，插銷80即做為開縫環71的止檔件，防止開縫環按朝向容納件本體5頂端10之方向彎曲。同時，插銷80做為安全裝置，防止壓力元件6'脫出，並當做定位裝置，使壓力元件6'相對於容納件本體5'正確對準。

茲參見第24至29圖說明壓力元件6"之又一具體例。壓力元件6"一如前述具體例，具有頂端61和底端62。鄰近頂端61，設有實質上圓筒形部63'，延伸到離底端62一段距離，在鄰近頂端61包括U形凹部64。有螺紋部之中心腔孔75，同前述具體例。

在離底端62一段距離處，設有二開縫700,701，相對於中心 軸線M橫向延伸。在各橫向開縫700,701之末端，設有直立開縫703,704，其中直立開縫位在壓力元件周緣對立處。直立開縫703,704分別從底端62延伸，完全進入橫向開縫700,701。因此，有二環部710a,710b，互相對立，形成壓力元件撓性段。環部710a,710b經由彼此在對立位置的連接條702a,702b，與圓筒形部63'連接。利用二環部710a,710b，形成開縫環71'。開縫環71'可以擴張，此時直立開縫703,704加大，並可彈性恢復其未擴張狀態。

因為壓力元件在連接條702a,702b區域，幾乎不具撓性，可在連接條702a,702b之一或二內壁部，設有凹部705，使壓力元件在連接條702a,702b區域之內徑，與頭部3的最大外徑E相同或稍大。

又，壓力元件包括內室67，最好有球形段，以包容頭部3。

壓力元件6"可與第一和第二具體例之壓力元件本體組合。具體例之特點可彼此之間兼併。壓力元件可進一步修飾，例如可設有二橫向和二直立開縫。

具體例可進一步修飾。例如，周緣開縫70,700,701不需垂直於中心軸線，可以傾斜。直立開縫73,703,704亦可傾斜，或有特殊輪廓，只要能延伸完全貫穿環即可。骨骼固定元件頭部可具體任何其他形狀，例如圓筒形，其中設有單軸式骨骼螺釘，使螺釘元件可相對於容納件繞單軸線轉動。頭部3亦可例如呈錐形。空心內室則適應頭部形狀。在進一步修飾例中，容納件本體可具有傾斜底端，容許頭部在一方向有更大轉動角度。

在另一修飾例中，容納件本體5在開縫環71,71'相對應外表面部內之窄部12b，不是斜縮，而是球形彎曲。

對於骨骼固定元件，各種骨骼固定元件都可用，諸如不同長度、不同直徑、不同螺紋形式之螺釘、有倒鉤或無倒鉤之釘子、套筒螺釘或釘子，或鉤。

至於封閉元件，所有各種已知封閉元件均可用，例如單件式封閉元件、雙件式封閉元件等。

1‧‧‧骨骼固定元件

2‧‧‧螺紋幹部

3‧‧‧頭部

4‧‧‧凹部

5‧‧‧容納件本體

6‧‧‧壓力元件

7‧‧‧封閉元件

8a,8b‧‧‧插銷

10‧‧‧容納件頂端

11‧‧‧容納件底端

12‧‧‧腔孔

13‧‧‧U形凹部

14a,14b‧‧‧自由股部

15‧‧‧陰螺紋

19a,19b‧‧‧腔孔

69a‧‧‧長形凹部

70‧‧‧開縫

71‧‧‧開縫環

73‧‧‧垂直開縫

100‧‧‧桿件

E‧‧‧頭部最大外徑

M‧‧‧容納件本體對稱軸線

Claims (17)

1. 一種容納桿件(100)用之容納件，把桿件聯結於骨骼固定元件(1)，容納件包含：容納件本體(5,5')，有頂端(10)、底端(11)，以及延伸貫穿頂端和底端之中心軸線(M)；容納桿件用之槽溝(13)；包容空間(12a,12b)，供包容骨骼固定元件之頭部(3)，包容空間在底端有開口(16)，可把頭部引進；單件式壓力元件(6,6',6")，至少部份位在包容空間內，壓力元件有頂端(61)朝向容納件頂端、底端(62)朝向容納件的底端，和撓性部(7,70,73)夾持頭部；其中撓性部包括至少一個第一開縫(70,700,701)，離壓力元件底端一段距離，當壓力元件在容納件本體(5)內時，第一開縫部份圍繞中心軸線(M)延伸；和至少一個第二開縫(73,703,704)，從壓力元件底端(61)延伸入第一開縫(70,700,701)內者。
2. 如申請專利範圍第1項之容納件，其中利用至少一個第一開縫(70,700,701)和至少一個第二開縫(73,703,704)，形成開縫環(71,700,701)者。
3. 如申請專利範圍第2項之容納件，其中開縫環(71,71')經由至少一連接條(72,702a,702b)連接於壓力元件呈單件方式，並構成側向包圍頭部者。
4. 如申請專利範圍第2或3項之容納件，其中開縫環(71,71')之斜縮外表面部，係朝壓力元件(6,6',6")之底端(62)斜縮者。
5. 如申請專利範圍第1至4項之一容納件，其中至少一個第二開縫(73,703,704)實質上與中心軸線(M)共軸線延伸者。
6. 如申請專利範圍第1至5項之一容納件，其中至少一個第一開縫(70,700,701)實質上橫過中心軸線(M)，尤其是垂直於中心軸線(M)延伸者。
7. 如申請專利範圍第1至6項之一容納件，其中設有單一第一開縫(70)和單一第二開縫(73)者。
8. 如申請專利範圍第1至6項之一容納件，其中設有二個第一開縫(700,701)，且其中設有二個第二開縫(703,704)，最好配置成彼此對立者。
9. 如申請專利範圍第1至8項之一容納件，其中至少一個第二開縫(71) 配置在周緣方向至少一個第一開縫(70)之一端者。
10. 如申請專利範圍第1至9項之一容納件，其中壓力元件(6,6',6")之撓性部具有空心球形內表面部(67)，構成包容頭部(3)者。
11. 如申請專利範圍第1至10項之一容納件，其中撓性部相對於頭部之尺寸，使得利用摩擦即可夾持頭部者。
12. 如申請專利範圍第1至11項之一容納件，其中壓力元件(6,6',6")又包括實質上圓筒形部(63,63')，頂端(61)有凹部(64)，構成包容桿件(100)者。
13. 如申請專利範圍第1至12項之一容納件，其中設有止檔件(8a,69a,8b,69b；80,71,670；630a)，在壓力元件一旦配置於容納件內，即可防止壓力元件朝容納件頂端運動者。
14. 如申請專利範圍第2至13項之一容納件，其中壓力元件在容納件本體內，可佔有插入位置，容許開縫環(71,71')在包容空間內側向擴張，以便讓頭部可貫穿底端(11)的開口(16)引進者。
15. 如申請專利範圍第1至14項之一容納件，其中包容空間為實質上圓筒形(12a)，接近底端(11)有窄部(12b)，窄部最好斜縮或圓滑者。
16. 如申請專利範圍第15項之容納件，其中壓力元件包括在外壁之窄部，最好斜縮或圓滑，並與包容空間內之窄部合作者。
17. 一種骨骼固定裝置，包括申請專利範圍第1至16項之一容納件，和骨骼固定元件(1)具有幹部(2)和頭部(3)，後者最好具有球形外表面部，且其中最好設有封閉元件(7)，把桿件保固於容納件內者。