TW201511729A - 將桿件聯結於骨骼固定元件之聯結總成，多軸式骨骼固定裝置及模組穩定裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係為一種聯結總成，包括一容納件(6)，其具有一第一端(6a)、一第二端(6b)及一中心軸(C)延伸通過該第一端及第二端，一凹部(62)，用以容納一桿件(100,101)，及一容納空間(61a,61b)，用以容納一固定元件(1)之一頭部(3)，該容納空間在第二端(6b)具有一開口(72)用以插入頭部(3)，一壓力元件(7,7')，配置成至少部分定位於該容納空間中，該壓力元件具有一第一端(7a)及一第二端(7b)，其中第二端(7b)配置用以定位成比第一端(7a)更朝該容納件之第二端(6b)靠近，及一撓性部(74,75,76,77)，用以夾住一插入頭部(3)；其中該撓性部(74,75,76,77)包括一中空內室(71)用以容納一骨骼固定元件之一頭部在其中；一桿件容納元件(8,8')，其係一分開零件，包括有一凹槽(81)用以支撐一插入桿件(100,101)；其特徵在於，該壓力元件(7,7')尚包括至少一彈簧部(79a,79b)，該彈簧部在圓周方向繞該中心軸(C)延伸超過一長度及可在一徑向壓縮；其中該彈簧部(79a,79b)配置成在容納件(6)之一內壁用以銜接一結合結構(65,66,67)，以防止該壓力元件朝該容納件之第一端移動。

Description

將桿件聯結於骨骼固定元件之聯結總成，多軸式骨骼固定裝置及模組穩定裝置
本發明相關一種聯結總成，用以聯結一桿件到一骨骼固定元件，該聯結總成包括一容納件，具有一凹部用以容納該桿件及一容納空間用以容納該骨骼固定元件的一頭部，一壓力元件，用以夾穩該頭部與一分開的桿件容納元件，其可連接到該壓力元件及配置用以支撐該桿件。該壓力元件包括至少一彈簧部，其在一圓周方向延伸超過一長度，及其配置用以銜接該容納件的一部分內壁，使該壓力元件支持在一位置能防止一插入的骨骼固定元件移動。本發明尚相關具有此一聯結總成的一種底部裝載類型多軸式骨骼固定裝置，更進一步地，本發明相關一模組多軸式骨骼固定裝置，包括該聯結總成，利用至少二不同骨骼容納元件，其可利用至少二相關聯關閉機構以替換地使用。最後本發明相關一模組穩定裝置，使用該多軸式骨骼固定裝置，及具有不同直徑的至少二穩定桿件，或具有至少二不同直徑區段的一桿件。
美國專利公開號2010/0234902 A1揭露一容納件用以容納一桿件以聯結該桿件到一骨骼固定元件，該容納件包含一容納件本體，具有一通道用以容納該桿件，及界定一容納空間用以容納一骨骼固定元件的一頭部，及一壓力元件，至少部分設置在該容納空間中。在一實施例中，該壓力元件包括二直立彈回指狀物，在其自由端具有數個朝外部分，其可在延伸通過該容納件壁面的數個栓下方扣住，以確保該壓力元件的預鎖位置，其中該頭部不再能移動通過該容納件的底端。
美國專利公開號2010/0160980 A1揭露一鎖定機構，及一 骨螺紋與一桿件固定到脊椎的方法，該鎖定機構包含一本體、一插入物、一桿件座及一固定螺紋，該本體包含一底部，配置用以容納該骨螺紋與該插入物，但插入物與骨螺紋一旦銜接，就防止插入物與骨螺紋通過該底部。
本發明的目的為提供一種改良式聯結總成以用於一底部裝載類型多軸式骨骼固定裝置，及此一多軸式骨骼固定裝置容許手術期間有改善或更容易的掌控。此外，本發明的目的為提供一種模組多軸式骨骼固定裝置及一種模組穩定裝置，其根據該系統的模組性以提供更大量各式各樣的應用。
本發明目的獲得解決係藉由如申請專利範圍第1項的聯結總成，如申請專利範圍第15項的多軸式骨骼固定裝置，如申請專利範圍第16項的模組多軸式骨骼固定裝置，及如申請專利範圍第17項的模組穩定裝置。
在後附申請專利範圍中將提供進一步研發內容。
該聯結總成包括一壓力元件，其具有至少一彈簧部，在一圓周方向中延伸超過一長度，及其可在一徑向中壓縮，該彈簧部配置用以銜接容納件內壁的一結合結構，在一第一銜接位置中，該彈簧部銜接容納件內壁的一第一結合結構，以防止該壓力元件在骨骼固定元件的頭部插入期間在容納件中向上移動。在一第二銜接位置中，該彈簧部在一預鎖位置中銜接容納件內壁的一第二結合結構，其中防止從容納件的下開口拉出骨骼固定元件。
在壓力元件的預鎖位置中，可藉由壓力元件在骨骼固定元件的頭部上施加一摩擦力以支持住該頭部，該摩擦力藉由施加一力道勝過該摩擦力，仍可能使該頭部樞轉。
根據本發明的一實施例，壓力元件的撓性部具有在圓周方向延伸的一裂口，在壓力元件底端形成一裂環或一部分裂環，該裂環可在一徑向中擴大，以容許插入該骨骼固定元件的頭部。相較於只具有縱向或共軸裂口的壓力元件，在具有此一撓性部的壓力元件中插入該頭部所需的力減低，因此，促成該多軸式骨骼固定裝置的總成。
該聯結總成可與已插入一骨骼或一脊椎的一骨骼固定元 件在原處組裝起來。
在一實施例中，該壓力元件可在其下端具有一凹下部分，其容許該骨骼固定元件的柄部樞轉到一側，其樞轉角度大於相對側者。該壓力元件尚可具有一指示特徵，配置成與一器械配合用以指示提供該較大樞轉角度的凹下部分位置。用於特殊應用，例如在頸椎的應用中，會需要在一方向加大的樞轉角度。
該桿件容納元件具有一凹槽，利用一形狀容許用以支撐具有不同直徑的數個桿件或桿件區段，因此，提供一模組穩定裝置，其包含該骨骼固定裝置，及具備不同直徑的各式各樣桿件，或在該桿件長度上有直徑變化的一或多個桿件，這使該多軸式骨骼固定裝置適用取決於使用桿件直徑的許多不同應用。
在一實施例中，一第一類型桿件容納元件在軸向中具有一第一高度，其小於待支撐的一桿件的直徑，第一類型桿件容納元件配置成與一單零件鎖定裝置搭配使用，以同時鎖定該頭部與該桿件。
在另一實施例中，該桿件容納元件在軸向中具有一第二高度，其大於待支撐的一桿件的最大直徑，第二類型桿件容納元件配置成與一雙零件鎖定裝置搭配使用，獨自地鎖定該頭部及該桿件。
一模組多軸式骨骼固定裝置包含一骨骼固定元件，該聯結總成，具有第一類型桿件容納元件及單零件鎖定裝置，及第二類型桿件容納元件，具備有雙零件鎖定裝置。具備單零件鎖定裝置的第一類型桿件容納元件，可與具備雙零件鎖定裝置的第二類型桿件容納元件交替地使用，該多軸式骨骼固定裝置的總成容易，因此，可提供包括有該等模組零件的一套件，並可依需求作出總成。
該模組多軸式骨骼固定裝置尚可包含數個骨骼固定元件，其可在柄部長度，柄部固定特徵如不同螺紋類型、螺紋間距，不同柄部直徑方面，及在空心或非空心柄部方面，有所不同。
依據骨骼固定元件及使用的關閉元件類型的模組性，以及依據可利用的桿件的模組性，在大量各式各樣植入物之間開放選擇以用於手術。此外，亦可減低用於材料庫存的成本。
1‧‧‧骨骼固定元件
2‧‧‧柄部
3‧‧‧頭部
4‧‧‧頭部的凹部
5‧‧‧聯結總成
6‧‧‧容納件
6a,7a,8a‧‧‧第一端
6b,7b,8b‧‧‧第二端
7,7'‧‧‧壓力元件
8,8'‧‧‧桿件容納元件
9‧‧‧栓
10‧‧‧單件式鎖定元件(裝置)
10'‧‧‧雙零件鎖定元件(裝置)
10a‧‧‧外鎖定元件
10b‧‧‧內鎖定元件
61‧‧‧鑽孔
61a‧‧‧加寬部分
61b‧‧‧變窄部分
62‧‧‧U型凹部
62a,62b‧‧‧柱腳
63‧‧‧內螺紋
64,72,73‧‧‧開口
65‧‧‧圓錐形凹部
66‧‧‧凸緣(內凸塊)
67‧‧‧第二邊緣
68‧‧‧橫斷鑽孔
71‧‧‧中空內室
71a‧‧‧下部分
71b‧‧‧柱形部分
71c‧‧‧中間部分
71d‧‧‧上柱形部分
71e‧‧‧直立凸塊
73‧‧‧共軸鑽孔
74,76,791a,791b,792a,792b,793a,793b,794a,794b,795a,795b,798a, 798b,799a,799b‧‧‧裂口
75‧‧‧連接條
77‧‧‧裂環
78‧‧‧最外緣(上外緣)
79a,79b‧‧‧彈簧部
81,81'‧‧‧凹槽
81a‧‧‧圓底部
82a,82b‧‧‧環段形凸塊
83‧‧‧長形凹部
84‧‧‧閉合端
86‧‧‧大致矩形凹部
86a,86b‧‧‧直立柱腳
100,101‧‧‧桿件
710‧‧‧球截形區段
796,797‧‧‧凹下部分
C‧‧‧中心軸
E‧‧‧最大外徑
P1,P2‧‧‧縱向接觸區域
以下將參考附圖並藉由各種不同實施例以描述本發明，俾審查委員能更進一步了解本發明的技術特徵及有利點，圖中：圖1係以立體分解圖描繪一骨骼固定裝置的一第一實施例；圖2係以立體圖描繪圖1的骨骼固定裝置在一組裝狀態中；圖3係以剖面圖描繪根據圖1及圖2的第一實施例的骨骼固定裝置，係自一插入桿件的一垂直軸看去的斷面；圖4係以上視立體圖根據第一實施例描繪一容納件；圖5係以底視立體圖描繪圖4所示的容納件；圖6係以上視圖描繪圖4及圖5所示的容納件；圖7a係以沿著圖6的線A-A看去的剖面圖描繪圖4及圖5所示的容納件；圖7b係以放大圖描繪圖7a的一細節；圖8係以上視立體圖根據一第一實施例描繪一壓力元件；圖9係以底視立體圖描繪圖8所示的壓力元件；圖10係以側面圖描繪圖8及圖9所示的壓力元件；圖11係以上視圖描繪圖8及圖9所示的壓力元件；圖12係以沿著圖11的線B-B看去的剖面圖描繪圖8及圖9的壓力元件；圖13係以上視立體圖根據一第一實施例描繪一桿件容納元件；圖14係以底視立體圖描繪圖13的桿件容納元件；圖15係以上視圖描繪圖13及圖14所示的桿件容納元件；圖16係以沿著圖15的線D-D看去的剖面圖描繪圖13及圖14的桿件容納元件；圖17係以剖面圖根據第一實施例描繪組裝該聯結總成的一第一步驟；圖18a係以剖面圖根據第一實施例描繪組裝該聯結總成的一第二步驟：圖18b係以放大剖面圖描繪圖18a的一細節；圖19係以剖面圖根據第一實施例描繪組裝該多軸式骨骼固定裝置的一第一步驟；圖20係以剖面圖根據第一實施例描繪組裝該多軸式骨骼固定裝置的一第二步驟；圖21a係以剖面圖根據第一實施例描繪組裝該多軸式骨骼固定裝置的一第三步驟； 圖21b係以放大圖描繪圖21a的一細節；圖22係以立體圖根據一第二實施例描繪一聯結總成的一壓力元件；圖23係以側面圖描繪圖22所示的壓力元件；圖24係以上視立體圖根據第二實施例描繪一聯結總成的一桿件容納元件；圖25係以底視立體圖描繪圖24所示的桿件容納元件；圖26係以上視圖描繪圖24及圖25所示的桿件容納元件；圖27係以沿著圖26的線G-G看去的剖面圖描繪圖24及圖25所示的桿件容納元件；圖28係以立體示意圖描繪一模組多軸式骨骼固定裝置及一模組穩定裝置；圖29a係以剖面圖根據第一實施例描繪該多軸式骨骼固定裝置具有一第一直徑的一插入桿件及一單零件鎖定裝置；圖29b係以剖面圖根據第一實施例描繪該多軸式骨骼固定裝置具有一第二直徑的一插入桿件及一單零件鎖定裝置；圖30a係以剖面圖根據第二實施例描繪一多軸式骨骼固定裝置具有一第一直徑的一插入桿件及一雙零件鎖定裝置；圖30b係以剖面圖根據第二實施例描繪該多軸式骨骼固定裝置具有一第二直徑的一插入桿件及一雙零件鎖定裝置。
參閱圖1及圖2，根據一第一實施例的一骨骼固定裝置包含一骨螺紋形式的骨骼固定元件1，具有一柄部2，其至少部分設置有一骨螺紋及一頭部3。頭部3具有一球截形表面部分，包含該球形的一最大外徑E，及一平坦自由端，具有一凹部4以用於一旋入工具的銜接。
該骨骼固定裝置尚包含一聯結總成5，用以容納一穩定桿件100及用以聯結穩定桿件100到骨骼固定元件1，聯結總成5包含一容納件6，用以容納骨骼固定元件1的頭部及用以容納桿件100，及一壓力元件7，配置成設置在容納件6中。壓力元件7用以將頭部3鎖在容納件6中。該聯結總成尚包括一桿件容納元件8，其可連接到壓力元件7及用以提供支撐以用於一插入桿件，可利用一栓9以確保桿件容納元件8的一 旋轉位置，使該桿件的一支撐表面與容納件6的一凹部對齊，該桿件延伸通過該凹部如以下說明。
此外，提供一內螺紋形式的鎖定元件10，用以確保桿件100在容納件6中，及用以透過桿件100運用一力到桿件容納元件8及壓力元件7上，將頭部3鎖在容納件6中。鎖定元件10係一單件式鎖定元件，其配置用以同時鎖定骨骼固定元件1的頭部3及桿件100。
茲將參閱圖1至圖7b說明容納件6，容納件6具有一第一端6a係一頂端，及一相對第二端6b形成一底端，一對稱中心軸C通過第一端6a及第二端6b，設置一鑽孔61係與中心軸C共軸。在鄰近第一端6a的一第一區域中，容納件6具有一大致U型凹部62，以一底部朝向第二端6b及二自由側面柱腳62a,62b延伸朝向第一端6a。在柱腳62a,62b上，設置一內螺紋63，其與鎖定元件10配合，藉由U型凹部62形成的通道大小如此設定，使桿件100可容納在其中，用以連接至少二或複數個骨骼固定裝置。由U型凹部62底部所界定，在柱腳62a,62b在軸向中達到大致一高度的區域中，鑽孔61具有一第一直徑，在柱腳62a,62b以下的一區域中，鑽孔61具有一加寬部分61a，具有一直徑比第一部分的第一內徑大。在第二端6b與加寬部分61a之間，鑽孔61具有一變窄部分61b，其以圓錐角朝第二端6b成錐形。在第二端6b設置有一開口64，開口64的直徑比頭部3的最大直徑E大，以容許從容納件6的第二端6b插入頭部3，加寬部分61a及變窄部分61b界定一容納空間以用於骨骼固定元件1的頭部3。
在鑽孔61位置鄰近第一端6a的第一部分與鑽孔61的加寬部分61a之間有一凹部65，其在該容納件內壁中圓周地延伸，並具有一大致圓錐形在第二端6b朝向第一端6a的一方向中變寬。如在圖7b的細節可見到，凹部65的大小如此設置，使在其面對容納件的第二端6b的一端具有一內徑，大致對應到鑽孔61的第一部分的內徑，及因此在加寬部分61a的上端上形成環形內凸緣66，凸緣66界定一第一止動。凹部65的一上緣具有與鑽孔61的第一部分大致相同的直徑，及形成一第二邊緣67，其界定一第二止動。凹部65的一圓錐角如此設置，可如以下說明使設置在壓力元件7的一彈簧部以預施應力的方式支撐在凹部65中。
在柱腳62a,62b中的至少一者，設置一橫斷鑽孔68，其在大致垂直於中心軸C的方向中延伸穿透該柱腳，例如穿透柱腳62b，用以容納栓9。栓9具有此一長度，一旦插入橫斷鑽孔68，即延伸入鑽孔61一小段距離，用以如以下說明提供一止動以確保桿件容納元件8的旋轉位置。栓9在插入時可與容納件6的外表面齊平。
參閱圖8到圖12，壓力元件7具有一第一端7a及一第二端7b，當壓力元件7設置在容納件6中時，相較於壓力元件7的第一端7a，壓力元件7的第二端7b配置成更靠近容納件6的第二端6b。壓力元件7係大致像蓋子的零件，其具有一中空內室71，在第二端7b具有一開口72，其中中空內室71的配置及大小如此，以便在其中容納及支撐骨骼固定元件的頭部3。在靠近第一端7a與中空內室71連接的一開口73容許以一工具從壓力元件7的第一端7a接近頭部3的凹部4。下開口72具有一尺寸，以便容許從第二端7b插入頭部3，壓力元件7鄰近第二端7b的一下部分71a朝第二端7b變窄，具有一外表面匹配該容納件的變窄部分61b的形狀，在繪示的實施例中，下部分71a的外表面在朝第二端7b的一方向中成錐形，其中該錐形大致對應到容納件6的變窄部分61b的錐形。
在離開第二端7b一距離，設置在圓周延伸的一裂口74，當壓力元件7設置在容納件6中時，裂口74繞壓力元件7的中心軸C沿著大致垂直於中心軸C的一平面延伸，此外，裂口74繞中心軸C繞超過180°延伸，較佳超過270°，又較佳超過340°。藉由裂口74，在第二端7b設置一環形部分，其藉由形成一連接條75的一側壁部分一體成型地連接到壓力元件7的其餘部分，連接條75在一圓周方向具有此一長度，使該環形部分穩定連接到壓力元件7的其餘部分。在圓周延伸的裂口74的一端，有一大致垂直的裂口76，其從第二端7b完全穿透該環形部分延伸到在圓周延伸的裂口74中，藉此在一圓周方向切開或分割該環形部分，及形成一裂環77，其可在一徑向擴大及壓縮。裂環77的外表面形成下部分71a的變窄外表面，其朝壓力元件7的第二端變窄。裂環77的位置及大小如此設置，當骨骼固定元件1的頭部3通過開口72插入中空內室71時，裂環77擴大使垂直裂口76的寬度變大，以及當頭部3已完全插入中空內室71時，裂環77在朝柄部2的一方向中在頭部3的最大直徑E的位置或 其下方包圍頭部3。壓力元件7在裂環77區域中的一內表面係球截形，具有一尺寸調適用於頭部3的大小。
壓力元件7鄰近77的下一部分71b係大致柱形，具有一外徑係小於容納件6的加寬部分61a的一內徑，一對應內表面係大致柱形，具有一內徑對應到或稍大於頭部3的最大外徑E。
壓力元件7尚具有一中間部分71c，其接續自柱形部分71b，中間部分71c具有一圓錐形外表面，其朝壓力元件7的第一端7a變寬。中間部分71c面向第一端7a方向的一最外緣78向外凸起，中間部分71c的圓錐角大致對應到容納件6的圓錐形凹部65的圓錐角，中間部分71c的一內表面係柱形並具有一內徑對應到柱形部分71b的內徑。
接下來，一上柱形部分71d從中間部分71c朝壓力元件7的第一端7a延伸，上柱形部分71d具有一外徑，其可與下柱形部分71b的外徑大致相同，及其特別稍小於鑽孔61的內徑，上柱形部分71d具有共軸鑽孔73，及一球截形區段710，其係中空內室71的一部分並具有一半徑調適用於骨骼固定元件1的球截形頭部3。因此，當骨骼固定元件1的頭部3插入中空內室71及傾斜時，例如在圖3可見到，球截形區段710接觸頭部3的表面。
如圖11特別可見到，在中間部分71c中設置有二彈簧部79a,79b，彈簧部79a,79b係環段形並繞中心軸C繞大約90°的一角度α延伸，然而，依想要達成的撓性而定，環段形彈簧部79a,79b可繞中心軸C繞一較小或一較大角度延伸。
藉由大致與中心軸C共軸延伸的數個裂口及大致在一圓周方向延伸的數個裂口產生該等彈簧部79a,79b，特別參閱圖10，彈簧部79a係藉由以下數個裂口來形成。一第一垂直裂口791a在與中心軸C大致垂直或共軸的一方向中，從壓力元件7的下柱形部分71b朝中間部分71c的下端延伸。一第二垂直裂口792a在一圓周方向中與第一垂直裂口791a隔開，及從壓力元件7的下柱形部分71b延伸直到中間部分71c的上端。一第一或上水平裂口793a在一圓周方向中從第一垂直裂口791a繞一角度延伸，其界定該彈簧部繞中心軸C的角度α。一第二或下水平裂口794a在一圓周方向中繞中心軸C從第二垂直裂口792a的上端繞稍小於角度α 的一角度延伸。一第三垂直裂口795a連接第一水平裂口793a及第二水平裂口794a的末端，垂直裂口791a,792a,795a在一圓周方向中的寬度可大於水平裂口793a,794a在一軸向的寬度。此外，上水平裂口793a的寬度可與下水平裂口794a的寬度相同。
藉由第一及第二垂直裂口791a,792a形成一條狀物，其連接環段形彈簧部79a與壓力元件7的其餘部分，藉由第三垂直裂口795a，環段形彈簧部79a在圓周方向中具備有一自由端。
第二環段形彈簧部79b以同等方式形成，並包括一第一垂直裂口791b、一第二垂直裂口792b及一第三垂直裂口795b，以及一第一上水平裂口793b及一第二下水平裂口794b。如圖12所特別繪示，環段形彈簧部79a,79b係相關包含中心軸C的一鏡平面配置成鏡像對稱，並在各彈簧部的第一垂直裂口791a與791b之間延伸。因此，在一圓周方向看，環段形彈簧部79a,79b互指向對方。
彈簧部79a,79b可在一徑向中壓縮及擴大，當壓力元件7插入容納件6的鑽孔61時，稍微壓縮到彈簧部79a,79b，使壓力元件7可往下移入鑽孔61。一旦彈簧部79a,79b已通過鑽孔61具有第一直徑的部分，該等彈簧部配置成彈回扣入圓錐形凹部65。
壓力元件7鄰近其第一端7a尚包括複數個直立段形凸塊71e，其在一圓周方向互相隔開及稍可彈回，一外表面可稍微變細，方便提供作為與桿件容納元件的一安全連接，將在以下說明，一內表面可為柱形，直立凸塊71與上柱形部分71d的一外表面互相隔開並圍住共軸鑽孔73。
鄰近第二端7b，在壓力元件7的下緣有一凹下部分796，其藉由裂環77的下緣形成，凹下部分796具有此一形狀及尺寸，使骨骼固定元件1的柄部2在凹下部分796的方向中樞轉時，比起相對方向在一較大樞轉角度緊靠壓力元件7的下緣。因此，凹下部分796在唯一方向中供作一加大樞轉角度，如圖10所見到，凹下部分796可設置在大約彈簧部79a,79b中的一者中段，一第二凹下部分797設置在上柱形部分71d的內壁中的一對應圓周位置，第二凹下部分797用以指明第一凹下部分796的位置，例如當該壓力元件與一工具(未顯示)銜接時，該工具具有一銜接 部分用以銜接第二凹下部分797。此一工具在其握把上可具有一視覺標示，例如，其向使用者顯示第二凹下部分797的位置及其結果即第一凹下部分796的位置。因此，即使該多軸式骨骼固定裝置已植入一骨骼或一脊椎中，仍可見到供作加大樞轉角度的第一凹下部分796的位置。亦可在一形式配合方式中使用該工具以銜接第二凹下部分797，及旋轉該壓力元件以調整第一凹下部分796的定向。
參閱圖3及圖13至圖16，將說明桿件容納元件8，桿件容納元件8係一大致中空柱形零件，具有一第一端8a及一相對第二端8b，如圖13及圖16中特別見到，在第二端8b的方向中從第一端8a延伸出一凹槽81，具有一大致V型剖面，有一圓弧底部81a。凹槽81界定一縱向，當插入桿件100時，該縱向與桿件100的縱軸平行，凹槽81提供一支撐表面用以支撐桿件100。參閱圖3，桿件100具有一圓形剖面及沿著二接觸線P1,P2支撐在凹槽81中，該等接觸線在與該桿件軸平行的一方向中延伸。依凹槽81所支撐的桿件區段的直徑而定，用於一較小直徑的桿件，接觸線P1,P2的位置較朝向底部81a，或用於比圖3所示的桿件100的直徑大的桿件，接觸線位置則較朝向第一端8a。因此，凹槽81配置用以支撐具有不同直徑的不同桿件，或單個桿件具有不同直徑的不同桿件區段。
鄰近第二端8b，設置二相對的環段形凸塊82a,82b，其在徑向朝中心軸C延伸並在圓周方向中沿一特定長度延伸，環段形凸塊82a,82b在徑向中自第二端8b測量起的一高度，對應到該壓力元件的直立凸塊71e的一高度。此外，環段形凸塊82a,82b的一內表面朝第二端8b稍成錐形，並配置成與該壓力元件的直立凸塊71e的錐形外表面配合，一旦環段形凸塊82a,82b銜接該壓力元件的直立凸塊71e的外壁，直立凸塊71e就稍壓縮並緊靠環段形凸塊82a,82b，使該壓力元件連接到桿件容納元件8並藉由一摩擦力支持住。環段形凸塊82a,82b在一圓周方向中的中心位置與凹槽81的底部81a大致成90°。
在凹槽81的一側上，在桿件容納元件的外壁中設置一長形凹部83，其大致與中心軸C共軸，長形凹部83朝向第一端8a具有一閉合端84，其作為一橋座以用於栓9，藉由長形凹部83，設置一安全元件，其確保桿件容納元件8的正確旋轉位置，長形凹部83係朝向第二端 8b開放。
凹槽81的一深度小於桿件容納元件8可支撐的一桿件的最大直徑，換言之，第一端8a的位置在桿件容納元件8可支撐的一桿件具最大直徑的頂表面以下。
當壓力元件7及桿件容納元件8組裝如圖3所示時，桿件容納元件8的一外徑只稍小於該容納件的鑽孔61的一內徑，及較佳與壓力元件7的上柱形部分71d的一外徑齊平。
該骨骼固定裝置的整體或部分係由一生物相容材料如一生物相容金屬或一金屬合金製成，例如鈦、不銹鋼、鎳鈦合金，例如鎳鈦諾(nitinol)，或由生物相容塑膠材料如聚醚醚酮(PEEK)製成。
參閱圖17，藉由預先組裝的壓力元件7與桿件容納元件8來組裝聯結總成5，使直立凸塊71e插入及支撐在桿件容納元件8的環段形凸塊82a,82b之間。壓力元件7相關桿件容納元件8的凹槽81如此定向，使彈簧部79a,79b的中心在圓周方向中的位置自凹槽81的縱軸量起成大致90°。與桿件容納元件8預先組裝的壓力元件7從該容納件的第一端6a插入，使該壓力元件的第二端7b面向容納件6的第二端6b的方向，在插入期間，因在容納件6中，鑽孔61的第一部分的內徑具有比彈簧部79a,79b的最外緣78小的直徑，因此在一徑向中壓縮彈簧部79a,79b。
參閱圖18a及18b，只要壓力元件7係在一位置，其中彈簧部79a,79b的最外緣78已到達容納件6中的圓錐形凹部65，該壓力元件就在形成圓錐形凹部65上緣的凸塊67後面扣住。藉此，彈簧部79a,79b配置用以徑向地擴大到圓錐形凹部65中，然後，將栓9插入橫斷鑽孔68，直到栓9的一前面延伸進入在桿件容納元件8設置的長形凹部83中，栓9用以防護壓力元件及桿件容納元件對抗不利旋轉，使容納件的U型凹部62及桿件容納元件的凹槽81依然對齊。在此狀況中，聯結總成5係預先組裝，及可用以聯結到一骨骼固定元件及聯結到一桿件，在預先組裝狀況中，相關桿件容納元件8及因此亦相關容納件6以旋轉壓力元件7仍是可能，因此可調整第一凹部部分796的定向，其界定具加大樞轉角度的方向。
進一步參閱圖19及圖20，將說明聯結總成5連同一骨骼固定元件1的用途，如圖19所示，首先選取一合適的骨骼固定元件1， 其可首先連接到該聯結總成，及然後插入一骨骼部分或一脊椎中，或者，首先可將骨骼固定元件1放入該植入瞄準中，無聯結總成5連接到其上。如圖19所示，頭部3通過一開口64進入容納件6，及通過壓力元件7的開放第二端7b進入壓力元件7的中空內室71，當該頭部接觸壓力元件7的裂環77時，壓力元件7無法往上移動朝向容納件6的第一端6a，原因是彈簧部79a，79b的上表面緊靠圓錐形凹部65的上緣67，其形成第二止動。
如圖20所示，頭部3進一步插入中空內室71中，使裂環77在容納件6的鑽孔61的加寬部分61a內擴大，在頭部3插入中空內室71期間，裂環77在容納件6的鑽孔61的加寬部分61a內擴大，然後頭部3可完全插入。因裂環77在連接條75未擴大，頭部3的插入不會精準地與中心軸C共軸，但反而會稍離開或不對準中心軸C。藉由頭部3的進一步插入，裂環77可擴大到一最大程度，及容許頭部3進入中空內室71的上部分直到該頭部停在小室71鄰近第二端7b的球截形部分中，在此如圖20所示，裂環77可圍繞頭部3彈性地縮回。
參閱圖21a及圖21b，利用一器械(未顯示)拉容納件6及壓下壓力元件7，將裂環77壓入容納件6的變窄部分61b，凹部65在容納件6內壁的圓錐形狀提供一斜表面，當壓力元件7進一步往下移動時，容許彈簧部79a,79b沿著該斜表面滑動，藉此再逐漸壓縮彈簧部79a,79b，直到彈簧部79a,79b的上外緣78扣在容納件6中的第二內凸塊66後面。在此位置中，藉由內凸緣66提供的第一止動，防止該壓力元件往上移動朝向該容納件的第一端6a，頭部3已由裂環77夾住，因裂環77位在該頭部與容納件6的變窄部分61b之間，因此容納件6的下開口64係窄的，並防止頭部3通過下開口64往外掉落或推出。這是該預鎖狀況。
在醫學用途中，常是骨骼中插入至少二骨骼固定裝置並對準該等容納件。骨骼固定元件1的頭部3係藉由一摩擦力支持在一壓力元件7中，因此，容納件6可輕易手動地對準，並藉由頭部3與壓力元件7之間的摩擦力以維持其角度位置。
最後，參閱圖3，將桿件100插入容納件6，該桿件在大致二縱向接觸區域P1,P2停在凹槽81的上表面，然後，將鎖定元件10 以螺旋鎖在容納件6的柱腳62a,62b之間，鎖定元件10的鎖定動作使該鎖定元件前進朝向該桿件，直到該鎖定元件接觸桿件上表面，鎖定元件10所施加的力從桿件100轉移到壓力元件7，最後，將頭部3與桿件100鎖定，可將頭部3鎖在相關該容納件的一特定角度位置中。
在壓力元件7的第二端7b，該骨骼固定元件可在凹下部分796的方向中比一相對方向樞轉到一較大角度。
參閱圖22及圖23，將說明壓力元件7的一第二實施例，壓力元件7'的不同處僅在於彈簧部79a',79b'未具有一自由端，各彈簧部79a',79b'分別經由一軸向延伸條附加在該環段形部分的末端，該軸向延伸條係由二垂直裂口798a,798b,799a,799b分別產生，其中該二垂直裂口中的一者延伸到第一水平裂口793a,793b，及另一者延伸到第二水平裂口794a,794b。
將參閱圖24至圖27說明該桿件容納元件的一第二實施例，與第一實施例者完全相同或類似的數個零件及數個部分具有相同參考數字符號，在此將不再贅述。桿件容納元件8'包括二相對的直立柱腳86a,86b，其從桿件支撐凹槽81往上延伸。藉由一大致矩形凹部86以設置直立柱腳86a,86b，該凹部從第一端8a開始切入中空柱形桿件容納元件8'。直立柱腳86a,86b具有此一高度，使該等柱腳延伸超出桿件支撐凹槽81中停放的一插入桿件的頂表面，這使得桿件容納元件8'適合與如圖28所示的雙零件鎖定元件10'搭配使用。
雙零件鎖定裝置10'包括一外鎖定元件10a及一內鎖定元件10b，根據第二實施例，外鎖定元件10a與容納件的內螺紋63配合，及配置成緊靠桿件容納元件8'的第一端8a。內鎖定元件10b可以螺旋鎖入外鎖定元件10a的一螺紋孔中，及配置成與桿件配合，而非與桿件容納元件8'配合。當使用雙零件鎖定裝置10'時，可藉由外鎖定元件10a只在根據第二實施例的桿件容納元件8'上施加壓力及經由壓力元件7,7'在頭部3施加壓力，將骨骼固定元件1的頭部3鎖定，及無關於頭部3的鎖定，藉由內鎖定元件10b在桿件表面上施加壓力以獨自地鎖定桿件。
圖28繪示一模組裝置用以穩定數個骨骼或脊椎，該模組裝置包括一模組多軸式骨骼固定裝置，及具有不同桿件直徑的不同種類穩 定桿件100,101。該模組多軸式骨骼固定裝置包括容納件6，及包括有聯結總成5的一組裝套件，利用根據第一實施例的桿件容納元件8及根據第二實施例的桿件容納元件8'，可與壓力元件7,7'一起交替地使用。對應到包括有桿件容納元件8的一第一類型聯結總成，單件式鎖定元件10係該模組裝置的零件，及對應到包括有桿件容納元件8'的一第二類型聯結總成，雙零件鎖定元件10'係該模組裝置的零件。應注意，亦可利用其他類型鎖定元件，其配置成與桿件容納元件8或桿件容納元件8'配合。
一模組多軸式骨骼固定裝置尚包含至少一骨骼固定元件1，較佳是複數個骨骼固定元件，其可相關柄部的長度、柄部的固定特徵如不同螺紋類型、螺紋間距、柄部的不同直徑、空心或非空心柄部，或相關其他特徵，而有所不同。因該多軸式骨骼固定裝置係一底部裝載類型的多軸式骨骼固定裝置，因此可輕易作出該多軸式骨骼固定裝置的組裝，例如藉由手術或任何人員協助該手術，俾能在手術期間或手術前按需求提供一合適的骨骼固定裝置。
該模組穩定裝置尚包含不同直徑的至少二桿件100,101，及/或具有不同直徑的數個區段的至少一桿件。
圖29a至圖30b顯示圖28所示的模組系統的各種元件結合方式，在圖29a中，使用第一類型桿件容納元件8的第一類型聯結總成，與一較大直徑的桿件100及單零件鎖定裝置10一起搭配使用，鎖定裝置10在桿件上施加壓力並同時鎖定桿件及頭部3。在圖29b中，如圖29a所示的第一類型聯結總成與具有比圖29a所示桿件100的直徑小的一桿件101一起搭配使用，單零件鎖定裝置10在較小直徑的桿件上施加壓力並同時鎖定該頭部與桿件。如在較大直徑桿件的相同方式中，安全地夾住較小直徑的桿件。
在圖30a中，使用第二類型桿件容納元件8'的第二類型聯結總成，與一較大直徑桿件100及一雙零件鎖定裝置10'一起搭配使用，外鎖定元件10a作用到桿件容納元件8'的第一端8a上，其又將該力轉移到壓力元件7上及鎖定頭部3。桿件仍能在軸向中移動，並能藉由內鎖定元件10b獨自地鎖定，該內鎖定元件施加壓力到桿件上而非到頭部上。圖30b顯示如圖30a的相同狀況，唯一不同的是，使用的桿件101比圖30a 所示桿件具有較小直徑，內鎖定元件10b為要夾住桿件，必須較深旋入該外鎖定元件中。
可思索上述實施例的各種不同修改，容納件不侷限於所顯示的精確形狀，容納件的凹部62不必具有一精確U型，只要有提供基底以用於壓力元件擴大的加大部分61a，鑽孔61可具有不同寬度的數個區段。在該容納件底部的變窄部分顯示成錐形，但亦可成圓弧形，同時，在壓力元件7,7'底端下部的外表面可成圓弧形。容納件與壓力元件配合用以夾住該頭部的表面組合可以是錐形與錐形，錐形與圓弧形及反之亦然，或圓弧形與圓弧形。
已說明該實施例具有夾住該頭部的單個環段形區段，然而，可有超過一環段形區段用以夾住該頭部。
該等水平及垂直裂口不必是真正水平或真正垂直，為達成不同彈性特質，該等裂口可具有一斜度或不同於直線或圓形的一形狀。
該壓力元件的中空內室及該骨骼固定元件的頭部可具有一形狀，其侷限該骨骼固定元件的樞轉到單一平面，使該樞轉連接並非多軸式而是單翼式。
亦可在該壓力元件的第二端提供超過一凹下部分，例如二或三個，用以具有超過一方向具備一加大樞轉角度，亦可省略在該壓力元件的第二端的凹下部分，使樞轉角度在所有方向都相同。
可使用所有種類的桿件，雖然顯示桿件具有一光滑表面，但可使用表面粗糙的桿件或表面具有一結構的桿件，該等桿件亦可係由一撓性材料製成的桿件，或透過其他方式具有撓性的桿件。
雖然本文中揭露多個不同實施例，但應了解來自不同實施例的不同元件可混合及搭配使用，以製造其他各式各樣的不同實施例。
1‧‧‧骨骼固定元件
2‧‧‧柄部
3‧‧‧頭部
4‧‧‧凹部
5‧‧‧聯結總成
6‧‧‧容納件
7‧‧‧壓力元件
8‧‧‧桿件容納元件
9‧‧‧栓
10‧‧‧鎖定元件
62‧‧‧U型凹部
71e‧‧‧直立凸塊
79a,79b‧‧‧彈簧部
81‧‧‧凹槽
100‧‧‧桿件
E‧‧‧最大外徑

Claims (17)

  1. 一種聯結總成，用以聯結一桿件至一骨骼固定元件，該聯結總成包括：一容納件(6)，具有一第一端(6a)、一第二端(6b)，及一中心軸(C)延伸通過該第一端與第二端，一凹部(62)，用以容納一桿件(100,101)，及一容納空間(61a,61b)，用以容納一固定元件(1)之一頭部(3)，該容納空間在第二端(6b)具有一開口(72)用以插入頭部(3)，一壓力元件(7,7')，配置成至少部分定位於該容納空間中，該壓力元件具有一第一端(7a)及一第二端(7b)，其中第二端(7b)配置用以定位成比第一端(7a)更朝該容納件之第二端(6b)靠近，及一撓性部(74,75,76,77)用以夾住一插入之頭部(3)；其中撓性部(74,75,76,77)包括一中空內室(71)用以容納一骨骼固定元件之一頭部在其中；一桿件容納元件(8,8')，其係一分開零件，包括有一凹槽(81)用以支撐一插入之桿件(100,101)；其特徵在於，壓力元件(7,7')尚包括至少一彈簧部(79a,79b)，該彈簧部繞中心軸(C)在圓周方向中延伸超過一長度及可在一徑向中壓縮；其中彈簧部(79a,79b)配置成在容納件(6)之一內壁用以銜接一結合結構(65,66,67)，以防止該壓力元件朝該容納件之第一端移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聯結總成，其中彈簧部(79a,79b)包括至少一在圓周延伸之環段形部分，其可在徑向中壓縮彈回。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之聯結總成，其中界定該彈簧部係藉由繞該中心軸沿著一長度延伸之一第一裂口(793a,793b)，及繞該中心軸沿著一長度延伸之一第二裂口(794a,794b)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之聯結總成，其中彈簧部(79a,79b)在圓周方向中具有一第一端及一第二端，及其中至少該第一端或該第二端係附加於該壓力元件之一本體上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之聯結總成，其中該第一及第二端係附加於該壓力元件之本體上。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之聯結總成，其中彈簧 部(79a,79b)在面向壓力元件(7,7')之第一端(7a)之該側具有一較大外徑，及在面向該壓力元件之第二端(7b)之該側具有一較小外徑。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之聯結總成，其中設置二彈簧部(79a,79b)，其各自分別定位於該凹部之左側及右側上，用以容納該桿件，及其中較佳彈簧部(79a,79b)繞該中心軸在一圓周方向中延伸環繞20°至160°之一長度，更佳係40°至140°，及更佳環繞90°。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之聯結總成，其中撓性部(74,75,76,77)具有與壓力元件(7)之第二端(7b)隔開之一第一裂口(74)，其至少部分繞該中心軸延伸，及一第二裂口(76)，其自該壓力元件之第二端延伸至該第一裂口中，及其中該第一裂口延伸離開該第二裂口並且比該第二裂口長。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之聯結總成，其中該結合結構在該容納件之內壁包括一凹部(65)，其中該凹部之一邊緣(67)形成一內凸塊，其配置成與該彈簧部銜接。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之聯結總成，其中該結合結構設置在該容納空間之一區域，其面向該容納件之第一端(6a)。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之聯結總成，其中壓力元件(7,7')在其第二端(7b)包括一凹下部分，其容許將骨骼固定元件(1)在該凹下部分(796)之方向中比相對方向樞轉至一較大角度，及其中較佳該壓力元件包括一第二凹下部分(797)或一指示特徵，其配置用以指示凹下部分(796)之位置。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之聯結總成，其中桿件容納元件(8,8')之凹槽(81)具有數個側壁，其在互相關連之一角度延伸，依此方式可支撐不同直徑之數個桿件。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之聯結總成，其中桿件容納元件(8')包括數個柱腳(86a,86b)，其在凹槽(81)之兩側延伸至此一高度，俾該等柱腳凸出超過凹槽(81)所支撐之桿件之表面。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之聯結總成，其中桿件容納元件(8,8')與該壓力元件可互相連接，較佳經由一彈回元件(71e)。
  15. 一種多軸式骨骼固定裝置，包括： 一骨骼固定元件(1)，具有用以固定至骨骼之柄部(2)及一頭部(3)，及如申請專利範圍第1至14項中任一項所述之一聯結總成(5)。
  16. 一種模組多軸式骨骼固定裝置，包括如申請專利範圍第15項所述之多軸式骨骼固定裝置，及至少二桿件容納元件(8,8')，其中一第一桿件容納元件(8)配置成與一單零件鎖定裝置(10)配合，該單零件鎖定裝置同時鎖定一插入之頭部與一插入之桿件，及一第二桿件容納元件(8')配置成與一雙零件鎖定裝置(10')配合，該雙零件鎖定裝置獨立地鎖定一插入之頭部及一插入之桿件，及尚包括一單零件鎖定裝置(10)及一雙零件鎖定裝置(10')。
  17. 一種模組穩定裝置，包括如申請專利範圍第12至14項中任一項所述之一聯結總成，或如申請專利範圍第15或16項所述之一骨骼固定裝置，尚包括至少二不同直徑之桿件(100,101)及/或至少一桿件具有不同直徑之數個區段。
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