CN103501717A - 具有开口平坦***、搭扣杆和摩擦配合插件的万向骨锚 - Google Patents

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Abstract

一种万向骨螺钉组件,包括带螺纹的杆本体,该杆本体具有可接收在整体式接收器中的整体式上部,接收器具有用于接收纵向连接构件的上部通道和与下部开口协作的下部腔。摩擦配合压缩插件(一些带有锁定和释放特征)、平坦的裂口定位环和杆上部协作,以便为在将杆植入椎骨中之前或之后将杆与接收器搭扣或锁扣组装。所述杆和接收器一旦组装起来就不能被拆开,并且接收器和插件可包括对齐的工具接收孔径,用于锁定和释放万向机构。

Description

具有开口平坦***、搭扣杆和摩擦配合插件的万向骨锚
技术领域
本发明涉及用于骨科手术的带有头部的万向(polyaxial)骨螺钉杆,更具体而言涉及脊骨(spine)手术,并尤其涉及带有接收器构件组件的这种螺钉,接收器构件组件包括压缩或压迫插件和仅膨胀(expansion-only)裂口***,用于将骨螺钉杆头部锁扣、捕获和保持接收器构件组件中,以及随后相对于接收器组件固定骨螺钉杆。
背景技术
骨螺钉用于许多类型的脊骨手术中,以便将多种植入物固定到沿脊柱的椎骨上,以达到稳定和/或调整脊骨对准的目的。尽管已知有闭端(closed-ended)和开端(open-ended)骨螺钉,开端螺钉尤其非常适合于连接到棒和连接器臂,因为这种棒或臂不需要通过闭式孔(closed bore),而是可以被布置或推到这种螺钉的接收器或头部内的开放通道中。通常,螺钉必须与头部一起作为整体单元,或作为杆和枢转接收器(诸如万向骨螺钉组件)形式的预组装单元被***到骨头中。
典型的开端骨螺钉包括带螺纹的杆(shank),该杆具有形成轭状物的一对平行突出分支或臂,该轭状物具有用于接收棒的U形槽或通道。如用在脊骨固定技术中的,钩子和其他类型连接器还可以包括相似的开放端(openend),用于接收其他固定和稳定结构的棒或部分。
用于提供脊柱支撑的普通方法是将骨螺钉植入到某些骨头中,然后这些骨头进而支撑诸如棒的纵向结构或者这些骨头由这种棒支撑。这种类型的骨螺钉可具有相对于其杆固定的头部或接收器,或者可以是万向螺钉的类型。在固定的骨螺钉中,棒接收器头部不能相对于杆移动,并且棒必须被良好地定位以使其能放置在接收器头部内。有时这样做非常困难或者不可能实现。因此,万向骨螺钉通常是优选的。开端万向骨螺钉典型地允许头部或接收器关于杆松动地或松弛地旋转,直至在医疗手术的最后阶段期间通过相对于杆固定期望旋转位置来实现接收器的该期望旋转位置,此时棒或其它纵向连接构件***到接收器中,随后***锁定螺钉或其它封闭物。这种松弛的特征在某些情况下可能是不合需要的,并且可能使该手术更困难。而且,经常期望与接收器或头部相分离地***骨螺钉杆,因为接收器或头部的体积(bulk)可能妨碍外科医生需要做的事。具有这种能力的这种螺钉有时称为模块式万向螺钉。
具体参考模块式锁扣(snap-on)或搭扣(pop-on)万向茎梗(pedicle)螺钉***,其具有杆接收器组件,现有技术已经示出和教导了接收器和某些***部件形成组件的概念,其中在各部分之间产生可收缩的锁定接合,以相对于接收器和***来固定杆头部。现有技术中的接收器和杆头部***组件已经包括可收缩的***环和/或低压插件,其具有膨胀和收缩夹套式(collet-type)的结构,该结构由于***和/或夹套结构与接收器的直接接触而具有用于杆头部的可收缩锁定接合,导致插件的***环和/或夹套式结构靠在杆头部上收缩。
关于模块式万向螺钉组件的现有技术还显示和教导了,在夹套和/或***外侧上以及在接收器内侧上的接触表面可以是锥形的、圆锥状的、圆角形的、弯曲的、多弯曲的、圆形的,以及用于杆头部相对于接收器产生收缩类型的锁定接合的其他配置。
此外,关于模块式万向螺钉组件的现有技术已经显示和教导,当插件或***处于向上位置并在接收器膨胀凹槽或腔内时,杆头部能够进入和脱离插件上的夹套状结构或***。通常是这样,除非插件和/或***被阻挡从而不能被向上推回到接收器孔或腔中。
发明内容
本发明与现有技术的不同之处在于,一旦各部分锁扣上或连接上,则不允许接收器从杆头部上移开。即使***能够向上返回到膨胀室中情况也是这样。已经发现这种方法或设计与模块化万向型螺钉的现有技术相比,是更安全的并且能对拉出力提供更多阻力。当在如现有技术中所示的模块式万向螺钉设计中使用时,从下部压力插件向下延伸的夹套状结构已经被发现对于在一些脊骨复位手术中遇到的拉出力来说有些弱。本发明设计成解决这些问题。
本发明与现有技术的不同之处还在于,提供裂口***环和具有夹套状下部附加结构部分的协作插件,其中附加结构不完全参与杆头部相对于所述接收器的锁定接合。在本发明中的仅膨胀裂口或开口***环在接收器中完全定位在杆头部半球下方,并能够是更强的、更结实的结构,以抵抗施加在组件上的更大拉出力。***环基座也能够被更好地支撑在接收器底部中的下部开口附近的大体上水平的装载表面上。与现有技术的设计相比,这种设计已经被发现是更强的且更安全的,且如上所述;并且一旦被组装起来就不能被拆开,现有技术的设计在部件之间使用某些类型的可收缩锁定接合。
因此,根据本发明的万向骨螺钉组件包括:杆,具有整体式上部或头部的和用于固定到骨头的本体;限定上部开放通道、中心孔、下部腔和下部开口的单独的接收器;(a)和(b)两种结构中的一个,(a)顶部下降和旋转摩擦配合下部压缩插件,具有提供与杆头部的临时摩擦配合的附加结构,和(b)顶部下降、非旋转摩擦配合插件,其具有在接收器臂的前、后表面之间延伸的底座表面,和提供与杆头部的临时摩擦配合的附加结构;以及用于在接收器下部腔中俘获杆头部的弹性仅膨胀裂口***,在将杆锁定成期望配置之前,杆头部与该摩擦配合插件和接收器摩擦接合,但仍能相对于摩擦配合插件和接收器以非松弛的方式移动。在一些实施例中,插件完全在限定接收器通道的接收器臂之间延伸,并因此在组装的任何阶段都保持与接收器对准并且不能相对于接收器旋转。在其他实施例中,通过靠在插件上按压或卷曲接收器的多个部分,顶部下降和旋转插件相对于接收器固定。通过锁扣到被示出为弹性板的插件附加结构上的杆头部,该插件在操作上接合杆头部,并与***间隔开。如前所述,由于通过封闭物顶盖按压在棒或其他纵向连接构件上而施加在压缩插件上的向下力,通过位于附加结构上方的插件部分与裂口***之间的摩擦接合,杆被最终锁定到相对于接收器固定的位置,其中棒或其他纵向连接构件被俘获在接收器孔和通道内。在所示实施例中,***和插件被向下装载到接收器中,但是向上装载的***实施例也是能够预见到的。在将杆***骨头中之前或之后,杆头部能够在接收器下部腔的下开口处被定位在接收器下部腔中。一些压缩插件包括锁定和释放特征,用于独立地锁定万向机构,因此所述螺钉能够象固定的单轴螺钉一样使用。杆可以具有中空管,以用于微创性外科手术应用。接收器没有任何类型的弹簧耳片(tab)或夹套状结构。压力插件和/或***均没有相对于杆头部的任何类型接收器-***可收缩锁定接合。在一些实施例中,插件也能够具有弹性向外和向上延伸的臂,这些臂被布置在接收器腔的开口中,使得***和俘获的杆头部一旦进入接收器腔的下部中,则***和俘获的杆头部被稳固和保持在接收器锁定室的区域中。这样,杆头部和***就不能向上返回到接收器腔中。
同样地,在将杆植入椎骨中之前或之后,预先组装起来的接收器、摩擦配合压缩插件和裂口***可被推压到(push-on)、锁扣到(snapped-on)或搭扣到(popped-on)杆头部上。这样的锁扣过程包括以下步骤:将杆头部向上装载到接收器下部开口中,杆头部压靠***环的底部,并且将弹性***膨胀到接收器腔的膨胀部分或室中,随后在杆头部的半球或上部通过环状***之后***弹性还原到原始的或接近于标称形状。杆头部也进入插件的摩擦配合下部中,在***返回到中性或接近于中性的定向时,插件的摩擦配合部分的面板锁扣到杆头部上,在插件与杆头部之间提供了非松弛的连接。杆头部与插件之间的摩擦配合是临时性地,并且不是最终的锁定机制的一部分。在所示的实施例中,当杆被最终锁定在压缩插件与***的下部之间时,插件的摩擦配合夹套状板不再与杆头部紧摩擦配合接合,并且它们不再与接收器相接触。在杆头部与裂口***之间的锁定膨胀类型的接触,和在***环与接收器腔的下部中的锁定室之间的膨胀类型的非锥形锁定接合,形成最终的固定。在接收器腔的上部或膨胀室中***能够膨胀得更多以允许杆头部通过,但是在最终锁定期间,在***贴靠接收器腔下部中的锁定室表面并且杆头部被迫向下贴靠***环时***具有受限的膨胀以保持杆头部。在一些实施例中,当万向机构被锁定时,插件的多个部分被压迫或楔靠在接收器的相对表面上,导致干涉、不可收缩的锁定接合,允许调整或除去棒或其它连接构件,而不会失去在杆与接收器之间的期望角度关系。这种独立的、不可收缩的锁定特征允许万向螺钉象固定单轴螺钉一样起作用。
下部压力插件也可以配置成通过工具或器具被独立锁定,因此允许搭扣万向螺钉能够沿棒或在围绕棒被转移、压缩和/或旋转,以提供改进的脊骨纠正技术。这样的工具从侧面接合搭扣接收器,因此接合插件以迫使插件向下进入接收器内的锁定位置。工具仍旧在适当位置并且纠正被维持,棒然后由封闭物顶盖锁定在接收器通道内,之后移除工具。此过程可涉及多个螺钉,所有这些螺钉通过用多个工具被同时操纵,以实现期望的纠正。
本发明的目标进一步包括提供容易使用并且尤其适合于其预定用途的设备和方法,并且其中该工具制造起来比较便宜。结合附图考虑以下描述,本发明的其他目标和优点将变得显而易见,附图通过示意和举例的方式阐明了本发明的某些实施例。
附图构成本说明书的一部分并包括本发明的示例性实施例,示出了本发明的不同目标和特征。
附图说明
图1是根据本发明的万向骨螺钉组件的分解前正视图,该万向骨螺钉组件包括杆、接收器、开放的仅膨胀***和摩擦配合下压缩插件,进一步示出了棒形式的纵向连接构件的一部分和封闭物顶盖。
图2示出了图1中的杆的放大顶部平面图。
图3是沿图2的线3-3截取的简化截面视图。
图4是图1中的接收器的放大侧面正视图。
图5是图4中的接收器的放大透视图。
图6是图4中的接收器的放大顶部平面视图。
图7是图4中的接收器的放大底部平面视图。
图8是沿图6的线8-8截取的放大截面视图。
图9是沿图6的线9-9截取的放大截面视图。
图10是图1中的***的放大透视图。
图11是图10中的***的简化顶部平面视图。
图12是图10中的***的底部平面视图。
图13沿图11的线13-13截取的放大截面视图。
图14是图1中的插件的放大透视图。
图15是图1中的插件的另一个放大透视图。
图16是图14中的插件的前正视图。
图17是图14中的插件的简化顶部平面视图。
图18图14中的插件的底部平面视图。
图19是沿图17的线19-19截取的放大截面视图。
图20是沿图17的线20-20截取的放大截面视图。
图21是图1的***和接收器的放大的前正视图,其中接收器的多个部分剖开以示出其细节,示出***向下装载到接收器(以虚线示出)以达到组装的***阶段。
图22是***和接收器的前正视图,其多个部分剖开,类似于图21所示的情况,同样以前正视图的方式示出图1中的插件处于组装的初始阶段。
图23是***、接收器和插件的放大前正视图,其多个部分剖开,类似于图22所示的情况,示出在组装的后续阶段中的插件,插件的弹性臂压靠接收器的内表面。
图24是类似于图23的多个部分剖开的简化前正视图,进一步示出了处于组装第一阶段的图1中的放大和局部的杆,其中***、杆头部的半球和椎骨部分均以虚线示出。
图25是类似于图24的多个部分剖开的局部前正视图,示出***围绕杆头部中间部分处于膨胀状态,头部半球以虚线示出。
图26是类似于图25的多个部分剖开的局部前正视图,杆上部或头部被***完全俘获。
图27是类似于图26的多个部分剖开的另一个局部前正视图,杆上部或头部摩擦接合所述插件的下板。
图28是沿图27的线28-28截取的放大局部截面视图。
图29是类似于图27的多个部分剖开的局部前正视图,示出杆上部和***被向下拉到下接收器腔内的就座(seated)位置,插件臂处于基本上的中性状态,在接收器的凸耳下方俘获所述插件。
图30是图1中所示的全部部件的多个部分剖开的局部前正视图,如图29中所示的组件被示出利用棒和封闭物顶盖组装的阶段。
图31是类似于图30的多个部分剖开的局部前正视图,被示出处于最终的锁定位置。
图32是类似于图31的多个部分剖开的另一个放大局部前正视图。
图33是沿图31的线33-33截取的放大截面视图。
图34是与图1中的组件一起使用用于替代图1中所示的插件的可选锁定插件的放大透视图。
图35是图34中的插件的顶部平面视图。
图36是图34中的插件的前正视图。
图37是图1中的接收器和***以及图34中的插件的多个部分剖开的放大的前正视图,该前正视图为简化的前正视图的形式,示出插件俘获在接收器内并且处于未锁定的装运位置。
图38是图1中的杆、接收器、***、棒和封闭物的局部前正视图,其中多个部分剖开并且与图34中所示的锁定插件组装在一起,但是处于组装的锁定阶段。
图39是类似于图38的放大局部前正视图,示出插件与接收器的干涉锁定。
图40是沿图38的线40-40截取的放大局部截面视图。
图41类似于图39的多个部分剖开的放大局部前正视图,示出在移除了图1中的棒和封闭物顶盖之后,杆、***、插件和接收器保持在锁定状态,并进一步以分解视图示出可选的可变形棒和协同的可选封闭物顶盖。
图42类似于图41的多个部分剖开的局部前正视图,示出可选的棒和封闭物顶盖固定到组件的剩余部分。
图43是图42的组件的多个部分剖开的简化局部前正视图,其中不带有可选的棒和封闭物顶盖,并且进一步示出用两件式工具将插件从接收器上释放开,该两件式工具具有内插件接合部分和外管状保持部分。
图44是图43的两件式工具的简化局部前正视图,内插件接合部分的保持插脚以虚线示出。
图45是图44中所示工具的内插件接合部分的放大局部透视图,其中多个部分剖开以示出其中的细节。
图46是图30中的组件的放大局部透视图,但示出的杆相对于接收器成一角度,并且进一步示出在封闭物顶盖和杆如所示的那样与接收器处于松动、未锁定的关系时用于相对于所述接收器独立锁定所述杆的可选锁定工具。
图47是图46中的锁定工具的一部分的局部透视图。
图48是图46中的组件和锁定工具的放大局部前正视图,其中多个部分剖开以示出其细节。
图49是根据本发明的万向骨螺钉组件的另一实施例的分解透视图,该组件包括杆、接收器、开口环形式的***和摩擦配合冠状压缩插件,进一步示出棒形式的纵向连接构件的一部分和封闭物顶盖。
图50是图49的杆的放大顶部平面视图。
图51是沿图50的线51-51截取的简化截面视图。
图52是图49的接收器的放大透视图。
图53是是图52的接收器的侧正视图。
图54是图52的接收器的顶部平面视图。
图55是图52的接收器的底部平面视图。
图56是沿图54的线56-56截取的放大截面视图。
图57是沿图54的线57-57截取的放大截面视图。
图58是图49的***的放大透视图。
图59是图58的***的前正视图。
图60是图58的***的顶部平面视图。
图61是图58的***的底部平面视图。
图62是沿图60的线62-62截取的放大截面视图。
图63是图49的插件的放大透视图。
图64是图63的插件的前正视图。
图65是图63的插件的另一透视图。
图66是图63的插件的侧正视图。
图67是图63的插件的顶部平面视图。
图68是图63的插件的底部平面视图。
图69是沿图67的线69-69截取的放大截面视图。
图70沿图67的线70-70截取的放大截面视图。
图71是图49的***和接收器的放大的前正视图,其中接收器的多个部分剖开以示出其细节,和***在被向下装载到接收器中时的中间位置(以虚线示出)。
图72是类似于图71的多个部分剖开的前正视图,进一步以放大侧正视图示出图49的插件,以虚线示出插件组装中的早期阶段。
图73是类似于图72的多个部分剖开的前正视图,示出在图72中所示的组装阶段之后的组装阶段期间在所述接收器内旋转的插件。
图74是图73中所示组件的多个部分剖开的放大透视图,并进一步示出相对于插件卷曲(crimp)接收器的一部分的后续步骤。
图75是图74中所示组件的放大的侧正视图。
图76是类似于图73的多个部分剖开的简化前正视图,并且带有图74和75的卷曲,并进一步以局部前正视图示出利用图49的杆的可选组装阶段,其中杆首先植入椎骨(以虚线示出)中,随后与接收器、***和插件相组装。
图77是类似于图76的多个部分剖开的放大局部前正视图,示出杆(未植入到椎骨中)处于与***相组装的阶段,***被向上推成与插件接合。
图78是类似于图77的多个部分剖开的放大局部前正视图,示出的***围绕杆的上部处于膨胀状态,杆的上部处于与插件组合的阶段。
图79是如图78中所示的组件的简化的局部前正视图,多个部分剖开以示出在杆的上部、***与插件之间的组装阶段。
图80是类似于图78的多个部分剖开的简化的局部前正视图,杆的上部摩擦接合所述插件,并且所述***处于基本上的中性状态。
图81是如图80中所示的组件的放大的局部前正视图,更多的部分剖开以示出在杆的上部与插件之间的接合。
图82是类似于图80和81的多个部分剖开的简化的局部前正视图,同样以多个部分剖开的前正视图示出与图49中的棒和封闭物顶盖处于锁定位置的组件。
图83是图82的组件的简化局部侧正视图。
图84是根据本发明的可选锁定插件的放大透视图,其用于图49中的组件中以替代图49中所示的插件。
图85是图84中插件的放大的侧正视图,其中多个部分剖开以示出其细节。
图86是图84中插件的放大的前正视图,其中多个部分剖开以示出其细节。
图87是图49中的接收器和***的放大的前正视图,示出该接收器和***与图84中的插件组装起来,并且在前正视图中,多个部分剖开以示出其细节。
图88是图87中的组件的简化的侧正视图。
图89是图87中的接收器(其多个部分剖开)、***和插件的简化的前正视图,进一步示出与图49的杆(以局部前正视图示出)组装,并且处于与图49的棒和封闭物顶盖(同样以前正视图示出)组装起来的阶段。
图90是类似于图89的多个部分剖开的放大局部前正视图,但示出所述插件与接收器、***、棒和封闭物顶盖锁定组装起来。
图91是类似于图90的多个部分剖开的简化局部前正视图,但示出棒和封闭物顶盖被移除,锁定插件相对于接收器保持锁定关系,并且进一步以分解视图示出可选的可变形的棒和协同操作的封闭物顶盖。
图92是类似于图91的多个部分剖开的局部前正视图,示出与组件的剩余部分处于锁定关系的可选的可变形棒和封闭物顶盖。
图93是是图91的组件的多个部分剖开的简化局部前正视图,其中不带有可选的棒和封闭物顶盖,并且进一步示出用两件式工具将插件从接收器上释放开,该两件式工具具有内插件接合部分和外管状保持部分。
图94是图93的两件式工具的简化局部前正视图,内插件接合部分的保持插脚以虚线示出。
图95是图94中所示工具的内插件接合部分的放大局部透视图,其中多个部分剖开以示出其中的细节。
图96是与图90中所示的相同的组件的放大局部透视图,除了杆相对于接收器成一角度,并且进一步示出在封闭物顶盖和棒与接收器处于松动、未锁定的关系时用于相对于所述接收器独立锁定所述杆的可选锁定工具。
图97是图96中的锁定工具的一部分的局部透视图。
图98是图96中的组件和锁定工具的放大局部前正视图,其中多个部分剖开以示出其细节。
具体实施方式
如所要求的,本文中公开了本发明的具体实施例;然而,应理解所公开的实施例仅仅是本发明的示例,可以以不同形式实现。因此,本文中公开的具体结构和功能细节不应解释为限制性的,而是仅作为权利要求的基础和代表性基础,用于教导本领域技术人员以几乎任何适当的具体结构通过不同方式实现本发明。还应注意到,在本申请中对术语顶部、底部、上和下等词语的任何提及指的是在不同附图中所示的定位,以及应用于这种装置的正常涵义,并且不旨在限制在实际应用中骨附接结构的定位。
参考图1-图33,附图标记1总体上代表根据本发明的万向骨螺钉设备或组件。组件1包括杆4,该杆进一步包括与向上延伸的上部或头部结构8一体形成的本体6;接收器10;开口环***12,和具有用于与杆头部8摩擦配合非锁定接合的结构的压缩或压迫插件14。接收器10、***12和压缩插件14初始组装起来,并可以在将杆本体6植入椎骨17中之前或之后进一步与杆4相组装(参见图24),如下文中更详细地描述。图1和图31-图33进一步示出用于俘获(capture)纵向连接构件,例如棒21,的封闭物(closure)结构18,棒21进而接合所述压缩插件14,该压缩插件14压靠杆的上部8,使其固定地摩擦接触***12,以便在接收器10内俘获和固定纵向连接构件21,因此相对于椎骨17固定所述构件21。所示的棒21是坚硬的、刚性的、无弹性的并且是圆柱形的,具有圆柱形外表面22。可预见到的是,在其他实施例中,棒21可以是弹性的、可变形的和/或由不同材料制成和具有不同的横截面几何形状。接收器10和杆4协作,使得接收器10和杆4可以相对于彼此且并在从一侧到另一侧和从前到后的选定角度范围内的多个角度、多个关节连接位置或多个旋转定位中的任一个固定(secure),以实现接收器10与杆4的活动式或关节式接合,直至接近于植入手术结尾时接收器与杆二者相对于彼此锁定或固定。
如图1-图3中最佳所示,杆4是长形的,杆本体6具有螺旋形盘绕的骨可植入螺纹24(单或双导向(lead)的螺纹形式或不同的螺纹类型),该螺纹从与上部或头部8相邻的颈部26附近延伸到本体6的尖端28并且从本体6径向向外延伸。在使用期间,利用螺纹24来抓持(grip)和前进的本体6被植入到椎骨17中,用尖端28引导并用安装或驱动工具(未示出)向下驱动,以便被植入到椎骨中到达颈部26处或附近的位置,如在以下段落中更充分描述的。杆4具有通过附图标记A总体上标识的伸长旋转轴线。
颈部26从杆本体6轴向向上延伸。与螺纹24终止处的本体6相邻上端或顶部32相比,颈部26可以具有相同的半径或者典型地具有稍微缩小的半径。杆上部或头部8从颈部26进一步轴向和向外延伸,该杆上部或头部8提供了连接性或俘获设备,其设置在与上端32相距一距离处并因此在本体6植入椎骨17时设置在与这种椎骨相距一距离处。
杆上部8配置成用于实现,在将杆4固定到相对于接收器10的期望位置之前在杆4与***12和接收器10之间的枢转连接。杆上部8具有外部凸形且基本上球形的表面34,该表面34从颈部26向外向上延伸并且在一些实施例中终止于基本上平坦的顶部或凸缘(rim)表面38。在所示的实施例中,截头圆锥体形的表面39从球形表面34延伸到顶部表面38,在杆相对于接收器10和插件14枢转期间提供额外的空隙。球形表面34的外半径配置成用于与具有凹入或平坦表面的插件14板临时性摩擦式、非松弛的(non-floppy)的滑动协作,以及在其上部内侧阶梯形表面处与插件14最终摩擦接合,如将在以下段落中更充分地讨论。杆顶部表面38基本上垂直于轴线A。在本实施例中所示的球形表面34是基本上平滑的,但在一些实施例中可包括粗糙化或其它表面处理并且其尺寸和形状被设置成用于与压缩插件14协作和最终摩擦接合以及与***12最终摩擦接合。杆球形表面34排他地由插件14和***12,而不由限定接收器腔的内表面,锁定到适当位置。
沉头基本平坦基座或阶梯形底座(seating)表面45部分限定内部驱动特征或压印部(imprint)46。所示出的内部驱动特征46是形成在顶部表面38中的孔径,具有星形形状,其设计成接收艾伦板手(Allen wrench)类型的工具(未示出),其进入孔径中用于旋转和驱动骨螺钉杆4。可预见到的是,这种内部工具接合结构可采取不同工具接合形式,并且可包括不同形状的一个或多个孔径,诸如一对间隔开的孔径或多小叶形的或六角形的孔径。驱动特征46的底座或基座表面45设置成基本上垂直于轴线A,驱动特征46另外地与轴线A同轴。如图2和图3中所示,驱动底座45可包括斜的或阶梯形表面,该表面可进一步增强与驱动工具的抓持。在操作中,驱动工具(未示出)被接收在内部驱动特征46中,座靠在基座45处并接合驱动特征46的表面,用于将杆本体6驱动和旋转到椎骨17中,该操作或者如例在如图24中所示杆4附接到接收器10中之前进行,或者在将杆4附接到接收器10之后进行,此时用延伸到接收器10中的驱动工具将杆本体6驱动到椎骨17中。
图中所示的杆4是空心的(cannulated),具有沿轴线A在杆4的整个长度上延伸的小中央孔50。该孔50由杆4的内圆柱形壁限定,并具有在杆尖端28a处的圆形开口和在驱动底座45处与外部驱动部46相连通的上开口。孔50与螺纹本体6和所述上部8共轴。孔50为在***杆本体6之前***到椎骨17中的一段线(未示出)提供了穿过杆4内部的通道,该线为将杆本体6***到椎骨17中提供了引导。可预见到的是,杆可能是实心的,且由包括金属或非金属的不同材料制成。
为了提供与骨头的生物活性接合,螺纹杆本体6可以被涂层、穿孔、制成多孔的或以其他方式处理。该处理可包括,但不限于等离子喷涂涂层或其他类型的金属涂层,或例如磷酸钙涂层;或诸如通过溅射、喷砂或酸蚀刻对杆表面进行粗糙化、穿孔或刻痕,这允许骨头向内生长或在其上生长。某些金属涂层充当骨头向内生长的支架(scaffold)。生物陶瓷磷酸钙涂层包括,但不限于:α-磷酸三钙和β-磷酸三钙(Ca3(PO4)2、磷酸四钙(Ca4P2O9)、无定形磷酸钙和羟磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2)。例如具有羟磷灰石的涂层是理想,因为在矿物质含量方面羟磷灰石在化学上相似于骨头,并且已经被验明是生物活性的(bioactive),因此不仅能支持骨头向内生长,还主动参与骨头结合。
特别参考图1和图4-图9,接收器10具有大体U形的外观,具有局部不连续、局部小面和局部弯曲的外轮廓,和局部圆柱形的内外轮廓。接收器10具有旋转轴线B,其在图1中示为与杆4的旋转轴线A对齐或相同,这种定向是理想的,但是在将接收器10与杆4组装起来期间并不需要这种定向。在接收器10枢转附接到杆4之后,在杆4植入椎骨17中之前或之后,轴线B典型地设置成相对于轴线A成一角度,如例如在图46中所示的,图46示出带有操纵和锁定工具的组件1。
接收器10包括曲面下基座部分60,其限定整体用61指示的孔或内腔,基座60与一对相对竖立臂62一体形成,该对臂62形成托架并限定在该对臂62之间的通道64,该通道64带有整体上用66指示的上开口和基本上平坦的下通道部分或底座68,通道64的宽度适合于在所述臂62之间可操作地接收棒21或另一个纵向连接器的一部分,以及紧密地接收插件14的横向延伸部分,通道64与基座腔61连通。内相对的基本上平坦的周边臂表面69部分地限定通道64,并且位于每个臂内部基本上圆柱形表面(整体用70指示)的每一侧上。臂表面69的下相对表面部分71终止于下底座68处。臂内部表面70,各自包括不同内圆柱形轮廓,并且其中上部的一个是部分成螺旋形盘绕的导向和前进结构72,该结构位于每个臂62的顶部表面73的相邻处。在所示的实施例中,导向和前进结构72是部分成螺旋形盘绕的联锁凸缘形式,其配置成在旋转时与封闭物结构18上的相似结构配合,如以下更充分地描述的。然而,可预见到的是对于本发明的某些实施例,导向和前进结构72可以可选地是方形螺纹、锯齿螺纹、反角螺纹或其它螺纹状或非螺纹状的螺旋形盘绕不连续前进结构,用于在旋转时可操作地在臂62之间向下导向封闭物结构18和使其前进,以及在封闭物结构18紧靠棒21或其它纵向连接构件时最终扭转。可预见到的是,臂62可能具有断开的(break-off)延伸部。
在臂62的外表面76上,形成一对相对的上部滚圆三角(triangular)或三角形(delta-shaped)工具接收和接合孔径74,每个孔径具有由上部拱形表面75和基本上平坦的底部表面75’形成的通孔。每个通孔表面75和75’延伸通过臂内表面70。具有通孔部分75和75’的孔径74的尺寸和形状设置成用于接收锁定、解锁和其它操纵工具,并且在所示的实施例中,在***12顶部加载到接收器10中期间接收***环12(如在图21中以虚线示出的),如以下更详细地描述的。每个孔径74进一步包括倾斜的工具对准表面77,该表面围绕拱形孔部分75并且没有延伸完全穿过相应臂62。应注意,接收器10是整体式结构并且没有任何弹簧耳片或夹套状结构。如以下更详细地讨论的,向外延伸到在周边臂表面69处的接收器通道64中的插件14的几何形状阻止插件14在组装期间旋转,并因此防止了与接收器10和棒21或其它纵向连接构件的任何不对准,有时对于其它类型的压缩插件可能会发生这种不对准。在与插件14、***12和杆4组装期间;当杆与接收器10预组装时将杆本体6植入椎骨中期间;在将骨锚组件1与棒21和封闭物结构18组装期间;和在相对于接收器10根据本发明对一些插件进行锁定和释放调整,以与接收器10内表面产生摩擦接合或脱离这种摩擦接合期间,孔径74和额外的工具接收孔径或凹槽(未示出)可用于保持接收器10,如以下更详细地描述的。可预见到的是,工具接收凹槽或孔径可配置成不同的形状和尺寸,和设置在接收器臂62上的其它位置。
返回接收器臂62内部表面70,位于导向和前进结构72之下的是不连续的圆柱形表面80,其部分限定用于导向和前进结构72的伸出(run-out)特征。圆柱形表面80的直径等于或稍大于导向和前进结构72的较大直径。以朝向基座60的方向向下前进,在每个臂的圆柱形表面80之后是位于环形伸出底座或表面83下方的圆柱形表面82,该环形伸出底座或表面83朝向轴线B向内延伸并且朝向轴线B垂直地或稍微倾斜地延伸。表面82的直径小于表面80的直径。表面82的尺寸和形状被设置成最初紧密地接收和摩擦保持插件14的一部分,如以下更详细地描述的。位于表面82以下的是不连续的环形表面或窄凸耳(ledge)84,其设置成基本上垂直于轴线B。部分不连续的圆柱形表面86位于每个臂上,在凸耳表面84下方且与之相邻。表面86的直径大于表面82的直径。在每个臂处,孔径表面75的一部分相邻于圆柱形表面86,否则表面86终止于下凸耳87处。部分不连续的圆柱形表面88位于每个臂上,在下凸耳87下方且与之相邻。表面88的直径大于表面86的直径。表面88终止于唇部89处,唇部89朝向接收器轴线B向内延伸。位于唇部89下方的是部分不连续的圆柱形表面90。表面90还部分地限定内腔61,该内腔61大体上在表面75’处的孔径74下方并且在通道底座68下方。圆柱形表面90的直径稍大于不连续的表面88的直径。表面90终止于腔下凸耳表面91,该表面91远离轴线B向外延伸并且可垂直于轴线B,但被示出为远离轴线B向下向外延伸的截头圆锥体表面。孔径74的多个通孔75在表面86、88和90处各自延伸穿过臂,倾斜工具接合壁77基本上在每个孔表面75的每侧上延伸,并在主要与内表面86和88相反的位置处形成在臂外表面76中。
特别参考图1、5、6和8,返回到基本上平坦的周围表面69,每个臂62包括一对突起的脊或止挡92,位于每个表面69上,一共四个止挡92,其位于环形表面87附近并从前后表面或臂表面94延伸到圆柱形表面88。一个臂62的止挡92直接面对另一个臂62上的相对的一对止挡92,每个止挡92远离相应平坦表面69向外突出。所示出的止挡92是长形的,并且在垂直于轴线B的方向上延伸。如以下更详细地描述的,止挡92与插件14的表面协作以将插件14保持在接收器10的通道64内。在所示的实施例中,每个止挡92包括与部分平坦且部分弯曲的表面96相邻的底部表面或凸耳95。位于止挡92的正下方的表面96平坦部分,与表面69平齐或可以从表面69稍稍内凹(inset)。每组相对的表面96朝向彼此弯曲,并且终止于各自相邻的下表面部分71。棱(edge)97限定每个弯曲表面96与各自相邻的下表面部分71的交接处。在相对的表面部分71之间测得的第一宽度小于在位于止挡92与臂顶部表面73之间的相对表面69之间测得的第二宽度,为插件14’提供相对的平坦锁定干涉配合表面,如下文中更详细地描述的。插件14的尺寸和形状被设置成被紧密接收在表面71之间但也能在表面71之间滑动。
返回到图8和图9,环形的或截头圆锥体的表面91部分地限定基座腔61,并且位于圆柱形表面90下方并与之相邻。另一个圆柱形表面99位于表面91下方并与之相邻。表面99还限定基座腔61的一部分。圆柱形表面99定向成基本上平行于轴线B,且其尺寸和形状设置成接收膨胀的***环12。表面91和99限定周向凹口,该周向凹口的尺寸和形状被设置成在***12围绕杆8杆上部8膨胀时接收***12,该***12在组装期间杆8向上移动通过接收器基座并朝向通道64移动时膨胀。可预见到的是,该凹口在配置上可以是锥形的或圆锥形的。位于圆柱形表面99下方的圆柱形表面101的尺寸和形状被设置成当***12例如如图37中所示处于基本中性位置(neutral position)时紧密地接收和围绕***12的下部。因此,圆柱形表面101的直径小于圆柱形表面99的直径,圆柱形表面99限定***12的膨胀区域或膨胀室。表面101通过一个或多个斜的、弯曲的或锥状的表面102结合或连接到表面99。表面102允许***12在由表面101限定的空间中滑动以及中性或标称(nominal)定位,并允许***12最终布置在下部基本上水平的环形表面104上,该表面104位于圆柱形表面101下方并与之相邻。环形表面104设置成基本上垂直于轴线B。
位于环形底座表面104下方并与之相邻的是另一个基本上圆柱形的表面106,该表面106与斜的或扩口的底部开口表面107相通,表面107与基座60的外基座表面108相通,其限定到接收器10的基座腔61中的下开口,该下开口整体上用110指示。
特别参考图1和图10-图13,当杆上部8和***12安装在接收器10内时,下开口或裂口***12操作来将杆上部8俘获在接收器10内,***12的中心轴线与关联于接收器10的轴线B相同。***环12由诸如不锈钢或钛合金的弹性材料制成,使得***12可在组装的不同步骤期间膨胀,如以下更详细地描述的。***12具有中央通道或中空的通孔,整体上用121指示,其从环12的顶部表面122到底部表面124完全通过环12。限定通道或孔121的表面包括相邻于顶部表面122的不连续内部圆柱形表面125和相邻于表面125的不连续截头圆锥体表面127,这两个表面在***12处于中性的未受压、未膨胀的定向时共轴。棱128由顶部表面122与圆柱形表面125的交接处限定。如例如在图31中所示的,当组件1锁定到最终位置时,杆上部8最终在棱128处摩擦接合所述***12。***12进一步包括位于顶部表面122相邻处的外圆柱形表面130和与底部表面124相邻的外部斜的或截头圆锥体表面132。表面130定向成平行于***12的中心轴线。在本发明的一些实施例中,在圆柱形表面130中可形成间隔开的切口(notch)(未示出),以接收一保持和操纵工具(未示出)。在一些实施例中,可在***的内外表面上形成另外的切口以在***12膨胀期间将应力均匀地分布在整个***12上。
弹性***12进一步包括第一和第二端表面134和135,第一和第二端表面134和135设置成在***处于中性的非压缩状态时相对于彼此间隔开。在***处于中性状态时表面134和135也可以接触。两个端表面134和135均设置成基本上垂直于顶部表面122和底部表面124。表面134与135之间的宽度X非常窄(狭缝可由EDM处理制成),以在操作期间为***12提供稳定性。因为***12可在中性状态下顶部装载,并且***12不需要被压缩以配合在接收器腔61内,宽度X可远小于底部装载的压缩***环所需的宽度。间隙X仅仅在膨胀中起作用,以允许***12围绕杆上部8膨胀。这导致更强的***,其在锁定时提供与杆上部8的更多的表面接触,导致与具有更大缺口的***环相比具有较小故障可能性的更强健的连接,而且,因为***仅仅膨胀而从不向内压缩,***不会经历在组装期间典型地施加到现有技术中已知的弹簧环类型***上的机械应力,这种机械应力既向内压缩又向外膨胀。
可以预见到的是,在本发明的一些实施例中,***12内表面可包括粗糙化或额外的材料,以增加在由棒2或其它纵向连接构件锁下之前靠在杆上部8上的摩擦配合。并且,图10-13中所示的实施例10-13示出的表面134和135基本上平行于***的中心轴线,然而可以预见到的是将表面定向成倾斜的或成小角度可以是合乎需要的。
特别参考图1和图14-20,示出的摩擦配合压缩插件14的尺寸和形状被设置成通过在上开口66被接收器10接收以及向下加载到接收器10中。压缩插件14的操作中心轴线与接收器10的中心轴线B相同。操作中,插件有利地摩擦接合骨螺钉杆上部8,允许在手术期间在接近手术过程结尾时杆相对于接收器10锁定之前,杆4相对于接收器10的角度被布置成非锁定但是非松驰。如以下将相对于图34-40中所示的插件14’更详细描述的,在本发明的一些实施例中,已经通过例如来自棒21和封闭物顶盖18的压缩而将杆4相对于接收器10锁定成一所需角位置的插件,也被迫在接收器10的一对相对的接收器平坦的臂表面71处与接收器10干涉配合,并因此在即使棒21和封闭物顶盖18被移除时也能够将杆6保持锁定位置。如果需要,这样的锁定位置也可以通过外科医生释放。非锁定插件14以及锁定插件14’优选地由诸如不锈钢或钛合金这样的坚硬弹性材料制成,以提供摩擦配合面板,也使得在一些实施例中插件的臂部可以被朝向彼此挤压或按压,在装运和组装的早期阶段中这样的部分向外压靠接收器10。
非锁定压缩插件14包括本体150,其具有部分的外部圆柱面和内部U形表面,插件具有整体上以151指示的相对端部,插件14的尺寸与形状被设置成延伸地完全通过在臂62的相对的前后表面或正面94之间的U形通道64,以便与接收器臂侧表面69、止挡92、止挡92下方的表面96和71,以及通道底座68协作。在本体150中形成的U形通道表面或鞍状物153也在插件端151之间延伸,并且当插件14与接收器10组装时,鞍状物153与接收器通道64基本上对齐。鞍状物153由插件本体150和由两个直立臂156形成,并且尺寸与形状被设置成紧密地接收棒21或其他的纵向连接构件。可以预见到的是,可选的插件实施例可以被配置成包括平坦的夹持表面,其紧密地夹持正方形或长方形棍以及夹持圆柱形棒状的、绳索,或套筒式绳索纵向连接构件。
因此插件14本体150与在在其上端处的一对直立臂156一体形成,也与向下延伸的附加结构(super structure)一体形成,该附加结构被示出为在插件14下端处的一对相对的冠状夹套延伸部158,各附加结构延伸部158终止于带槽底部表面159。整体上以160指示的孔被设置成主要在插件本体150内并通过插件本体150,该孔沿着轴线B延伸并与由鞍状物153和直立臂156形成的U形通道相通,并在夹套延伸部158之间延伸。孔160尺寸与形状被设置成为了杆驱动及其他操作工具提供空间和空隙。
设置在鞍状物153每侧上的臂156从鞍状物向上延伸,其尺寸被设置成且配置成用于最终在接收器圆柱形表面86和88内部放置在封闭物顶盖118之下且与其间隔开。内部上臂表面157从U形鞍状物153的其余部分向上地和稍微向外延伸。臂156尺寸与形状也设置成用于有弹性的临时放置在接收器圆柱形表面82处。臂156包括被示出为部分圆柱形的外部下凸出表面162,和相邻于表面162的外部上弯曲表面163,表面163是弯曲的和凸出的还从本体150的每侧向外扩口。表面163相邻于平坦的顶部表面164,该顶部表面最终定位成与封闭物顶盖18成间隔开的关系,使得封闭物顶盖18仅仅摩擦接合棒21,将棒21向下压靠插件鞍状物153,杆4上部8于是压靠***12,以便以期望的角度锁定骨螺钉组件1的万向机构。顶部表面164中的每一个向上地且远离相邻的鞍状物表面157倾斜。
位于各自的扩口表面163下方的每个部分圆柱形表面162从表面163延伸到插件本体150的部分环形的下部或底部表面165。每个表面162尺寸与形状被设置成大体上配合在接收器臂内部臂表面(整体上以70指示)之内。可以预见到的是,在本发明的一些实施例中,例如当棒21由可变形的材料制造时,臂156可以被延伸并且顶部表面不倾斜,而且封闭物顶盖配置成使得臂,更具体地说,臂顶部表面最终直接地接合封闭物顶盖18,以锁定万向机构。臂外表面162进一步包括在其上形成的切口或凹槽,用于接收和接合锁定工具。具体地说,在所示实施例中,每个表面162具有用于接收工具的V形切口或凹口,由上倾斜表面167限定的该切口与下部平坦的表面168相交,下部平坦的表面168设置成基本上垂直于插件14的中心操作轴线。表面167和168协作,并且当插件14被俘获和操作上定位在接收器10内部时与各自的接收器孔径通孔75、表面、和表面75’对齐,如以下将更详细地描述的。还可预见的是,在一些实施例中,臂163可以向上延伸并且不向外扩口或成锥形。
插件14从基本上圆柱形外部臂表面162相同地向外伸出到每个端151。基本上平坦的外侧表面170从每个臂表面162伸出到基本上平坦的表面171,该表面171设置成垂直于臂表面162,且基本上限定每一个端151。每个端面171与下部延伸部表面172相邻,表面172基本上平行于表面165延伸且朝向插件本体150向内延伸。邻近于每个侧表面170的是基本上平坦的上部或顶部表面173,其从其中一个臂156延伸到每一个端面171。每一个表面170形成窄的外部条,并且相邻且垂直于下部的窄凸耳174。凸耳与上部表面173平行。内凹的平坦表面175与各下部凸耳表面174相邻,并且平行于各自的外部平坦侧表面170延伸。相对的表面175之间的宽度的尺寸被设置成使得表面175滑动地接收在相对的接收器下臂表面71之间。本发明的其他的实施例中,表面175之间的宽度可以被扩大,使得在平坦的表面71之间表面175必须被向下推动来提供插件靠在接收器上的锁定不可收缩类型的干涉配合,并且因此锁定骨螺钉组件的万向机构,如下相对于插件14’所述。表面175终止在平坦的端面177和下部延伸部表面178。每个表面175的一部分一直延伸到平坦的端面171。
整体上以160指示的插件孔,由基本上圆柱形的内表面180基本上限定在本体150,表面180与鞍状物153相通,还与下部的凹面基本上球形表面181相通,表面181的半径相同于或基本上相似于杆上部或头部8的表面34的半径。表面181的一部分终止在本体下表面165。表面181还限定冠状夹套延伸部158的内表面。沿着球形表面181定位在圆柱形表面180与部分环形的下本体表面165之间的是杆抓持表面部分182。抓持表面部分182包括一个或多个阶梯形表面或脊,其尺寸与形状被设置成当插件14锁靠在头部表面34上时抓持和刺入杆头部8。可以预见到的是,阶梯形表面部分182可以包括更多或更少的阶梯形表面,和覆盖球形表面181的更大的或更小的表面面积。可以预见到的是,杆抓持表面部分182以及球形表面181可能额外地或可选地包括粗糙化的或有纹理的表面或表面处理,或可以被刻痕、刻上滚花等等,用于增强与杆上部8的摩擦接合。
大体上在与两个臂156相反的方向上延伸且具有间断的内部球形表面181的两个夹套延伸部158,还包括从杆抓持表面部分182相邻处基本上竖直地延伸通过底部表面159的贯穿狭缝或槽183。所示实施例包括位于每个延伸部158中心的一个槽183。可以预见到的是,本发明的其他实施例可以包括更多或更少的槽183或没有槽。槽183基本上相等地分割每一个延伸部158,形成四个分离的有弹性的部分球状的指状物、耳片或板196,其从杆抓持部分182延伸到到底部表面159。换句话说,不连续的内部球形表面181被进一步的分成四个部分或板184,每个具有不连续的部分内部球形表面181并具有外表面185,其在形式上基本上是圆柱形的。板184尺寸与形状被设置成围绕杆上部8的球形表面34弹性膨胀,然后锁扣和摩擦抓持表面34。在所示实施例中,球形表面181设计成具有中性的或非膨胀的半径,该半径相同于或稍小于杆表面34的半径,使得当耳片或面板184抓持表面34时,插件14夹套延伸部部分138处于中性的或稍微膨胀的状态。在其他的实施例中,非膨胀半径相同于或大于杆表面的半径。在这样的情况下,在杆与插件之间的接触表面面积足以提供非松驰的摩擦配合。此外,杆表面和/或球形表面181可以包括粗糙化或带槽的表面特征,以在杆与插件之间提供摩擦配合。在其他实施例中,弹性板184具有稍大于杆表面34的预组装半径,并且可被向内弯曲以产生与杆表面的更紧的摩擦配合。当杆4由通过封闭物顶盖18被向下压迫到插件底座153上的棒21或其它连接构件锁定到适当位置时,最初沿着杆表面34可滑动的插件14杆夹紧部分182然后戳入或刺入表面34并且因此将杆上部8在部分182处牢固地固定到插件。可以预见到的是,在一些实施例中,球形表面181可以是平面的或平坦的。
孔160的尺寸和形状被设置成接收穿过其的驱动工具(未示出),当杆本体6在与接收器10相附接的情况下被驱动到骨头中时,驱动工具接合杆驱动特征46。并且孔160可接收操纵工具,该操纵工具用于将可选的锁定插件14’从与接收器锁定的位置释放,该工具向下按压到杆上,并且还在相对的通孔166’处或利用其它工具接合特征抓持所述插件14’。用于将插件14’从接收器10拔出(un-wedge)的操纵工具还可以从接收器通孔74接近孔166’。返回参考插件14,由表面167和168限定的外切口还可以接收延伸穿过接收器通孔74的工具,以如图46和48所示的那样临时锁定万向机构,以下将更详细的描述。所示的插件14可进一步包括其它特征,包括额外的凹槽和凹口,用于操纵插件14和将插件14保持在接收器10内,以及在***12与插件14之间提供足够的空隙。
参考图1和图30-图33,所示的长形棒或纵向连接构件21(图中仅示出其一部分)可以是在脊骨重构手术中利用的多种植入物中的任一种,但是典型地为圆柱形的、长形的结构,具有外部基本上平滑的、具有一致直径的圆柱形表面22。棒21可由多种金属、金属合金、非金属和可变形的且可压缩性弱的材料制成,包括但不限于由弹性橡胶、聚醚醚酮(PEEK)和其它类型的材料(诸如聚碳酸酯聚氨酯(PCU)和聚乙烯)制成的棒。
用于与组件1一起使用的纵向连接构件可采用多种形状,包括但不限于椭圆形、矩形或其它曲线形或多边形横截面的棒或棍。可以修改插件14的形状,以紧密地保持在组件1中使用的特定纵向连接构件。组件1的一些实施例还可与张紧绳索一起使用。这样的绳索可由多种材料制成,这些材料包括聚酯或其它塑料纤维、绳或线,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯。此外,纵向连接器可以是更长的总体上为动态稳定的连接构件的一部分,其中圆柱形的或棍状部分的尺寸和形状被设置成用于被接收器的压缩插件14接收,该插件14具有U形的、矩形的或其它形状的通道以便紧密地接收纵向连接构件。纵向连接构件可以与可弯曲的或阻尼部件一体形成或以其它方式固定到该可弯曲的或阻尼部件,该可弯曲的或阻尼部件的尺寸和形状被设置成位于例如相邻对骨螺钉组件1之间。阻尼部件或缓冲器可在骨螺钉组件1的一侧或两侧附接到纵向连接构件。根据所需的应用,纵向连接构件的棒或棍(或棒或棍部件)可由多种材料制成,这些材料的范围从可变形的塑料到硬质金属。因此,本发明的棍和棒可由包括但不限于金属和金属合金的材料以及其它适当材料制成,其中金属和金属合金包括但不限于不锈钢、钛、钛合金和铬钴合金;其它适当材料包括塑料聚合物,诸如聚醚醚酮(PEEK)、超高相对分子量聚乙烯(UHMWP)、聚氨酯和复合材料,该复合材料包括包含碳纤维、天然的或人造的弹性体的复合材料,其中天然的或人造的弹性体诸如是聚异戊二烯(天然橡胶)和合成聚合体、共聚物和热塑性弹性体,该热塑性弹性体例如是聚氨酯弹性体,诸如聚碳酸酯聚氨酯弹性体。
参考图1和图30-图33,与组件1一起示出的封闭物结构或封闭物顶盖18可旋转地接收在接收器10的间隔开的臂62之间。应注意,封闭物18顶盖可由是拧进的或滑进的封闭物结构。所示的封闭物结构18基本上是圆柱形的,并且包括凸缘形式的外部螺旋形盘绕的导向和前进结构193,该导向和前进结构190在操作上与设置在接收器10的臂62上的导向和前进结构72在操作上结合。根据本发明利用的凸缘形式可采取多种形式,包括在本发明申请人的第6,726,689号美国专利中描述的形式,该专利并入本文中作为参考。尽管可预见,封闭物结构导向和前进结构可以可替换地是偏梯形螺纹、方形螺纹、反角螺纹或其它螺纹状或非螺纹状的螺旋形盘绕的前进结构,用于在旋转时可操作地在臂62之间向下导向封闭物结构18和使其前进,并具有在封闭物结构18前进到通道64中时抵制臂62张开的特性,如第6,726,689号美国专利中描述的本文中所示的凸缘形式是优选的,因为由这种凸缘形式提供的增大的强度有利地与接收器10任何缩减轮廓造成的强度减小协作和抵消这种强度减小,这可以更有利地接合纵向连接构件部件。所示的封闭物结构18还包括具有内部驱动部196的顶部表面194,该内部驱动部196的形式为孔径,被示出为星形内部驱动部,诸如以商标TORX销售的内部驱动部,或者可以是例如六角形驱动部,或诸如带槽的、三翼的(tri-wing)、扳手、两个或更多个不同形状的孔径这样的其它内部驱动部,和相似结构。尺寸和形状被设置成用于与内部驱动部196接合的驱动工具(未示出)用于可旋转地接合封闭物18,以及如果需要用于将封闭物18从接收器臂62脱离。还能预见到的是,封闭物结构18可以可选地包括折断(break-off)头部,该头部设计成使这样的头部能在预选定的扭矩,例如,70至140英磅力的作用下脱离(break from)封闭物的基座。这样的封闭物结构还将包括基座,该基座具有用于封闭物移除的内部驱动部。该封闭物的基座或底部表面198是平坦的,并且在本发明的某些实施例中进一步包括用于接合和刺入棒21的表面22的凸缘(rim)199。应注意,在一些实施例中,封闭物顶盖底面198可包括中心点,而在其他实施例中不需要包括点和/或凸缘。封闭物顶盖18可进一步包括套管(cannulation)通孔(未示出),该通孔沿封闭物顶盖的中心轴线延伸,并延伸穿过封闭物顶盖的顶部表面和底部表面。这样的通孔为***封闭物18中的一段线(未示出)提供了穿过封闭物18内部的通路,该段线***封闭物中以便为了将封闭物顶盖***到接收器臂62中提供导向。
图41和42中示出了用于与诸如PEEK棒221这样的可变形棒一起使用的可替换的封闭物顶盖218。除了点或小块(nub)289位于圆顶形表面290上来代替封闭物顶盖18的凸缘以外,顶部218与顶部18相同。封闭物顶盖218另外包括导向和前进结构283、顶部284、内部驱动286和底部外环形表面288,这些与相对于封闭物顶盖18描述的相应导向和前进结构193、顶部194、内部驱动部196和底部表面198相同或基本相似。在一些实施例中,内部驱动部286不象封闭物顶盖18的驱动部196一样大,这种较小的驱动部用于作用在可变形棒上的力较小的情况,并且例如且不必须是在锁定插件时,例如以下讨论被用于本发明的骨螺钉组件中的插件14’。
返回到组件1,优选地,接收器10、***12和压缩插件14在工厂环境下组装,该工厂环境包括用于保持、对齐和操纵各部件的工具。在一些情况下,在工厂处杆4也与接收器10、***12和压缩插件14组装起来。在其他实例中,期望首先植入4,随后在***时加上预组装的接收器、***和压缩插件。这样,外科医生可以有利地和更容易地植入和操纵所述杆4,利用所述杆转移(distract)或压缩椎骨,以及在杆上部或头部周围工作而没有协作的接收器妨碍。在其他实例中,外科医生人员期望的是,将期望尺寸和/或种类(例如,对上部8进行粗糙化表面处理和/或杆6上的羟磷灰石(hydroxyapatite)表面处理)的杆与接收器、***和压缩插件预组装起来。允许外科医生选择适当的大小或经过适当处理的杆4有利地降低了存货需求,因此降低了整个成本并改善了输给***和分配。
图21-图23示出了接收器10、***12和压缩插件14的预组装。特别参考图21,首先***12***上接收器开口66中,用圆柱形表面130引导,其中顶部表面122和底部表面124面向接收器10的相对的臂62(以虚线示出)。***12然后以这样的侧向方式下降到通道64中,随后在接收器孔径74附近的位置处倾斜所述***12,使得顶部表面122现在面向接收器开口66(也以虚线示出)。之后,***12下降到接收器腔61中,直至底部表面124放置在图21中以实线示出的环形下部腔底座表面104上。
参考图22和23,插件14装载到接收器10中。如图22中所示,插件14通过开口66装载到接收器中,其中摩擦配合冠状夹套158的底部表面159面向接收器腔61,并且当插件14下降到通道64中时表面170和175面向限定所述通道64的平坦臂表面69。当插件14下降到接收器中时,侧表面170由限定通道64的相对的接收器内臂表面69滑动地接收,直至插件14到达止挡92。插件14可被进一步被向下按压,直至插件14被俘获在接收器10内,如最佳在图23中示出的,其中表面170被朝向接收器轴线B向内略微地挤压或按压,以允许相对的表面170接合接收器止挡92并且然后向下移动经过止挡92,止挡92之后阻止插件14向上移动离开接收器通道64。具体而言,如果插件14朝向接收器的开口66向上移动,插件表面173紧靠着止挡92的底部表面95,阻止插件14的进一步向上的移动,除非在将插件14朝向接收器开口66向上移动的同时利用工具来将表面170朝向彼此挤压。
进一步参考图23和图24,此时插件14不再朝向***12进一步向下降落,因为外臂表面163接合所述接收器臂表面82,并被该表面82略微向内按压。插件14因此由其弹性臂156保持在图23和24中所示的位置,该弹性臂156压靠着接收器内圆柱形表面82,这是作为组件与分离的杆4一起装运的期望位置。因此,接收器10、***12和插件14组合现在预组装起来并准备好与杆4相组装,该组装可以在工厂处进行,由外科医生人员在植入前进行,或者直接组装到植入的杆4上,如本文将描述的。
如图24中所示,通过使用适当的驱动工具(未示出)旋转所述杆4,将骨螺钉杆4或由组装起来的杆4、接收器10、***12和压缩插件14组成的整个组件1拧到诸如椎骨17(以虚线示出)的骨头中,该驱动工具通过其在内部驱动部46处的接合在操作上驱动和旋转所述杆本体6。具体而言,椎骨17可以被预先钻孔以最小化加在骨头上的压力,并且可以在椎骨17中***导向线(未示出)以为杆4相对于椎骨的放置和角度提供向导。可利用导向线作向导通过使用螺丝攻(tap)制出进一步的放出口(tap hole)。然后,通过首先将导向线旋到底部28处的开口中然后将导向线旋出驱动特征46处的顶部开口,通过利用套管孔50将骨螺钉杆4或整个组件1螺旋到导向线上。然后通过使用作为放置向导的线将杆4驱动到椎骨中。可预见到的是,通过利用导向线和与接收器配合的可附接塔式工具,可以经皮的或微创性的(minimally invasive)外科手术方式来***杆和其他骨螺钉组件部分、棒21(在一些实施例中也具有中心管腔)和封闭物顶盖18(还带有中心孔)。当在不带组件1的其余部分地情况下将杆4驱动到椎骨17中时,杆4可以或者被驱动到期望的最终位置或者被驱动到稍高出的或突出的位置,以便为与预先组装的接收器、压缩插件和***组装时的便利创造条件。
进一步参考图24,预先组装的接收器、插件和***放置在杆上部8上方,直至杆上部被接收在接收器开口110内。特别参考图25-图29,随着杆上部8移动到接收器基座的内部61中,杆上部8向上压靠***12,将***12移动到接收器腔61的膨胀部中,接收器腔61的膨胀部由环形上部或凸耳表面91和圆柱形表面99部分地限定。随着部分8继续朝向通道64向上移动,表面34迫使***12朝向圆柱形表面99向外移动,如图25中所示,同时***12的向上移动受环形表面91的阻止。参考图26和图27,当头部8的球体中央(以虚线示出)移动越过***膨胀凹口的中心时,***12开始返回到其中性状态。进一步参考图27-图28,并且在此时,球形表面34移动至在冠状夹套延伸部分158的挠曲耳片或面板184处与插件14的不连续表面181接合。如最佳在图28中示出的,耳片184稍微向外膨胀以接收表面34。进一步参考图28和图29,球形表面34然后与板内表面181完全摩擦接合。此时,插件14板和表面34处于相当紧的摩擦配合,在一定的力的作用下,表面34相对于插件14可枢转。因此,现在,甚至在***12下降到接收器环形表面104上的就座位置之前,在插件14与杆上部8之间产生紧的、非松弛的球窝和套筒接合。
参考图29,然后可向上拉所述接收器,或者杆4和附接的***12然后向下移动到期望位置,此时***12定位在表面104上。再一次,这可以通过对接收器10的向上拉动或者在某些情况下通过将杆4进一步驱动到椎骨17中来完成。此时,插件臂156向外弯到位于凸耳84之下且由不连续的圆柱形表面86限定的接收器表面中,使得在没有特殊工具的情况下不可能向上移动插件14,并使得不可能将***12移出由接收器底座104和圆柱形表面101限定的接收器室的锁定部分。在一些实施例中,当接收器10与杆4预组装起来时,可在此时通过将驱动工具(未示出)***到接收器和杆驱动46中并将杆4旋转和驱动到椎骨17的期望位置来植入整个组件1。参考图29和图30,并且也例如参考图46和图48,此时,接收器10可被铰接(articulate)到相对于杆4的期望角度位置,该接收器10可通过插件14挠曲耳片184与杆上部8之间的摩擦配合而被保持,但是并没被锁定。
参考图30-33,棒21最终定位成以开放的或经皮的(percutaneous)方式与至少两个骨螺钉组件1协作。封闭物结构18然后前进到每个接收器10的臂62之间。通过使用与内驱动部196接合的工具,封闭物结构18被旋转,直至达到选定的压力,此时棒21接合所述压缩插件14的U形底座表面153,将阶梯形抓持表面182压靠杆球形表面34,阶梯形表面182的棱刺入球形表面34,将杆上部8压迫成与***12锁定摩擦接合。具体而言,随着封闭物结构18旋转和向下移动到相应接收器10中,凸缘199接合和刺入棒表面22,封闭物结构18向下压靠棒21并将棒21偏压成与插件14压缩接合,插件朝向***12内部本体棱128推进杆上部8并将其推进到与棱128锁定接合,***12底部表面124摩擦邻接表面104,并且外部圆柱形表面130向外膨胀和紧靠限定接收器锁定室的接收器圆柱形表面101。例如,为了相对于接收器10固定骨螺钉杆6,可在封闭物顶盖上施加大约80至大约120英磅力的扭矩。如果期望分解组件1,这通过以与本文中之前针对组装描述的过程顺序相反的过程来完成。
参考图34-图40,示出的可选锁定和释放压缩插件14’用于与本文之前描述的杆4、接收器10、***12、封闭物顶盖18和棒21一起使用,产生的组件被标识为例如在图39-图40中的组件1’。除了如以下更详细描述的那样插件14’的尺寸被设置成用于与接收器10的棱97和相邻平坦表面71锁定干涉配合以外,插件14’可以与本文之前描述的插件14相同并被示出为基本上相似于插件14。所示的插件14’不同于插件14之处还在于:插件14’包括工具接收孔径166’,并且不具有用于在装运和早期组装阶段中弹性接合接收器10的向外扩张臂。
因此,锁定插件14’包括本体150’、一对相对端151’、鞍状物表面153’、一对臂156’、一对臂上部表面157’、具有底部表面159’的一对冠状夹套延伸部158’、孔160’、外圆柱形臂表面162’、臂顶部表面164’、本体底部表面165’、包括外部倾斜的表面167’和下部平坦表面168’的一对v形孔径、具有外平坦侧表面170’、平坦端表面171’、一对基座延伸部172’、上表面173’、窄的下凸耳174’、插件平坦侧表面175’、平坦端表面177’、底部表面178’的延伸部分、内圆柱形表面180’、内球形表面181’和内抓持表面部分182’、裂缝183’和带有外表面185’的挠曲面板184’,这些部分在形式和功能方面均分别相同于或基本上相似于本文中之前关于插件14描述的本体150、一对相对端151、鞍状物表面153、一对臂156、一对臂上部表面157、具有底部表面159的一对冠状夹套延伸部158、孔160、外圆柱形臂表面162、臂顶部表面164、本体底部表面165、包括外部倾斜的表面167和下部平坦表面168的一对v形孔径、具有外平坦侧表面170、平坦端表面171、一对基座延伸部172、上表面173、窄的下凸耳174、嵌入平坦侧表面175、平坦端表面177、底部表面178的延伸部分、内圆柱形表面180、内球形表面181和内抓持表面部分182、带有外表面185的裂缝183和挠曲面板184。如以上提到的,插件14’不包括扩张上外部表面163,而是包括从顶部表面164’延伸到本体下部或底部表面165’的圆柱形表面162’。此外,顶部臂表面164’不是倾斜的,而是设置成基本上平行于底部表面165’的平坦表面。插件14’包括用于接收操纵工具的贯通孔眼(through hole)166’,所述孔眼166’在臂表面162’上形成,并且位于倾斜的表面167’正上方且与表面167’相邻。
插件14’平坦侧表面175’的尺寸和形状被设置成用于在接收器通道64的下部与接收器锁定干涉配合。换言之,在表面175’之间测得的宽度的尺寸被设置成足够大,以要求必须通过工具或或多个工具或通过封闭物顶盖18用足够的力压迫棒21向下靠在插件14’上,迫使插件14’进入在棱表面97处开始的接收器表面71之间的空间中,以将插件干涉配合地锁定到平坦表面71之间的接收器中。
参考图37-图40,与插件14与接收器10之间的轻松滑动关系相比,除了当杆4被锁定到位时插件14’必须被压迫向下与接收器10形成锁定干涉配合以外,插件14’通过与以上相对于组件1描述的方式相同的方式,与接收器10、***12、杆4、棒21和封闭物顶盖18组装起来,产生组件1’。同样,接收器臂156’不接合接收器10的表面82。而是,在与棒21和封闭物顶盖18相组装之前,压缩插件14’外表面170’由接收器表面71滑动地接收,但表面175’并不是这样。插件14’因此在棱97处被阻止进一步向下移动,除非通过锁定工具或通过封闭物顶盖被迫向下移动封闭物顶盖向下按压在棒上,该棒进而向下按压在插件14’上,如图38-图40所示。进一步参考图38,此时,接收器10可用铰接成相对于杆4成期望的角度位置,诸如图46和图48中所示,杆4例如将通过插件板184’与杆上部8之间的摩擦配合被保持,但不被锁定。
棒21以开放的或经皮的方式最终定位成与至少两个骨螺钉组件1’协作。然后,封闭物结构18被***到每个接收器10的臂62之间或在臂62之间前进。通过使用与内驱动部196接合的工具,封闭物结构18被旋转,直至达到选定的压力,此时棒21接合所述压缩插件14’的U形底座表面153’,将插件阶梯形杆抓持表面182’进一步压靠杆球形表面34,阶梯形表面182’的棱刺入球形表面34,将杆上部8压迫成与***12锁定摩擦接合。具体而言,随着封闭物结构18旋转和向下移动到相应接收器10中,凸缘199接合和刺入棒表面22,封闭物结构18向下压靠棒21并将棒21偏压成与插件14’压缩接合,插件14’朝向***12推压杆上部8并将其推压到与***12锁定接合,***12摩擦邻接表面104,并且向外膨胀靠在圆柱形表面101上。例如,为了相对于接收器10固定骨螺钉杆6,可在封闭物顶盖上施加大约80至大约120英磅力的扭矩。将螺旋状凸缘形式拧紧到100英磅力可产生1000磅的力,并且已经发现,在插件14’的平坦表面175’与接收器的棱97和平坦表面71之间产生约700-900英磅力的干涉配合。因此,随着封闭物结构18和棒21将插件14’朝向接收器10的基座向下按压,插件表面175’在棱97处被压迫进入接收器中,因此压迫和固定所述插件14与接收器表面71摩擦干涉接合。
参考图41,此时,可松动或移除封闭物顶盖18,和/或可调整和/或移除所述棒21,并且在插件表面175’处插件14’与接收器10之间的摩擦配合将保持锁定到位,有利地维持杆4相对于接收器10的锁定角度位置。
进一步参考图41和图42,此时,另一个棒,诸如可变形的棒221和协同操作的可选封闭物顶盖218可装载到已经锁住的组件,产生可选的组件201’。如以上提到的,封闭物驱动部286可有利地制成小于封闭物18的驱动部,使得在组装期间可变形的棒221不会被过度按压或变形,因为万向机构已经锁定。
参考图43-45,示出的两件式工具600用于将插件14从接收器10上释放开。工具600包括内部挠性管状结构,带有位于贯穿通道616两侧上的相对的向内面对的插脚(prong)612。通道616可以终止于与插脚612间隔开的位置,或者可以进一步向上延伸贯穿所述工具,产生两件式工具610。工具600包括外部的更刚性的管状构件620,其具有较小的贯穿通道622。在挠性构件610插脚612被向外弯曲,然后被配合在接收器10上,然后被装在接收器10的相对的孔径74的通孔内并装在位于插件14’的臂上的对准相对的孔166’内之后,构件620滑动地装配在管610上。在图43中,所示的工具600处于将插件14’从接收器10上释放开的期间,外部构件620围绕内部构件610并且将插脚612夹持在接收器10内以及插件14’孔径内,同时工具600被向上拉动远离杆4。可以预见到的是,工具600可进一步包括在插脚和管状构件被向上拉动时用于下压在接收器10上的结构,这样的结构可以位于工具600内并且例如下压到接收器臂的顶部表面73上。
可替换地,可以使用另一个操纵工具(未显示),其在开口66处被***接收器中,并***由鞍状物153形成的插件通道中,其插脚或延伸部向外延伸到插件通孔166’中;其后工具的活塞状部分直接推压在杆上部8上,由此拉动插件14’远离接收器表面90,因此释放万向型机构。在这样的时期,杆4可以相对于接收器10被铰接,并且期望的摩擦配合返回到插件14挠曲板与杆表面34之间,使得在杆4与接收器10之间仍然存在可调节的但是非松驰的关系。如果期望分解组件1,这通过以与本文中之前针对组装描述的过程顺序相反的过程来完成。
参考图46-48,示出整体上以700指示的另一个操纵工具,其用于独立地将插件14’锁定到接收器10,或者如同所示用于临时地独立地将非锁定插件14锁定到接收器10。工具700包括一对相对的臂712,每个臂具有接合延伸部716,该接合延伸部716定位成相对于各自的臂712成一角度,使得当工具被朝向接收器向下移动时,接合延伸部716的一个或多个内表面718沿着接收器的表面77和插件14的表面167滑动以接合插件14,表面720下压在插件表面168上以锁定组件1的万向型机构。如图48所示,当插件14被锁靠在接收器10上时,工具底部表面720不在接收器表面75’上降至最低点,但是保持与其间隔开。在所示实施例中,表面718被稍微滚圆并且每个臂延伸部716进一步包括平坦的底面722,该底面722与底部表面720产生棱,用于在表面167与表面168的接合点处***和抓持插件14。工具700可包括多种夹持和推/拉机构,诸如握把工具,其可包括棘齿特征、铰接工具或者例如旋转螺纹装置。
参考图49-83,附图标记1001整体上代表根据本发明的另一个万向骨螺钉设备或者组件。组件1001包括杆1004,该杆进一步包括与向上延伸的上部或头部状俘获结构1008一体形成的本体1006;接收器1010;被示出为弹性开口环1012的***结构,和摩擦配合冠状夹套压缩或压迫插件1014。接收器1010、***1012和压缩插件1014在最初组装起来,并可以在将杆本体1006植入椎骨1017中之前或之后进一步与杆1004相组装,如以下更详细地描述。图49和图82-图83进一步示出用于俘获纵向连接构件,例如,棒1021的封闭物结构1018,棒1021进而接合所述压缩插件1014,该压缩插件1014压靠杆的上部1008使其固定地摩擦接触***1012,以便在接收器1010内俘获和固定纵向连接构件1021,因此相对于椎骨1017固定所述构件1021。所示的棒1021在形式和功能方面基本上相似于本文中之前描述的棒21。可预见到的是,在其他实施例中,棒1021可以是弹性的、可变形的和/或具有不同的横截面几何形状。接收器1010和杆1004以某种方式协作,使得接收器1010和杆1004可以相对于彼此且并在从一侧到另一侧和从前到后的选定角度范围内的多个角度、多个关节连接位置或多个旋转定位中的任一个固定,以实现接收器1010与杆1004的活动式或关节式接合,直至接近于植入过程结尾时接收器与杆二者相对于彼此锁定或固定起来。
最佳在图49-图51中示出的,杆1004是长形的,杆本体1006具有螺旋形盘绕的可植入骨螺纹1024(单或双导向的螺纹形式),该螺纹从与上部或头部1008相邻的颈部1026延伸到本体1006的尖端1028并且从其径向向外延伸。在使用期间,利用螺纹1024来抓持和前进的本体1006被植入到椎骨1017中,用尖端1028引导并用安装或驱动工具(未示出)向下驱动,以便植入到椎骨中到达颈部1026处或附近的位置。杆1004具有通过附图标记A总体上标识的伸长旋转轴线。
颈部1026从杆本体1006轴向向上延伸。与螺纹1024终止处的本体1006的相邻上端或顶部1032相比,颈部1026可以具有相同的半径或者典型地具有稍微缩小的半径。杆上部或头部1008从颈部1026进一步轴向和向外延伸,该杆上部或头部1008提供了设置在与上端1032相距一距离处并因此在本体1006植入椎骨1017时设置在与这种椎骨相距一距离处的连接性或俘获设备。
杆上部1008配置成用于实现,在将杆1004相对于接收器1010固定到期望位置之前在杆1004与***1012和接收器1010之间的枢转连接。杆上部1008具有外部凸形且基本上球形的表面1034,该表面1034从颈部1026向外向上延伸并且终止于基本上平坦的顶部或凸缘表面1038。球形表面1034的外半径配置成用于与压缩插件1014的不连续凹式表面摩擦式、非松弛的滑动协作,以及通过插件1014的阶梯形的抓持部分进行最终摩擦接合和刺入。顶部表面1038基本上垂直于轴线A。在本实施例中所示的球形表面1034是基本上平滑的,但在一些实施例中可包括粗糙化或其它表面处理并且其尺寸和形状被设置成用于与压缩插件1014协作和最终摩擦接合以及与***1012最终摩擦接合。杆球形表面1034排他地由插件1014和***1012,而不由限定接收器腔的内表面,锁定到位。
沉头的基本平坦基座或阶梯形底座表面1045部分限定内部驱动特征或压印部1046。所示出的内部驱动特征1046是形成在顶部表面1038中的孔径,具有六角形形状,设计成接收艾伦板手类型的六角形工具(未示出),其进入孔径中用于旋转和驱动骨螺钉杆1004。可预见到的是,这种内部工具接合结构可采取不同工具接合形式,并且可包括不同形状的一个或多个孔径,诸如一对间隔开的孔径或多小叶形的或星形的孔径,诸如以商标TORX销售的那些,或相似形式。驱动特征1046的底座或基座表面1045设置成基本上垂直于轴线A,驱动特征1046另外地与轴线A同轴。如图50和图51中所示,驱动底座1045可包括斜的或阶梯形表面,该表面可进一步增强与驱动工具的抓持。在操作中,驱动工具(未示出)被接收在内部驱动特征1046中,布置在基座1045处并接合驱动特征1046的六个表面,以便将杆本体1006驱动和旋转到椎骨1017中,该操作或者在杆1004附接到接收器1010之前进行,或者在将杆1004附接到接收器1010之后进行,此时用延伸到接收器1010中的驱动工具将杆本体1006驱动到椎骨1017中。
图中所示的杆1004是中空的,具有沿轴线A在杆1004的整个长度上延伸的小中央孔1050。该孔1050由杆1004的内圆柱形壁限定,并具有在杆尖端1028处的圆形开口和在驱动底座1045处与外部驱动部1046相连通的上开口。孔1050与螺纹本体1006和所述上部1008共轴。孔1050提供了穿过杆1004内部的通道,用于在***杆本体1006之前***到椎骨1017中的一段线(未示出),该线为将杆本体1006***到椎骨1017中提供了向导。可如本文中之前相对于组件1的杆本体6所描述的那样将杆本体1006处理或涂层。
特别参考图49和图52-图57,接收器1010具有大体上U形的外观,具有局部不连续和局部圆柱形的内外轮廓。接收器1010具有旋转轴线B,其在图49中示出为与杆1004的旋转轴线A对齐或相同,这种定向是理想的,但是在将接收器1010与杆1004组装起来期间并不需要这种定向(参见,例如,图76示出了接收器1010“搭扣(pop on)”到杆1004,该杆1004植入到椎骨1017中并设置成相对于接收器成一角度)。在接收器1010可枢转地附接到杆1004之后,该附接在杆1004植入椎骨1017中之前或之后,轴线B典型地设置成相对于轴线A成一角度,如例如在图96中所示的
接收器1010包括限定整体用1061指示的孔或内腔的基本上圆柱形的基座1060,基座1060与一对相对竖立臂1062一体形成,该对臂1062形成托架并限定在该对臂1062之间的通道1064,该通道1064带有整体上用1066指示的上开口和U形下通道部分或底座1068,通道1064的宽度适合于可操作地贴合(snugly)接收所述棒1021或另一个纵向连接器的一部分,诸如在所述臂1062之间张紧绳索连接器的套筒或其他软的动态连接器,通道1064与基座腔1061连通。外部前后相对的基本平坦臂表面1069部分地限定在底座1068正上方的通道1064,表面1069有利地降低了在所述棒上的延伸(run)(即,提供更窄的接收器部分,进而沿所述棒或其他连接构件在骨锚之间提供更大的空间并因此提供更大的通道(more access)),并提供平坦表面1069,用于在某些实施例中与其他连接部件齐平或紧密接触,其他部件诸如是与棒或绳索类型的连接构件协作的套筒、缓冲器或间隔件。
每一个臂1062具有总体上用1070指示的内部表面,该内部表面包括多种内圆柱形轮廓,这些轮廓中上部的一个是部分成螺旋形盘绕的导向和前进结构1072,该结构位于每个臂1062的顶部表面1073的相邻处。在所示的实施例中,导向和前进结构1072是部分成螺旋形盘绕的联锁凸缘形式,配置成在旋转时与封闭物结构1018上的相似结构配合,如以下更充分地描述的。然而,可预见到的是对于本发明的某些实施例,导向和前进结构1072可以可选地是方形螺纹、偏梯形螺纹、反向角螺纹或其它螺纹状或非螺纹状的成螺旋形盘绕的不连续的前进结构,用于在旋转时可操作地在臂1062之间向下导向封闭物结构1018和使其前进,以及在封闭物结构1018紧靠棒1021或其它纵向连接构件时最终扭转。可预见到的是,臂1062可能具有折断(break off)延伸部。
在臂1062的外表面1076上,形成一对相对的上部滚圆的三角(triangular)或三角形(delta-shaped)工具接收和接合孔径,其总体上用1074指示,每个孔径具有由上部拱形表面1075和基本上平坦的底部表面1075’形成的通孔。每个通孔表面1075和1075’延伸通过臂内表面1070。具有通孔部分1075和1075’的孔径1074的尺寸和形状被设置成用于接收锁定、解锁和其它操纵工具,并且在***1012顶部加载到接收器1010中期间可有助于接收和向下装载***环1012。每个孔径1074进一步包括倾斜的工具对准表面1077,该表面围绕拱形孔部分1075并且不完全延伸穿过相应臂1062。在本实施例中,限定沿着拱形孔径部分定位的表面1077的接收器的部分,在插件1014与接收器1010组装期间卷曲(crimp)到插件1014中,如以下将更详细地描述。在本发明的其他实施例中,限定孔径1074的其他壁或表面或限定其他孔径或凹槽的其他材料可以向内卷曲。应注意的是,接收器1010是整体式结构并且没有任何弹簧耳片或夹套状结构。可替换地,在一些实施例中,弹簧耳片或其他可移动的结构可包括在接收器1010或插件1014上,用于关于相对于接收器1010的旋转和轴向移动(沿轴线A)将插件1014保持在期望位置。优选地,插件和/或接收器配置有用于在组装和植入过程中阻止插件相对于接收器旋转但允许插件相对于接收器进行一些上下移动的结构。
位于每个三角形孔径1074正中心上方的是圆柱形凹陷或孔径1078,其也形成在每个臂表面1076中,但不延伸穿过内表面1070。在接收器臂1062的前后表面1069上还形成有额外的两对工具接收和接合孔径1079。过渡基座表面1080横跨在U形底座1068与圆柱形基座1060处的平坦表面1069之间,表面1080相对于轴线B成一角度地朝向基座1060向下倾斜。在与插件1014、***1012和杆1004组装期间;当杆与接收器1010预组装将杆本体1006植入椎骨中期间;在将骨锚组件1001与棒1021和封闭物结构1018组装期间;以及在相对于接收器1010对发明的一些插件进行锁定和释放调整,以与接收器1010内表面产生摩擦接合或脱离这种摩擦接合期间,孔径1074、1078和1079中的一些或全部可用于保持接收器1010,如以下更详细地描述的。可预见到的是,工具接收凹槽、凹陷或孔径可配置成不同的形状和尺寸,和设置在接收器臂1062上的其它位置。
返回到接收器臂1062的内部表面1070,位于导向和前进结构1072下方的是不连续的圆柱形表面1082,其部分限定用于导向和前进结构1072的伸出特征。圆柱形表面1082的直径等于或稍大于导向和前进结构1072的较大直径。以朝向基座1060的方向向下前进,在每个臂的圆柱形表面1082的相邻处是伸出底座或表面1084,表面1084朝向轴线B向内延伸并且朝向轴线B倾斜。与表面1084相邻且位于其下方的是另一个圆柱形表面1086,表面1086的直径小于表面1082的直径。通孔表面1075和1075’主要在表面1086处延伸穿过臂,每个拱形1075的上部延伸穿过表面1082中的一个。位于每个孔径表面1075附近的是内表面部分1087,当在插件1014组装在接收器1010中期间表面1077处的薄壁朝向插件1014卷曲时,该内表面部分1087接合插件1014,如以下更详细地描述的。连续的环形表面1088位于圆柱形表面1086下方且与圆柱形表面1086相邻。部分形成接收器臂1062的另外的不连续圆柱形表面1086也在表面1086与环形表面1088之间的交界面处和附近连续,形成接收器腔1061的上部。表面1088设置成基本上垂直于轴线B或朝向轴线B向内倾斜。连续的内圆柱形表面1090相邻于环形表面1088,并向下延伸到接收器基座1060中。表面1090设置成平行于接收器轴线B。表面1090的直径稍小于表面1086的直径。圆柱形表面1086和1090的尺寸被设置成接收插件1014的多个部分,并且如以下更详细地描述的,在一些实施例中,提供与锁定插件的圆柱形部分的锁定干涉配合。
现在,关于基座1060,并且更具体而言,基座腔1061,延伸到该基座中兵部分限定基座腔1061的表面1090的下部,终止于环形表面或凸耳1095处。凸耳1095远离轴线B向外延伸,并基本上垂直于轴线B。
从凸耳1095向下延伸的是圆柱形表面1099,该表面1099部分地限定基座腔1061,并且尤其限定***1012的膨胀室。圆柱形表面1099定向成基本上平行于轴线B,并且其尺寸和形状被设置成接收膨胀的***1012。表面1095和1099限定周向凹口,该周向凹口的尺寸和形状被设置成在***1012围绕杆上部1008膨胀时接收该***,该***1012在杆1004组装期间所述杆1004朝向通道1064向上移动时膨胀,该周向凹口的尺寸和形状还设置以形成止挡或约束部以防止膨胀的***1012与杆部1008一起向上移动,无论***1012处于部分膨胀的位置或状态还是处于全部膨胀的位置或状态,表面1095均防止***1012向上离开腔1061。位于圆柱形表面1099下方的圆柱形表面1101的尺寸和形状被设置成,当***如例如图71中所示的处于中性位置时紧密地接收***1012。因此,圆柱形表面1101的直径小于圆柱形表面1099的直径,圆柱形表面1099限定***1012的膨胀区域。表面1101通过一个或多个斜的、弯曲的或圆锥状的表面1102结合或连接到表面1099。表面1102允许***1012逐步滑动移动到由表面1101限定的空间或锁定室中,并允许***1012最终就座在位于圆柱形表面1101下方且邻近于该表面1101的下部环形表面1104上。
位于环形底座表面1104下方且与其相邻的是另一个基本上圆柱形的表面1106,该表面1106与斜的或扩张的底部开口表面1107相通,表面1107与基座1060的外基座表面1108相通,限定到接收器1010的基座腔1061中的下开口,该下开口整体上用1110指示。
特别参考图49和图58-图62,下开口或裂口***1012操作来将杆上部1008俘获在接收器1010内,当杆上部1008和***1012安装在接收器1010内时,***1012的中心轴线与关联于接收器1010的轴线B相同。***环1012由诸如不锈钢或钛合金的弹性材料制成,使得***1012可在组装的多个步骤期间膨胀,如以下更详细地描述的。***1012具有中央通道或中空的通孔,整体上用1121指示,其从环1012的顶部表面1122到底部表面1124完全通过环1012。限定通道或孔1121的表面包括相邻于顶部表面1122的不连续内部圆柱形表面1125和相邻于表面1125的不连续截头圆锥体表面1127,这两个表面在***1012处于中性的、未膨胀的定向时共轴。棱1128由顶部表面1122与圆柱形表面1125的交接处限定。棱1128可包括倒角或斜面。如例如在图82中所示的,当组件1001锁定到最终位置时,杆上部1008最终在棱1128处摩擦接合所述***1012。***1012进一步包括位于顶部表面122相邻处的外圆柱形表面1130和相邻于底部表面1124的外部斜的或截头圆锥体表面1132。表面1130定向成平行于***1012的中心轴线。在本发明的一些实施例中,在圆柱形表面1130中可形成间隔开的切口(未示出),以接收保持和操纵工具(未示出)。在一些实施例中,在***的内外表面上的另外的切口可使得在***1012膨胀期间将应力均匀地分布在整个***1012上。
弹性***1012进一步包括第一和第二端表面1134和1135,这两个表面设置成在***处于中性的非压缩状态时相对于彼此间隔开。在***处于中性状态时表面1134和1135也可以接触。两个端表面1134和1135均设置成基本上垂直于顶部表面1122和底部表面1124。表面1134与1135之间的宽度X非常窄(狭缝可通过EDM处理制成),以在操作期间为***1012提供稳定性。因为***1012可以以中性状态顶部装载,并且***1012不需要被压缩以配合在接收器腔1061内,宽度X可远小于底部装载的压缩***环所需的宽度。间隙X仅仅在膨胀中起作用,以允许***1012围绕杆上部1008膨胀。这导致更强的***,其在锁定时提供与杆上部1008的更多的表面接触,导致与具有更大缺口的***环相比具有较小故障可能性的更强健的连接。而且,因为***1012仅仅膨胀而从不向内压缩,***1012不会经历在组装期间典型地施加到现有技术中已知的弹簧环类型***上的机械应力,这种机械应力既向内压缩又向外膨胀。
可以预见到的是,在本发明的一些实施例中,***1012内表面可包括粗糙化或额外的材料,以在由棒1021或其它纵向连接构件锁下之前增加靠在杆上部1008上的摩擦配合。并且,图28-63中所示的实施例示出表面1134和1135基本上平行于***的中心轴线,然而可以预见到的是,将表面定向成倾斜的或成小角度可以是合乎需要的。
特别参考图49和图63-70,示出的摩擦配合冠状压缩插件1014的尺寸与形状被设置成在上开口1066处被接收器1010接收和向下加载到接收器1010中。压缩插件1014的操作中心轴线与接收器1010的中心轴线B相同。操作中,插件有利地摩擦接合骨螺钉杆上部1008,允许在手术期间在接近手术过程结尾时杆相对于接收器1010锁定之前,杆1004相对于接收器1010的角度被布置成非锁定的但是非松驰的。如以下将相对于图84-92中所示的插件1014’更详细描述的,在本发明的一些实施例中,已经通过例如来自棒1021和封闭物顶盖1018的压缩而将杆1004相对于接收器1010锁定成一要求的角位置的插件,也被迫在内圆柱形表面1090处与接收器1010干涉配合接合,并因此在即使棒1021和封闭物顶盖1018被移除时也能够将杆1006保持在锁定位置。如果需要,这样的锁定位置也可以通过外科医生释放。非锁定插件1014以及锁定插件1014’优选地由诸如不锈钢或钛合金这样的固体弹性材料制成,使得插件的多个部分可以被锁扣或搭扣到杆上部1008上以及被挤压或压靠在接收器1010上和利用释放工具从接收器1010上拔出。
非锁定冠状夹套压缩插件1014包括基本上圆柱形的本体1136,该本体1136与在其上端处的一对直立的臂1137一体形成,还与在其下端处向下延伸弹性附加结构(superstructure)一体形成,该向下延伸弹性附加结构的形式为一对相对的冠状夹套延伸部1138。整体上以1140指示的孔被设置成主要在本体1136内并通过该本体1136,该孔与由鞍状物1141形成的大体上为U形的贯穿通道相通,该鞍状物1141部分由直立的臂1137且部分由本体1136限定。鞍状物1141的尺寸与形状被设置成紧密地、贴合地接合圆柱形的棒1021且包括弯曲的下底座1142。可以预见到的是,可选实施例可以被配置成包括平坦的保持表面,其紧密地保持正方形或长方形棍以及保持圆柱形棒状的、绳索,或套筒式绳索纵向连接构件。设置在鞍状物1141每侧上的臂1137从本体1136向上延伸。臂1137的尺寸被设置成且配置成用于最终放置在位于接收器导向和前进结构1072下方的圆柱形伸出表面1082和内表面1084和1086处或附近。可以预见到的是,在本发明的一些实施例中,例如当棒1021由可变形的材料制造时,插件臂1137可以被延伸并且封闭物顶盖配置成使得臂最终直接地接合封闭物顶盖1018,以锁定万向机构。在这样的实施例中,插件1014将包括在其外表面上的旋转阻止结构或特征,该结构或特征接靠位于接收器1010的内壁上的协作结构,当封闭物顶盖旋转成与插件接合时阻止插件相对于接收器的旋转。在本实施例中,臂137包括外表面1143,外表面1143被示出为部分圆柱形且从基本上平坦的顶部表面1144延伸到夹套延伸部1138的底部表面1148附近,该顶部表面1144最终定位成与封闭物顶盖1018成间隔开的关系,使得封闭物顶盖1018仅摩擦接合棒1021,将棒1021向下压靠在底座表面1142上,插件1014进而压靠杆1004上部1008,该杆上部1008压靠***1012,以便以期望的角度锁定骨螺钉组件1001的万向机构。具体而言,所示的部分圆柱形的表面1143各从其中一个臂顶部表面1144延伸到与夹套延伸部1138的底部表面1148间隔开的凸缘或凸耳1150。每个凸缘或凸耳1150定位成在插件本体1136的环形下表面1151附近。位于每个凸缘1150与每个延伸部底部表面1148之间的是不连续的外圆柱形表面1152,该外圆柱形表面1152部分地限定每个夹套延伸部1138并且具有小于臂圆柱形表面1143直径的外直径。贯穿槽1154居中地形成在每个夹套延伸部1138中,该槽1154在底部表面1148、外圆柱形表面1152处延伸穿过所述延伸部,并在插件本体1136处部分延伸到外圆柱形表面1143中。所示的实施例包括居中地位于每个延伸部1138中的一个槽1154。可以预见到的是,本发明的其他实施例可以包括更多或更少的槽1154。槽1154基本上相等地分割每一个延伸部1138,构成延伸到底部表面1148的四个分离的弹性指状物、耳片或板1154。
表面1143的尺寸和形状被设置成基本上配合在接收器臂1062内。臂外表面1143进一步包括形成于其上的切口或凹槽,用于接收操纵、解锁和锁定工具。尽管未示出,但每个表面1143可包括一个或多个通孔或其他孔径,用于接收工具,诸如例如在图84中的锁定插件1014’上所示的孔。居中定位在每个表面1143中(在一些实施例中是在通孔下方)且在该表面1143中形成有总体上用1156指示的用于接收工具的三角或三角形切口或凹口,其由上倾斜表面1157部分限定并与下平坦表面1158相交,该下平坦表面1158设置成基本上垂直于插件1014的中心轴线(当插件设置在接收器内时还垂直于接收器的轴线B)。当插件1014被俘获和操作上定位在接收器1010内部时,表面1167和表面1168中每一个与各自的接收器孔径通孔表面1077和1075’协作且对齐,如以下将更详细地描述的。在所示实施例中,在每个表面1143中还形成一对间隔开的v形或方形切口或凹槽1160和1161,其从相应的顶部表面1144延伸到中央三角切割部或切口1156的表面1158附近。凹槽1160和1161与接收器卷曲壁内表面1087协作,以帮助所述插件通道鞍状物1141与接收器通道1064对准,如例如在图74和75中所示。所示的一对槽1160和1161朝向彼此稍微倾斜,如最佳在图66中示出的,从各自的底部表面1162和1163延伸到在臂顶部表面1144的最接近的位置。
由鞍状物1141形成的U形通道还部分地由位于臂顶部表面1144附近的内部平坦表面1165限定。鞍状物1141还与在内部圆柱形表面1166的孔1140相通,表面1166居中地位于插件本体1136内并进一步与下部夹套空间相通,该空间延伸到夹套延伸部1138的不连续底部表面1148。内部圆柱形表面1166还与下部凹形表面部分1168相通,该下部凹形表面部分1168具有大体球形的轮廓并且其半径与杆上部或头部1008的表面1034的半径相同或基本上相似。表面1168主要终止在本体下部表面1151,但也延伸到夹套延伸部1138的内部表面中并部分地限定该内部表面。沿着内部表面1168位于圆柱形表面1166与本体下部表面1151之间的是杆抓持表面部分1170。该抓持表面部分1170包括一个或多个阶梯形表面或脊,该阶梯形表面或脊的尺寸和形状被设置成在插件1014锁靠在头部表面1034上时抓持和刺入杆头部1008。在所示的实施例中,基本上整个内部表面1168均由阶梯形部分构成,因此整个表面也可以描述为具有直径递变的多个圆柱形表面。可预见到的是,阶梯形表面部分1170可包括数目更多或更少的阶梯形表面,和覆盖内部表面1168更大或更小的表面面积,内部表面1168具有与杆头部1008的表面1034相同或相似的球形轮廓。可预见到的是,杆抓持表面部分1170以及表面1168的任一和全部可以额外地或可选地包括粗糙化的或有纹理的表面或表面处理,或可以被刻痕、刻上滚花等等,用于增强与杆上部1008的摩擦接合。在本体下部表面1151下方,每个夹套延伸部1138包括一对内上部弯曲部分1172和一对平坦表面部分1173,每个平坦表面部分1173位于相邻弯曲部分1172和相邻相应底部表面1148之间。各平坦表面部分1173的尺寸、形状和位置相对于彼此被设置成提供与杆上部或头部1008的球形表面1034的非锁定摩擦配合,如以下更详细地描述的。可预见到的是,在本发明的一些实施例中,平坦表面1173可由倒圆表面代替,该倒圆表面的半径与杆表面1034相同或比杆表面1034的更大或更小。
插件孔1140的尺寸和形状被设置成接收穿过其的驱动工具(未示出),在杆本体1006与接收器1100相附接地被驱动到骨头中时,该驱动工具接合杆驱动特征46。并且孔1140可接收用于将可选的锁定插件1014’从与接收器锁定的位置释放的操纵工具,该工具向下按压到杆上,并且还在相对的通孔处或利用其它工具接合特征抓持所述插件1014’。用于将插件1014’从接收器1100拔出(un-wedge)的操纵工具还可以从接收器通孔1074接近这样的工具孔。所示的插件1014可进一步包括其它特征,包括凹槽和凹口,用于操纵插件1014和将插件1014保持在接收器1010内,以及在***1012与插件1014之间提供足够的空隙。
位于臂1137与夹套延伸部1138之间的插件本体1136具有的外直径稍小于接收器1010的导向和前进结构1072的脊顶(crest)之间的直径,从而允许将压缩插件1014顶部加载到接收器开口1066中,在将插件1014***接收器1010中期间插件1014的臂1137位于接收器臂6102之间。一旦插件1014的臂1137大体上位于导向和前进结构1072以下,插件1014关于接收器轴线B被旋转到位,直至顶部表面1144位于导向和前进结构1072的正下方,如以下更详细地描述的。
参考图49和图82-图83,所示的长形棒或纵向连接构件1021(图中仅示出其一部分)可以是在脊骨重构手术中利用的多种植入物中的任一种,但是典型地为圆柱形的、长形的结构,具有外部基本上平滑的、一致直径的圆柱形表面22。所示的棒1021与本文中之前描述的棒21相同或基本上相似。用于与组件1001一起使用的其他纵向连接构件可采用多种形状,包括但不限于椭圆形、矩形或其它曲线形或多边形横截面的棒或棍。可以修改插件1014的形状,以将纵向连接构件紧密地保持,并且如果需要则固定或滑动地俘获到组件1001。组件1001的一些实施例还可与张紧绳索一起使用。这样的绳索可由多种材料制成,这些材料包括聚酯或其它塑料纤维、绳或线,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯。此外,纵向连接器可以是更长的总体上为动态稳定连接构件的一部分,其圆柱形的或棍状部分的尺寸和形状被设置成用于被接收器的压缩插件1014接收,该插件1014具有U形的、矩形的或其它形状的通道以便紧密地接收纵向连接构件。纵向连接构件可以与可弯曲或阻尼部件一体形成或以其它方式固定到该可弯曲或阻尼部件,该可弯曲或阻尼部件的尺寸和形状被设置成位于例如相邻对的骨螺钉组件1001之间。阻尼部件或缓冲器可在骨螺钉组件1001的一侧或两侧附接到纵向连接构件。根据所需的应用,纵向连接构件的棒或棍(或棒或棍部件)可由多种材料制成,这些材料的范围从诸如软的可变形塑料这样的非金属材料到硬质金属。因此,本发明的棍和棒可由包括但不限于金属和金属合金的材料以及其它适当材料制成,其中金属和金属合金包括但不限于不锈钢、钛、钛合金和钴铬合金;其它适当材料包括塑料聚合体,诸如聚醚醚酮(PEEK)、超高相对分子量聚乙烯(UHMWP)、聚氨酯和复合材料,该复合材料包括包含碳纤维、天然的或人造的弹性体的复合材料,其中天然的或人造的弹性体诸如是聚异戊二烯(天然橡胶)和合成聚合体、共聚物和热塑性弹性体,该热塑性弹性体例如是聚氨酯弹性体,诸如聚碳酸酯聚氨酯弹性体。
参考图49和图82-图83,与组件1001一起示出的封闭物结构或封闭物顶盖1018与本文中之前相对于组件1描述的封闭物顶盖18相同或基本上相似。应注意,封闭物1018顶盖可由是拧进的或滑进的封闭物结构。所示的封闭物结构1018基本上是圆柱形的,并且包括凸缘形式的外部成螺旋形盘绕的导向和前进结构1182,该导向和前进结构1182在操作上与设置在接收器1010的臂1062上的导向和前进结构1072在操作上结合。所示的封闭物结构1018还包括具有内部驱动部1186的顶部表面1184,该内部驱动部1186的形式为孔径,被示出为星形内部驱动部,诸如以商标TORX销售的内部驱动部,或者可以是例如六角形驱动部,或诸如带槽的、三翼的(tri-wing)、扳手、两个或更多个不同形状的孔径这样的其它内部驱动部,和相似结构。尺寸和形状被设置成用于与内部驱动部1166接合的驱动工具(未示出)用于可旋转地接合封闭物1018,以及如果需要用于将封闭物1018从接收器臂1062脱离。还能预见到的是,封闭物结构1018可以可替换地包括折断(brea-off)头部,该头部设计成使这样的头部能在预选定的扭矩,例如,70至140英磅力的作用下脱离(break from)封闭物的基座。这样的封闭物结构还将包括基座,该基座具有用于封闭物移除的内部驱动部。该封闭物的基座或底部表面1188是平坦的,并且在本发明的某些实施例中进一步包括凸缘1190,并且可以进一步包括或可以不进一步包括中心点(未示出),凸缘1190和或所述点(未示出)用于接合和刺入棒1021的表面1022。封闭物顶盖1018可进一步包括套管(cannulation)通孔(未示出),该通孔沿封闭物顶盖的中心轴线延伸,并延伸穿过封闭物顶盖的顶部表面和底部表面。这样的通孔为***封闭物1018中的一段线(未示出)提供了穿过封闭物1018内部的通路,该段线***封闭物中以为将封闭物顶盖***到接收器臂1062中提供导向。
图91和92中示出了用于与诸如PEEK棒1221这样的可变形棒一起使用的可替换的封闭物顶盖1218。除了点或小块(nub)1289位于圆顶形表面1290上来代替封闭物顶盖1018的凸缘以外,顶部2118与顶部1018相同。封闭物顶盖1218另外包括导向和前进结构1283、顶部1284、内部驱动部1286和底部外环形表面1288,这些与相对于封闭物顶盖1018描述的导向和前进结构1183、顶部1184、内部驱动部1186和底部表面1188相同或基本相似。在一些实施例中,内部驱动部1286不象封闭物顶盖1018的驱动部1186一样大,这种较小的驱动部用于作用在可变形棒上的力较小的情况,并且例如且不必须是在锁定插件时,例如以下讨论被用于本发明的骨螺钉组件中的插件1014’。
返回到组件1110,优选地,接收器1010、***1012和压缩插件1014在工厂环境下组装,该工厂环境包括工具(tooling),用于保持、按压和对齐各部件以及压缩或膨胀所述插件1014臂和/或夹套延伸部,如果需要还用于朝向插件1014卷曲接收器1010的一部分。在一些情况下,在工厂处杆1004也与接收器1010、***1012和压缩插件1014组装起来。在其他实例中,期望首先植入杆1004,随后在***位置加上预组装起来的接收器、***和压缩插件。这样,外科医生可以有利地和更容易地植入和操纵所述杆1004,利用所述杆转移(distract)或压缩椎骨,以及在杆上部或头部周围工作而没有协作的接收器妨碍。在其他实例中,外科医生人员期望的是,将期望尺寸和/或种类(例如,对上部1008进行粗糙化表面处理和/或杆1006上的羟磷灰石(hydroxyapatite)表面处理)的杆与接收器、***和压缩插件预组装起来。允许外科医生选择适当的尺寸或经过适当处理的杆1004有利地降低了存货需求,因此降低了整个成本。
图71-图75中示出了接收器1010、***1012和压缩插件1014的预组装。首先***1012以侧向方式通过上部开口1066向下装载到接收器1010中,其中外部表面1130面向接收器通道底座1068。***1012然后在臂1062之间,并朝向接收器基座1060下降,如图71中以虚线所示,***被转动或倾斜到接收器底座1060内腔1061内的位置,其中***底部表面1124***纵至面向环形表面1104的位置(也以虚线示出),然后完全就座在环形底座表面1104上,如在图71中以实线示出。参考图72,压缩插件1014然后通过上部开口1066向下装载到接收器1010中,其中冠状夹套延伸部底部表面1148面向接收器臂顶部表面1073,并且插件臂1137以及插件夹套延伸部1138位于相对的接收器臂1062之间。插件1014然后朝向通道底座1068下降,直至插件1014臂上表面1144与导向和前进结构1072下方的接收器表面1082限定的伸出区域相邻。之后,关于接收器轴线B以顺时针或逆时针的方式旋转所述插件1014,直至如图73中所示上部臂表面1144在导向和前进结构1072的正下方,此时插件1014的U形通道1141与接收器1010的U形通道1064对齐。在一些实施例中,在旋转以间隔开(clear)接收器臂1062的内部表面期间,插件臂1137和夹套延伸部1138可能需要被稍微压缩。如图73-图75中所示,插件1014的外部圆柱形表面1143和1152被接收在接收器的圆柱形表面1086和1090内。特别参考图74和图75,通过将工具(未示出)***接收器孔径1074中,位于拱形通孔部分1075周围的倾斜表面的接收器薄壁1077然后被朝向轴线B向内卷曲,工具按压所述倾斜的表面壁1077,直至内壁表面1087在每个插件臂1137的外部圆柱形表面1143中形成的凹槽1160和1161处接合所述插件1014。相对的壁表面1087卷曲到凹槽1160和1161中的设置保持插件1014U形通道1141与接收器U形通道1064基本上对齐,但在例如图77中所示的杆1004的底部装载期间允许插件1014沿接收器轴线B向上移动。因此,接收器壁1077的卷曲阻止插件1104关于接收器轴线B旋转,但是在一定的力被施加以沿着凹槽1160和1161向上或向下滑动卷曲的表面1087时允许插件1014相对于接收器1010沿轴线B进行有限的轴向移动。通过阻止插件1014通过接收器开口1066向上和向外移动的导向和前进结构1072,以及通过位于插件1014下方、接收器1010基座1060中的***1012和接收器环形表面1104,插件1014臂1137被完全俘获在接收器1010内。
在本发明的一些实施例中,插件1014的顶部或侧表面可包括弹性突出或多个弹性突出,用于在一些组装步骤期间与接收器1010的内部表面临时摩擦接合以将插件1014保持在接收器1010的上部中,还在插件1014与接收器1010之间提供摩擦式的但是可滑动的配合。在所示的实施例中,插件1014在接收器1010的上部在轴向方向上基本上自由地滑动,并且插件1014的尺寸和形状被设置成使得在***1012在杆头部1008周围膨胀期间插件1014位于圆柱形表面1099上方,表面1099充当了***1012的膨胀室或凹口。
此时,接收器、插件和***组合准备好装运到终端用户,压缩插件1014和***1012二者均被俘获在接收器1010内,使得基本上防止这样的部件移动或丢失到接收器1010以外。接收器1010、压缩插件1014和***1012组合现在可以与杆1004组装起来,该组装可以在工厂处进行,由外科医生人员在植入前进行,或者例如,如图76中所示直接组装到植入的杆1004上,其中如图77和示出组装处理的大多数附图所示,在组装期间杆轴线A与接收器轴线B是对齐的,或者如图76所示这两个轴线相对于彼此成一角度。
如图76中所示,通过使用适当的驱动工具(未示出)旋转所述杆1004,将骨螺钉杆1004或由组装起来的杆1004、接收器1010、***1012和压缩插件1014组成的整个组件1001旋到诸如椎骨1017的骨头中,该驱动工具通过其在内部驱动部10046处的接合在操作上驱动和旋转所述杆本体1006。具体而言,椎骨1017可以被预先钻孔以最小化加在骨头上的压力,并且可以在椎骨1017中***导向线(未示出)以为杆1004相对于椎骨的放置和角度提供向导。可利用导向线作向导通过使用螺丝攻(tap)制出进一步的放出口(tap hole)。然后,通过首先将导向线旋到底部28处的开口中然后将导向线旋出在驱动特征1046处的顶部开口,通过利用套管孔1050将骨螺钉杆1004或整个组件1001旋到导向线上。然后通过使用作为放置向导的线将杆1004驱动到椎骨中。可预见到的是,通过利用导向线,可以经皮的或微创式外科手术方式来***杆和其他骨螺钉组件部分、棒1021(在一些实施例中也具有中心管腔)和封闭物顶盖18(也带有中心孔)。当在不带组件1001的其余部分地情况下将杆1004驱动到椎骨1017中时,杆1004可以或者被驱动到期望的最终位置或者被驱动到稍高出的或突出的位置,以使易于与预先组装的接收器、压缩插件和***组装。
参考图76和图77,预先组装的接收器、插件和***放置在杆上部1008上方,直至杆上部被接收在开口1110内。特别参考图77和图78,随着杆上部1008移动到接收器基座的内部1061中,杆上部1008将***1012向上按压到部分由圆柱形表面1099限定和部分由环形表面1095限定的凹口中。特别参考图78和图79,随着部分1008继续朝向通道1064向上移动,***1012的顶部表面1122接靠接收器环形表面1095,在球形表面1034继续以向上方向移动时阻止***1012的向上移动并迫使***1012朝向限定接收器膨胀凹口的圆柱形表面1099向外移动。参考图80和图81,当头部1008的球体中央越过由表面1099限定的***膨胀凹口的中心时,***1012开始围绕球形表面1034收缩。并且在此时,球形表面1034移动至在板内部平坦表面1173处与插件1014夹套板1155接合,板1155最初稍微向外膨胀以接收表面1034。板1155朝向表面1090向外按压,这为如图81所示的球形表面1034进入与板内部表面1173形成完全摩擦接合提供了足够的空隙。此时,插件1014和表面1034处于相当紧的摩擦配合,在一定的力的作用下,表面1034相对于插件1014可枢转。因此,现在,在插件1014与杆上部1008之间产生紧的、非松弛的球窝式连接。
然后,通过对接收器1010的向上拉动,或者在某些情况下通过将杆1004进一步驱动到椎骨1017中,可将杆1004和附接的插件1014操纵成进一步向下移动到期望位置,以便接收棒1021或其它纵向连接构件。而且,在一些实施例中,当接收器1010与杆1004预组装起来时,可在此时通过将驱动工具(未示出)***到接收器和杆驱动1046中并将杆1004旋转和驱动到椎骨1017的期望位置来植入整个组件1001。而且,此时,接收器1010可被铰接至相对于杆1004的期望角度位置,诸如图83中所示,但在***棒或封闭物顶盖之前,通过***1012与杆上部1008之间的摩擦接合,接收器1010可被保持住但未被锁定。
参考图82和图83,棒1021最终定位成以开放的或经皮的方式与至少两个骨螺钉组件1001协作。封闭物结构1018然后被***到每个接收器1010的臂1062之间并在臂1062之间前进。通过使用与内驱动部196接合的工具,封闭物结构1018被旋转,直至达到选定的压力,此时棒1021接合所述压缩插件1014的U形底座表面1142,将插件阶梯形杆抓持表面1170压靠在杆球形表面1034上,阶梯形表面的棱刺入球形表面1034,并且还将杆上部1008压迫成与***1012锁定摩擦接合。具体而言,随着封闭物结构1018旋转和向下移动到相应接收器1010中,凸缘1190接合和刺入棒表面1022,封闭物结构1018向下压靠在棒1021上并将棒1021偏压成与插件1014压缩接合,插件1014朝向***1012推压杆上部1008并将其推压到与***1012锁定接合,***1012摩擦邻接所述表面1104,并且向外膨胀靠在圆柱形表面1101上。例如,为了相对于接收器1010固定骨螺钉杆1006,可在封闭物顶盖上施加大约80至大约120英磅力的扭矩。
参考图84-图89,示出可选的锁定和释放压缩插件1014’,用于与本文之前描述的杆1004、接收器1010、***1012、封闭物顶盖1018和棒1021一起使用,产生的组件被标识为例如在图89-图90中的组件1001’。除了如以下更详细描述的那样插件1014’的尺寸被设置成用于与接收器1010锁定摩擦干涉配合(具体而言,接收器1010的圆柱形内表面1090与插件臂1137’的外圆柱形表面1143’的下部之间的锁定干涉)以外,插件1014’可以与本文之前描述的插件1014相同或基本上相似。所示的插件1014’不同于插件1014之处还在于:插件1014’包括用于接收工具的一对相对的通孔1159’,如以下更详细描述的。
因此,参考图84-图86,锁定插件1014包括本体1136’、一对相对的臂1137’、一对冠状夹套延伸部1138’、通孔1140’、带有底座1142’的U形鞍状物表面1141’、臂外部表面1143’、臂顶部表面1144’、夹套延伸部底部表面1148’、臂凸缘或凸耳表面1150’、环形下部本体表面1151’、下部外圆柱形表面1152’、槽1154’、由槽形成的板1155’、具有上部倾斜表面1157’和下部平坦表面1158’的切口1156’、具有各自的底部表面1162’和1163’的一对凹槽1160’和1161’、内平坦相对表面1165’、内圆柱形表面1166’、带有抓持表面部分1170’的内球形轮廓1168’、弯曲内表面1172’和夹套平坦内部抓持摩擦配合表面1173’,这些部分在形式和功能方面均分别相同于或基本上相似于本文中之前相对于插件1014描述的相应的本体1136、一对相对的臂1137、一对冠状夹套延伸部1138、通孔1140、带有底座1142的U形鞍状物表面1141、臂外部表面1143、臂顶部表面1144、夹套延伸部底部表面1148、臂凸缘或凸耳表面1150、环形下部本体表面1151、下部外圆柱形表面1152、槽1154、由槽形成的面板1155、具有上部倾斜表面1157和下部平坦表面1158的切口1156、具有各自的底部表面1162和1163的一对凹槽1160和1161、内平坦相对表面1165、内圆柱形表面1166、带有抓持表面部分1170的内球形轮廓1168、弯曲内表面1172和平坦摩擦配合抓持表面1173。
插件1014’外圆柱形表面1143’位于工具切口1156’下方且位于凸耳或凸缘1150’处或附近,该表面1143’的尺寸和形状被设置成用于在圆柱形表面1090处与接收器1010锁定干涉配合,圆柱形表面1090部分地限定内腔1061。换言之,在凸缘1150’处或正上方的臂表面1143’之间测得的宽度或直径的大小被设置成足够大,以要求必须通过工具或多个工具或通过封闭物顶盖1018用足够的力压迫棒1021向下靠在插件1014’上,迫使插件1014’进入由接收器表面1088和表面1090限定的棱处开始、由圆柱形表面1090限定的空间中,以在圆柱形表面1090处将插件1014’干涉锁定到接收器1010中。
参考图87-图90,与插件1014与接收器1010之间的轻松滑动关系相比,除了当杆1004被锁定到位时插件1014’必须被压迫向下与接收器1010形成锁定干涉配合以外,插件1014’通过与以上相对于组件1001描述的方式相同的方式,与接收器1010、***1012、杆1004、棒1021和封闭物顶盖1018组装起来,产生组件1001’。尤其是,在与棒1021和封闭物顶盖1018相组装之前,压缩插件1014’外圆柱形表面1152’由接收器圆柱形表面1090滑动地接收,但表面1143’并不是这样。插件1014’因此在接收器表面1088处被阻止进一步向下移动,除非通过锁定工具或通过封闭物顶盖向下压迫棒,该棒进而向下压迫在插件1014’上,如图89和图90所示。进一步参考图89,此时,接收器1010可相对于杆1004枢转至期望的角度位置,诸如图96中所示,杆1004例如将通过***1012夹套板与杆上部1008之间的摩擦配合被保持,但不被锁定。
棒1021以开放的或经皮的方式最终定位成与至少两个骨螺钉组件1001’协作。然后,封闭物结构1018被***到每个接收器1010的臂1062之间且在臂1062之间前进。通过使用与内驱动部1186接合的工具,封闭物结构1018被旋转,直至达到选定的压力,此时棒1021接合所述压缩插件1014’的U形底座表面1142’,将插件阶梯形杆抓持表面1170’进一步压靠在杆球形表面1034上并按压到杆球形表面1034中,阶梯形表面1170’的棱刺入球形表面1034,将杆上部1008压迫成与***1012锁定摩擦接合。具体而言,随着封闭物结构18旋转和向下移动到相应接收器1010中,凸缘1190接合和刺入棒表面1022,封闭物结构1018向下压靠棒1021并将棒1021偏压成与插件1014’压缩接合,插件1014’朝向***1012推压杆上部1008并将其推压到与***1012锁定接合,***1012摩擦邻接表面1104,并且向外膨胀贴靠圆柱形表面1101。例如,为了相对于接收器1010固定骨螺钉杆1006,可在封闭物顶盖上施加大约80至大约120英磅力的扭矩。将螺旋状凸缘形式拧紧到大约100英磅力可产生约900至1000磅的力,并且已经发现,取决于部件之间的制造公差问题,在插件1014’的圆柱形表面1143’与接收器的圆柱形表面1090之间产生的干涉配合可在约500-700英磅力下被克服。因此,随着封闭物结构1018和棒1021将插件1014’朝向接收器1010的基座向下按压,插件表面1143’在由接收器环形表面1088和圆柱形表面1090限定的棱处被迫进入接收器中,因此迫使所述插件1014与接收器在表面1090处或沿着表面1090摩擦干涉接合并将其固定,同时基本上不影响万向型机构自身的锁定。
参考图91,此时,可松动或移除封闭物顶盖1018,和/或可调整和/或移除所述棒1021,并且在插件表面1143’处插件1014’与接收器1010之间的摩擦配合将保持锁定到位,有利地维持杆1004相对于接收器1010的锁定角度位置。
进一步参考图91和图92,此时,另一个棒,诸如可变形的棒1221和协同的可选封闭物顶盖1218可装载到已经锁定的组件,产生可选的组件1201’。如以上提到的,封闭物驱动部1286可有利地制成小于封闭物1018的驱动部,使得在组装期间可变形的棒1221不会被过度按压或变形,因为万向机构已经锁定。
参考图93-图95,示出的整体上用1600指示的两件式工具用于将插件1014’从接收器1010上释放开。工具1600包括内部挠性管状结构,带有位于贯穿通道1616两侧上的相对的向内面对的插脚1612。通道1616可以终止于与插脚1612间隔开的位置,或者可以进一步向上延伸贯穿所述工具,产生两件式工具1610。工具1600包括外部的更刚性的管状构件1620,其具有较小的贯穿通道1622。在挠性构件1610插脚1612被向外弯曲,然后被套在接收器1010上,然后被装在接收器1010的相对的孔径1074的通孔内并装在位于插件1014'的臂上的对准相对的孔1159'内之后,构件1620滑动地装配在管1610上。在图93中,所示的工具1600处于将插件1014’从接收器1010解锁开的期间,在工具1600被向上拉动远离杆1004时,外部构件1620围绕内部构件1610并且将插脚1612保持在接收器1010内以及插件1014’孔径内。可以预见到的是,工具1600可进一步包括在插脚和管状构件被向上拉动时用于下压在接收器1010上的结构,这样的结构可以位于工具1600内并且例如下压到接收器臂的顶部表面1073上。
可选地,可以使用另一个操纵工具(未显示),其在开口1066处被***接收器中,并***由鞍状物1141’形成的插件通道中,其插脚或延伸部向外延伸到插件通孔1159’中;其后工具的活塞状部分直接推压在杆上部1008上,由此拉动插件1014’远离接收器表面1090,因此释放万向型机构。此时,杆1004可以相对于接收器1010被枢转,并且期望的摩擦配合返回到***1012与杆表面1034之间,使得在杆1004与接收器1010之间仍然存在可调节的但是非松驰的关系。如果期望将所述组件分解,这通过以与本文中之前针对组件1001描述的过程顺序相反的过程来完成。
参考图96-98,示出整体上以1700指示的另一个操纵工具,用于独立地将插件1014’锁定到接收器1010,或者在一些实施例中,用于临时地将非锁定插件1014锁定到接收器1010。工具1700包括一对相对的臂1712,每个臂具有接合延伸部1716,该接合延伸部1716定位成相对于各自的臂1712成一角度,使得当工具被朝向接收器向下移动时,接合延伸部1716的一个或多个内表面1718沿着接收器的表面1077和沿着插件1014’的1157’滑动以接合插件1014’,表面1720下压在插件表面1158’上,以将圆柱形臂表面1143’推至干涉锁定配合在所述接收器圆柱形表面1090内。如图98所示,当插件1014’被锁靠在接收器1010上时,工具底部表面1720不在接收器表面7105’上降至最低点,但是保持与其间隔开。在所示实施例中,表面1718被稍微滚圆并且每个臂延伸部1722进一步包括平坦的底面1722,该底面1722与底部表面1720产生棱,用于在表面1157’与表面1158’的接合点处***和抓持插件1014’。工具1700可包括多种保持和推/拉机构,诸如握把工具,其可包括棘齿特征、铰接工具或者例如旋转螺纹装置。
应理解的是,尽管本文中已经示出和描述了本发明的某些形式,但是本发明并不受限于所描述和示出的具体形式或部件布置。

Claims (18)

1.一种万向型骨锚,其特征在于包括:
a)具有本体的接收器,所述本体限定室,所述本体与限定通道的一对相对臂一体形成,所述通道与所述室相连通,所述通道的尺寸和形状被设置成用于接收纵向连接构件的一部分,所述室与下部开口相连通,每个臂具有延伸穿过所述臂的第一工具接收孔径;
b)具有本体和上曲面部分的杆,其中所述上曲面部分具有半球,所述杆本体延伸穿过所述接收器的下部开口;
c)位于所述室中的弹性开口***,所述***在所述室中围绕所述杆上部可膨胀,并且接收穿过所述***的所述杆上部半球,以将所述杆上部俘获在所述室中,当所述杆相对于所述接收器处于锁定位置时所述***处于膨胀状态且固定贴靠所述接收器,当处于所述锁定位置时所述杆上部压靠所述***并且与所述接收器处于间隔开的关系;以及
d)插件,所述插件与所述杆上部接合,且位于所述杆上部与所述纵向连接构件位于所述接收器通道中的所述一部分之间,所述插件具有一对相对直立臂,每个臂具有形成于其上的第二工具接收孔径,所述第二工具接收孔径与所述接收器的第一工具接收孔径相对齐,并且所述第二工具接收孔径的尺寸和形状被设置成用于与锁定和释放工具直接接合,所述插件具有向下延伸的附加结构,在相对于所述接收器将所述杆锁定到最终位置之前所述附加结构与所述杆上部临时摩擦接合,在锁定之前所述杆在一定力的作用下相对于所述附加结构可枢转。
2.如权利要求1所述的万向型骨锚,其中所述插件具有可释放地摩擦锁定贴靠所述接收器的外表面。
3.如权利要求1所述的万向型骨锚,其中所述接收器通道是第一通道,并且所述插件具有第二通道,所述插件被顶部加载到所述接收器中,且然后旋转至在所述***上方且所述第二通道与所述第一通道对齐的位置。
4.如权利要求1所述的万向型骨锚,其中所述插件进一步包括横向延伸部分,该横向延伸部分被所述接收器通道接收。
5.如权利要求1所述的万向型骨锚,其中所述接收器具有被按压到所述插件中的至少一个卷曲壁表面。
6.如权利要求1所述的万向型骨锚,其中所述***具有至少第一平坦表面,该至少第一平坦表面定位在部分限定所述接收器室的第二平坦表面上。
7.如权利要求1所述的万向型骨锚,其中所述***具有第一外部非锥形表面,该第一外部非锥形表面与部分限定所述接收器室的第二表面接合。
8.如权利要求1所述的万向型骨锚,其中所述插件附加结构包括与所述杆上部临时摩擦接合的多个弹性板。
9.如权利要求8所述的万向型骨锚,其中所述板表面是凹形的。
10.如权利要求8所述的万向型骨锚,其中所述板表面是平坦的。
11.一种骨锚,包括:
a)杆,其具有用于固定到骨头的本体和具有第一球形表面的整体式上部;
b)接收器,其具有顶部和基座,所述接收器的顶部限定开放通道,所述基座具有部分限定腔的第一表面,所述通道与所述腔相连通,所述接收器还具有部分限定贯穿孔径的第一工具接收表面,所述工具接收表面相对于所述接收器的中心轴线以一倾斜角度倾斜;
c)至少一个插件,其布置在所述接收器内且尺寸和形状被设置成与锁定和释放工具直接接合和协同操作,所述插件具有第二倾斜工具接收表面,该第二倾斜工具接收表面被定位成与所述接收器的第一工具接收倾斜表面对齐;和
d)弹性开口环,其具有至少一个平坦表面和至少一个圆柱形表面,所述环被俘获在所述腔内并且围绕所述杆的至少一部分可膨胀,其中在所述杆上部与所述环之间以及在所述环圆柱形表面与所述接收器之间发生仅膨胀的锁定接合,所述环的平坦表面定位在所述接收器的环形表面上。
12.如权利要求11所述的骨锚,其中所述插件具有向下定向的附加结构,在将所述杆相对于所述接收器锁定到最终位置之前所述向下定向的附加结构与所述杆上部临时摩擦接合,使得所述杆在一定力的作用下相对于所述附加结构可枢转,当所述杆相对于所述接收器处于锁定位置时所述环处于膨胀状态且固定贴靠所述接收器,当处于所述锁定位置时所述杆上部压靠所述环并且与所述接收器处于间隔开的关系。
13.如权利要求11所述的骨锚,其中所述插件具有可释放地摩擦锁定贴靠所述接收器的外部表面。
14.如权利要求11所述的骨锚,其中所述接收器通道是第一通道,并且所述插件具有第二通道,所述插件被顶部加载到所述接收器中,然后旋转至在所述***上方且所述第二通道与所述第一通道对齐的位置。
15.如权利要求11所述的骨锚,其中所述插件进一步包括横向延伸部分,该横向延伸部分被所述接收器通道接收。
16.一种骨锚,其特征在于包括:
a)杆,其具有用于固定到骨头的本体和具有第一球形表面和半球的整体式上部;
b)接收器,其具有顶部和基座,所述接收器顶部限定开放通道,所述基座部分地限定腔,所述通道与所述腔相连通;
c)至少一个插件,其布置在所述接收器内,并且从所述接收器的前表面到后表面延伸完全通过所述开放通道,所述插件具有与所述杆的第一球形表面摩擦配合的向下定向的板;和
d)弹性开口定位环,其具有至少一个平坦底座表面,所述环被俘获在所述腔内并且围绕所述杆的半球可膨胀;和
e)其中,在所述杆上部与所述环之间以及在所述定位环与所述接收器之间发生仅膨胀的锁定接合。
17.如权利要求16所述的骨锚,其中所述插件进一步包括弹性臂,该弹性臂具有能与所述接收器的一部分摩擦接合的向外伸出表面,在与所述杆组装期间所述向外伸出表面将所述插件临时保持在所述接收器腔的上部中。
18.一种骨锚,其特征在于包括:
a)杆,其具有用于固定到骨头的本体和具有第一球形表面的整体式上部,所述第一球形表面具有半球;
b)接收器,其具有顶部和基座,所述接收器的顶部限定第一通道,所述基座部分地限定腔,所述通道与所述腔相连通;
c)至少一个插件,其具有第二通道,所述插件被顶部加载到所述接收器中,然后旋转到在所述***上方且所述第二通道与所述第一通道对齐的位置,所述插件具有与所述杆的第一球形表面摩擦配合的向下定向的板;和
d)弹性开口杆定位环,其具有至少一个平坦底座表面,所述环被俘获在所述腔内并且围绕所述杆的半球可膨胀;并且
e)其中,在所述杆上部与所述环之间以及在所述环与所述接收器之间发生仅膨胀的锁定接合。
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