CN1907240A - 骨锚固件 - Google Patents

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Abstract

一种骨锚固件，包括：锚固元件(13)，其包括锚杆(14)和头部(16；160)，所述锚杆待锚固到骨头或椎骨中并具有锚杆轴线(14a)；接收部分(1；100)，其包括第一端部(2)以及与第一端部(2)相对的第二端部(3)、经过所述两个端部的纵向轴线(4)、与所述纵向轴线(4)共轴的孔(5)、以及邻近第二端部(3)用于接收头部的段(22；221)的第一区域(7；70)；元件(28；30)，其在头部(16；160)上施加压力，以将头部锁定在接收部分中；其中接收部分(1)和锚固元件(13)连接成接收部分(1)的纵向轴线和锚杆轴线(14a)相对于彼此具有一个固定角度，当不在头部上施加压力时，接收部分(1)和锚杆(14)可相对于彼此绕所述纵向轴线(4)转动，当在头部上施加压力时，接收部分(1)和锚杆(14)被锁定在转动位置上。

Description

骨锚固件
技术领域
本发明涉及一种骨锚固件，该骨锚固件包括：锚固元件，该锚固元件具有待锚固到骨头中的锚杆和头部；用于接收所述头部的接收部分；以及在所述头部上施加压力的元件，其中所述头部和所述接收部分连接成接收部分的纵向轴线和锚杆轴线相对于彼此具有一个固定角度，并且所述接收部分和所述头部可相对于彼此转动。
背景技术
例如从US 5,005,562或从DE 101 57 969 C1已知一种骨锚固件，该骨锚固件包括待锚固到骨头中的锚杆和用于将锚杆与一个杆连接的接收部分，其中所述接收部分和所述锚杆形成为一体件。在将这种所谓的单轴骨钉拧入时，通过在骨头中在锚杆的固定范围内转动锚杆而对准接收部分，以便接收所述杆。锚杆可以拧入骨头中的深度取决于接收部分相对于所述杆的定向需要。因此，精密调整接收部分相对于杆的定向的可能性取决于带螺纹的锚杆的螺距。通常，单轴骨钉不能拧入到完全位于解剖学尺寸的范围内。
从US 6,835,196 B2已知一种多轴骨锚固件，其中锚杆和头部是单独的部件。这种骨锚固件包括待锚固到骨头中的锚杆和外表面带有球截形部分的头部、用于接收所述头部的接收部分、以及在所述头部上施加压力的元件。锚杆被接纳进所述骨头中在所述头部中，所述头部具有可弹性变形的边缘，以便当在头部上施加压力时夹紧锚杆的所述端部部分。因为头部具有一个带球截形部分的外表面，所以只要不在头部上施加压力，头部就可以在接收部分中旋转。对于这种骨锚固件，可以首先拧入锚杆，如果需要可以调节锚杆的长度，然后将锚杆与接收头部的接收部分连接。
对于某些临床应用，单轴骨钉比多轴骨钉更为适合。但是，已知的单轴骨钉的缺点是接收部分相对于杆对准而完全位于骨头中以便与骨头表面平齐的可能性较小。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种单轴型骨锚固件，其具有接收部分相对于杆对准而完全位于骨头中以便与骨头表面平齐的改进的可能性。另外，所述骨锚固件将具有简单的结构并且将易于操控。
通过根据权利要求1的骨锚固件解决了所述目的。其它研制成果在从属权利要求中给出。
根据本发明的骨锚固件的优点是接收部分可相对于杆绕锚杆轴线在360°范围内容易地进行调节，并且与锚杆拧入骨头中的深度无关。对准与设置在锚杆处的骨螺纹的螺距无关。因此，锚杆可以被拧入骨头而完全位于骨头中，以便与骨头表面对齐。
另一优点是可以采用与常规单轴骨钉相比具有较大螺距的骨螺纹。
另外，可以采用已知的诸如US 6,835,196 B2中公开的多轴骨锚固件的接收部分和锚杆，通过简单地将其与根据本发明的头部接合而提供一种单轴骨钉。
附图说明
本发明的其它特征和优点将从接合附图对实施方式的描述中变得更加明了。
图1示出根据本发明第一实施方式的骨锚固件的横截面视图。
图2示出根据图1的骨锚固件的分解视图。
图3示出作为根据图1的骨锚固件的部件的骨锚固元件头部的视图。
图4示出根据本发明第二实施方式的骨锚固件的横截面视图。
图5示出根据图4的骨锚固件的分解视图。
图6示出作为根据图4的骨锚固件的部件的骨锚固元件头部的视图。
图7示出根据本发明第三实施方式的骨锚固件的横截面视图。
具体实施方式
如图1至3所示，骨锚固件包括接收部分1，该接收部分基本为圆筒形并具有第一端部2以及与该第一端部相对的第二端部3。所述两个端部垂直于纵向轴线4。孔5与纵向轴线4共轴设置，该孔从第一端部2延伸到距第二端部3的一个预定距离处。一个开口6设置在第二端部3处，该开口的直径小于孔5的直径。共轴的孔5朝向球形段7形式的开口6渐缩。
接收部分1还具有U形凹槽8，该凹槽8起始于第一端部2并且沿第二端部3的方向延伸到距第二端部3的一个预定距离处。两个自由腿部9、10通过所述U形凹槽形成并且朝向第一端部2终止。邻近第一端部2，所述接收部分1在腿部9、10处包括内螺纹11。
骨锚固元件13包括带有骨螺纹15的锚杆14和头部16，所述头部形成为一个单独部件并在图1所示的组装状态下连接到所述锚杆。所述锚杆14具有锚杆轴线14a并包括接纳于头部16中的圆柱形端部部分17以及在相对端部上的顶端18。所述圆柱形端部部分设有倒角17a，以便于头部16***。所述端部部分在其端表面上包括凹槽12，用于与拧入工具接合。
头部16基本为圆筒形形状并且包括第一端部19以及与该第一端部相对的第二端部20。如在图3中可以具体看到的，头部16具有邻近第一端部19的第一部分21，该第一部分具有圆柱形外表面。所述第一部分21的直径正好大到使得头部16可以在孔5中滑动。邻近第一部分21具有第二部分22，其中头部16的外表面朝向第二端部20渐缩。在该实施方式中，第二部分22具有球截形外表面。所述球截形的半径等于所述接收部分的球形段7的半径，使得头部16通过其第二部分22和其在接收部分1的球形部分中的部分而保持静止。如在图1中具体看到的，头部16还包括第一共轴孔23，该孔从第二端部20向第一端部19的方向延伸。所述第一共轴孔23的直径正好大到使得所述锚杆的端部部分17可以从第二端部20***该孔中。设置一个第二共轴孔24，该孔从第一孔23的端部延伸到第一端部19。所述第二共轴孔24的直径小于第一共轴孔23的直径，使得在第一孔23到第二孔24的过渡位置处设置一个圆形接合表面25，该接合表面在端部部分17***到头部16的第一共轴孔23中时形成用于所述锚杆的端部部分17的止挡。
在头部的第二部分22中设有多个狭缝26，这些狭缝朝向第二端部20开口并且延伸通过第二部分22到达距第二端部20的一个预定距离处。在图3所示的实施方式中设有6条狭缝26，这些狭缝在周向方向上等距离间隔开。至少需要一条狭缝使第二部分成为弹性的，以便夹紧所述锚杆的端部部分17。第二孔24允许进出设置在所述锚杆的端部部分17的端表面上的凹槽12，以便用一个拧入工具将所述锚杆拧入骨头中。
头部16还包括圆柱截断形状的凹槽27，该凹槽27起始于第一端部19并且向第二端部20的方向延伸。所述凹槽27的圆柱轴线垂直于纵向轴线4。凹槽27的半径等于待接纳进凹槽27中的杆28的半径。凹槽27的尺寸设置成使得当杆28***时，杆28突出超过第一端部19。
所述骨锚固件还包括内螺钉30，所述内螺钉可以拧入腿部9、10之间，以便固定杆28并经由杆28在头部16上施加压力。内螺纹11以及配合的内螺钉30的螺纹可以具有任意类型的螺纹形状。然而，平螺纹或者负角螺纹具有的优点是腿部9、10不会发生张开，这使得不需要使用外螺母或者环。
头部16的长度设置成使得在图1所示的组装状态下，头部16通过球截形的第二部分22以及圆筒形部分21的一部分包围所述锚杆的端部部分17。
上述的骨锚固件的部件优选由诸如钛之类的身体相容(bodycompatible)的材料制成。
在第一操作模式中，选择具有适当长度并且带有需要的骨螺纹15的锚杆14，并且通将其从头部16的第二部分20***第一孔23直到端表面紧靠接合表面25而利用其端部部分17连接到头部16。端部部分17从第二侧20引入头部16中由于倒角17a而变得容易。端部部分17通过摩擦作用暂时地保持在头部16中。
然后，包括带有安装好的头部16的锚杆14的骨锚固元件13通过带螺纹的锚杆14从第一端部2引入接收部分1中，所述带螺纹的锚杆被导向穿过接收部分的开口6直到头部16靠在开口6的边缘上。头部和锚杆转动使得头部的凹槽27与接收部分的U形凹槽8对准。在这种预装状态下，其可以通过图1中示出的阻碍孔(crimp bore)31保持，锚杆通过一个拧入工具被拧入骨头中，所述拧入工具经头部中的第二孔24而接合端部部分17中的凹槽12。在拧入过程期间，所述锚杆14可以在不必与所述接收部分对准的情况下被完全拧入预先钻好的钻孔中。
当锚杆被完全拧入时，接收部分与头部一起可以绕纵向轴线4转动360°，以便使接收部分相对于待***的杆28对准。在对准接收部分1之后，杆28***直到其靠在头部的圆柱形凹槽27中。然后***并紧固内螺钉30，直到该内螺钉压在杆28上，杆28自身将头部16压靠在接收部分的球形段7上。通过将头部16压靠在接收部分的球形段7上，头部的球形部分22由于狭缝26而被压缩并且紧紧地夹紧锚杆。同时头部压靠在球形段7上并在其转动方向上相对于接收部分1被锁定。
在第二操作模式中，首先将带螺纹的锚杆14拧入骨头或者椎骨中。然后，将接收部分1与松松预装的头部16一起压在从骨头中突出的锚杆的端部部分17上。此后，对准接收部分1以便能接收杆28。然后，将内螺钉30拧入以便固定到头部和所述锚杆。
对于骨锚固件，可以使用带有螺距比常规的单轴骨钉螺距大的骨螺纹15的锚杆。另外，对于骨螺纹也可以使用多头螺纹。因为接收部分可以绕锚杆轴线转动360°，所以所述锚杆可以被拧入到钻孔中的最大深度。
还可以将常规的多轴骨钉的接收部分与该实施方式的头部和锚杆一起使用。
在图4至6中示出的第二实施方式中，为与第一实施方式相同的部件提供与第一实施方式相同的附图标记。第二实施方式与第一实施方式的不同在于头部靠在其上的接收部分的截面形状以及头部的形状。取代球截形段7，第二实施方式的接收部分100具有邻近第二端部3的锥形渐缩段70。相应地，头部160具有第二部分221，该第二部分的外表面朝向第二端部20成锥形地渐缩。头部的第二部分221的锥角等于接收部分的部分70的锥角。所述锥角选定为使得在预装状态下，接收部分100相对于头部160一直可以转动。
操作模式与第一实施方式相同。将不再重复对其的说明。
第二实施方式的骨锚固件的优点是具有锥形外表面的头部易于制造。
可以对所述实施方式进行改进。锚杆14的带螺纹部分的直径可以小于或大于端部部分17的直径。端部部分17可以具有锥形形状，使得直径朝向自由端逐渐增大。头部的相应第一孔23可以具有相应的锥形形状。在该情况下，第一孔23的直径略小于端部部分的直径。狭缝26允许孔23易于打开并且在***锚杆的端部部分之后，所述端部部分被稍稍夹紧。所述锥角可以选定为使得当锚杆***头部时发生自锁定。所述头部可以具有一个或多个朝向第一端部19开口的狭缝。
在另一改进中，头部由具有弹性的材料(例如合适的塑性材料)形成。在该情况下，所述狭缝可以省略。
也可以改进所述接收部分。第一实施方式的接收部分的球形段7的半径可以大于头部的半径，只要所述开口足够小以至于头部不会脱落。接收部分甚至于可以具有不是球形而是圆形的形状，或者朝向开口渐缩。
头部16可以具有U形凹槽，而不是圆柱形凹槽27，这样通过所述U形凹槽形成两个自由腿部。U形凹槽的直径使得当锚杆***时所述腿部突出锚杆上方。在该情况下，可以经由内螺钉单独固定头部16而不固定锚杆。要固定锚杆则需要一个单独的内螺钉。
头部还可以具有扁平的自由端表面。
在所述的实施方式中，锚杆和头部是单独的部件。但是，还可以想到的是锚杆和头部可以形成为一体件形式的骨锚固元件。图7示出的第三实施方式包括锚杆和头部形成为一体件的骨锚固元件。
该实施方式的与第二或第一实施方式相同的部件具有与第二或第一实施方式的部件相同的附图标记。接收部分100的形状如图4中所示的第二实施方式的接收部分，其具有邻近第二端部3的锥形渐缩区域70。骨锚固元件130包括具有骨螺纹(未示出)的锚杆114和形成为一体件的头部161。头部161具有第一部分121和相邻的第二部分122，所述第一部分具有圆柱形外表面，所述第二部分具有朝向锚杆渐缩的锥形外表面。第一部分的直径制成为使得头部可以在接收部分100的孔5中滑动。锥形部分122的锥角等于接收部分的锥形部分70的直径。头部的自由端表面123是扁平的并且具有用于与拧入工具接合的凹槽12。所述扁平表面确保了对准接收部分的可能性。
使用中，首先将骨锚固元件130***接收部分100中，然后将其拧入骨头中。当骨锚固元件完全位于骨头中时，接收部分仍然可以相对于头部转动，因此可以被对准以接收杆。在***杆28之后，紧固内螺钉30，并在杆28上施加压力，杆28在头部161上施加压力。头部被压靠在接收部分的开口6上或者被压靠在锥形段70上，并且被锁定在其转动位置上。
可以进行一些改进。接收部分的锥形段可以具有其它形状。头部例如可以具有球形段而不是锥形段。

Claims (14)

1.一种骨锚固件，包括：
锚固元件(13)，所述锚固元件包括锚杆(14)和头部(16；160)，所述锚杆待锚固到骨头或椎骨中并具有锚杆轴线(14a)；
接收部分(1；100)，所述接收部分包括第一端部(2)以及与所述第一端部(2)相对的第二端部(3)、经过所述两个端部的纵向轴线(4)、与所述纵向轴线(4)共轴的孔(5)、以及邻近所述第二端部(3)的用于接收所述头部的段(22；221)的第一区域(7；70)；
元件(28；30)，所述元件在所述头部(16；160)上施加压力，以便将所述头部锁定在所述接收部分中；
其特征在于，所述接收部分(1)和所述锚固元件(13)连接成接收部分(1)的纵向轴线(4)和锚杆轴线(14a)相对于彼此具有一个固定角度，当不在头部上施加压力时，接收部分(1)和锚杆(14)可相对于彼此绕所述纵向轴线(4)转动，当在头部上施加压力时，接收部分(1)和锚杆(14)被锁定在转动位置上。
2.如权利要求1所述的骨锚固元件，其特征在于，所述锚杆(14)和所述头部(16；160)是单独的部件。
3.如权利要求1或2所述的骨锚固元件，其特征在于，所述头部(16；160)具有带圆柱形部分(21)的外表面。
4.如权利要求2或3所述的骨锚固元件，其特征在于，所述头部(16；160)具有一个部分(22；221)，当在所述头部(16；160)上施加压力时，所述部分(22；221)弹性夹紧所述锚杆(14)。
5.如权利要求1至4之一所述的骨锚固件，其特征在于，所述头部(16；160)具有第一端部(19)、第二端部(20)以及圆柱形凹槽(27)，所述圆柱形凹槽从第一端部沿第二端部的方向延伸，以接收杆(28)。
6.如权利要求1至5之一所述的骨锚固元件，其特征在于，所述头部(16；160)具有中空的内部部分(23)，以接收所述锚杆。
7.如权利要求2至6之一所述的骨锚固元件，其特征在于，所述头部具有第一端部(19)、第二端部(20)以及用于夹紧锚杆的部分(22；221)，所述部分朝向所述第二端部(20)渐缩。
8.如权利要求7所述的骨锚固元件，其特征在于，所述用于夹紧锚杆的部分(22)为球形形状。
9.如权利要求7所述的骨锚固元件，其特征在于，所述用于夹紧锚杆的部分(221)为锥形形状。
10.如权利要求2至9之一所述的骨锚固元件，其特征在于，所述用于夹紧头部的部分(21；221)包括至少一条狭缝(26)。
11.如权利要求1至10之一所述的骨锚固元件，其特征在于，所述用于接收头部(16；160)的接收部分(1)的第一区域(7；70)朝向第二端部(3)渐缩。
12.如权利要求1至11之一所述的骨锚固元件，其特征在于，所述接收部分(1；100)的纵向轴线(4)和所述锚杆轴线(14a)共轴。
13.如权利要求1、11或12所述的骨锚固元件，其特征在于，所述锚杆(114)和所述头部(161)形成为一体件。
14.如权利要求13所述的骨锚固元件，其特征在于，所述头部具有扁平的端表面(123)。
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