双极骨螺钉组件.pdf

公开了一种顶装双极骨锚固装置。该装置包括接收元件、带内螺纹的环元件、双极元件、骨锚固件和压紧保持元件。接收元件限定可以形成相同开口的一部分的上开口和下开口、通道和位于底部的外螺纹部分。双极元件和骨锚固件通过接收元件的底部装载到接收元件的下开口中，并且带内螺纹的环元件围绕骨锚固件装配并位于接收元件中的下外螺纹部分上以保持双极元件和骨锚固元件。骨锚固件能够相对于接收元件多轴定位和多极定位。细长元件放置在接收元件的通道中，接触骨锚固元件，并且通过上开口应用压紧保持元件。压紧保持元件向下压在细长元件上，细长元件向下压在骨锚固元件上并且将骨锚固元件锁定在保持元件、双极元件和接收元件之间。

权利要求书
1.  一种用于接合到细长元件的骨锚固组件，该骨锚固组件包括：
接收元件，其限定有各自具有相应最小宽度的上开口部和下开口部、构造用于接收细长元件(杆)并与所述上开口部和所述下开口部连通的通道、和围绕所述下开口部的一部分的螺纹；和
双极元件，其具有构造用于接合骨锚固件头部的内部和构造用于接合接收元件的内部几何形状的外部，所述双极元件的所述内部宽度大于骨锚固元件的头部的所述宽度，并且所述双极元件的所述外部宽度大于所述带内螺纹的环元件的所述下开口部的最小宽度，骨锚固元件的所述头部可运动地布置在所述内开口部中并邻近所述双极元件的所述外表面；和
骨接合锚固件，其具有构造用于接合骨的下部和具有宽度的头部，所述头部的所述宽度小于所述下开口部的所述最小宽度，所述头部可运动地布置在所述内开口部中并邻近所述双极元件的所述外表面；和
带内螺纹的环元件，其围绕骨锚固件装配并位于接收元件中的下外螺纹部分上，以保持双极元件和骨锚固元件。一旦骨锚固元件和双极元件被限制在接收元件的下开口中，双极和骨锚固元件能够相对于接收元件多轴定位和多极定位；和
压紧保持元件，其限定小于所述头部的所述宽度的开孔，所述保持元件至少部分地容纳在所述接收元件的所述顶部中和定位在所述细长元件上并且在使用期间被紧固。在紧固期间传递的力被施加到骨锚固元件、双极元件、接收元件的下表面和带内螺纹的环元件上，从而以设计参数内的任何角度和/或轴向构造锚固所有所述部件。

2.  根据权利要求1所述的组件，其中所述上开口部和所述下开口部形成穿过所述接收元件的单个开口的至少一部分。

3.  根据权利要求2所述的组件，其中所述接收元件包括限定所述上开口部和所述通道的两个分支。

4.  根据权利要求3所述的组件，其中所述分支包括内螺纹。

5.  根据权利要求4所述的组件，其进一步包括螺纹连接到所述内螺纹的压紧保持元件。

6.  根据权利要求2所述的组件，其中所述接收元件限定形成所述下开口部的至少一部分的腔/空腔，并且所述双极元件可运动地布置在所述腔/空腔内。

7.  根据权利要求6所述的组件，其中所述锚固件是带有头部的骨螺钉，所述头部将位于和保持在双极元件的内表面内。

8.  根据权利要求7所述的组件，其中所述骨螺钉的所述头部为至少部分球形。

9.  根据权利要求8所述的组件，其中所述骨螺钉的所述头部包括脊或球形凹槽。

10.  根据权利要求8所述的组件，其中所述双极元件的所述内表面为至少部分球形并且包括脊或球形凹槽。其中所述双极元件的所述外表面为至少部分球形。

11.  根据权利要求10所述的组件，其中所述双极元件的所述内和外表面包括打磨部分。

12.  根据权利要求6所述的组件，其中所述双极元件具有大于所述接收元件的所述上开口部的宽度。

13.  根据权利要求12所述的组件，其中所述骨锚固件的所述头部包括工具接合压印部。

14.  根据权利要求10所述的组件，其中所述双极元件和骨锚固元件通过所述带内螺纹的环元件被限制在接收元件内，所述带内螺纹的环元件围绕骨锚固件装配并位于接收元件中的下外螺纹部分上。

15.  根据权利要求1所述的组件，其中所述压紧保持元件是带有外螺纹的圆柱形元件。

16.  根据权利要求15所述的组件，其中所述压紧保持元件具有空载螺纹外径，所述接收元件具有以180度间隔开槽的螺纹内径，并且按照匹配螺纹形状的要求，所述保持元件的所述空载螺纹外径大于所述接收元件的所述螺纹直径。

17.  根据权利要求10、11、12和14所述的组件，其中所述双极元件具有主体宽度，所述接收元件的所述内部几何形状具有内部空腔宽度。所述双极元件、骨锚固元件被限制在所述内部空腔宽度内。

18.  根据权利要求17所述的组件，其中所述带内螺纹的环元件包括内部凹表面，以用于接合所述双极元件的所述外表面。

19.  根据权利要求18所述的组件，其中所述内部凹表面形成球的一部分。

20.  根据权利要求2所述的组件，其中所述双极元件的所述内表面是凹形的。

21.  根据权利要求2所述的组件，其中所述双极元件的所述外表面是凹形的。

22.  根据权利要求2所述的组件，其中所述双极元件具有大于所述接收元件的所述上开口部的宽度。

23.  根据权利要求22所述的组件，其中所述双极元件限定穿过所述下表面的孔，所述骨锚固件的所述骨接合螺纹可以放置成穿过所述孔。

24.  根据权利要求2所述的组件，其中所述压紧保持元件是圆柱形元件。

25.  根据权利要求24所述的组件，其中所述保持元件具有空载螺纹外径，所述接收元件具有螺纹内径，并且按照匹配螺纹形状的要求，所述保持元件的所述空载螺纹外径大于所述接收元件的所述螺纹内径。

26.  根据权利要求24所述的组件，其中所述压紧保持元件具有主体宽度，所述凹槽具有凹槽深度，并且所述主体宽度和所述细长元件宽度等于或小于所述凹槽深度。

27.  根据权利要求26所述的组件，其中所述保持元件包括用于组装和紧固的内工具表面和用于接合所述骨锚固件的所述头部的平坦下表面。

28.  根据权利要求27所述的组件，其中所述内工具表面不干涉所述平坦几何形状。

29.  一种骨固定装置，其包括：
细长元件，其构造用于邻近和沿着至少一个骨的长度放置；
接收元件，其限定从顶端到底端穿过该接收元件的开口，所述开口具有在所述底端的下开孔和在所述顶端的上开孔，所述接收元件还限定围绕所述开口的一部分的凹槽，所述凹槽邻近所述下开孔，所述接收元件进一步包括与所述开口和所述上开孔连通的通道，所述通道构造用于在其中接收所述细长元件；
双极元件，其可穿过所述下开孔插入并且布置在所述开口内，所述双极元件具有下表面和接触所述细长元件的相对上表面；
骨锚固件，其具有构造用于接合骨的下部和具有宽度尺寸的头部，所述头部可穿过所述双极元件和下开孔并且邻近所述双极元件插入所述接收元件的所述开口内；
带内螺纹的环元件，其围绕骨锚固件装配并位于接收元件中的下外螺纹部分上以保持双极元件和骨锚固元件。一旦骨锚固元件和双极元件被限制在接收元件的下开口中，双极和骨锚固元件能够相对于接收元件多轴定位和多极定位；
压紧保持元件，其限定小于所述头部的所述宽度的开孔，所述保持元件至少部分地容纳在所述接收元件的所述凹槽中和定位在所述细长元件上并且在使用期间被紧固。在紧固期间传递的力被施加到骨锚固元件、双极元件、接收元件的下表面和带内螺纹的环元件上，从而以设计参数内的任何角度和/或轴向构造锚固所有所述部件。

30.  根据权利要求29所述的装置，其中所述细长元件是脊柱杆。

31.  根据权利要求29所述的装置，其中所述压紧保持元件是圆柱形元件。

32.  根据权利要求31所述的装置，其中所述压紧保持元件具有空载螺纹外径，所述接收元件具有螺纹内径，并且所述保持元件的所述空载螺纹外径大于所述接收元件的所述螺纹内径。

33.  根据权利要求32所述的装置，其中所述压紧保持元件具有主体宽度，所述凹槽具有凹槽深度，并且所述主体宽度和所述细长元件宽度等于或小于所述凹槽深度。

34.  根据权利要求33所述的装置，其中所述保持元件包括用于组装和紧固的内工具表面和用于接合所述骨锚固件的所述头部的平坦下表面。

35.  根据权利要求34所述的装置，其中所述内工具表面不干涉所述平坦几何形状。

36.  根据权利要求29所述的装置，其中所述双极元件限定穿过所述下表面的孔，所述骨锚固件的所述骨接合螺纹可以放置成穿过所述孔。

37.  根据权利要求29所述的装置，其中所述骨锚固件的所述头部为至少部分球形。

38.  根据权利要求37所述的装置，其中所述双极元件的所述内和外表面为至少部分球形并且彼此平行。

39.  一种用于接收和保持多轴/双极骨锚固系统的组件的装置，其包括限定上开口部和下开口部的元件、横向于并且与所述上开口部和所述下开口部连通的通道、和围绕所述下开口部的至少一部分的螺纹。

40.  根据权利要求39所述的装置，其中所述上开口部和所述下开口部形成从顶端到底端穿过所述元件的开口的至少一部分。

41.  根据权利要求39所述的装置，其中所述螺纹邻近所述元件的所述底端。

42.  根据权利要求40所述的装置，其中所述上开口部的至少一部分是带内螺纹的。

43.  根据权利要求41所述的装置，其中所述元件包括限定所述上开口部和所述通道的至少一部分的两个分支。

44.  根据权利要求1所述的系统，其中涉及系统要求包括辅助部件。技术为：接收元件，其限定有均具有相应最小宽度的上开口部和下开口部、构造用于接收细长元件(杆)并与所述上开口部和所述下开口部连通的通道、和围绕所述下开口部的一部分的螺纹；和
双极元件，其具有构造用于接合骨锚固件头部的内部和构造用于接合接收元件的内部几何形状的外部，所述双极元件的所述内部宽度大于骨锚固元件的头部的所述宽度，并且所述双极元件的所述外部宽度大于所述带内螺纹的环元件的所述下开口部的所述最小宽度，骨锚固元件的所述头部可运动地布置在所述下开口部中并邻近所述双极元件的所述内表面；和
骨接合锚固件，其具有构造用于接合骨的下部和具有宽度的头部，所述头部的所述宽度小于所述下开口部的所述最小宽度，所述头部可运动地布置在所述下开口部中并邻近所述双极元件的所述下表面；和
带内螺纹的环元件，其围绕骨锚固件装配并位于接收元件中的下外螺纹部分上以保持双极元件和骨锚固元件。一旦骨锚固元件和双极元件被限制在接收元件的下开口中，双极和骨锚固元件能够相对于接收元件多轴定位和多极定位；和
压紧保持元件，其限定小于所述头部的所述宽度的开孔，所述压紧保持元件至少部分地容纳在所述接收元件的所述内螺纹部分中和定位在所述细长元件上并且在使用期间被紧固。在紧固期间传递的力被施加到骨锚固元件、双极元件、接收元件的下表面和带内螺纹的环元件上，从而以设计参数内的任何角度和/或轴向构造锚固所有所述部件，由此利用该系统的所需辅助部件的技术。

说明书双极骨螺钉组件
技术领域
本发明涉及用于骨接合术和其它矫形外科手术中的装置和植入物，例如用于脊柱手术的装置，尤其涉及可植入患者身体中用于稳定脊柱的后椎弓根螺钉、连接器/杆组件。具体而言，本发明设想了一种能够相对于沿着骨组织延伸的细长元件获得多角度以及多球轴定向的顶装骨锚固组件。
背景技术
已开发了几种技术和系统用于校正和稳定骨，特别是长骨和脊柱的损伤或畸形。在一种类型的系统中，细长元件例如可弯曲杆沿着骨的长度纵向布置。在脊柱应用中，所述杆优选地被弯曲以对应于脊柱的装有器械的特定区域中的正常曲率。例如，所述杆可以被弯曲以形成脊柱的胸部区域的正常脊柱后凸曲率，或形成腰部区域的脊柱前凸曲率。根据这样的系统，所述杆借助多个固定元件而沿着脊柱的长度接合到各个椎骨。可以提供多种固定元件，这些固定元件构造用于接合椎骨和其它骨的特定部分。例如，一种这样的固定元件是钩，该钩构造用于接合椎骨的椎板。另一种非常普遍的固定元件是螺钉，该螺钉可以拧入到椎骨或其它骨的各个部分中。
在一种利用可弯曲杆的典型的脊柱手术中，杆位于脊柱或棘突的相对侧上。多个骨螺钉拧入几个椎体的一部分中，最常见地是拧入这些椎骨的椎弓根中。所述杆被附着到这些多个骨螺钉以将校正和稳定力施加到脊柱。
杆式脊柱固定系统的一个例子包括细长杆和多种钩、螺钉和螺栓，它们都构造用于形成遍及脊柱的分段结构。在该系统的一个方面中，脊柱杆借助有眼螺栓连接到各个椎骨固定元件。在该构造中，固定元件接合到与所述杆侧向相邻的脊柱杆。在该系统的另一方面中，可变角螺钉借助有眼螺栓接合到脊柱杆。可变角螺钉允许骨螺钉在与脊柱杆的平面平行的单个平面中枢转。在Sutterlin等人的美国专利No.5,261,909中可以找到该可变角螺钉的细节。该系统实现的一个目标是外科医生可以在合适的解剖位置将椎骨固定元件例如脊柱钩或骨螺钉应用到脊柱。该系统还允许外科医生容易地将弯曲脊柱杆接合到每一个固定元件以用于最后紧固。
另一种杆式固定系统提供用于接合在细长杆和脊柱之间的多种固定元件。在该系统的一个方面中，固定元件自身包括限定狭槽的主体，脊柱杆接收在所述狭槽内。所述狭槽包括螺纹孔，螺纹塞接合在所述螺纹孔中，以将所述杆夹紧在固定元件的主体内。该系统包括带有该“后部开口(open-back)”构造的钩和骨螺钉。可以在美国专利No.5,005,562中找到该技术的细节。
在另一方面，该系统的这些固定元件仅能够围绕脊柱杆枢转以获得相对于所述杆的可变角位置。尽管该相对角定位的有限范围对于许多脊柱病症来说是可接受的，但是许多其它情况需要骨螺钉例如相对于脊柱杆的更有创造性的定向。如’909专利中所讨论的系统的可变角螺钉解决了该问题的某些方面。然而，需要一种骨螺钉能够有在多个平面中相对于脊柱杆的角定向以及球形头部的多个定向。优选地，骨螺钉轴线能够有相对于脊柱杆的多种三维定向以及相对于骨接合螺钉元件的装置轴向的接收(头部)元件的三维球轴定向(spherical axialorientation)。在多个平面中相对于脊柱杆有角定向的该类型的螺钉被称为多轴线或多轴骨螺钉。应当注意的是，至今没有螺钉系统同时利用在多个平面中相对于脊柱杆的角定向和相对于骨接合螺钉元件的装置轴向的接收(头部)元件的三维球轴定向。同时使用在多个平面中相对于脊柱杆的角定向和相对于骨接合螺钉元件的装置轴向的接收(头部)元件的三维球轴定向技术允许骨接合螺钉元件的基本无限的轴向成角以及利用最少部件的所述装置的超矮外形，而不会牺牲本发明部件的相接触部分的安全性。
其它人用各种多轴螺钉设计研究该问题的解决方案。例如，在Byrd等人的美国专利No.5,466,237中，描述了一种骨螺钉，其包括在骨螺钉的顶部上的球形突起。外螺纹接收元件支撑骨螺钉和在球形突起上的脊柱杆。外螺母被紧固到接收元件上以将脊柱杆压靠在球形突起上，从而调节骨螺钉相对于所述杆的各种角定向。尽管该特殊方法利用了最少的部件，但是缺乏骨螺钉固定到所述杆的安全性。换句话说，当器械特别是在腰部区域中受到脊柱的高负荷时，骨螺钉上的小球形突起和脊柱杆之间的接合或固定容易被破坏。
在Harms等人的美国专利No.4,946,458中所示的另一方法中，带球形头部的骨螺钉被支撑在接收元件的单独的半部中。半部的底部由保持环保持在一起。接收半部的顶部由拧到螺纹脊柱杆上的螺母围绕骨螺钉挤压。在美国专利No.5,207,678中由Harms等人采用的另一方法中，接收元件挠性地连接在骨螺钉的部分球形头部周围。在接收元件的相对侧上的锥形螺母拧到穿过接收元件的螺纹杆上。当朝着彼此拧锥形螺母时，接收元件围绕骨螺钉的头部挠性地挤压以将骨螺钉夹紧在其可变角位置。Harms等人的两个专利中的系统的一个缺点是脊柱杆必须带螺纹以便接收压紧螺母。众所周知的是，螺纹杆面对严重脊柱负荷时倾向于弱化所述杆。而且，在’458和’678专利中的骨螺钉的设计需要部件的多样性并且实现骨螺钉的完全固定相当复杂。
在Sherman等人的美国专利No.5,797,911中所述的另一方法提供了一种U形支座，通过该支座的顶部装载顶部有冠状元件的骨紧固件。该支座容纳在冠状元件上的通道中的杆和在杆上的压紧元件。压紧元件压在杆和冠状元件上，从而相对于所述杆以三维中的多个角度中的任何一个使紧固件锁定抵靠在支座上。该方法在解决上述问题方面被证明是很有效的。然而，它并不允许紧固件的底装。另外，为了容纳其它构件所述支座有些庞大。
在Errico等人的美国专利No.5,733,285中示出了又一方法，其中提供了一种在底部带有锥形夹头部的支座，骨紧固件的头部插入到所述锥形夹头部中。提供了一套筒，该套筒围绕夹头部向下滑动以围绕骨紧固件的头部挤压锁定夹头部。该装置被认为相对庞大并且难以操纵给定的外部滑动锁定机构。对于骨紧固件头部的安全锁定它进一步取决于外部套筒的装配和夹头及其弯曲部和挤压部的相对强度。
所以在工业中仍需要一种超矮外形的多轴/双极骨锚固件，该骨锚固件可以容易地和安全地接合到任何构造(即平滑、打磨、滚花甚至带螺纹)的细长元件，其大大提高了骨锚固件的成角(angulations)、提高了用于以各种角定向中的任何一个将骨锚固件接合到细长元件的部件的强度并减小了这些部件的尺寸(包括外形和体积)。
发明内容
在本发明的一个实施例中，提供了一种骨固定组件，该骨固定组件包括：接收元件，其限定有均具有相应最小宽度的上开口部和下开口部、构造用于接收细长元件(杆)并与所述上开口部和所述下开口部连通的通道、和围绕所述下开口部的一部分的螺纹；和
双极元件，其具有构造用于接合骨锚固件头部的内部和构造用于接合接收元件的内部几何形状的外部，所述双极元件的所述内部宽度大于骨锚固元件的头部的所述宽度，并且所述双极元件的所述外部宽度大于所述带内螺纹的环元件的所述下开口部的最小宽度，骨锚固元件的所述头部可运动地布置在所述下开口部中并邻近所述双极元件的所述内表面；和
骨接合锚固件，其具有构造用于接合骨的下部和具有宽度的头部，所述头部的所述宽度小于所述下开口部的所述最小宽度，所述头部可运动地布置在所述下开口部中并邻近所述双极元件的所述下表面；和
带内螺纹的环元件，其围绕骨锚固件装配并位于接收元件中的下外螺纹部分上以保持双极元件和骨锚固元件。一旦骨锚固元件和双极元件被限制在接收元件的下开口中，双极和骨锚固元件能够相对于接收元件多轴定位和多极定位；和
压紧保持元件，其限定小于所述头部的所述宽度的开孔，所述保持元件至少部分地容纳在所述接收元件的所述内螺纹部分中和定位在所述细长元件上并且在使用期间被紧固。在紧固期间传递的力被施加到骨锚固元件、双极元件、接收元件的下表面和带内螺纹的环元件上，从而以设计参数内的任何角度和/或轴向构造锚固所有所述部件。
本领域的普通技术人员从以下描述将显而易见本发明的附加实施例、例子、优点和目的。
附图说明
图1是本发明的多轴骨螺钉锚固组件的一个实施例的侧视图。
图2是图1中所示的本发明的实施例的分解图。
图3a是图2中所示的本发明的实施例的接收元件的实施例的侧视图。
图3b是图3a中所示的接收元件的实施例的前视图。
图3c是沿着图3a中的线3c-3c获得的并且沿箭头的方向观察的图3a中所示的接收元件的实施例的截面图。
图3d是沿着图3b中的线3d-3d获得的并且沿箭头的方向观察的图3a中所示的接收元件的实施例的截面图。
图4a是用在图2中所示的本发明的实施例中的骨锚固件的实施例的侧视图。
图4b是沿着图4a中的线4b-4b获得的并且沿箭头的方向观察的图4a中所示的骨锚固件的实施例的截面图。
图4c是图4a中所示的骨锚固件的实施例的头部的一个实施例的放大图。
图5a是用在图2中所示的本发明的实施例中的双极元件的一个实施例的顶视图。
图5b是沿着图5a中的线5b-5b获得的并且沿箭头的方向观察的图5a中所示的双极元件的实施例的截面图。
图5c是与用在图2中所示的本发明的实施例中的双极元件的另一实施例的图5b基本类似的截面图。
图6a是带内螺纹的环元件的一个实施例的顶视图，所述带内螺纹的环元件围绕骨锚固件装配在接收元件中的下外螺纹部分上以保持用在图2中所示的本发明的实施例中的双极元件和骨锚固元件。
图6b是沿着图6a中的线6b-6b获得的并且沿箭头的方向观察的图6a中所示的带内螺纹的环元件的实施例的截面图。
图7a是保持元件的顶视图。
图7b是保持元件的侧视图。
图8是图1中所示的本发明的实施例的放大截面图。
具体实施方式
为了促进对本发明的原理的理解，现在参考在图中所示的实施例并且将用特定语言对其进行描述。然而应该理解的是，本发明的范围并不因此受到限制，所示装置中的这种可供选择的方案和进一步的改进，以及这里所示的本发明的原理的进一步应用是本发明所属领域的技术人员通常能够想到的。
大体参考图1和2，示出了本发明的多轴/双极骨锚固组件20的一个实施例的。在所示实施例中，组件20包括接收元件30、骨锚固件50、双极元件70和带内螺纹的环元件90。本发明的组件20被设计成与细长元件R(图8)一起使用，所述细长元件例如脊柱杆、棒或其它矫形结构，如下面进一步所述。
现在大体参考图3a-3d，示出了本发明的接收元件30的一个实施例。接收元件30限定上开口部31a和下开口部31b，它们在所示实施例中形成单个开口32，该单个开口从顶端34中的上开孔33到底端36中的下开孔35延伸穿过接收元件30。在一个特定实施例中，开口32的下开口部31b包括由腔壁39限定的腔/空腔38。可供选择地，上和下开口部31a、31b可以具有多种构造，例如各自具有一个或多个不同直径的部分。
开口32部分地由在接收元件30的顶端34的倒角或圆形边缘40a围绕，并且由在接收元件30的底端36的倒角或圆形边缘40b围绕。邻近底端36，接收元件30限定围绕轴线32的螺纹41和相关凸缘41a。在所示实施例中，螺纹41围绕下表面32的整个周边延伸，尽管应该明白的是，螺纹41可以仅仅部分地围绕下表面32的周边延伸。螺纹41具有螺纹深度A(图8)和螺纹直径B(图3a)。
所示实施例中的接收元件30包括开口32延伸穿过其中的一对直立分支42、43。分支42、43进一步限定横向于开口32的U形通道45，该通道与开口32的上部31a和下部31b连通，并且容纳细长元件R(图8)。在特定实施例中，内螺纹44形成于分支42、43中；特定实施例中的内螺纹44是改进的梯形锯齿螺纹(acme buttress thread)。优选地，接收元件30的顶部47(该顶部包括分支42、43)比接收元件30的底部48窄，由此减小了接收元件30的体积和外形。
现在大体参考图4a-4c，示出了用在本发明中的骨锚固件50的一个实施例。所示骨锚固件50是骨螺钉。骨锚固件50包括锚固部52和头部54。锚固部52包括至少一个螺纹56，该螺纹可以是松质骨自攻螺纹。在所示实施例中头部54形成球的一部分，尽管可以采用可供选择的弯曲构造和其它构造。在一个特定实施例中，头部54包括一系列脊58以用于提高与双极元件70(在下面描述)的内侧的抓紧。头部54可以具有可供选择的增大摩擦的表面构造，例如打磨或滚花。进一步地，头部54包括工具接合压印部(print)60，工具(未示出)可以与所述压印部接合以将锚固部52驱动到骨中。在所示实施例中工具接合压印部60是内压印部，尽管可以使用外压印部，并且它可以具有多种构造中的任何一个，所述多种构造例如六角形、六叶形、X形或其它已知的扭矩传递构造。
在本发明的范围内可以设想骨锚固件50的其它实施例。例如，骨锚固件50可以是骨接合钩而不是螺钉。在该实施例中，锚固部52可以构造有钩而不是带有螺纹56的细长部分。
骨锚固件50的头部54的形状和尺寸被设计成装配在至少(图5a的)双极元件70的内部78和接收元件30的腔38内。具体而言，头部54具有比下开口部70和腔38的宽度小的宽度。如下面更全面地描述的，骨锚固件50插入到接收元件30中，其中锚固部50通过开口80进入并且与(图5的)双极元件70的表面78相接触(interface)。双极元件70的外表面与内部保持环90的内表面配合。
现在参考图5a-5b，示出了本发明的双极元件70的一个实施例。在该实施例中，双极元件70是圆盘形状，具有带倾斜边缘74的外表面72和内表面78。内表面78构造用于容纳骨锚固件50的头部54，所以所示实施例的内表面78具有球的一部分的形状。可供选择地或附加地，双极元件70的外表面可以具有一个或多个其它球式形状，例如倾斜或锥形下表面78’(图5c)。内表面78可以设有增强摩擦或抓紧的表面构造(例如打磨或滚花)，以用于与骨锚固件50的头部54协作。
所示实施例的双极元件70还包括孔80。孔80设置成使得可以穿过双极元件70接近骨锚固件50的骨接合螺纹50。双极元件70的尺寸和形状被设计成装配在至少接收元件30的开口32的下部31b和腔38内。双极元件70的外部尺寸优选地稍小于腔38和开口32的下部31b的内部尺寸，使得双极元件70可在腔38和开口32内可滑动地和可旋转地运动。进一步地，在所示实施例中双极元件70的外部尺寸大于上开口部31a的内部尺寸，使得双极元件70不能运动到上开口部31a中。
现在参考图6a-6b，示出了本发明的带内螺纹的环元件90的一个实施例。在所示实施例中，带内螺纹的环元件90具有环形几何形状。带内螺纹的环元件90包括顶表面92和底表面94。在所示实施例中，带内螺纹的环元件90还包括基本围绕开孔102的内表面96、98、100。在一个特定实施例中，内表面96形成半径与骨锚固件50的头部54的半径基本相同的球的一部分，内表面98为圆柱形并且内表面100为圆锥形并向外倾斜以允许骨锚固件50的更大范围的角定位。在可供选择的实施例中，可以有围绕开孔102的单个或多个内表面，所述表面可以为圆柱形、圆锥形、球形或其它合适的构造。开孔102的直径小于骨锚固件50的头部54的直径和双极元件70的直径。
大体参考图1、2和8，组件20组装如下：单独地或基本上在如(图2中)所示的一个步骤中经由底端36将骨锚固件50、双极元件70和带内螺纹的环元件90插入接收元件30中。
双极元件70保持可滑动地和可旋转地定位在接收元件30的开口32的下部31b和/或腔38中，并且骨锚固件50保持相对于双极元件70和接收元件30可多轴运动。带内螺纹的环元件90被向上拧入到开口32的下部31b中。
当安装好带内螺纹的环90时，骨锚固件50和双极元件70保持在接收元件30的开口32内。骨锚固件50的头部54由双极元件70支撑，并且双极元件70由带内螺纹的环元件90的内表面96支撑。因此当安装好带内螺纹的环90时，骨锚固件50和双极元件70将不穿过带内螺纹的环90和穿出接收元件30。
优选地，在用于外科手术之前组装组件20(如上所述)。在所示实施例的组件20的使用中，将组件20的骨锚固件50拧入在骨(未示出)中合适制备的孔中。应该理解的是，在例如骨锚固件50是骨钩的本发明的可供选择的实施例中，在骨中钻孔并将锚固件拧入该孔中可以不是必需的。螺纹锚固部52插入孔中，并且通过骨锚固件50的工具接合压印部60使用合适的旋拧工具，从而将骨锚固件50拧入到骨中。当骨锚固件50已经拧入骨中到达预期深度时，接收元件30被定位成使得开口32与骨锚固件50形成预期角度，如图1中所示。在所示实施例中，骨锚固件50和开口32之间的角度θ可以是在任何方向多达57度的任何值(112度的总成角)。应该明白的是，骨锚固件50相对于开口32的最大角度可以以两种方式变化，例如相应于双极元件70的最大旋转骨锚固件50转动角度到其最大值。
如上所述，接收元件30可以按照外科医生的意愿相对于骨锚固件50转动角度。细长元件R例如脊柱杆、连接器或其它矫形外科植入物与组件20联接。细长元件R放置在接收元件30的通道45中，并且接触双极元件70的内表面72。压紧元件120例如固定螺钉或螺纹塞拧入接收元件30的螺纹44中并且向下压到细长元件R上。在一个实施例中，压紧元件120是具有外螺纹122和用于施加转矩的压印部124的固定螺钉或塞。可供选择地在另一实施例中，接收元件30具有外螺纹，压紧元件120可以是带内螺纹的螺母。
当压紧元件120被紧固之后，细长元件R被向下压靠在骨锚固件50和双极元件70上，这将双极元件70向下推动到骨锚固件50的头部54上。头部54由此被夹紧在带内螺纹的环元件90和双极元件70之间。在头部54包括脊58的本发明的实施例中，脊58被压到双极元件70的内表面78上。这样，骨锚固件50相对于细长元件R和组件20的其余部分被锁定到预期的角位置。
可供选择地，可以在外科手术期间组装组件20。
用于本发明的优选材料包括不锈钢和钛。应该认识到的是，任何结实的生物相容材料可以用于实现本发明的骨接合和其它矫形外科目的。
尽管根据本发明的优选实施例示出和描述了本发明，但是应该理解的是，本发明并不限于任何特殊实施例，并且可以在不脱离所限定和想要保护的本发明的真实精神和范围的情况下做出变化和修改。
                                                                   
发明人：Jeon；Dong M.(犹他州盐湖城)；Moore；Patrick D.(犹他州盐湖城)
受让人：Jeon；Dong M.(犹他州盐湖城)；Moore；Patrick D.(犹他州盐湖城)
申请号：
提交：
当前美国分类号：        606/60；606/61
国际分类号：            A61B 017/68；A61B 017/70
检索领域：              606/60、61、69、72、73
                                                    
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其它参考文献
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