帶有可鎖定的球窩關節連接機構的脊椎植入物的制作方法

專利名稱：帶有可鎖定的球窩關節連接機構的脊椎植入物的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及用于使至少兩節椎骨相對于彼此固定的脊柱植入物。更特別地，本發明涉及的脊椎植入物包括·錨固部分，其適于錨固到椎骨上并包括第一連接裝置；以及 安裝部分，其包括以下兩者經由兩個相面對的側向開口向外側開口的內部軸向殼體，所述兩個相面對的側向開口以托架的形式橫向地接納一連接桿，該軸向殼體的底部終止于所述錨固部分的旁側；以及第二連接裝置，其與所述第一連接裝置配合以在所述錨固部分與所述安裝部分之間形成一球窩關節連接機構。
背景技術：
上述類型的脊椎植入物成對地使用、并與連接桿相結合地用于治療關節病和椎骨骨折或校正脊柱的畸形，例如脊柱側凸或脊柱后凸。為了固定兩節椎骨，外科醫生使用四個脊椎植入物，每節椎骨上兩個。為此，外科醫生將植入物的錨固部分接合在椎骨中、然后依靠兩個連接桿將兩對植入物緊固在一起， 每個連接桿在兩個植入物之間從一節椎骨延伸到另一節椎骨。作為要作用于脊柱上的校正功能，這兩個連接桿預先彎曲。這樣，兩個桿平行于脊柱定位以使其保持大致平直。本領域中廣泛地已知兩類脊椎植入物。其中錨固部分和安裝部分對準的單軸植入物是已知的。在大部分這些植入物中，錨固部分和安裝部分相對于彼此是固定不動的并作為單件形成。然而，一些這種單軸植入物卻是這樣的它們的錨固部分和它們的安裝部分通過繞植入物縱向軸線的樞轉連接機構彼此連接。多軸植入物也是已知的，其中錨固部分和安裝部分通過球窩關節連接機構彼此連接。這里術語“球窩關節連接機構”指的是這樣的一種連接機構其允許安裝部分相對于錨固部分的軸線呈不同的傾斜度。錨固部分和安裝部分因此相對于彼此在沿空間中三條軸線平移時是固定不動的，但可繞該三條軸線各者自由旋轉。術語“樞轉連接機構”指的是這樣的一種連接機構其允許安裝部分繞錨固部分轉動、從而保持與其軸線對齊。錨固部分和安裝部分因此相對于彼此在沿空間中三條軸線平移時是固定不動的，相對于彼此在繞三條軸線中的兩條旋轉時是固定不動的，并且可繞錨固部分的軸線自由旋轉。外科醫生可能需要使用這兩類脊椎植入物中的一種或另一種，例如作用于待治療的創傷和患者脊柱形狀。存在的缺點是為了提供外科醫生對患者進行手術所需要的兩類脊椎植入物，植入物制造商必須將生產線的數量加倍。對于外科醫生來說，他們必須管理這兩類植入物的庫存，并且在每次手術之前預測他們將要使用哪一類脊柱植入物。文獻EP 1839606中描述了多軸植入物的一個示例。如該文獻中所述的，該植入物包括·螺釘，其具有呈部分球形的頭部；·管狀接納部，其在底端包括開口以接納螺釘的頭部；·管狀壓力部件，其接合在接納部內側，以使得其底端抵靠在螺釘的頭部上，且其頂端形成用于接納連接桿的托架；以及·封閉裝置，其包括以下兩者外螺栓，所述外螺栓擰入管狀接納部的頂端中以便抵接螺釘的頭部鎖定壓力部件從而防止其移動；以及內螺栓，所述內螺栓擰入外螺栓中以將連接桿鎖定在設置于壓力部件中的托架的底部處。在上述文獻中，用于鎖定球窩關節連接機構——其設置在螺釘的頭部與管狀接納部的接納開口之間——的裝置因此位于連接桿的接納托架上方。上述植入物的缺點在于球窩關節連接機構只能在連接桿已接合入植入物之后被鎖定。因此外科醫生無法在對患者進行手術之前鎖定它。從文獻US 2007/0288004也已知一種脊椎植入物，包括·螺釘，其包括呈部分球形的頭部；·管狀漏斗形件，其在內部限定一用于橫向地接納連接桿的軸向殼體并具有螺紋頂部和球形底部；·插座，其適于被收納在漏斗形件的球形底部中； 鎖定部件，其適于擰入漏斗形件的頂部的螺紋中以抵接插座地鎖定連接桿，其作用是將插座壓緊在漏斗形件的球形底部中并因此防止螺釘相對于漏斗形件移動。插座具有螺柱，螺柱適于接合在螺釘頭部的凹座中，從而，一旦漏斗形件組裝在螺釘上，植入物就如同單軸植入物地工作。此外，該插座可由不帶螺柱的插座替代，從而，植入物可如同多軸植入物地工作。然而，在上述文獻中，使頭部能夠相對于漏斗形件樞轉并鎖定多軸功能的裝置由單個部件即插座實現。由此，為了從單軸植入物變成多軸植入物，需要取下整個插座并因此拆卸植入物。因此外科醫生無法在對患者進行手術的同時鎖定多軸功能。

發明內容
本發明的目的是提供一種脊椎植入物，其能夠提供單軸植入物功能和多軸植入物功能，以便有利于外科醫生的工作并防止成倍增加制造、儲存和管理植入物的成本。為此，本發明提供一種如在上文中所限定的脊椎植入物，其包括一保持裝置，所述保持裝置位于由所述兩個側向開口形成的托架的底部與所述安裝部分的軸向殼體的底部之間的空間中，并適于將獨立于所述第二連接裝置的鎖定部件緊固在固定不動的所謂的鎖定位置，在鎖定位置中，由所述第一和第二連接裝置形成的球窩關節連接機構被鎖定，以繞至少兩條正交的軸線相對于彼此旋轉緊固所述錨固部分和所述安裝部分。相應地，根據本發明，當鎖定部件未處于鎖定位置時，植入物如多軸植入物地工作。相反地，當鎖定部件處于鎖定位置時，植入物如單軸植入物地工作。從而，單個類型的脊椎植入物使得外科醫生能夠治療脊柱的所有創傷。 通過本發明，制造商和外科醫生僅需管理一條脊椎植入物生產線。 此外，外科醫生可在外科手術本身期間選擇將哪一種類型的植入物裝配到患者的脊柱上，其優點是簡化了植入物的使用。特別地，外科醫生可在對患者進行手術之前或在手術期間在單軸線模式下配置植入物。外科醫生甚至可以在將植入物的錨固部分接合在患者的脊柱中之后進行配置。外科醫生同樣可選擇保留多軸植入物功能并僅在手術結束時通過將連接桿接合在植入物的軸向殼體中防止球窩關節連接機構移動。本發明的脊椎植入物的其它優點和非限制性的特征如下·所述保持裝置適于將所述鎖定部件儲存在固定不動的“儲存”位置，所述儲存位置獨立于所述鎖定位置、并且其中由所述第一和第二連接裝置形成的球窩關節連接機構是自由的；·當球窩關節連接機構被鎖定時，所述錨固部分和所述安裝部分相對于彼此是固定不動的；·當球窩關節連接機構被鎖定時，所述錨固部分和所述安裝部分繞正交于所述兩條正交的軸線的單條主軸線自由樞轉； 所述錨固部分包括沿第一軸線延伸的螺紋體部，所述軸向殼體沿第二軸線延伸， 并且所述保持裝置僅在所述第二軸線與所述第一軸線重合時適于將所述鎖定部件緊固在所述鎖定位置中；·所述第一連接裝置包括至少部分地呈球形的頭部，且所述第二連接裝置包括帶有抵靠在所述頭部上的內表面的環；·所述軸向殼體經由呈托架形式的兩個相面對的側向開口向外側開口，并且所述環具有位于所述兩個側向開口的底部上方的端面；·所述軸向殼體經由一引導開口在其與所述底部相對的一端向外側開口，并且所述安裝部分在該引導開口附近包括螺紋，所述螺紋與鎖定螺栓的互補螺紋配合以防止所述連接桿和所述球窩關節連接機構移動；·設置一鎖定部件，其適于與所述保持裝置配合以被緊固在所述鎖定位置中；·所述鎖定部件是所述錨固部分的一部分；·所述錨固部分的頭部包括擰在一起的兩個部分，其中的第一部分構成所述鎖定部件；·在所述錨固部分旁側終止所述軸向殼體的底部具有所述軸向殼體經其向外側開口的開口，該開口具有位于一球形或錐形部分上方的圓筒形部分，并且，所述鎖定部件在處于所述鎖定位置時定位成與該開口的所述圓筒形部分相接觸；·所述鎖定部件是所述安裝部分的一部分；·所述鎖定部件為環圈；·所述鎖定部件和所述錨固部分包括抵靠面，當所述鎖定部件處于所述鎖定位置時，所述抵靠面定位成彼此接觸或緊鄰；·所述安裝裝置包括體部，所述體部包括所述底部并限定所述軸向殼體，所述保持裝置與所述體部一體地形成，并且所述鎖定部件具有接合在所述保持裝置中的外側面； 所述保持裝置包括周向肋，所述周向肋延伸入所述軸向殼體、從限定該軸向殼體的所述體部的內側面突出；·所述保持裝置包括位于所述體部的內側面上的螺紋，其中所述體部限定所述軸向殼體；·所述安裝裝置包括接合在所述軸向殼體中的環，所述保持裝置與所述環一體地形成，且所述鎖定部件具有接合在所述保持裝置中的外表面。


以下參考經由非限制性的示例提供的附圖進行的描述說明了本發明如何組成以及如何對其進行縮減以進行實施。在附圖中·圖1是通過本發明的連接桿和兩個脊椎植入物相對于彼此鎖定的兩節椎骨的透視圖；·圖2是本發明第一實施例中來自圖1的脊椎植入物之一的分解圖； 圖3是圖2的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構是自由的； 圖4和5是圖3的脊椎植入物的透視圖，其一為單獨的脊椎植入物、而另一為配備有用于連接桿的鎖定螺栓；·圖6-8圖示出鎖定圖2的脊椎植入物的操作； 圖9是圖2的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構被鎖定以提供樞轉連接； 圖10和11是圖9的脊椎植入物的透視圖，其一為單獨的脊椎植入物、而另一為
配備有用于連接桿的鎖定螺栓；·圖12是本發明第二實施例的來自圖1的脊椎植入物之一的分解圖； 圖13是圖12的脊椎植入物和鎖定工具的透視圖； 圖14是圖12的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構是自由的； 圖15是圖14的脊椎植入物以及鎖定工具的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構被鎖定以提供樞轉連接；·圖16是本發明第三實施例中來自圖1的脊椎植入物之一的分解圖； 圖17是圖16的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構是自由的； 圖18是圖16的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構被鎖定以提供樞轉連接；·圖19是本發明第四實施例中來自圖1的脊椎植入物之一的分解圖； 圖20是圖19的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構是自由的； 圖21是圖19的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構被鎖定以提供樞轉連接； 圖22是19的脊椎植入物以及用于鎖定球窩關節連接機構的鎖定工具的軸向剖視圖；·圖23是本發明第五實施例中來自圖1的脊椎植入物之一的示意性分解視圖； 圖M是用于圖23的脊椎植入物的鎖定工具的示意性透視圖； 圖25是圖23的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構是自由的；以及 圖沈是圖23的脊椎植入物的軸向剖視圖，其中球窩關節連接機構被鎖定。
具體實施例方式圖 2-11、12-15、16-18、19-22 和 23-26 分別示出了五個脊椎植入物 100、200、300、 400,600ο如這些圖中所示，脊椎植入物100、200、300、400、600是椎弓根螺釘，其包括通過擰入椎骨10、20的椎弓根21、11而被錨固的錨固部分110、210、310、410、610，以及適于接納連接桿30的安裝部分120、220、320、420、620。如圖1所示，當在錨固到兩節椎骨10、20上的兩個脊椎植入物100之間延伸時，這種連接桿30能夠防止兩節椎骨10、20相對于彼此移動。在五個脊椎植入物100、200、300、400、600(圖2、12、16、19和23)中，錨固部分 110、210、310、410、610的形式為螺釘，帶有軸線為Al的螺紋體部111、211、311、411、611、 以及位于該螺紋體部后端的頭部112、212、312、412、612，所述頭部具有凹座116、216、316、 416、616以接納驅動工具的端部。這里，該接納凹座116、216、316、416、616是適于與艾倫內六角扳手配合的六角形凹座。在這五個植入物中，脊椎植入物100、200、300、400、600的安裝部分120、220、320、 420、620包括長形體部150、250、350、450、650，所述長形體部大致呈以軸線Α2為中線的圓筒形。該體部150、250、350、450、650 在內部限定一軸向殼體 151、251、351、451、651，所述軸向殼體為以軸線Α2為中線的圓形截面的圓筒體。在錨固部分110、210、310、410、610的旁側，該軸向殼體終止于底部156、256、356、456、656處。經由引導開口 155、255、355、455、 655，該軸向殼體151、251、351、451、651在脊椎植入物100、200、300、400、600的后面向外側開口。它也經由設置在體部的底部156、256、；356、456、656中的開口 153、253、353、453、653 朝前面開口，錨固部分110、210、310、410、610的頭部112、212、312、412、612接合在其中。體部150、250、350、450、650還設有兩個相面對的側向開口 152、252、352、452、 652，其平行于軸線Α2沿長度方向延伸并且向脊椎植入物100、200、300、400、600的后側開口。朝脊椎植入物100、200、300、400、600的前側延伸的這些側向開口 152、252、352、452、 652的底部是倒圓的并因此呈托架形。這兩個側向開口 152、252、352、452、652使得連接桿 30能夠橫向接合在體部150、250、350、450、650的軸向殼體151、251、351、451、651中。脊椎植入物100、200、300、400、600還包括用于與體部150、250、350、450、650配合以將連接桿30鎖定在體部150、250、；350、450、650中的鎖定裝置160、洸0、360、460、660。鎖定裝置包括鎖定螺栓160、沈0、360、460、660，所述鎖定螺栓包括設置在其可由外科醫生接近的后表面中的螺紋體部162、沈2、362、462、662，并帶有用于接納驅動工具的端部的凹座161、261、361、461、661。這里，該接納凹座161、261、361、461、661為六角形并適于與艾倫內六角扳手配合。該鎖定螺栓160、洸0、360、460、660的螺紋體部162、洸2、362、462、662適于被擰入設置在安裝部分 120、220、320、420、620 的體部 150、250、350、450、650 的軸向殼體 151、251、 351、451、651 的引導開口 155、255、355、455、655 中的螺紋中。當鎖定螺栓160、260、360、460、660被擰入該螺紋時，鎖定螺栓在軸向殼體151、 251、351、451、651中向下移動并抵靠在連接桿30上，以便使連接桿30固定不動地保持在安
8裝部分 120、220、320、420、620 的體部 150、250、350、450、650 中。在圖中所示的本發明的實施例中，如以下更詳細地描述的，脊椎植入物100、200、 300、400、600 的錨固部分 110、210、310、410、610 和安裝部分 120、220、320、420、620 分別包
括第一連接裝置和第二連接裝置，所述第一連接裝置和第二連接裝置彼此配合以使得錨固部分和安裝部分通過球窩關節連接機構結合在一起。根據本發明的一個特別有利的特征，脊椎植入物100、200、300、400、600還包括位于體部 150、250、350、450、650 的底部 156、256、356、456、656 附近的保持裝置 154、245、317、 454、654，該裝置適于將鎖定部件130、230、330、430、630緊固在固定不動的“鎖定”位置，其中由所述第一和第二連接裝置形成的球窩關節連接機構被鎖定，以使得所述錨固部分110、 210、310、410、610和所述安裝部分120、220、320、420、620繞兩條正交軸線A3、A4(參看圖 10)中的至少一個相對于彼此旋轉固定。保持裝置巧4、245、317、妨4、6M位于托架形空間中，所述托架形空間位于體部 150、250、350、450、650 的底部 156、256、356、456、656 與側向開口 152、252、352、452、652 的底部之間，該空間包括體部150、250、350、450、650的底部156、256、356、456、656本身和軸向殼體 151、251、351、451、651 的一部分。因此，保持裝置154、M5、317、454、654定位成使得外科醫生可以接近它們并獨立于連接桿30地對其進行操作。在將連接桿30安裝在軸向殼體151、251、351、451、651中之前，外科醫生因此可在對患者進行手術之前或在手術期間于需要時鎖定球窩關節連接機構。這里，更精確地說，保持裝置154、245、317、454、654位于體部150、250、；350、450、 650 的底部 156、256、356、456、656 與體部 150、250、350、450、650 的側向開口 152,252,352, 452、652的底部之間。在本發明的第一至第三實施例的脊椎植入物100、200、300(圖1至18)中，球窩關節的鎖定將該球窩關節連接機構轉換成樞轉連接機構。這樣，當球窩關節連接機構被鎖定時，錨固部分110、210、310和安裝部分120、220、320可繞稱為主軸線的單一軸線Al樞轉。更精確地說，在本發明的這三個實施例中，保持裝置154、M5、317布置成使得它們僅在體部150、250、350、450的軸線A2與錨固部分110、210、310、410的構成所述主軸線的軸線Al重合的情況下將所述鎖定部件130緊固在鎖定位置中。在本發明的第四和第五實施例的脊椎植入物400、600(圖19至沈)中，球窩關節連接機構的鎖定使得能夠防止錨固部分410、610和安裝部分420、620相對于彼此移動。在本發明的第四實施例中，保持裝置妨4不管軸線A2相對于軸線Al的定向如何都能夠將所述鎖定部件430緊固于鎖定位置。相反地，在本發明的第五實施例中，保持裝置肪4僅當體部650的軸線A2與錨固部分610的軸線Al重合時才能夠將所述鎖定部件630緊固于鎖定位置。相應地，在本發明的這五個實施例的每一個中，當沒有鎖定部件通過保持裝置巧4、245、317、妨4、6M保持于鎖定位置時，植入物100、200、300、400、600如同多軸植入物地工作，因為球窩關節連接機構是自由的(此時將球窩關節連接機構稱為活動的——圖3、 14、17、20 和 25)。相反地，當保持裝置 154、245、317、454、6M 將鎖定部件 130、230、330、430、 630緊固于鎖定位置時，同一植入物100、200、300、400、600如同單軸植入物地工作，因為球窩關節連接機構被完全鎖定或者被鎖定為形成樞轉連接機構(此時將球窩關節連接機構稱為不活動的——圖9、15、18、21和26)。有利地，保持裝置154、M5、317、454、654進一步適于將鎖定部件130、230、330、 430、630儲存在一固定不動的所謂儲存位置，該儲存位置與其中球窩關節連接機構是活動的鎖定位置分離。通過保持裝置154、對5、317、454、654，植入物制造商可在鎖定部件130、230、330、 430、630被鎖定在儲存位置的情況下運輸脊椎植入物100、200、300、400、600，使得它不僅不會丟失，而且外科醫生易于接近——如果希望使球窩關節連接機構不活動。優選地，第一連接裝置由錨固部分110、210、310、410、610的頭部112、212、312、 412,612形成，所述頭部112、212、312、412、612至少部分地呈球形以形成球窩關節連接機構的陽部件。第二連接裝置這一方則包括環140、對0、340、440、640，所述環被收納在安裝部 120、220、320、420、620 的體部 150、250、350、450、650 的軸向殼體 151、251、351、451、651 中。該環140、240、340、440、640 具有抵靠在錨固部分 110、210、310、410、610 的頭部 112、212、312、412、612上的內側表面142、242、342、442、642，以形成球窩關節連接機構的陰部件的至少一部分。優選地，環140、240、340通過至少一個切口在其長度的至少一部分上被縱向地分開/切開，所述切口賦予環一徑向彈性，使得環能夠與錨固部分110、210、310的頭部112、 212,312的形狀相適配。環140、對0、；340、440、640具有端面143、對3、；343、443、643，所述端面位于由安裝部分 120、220、320、420、620 的體部 150、250、350、450、650 的兩個側向開口 152、252、352、 452、652形成的托架的底部的后面。換言之，環140、對0、；340、440、640朝體部150、250、350、 450、650 的軸向殼體 151、251、；351、451、651 的引導開口 155、255、355、455、655延伸，使得其長度的很小一部分位于引導開口 155、255、355、455、655與體部150、250、350、450、650兩個側向開口 152、252、352、452、652的底部之間。相應地，當外科醫生將鎖定螺栓160、260、360、460、660擰緊于設置在軸向殼體 151、251、351、451、651引導開口 155、255、355、455、655處的螺紋中時，該鎖定螺栓抵靠在連接桿30上，連接桿30又抵靠在環140、240、340、440、640的后表面143、243、343、443、643 上，這鎖定了該環相對于錨固部分110、210、310、410、610的頭部112、212、312、412、612的移動。相應地，該鎖定螺栓160、沈0、360、460、660能夠防止安裝部分120、220、320、420、620 相對于錨固部分110、210、310、410、610移動，從而使得軸線A2相對于軸線Al具有要求的定向。在圖2-11、12-15、19-22和23-26中分別示出的本發明的第一、第二、第四和第五實施例的脊椎植入物100、200、400、600中，鎖定部件130、230、430、630是安裝部分120、 220,420,620 的一部分。更精確地說，所述鎖定部件由收納在安裝部分120、220、420、620的體部150、250、 450,650的軸向殼體151、251、451、651中的環圈組成，并且與植入物的所有其它構件一樣
由鈦制成。在本發明的第一、第二和第五實施例中，鎖定部件130、230、630和錨固部分110、210,610包括抵靠面，當所述鎖定部件130、230、630處于鎖定位置時，所述抵靠面彼此相接觸或緊挨，使得球窩關節連接機構不活動。更具體地說，在圖2-11中所示的本發明的第一實施例中，錨固部分110的頭部112 具有兩個半球形部分113、114，包括前半球形部分113以及后半球形部分114，前半球形部分113的頂部與錨固部分110的螺紋體部111連接，后半球形部分114的頂部朝向安裝部分120。該后半球形部分114的直徑小于前半球形部分113的直徑。兩個半球形部分113、 114之間的直徑差在錨固部分110的頭部112上形成一繞軸線Al的環形臺肩115。相應地，位于安裝部分120的體部150的軸向殼體151的底部的開口 153的形狀為截頂錐形或部分球形(球形部段)，其直徑與錨固部分110的頭部112的前半球形部分 113相同，忽略間隙的話。該開口 153因此形成所述第二連接裝置的一部分。換句話說，它形成球窩關節連接機構的陰部件。如圖3中所示，在此環140大致呈管形，具有一以軸線A2為中心的的圓形截面的圓筒形外側面144，其前端通過直徑較大的外冠部(crown) 145限界。環140也具有分為兩個部分的內側面，包括以軸線A2為中心的圓形截面的圓筒形后部141、以及接合在錨固部分110的頭部112的后半球形部分114上的截頂圓錐形前部142。鎖定部件130呈環形并接合在環140的外側面144上。因此它被縱向地分開/切開，這給予它徑向彈性以與環140的外徑相匹配。鎖定部件130具有以軸線A2為中心的圓形截面的圓筒形內側面133。它的內徑等于環140的冠部145的外徑，忽略間隙的話。鎖定部件130的后端通過內冠部134限界。因此，鎖定部件130適于沿環140的外側面144滑動，直到其內冠部134與環140的外冠部145相接觸的抵靠位置。在本發明的此實施例中，鎖定部件130的保持裝置154由安裝部分120的體部150 形成。這種情形中，保持裝置154由延伸入軸向殼體151、從該軸向殼體151的內側面突出、 并在此關于軸線A2呈圓形對稱的周向肋IM形成。鎖定部件130在其外側面上具有至少一個對應的周向溝槽131、132，周向溝槽 131、132接合在所述周向肋巧4上，以被緊固于鎖定位置。如圖中所示的，鎖定部件130具有兩個夾片(clip)，所述夾片限定兩個繞軸線A2 的圓形周向溝槽131、132。這兩個周向溝槽131、132使得鎖定部件130能夠在儲存位置(圖 3)或鎖定位置(圖9)如需地鎖定到體部150的周向肋巧4上。在儲存位置中，鎖定部件130的前表面135位于與錨固部分110的頭部112的環形臺肩115相距一定距離處，以使球窩關節連接機構是活動的。相反地，在鎖定位置中，鎖定部件130的前表面135與錨固部分110的頭部112的環形臺肩115相接觸或緊鄰，以使球窩關節連接機構不活動。鎖定部件130的前表面135 和錨固部分110的頭部112的環形臺肩115因而形成抵靠面，每個均繞重合的軸線Al和A2 呈圓形對稱。措辭“緊鄰”意味著這兩個抵靠面彼此相距的距離防止安裝部分120繞一與主軸線Al正交的軸線相對于錨固部分110移動超過5度。在此，周向肋154的橫截面呈直角三角形形狀，其斜邊與安裝部分120的體部150 的后側相面對，使得鎖定部件130可在儲存位置中、之后在鎖定位置中從體部150后側接合到軸向殼體151的內側中，但不能從鎖定位置移動到儲存位置，也不能從體部150取出。它
11因此保持無法脫開。外科醫生采用以下方式將脊椎植入物100裝配到椎骨10、20上。當外科醫生拿起新的脊椎植入物100時，它優選地已經配備有設置在儲存位置的鎖定部件130和擰入安裝部分120的體部150中的鎖定螺栓160兩者。外科醫生然后通過從體部150取出該鎖定螺栓160而開始。在可以接近植入物 100的錨固部分110的頭部112中的接納凹座116的情況下，外科醫生將該錨固部分110擰入患者的椎骨10、20。外科醫生然后決定是否有必要使脊椎植入物100的球窩關節連接機構不活動以對患者的脊柱提供最佳支承。如果球窩關節連接機構是活動的(圖4和6)，則經側向開口 152(圖5)將預先彎曲成形的連接桿30安放在安裝部分120的體部150的軸向殼體151中。在例如使用鑷子 /鉗子保持連接桿30就位的同時，外科醫生然后將鎖定螺栓160擰入體部150的引導開口 155的螺紋中。然后，外科醫生擰緊鎖定螺栓160。使得連接桿30抵靠在環140上以便防止球窩關節連接機構移動。相反，如果外科醫生希望在裝配連接桿30之前使球窩關節連接機構不活動，則使用鎖定工具500使鎖定部件130從其儲存位置移動到其鎖定位置。如圖7至9中所示，這種鎖定工具500優選具有圓筒形體部501、適于接合在錨固部分110的頭部112的接納凹座116中的直徑較小的圓筒形端部503、以及繞圓筒形端部 503延伸以便能夠抵靠在鎖定部件130的后表面上而不與環140干涉的管狀部分502。使用該鎖定工具500，外科醫生首先可以通過將鎖定工具500的圓筒形端部503接合于錨固部分110頭部112的接納凹座116中而相對于錨固部分110拉直安裝部分120(圖 7)。軸線Al和A2因此與主軸線重合。外科醫生然后可推動鎖定部件130，使得其第一周向溝槽132與體部150的周向肋巧4分離、而其第二周向溝槽131隨后接合在所述周向肋巧4上(圖8和圖10)。通過鎖定部件130和環140中的切口使該操作變成可能，所述切口使得這兩個部件能夠沿徑向彈性變形以使得鎖定部件130能夠從儲存位置移動到鎖定位置。此時，球窩關節連接機構因此不活動，使得植入物100的錨固部分110和安裝部分120通過樞轉連接機構結合在一起。然后，通過將連接桿30接合在體部150的軸向殼體151中并通過將鎖定螺栓160 擰入體部150引導開口 155的螺紋中，外科醫生以類似的方式繼續緊固連接桿30，以防止所述樞轉連接機構移動(圖11)。在圖12至15中所示的本發明的第二實施例中，錨固部分210的頭部212具有半球形形狀，其頂部與錨固部分210的螺紋體部211連接、而其基部213面對安裝部分220的后側。該基部為平面，中心部分——其中存在由接納凹座216形成的凹部——除外。以對應的方式，環240大致呈管形，帶有以軸線A2為中線的大致圓形截面的圓筒形外側面244和分為兩個部分的內側面M2，所述兩個部分包括接納錨固部分210的頭部 212的前部248和接納鎖定部件230的后部M9。前部248具有局部球形的形狀，其直徑等于錨固部分210的頭部212的直徑，忽略間隙。該前部248構成所述第二連接裝置，其形成球窩關節連接機構的陰部件。
環240被收納在由位于安裝部分220體部250的軸向殼體251底部處的開口 253 形成的殼體中。更精確地說，該開口 253具有一以軸線A2為中線的圓形截面的圓筒形后部259，并以頂部與錨固部分210面對的截頂錐形前部258延伸。依靠該截頂錐形形狀，當連接桿30 抵靠在環MO的后表面243上時，所述環在開口 253中向下移動并被徑向壓緊在錨固部分的頭部210上，其作用是防止球窩關節連接機構移動。在本發明的該實施例中，用于將鎖定部件230保持在鎖定位置和儲存位置中的裝置由環240形成。這里，它們由位于環MO內側面M2的后部249上的周向溝槽M5J46 形成。這兩個主溝槽M5J46以軸線A2為中線呈圓形對稱并具有三角形截面。鎖定部件230 —方則具有平墊圈形狀，其內徑大于錨固部分210頭部212中的接納凹座216的最大尺寸、且外徑忽略間隙等于環MO的周向溝槽245、246的直徑。因此，鎖定部件230適于如需地鎖定于位于環MO的后周向溝槽M6內的儲存位置(圖14)或位于前周向溝槽M5內的鎖定位置(圖15)中，不會妨礙艾倫內六角扳手插入錨固部分210頭部212中的接納凹座216。由于環240的徑向彈性，鎖定部件230從一個位置到另一個位置的移動變成可能， 所述環MO的徑向彈性通過在其部分長度上延伸并繞其周界等間距地分布的四個切口賦予。在儲存位置中，鎖定部件230的前表面與錨固部分210頭部212的基部213的平面部分相距一個距離，以使得球窩關節連接機構是活動的。相反地，在鎖定位置中，鎖定部件230的前表面定位成與錨固部分210頭部212的基部213接觸，以使得球窩關節連接機構不活動，從而使得植入物200的錨固部分210和安裝部分220通過樞轉連接機構彼此連接。在此，周向溝槽對5、對6的截面形狀為直角三角形，所述三角形的斜邊與安裝部分220體部250的后側面對，從而使得鎖定部件230可從體部250后側接合到軸向殼體250 內、從而接合在儲存位置中、然后接合在鎖定位置中，但不能從鎖定位置移動到儲存位置、 也不能從體部250取出。它因此保持無法脫開。如圖13和15所示，這里鎖定部件230也通過適于與鎖定部件230的后表面接觸的鎖定工具500從其儲存位置移動到其鎖定位置。如圖15中所示，該鎖定工具500具有圓筒形體部504，圓筒形體部504設置有與鎖定螺栓沈0的螺紋一樣的螺紋505。因此可以將該鎖定工具500擰入軸向殼體251引導開口 255的螺紋中以使鎖定部件230從其儲存位置移動到其鎖定位置。因此減小了移動鎖定部件230所需的力。在圖16至18中所示的本發明的第三實施例的脊椎植入物300中，鎖定部件330 是所述錨固部分310的一部分。更具體地說，錨固部分310的頭部312包括擰在一起的兩個半球形部分313、330， 包括在頂部處連接于錨固部分310螺紋體部311的前半球形部分113和構成所述鎖定部件 330的后半球形部分。為此，前半球形部分113的基部包括具有端面的螺紋螺柱317，所述端面包括一凹部，該凹部形成用于接納艾倫內六角扳手的凹座316。
以對應的方式，鎖定部件330的基部包括擰到該螺紋螺柱317上的螺孔337。該鎖定部件330的頂部包括一形成用于接納艾倫內六角扳手的凹座336的凹部。如圖17和18 所示，這里螺孔337和接納凹座336彼此連通。在本發明的此實施例中，用于鎖定部件330的保持裝置通過螺紋螺柱317與錨固部分310 —起形成。它們適于在被擰到抵接螺紋螺柱317時將鎖定部件330緊固在儲存位置中，或在從螺紋螺柱317部分旋松時緊固在鎖定位置中。以對應的方式，位于體部350的軸向殼體351底部處的開口 353具有以軸線A2為中心的圓形截面的圓筒形后部359，其位于部分呈球形的前部358上方，所述前部358的直徑在忽略間隙時等于錨固部分310頭部312的前半球形部分313的直徑。因此，開口 353的前部358是第二連接裝置的一部分，構成球窩關節連接機構的陰部件的一部分。開口 353的后部359 —方則使該球窩關節連接機構在鎖定部件330從螺紋螺柱 317部分旋松時(圖18)不活動，使得植入物300的錨固部分310和安裝部分320通過樞轉連接機構彼此連接。在該位置，錨固部分310頭部312的兩個半球形部分313、330的基部的圓形輪廓位于開口 353的圓筒形后部359內，這鎖定了球窩關節連接機構以提供所述樞轉連接機構。如圖16中所示，環340大致呈管形，在此帶有以軸線A2為中線的圓形截面的圓筒形外側面344，且忽略間隙具有與軸向殼體351相同的直徑。它具有兩部分式的內側面，包括以該軸線A2為中線的圓形截面的圓筒形后部341和接合在鎖定部件330上的截頂錐形前部342。外科醫生采用以下方式將脊椎植入物300裝配到椎骨10、20上。在從安裝部分320的體部350取出鎖定螺栓360之后，外科醫生接近植入物300 錨固部分310頭部312中的接納凹座316并將該錨固部分310擰入患者的椎骨10、20中。外科醫生然后決定是否使脊椎植入物300的球窩關節連接機構不活動。如果要使球窩關節連接機構活動(圖17)，則將鎖定部件330擰到抵接處于儲存位置的螺紋螺柱317。然后經由側向開口 352將預先彎曲成形的連接桿30安放在體部350 的軸向殼體351中。然后將鎖定螺栓360擰入體部350引導開口 355的螺紋中，并擰緊該鎖定螺栓360以使得連接桿30抵靠在環340上、因此防止球窩關節連接機構移動。相反地，如果外科醫生希望使球窩關節連接機構不活動，則僅使用艾倫內六角扳手使鎖定部件330從其儲存位置移動到其鎖定位置。為此，外科醫生在螺紋螺柱317的一部分長度上旋松鎖定部件330(圖18)，以使得鎖定部件330的大部分在軸向殼體351內位于體部350側向開口 352的底部附近。由此， 錨固部分310的頭部312被鎖定，以提供相對于安裝部分320的樞轉連接。然后，通過使連接桿30接合在軸向殼體351中并通過將鎖定螺栓360擰入體部 350引導開口 355的螺紋中，外科醫生隨后以完全相同的方式緊固連接桿30，以防止樞轉連接機構移動(圖11)。在圖19至22中所示的本發明的第四實施例中，錨固部分410的頭部412呈球形并接合在設置在體部450的底部456中的開口 453內。它通過環440保持在該開口 453中。為此，環440具有兩個部分，包括連接桿30所抵接的管狀后部445、以及適于抵靠在錨固部分410的頭部412上的截頂錐形前部446。更精確地說，環440的前部446的內側面具有部分球形的形狀，其直徑忽略間隙與錨固部分410的頭部412相同。環440的前部 446因此是所述第二連接裝置的一部分，形成球窩關節連接機構的陰部件的一部分。環440被收納在軸向殼體451中、位于安裝部分420體部450的底部456附近。在本發明的此實施例中，用于將鎖定部件430保持在鎖定位置和儲存位置中的裝置妨4與體部450 —體地形成。這種情形中，所述裝置454由螺紋妨4形成，所述螺紋妨4 在軸向殼體451的圓筒形內側面上從體部450底部456中的開口 453的后緣朝體部450的接合開口 455延伸。鎖定部件430 —方則呈環形，其內徑大于錨固部分410頭部412中的接納凹座416 的最大尺寸、而外徑略小于軸向殼體451的直徑。該鎖定部件430的外側面設置有螺紋434， 螺紋434使得鎖定部件430能夠被擰入螺紋4M中——螺紋4M在體部450的底部456附近設置于軸向殼體451中。該鎖定部件430的內側面具有直徑與環440的管狀后部445相同的、以軸線A2為中線的圓形截面的圓筒形后部435和適于壓靠在環440的截頂錐形前部446的外側面上的截頂錐形前部436。鎖定部件430因此適于被擰入軸向殼體451的螺紋454中、沿環440的管狀后部 445滑動，以便如需地鎖定于儲存位置(圖20)或鎖定位置(圖21)。在儲存位置中，以低的擰緊轉矩將鎖定部件430擰入軸向殼體451的螺紋妨4中， 以使球窩關節連接機構是活動的。外科醫生因此能夠使安裝部分420體部450的軸線A2 相對于錨固部分410的軸線Al隨意傾斜。相反地，在鎖定位置中，以高的擰緊轉矩將鎖定部件430擰入軸向殼體451的螺紋 454中，以便使球窩關節連接機構不活動。在該位置，防止植入物400的錨固部分410和安裝部分420相對于彼此移動。如圖21中所示，錨固部分410和安裝部分420被鎖定在對準的位置中(軸線Al 和A2重合)。可選地，外科醫生可防止錨固部分410和安裝部分420移動，從而使得它們被保持在相互傾斜的位置中。為了便于將鎖定部件430擰入軸向殼體451的螺紋454中，該鎖定部件430在其后表面中具有四個沿其周界等間距地分布的凹入的槽口 437。用于擰入鎖定元件430的鎖定工具510(圖19和2 包括成對應關系的圓筒形體部512，其直徑小于軸向殼體451的直徑，并在其前端配備有周向冠部514，該周向冠部514 設置有四個適于接合在鎖定部件430的槽口 437中的凸耳511。這里，該鎖定工具510配備有直徑較小的前螺柱513，其位于周向環514的中心處并確保球窩關節連接機構僅在植入物400的錨固部分410和安裝部分420對準時被鎖定。使用該鎖定工具510，外科醫生可通過首先使鎖定工具510的前螺柱513接合在錨固部分410頭部412中的接納凹座416內而相對于植入物400的錨固部分410擰直植入物 400的安裝部分420。外科醫生然后可通過使鎖定工具510的凸耳511接合在鎖定部件430的槽口 437 中、并轉動鎖定工具510直到環440抵靠錨固部分410的頭部412鎖定來擰入鎖定部件430， 以便防止球窩關節連接機構移動。
可選地，鎖定工具也可不具有前螺柱。鎖定工具然后也可用于將球窩關節連接機構鎖定在植入物400的錨固部分410和安裝部分420相對于彼此傾斜的位置。在圖23至沈中所示的本發明的第五實施例中，錨固部分610的頭部612具有直徑不同的兩個半球形部分，以在它們之間限定一繞軸線Al的環形臺肩615。這里這兩個半球形部分被刻槽以增加它們的附著力。以對應的方式，位于安裝部分620體部650的軸向殼體651底部處的開口 653具有部分球形的形狀，以形成球窩關節連接機構的陰部件。如圖25中所示，環640呈大致管形。其前端通過一外環限界。在內部，環640在其前端處具有接合在錨固部分610頭部612的后球形部分上的球形部分642。鎖定部件630 —方則呈環形形狀。在內部，鎖定部件630在其后端具有內徑增大的溝槽635，該內徑忽略間隙等于環640的外徑。該鎖定部件630因此可旋擰在環640上， 以使得它能夠沿環640的外側面滑動到其螺紋635與環640的外冠部相接觸的抵靠位置。在本發明的此實施例中，鎖定部件630的保持裝置肪4與安裝部分620的體部650 一體地形成。這種情形中，它們包括位于軸向殼體651內側的螺紋。以對應的方式，且在其外側面上，鎖定部件630具有適于擰入體部650的螺紋6M 中的螺紋631。如圖中所示，用于鎖定部件630的保持裝置6M還在螺紋的后面包括周向溝槽，該周向溝槽容納用于將鎖定部件630保持在體部650的軸向殼體651中的彈性擋圈670。這里，該彈性擋圈由簡單的開口環形成。該彈性擋圈670因此允許在從體部650的螺紋旋松鎖定部件630的螺紋631時將鎖定部件630鎖定在儲存位置(圖25)。在該儲存位置中，鎖定部件630的前表面與錨固部分610頭部612的環形臺肩615相距一定距離，以便使得球窩關節連接機構是活動的。相反地，在鎖定位置，當鎖定部件630被擰入體部650的螺紋654中時，鎖定部件 630的前表面與錨固部分610頭部612的環形臺肩615相接觸，以使得球窩關節連接機構不活動。在該位置中，體部650相對于錨固部分610被保持在固定不動的位置。外科醫生使用圖M中所示類型的鎖定工具700將脊椎植入物600裝配在椎骨10、 20上。這里，鎖定工具700包括安裝成可在外管720中旋轉移動的內桿710。外管720在其前端包括形狀與體部650的側向開口 652的形狀互補的兩個側向延伸體721。因此，在將脊椎植入物600安裝在椎骨10、20上的過程中，該外管720允許植入物的體部650相對于椎骨被保持在固定不動的位置。內桿710 —方則在其前端包括形狀為直立垛口(crenellation)的四個凸耳711， 其適于接合在鎖定部件630后端上成對應關系的槽口中。因此，在將脊椎植入物600安裝在椎骨10、20上的過程中，該內桿710允許將鎖定部件630擰入植入物體部650的孔中，以便將鎖定部件630置于鎖定位置。該內桿710還裝備有前螺柱712，前螺柱712在鎖定部件630防止球窩關節連接機構移動之前，使得安裝部分620能夠在脊椎植入物600錨固部分610的軸線上對準。
1權利要求
1.一種脊椎植入物(100)，包括 錨固部分(110)，其適于錨固在椎骨(10、20)上并包括第一連接裝置(112)；以及 安裝部分(120)，其包括以下兩者經由兩個相面對的側向開口(152)向外側開口的內部軸向殼體(151)，所述兩個相面對的側向開口用于以托架的形式橫向地接納一連接桿 (30)，此軸向殼體(151)通過底部(156)終止于所述錨固部分(110)的旁側；以及第二連接裝置(140、153)，其與所述第一連接裝置(11 配合以在所述錨固部分(110)與所述安裝部分(120)之間形成球窩關節連接機構；其特征在于，所述脊椎植入物(100)包括保持裝置(IM)，所述保持裝置(154)位于由所述兩個側向開口(152)形成的托架的底部與所述軸向殼體(151)的底部(156)之間的空間中，并適于將獨立于所述第二連接裝置(140、153)的鎖定部件(130)緊固在固定不動的所謂的鎖定位置，在鎖定位置中，由所述第一和第二連接裝置(112、140、15；3)形成的球窩關節連接機構被鎖定，以繞至少兩條正交的軸線(A3、A4)相對于彼此旋轉緊固所述錨固部分(110)和所述安裝部分(120)。
2.根據前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述保持裝置(154)適于將所述鎖定部件(130)儲存在固定不動的所謂的儲存位置，所述儲存位置獨立于所述鎖定位置、并且其中由所述第一和第二連接裝置(112、140、15；3)形成的球窩關節連接機構是自由的。
3.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，當所述球窩關節連接機構被鎖定時，所述錨固部分(110)和所述安裝部分(120)相對于彼此是固定不動的。
4.根據權利要求1或2的脊椎植入物(100)，其特征在于，當所述球窩關節連接機構被鎖定時，所述錨固部分(110)和所述安裝部分(120)繞正交于所述兩條正交的軸線(A3、A4) 的單條主軸線(Al)自由樞轉。
5.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述錨固部分(110)包括沿第一軸線(Al)延伸的螺紋體部(111)，所述軸向殼體(151)沿第二軸線(A2)延伸，并且所述保持裝置(154)僅在所述第二軸線m與所述第一軸線(Al)重合時適于將所述鎖定部件(130)緊固在所述鎖定位置中。
6.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述第一連接裝置包括至少部分地呈球形的頭部(112)，且所述第二連接裝置包括帶有抵靠在所述頭部(112) 上的內表面(142)的環(140)。
7.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述軸向殼體(151)經由呈托架形式的兩個相面對的側向開口(152)向外側開口，并且所述環(140)具有位于由所述兩個側向開口(15 形成的托架的底部上方的端面(143)。
8.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述軸向殼體(151) 經由一引導開口(155)在其與所述底部(156)相對的一端向外側開口，并且所述安裝部分 (120)在該引導開口 (155)附近包括螺紋(巧4)，所述螺紋(154)與鎖定螺栓(160)的互補螺紋(16 配合以防止所述連接桿(30)和所述球窩關節連接機構移動。
9.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，包括適于與所述保持裝置(154)配合以被緊固在所述鎖定位置中的鎖定部件(130)。
10.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(300)，其特征在于，所述鎖定部件(330)是所述錨固部分(310)的一部分。
11.根據權利要求6至10的脊椎植入物(300)，其特征在于，所述錨固部分(310)的頭部(31 包括擰在一起的兩個部分(313、330)，其中的第一部分構成所述鎖定部件(330)。
12.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(300)，其特征在于，在所述錨固部分 (310)旁側終止所述軸向殼體(351)的底部(356)具有所述軸向殼體(351)經其向外側開口的開口(353)，該開口(353)具有位于一球形或錐形部分上方的圓筒形部分，并且，所述鎖定部件(330)在處于所述鎖定位置時定位成與該開口(35 的所述圓筒形部分相接觸。
13.根據權利要求9的脊椎植入物(100；200 ；400)，其特征在于，所述鎖定部件(130 ； 230 ；430)是所述安裝部分(120 ；220 ；420)的一部分。
14.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述鎖定部件(130) 是環圈。
15.根據前兩項權利要求中任一項的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述鎖定部件 (130)和所述錨固部分(110)包括抵靠面(115 ；135)，當所述鎖定部件(130)處于所述鎖定位置時，所述抵靠面(115 ；135)定位成彼此接觸或緊鄰。
16.根據權利要求13至15中任一項的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述安裝裝置 (120)包括體部(150)，所述體部(150)包括所述底部(156)并限定所述軸向殼體(151)，所述保持裝置(154)與所述體部(150) —體地形成，并且所述鎖定部件(130)具有接合在所述保持裝置(154)中的外側面。
17.根據任一項前述權利要求的脊椎植入物(100)，其特征在于，所述保持裝置(154) 包括周向肋，所述周向肋延伸入所述軸向殼體(151)、從限定該軸向殼體的所述體部(150) 的內側面突出。
18.根據權利要求16的脊椎植入物000)，其特征在于，所述保持裝置包括位于所述體部G50)的內側面上的螺紋GM)，其中所述體部G50)限定所述軸向殼體051)。
19.根據權利要求13至15中任一項的脊椎植入物O00)，其特征在于，所述安裝裝置 (220)包括接合在所述軸向殼體051)中的環040)，所述保持裝置(254)與所述環(MO) 一體地形成，且所述鎖定部件(230)具有接合在所述保持裝置OM)中的外表面。
全文摘要
本發明涉及一種脊椎植入物(100)，包括被錨固到椎骨上并包括第一連接裝置(112)的錨固部分(110)以及安裝部分(120)，安裝部分(120)包括以下兩者用于橫向地接納連接桿(30)的內部軸向殼體(30)，該軸向殼體通過底部(156)限定于錨固部分(110)的旁側；以及第二連接裝置(140、53)，其與第一連接裝置配合以在錨固部分與安裝部分之間形成球窩關節連接機構。根據本發明，脊椎植入物包括位于安裝部分的軸向殼體的底部附近的保持裝置(154)，其將鎖定部件(130)緊固在固定不動的所謂的鎖定位置，其中由第一和第二連接裝置形成的球窩關節連接機構被鎖定，以繞至少兩條正交的軸線相對于彼此旋轉緊固錨固部分和安裝部分。
文檔編號A61B17/70GK102341051SQ201080010907
公開日2012年2月1日 申請日期2010年2月19日 優先權日2009年3月12日
發明者H·P·莫斯埃拉德, H·沙塔尼耶, J-M·塔列特, J-M·熱納里, J-M·維塔爾, L·諾格斯, P·科尤姆德簡, P·蒂沙蘭德 申請人:Euros公司