专利名称：开放式背调节连接器的制作方法
开放式背调节连接器
背景技术：
本发明一般涉及用于连接植入物和脊柱固定杆的开放式背调节连接器设 备。该设备可用于纠正脊柱损伤或畸形，更具体但并非专有地，涉及允许植入 物和固定杆之间互斥连接并允许背高度调节的设备。
在整形外科手术领域，使用植入物固定骨骼的位置是众所周知的。以此方 式，可促进折断骨骼的复原，并可纠正畸形或其他损伤。例如，在脊柱外科手 术领域，众所周知因多种原因将这样的植入物置于椎骨内，包括(a)纠正脊 柱的异常弯曲，包括脊柱侧弯，(b)保持适当间隔并为折断或其它方式损伤 的椎骨提供支承，以及(c)对脊柱执行其它治疗。
一般植入物和连接系统包括几个部件，它们通常有用且可以仅与具体其它 部件相关。接骨螺钉、骨钩和夹具是公知的固定装置，作为骨骼和连接系统之 间的连接，它们被连接于或邻接于特定骨骼，连接系统可包括支架和/或稳定 构件，如脊柱固定杆。在该系统中， 一系列两个或多个螺钉可插入需装配的两 个或多个椎骨内。之后放置固定杆于螺钉内或连接于螺钉，或置于连接固定杆 和螺钉的连接装置内，并上紧连接。这样，将刚性支承结构固定于椎骨，固定 杆通过保持椎骨于特定位置提供了促进椎骨畸形或损伤纠正或复原的支承。
图1是根据一公开实施例的椎骨相关连接组件的透视图。
图2是根据图l所示实施例的连接组件的透视图。
图3是根据图2所示实施例的连接组件的分解透视图。
图4是根据图2所示实施例的连接组件的剖视图。
图5是根据图2所示实施例的连接组件的部件的俯视图。
图6是根据图2所示实施例的连接组件的部件的俯视图。
图7是根据另一公开实施例的连接组件的透视图。
具体实施方式
为增进对本发明原理的理解，现将参照附图中所示实施例并使用特定语言 说明实施例。但是应理解本发明的范围不受此限制，本发明包括本发明相关领 域内技术人员通常可想到的所示装置的变化和进一步修改以及本文所述本发 明原理的进一步应用。
参照图l，示出了连接组件20的实施例。连接组件20可用于将植入物22 如具有螺纹锚固部分的Schanz型螺钉和长构件24如脊柱固定杆相连接。在所 示实施例中，植入物22被插入椎骨26中，且构件24用于保持一个或多个椎 骨于期望位置。但应理解与连接组件20结合使用的植入物可为任何适当的骨 锚或骨骼啮合机构。另外，构件24可为任何适当的长构件如棒、连接器或其 他整形外科结构。另外，构件24的长度可为多个所需长度之一。
参照图2，连接组件20的所示实施例包括主体30，其具有确定配置来容 纳长构件24的通道32的两个直立部分31。通道32的宽度约等于或稍大于构 件24的直径，允许构件24较轻松插入通道32、允许补偿构件24的造型并允 许一系列构件直径或宽度用于同一通道32内。在另一实施例中，通道32被配 置来允许构件24卡扣配合于其中。主体30还确定了穿过其中且配置来接收组 件20的附加部件的孔34。主体30包括凹入延伸部分36以允许植入物22枢转， 如下进一步所述。连接组件20还包括接收植入物22的筒夹38、插入孔34的 环形构件40、垫圈42和螺母44。
图3是连接组件20的分解图，更好地示出了所示实施例的部件。通道32 大致为具有纵轴L1的U形，构件24大体沿纵轴L1延伸。直立部分31可包括 内螺纹部分33以与定位构件(未示出)螺纹连接以固定构件24于通道32内。 内螺纹部分33可包括倒角螺纹，即前面指向下并指向内的螺纹，如美国专利 第6，296, 642号所公开，其全文结合于此以供参考。在实施例中，定位构件为 具外螺纹的大致圆柱形紧定螺钉，但也可为其它类型的固定或锁定机构。在构 件24尺寸适于与通道32卡扣配合的实施例中，构件24因此可自固定于通道 32内。但是，应理解，构件24也可由本领域技术人员一般可想到的其它适当 方法固定于通道32内。如所示，通道32沿纵轴Ll至少局部打开以允许构件 24自顶装入。应理解通道32可具有本领域技术人员一般可想到的不同设置和 形状。
孔34沿纵轴L2穿过主体30，且在所示实施例中，具有大体圆形剖面尺寸。 在一实施例中，孔34基本垂直于通道34且基本平行于直立部分31。但是，应理解孔34可包括其他剖面形状、方向和尺寸。通道32和孔34在所示实施例 中不相通。另外，通道32和孔34可以以保持连接组件20功能的方式彼此相 对不同地定位。
在所示实施例中，筒夹38包括沿近端51至少部分的螺纹部分50。螺纹部 分50包括一个或多个平坦段52。在一实施例中，筒夹38包括沿筒夹38外侧 大致在直径上相互对置定位的两个平坦段52。孔53穿过筒夹38。筒夹38还 包括靠近远端55的凸起段54，其功能将在下文中进一步详细说明。另外，筒 夹38包括一个或多个狭槽56。在一实施例中，四个狭槽56绕筒夹38的圆周 均等定位，且基本平行于孔53。除平坦段52，筒夹38为基本圆柱形，横截面 尺寸为圆形。所示实施例中，凸起段54处筒夹38的外横截面尺寸大于其它点 处筒夹的外横截面尺寸。设置筒夹38的尺寸和形状，以适于安装并在孔34内 轻松移动部分环形构件40、垫圈42和螺母44。但是，应理解，其它实施例中 筒夹38可具有不同设置或形状。环形构件40 —般为环形，具有缺口 60以允 许环形构件40扩张与收縮，并包括螺纹内部62。螺纹内部60设置来螺纹连接 筒夹38的螺纹部分50，以绕部分筒夹38定位环形构件40。环形构件40具有 无应力或自然外直径D1，即环形构件40不受收縮(缺口闭合)或扩张(缺口 张开)应力时测量的直径。环形构件40的内直径D2仅仅稍大于筒夹38螺纹 部分50的外直径D3，以允许环形构件40啮合筒夹38。在所示实施例中，垫 圈42包括可沿主体30的延伸部分36平移的凹入下表面64，以允许筒夹38和 植入物22相对主体30运动，如枢转。螺母44包括设置来螺纹连接筒夹38的 螺纹部分50的螺纹内部68。
参照图4，示出了组装的连接器装置20的剖视图，包括主体30、螺母44、 垫圈42、环形构件40和筒夹38。如图4所示，环形构件40包括凹入表面70。 在一实施例中，凹入表面70位于环形构件40的内下表面上。凹入表面70设 置来在连接器装置20运行期间接触筒夹38的凸起段54，如下文进一步详细所 述。
图5是环形构件40的俯视图，示出了缺口 60和螺纹内部62的所示实施 例。环形构件40确定了设置来接收筒夹38部分的孔61。如上所述，环形构件 40的螺纹内部62设置来螺纹连接筒夹38的螺纹部分50以允许筒夹38插入环 形构件40。
图6是垫圈42的俯视图，示出了内平坦表面72。垫圈42的平坦表面72配置来靠近或接触筒夹38的平坦段50以避免筒夹38在主体30的孔34内旋 转。在所示实施例中，有两个平坦表面72。但是应理解，平坦表面72的数量 可大于或小于二，但垫圈42的平坦段72的数量优选与筒夹38的平坦段52的 数量相同。
大体参照图1-6，现将参照涉及一段脊柱的外科手术过程，说明连接组件 20的运行和使用。绕筒夹38定位环状环形构件40。在一实施例中，环形构件 40的螺纹内部62旋于筒夹38的螺纹部分50，之后定位于绕筒夹38近凸起段 54处或其附近。但是，应理解，环状环形构件40和筒夹38可以本领域技术人 员可想到的不同方式连接。筒夹38和连于筒夹的环形构件40插入主体30内 的孔34。或者，环形构件40可置于孔34内，筒夹38基本同时插入环形构件 40和孔34内。垫圈42和螺母44绕伸出主体30的孔34的部分筒夹38定位。 在可选实施例中，垫圈42和螺母44在其中插入植入物22后绕筒夹38定位。 组件20可在外科手术中使用前组装。但应理解，在可选实施例中，连接组件 20也可在外科手术期间组装。
为治疗患者病况或损伤，外科医生以本领域已知方式接近手术位置，如通 过切割并收回组织。 一旦获得接近手术部分的途径如经受损区域上方的中线切 口等开口，组织被侧向切除至横突，或通过其它手术方法，外科医生可连接一 个或多个植入物如接骨螺钉于要求压縮或牵引以减轻或改善其状况的椎骨邻 近或附近。例如，可在椎骨中如根内开定位孔，且螺钉可插入或以其它方式连 于两个或多个椎骨。在一实施例中，植入物22插入骨骼结构如椎骨26的期望 位置。植入物22的螺纹部分可旋入骨骼所需深度。植入物22接收于筒夹38 的孔53内至筒夹38环绕植入物22期望段的位置。应理解，植入物22可在插 入植入物22于筒夹38内之前或之后插入骨骼结构中。另外，植入物22可在 筒夹38内可变定位，例如较多部分伸出近端51或较少或没有植入物22从近 端51伸出。连接组件20可沿植入物22定位于距椎骨26任何距离。垫圈42 允许植入物22和筒夹38相对主体30、横断于纵轴L2方向枢转，这是由于可 沿主体30延伸部分36平移的垫圈42凹入下表面64的功能。换句话说，垫圈 42允许植入物22定位于相对主体30的任何角度位置。螺母44旋于筒夹38的 螺纹部分50以固定植入物22于所需角度位置。上紧螺母44使得筒夹38在孔 34内移动并固定垫圈42接触主体30。筒夹38的这种移动使环形构件40扩张 至环形构件40接触孔34内表面的受限位置。环形构件40的扩张是由筒夹38
10的凸起段54移入环形构件40引起的。 一旦环形构件40到达该受限位置，筒 夹38进一步移入环形构件40引起筒夹38借助狭槽56绕植入物22收縮。环 形构件40的凹入表面70有助于筒夹38的凸起段54移入环形构件40。筒夹 38绕植入物22的收縮锁定植入物22于所需角度位置和/或平移位置。其后， 构件24置于主体30内的通道32内。通道32设置来使构件24沿平行于孔34 的纵轴L2的方向载入通道32。另外，主体30的通道32内可接收定位构件以 固定构件24于其中。另外，构件24可接收于另一连接组件内，植入物插入另 一椎骨以固定一段椎骨，如图1所示。
参照图7，示出了另一实施例的分解图，其中相同参照数字指前述相同部 件。连接组件120包括主体130，其确定孔134，且包括确定沿纵轴L3延伸的 侧向加载通道132的直立部分131。孔134沿纵轴L4穿过主体130，且具有大 致圆形横截面形状。另外，在一实施例中，孔134基本垂直于通道132。与连 接组件20相同，连接组件120的所示实施例包括筒夹38、环形构件40、垫圈 42和螺母44。连接组件120还包括与通道132相通的孔140。孔140设置来接 收定位构件142。定位构件142可用于固定构件24于通道132内。在一实施例 中，定位构件142为具外螺纹的圆柱形紧定螺钉。在可选实施例中，没有孔140， 且定位构件142通过开口 143接收于通道132内。但应理解，构件24可通过 本领域技术人员一般可想到的其它适当方法固定于通道132内，如关于通道32 所述。侧向加载通道132在一实施例中设置来使构件24沿基本垂直于孔134 纵轴L4的方向载入通道132。
在可选实施例中，没有环形构件40，且筒夹38在孔34和/或孔134内的 运动可用于绕植入物22固定筒夹38。在另一可选实施例中，螺母44和/或垫 圈42由本领域技术人员一般可想到的另一这样的上紧机构替代。
连接器装置20的各个部件由生物相容材料如钛、不锈钢、特定陶瓷或塑 料或其它构成。
尽管已在附图和前述说明中详细示出并说明了本发明，但其在特征方面应被 视为说明性的和非限制性的。应理解，仅示出并说明了优选实施例，要求本发明精 神范围内的所有改变和修正受保护。
权利要求
1. 一种连接植入物和固定杆的设备，包括主体，其确定设置来接收所述固定杆的第一通道，所述主体还确定穿过所述主体的第二通道，其中所述第一通道的纵轴和所述第二通道的纵轴基本垂直，所述固定杆沿所述第一通道的所述纵轴延伸；筒夹，其位于所述第二通道内、确定设置来接收至少部分所述植入物的孔，所述筒夹为大致圆柱形，所述筒夹具有包括凸起段和一个或多个狭槽的部分，所述筒夹具有包括至少一平坦段的螺纹部分；环状具狭槽的环形构件，其位于所述第二通道内、处于无应力位置并确定尺寸可允许其中插入至少部分所述筒夹的孔，所述环形构件具有包括螺纹的内部和包括设置来接触所述筒夹的所述凸起段的凹入段的内部；垫圈，其靠近所述第二通道、确定尺寸可允许其中插入至少部分所述筒夹的孔，所述垫圈包括设置来靠近所述筒夹的所述至少一平坦段的至少一平坦段，其中所述垫圈包括凹入表面，其至少局部接触所述主体以允许所述筒夹和垫圈相对于所述主体枢转；以及螺母，其靠近所述垫圈，所述螺母具有适于与所述筒夹的所述上螺纹部分连接的螺纹，由此旋转所述螺母使所述筒夹在所述第二通道内移动，其中所述环形构件可通过所述筒夹的至少部分所述凸起段穿过所述环形构件至所述第二通道允许的程度扩张，因而所述筒夹的所述凸起段进一步通过所述环形构件使得所述筒夹绕至少部分所述植入物收缩以基本锁定所述植入物于所需位置。
2. 权利要求0所述的设备，其中所述设备可沿所述植入物定位于不同位一通道的所述纵轴和所述第二通 一通道的位置允许以沿平行所述 一通道的位置允许以沿垂直所述 一通道包括内螺纹部分，且设置
3. 权利要求0所述的设备，其中所述第 道的所述纵轴不同平面。
4. 权利要求0所述的设备，其中所述第 第二通道的所述纵轴的方向加载所述固定杆。
5. 权利要求0所述的设备，其中所述第 第二通道的所述纵轴的方向加载所述固定杆。
6. 权利要求0所述的设备，其中所述第来接收螺纹定位构件以定位所述固定杆于所述第一通道内。
7. 权利要求O所述的设备，其中所述主体包括靠近所述第二通道以配合 接触所述垫圈的所述凹入下表面的凸起延伸部分，所述垫圈可沿所述凸起延伸 部分平移。
8. 权利要求O所述的设备，其中所述第一通道为U形，所述第一通道沿 所述第一通道的所述纵轴至少局部打开。
9. 一种连接植入物和固定杆的设备，包括主体，其确定了设置来接收所述固定杆的通道，所述主体还确定了穿过所 述主体的孔，其中所述通道的纵轴和所述孔的纵轴基本垂直，所述通道沿所述通道的所述纵轴至少局部打开；筒夹，其可定位于所述孔内，确定设置来接收至少部分所述植入物的孔；环状环形构件，其确定了缺口，可定位于所述孔内无应力位置，所述环形 构件还确定尺寸允许其中插入至少部分所述筒夹的孔；枢转构件，其可定位于所述孔附近，包括设置来至少局部接触所述主体的 凹入表面，所述枢转构件设置来允许所述筒夹相对于所述主体枢转；以及上紧构件，其可定位于所述枢转构件附近，适于与所述筒夹连接以在所述孔内移动所述筒夹，因而所述筒夹的移动可用于绕至少部分所述植入物扩张所 述环形构件并收縮所述筒夹，以固定所述植入物于所需位置。
10. 权利要求0所述的设备，其中所述筒夹包括凸起段。
11. 权利要求0所述的设备，其中所述环形构件包括设置来配合接触所述 筒夹的所述凸起段的凹入段。
12. 权利要求0所述的设备，其中所述筒夹在所述孔内的移动包括至少局 部地牵引所述筒夹的至少部分所述凸起段至所述环形构件的所述凹入段内D
13. 权利要求0所述的设备，其中所述筒夹为大致圆柱形，且包括上螺纹 部分、中无螺纹部分以及下凸起部分，所述上螺纹部分包括至少一平坦无螺纹 段。
14. 权利要求0所述的设备，其中所述枢转构件包括设置来配合接触所述 筒夹的所述至少一平坦无螺纹段以阻止所述筒夹在所述主体内旋转的至少一 内平坦段。
15. 权利要求0所述的设备，其中所述环形构件包括设置来接触所述筒夹 的所述上螺纹部分的内螺纹部分。3
16. 权利要求0所述的设备，其中所述上紧机构包括设置来接触所述筒夹 的所述上螺纹部分的内螺纹部分，因而沿所述筒夹的所述上螺纹部分旋转所述 上紧构件使得所述筒夹在所述孔内移动。
17. 权利要求0所述的设备，其中所述通道按平行所述孔的所述纵轴的方向沿所述通道的所述纵轴打开。
18. 权利要求0所述的设备，其中所述通道按垂直所述孔的所述纵轴的方向沿所述通道的所述纵轴打开。
19. 一种设备，包括确定第一通道和第二通道的主体，所述第一通道设置来接收脊柱固定杆， 所述第二通道穿过所述主体且设置来接收环绕部分骨骼植入物的筒夹和绕部 分所述筒夹设置的局部环状环形构件，所述第一通道的纵轴和所述第二通道的 纵轴基本垂直且不同平面，所述脊柱固定杆沿所述第一通道的所述纵轴延伸， 其中所述第一通道沿所述第一通道的所述纵轴至少局部打开以允许加载所述 脊柱固定杆至所述第一通道内。
20. 权利要求0所述的设备，其中所述环形构件可响应于所述筒夹凸起段移入所述环形构件而扩张至受限位置，所述筒夹可响应于所述筒夹的所述凸起 段进一步移入所述环形构件而绕接骨螺钉收縮以锁定所述接骨螺钉于所需位置。
21. 权利要求0所述的设备，其中所述第一通道为U形且其位置允许沿平行所述第二通道的所述纵轴的方向加载所述固定杆至所述第一通道内。
22. 权利要求0所述的设备，其中所述第一通道为U形且其位置允许沿垂直所述第二通道的所述纵轴的方向加载所述固定杆至所述第一通道内。
23. 权利要求0所述的设备，其中所述主体确定与所述第一通道相通且设置来接收定位构件以定位所述固定杆于所述第一通道内的孔。
24. 权利要求0所述的设备，其中所述第一通道包括内螺纹，所述第一通道设置来螺纹连接螺纹定位构件以定位所述固定杆于所述第一通道内。
25. —种方法，包括环绕筒夹放置具狭槽的环状环形构件，所述环状环形构件包括设置来连接 所述筒夹的螺纹上部以允许所述环形构件绕所述筒夹定位的内螺纹部分，所述 筒夹为大致圆柱形且确定了空心内部；插入植入物于所述筒夹的所述空心内部至所述筒夹环绕植入物期望部分的位置；插入所述筒夹于主体内的第一通道内；以所需角度位置插入所述植入物的远端螺纹部分于患者骨骼结构内； 以相对所述主体的所需角度位置，校准所述植入物；环绕所述筒夹、靠近所述主体的所述第一通道放置垫圈，其中所述垫圈包 括可沿所述主体的一组凸起延伸部分平移的凹入下表面，以允许所述筒夹和所 述主体的枢转运动；向下上紧螺母于所述筒夹的螺纹上部，所述螺母接触所述垫圈的上表面， 因此所述上紧使得所述筒夹在所述第一通道内移动并固定所述垫圈接触所述 主体，所述环形构件可响应于所述筒夹的凸起段移入所述环形构件而扩张至受 限位置，所述筒夹可响应于所述筒夹的所述凸起段进一步移入所述环形构件而 环绕所述植入物收縮，以绕所述植入物固定所述筒夹并锁定所述植入物于所述 所需角度位置；以及放置固定杆于所述主体的第二通道内，其中所述第一通道的纵轴和所述第 二通道的纵轴基本垂直，其中所述第二通道具有沿所述第二通道的所述纵轴的 U形横截面尺寸以允许放置所述固定杆于所述第二通道内。
26. 权利要求0所述的方法，还包括放置所述环状环形构件于所述主体的 所述第一通道内，其中所述插入所述筒夹与所述绕所述筒夹放置所述环形构件 基本同时发生。
27. 权利要求0所述的方法，其中沿所述第二通道的所述纵轴、从所述第 二通道底部朝向所述第二通道开口的方向平行于所述第一通道的所述纵轴，所 述方向垂直于所述第二通道的所述纵轴。
28. 权利要求0所述的方法，其中沿所述第二通道的所述纵轴、从所述第 二通道底部朝向所述第二通道开口的方向垂直于所述第一通道的所述纵轴，所 述方向垂直于所述第二通道的所述纵轴。
29. —种方法，包括提供连接骨锚和固定杆的连接设备，所述连接设备包括具有第一通道以接 收所述骨锚和第二通道以接收所述固定杆的主体，所述连接设备还包括环绕部 分所述骨锚的筒夹、具狭槽且确定了尺寸允许插入至少部分所述筒夹的孔的环状环形构件、具凹入下表面的垫圈、和螺母，其中所述第一通道的纵轴和所述第二通道的装置基本垂直，且所述第二通道沿所述第二通道的所述纵轴至少局部打开以允许加载所述 固定杆至所述第二通道内；放置所述连接设备于所述骨锚上的所需位置；在所述骨锚和所述主体间通过沿所述主体平移所述垫圈的所述凹入表面， 产生所需角度关系；以及沿所述筒夹的螺纹部分旋转所述螺母以在所述第一通道内移动所述筒夹， 因而所述主体、所述环形构件以及所述筒夹产生可用于锁定骨锚机构于相对所 述主体的所需角度位置的过盈配合。
30. 权利要求0所述的方法，还包括插入所述固定杆于所述第二通道内。
31. 权利要求0所述的方法，还包括使用定位构件定位所述固定杆于所述 第二通道内。
32. 权利要求0所述的方法，其中所述筒夹包括一个或多个狭槽以促进所 述筒夹绕所述骨锚机构的收縮。
33. 权利要求0所述的方法，其中所述筒夹包括设置来配合接触所述环形 构件的凹入段的凸起段，所述环形构件可在所述筒夹的所述凸起段移入所述环 形构件的所述凹入段时扩张至受限位置，因而所述筒夹可响应于所述筒夹的所 述凸起段进一步移入所述环形构件的所述凹入段绕所述植入物收縮。
全文摘要
一种连接植入物和长支架的设备，一实施例中包括主体、筒夹、环状环形构件、垫圈和螺母。主体确定设置来接收固定杆的第一通道并确定穿过主体的第二通道。筒夹可定位于第二通道内且确定设置来接收至少部分植入物的孔。环形构件的形状为具有缺口的环，且确定尺寸可允许其中插入至少部分筒夹的孔。垫圈位置可靠近第二通道定位且具有设置来接触主体以允许筒夹相对主体枢转的凹入表面。螺母可靠近垫圈定位且可用于连接筒夹以在第二通道内移动筒夹。筒夹的移动可用于扩张环形构件并绕至少部分植入物收缩筒夹以固定植入物于所需位置。
文档编号A61B17/70GK101426434SQ200680054382
公开日2009年5月6日 申请日期2006年4月27日 优先权日2006年4月27日
发明者A·雷扎切 申请人:华沙整形外科股份有限公司