技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于骨的动态稳定，尤其用于脊骨的动态稳定的骨锚固装置。它包括可以与挠性杆连接的骨锚固元件，所述挠性杆具有平滑的表面并且由弹性材料制成。
背景技术
[0002] 包括
骨螺钉和由弹性材料制成的挠性杆的骨锚固装置在EP1364622A2和EP1527742A1中是已知的。所述杆具有波纹表面，该波纹表面与设置在骨螺钉接收部分的底部上的肋结构配合以形成形状配合连接。根据EP1527742A1的骨锚固装置附加地包括闭合元件，该闭合元件具有与杆的波纹表面接合的肋结构。杆的波纹表面相对于肋结构的
定位需要杆精确插入到接收部分中以避免倾斜。此外，连续的定位是不可能的。这就使得杆相对于接收部分的
位置调整是困难和耗时的。
[0003] US2004/0138660A1披露了一种用于将刚性杆
锁定到骨螺钉的接收主体的锁定盖组件。该锁定盖组件包括内部和外部锁定元件。外部锁定元件为类似螺帽的部件，并且内部锁定元件可旋转地连接到外部锁定元件上。所述内部锁定元件在其面对杆的一侧具有环形可
变形接触元件，该可变形元件与杆接触。当紧固外部锁定元件时，所述可变形元件变形从而提供反馈给外科医生以使得他能够确定锁定盖组件是否紧固到需要的程度。在一个示例中，可变形元件为冷
焊接到所述杆上的可变形的金属环。
发明内容
[0004] 本发明的一个目的是提供一种骨锚固装置，该装置能够与弹性材料制成的挠性杆一起使用，并且该装置具有方便的操作，同时还提供安全的锁定。
[0005] 所述目的通过根据本发明的骨锚固装置实现，所述骨锚固装置包括：锚固元件，所述锚固元件包括被锚固到骨中的锚杆；连接元件，所述连接元件用于连接至少两个锚固元件，所述连接元件由弹性材料制成；接收部分，所述接收部分被连接到锚杆以接收连接元件并且将连接元件连接到锚杆；用于连接元件的座，所述座设置在接收部分中，其中所述座包括接触所述连接元件的表面的接合结构；整体的锁定元件，所述锁定元件可旋转地与接收部分接合，用于将所述连接元件固定在所述座中；其中接收在所述接收部分中的所述连接元件的至少一部分具有基本平滑的表面，并且锁定元件具有接触所述连接元件的表面的接合结构；其中当锁定元件可旋转地接合接收部分以便将连接元件固定在所述座中时，所述连接元件在施加的压
力下开始流动，从而所述连接元件的材料流动在所述连接元件和所述锁定元件的接合结构之间形成形状配合连接；并且其中锁定元件的接合结构和座的接合结构布置在所述连接元件相对侧的相应位置上。
[0006] 所述骨锚固装置具有如下优点：在锁定元件紧固期间，在不损害所述杆的整体结构的情况下，所述杆的弹性材料的变形导致在弹性杆、接收部分和锁定元件之间的间接的或者动态的形状配合连接。
[0007] 由于所述杆具有平滑的表面，因此杆的连续定位是可能的。
[0008] 此外，所述骨锚固装置还具有如下优点：所述杆的材料的流动沿着所述杆的纵轴线方向被最小化。
[0009] 所述杆的固定通过很少数量的部件实现。因此在外科手术期间，所述骨锚固装置的操作是便利的，而没有损失固定的可靠性。
附图说明
[0010] 参考下面的结合附图的
实施例的详细说明，将使得本发明的进一步的特征和优点更明显并且更容易理解。
[0011] 图1示出骨锚固装置的第一实施例的透视分解图。
[0012] 图2示出装配状态下的图1的骨锚固装置。
[0013] 图3示出图1的骨锚固装置的锁定元件的透视图。
[0014] 图4示出图1和2的骨锚固装置的一部分的截面图。
[0015] 图5a示出根据本发明的骨锚固装置的固定机构的示意图。
[0016] 图5b示出另一个固定机构的示意图。
[0017] 图6示出根据第二实施例的骨锚固装置的透视分解图。
[0018] 图7示出图6中所示的骨锚固装置在装配状态下的透视图。
[0019] 图8示出根据图7的在装配状态下的
骨固定装置的一部分沿杆的轴线截取的截面图。
[0020] 图9示出图8中的骨锚固装置沿线M-M的截面图。
[0021] 图10示出第二实施例的锁定元件的截面图。
[0022] 图11示出根据第二实施例的骨锚固装置的压力元件的透视图。
[0023] 图12示出图11中所示的压力元件的顶视图。
[0024] 图13示出图11中所示的压力元件的侧视图。
[0025] 图14示出图13中所示的压力元件沿图13中线S-S的截面图。
具体实施方式
[0026] 如图1至4中所示，根据第一实施例的骨锚固装置包括单轴骨螺钉形式的骨锚固元件1，该骨锚固元件在一端具有带骨
螺纹和尖端的锚杆2，在相对端具有接收部分3。接收部分3基本为圆柱形并且包括基本为U形的凹槽4，所述凹槽4形成两个自由腿部5、6。在腿部上设置有
内螺纹7。U形凹槽的底部形成用于接收杆9的座8。杆9用于连接多个骨锚固元件。为了将杆9稳固在凹槽4中，设置内螺钉10形式的锁定元件，所述内螺钉可以拧入腿部5、6之间。
[0027] 如在图1和4中具体可看到的，多个肋状凸起11设置在座8的表面上。肋状凸起11在垂直于凹槽4的纵向轴线L的方向上延伸并且因此垂直于杆9的纵向轴线LR延伸。在所示实施例中，凸起11具有带圆形尖端的基本为三
角形的横截面。凸起11的长度使得它们能够形成对应于座8的U形。凸起的端部距离内螺纹7有一段距离。每个或几个肋状凸起11可以在沟槽状凹槽中在一侧或者两侧上伸出，所述沟槽状凹槽在座的表面提供凹陷。
可替换地，可以设置在座的表面中的一个或几个凹陷，所述一个或几个凹陷与一个或几个凸起毗连。
[0028] 所述杆9由弹性可挠曲的
生物相容的材料制成，优选由塑料制成。例如，杆9由基于聚
碳酸酯-聚
氨脂或者聚碳酸酯型聚氨酯(PCU)的弹性材料制成。因此所述杆示出在施加的外部荷载下弹性变形。
[0029] 旋拧在腿部5、6之间的内螺钉10包括在面对杆9的一侧的环形凸起12，该环形凸起12为具有中心空腔的环形肋的形式。如在图4中具体可看到的，环形凸起12的横截面类似于座的肋状凸起11的横截面。当环形凸起12与杆9接触时，在环形凸起压靠到杆的位置提供两个接触区域12a和12b。环形凸起12的直径设置成使得接触区域12a、12b以及两个外部肋状凸起的接触区域11a、11b位于杆9表面的相对侧、垂直线Va、Vb上，所述垂直线Va、Vb分别平行于接收部分3的中
心轴线C。
[0030] 骨锚固元件1和内螺钉10由生物相容的刚性材料制成，优选由例如
钛或钛
合金的金属制成。
[0031] 在使用中，首先将至少两个骨锚固元件1旋入相邻的椎骨中，例如旋入椎骨的椎弓根中。之后，将杆9插入接收部分3直到所述杆就位于座8中。之后，通过旋入内螺钉10将杆锁定到它的适当位置上。由于杆具有平滑的表面，如果仍然没有拧紧内螺钉10，仍然可以以无级的方式调整杆的位置。在调整杆的位置之后，拧紧内螺钉10直到环形凸起12与杆的表面接触。如图4中可看到的，环形凸起的相对部分12a和12b向下压靠到杆的表面上。同样地，肋状凸起11从下面压靠到杆的表面上。凸起不会损害杆的表面的整体性。杆在施加的压力下开始流动。这种材料流动形成间接的形状配合(indirect form-fit)连接。直接的
摩擦力以及间接的形状配合力的组合将杆保持在适当的位置。
[0032] 环形凸起12的直径可以等于或大于最外面的肋状凸起11之间的距离。
[0033] 如在图5a中可看到的，由座的凸起形成的接合结构以及由锁定元件上的凸起形成的接合结构在杆的相对表面部分上的相应位置处的一种布置提供了形状配合连接，该形状配合连接抵抗作用在杆9的纵向方向上的力F。如图5b所示，座的凸起以及锁定元件的凸起相对于杆的替换布置也形成如上所述的间接的形状配合连接，然而，这种形状配合连接较少地抵抗作用在杆的轴向方向上的力F。在很大的力F的情况下，图5b中所示的连接不能禁止杆的波状运动，因此提供杆的很小的固定。
[0034] 内螺钉的环形凸起使得可以在锁定元件自身位置处提供接合结构来代替利用
垫片或者压力片。
[0035] 图6至14示出骨锚固装置的第二实施例。所述骨锚固装置包括多轴骨螺钉形式的骨锚固元件20，所述骨锚固元件具有螺钉元件，该螺钉元件在一端具有带骨螺纹和尖端的锚杆21，在相对端具有球形头部22。在与锚杆相对的头部22的一侧提供用于与拧入工具接合的凹槽23。
[0036] 骨锚固元件20进一步包括接收部分25，该接收部分25具有第一端26、与第一端相对的第二端27以及与第一端和第二端的平面相交的中心轴线C。提供与中心轴线C同轴的孔29，该孔29从第一端延伸到距离第二端预定距离的位置。在第二端27处提供开口30，开口30的直径小于孔29的直径。头部22可枢转地保持在接收部分25中，并且锚杆延伸穿过开口30。
[0037] 接收部分25进一步具有基本为U形的凹槽31，该凹槽31在第一端26处开始沿第二端27的方向延伸。通过U形凹槽形成具有内螺纹34的两个自由腿部32、33。
[0038] 提供基本为圆柱结构的压力元件35，该压力元件的外径仅仅稍小于孔29的内径，以允许压力元件35被引入接收部分的孔29中并且在轴向方向上运动。压力元件35在朝向第二端27的底部一侧包括球形凹槽36，该球形凹槽36的半径对应于螺钉元件的球形头部22的半径。压力元件35在相对一侧包括横向于中心轴线C延伸的U形凹槽37。该凹槽的横向直径选择为使得将要接收在接收部分25中的杆9能够插入凹槽37中并且在凹槽中被横向导向。U形凹槽37的深度选择为使得在装配状态下，当杆放置在U形凹槽37中时，凹槽的腿部37a、37b向上延伸到杆的上表面。优选地，凹槽37的深度等于杆9的直径。凹槽在肋区域中的横向直径和/或凹槽37的深度可以稍大于杆的直径以允许杆的材料的局部塑性流动。
[0039] 压力元件35的U形凹槽的底部38形成用于杆9的座。类似于第一实施例，多个肋状凸起39设置在座38的表面上。在所示实施例中具有两个肋状凸起39，所述肋状凸起在横向于U形凹槽37的纵向轴线l，因此横向于杆9的纵向轴线LR的方向上延伸。此外，压力元件包括同轴孔40以允许利用拧入工具进入头部22的凹槽23。
[0040] 锁定元件为如第一个实施例的内螺钉10，该内螺钉在其面对杆9的一侧10a上具有环形凸起12。如图8所示，环形凸起12的尺寸设置为使得环形凸起12与杆的接触区域12a和12b位于对应于压力元件的肋状凸起在杆的对侧上的接触区域39a、39b的位置。
[0041] 压力元件35和内螺钉10的尺寸设置成在装配情况下，使内螺钉的下侧10a置于压力元件的腿部的上端表面41a、41b上。压力元件的凸起39以及内螺钉的环形凸起12的尺寸设置成使得在不损害杆的表面的整体性的情况下，通过压配合以及形状配合获得安全的固定。
[0042] 在使用中，预先装配骨锚固装置20，即将骨螺钉可枢转地保持在接收部分中，然后插入压力元件并将压力元件轻微地保持在一位置，在该位置压力元件的U形凹槽与接收部分的U形凹槽对准。将骨锚固元件旋入骨中，并调整接收部分相对于骨螺钉的角位置。插入杆9并向下拧紧内螺钉10直到该内螺钉夹紧杆。所述夹紧作用与在第一实施例中的相同。当拧紧时，内螺钉压靠到压力元件的上端表面41a、41b并因此向下将压力元件压靠到头部22上，以锁定头部在接收部分中的角位置。
[0043] 由于内螺钉的下侧10a置于压力元件的上端表面41a、41b上，当凸起12、39压靠在杆上时，弹性杆9的材料的流动不会导致头部22在接收部分25中的固定变松。
[0044] 在不损害杆的整体结构的情况下，当通过将凸起39、12压入杆的表面中实现杆的锁定时，可以进行二次调整。
[0046] 肋状凸起的数量是可以变化的。代替在锁定元件和座的表面上仅仅提供肋状凸起，可以提供凸起和凹陷的组合。因此这就允许在凸起压靠到杆的表面上时，已位移的材料能够在凹陷中流动以形成形状配合连接。有利地，凸起和凹陷的容积相近或者具有相同的尺寸以便在材料流动完成之后，杆的在与接收部分连接的区域中的体积与以前的尺寸大致相同。
[0047] 凸起和/或凹陷不需要具有肋状或沟槽状的结构，而是可以具有任何形状。与杆的表面接触的凸起可以具有除了环形形状之外的其它形状。根据外部
载荷，应该提供至少一个齿，该至少一个齿成形为陷入杆的表面中，从而分别在锁定元件和杆之间或者在座和杆之间形成间接的形状配合。在锁定元件上的凸起的环形结构是优选的，因为所述环形结构便于通过转动动作拧紧锁定元件。
[0048] 所述杆不需要具有圆形横截面。所述杆可以具有椭圆的、矩形的或者方形的横截面。
[0049] 第二实施例中，为了避免材料通过设置在压力元件中的孔40流出，可以提供一个盖，用于在骨锚固元件旋入骨之后关闭孔。
[0050] 还可以修改锁定元件。例如，锁定元件可以是具有同轴销的
螺母，该销与螺母一体形成。所述销具有与杆的表面接触的凸起。在该情况中，接收部分的自由腿部具有与螺母的螺纹配合的
外螺纹。在上述第二实施例中，骨锚固元件从顶部引入到接收部分中。然而，骨锚固元件也可以从接收部分的底部引入，如果接收部分被构造成允许这样的话。
[0051] 骨锚固元件的头部和锚杆可以构造成能够组装的分离的部件。
[0052] 本发明并不限于用螺钉作为骨锚固元件，而是本发明可以通过骨钩或者任何其它骨锚固元件实现。
