[发明专利]双极骨螺钉组件

说明书

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。