专利名称：颈椎固定器及其使用的螺钉旋具的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及一种作为前颈部植入的颈椎固定器，其在矫形外科和神经外科等领域中用于治疗和校正颈椎间盘疾病、颈疝盘疾病、脊髓型颈椎病、颈部骨折、错位，肿瘤和颈后突变形等疾病。
背景技术：
颈椎错位一般都是通过使颈椎骨分别相对于彼此保持理想的空间关系和方位来治疗的。一种常见的颈部固定装置包括板元件和固定装置，后者包括多个螺钉，可固定地插入到板中。
固定装置包括固定螺钉，用于推入或固定到颈椎的上和下颈椎骨中，由此各个椎骨通过板元件和固定螺钉的锁定力来固定或处理。
安装固定装置的外科手术由如下完成。外科医生在患者颈椎骨染病的部位作切口。接着，当固定装置的板元件邻接在染病部位时，将螺钉插入到板元件的前面，使要固定在颈椎骨上的固定装置定位在染病部位的上、下两端。
然而，这种技术存在一个问题，螺钉或其它紧固件在固定后容易逐渐变松。在治疗后由于走路、上楼梯、或从事其它用力的动作时受到较轻的震动或振动都会增加这种趋势，危及固定的完整性。并且，当紧固件松动后，超过紧固件其它组件的外部突起头会给患者带来不适，并可能会对相邻和周围的软组织造成损伤，导致染病部位的畸形。
人们已经发明了一些方法试图解决上面的问题。例如，当螺钉固定后，利用紧固元件将挂接螺钉头部的辅助板锁住，或开发如凸轮锁定系统及其它类似组件来防止螺钉旋出。
然而，根据现有技术所述的通过紧固元件固定辅助板从而防止螺钉旋出的结构存在一个缺点，就是由于未拧紧紧固元件，而造成辅助板松动。还有一个缺点是在螺钉固定后，再次固定一个单独的紧固元件的操作是非常不方便的。此外还有另外一个缺点在于凸轮锁定系统的结构过于复杂。
同时，在WO 00/78238A1和EP 1169971A2中公开了其它的一些方法，其中，采用了一种可在压力作用下弹性变形的元件来固定螺钉头部。
根据WO 00/78238A1，至少提供了一种可在压力作用下弹性变形的固定工具，使螺钉可以通过并安装在钻孔内，借此固定工具可以回复它原来的位置，且在不施压的情况下不变形，其定位在螺钉头部上面。这个固定工具接收到容纳螺钉的钻孔附近的单独钻孔内。
EP 1169971A2中公开了一种尤其用于脊柱的植入物，包括诸如具有开口或孔的板元件的连接元件，诸如骨螺钉的能够容纳在孔内的骨固定元件，和能够固定住孔内元件的至少一个开口环。这个开口环能够直接接触固定元件来支持孔内的元件。
然而，在WO 00/78238A1和EP 1169971A2中仍然存在一些缺点，其在于通过压力作用使元件弹性变形而将固定工具或开口环容纳在板元件的孔内从而固定螺钉的头部使得固定操作过程变得更加困难，给生产制造增加更多的麻烦，并导致板元件加厚。当板元件加厚时，患者在外科手术后会有异物感。因此，患者和医生都建议将板元件变薄以消除不适感并使颈椎固定器在操作上更为简单，以减少手术时间。
发明内容
本发明为满足上述要求而公开，且本发明的目的是提供一种易于制造的颈椎固定器，可减轻板元件的厚度，从而可减少外科手术后的异物感。
本发明的另一个目的是提供一种颈椎固定器的螺钉旋具，适于方便外科手术并减少手术时间。
根据本发明一种实施例所述的颈椎固定器，包括邻接颈椎固定区域的板元件；插入并固定在颈椎上，并同时连接在板元件上的多个螺钉。在板元件连接螺钉的相邻区域固定有螺钉头部固定元件，该螺钉头部固定元件具有伸出部，当插入螺钉时，其在螺钉头部的压力作用下变形，当螺钉头部完全装到板元件时回复到它原来的位置。所述板元件上形成有接收槽，用于容纳螺钉的头部和螺钉头部固定元件。接收槽形成有插入螺钉的开口和容纳螺钉头部的凹槽。
螺钉头部固定元件是一个弹性板，其上突出地设有伸出部。
优选地，螺钉头部固定元件是U形的弹性环，其作用同伸出部相同。优选地，伸出部的末尖端或弹性环彼此朝反方弯曲。优选地，突起或U形弹性环在它的横截面上朝着末尖端的对边方向逐渐变细，以使其易于变形。
优选地，伸出部的末端或U形弹性环上形成有挂结伸出部，且板元件的凹槽上形成有连接夹紧器，其中连接伸出部被连结，且连接夹紧器是板元件穿过的挂结孔。
并且，板元件的中间剖面上形成有窗形孔，用于在外科手术时观察椎骨间的支架，窗形孔上设有螺纹，通过该螺纹可将螺钉旋入以固定支架。
螺钉头部具有锥形斜板结构，由此在将螺钉插入板元件中时伸出部或U形弹性环可以光滑地滑动，以在压力作用下弹性变形。
螺钉头部固定元件的伸出部或U形弹性环末端的相反端可使用铆钉固定在板元件上。
螺钉头部的上表面具有直线形或十字形凹槽，凹槽的表面朝着它的中心加深，以形成凹形弯曲。这样当安装或拆卸螺钉时，伸出部或U形弹性环可以在螺钉旋具尖端的压力作用下变形。
旋转螺钉的螺钉旋具的末尖端突出地形成有直线形或十字形的伸出部，由此可以插入到凹槽内，而这个突起是凸形形状的，用于邻接到螺钉头部的凹形弯曲上。
为更好理解本发明的本质和目的，下面参考附图进行详细说明，其中图1是根据本发明第一实施例所述的颈椎固定器的立体图；图2是图1的分解立体图；图3是沿图1中A-A线的横截面图；图4是插入螺钉时，螺钉头部固定元件变形状态的平面图；图5是根据本发明当螺钉完全插入后，螺钉头部固定元件邻接螺钉头部的横截面图；图6是根据本发明第二实施例的颈椎固定器的立体图；图7是沿图6中B-B线的横截面图；图8是根据本发明第三实施例的颈椎固定器的立体图；图9是图8的分解立体图；图10是图8所示颈椎固定器从下侧观察到的仰视图；图11是根据本发明所述在外科手术时，颈椎固定器使用的螺钉旋具的立体图。
具有实施方式下面会参考附图，对本发明优选的实施例进行详细说明，其中这些实施例不限定本发明的保护范围，只是作为参考的目的。
如图1和图2所示，根据本发明第一实施例所述的颈椎固定器10，包括邻接在颈椎固定区域的板元件12，连接在板元件12并同时紧固到颈椎的多个螺钉，且固定在板元件12上用于防止螺钉旋出的螺钉头部固定元件16。
螺钉头部固定元件16通过铆接18或焊接等公知的连接方法固定在板元件12上。通常，板元件12具有长方形形状，且与颈椎的曲率相匹配地弯曲。在与固定颈椎表面相反的板元件12的表面上设有接收槽，用来容纳螺钉14的头部和螺钉头部固定元件16。
接收槽22形成在板元件12的两端，每个接收槽22从板元件12的顶部观察时，近似成T形。接收槽22的两个横向端都设有开口22a，22a用于插入螺钉。T形槽22的垂直部分形成有凹槽22b，用于容纳螺钉头部固定元件16，且凹槽22b在其一端具有插入铆钉的18的铆钉孔22c，用于固定螺钉头部固定元件16。
此外，如图3所示，凹槽22b的厚度D等于或深于螺钉头部固定元件16的厚度(T)，这样铆钉18的头部18a就不会突出在板元件12的板表面以外。如图5所示，接收槽22的开口22a上形成有斜面22d，使螺钉14的头部可以套在里面。
四个螺钉14是插入到板元件12上四个孔的元件，每个螺钉14的头部设有斜面14a，当插入螺钉14时，易于使螺钉头部固定元件16的伸出部变形(后面会介绍)。
螺钉头部固定元件16是弹性马蹄形板，其具有伸出部16a，每个挂住螺钉14的头部。当螺钉插入时，螺钉头部固定元件16在螺钉头部斜面14a的压力作用下变形，当螺钉14的头部完全容纳板12的孔形成的斜面22d内时，其返回它的原始位置。螺钉头部固定元件16的伸出部16a形成在铆钉孔16b的另一端，使得铆钉18可以固定地插入到板元件12中。每个伸出部16a像是蹄形磁铁的尖端。
如图5所示，伸出部16a的末端形成有斜面16c，用于在螺钉14的头部插入时使螺钉的斜面14a平滑地滑动，并促使伸出部16a易于变形。伸出部16a朝着末端的对边逐渐变细，由此在外科手术过程中易于变形。
铆钉18插入到螺钉头部固定元件的铆钉孔16b和板元件的铆钉孔22c时，且如图3所示，铆钉18在附着颈椎的板元件12表面形成露头18b，由此固定螺钉头部固定元件16。
在构建根据本发明第一实施例所述的颈椎固定器中，螺钉14插入到板元件12的开口22a中，其中螺钉14的头部容纳在开口22a斜面22d内以沿着形成于螺钉头部固定元件16的伸出部16a上的斜面16c滑动，且如图4所示，螺钉14的头部按箭头方向推动伸出部16a。
并且，当螺钉14的头部完全配合在斜面22d后，如图5所示，伸出部16a回复到原来的位置，由螺钉14头部的上表面挂住，这样防止了螺钉脱落或松动。
图6是根据本发明第二实施例显示的颈椎固定器的立体图。
根据发明第二实施例的颈椎固定器110，包括具有U形环的螺钉头部固定元件116，U形环的两端116a，其作用与第一实施例的伸出部相同。本发明的铆钉118具有足够大的头部，可以挤压U形环的弯曲部分。图7是图6中沿箭头切开的剖视图。第二实施例的其它结构与第一实施例的相同，因此没必要继续说明。
图8和图9分别是根据本发明第三实施例所述颈椎固定器的立体图和分解立体图，其中，颈椎固定器210包括板元件212，用于固定在颈椎固定区域，连接在板元件212上，并同时固定地插入到颈椎内的多个螺钉214，和固定到板元件212，来防止螺钉214松动的螺钉头部固定元件216。螺钉头部固定元件216，通过例如铆接218、焊接或其它公知的连接方法固定在板元件212上。
板元件212具有近似长方形的形状，易于与颈椎的曲度相配合弯曲。板元件212表面与邻接颈椎的表面相对，其上设有接收槽222，用于容纳螺钉头部固定元件216和螺钉的头部214。
板元件212的两端上都设有接收槽222，每个接收槽222从板元件212顶上看近似成T字形。每个T形槽222的横向两端都形成螺钉插入的开口222a，222a。每个T形槽222的垂直部分设有凹槽222b，用于容纳螺钉头部固定元件216，且凹槽222b在其一端在铆钉孔222c用于插入铆钉218来固定螺钉头部固定元件16。将螺钉头部固定元件216容纳到凹槽222b中的结构可以显著减少板元件212的厚度，实际上等于1.6毫米。
凹槽222b的厚度D与螺钉头部固定元件216的厚度T相同或比其更深，如图3所示，这样铆钉218的头部218a不会伸出到板元件212的板表面上。此外，如图5所示，接收槽222的开口222a形成有斜面222d，使螺钉214的头部可以在此套入。
在凹槽222b的两个开口222a，222a中设有连接夹紧器，其中螺钉头部固定元件的挂结伸出部可以挂接在那里。连接夹紧器是穿过板元件212厚度的挂结孔222e。凹槽222b的宽度从挂结孔222e朝向铆钉孔222c变窄。
并且，板元件212的中心剖面设有窗形孔212a，用来观察手术时椎骨间的支架，且窗形孔212a是在板的宽度方向上的深眼。窗形孔212a的中心剖面是细腰状的，其中螺纹212b上设置螺纹，其螺钉(未示出)可以旋入螺纹中以固定支架。
螺钉214是分别通过插入到板元件212上形成的四个孔内而推入到颈椎内的元件。
螺钉头部横向地设有锥形斜面214a，螺钉214插入其中，且螺钉头部固定元件216的U形弹性环的末端(后面会介绍)易于变形。
螺钉头部的上表面设有十字形槽214b，且十字形槽214b朝着它的中心变深，形成凹形弯曲，由此在安装或拆开螺钉214时，螺钉头部固定元件216的U形弹性环的末端(后面会介绍)可以在螺钉旋具尖端的压力作用下变形。螺钉头部的上表面可以设有直线型槽，朝向它的中心部位变深。
螺钉头部固定元件216是U形弹性环，其在两端的功能如同第一实施例的伸出部，并且两端间的距离朝向末端的对边变窄，以适应接收槽的凹槽222b的宽度。U形弹性环的螺钉头部固定元件216的末端朝向彼此弯曲，每个弯曲端设有挂结伸出部216a，可以挂住配合挂结孔222e。
螺钉头部固定元件216相对于螺钉214的插入，在螺钉头部斜面214a的压力作用下变形，且当螺钉214的头部完全容纳到板元件212孔上的斜面222d内时回复到它原来的位置以套住螺钉214的头部，在此，从螺钉头部固定元件216的一个末端到相反端，厚度或剖面变得更小以加速变形。
铆钉218挂接螺钉头部固定元件216内部中心部分，并同时插入到板元件的铆钉孔222c内，且铆钉218在板元件212的表面形成有露头218b用来连接颈椎从而固定螺钉头部固定元件216。
在挂结伸出部216a插入到板元件212的挂结孔222e后，螺钉头部固定元件216通过铆钉218固定。如图10所示，螺钉头部固定元件216的挂结伸出部216a挂接并伸出朝向板元件212附着颈椎的表面。
结果是，即使螺钉由于患者的活动开始变松，板元件212上的挂结孔222e连接的挂结伸出部216a也会防止螺钉头部固定元件216突出变形，从而防止染病部位疼痛。
根据本发明第三实施例所述的颈椎固定器，螺钉214插入到板元件212的开口222a中，并随后插入到颈椎中。在向内推动螺钉头部固定元件的末端过程中，螺钉214的头部相应地配合到开口222a的斜面222d中。
此外，当螺钉214的头部完全容纳在斜面222d时，如图8所示，螺钉头部固定元件216末端回复到它原来位置以被螺钉214头部上表面套住。
图11是根据本发明第三实施例的在手术中与颈椎固定器相关的螺钉旋具的立体图。螺钉旋具230的末端设有十字形伸出部232，以配合到螺钉214的十字形槽214b中。十字形伸出部232的凹形弯曲配合到十字形槽214b的凹形弯曲中。螺钉旋具的末端形成有直线伸出部，从其十字形剖面突出。直线伸出部可以是凸形弯曲的，用于配合到螺钉的直线槽的凹形弯曲中。
当将螺钉旋具的十字形伸出部232推入到螺钉214的十字形槽214b中时，所述螺钉旋具慢慢推动螺钉头部固定元件216的末端并使其弯曲，同时通过螺钉头部固定元件216安装螺钉214。结果，在拆卸螺钉时，不需要另外使螺钉头部固定元件216变形的单独工具，这样就减少了操作时间，给外科程序带来了方便。
综上所述，根据本发明实施例所述的颈椎固定器和螺钉旋具的优点在于易于制造，且减少了板元件的厚度，由此减少了外科手术后的异物感。
本发明的另一个优点在于易于用固定器实施外科手术，并可能减少了手术时间。
本发明的优选实施例已出于解释和介绍的目的作了详细说明。本发明并不由此扩大或限定于精确形式的公开的内容，在此基础上或从发明的实践中还会有许多修改和改进。本发明的保护范围以权利要求及其等价物所限定的范围为准。
权利要求
1.一种颈椎固定器，包括邻接颈椎固定区域的板元件；和插入并固定到颈椎中并同时连接到所述板元件上的多个螺钉，其中，板元件上连接所述螺钉的邻接区域固定有具有伸出部的螺钉头部固定元件，在插入所述螺钉时，所述伸出部在螺钉头部的压力作用下弯曲，且在所述螺钉头部完全容纳在板元件中通过所述螺钉头部挂接时，所述伸出部回复到原来位置，而且所述板元件上形成有接收槽，用来容纳所述螺钉头部和所述螺钉头部固定元件，且所述接收槽形成有插入所述螺钉的开口和接收所述螺钉头部的凹槽。
2.如权利要求1所述的固定器，其中所述螺钉头部固定元件是具有突出形成的所述伸出部的弹性板。
3.如权利要求1所述的固定器，其中所述螺钉头部固定元件是U形弹性环，它两端的功能如同伸出部。
4.如权利要求2或4所述的固定器，其中，所述伸出部或所述弹性环的末尖端朝向彼此弯曲。
5.如权利要求4所述的固定器，其中所述伸出部或所述U形弹性环的末尖端形成有挂结伸出部，且所述板元件上的所述凹槽形成有连接夹紧器。
6.如权利要求5所述的固定器，其中所述连接夹紧器形成有穿过所述板元件厚度的挂结孔。
7.如权利要求1所述的固定器，其中所述板元件的中心剖面形成有窗形孔，以在手术过程中观察椎骨间的支架，窗形孔形成有螺纹，螺钉可旋入螺纹固定所述支架。
8.如权利要求1，2或3中任一所述的固定器，其中所述螺纹头部形成有圆柱形斜面，由此所述伸出部或所述U形弹性环可以平滑地滑动，以在所述螺钉插入到所述板元件中时在压力的作用下弹性地变形。
9.如权利要求1，2或3中任一所述的固定器，其中所述螺钉头部固定元件的所述伸出部或所述U形弹性环末端的相对端通过铆钉或焊接固定在所述板元件上。
10.如权利要求1，2或3中任一所述的固定器，其中螺钉头部的上表面以直线或十字形凹开槽，且凹槽的表面向它的中心加深形成凹形弯曲，由此当安装或折掉螺钉时，所述伸出部或所述U形弹性环可以在螺钉旋具的尖端压力作用下变形。
11.一种用于旋转权利要求10的螺钉的螺钉旋具，其中用于旋转所述螺钉的所述螺钉旋具的末尖端突出地形成有直线或十字形伸出部，用于插入凹槽，且所述伸出部形成有凸形形状，用于配合凹形弯曲。
全文摘要
本发明公开了一种颈椎固定器及其使用的螺钉旋具，其中固定器包括用于邻接颈椎固定区域的板元件(12，212)和多个螺钉(14，214)。多个螺钉固定地插入到患者的颈椎内，同时连接在板元件上，其中螺钉连接在板元件上的邻接区域固定有具有伸出部的螺钉头部固定元件(16，216)。当螺钉插入时，伸出部在螺钉头部的压力作用下变形，当螺钉头部完全容纳在板元件内通过螺钉头部钩住时，回复到它们原来位置。板元件上形成有接收槽(22，222)，用于容纳螺钉头部和螺钉头部固定元件。接收槽设有插入螺钉的开口，和收纳螺钉头部的凹槽。设有凹形曲率的凹槽的螺钉(214)由具有凸形曲率伸出部的螺钉旋具(230)安装或拆卸，因此便于制造，同时板元件的厚度减少，由此消除了患者术后的异物感。
文档编号A61B17/86GK1575780SQ20041007097
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年7月22日
发明者具滋教 申请人:U&I公司