骨固定设备的制作方法

专利名称：骨固定设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由整形外科医生构建的骨固定支架，具体地， 涉及一种用于在骨固定支架内接合骨固定元件的设备。
背景技术：
整形外科医生可构建一种骨固定支架，以便在骨折的相对侧支 撑骨。支架可包括延伸进或穿过骨的骨螺钉和骨销。螺钉和销可夹 持到杆上，该杆使得螺钉和销相互连接并将它们保持在彼此相对的 适当位置上。螺钉、销和杆中的一些可成直角地被夹持在一起，但 由外科医生在构建支架时建立的支架构造可要求不同的角度。因此， 一些骨固定夹持器为铰接的，以便向支架的互连部件提供角度位置 的变动范围。

发明内容
本发明提供了一种用于在骨固定支架中接合骨固定元件的设 备。该设备可包括第一夹持结构和第二夹持结构，该第一夹持结构 和第二夹持结构可构造成分别接合第一骨固定元件和第二骨固.定元
件。第一夹持结构可具有第"^求形轮廓的支承表面。第二夹持结构 可具有第二球形轮廓的支承表面，该第二球形轮廓的支承表面可坐 落成滑动接触第一支承表面。此外，该设备可包括具有第三球形轮 廓支承表面的紧固元件(例如栓或连接器)，该第三球形轮廓的支承表 面可坐落成滑动接触第二夹持结构内的第四球形轮廓的支承表面。 该设备还可包括弹簧载荷机构，该弹簧载荷机构可操作地施加将支 承表面推压到一起的弹簧力，以便抵制夹持结构彼此相对的枢轴运 动。
在一个实施例中，弹簧载^^机构可操作地改变所施加的弹簧力。 在另 一 实施例中，弹簧载荷机构在第 一状态中可操作地仅施加弹簧 力将支承表面推压到 一起，且在第二状态中可操作地施加弹簧力和 另外的力将支承表面推压到 一起，从而彼此相对地固定第 一 夹持结 构和第二夹持结构。该弹簧力可随着优选机构从第一状态变化到第 二状态而增力口。
本发明还提供了一种在骨固定支架中使用的骨固定元件的组 件。该组件可包括多个骨固定元件，和可将骨固定元件恒定地相互 连接成彼此相对固定不动的连"l秦器装置。
附图简要说明
结合下列附图可更好地理解本发明，其中，同样的标号代表同 样的元件。附图仅是示范性的示出了可单独使用或结合其它特征使 用的某些特征，且本发明不应局限于所示实施例。


图1为具有关联骨固定元件的夹持组件的透视图2为图1夹持组件的放大的截面图3为图2中所示部件的分离图4为图3中所示部件的侧视图5为沿图4的线5 - 5所截取的后视图6为沿图4的线6-6所截取的正视图7为沿图6的线7 - 7所截取的俯视图8为图2中所示部件的侧视图9为沿图8的线9 - 9所截取的截面图IO为图8中所示部件附有其它增添部件的不同的侧-见图11为图2中所示另一部4牛的侧碎见图12为用于骨固定元件的另一夹持组件的透视图13为图12中所示夹持组件的截面图14为图13中所示部件的放大的侧碎见图； 图15为图13中所示部件的;^大的透^f见图16为图15中所示部件的截面图17为用于骨固定元件的又一夹持组件的透视图18为图17的夹持组件的截面图19为图18中所示部件的分离图20为沿图19的线20-20所截取的视图21为图18中所示部件的分离图21A为在图18的夹持器的备选实施例中所使用的部件的分离
图21B为图21A中所示部^牛的仰一见图21C为在图18的夹持器的备选实施例中所使用的部件的分离
图22为沿图21的线22 - 22所截取的视图23为图18中所示另一部件的分离图24为沿图23的线24 - 24所截取的^L图25同样为图18中所示部件的分离图26为夹持组件的备选部件的截面图27为骨固定元件的组件的透^L图28为图27的组件的俯碎见图29为沿图28的线29-29所截取的端视图；和
图30为类似于图27的一见图，其示出了骨固定元件的另一组件。
^洋细i兌明
图1所示的装置10为一种用于在骨固定支架内支撑骨固定元件 12(如图1中虚线所示)的铰接式夹持组件。该种支架可用来彼此相对 地固定骨碎片，例如包括在腕部、手部、脚部、颚部、推骨、肋骨、 腿部和/或长骨内。固定元件12(局部示出)可以是公知的物品(item), 例如诸如骨螺钉、骨销、骨线(bone wires)、杆、棒和/或环。外科医
生可使用夹持组件10以便通过互连固定元件12而组装骨固定支架。 夹持组件10的铰接可提供宽范围的角度构造，在该宽范围的角度构
造内，固定元件12可在支架内净皮相互连接。
如图1和图2所示，夹持组件10可包括第一夹持结构20和第 二夹持结构22,该第一夹持结构20和第二夹持结构22可接合固定 元件12。然而，应当理解的是，本领域普通技术人员将会承认对于 本发明的各种元件可做出多种更改和替代。
夹持结构22和夹持结构22可被大小设置成例如在腕部固定支 架中使用，且每一夹持结构20和夹持结构22都可为整体部件，例 如可由可被机械加工或锻造成形的单一体的金属铸造材料或棒料组 成。备选地，夹持结构20和22可由两个或多个连接在一起的零件 制成，例如通过熔接、粘结、压配、钎焊或通过使用销、螺紋或其 某些组合。如图3至图7分别所示，第一夹持结构20可以是大致矩 形体，该矩形体具有大致平坦的前表面24、大致平坦的后表面26以 及一对大致平坦的对置侧表面28和30。矩形形状可在周边角部和边 缘处倒圆角，且可渐缩成其中的对置端部表面32和34向前侧表面24 汇聚。然而应理解的是，可使用任何其它的形状(例如，正方形、其 它的多边形或复杂的或不规则的形状)。
如图5所示， 一对螺紋沉孔40可延伸进第一夹持结构20内。 沉孔40在结构上可彼此相似或相同，且每个都可沿各自的轴线41 从后表面26向内延伸。沉孔40的轴线41可以是平行的、垂直的或 -波此相对地成斜角。 一对孔44可在对置侧表面28和30之间延伸穿 过第一夹持结构20。孔44在结构上可彼此相似或相同。每个孔44 可以轴线45为中心，该轴线45与相应沉3L 40的轴线41相交且可 成一定角度(例如垂直)以便孔44中的每一个都可与沉孔40相交并连 通。孔44的轴线45可以是平行的、垂直的或彼此相对地成斜角。 此外，每个孔44可构造成接收可沿轴线45延伸穿过第一夹持结构20 的骨固定元件12。孔44可以是任何形状，包括圓形、椭圆形、正方
形、矩形或其它多边形。本领域技术人员将会理解，只要孔44可接 收固定元件12任何形状都可使用。在孔44可以是圓形形状的实施 例中，孔44可具有例如在大约1毫米至大约8毫米之间的直径，更 优选地在大约1.25毫米至大约6.5毫米之间，最优选地在大约3.5毫 米至大约5.5毫米之间。每个孔44也可构造成使得固定元件12可通 过安装在沉孔40内的一对固定螺钉48(图1和图2)中的一个而牢固 地保持在适当位置(例如，可避免沿轴线45的轴向移动)。固定螺钉48 上的螺紋可优选地在它们的内端48a处变形以便防止固定螺钉48从 夹持结构20中被除去。该种变形可通过将固定螺钉48旋进沉孔40 中直至螺4丁 48的内端48a经由孔44进入而实现。工具可经由孔44 插入并可用作使得螺钉48的内端48a变形以便防止螺钉48从沉孔40 中除去。保持连结到夹持結构20的螺钉48的其它方法也可采用。 此外，固定螺钉48可具有接合表面49，该接合表面49可用于松开 和/或拧紧沉孔40内的固定螺4丁 48(例如，外科医生可通过他的/她的 手指和/或工具抓持接合表面49以便转动固定螺钉48)。例如，接合 表面49可采用六角形的形式，该六角形具有用于接合工具的表面。 然而应注意的是，可将固定元件12保持在第一夹持结构20中或保 持在孔44内的任何结构或机构都可预想到。
第一夹持结构20还可设有中心孔50。中心孔50可在前表面24 和后表面26之间延伸，且可具有中心轴线51，该中心轴线51可与 沉孔40的轴线41平行或成一定角度。中心孔50的窝部54可由支 承表面56所限定，该支承表面56可通过以轴线51为中心或偏离轴 线51的下凹球形轮廓自前表面24处凹进而成。中心孔51的后部58 可部分J也由可乂人后表面26向内轴向延伸的圆柱表面60所限定，以 及部分地由位于圆柱表面60内端的环形肩部表面62所限定。
如分别在图8和图9中所示，第二夹持结构22可以是具有纵向 中心轴线81的大致伸长的管状体。内表面82可限定在第二夹持结 构22的对置端86和88之间轴向延伸穿过该第二夹持结构22的通
道84。内表面82的第一端部90可限定从第一端86向内轴向延伸的 螺紋。内表面82的主体部94可为圆柱形。邻近部96可从圆柱部94 向第二端88轴向向内渐缩。渐缩的内表面部96可构造成具有可以 轴线81为中心或偏离轴线81的下凹球形轮廓的支承表面。然而应
如表面134),支承表面96就可构造成不同于下凹的形状。内表面82 的第二端部98可具有从支承表面96向第二端88轴向向外和径向向 外延伸的圆锥形轮廓。
第二夹持结构22可具有一3寸内表面100，该对内表面100可限 定各自的一对开孔102。在一个实施例中，开孔102可连接成使得开 孔102可形成通过第二夹持结构22的通路的一部分。开孔102可与 螺紋90隔开一定距离，且可以4由线103为中心，该轴线103可相对 于纵向轴线81成一定角度(例如垂直)。开孔102可与通道84连通并 相交。该种构造可提供通道，经由该通道，图1的固定元件12可延 伸穿过第二夹持结构22。开孔102可大小设置成接收固定元件12, 该固定元件12可具有例如在大约1毫米至大约20毫米之间的尺寸， 更优选地在大约2.5毫米至大约11.5毫米之间，最优选地在大约3.5 毫米至大约6.5毫米之间。
固定螺钉IIO(图1和图2)可接收在纵向通道84内以便将固定元 件12牢固地保持在开孔102内。在固定元件12具有小于开孔102 尺寸的实施例中，例如如图IO所示，固定螺钉110的端表面112可 沿着开口 102每个内表面IOO的表面(例如角部114)挤压固定元件12。 该种构造可提供绕着轴线103周向间隔开的多个位置接触固定元件12 的夹持。例如，如图IO所示，开孔102可大小设置并构造成使得固 定元件12可沿着两个角部114和固定螺钉110的端表面112具有三 个接触点。固定螺钉10上的螺紋可优选地在其内端变形以便防止固 定螺钉110从夹持结构22中^f史除去。此外，固定螺钉110可具有接 合表面111，该接合表面111可用于松开和/或拧紧第一端部90内的
固定螺钉110(例如，外科医生可通过他的和/或她的手指和/或工具抓 持接合表面111以便转动固定螺钉110)。
如图8和图9中进一步所示，第二夹持结构22可在其第二端88 设有径向增大的基部120。第二夹持结构22的基部120的外表面120a 可构造成球形或球端以便在第一夹持结构20的窝部54(图3)内作枢 轴运动。照这样，结构20和22可构造成球窝接头，该球窝接头可 经受三维的铰接运动甚或绕着轴线51、 58转动。基部120的支承表 面122可从圆锥形内表面部98径向向外渐缩，且可具有以纵向轴线 81为中心凸起的球形轮廓。该支承表面122可坐落在窝部54内滑动 接触支承表面56,如图2所示。第一夹持结构20和第二夹持结构22 彼此相对地可具有运动范围e(图2),例如在大约0度至大约90度之 间，更优选地在大约30度至大约70度之间，最优选地在大约45度 至大约65度之间。运动范围0可与圓锥形内表面部98的角度a相 关，该角度a例如可处于大约30度至大约90度之间，更优选地处 于大约40度至大约80度之间，最优选地处于大约50度至大约70 度之间。应当注意的是，本发明的任何其它实施例可具有如图2实 施例相同的运动范围e。此外，下凹的支承表面56和/或凸起的支承 表面122可具有例如处于大约2毫米至大约15毫米之间的曲率半径， 更优选地处于大约5毫米至大约10毫米之间，最优选地处于大约5.5 毫米至大约9毫米之间。支承表面56和支承表面122的曲率半径可 不同或者相同。然而，在优选实施例中，支承表面122的曲率半径 可等于或大约支承表面56的曲率半径。本发明任一实施例中的凸起 表面或下凹表面都可具有如表面56、 122相同的曲率半径。
为了在窝部54内充分地截获第二夹持结构22的基部120，下凹 的支承表面56不可在凸起的支承表面122附近周向地延伸。代替的 是，第二夹持结构22的基部120可通过连接器装置128(图ll)和柠 紧装置130(图2)而保持在窝部54内。在一个实施例中，柠紧装置130 可以是具有花键(splined)的周边夹持表面131的螺帽。连接器装置可
以是可具有头部132的栓128，该头部132具有以纵向轴线135为中 心的凸起的球形支承表面134。栓128还可具有杆部136,该杆部136 具有可从端部139向头部132轴向延伸的螺紋138。栓128还可具有 无螺紋的栓身部(shank portion" 36a。
如图2所示，栓128的头部132可接收在第二夹持结构22的通 道84内以便头部132上的支承表面134可坐落在通道84内滑动接 触支承表面96。在优选实施例中，支承表面96、 134的曲率半径可 小于支承表面122的曲率半径，且支承表面96可与支承表面122同 心。此外，支承表面134可与支承表面122大致同心。栓128上的 杆部136可经由邻近的通道84的敞开端突出，且可经由第一夹持结 构20内的中心孔50突出以便孔50的轴线51可与栓128的轴线135 排成直线(即同轴的)。螺帽130可在第一夹持结构20的后部旋在杆 部136上。在一个优选实施例中，栓128上的螺紋138可在其外端139 处变形以便防止螺帽130从栓128中#皮除去。也可使用将螺帽130 保持在栓128上的其它方法。
弹簧150可接收在第一夹持结构20内的中心孔50的后部58内。 弹簧150可在螺帽130和内肩部表面62之间轴向压缩。在这种布置 中，弹簧150可轴向沿着螺帽130施加力。栓128可将轴向指向的 弹簧力传输到第二夹持结构22以便将两对邻接的支承表面96、 134 和56、 122保持在一起并且抵制两夹持结构20和22彼此相对的枢 轴运动。弹簧力可足够地大以便一保持夹持结构20和22免于在重力 作用下枢转。弹簧力还可足够牢固地将栓头部132和夹持结构20和 22保持在一起以便制约栓128的转动从而使得螺帽130可相对于栓 128转动而无需阻碍4全128转动的4建结构(key stmcture)。
外科医生可从图2所示位置以第一方向沿栓128转动螺帽130(也 就是，向后或远离第一夹持结构20),从而降低施加到夹持組件10 的部件上的弹簧力。外科医生可沿与第一方向相反的第二方向转动 螺帽130以便将螺帽130向第一固定结构20推进，从而增加施加到夹持组件10的部件上的弹簧力。当螺帽130脱离第一夹持结构20 时，外科医生可将夹持结构20和22枢转进彼此相对的临时位置内， 并且同时保持夹持结构20和22彼此接触并处于弹簧力的作用下。 该种构成可允许下凹的支承表面56和凸起的支7^表面122 4皮此相对 地滑动并且允许第一夹持结构20和第二夹持结构22在拧紧螺帽130 之前保持在多种位置内。于是拧紧力通过沿着后表面26拧紧螺帽130 可增加弹簧力。当向第一夹持结构20拧紧螺帽130时，夹持结构20 和22则可4皮此相对地固定。
图12中所示的装置200为类似于上文所述夹持组件10的铰接 式夹持组件。与夹持组件10相似，夹持组件200可包括第一夹持结 构202和第二夹持结构204。夹持结构202和204以与夹持结构20 和22相同的方式可互连成以侵_彼此相对地进4亍4交4妄运动或枢轴运 动，且可同样地构造成接合固定元件12。
如图13所示，夹持组件200可包括固定螺4丁 206和208，该固 定螺钉206和208具有凹部209以便通过工具(例如，扳手)进行接合。 凹部209可构造成六角形或者其它的形状以便接收可对固定螺钉 206、 208施加4丑矩的工具。应注意的是，螺4丁206可插入到沉孔241 内使得螺钉206的表面206a可定位在表面202a的下方。工具可用来 使得紧接表面202的沉孔241的螺紋变形，从而防止螺钉206从沉 孔241中被除去。尽管夹持组件200可包括连接器装置210、拧紧装 置212和弹簧214以便如上文所述施加可变弹簧力，但夹持组件200 内的连接器装置210和拧紧装置212可在结构上和功能上不同于它 们在夹持组件10内的对应装置。
如图14所示，连接器装置210可以是具有凸缘220的栓，该凸 缘220位于螺紋224和头部228上的支承表面226之间。凸轮表面230 可位于凸缘220的一侧。此外，如图15和图16所示，柠紧装置212 可以是内部有螺紋的旋钮。旋4丑212可具有带有抓持表面232的圓 柱形头部230，该抓持表面232例如可具有棱线。凹部234可位于头
部230内且可接收工具以便转动拧紧装置212。凹部234可构造成六 角形或其它形状以使_接收可对拧紧装置212施加4a矩的工具。凹部23 5 也可位于连接器装置210的端部237处，且可接收例如工具以便随 着拧紧装置212被旋到连接器210上并朝向第一夹持结构202时将 连接器210保持在适当位置(即提供阻力)。旋钮212的杆部236可从 头部230突出。此外，内螺紋238可定位在旋4丑212内，且在一个 实施例中可部分地位于头部230内和部分地位于杆部236内。
杆部236可具有多个轴向延伸的开槽240，该开槽240可位于相 应排的轴向延伸的臂部242之间。杆部236的每个臂部242可具有 径向向内突出的楔形锁定接头(tab)244。臂部242可以是柔性的以便 接头244在沿着凸轮表面230按压时可径向向外移动，且可随着旋 钮212旋到栓210上而向内向后咬接在凸缘220的后方。接头244 和凸缘220的接合可防止旋钮230脱离栓210。该种构成可使得第一 夹持结构202和第二夹持结构204彼此相对地移动(例如滑动)，同时 保持结构202和204彼此装接并彼此相对地临时保持在多个方位内。 当拧紧旋钮212时(也就是向第一夹持结构202移动旋钮212时)，则 第一夹持结构202和第二夹持结构204可彼此更加稳固地保持直至 夹持结构202和204可刚硬地固定在彼此相对的特定方位内。
图17示出了本发明的又一实施例。夹持组件300可包括第一夹 持结构302和第二夹持结构304以便接合固定元件306(图17种虚线 所示)。夹持组件300可以是铰4妾的，以便夹持结构302和304彼此 相对地克服夹持组件300内弹簧载荷机构的可变阻力而可以是铰接 的、4区4由运动的或4丑曲的。
如图17和图18所示，第一夹持结构302的两个对置零件310 和312可限定一对槽部314以Y更接收一对固定元件306。如图19和 图20所示，第一零件310通常可成形成具有以轴线321为中心的圆 形周边表面320的板。圓形表面320可通过一对完全对置的平坦表 面322而截断。环形内表面324可限定圆形开口 325，该圓形开口 325
可以轴线321为中心。
第一零件310内的窝部328可由具有下凹球形轮廓的凹进表面 330所限定，该凹进表面330可以轴线321为中心或偏离轴线321。 第一零件310还可具有一对带有轮廓(例如有角的轮廓)的凹进表面 334。凹进表面334可限定两槽部314的槽形侧壁。第一零件310的 中间段338可完全地经过第一零件310延伸。中间段338可在中心 开口 325的对置边上具有一个或多个穴部339。-
第二零件312(图21和图22)也可成形成具有中心轴线349、圓形 中心开口 350和一对凹进后表面352的大致圆形板，该圆形板可限 定两槽部314的槽形侧壁。在第二零件312后部的中间^: 354可具 有紧密配合在第一零件310上穴部339内的一个或多个轴向突出部 356以^更两个零件310和312可同轴i也装配在一起。该种构成可防止 零件310和312绕着轴线321和349 4皮此相对地转动。
在另一实施例中，第一夹持结构302可包括备选的第一零件 310a(图21A和图21B)、第二零件312以及可定位在第一零件310a 和第二夹持结构304之间的第三零件313(图21C)。第一零件310a可 具有类似于第一零件310的构成，除了第一零件310a可具有接合部 位311以及可备选地或另外不具有窝部之外。如图21A和图21B所 示，接合部位311可以是锯齿状的。接合部位311可接合第三零件313 上的相应接合部位315(例如，锯齿状突起)。弹簧(未示出)可定位在 第 一零件310a和第三零件313之间以便保持接合部位311、 315分离 从而使得第一零件310a、第二零件313可彼此相对地转动。弹簧可 用于取代弹簧426(图18)或除了弹簧426之外另外地使用。当向第二 夹持结构304移动拧紧装置(例如图18的螺帽412)时，则弹簧可被压 缩且接合部位311、 315可彼此接触。 一旦接合部位311、 315 4皮此 接触时，则可防止第一零件310a、第三零件313彼此相对地转动。 此外，第三零件313可具有窝部317，该窝部317可通过具有下凹的 球形轮廓所限定。类似于以第一零件310的凹进表面330可接合表
面378的方式，凹进表面319可接合外支承表面378(图18)。弹簧定 位在第一零件310a和第三零件313之间和/或弹簧246可提供弹簧 力，该弹簧力在第三零件313的窝部317内可充分地沿着下凹支承 表面319保持凸起支承表面378。该种构成可使得下凹支承表面319 和凸起支承表面378彼此相对地滑动。
第二夹持结构304还可具有两个零件360和362。第一零件360(图 23和图24)可具有可以轴线365为中心的圓柱形构造。两个内表面366 和368可限定通道370,该通道370可延伸穿过第一零件360。内表 面366和368中的一个可以是圓锥形的。另一个可具有部位372,该 部位372成形成具有下凹球形專仑廓的支承表面。在一个实施例中， 第一零件360的增大端部376可具有带有凸起球形轮廓的外支承表 面378。第一零件360还可具有可从端部376轴向延伸的外螺紋380 以及一对凹口 382，该凹口 382可^妄收工具例如i者如^争过端部376只寸 置侧的螺丝起子。凹口 382可使得第一零件360能够牢固地旋进第 二零件362内。
图25示出了第二夹持结构304的第二零件362。第二夹持结构 可具有大致圓柱形的构造，该大致圆柱形构造具有纵向轴线390。位 于第二零件362 —端的螺紋沉孔392可如图18所示接收第一零件 360。孔部393可提供通向螺紋380的入口以便使得第一零件360上 的螺紋380变形从而将零件360和362紧固在一起。本领域:汰术人 员将会理解，只要连接器(例如栓410)可保持在第二夹持结构304内， 则第一零件360和第二零件362的任何构造都可预想到。例如在其 中的开口 394可以足够的大以便将连接器(例如栓410)插入到通道370 内的实施例中，第一零件360和第二零件362可由单件的材料制成。 在另一实施例中，第一零件360和第二零件362可不具有相应的螺 纹单可通过其它的方式进行装4妾，例如诸如熔接、粘结、压配、钎 焊、销连接。
开口 394可从对置端轴向向内延伸以便接收固定元件306,如图
17所示。可相对于纵向轴线成一定角度的(例如垂直的)孔396，可沿 着轴线397延伸穿过第二零件362且可与孔394相交。此外，同样 可相对于纵向轴线成一定角度的(例如垂直的)螺故段398，可沿着轴 线397延伸穿过第二零件362且可与孔394相交。段398可大小设 置并构造成接收固定螺钉400，该固定螺钉400可将固定元件306保 持在开口 394内。孔396可大小-没置并构造成^l妾收工具，该工具可 用于使得定位在段398内的螺4丁 400的螺紋变形以便可防止螺钉400 从第二零件362中被除去。在一个实施例中，固定元件306可具有 螺紋端以便柠进段398内。此外，在另一实施例中，开口 394可具 有螺紋且可接收固定螺钉400以便可定位固定元件306并可通过螺 钉400将其保持在孔396内。
夹持组件300还可包括以对全410形式的连接器装置和螺帽412 形式的拧紧装置，该螺帽412可旋在栓410上。栓410的头部416 可接收在第二夹持结构304的第一零件360内的通道370内。头部416 上的凸起球形支承表面418可坐落于通道370内滑动接触下凹内支 承表面372。栓杆部420可从通道370延伸经过第一夹持结构302的 开口 325和350，且从第一夹持结构302轴向向外延伸。栓杆部420 上的螺紋422可变形成以便防止螺帽412从栓410中被除去。
环形件424可置于第一夹持结构312和螺帽412之间。弹簧426 可分别截获在环形件424和螺帽412内对立的穴部428和430之间。 在该种布置中，弹簧426可轴向压缩在第一夹持结构312和螺帽412 之间。这样可提供足够的弹簧力，以便在窝部328内沿着下凹支承 表面330保持凸起支承表面378。因此，夹持组件300可配备有弹簧 载荷机构，该弹簧载荷机构可才乘作的以便施加可变弹簧力，从而抵 制第一夹持结构302和第二夹持结构304以上文所述的关于夹持组 件10和200相同的方式^:此相对地枢轴运动。当螺帽412定位在与 第一夹持结构302和/或环形件424相距一定距离时，该种构成可使 得第一夹持结构302和第二夹持结构304能够彼此相对地临时保持
在多个固定的方位内。由于螺帽412更为靠近地拉向第一夹持结构
302，因而第一夹持结构302和第二夹持结构304可刚硬地固定在彼 此相对的方位内。
图26示出了连接器栓440的备选实施例，该连接器栓440可用 于本文所述的任何夹持器中，尤其是作为栓128或连接器210的备 选物。连接器栓440可具有头部442和杆部452,该头部442具有凸 起球形支承表面444,该杆部具有可与相应狞紧装置444上的右旋螺 紋456接合的右旋螺紋454。杆部452的突出部460在其末端可具有 另外的螺紋462。螺紋462优选为不同于螺紋454的方向。在本示例 中为伸长旋钮的拧紧装置458,可具有相应于螺紋462的另外的螺纹 464。另外的螺紋462和464可以是具有直径小于右旋螺紋454和456 的左旋螺紋。在另一实施例中，螺紋454和456可以是左旋螺紋而 螺紋462和464可以是右旋螺纟丈。
使用中，通过轴向移动旋4丑458上的左旋螺紋464同栓440上 的左旋螺紋462接合可将旋钮458安装到栓440上，且通过沿逆时 针方向转动旋钮458使得旋钮458可轴向地推进到栓440上(如图26 所示从左到右的方向)。旋钮458进一步的逆时针转动可轴向地移动 旋钮45 8上的左旋螺紋464经过栓440上的左旋螺紋462 。这样，拧 紧装置或旋钮458可保持在连4妾器栓440上。此外，旋钮458类似 于拧紧装置212。弹簧可设置在连接器栓440和旋钮458的周围以便 在夹持结构之间提供张力。 .
在旋钮458已安装在栓440上之后，旋钮458可在4全440上来 回移动。如果旋钮458轴向地沿着栓440的轴移动，于是旋钮458 上的右旋螺紋456可与栓440上的右旋螺紋接合。因此，转动旋钮458 可进一步地提供旋钮458沿着坤全440的轴向移动以便以上文所述的 关于例如螺帽130和旋钮212的方式施加可变弹簧力。左旋螺紋462 和464可有助于防止旋钮458 乂人栓440中不注意地#1除去，因为它
图27至图29示出了装置500,该装置500可以是固定元件的组 件，且其可同上文所述的例如夹持组件10、 200和300中的一个或 多个一起使用。本领域技术人员将会理解，任何其它的夹持器可同 装置500 —起使用以便形成外部固定系统。这种装置500可包括连 接器块502和三个固定元件504、 506和508。然而，应注意的是， 连接器块502可大小设置并构造成结合两个或多个固定元件。例如， 连接器块502可大小设置并构造成连接例如元件504和506、元件506 和508、元件504和508或者四个、五个或六个固定元件。固定元件 504、 506和508可以是直的或曲形的才奉或^"。在图27至图29中， 以T形布置说明性地示出了连4妾器块502和固定元件504、 506和 508，第一棒504具有最长的长度，第二棒506和第三棒508在长度 上可彼此相等但短于第一棒504。应理解的是，在其它实施例中，第 一棒504可具有短于第二棒506和第三棒508中一个或两个的长度。 在其它实施例中，才奉504、 506和508都可具有不同的长度。
如图28所示，在T形布置中，第二棒506的轴线511和第三棒 508的轴线513可分别与第一才奉504的轴线505成一定角度(例如垂 直的)。此外，如图29所示，第二4奉506的轴线511和第三棒508的 轴线513可分别彼此相对地成一定角度。角A例如可以是处于大约 90度至大约180度之间的钝角，最优选地是处于大约140度至大约 160度之间。该种构造对于可安装在腕部固定支架内的装置500而言 可以是最佳的布置。在腕部固定支架中，第一棒504可在上方延伸 并大致平行于前臂的长度，而第二棒506和第三棒508可向下朝前 臂延伸并相对于前臂的长度成一定角度(例如，随着面对的表面502a 远离前臂)。应认识到的是，装置500可同夹持组件10、 200和300 一起使用以便在身体的任何部卩立创建外部固定支架，例如包括腕部、 手部、脚部、颚部、臂部、腿部和/或长骨。
装置500的部件可由相同的或不同的材料制成，且可由例如金 属(例如不锈钢、钛、铝)、塑料、橡胶以及两种或多种材料的合金或
者复合材料(例如由两种或多种材料制成)制成。此外，装置500的部 件可以是辐射透得过的或辐射透不过的(例如碳纤维)。在一个实施例
中，装置500的部件可以由具有辐射透不过标记的辐射透得过材料 制成。
如图27所示，第一棒504可从连接器块502内的沉孔520中纵 向向外突出。第一棒504的终端部可接收在沉孔520内并可通过例 如熔接、压配和/或粘结连接而紧固在适当位置。第二棒506和第三 棒508可以相同方式固定到连4妄器块502上使得三个棒504、 506和 508都可恒定地相互连接并且^皮此相对地固定不动。铰接的夹持组件 10、 200或300可用来将三个才奉504、 506和508中的任何一个连接 到 一个或多个固定元件上，该一个或多个固定元件可在已组装的外 部固定支架内相对于才奉504、 506和/或508成角度地耳又向。
图30示出了类似于装置500的装置600。装置600可具有第二 固定棒602和第三固定棒604,该第二固定才奉602和第三固定棒604 可以是曲形的而非直的。曲形的棒602和604可具有相等并同心的 曲率半径。在另一实施例中，曲率半径可以是不同的。 '
尽管上述的说明和附图代表了本发明的优选实施例，但应当理 解的是本文中可做出各种添加、修改和替换而无需脱离本发明的精 神和范围，正如所附权利要求所限定的那样。尤其是对于本领域技 术人员而言将会明白，无需脱离其精神和基本特征，本发明可以通 过其它的特定形式、结构、布置、比例以及通过其它的元件、材料 和部件而具体实现。本领域技术人员将会理解，本发明可同许多结 构、布置、比例、材料和部件等的修改一起使用，用于本发明的实 践中，该修改尤其适于特定环境和搡作要求而未曾脱离本发明的原
非限制性的，本发明的范围通过所述权利要求而示出且并不局限于 上述说明。
权利要求
1.一种用于在骨固定支架中接合第一骨固定元件和第二骨固定元件的设备，所述设备包括第一夹持结构，所述第一夹持结构构造成接合第一骨固定元件且具有第一球形轮廓的支承表面；第二夹持结构，所述第二夹持结构构造成接合第二骨固定元件且具有第二球形轮廓的支承表面，所述第二球形轮廓的支承表面坐落成滑动接触所述第一支承表面；和弹簧载荷机构，所述弹簧载荷机构可操作地施加将所述第一支承表面和第二支承表面推压到一起的弹簧力，以便抵制所述夹持结构彼此相对的枢轴运动。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述弹簧载荷机 构可操作地改变所施加的弹簣力。
3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述弹簧载荷机 构在第一状态下可操作地仅施加所述弹簧力，以便将所述第一支承 表面和第二支承表面推压到 一起，且在第二状态下可操作地施加所 述弹簧力和另外的力以便将所述第 一 支承表面和第二支承表面推压到一起。
4. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述弹簧载荷机 构当从所述第 一状态变化到所述第二状态时可操作地增加所施加的 弹簧力。
5. 根振权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括 从所述第二夹持结构延伸至所述第一夹持结构的连接器装置，且所 述第二夹持结构具有第三球形轮廓的支承表面，所述连接器装置具有坐落成滑动接触所述第三支承表面的第四球形轮廓的支承表面， 且所述弹簧载荷机构可操作地施加单一的弹簧力，所述单一的弹簧 力将所述第一支承表面和所述第二支承表面推压到一起，以及同样地将所述笫三支承表面和所述第四支承表面推压到一起。
6. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述连接器装置为具有头部的螺紋栓，所述头部具有所述第四支承表面。
7. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述夹持结构 中 一个上的所述支承表面为下凹的，且同另 一支承表面周向地接合 成未充分地截获另 一夹持结构的程度。
8. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一支承表 面为下凹的，而所述第二支承表面为凸起的。
9. 根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述第一夹持结 构为由单一材料体组成的整体部件。
10. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一夹持 结构包括共同限定槽部的两个对置零件，所述槽部构造成在所述两 个对置零件之间接收所述第一骨固定元件。
11. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二夹持 结构为由单一材料体组成的整体部件。
12. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二夹持 结构包括具有球端的伸长体，所述球端限定了所述第二支承表面。
13. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二夹持 结构具有带有所述第二支承表面的部件以及构造成接合所述第二骨 固定元件的不同的部件。
14. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一夹持 结构构造成接合多于 一个的骨固定元件，而所述第二夹持结构构造 成仅接合一个骨固定元件。
15. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包 括第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件和所述第二紧固件构造成将所述第 一骨固定元件和所述第二骨固定元件分别紧固到所述第一夹持结构和所述第二夹持结构上。
16. 根据权利要求15所迷的设备，其特征在于，所述第一紧固件和所述第二紧固件为固定螺钉。
17. —种用于在骨固定支架内接合第一骨固定元件和第二骨固 定元件的设备，所述设备包括第一夹持结构，所述第一夹持结构构造成接合第一骨固定元件且具有第一球形轮廓的支承表面；第二夹持结构，所述第二夹持结构构造成接合第二骨固定元件 且具有坐落成滑动接触所述第 一 支承表面的第二球形轮廓的支承表面；连接器栓，所述连接器栓具有接合所述第二夹持结构的头部和 延伸至所述第 一 夹持结构的螺紋杆部；拧紧装置，所述拧紧装置螺紋接合所述连接器栓的所述杆部；和弹簧，所述弹簧压缩在所述第一夹持结构和所述拧紧装置之间， 由此所述柠紧装置可将弹簧力施加到所述连接器栓上，以便使所述 第 一 支承表面和第二支承表面紧密接触。
18. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述拧紧装置 可相对于所述连接器栓转动，以便通过沿着所述连接器栓相对于所 述弹簧和所述第一夹持结构移动而改变所述弹簧的压缩。
19. 根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述连接器栓 和所述第一夹持结构不含阻碍所述连接器栓相对于所述第一夹持结 构转动的键。
20. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述连接器栓 和所述拧紧装置共同构造成阻碍所述拧紧装置从所述连接器栓上脱 离。
21. 根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述拧紧装置 具有柔性锁定部份，所述柔性锁定部份当沿着所述连接器栓移动时 咬接成互锁接合所述连接器栓。
22. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述连接器栓的所述杆部具有右旋螺紋和左"走螺紋，而所述柠紧装置具有相应的 右旋螺紋和相应的左旋螺紋。
23. 根据权利要求17所述的设备，其特征在于，在所述夹持结 构中 一个上的所述支承表面为下凹的，且同另 一支承表面周向地接 合成未充分地截获另 一夹持结构的程度。
24. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述第一支承 表面为下凹的，而所述第二支承表面为凸起的。
25. 根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述第一夹持 结构包括共同限定槽部的两个对置零件，所述槽部构造成在所述两 个对置零件之间接收所述第一骨固定元件。
26. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述第二夹持 结构为由单一材料体组成的整体部件。
27. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述第二夹持 结构包括具有球端的伸长体，所述球端限定了所述第二支承表面。
28. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述第二夹持 结构具有带有所述第二支承表面的部件和构造成接合所述第二骨固定元件的不同的部件。
29. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述第一夹持 结构构造成接合多于一个的骨固定元件，而所述第二夹持结构构造 成仅接合一个骨固定元件。
30. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述设备还包 括第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件和所述第二紧固件构 造成将所述第 一骨固定元件和所述第二骨固定元件分别紧固到所述 第一夹持结构和所述第二夹持结构上。
31. 根据权利要求30所述的设备，其特征在于，所述第一紧固 件和所述第二紧固件为固定螺钉。
32. 根据权利要求17所迷的设备，其特征在于，所述第一夹持 结构为由单一材料体组成的整体部件。
33. —种在骨固定支架中使用的设备，所述设备包括 多个辐射透得过的骨固定元件；辐射透得过的连接器装置，所述连接器装置将所述辐射透得过 的骨固定元件恒定地相互连接成彼此相对固定不动的；第一夹持结构，所述第一夹持结构构造成接合所述辐射透得过 的骨固定元件中的 一个，且具有第 一球形轮廓的支承表面；第二夹持结构，所述第二夹持结构构造成接合分离的骨固定元 件，且具有坐落成滑动接触所述第 一支承表面的第二球形轮廓的支 承表面；和弹簧载荷机构，所述弹簧载荷机构可操作地施加将所述第一支 承表面和第二支承表面推压到 一起的弹簧力，以便抵制所述夹持结 构^f皮此相对的片区轴运动。
34. 根据权利要求33所述的设备，其特征在于，所述辐射透得 过的骨固定元件和所述连接器装置由碳纤维复合材料形成。
35. 根据权利要求33所迷的设备，其特征在于，所述辐射透得 过的骨固定元件包括T形布置的三个元件。
36. 根据权利要求33所述的设备，其特征在于，所述连接器装 置具有孔，所述辐射透得过的骨固定元件的终端部接收并锚定在所 述孔内。
37. 根据权利要求33所迷的设备，其特征在于，所述辐射透得 过的骨固定元件包括直棒。
38. 根据权利要求37所述的设备，其特征在于，所述直棒包括 -波此相对地倾斜成钝角的两个才奉。
39. 根据权利要求38所述的设备，其特征在于，所述钝角大约 为155°。
40. 根据权利要求33所述的设备，其特征在于，所述辐射透得 过的骨固定元件包括曲形棒。
41. 根据权利要求40所述的设备，其特征在于，所述曲形棒包 括具有相等曲率半径的两个棒。
42. 根据权利要求40所述的设备，其特征在于，所述曲形棒包 括同心弯曲的两个棒。
43. —种在骨固定支架中使用的设备，所述设备包括 多个辐射透得过的骨固定元件；和辐射透部过的连接器装置，所述连接器装置将所述固定元件恒 定地相互连接成彼此相对固定不动的。
44. 根据权利要求43所述的设备，其特征在于，所述固定元件 和所述连接器装置由碳纤维复合材料形成。
45. 根据权利要求43所述的设备，其特征在于，所述固定元件 包括T形布置的三个固定元件。
46. 根据权利要求43所述的设备，其特征在于，所述连接器装 置具有孔，所述固定元件的终端部接收并固定在所述孔内。
47. 根据权利要求43所述的设备，其特征在于，所述固定元件 包括直棒。
48. 根据权利要求47所迷的设备，其特征在于，所述直棒包括 彼此相对地倾斜成钝角的两个棒。
49. 根据权利要求48所迷的设备，其特征在于，所述钝角大约 为155°。
50. 根据权利要求43所述的设备，其特征在于，所述固定元件 包括曲形棒。
51. 根据权利要求50所述的设备，其特征在于，所述曲形棒包 括具有相等曲率半径的两个棒。
52. 根据权利要求50所述的设备，其特征在于，所述曲形棒包 括同心弯曲的两个棒。
全文摘要
一种用于骨固定元件的夹持组件，其包括构造成分别接合第一骨固定元件和第二骨固定元件的第一夹持结构和第二夹持结构。第一夹持机构可具有第一球形轮廓的支承表面。第二夹持结构可具有坐落成滑动接触第一支承表面的第二球形轮廓的支承表面。弹簧载荷机构可施加将支承表面推压到一起的弹簧力，以便抵制夹持结构彼此相对的枢轴运动。夹持组件可同固定元件的组件一起使用，以便创建外部固定支架。
文档编号A61B17/60GK101208054SQ200680022864
公开日2008年6月25日 申请日期2006年4月24日 优先权日2005年4月27日
发明者J·希尔恩, T·J·莫汉 申请人:新特斯有限责任公司