矫形植入装置的制作方法

专利名称：矫形植入装置的制作方法
矫形植入装置
本公开一般性地涉及改进的矫形固定设备和植入物(orth叩edic fixation devices and implants)。具体地，本公开涉及包括附着部分的固定设备和植入物， 所述附着部分用于与使伸长构件啮合于并安置于植入物容纳部分的工具相互作用。
为了矫正和稳定脊骨并促进在不同水平的脊骨融合，己开发出几种技术和系 统。在一种系统中，沿着脊骨或脊柱的长度纵向地放置可弯曲的伸长构件，例如杆
(rod)。伸长构件可以被弯曲以适应脊骨在安设的特定区域的正常弧度。例如， 伸长构件可以被弯曲以形成脊骨胸部区域的正常的后凸曲线，或者腰部区域的前凸 曲线。根据这种系统，伸长构件可以通过固定植入物沿脊柱的长度啮合到各个椎骨。 可以提供设定为啮合椎骨的特定部分的各种固定植入物。例如， 一种这样的固定植 入物是设定为啮合椎骨板的钩状物。另一种非常普遍的固定植入物是可以旋入椎骨 各个面的脊柱螺钉。
通常，固定植入物和伸长构件(多个伸长构件)被分开放置，即，它们在植 入体内之前未连接在一起。例如，可以首先将骨螺钉植入脊椎，连接器可以被放置 在螺钉上或者螺钉周围(如果需要)，随后可以将伸长构件放置到体内。伸长构件 可以在插入之前被形成接近期望弧度的轮廓，或者其可以在邻近脊骨放置之后被形 成轮廓。在固定植入物和伸长构件分开放置的情况中，可能需要促使伸长构件和固 定植入物相互靠近进行连接。使伸长构件和固定植入物移动相互靠近进行连接的过 程通常被称作"縮接(reduction)"。
尽管环境和外科手术部位的紧密空间可能使得手工縮接非常困难，但缩接可 由手工完成。已开发出在縮接或者相对于植入物定位伸长构件方面提供机械优势的 工具。仍然需要协助縮接或安置伸长构件的改进固定植入物。


图1是矫形植入物的一个实施方式的透视图。 图2是图l所示实施方式的局部的透视图。 图3是图l所示实施方式的局部的侧视图。
图4是由图3所示视图旋转90度、图1所示实施方式的局部的侧视图。图5是与伸长构件关联的植入物的实施方式和縮接工具的实施方式的侧视图。
图5A是图5所示縮接工具的实施方式的一部分的近视图。 图6是示出正被縮接的伸长构件的图5所示实施方式的侧视图。 图7是示出已縮接的伸长构件的图5所示实施方式的侧视图。 图8是矫形植入物的另一个实施方式的侧视图。 图9是图8所示实施方式的俯视图。
具体实施例方式
为了促进理解本公开的原理，现在将参考附图中所示的实施方式，并且将 应用特定语句描述所述实施方式。但是将认识到，并不旨在限制权利要求的范 围，本公开涉及的领域的技术人员通常会想到所示设备的这种更改和进一步的 修改以及其中所示的公开内容的原理的这种进一步应用。
一般性地参考附图，示出了矫形植入物20的一个实施方式。在图示的实 施方式中，植入物20包括固定部分(anchoring portion) 22和容纳部分 (receiving portion) 24。容纳部分24具有限定用于容纳伸长构件28的槽 26的两个分支25，伸长构件28例如但不限于，椎骨杆，棒或者类似的装置。 容纳部分24还包括至少一个附着部分(例如，30)，其位于分支25上、处于 或邻近容纳部分24的侧面(例如，32)。容纳部分24可包含另外的附着部分。 在图示实施方式中，容纳部分24包括4个附着部分30、 36、 37和38，其中的 两个位于或者邻近侧面32而另两个位于或者邻近侧面33。因此，附着部分30、 36、 37和38与另一侧面相比更邻近于一个侧面32或33。附着部分(多个部 分)30、 36、 37禾B/或38提供用于啮合缩接工具39，縮接工具39随后协助将 伸长构件28安置或者縮接到植入物20的槽26中。
固定部分22可被制成附连在骨如颈椎、胸椎、腰椎以及/或骶椎骨结构上， 或者其它组织上。固定部分22可以是螺钉或者也可被可选择地构造，例如， 为脊锥钩、夹或者其它的结构。在图示的实施方式中，固定部分22是单轴的 骨螺钉类型，其具有带有一个或者更多个螺纹(threads) 41的轴40，螺纹41 在轴40的至少一部分上，例如，相对较低的部分。螺纹41可以是松质骨螺纹 (多孔螺纹，cancellous thread)，其构造适于植入到脊椎或者类似的骨中。 螺纹41可以是自攻丝型或者是间隔型，或者可以具有环绕固定部分22的多于一个的齿顶(crest)，或者是其他适合的构造。提供在固定部分22的相对上 部的颈部42。颈部42可以在螺纹40之上，或者也可以包括螺纹(多个螺纹) 或者螺纹化部分。在其中固定部分22如通过一体(unitary)结构或构造或者 通过牢固的附连整体地连到容纳部分24的实施方式中，颈部42被附连到容纳 部分24。
在图示的实施方式中，容纳部分24大致呈U形，其中间部分50大致位于 分支25之间并邻近侧面32和33。侧面32、 33可以是大体直立的(即，大体 平行于图示实施方式的轴40)，用于"顶部装载"植入物20。可以看出，侧 面32、 33也可以是大体水平的(即，大体垂直于轴40)，用于"侧部装载" 植入物20，或以其它方式与植入物20的其他部分成角度。在2004年11月30 日申请的序列号为11/000,585和在2004年12月1日申请的序列号为 11/000, 846的、标题分别为SIDE-LOADING ADJUSTABLE BONE ANCHOR (侧部装 载可调整的骨固定器)和SIDE-LOADING BONE ANCHOR (侧部装载骨固定器)的 美国专利申请中披露了侧部装载植入物的实例，所述专利申请的全文在此并入 供参考。
容纳部分24在会合固定部分22的中间部分50可以是锥形的，这有助于 减小植入物20的总体积。在图示的实施方式中，颈部42与容纳部分24成整 体。如图1所示，颈部42在具体的实施方式中可以通过中间部分50附连于容 纳部分24。颈部42也可以在容纳部分24的其他部分连接到容纳部分24。作 为一个非限制性的实例，颈部42可以连接到一个分支25，中间部分50和另一 个分支25偏置于固定部分22的一侧。进一步地，植入物20可以包括多轴的、 可相对于固定部分22转动或者以其它方式可调整的容纳部分24，如2001年8 月28日公开的序号为6， 280， 442并且标题为MULTI-AXIAL BONE SCREW ASSEMBLY (多轴骨螺钉组件)的美国专利申请中所披露的，所述申请全文在此并入供参 考。
在图示的实施方式中，中间部分50接合分支25。整体上看，分支25和中 间部分50形成大体的U形，槽26基本位于中间部分50之上。设置槽26的形 状和尺寸使其可与伸长构件28配合；槽26可以有较小的周界以便有助于通过 縮进固定或"楔入"行为保持伸长构件28。另外，槽26和伸长构件28可以成 形为窝状(nesting)或者其他构造以便使伸长构件28连接到植入物20并减 少任何滑动行为。在图示的实施方式中，槽26具有可能基本连续的、分叉的或者以其他的
方式分开的底面54，以及能够适合外螺纹定位螺钉59的内螺纹58。在一个具 体的实施方式中，如全文在此并入供参考的序号为6,296,642的美国专利中所 披露的，内螺纹58和/或在定位螺钉59上的螺纹可以是相反角度螺纹。在其 他的实例中，槽26可以是矩形、三角形或者其他的多边形。进一步地，植入 物20可以具有多个槽。
如图2和3所示，所示的容纳部分24的实施方式包括一对相对的侧面32、 33，并且每个分支25包括外表面60。附着部分30、 36、 37、 38位于分支25 中或者位于分支25上，位于或者邻近外表面60。因此，在这个实施方式中， 附着部分30在一个分支25的侧面32上，附着部分37在该相同分支25的侧 面32上。附着部分36和37分别在另一个分支25的侧面32和33上。每个附 着部分与图示实施方式中的其他附着部分基本相同，并且因此，为了清楚和简 洁，附着部分30将被详细阐述。附着部分30是具有部分圆形或半圆形部分62 和开口64的孔或者缺口。在这个具体实施方式
中，附着部分30的全部或者基 本全部在侧面32上或在侧面32处，开口 64位于或者邻近外表面60。外表面 60可以进一步包括用于容纳夹持或者转动植入物20的工具(未示出)的单独 的孔68。
在其他的实施方式中，如附着部分30的附着部分可以是其他类型或者形 状的孔，例如锯齿状或凹进的、狭缝、或者镗孔，并且可以是敞开的(如带开 口 64的附着部分30)或者封闭的。如附着部分30的附着部分还可以是单一或 多个凸出件，例如，凸台。因此，如图8-9所示的装置20的实施方式所示， 附着部分30'、 36' 、 37'和38，包括大体圆形的凸出件62，。可以看出，虽 然图示实施方式示出了四个相同的附着部分，但是在其他的实施方式中可以使 用不同数目的不相同型式的附着部分。附着部分(例如，30)通常应当设置为 允许其与如縮接工具39的工具的一部分相对简单地啮合。这种啮合允许工具 39相对于容纳部分24转动或者旋转，由此使得能够縮接伸长构件24。进一步 地，在图示的实施方式中，附着部分30、 36、 37和38位于容纳部分24的顶 部和槽26的底面54之间的大致中间。可以看出， 一个或者更多个附着部分可 以不同地放置，例如，更靠近面54(例如，图8-9的附着部分30'、 36'、 37'、 38')或者更靠近容纳部分24的顶部。在相同分支25上的附着部分(如附着 部分30和37)不需要放置在沿槽26的相同的深度处。在图示的实施方式中一一其中槽是U形的，附着部分30、 36、 37、 38基 本位于外表面60和每个分支25的侧面32、 33的交汇处。因此，附着部分30、 36、 37、 38各自位于侧面32或33，或者与另一个侧面32、 33相比至少更靠 近一个侧面32或33。在图示的实施方式中，附着部分30、 36、 37、 38偏离槽 36，但是可以位于槽26的一部分之下，例如，在容纳部分24的中间部分50 中。工具39的转动行为可以垂直于分支的平面发生，由此提供偏离槽26布置 的伸长构件28移向或者移入槽26的运动。下文关于工具34和植入物20的操 作更充分地论述关于工具34、植入物20和伸长构件28的这种转动动作。
在图示的实施方式中，外表面60包括凹进形式的夹持部分68。夹持部分 68被设置为容纳夹持或定位工具。虽然在图示的实施方式中示作圆形凹进 (indentation)，但是夹持部分可以采取单一或多个狭缝(多个狭缝)、孔 (多个孔)、凸台(多个凸台)的形式，这些形式的任意组合，或本领域的技 术人员会想到的其他形式。夹持部分通常允许外科医生使用在其端部(多个端 部)或者邻近其端部(多个端部)具有一个或更多个环形或圆形的凸出或凹进 的适合的工具(未示出)来夹持容纳部分24。联合适合的工具，夹持部分68 可用于保持、定位、操纵或者以其他方式作用于植入物20或者与植入物20合 作。在图示的实施方式中，在每个分支25上都有夹持部分68，其位于外表面 60的大致中心位置。
植入物20被设置为通过一个或更多个附着部分(例如，30和37)可移除 地啮合縮接工具39。可以操作工具39使伸长构件28和植入物20朝彼此移动。 在图5-7中图示了工具39的实施方式，縮接工具39包括手柄部分122和124， 弹簧126和128，以及臂部分130和132。臂130的远端134具有伸出部分136 和138。在一个实施方式中，伸出部分136和138可以是大体圆形的凸出件， 所述凸出件可以插入到上述附着部分30、 36、 37、 38的实施方式中。臂132 的远端140包括可以具有用于装纳伸长构件28的一部分的凹槽144的杆接触 部分142。
在使用图示实施方式的工具39时，可以看到，将手柄部分122和124压 在一起引起手柄部分122和124相对于彼此旋转，这样它们各自的远端和臂130 和132的近端部分远离。当臂130和132的近端部分远离时，它们各自的远端 部分134和140移在一起。因此，通过将手柄部分122和124压在一起，远端 部分134和140被推动到一起。在图示实施方式中，伸长构件28是大体圆柱形，并通常设置为在槽26内配合，并且可以具有与槽26的形状或者尺寸类似或大体相同的形状和尺寸。例如，在槽26大体为U形时，伸长构件28可以是圆形(从而与U形槽26的底部配合)。在其他的实施方式中，伸长构件28可以具有不同于槽26的形状。作为一个实例，如果槽26是大体圆柱形，伸长构件28可以是正方形，其对角线长度至少稍大于槽26的直径，从而，这种插入构件的角部将紧固地啮合槽26的一个或更多个壁(多个壁)。当伸长构件28和槽26各自是大体的圆柱形时，伸长构件28或者其某一部分的直径，可以稍大于槽26的直径。伸长构件28还可以具有粗糙化或者以其他方式改造从而在伸长构件28表面和槽26的壁(多个壁)之间引入摩擦的其表面部分，由此进一步稳定植入物20和伸长构件28之间的连接。伸长构件28可以由任何坚固的生物相容的材料制成，例如，金属或在某种程度上为柔性的其他生物相容材料，从而允许伸长构件28连接到各种固定件，例如植入物20。
现在将针对脊柱上的操作描述使植入物20与伸长构件28啮合并将伸长构件28安置于植入物20的容纳部分24中的工具39的操作。可以进行对其他骨结构和其他组织的可选择的使用。对于其他类型的矫形手术，进行切开并获得手术部位的进口。到达手术部位的途径可以是开放途径，即，相对长的切口，在下组织收縮。在此公开的植入物20和/或工具39可以以这种途径应用，或者与其他外科技术一起应用。
在实现进入手术部位之后，将包括容纳部分24的固定植入物20插入能够容纳固定部分22的骨或者其他组织中。植入物20可以具有一体构造或者与容纳部分24预配合。如图l-3所示，容纳部分24的槽26可以向顶部开口，或者大体指向侧部，或者可以向植入物20的后部开口，或者以其他方式取向。如上所述，容纳部分24可以是多轴的，可以相对于固定部分22转动或者以其他方式调整的，并且在这种情况下，可以在固定部分22啮合于骨中之后将容纳部分24置于固定部分22之上或者上方。伸长构件28被插入到手术部位并邻近一个或更多个植入物20 (多个)放置。如果容纳部分24不是已经存在的，可以在将伸长构件28插入到手术部位之前将容纳部分24松散地置于固定部分22上。操作植入物20和伸长构件28使伸长构件28的一部分靠近每个植入物。
一旦外科医生定位伸长构件28使其尽可能合理地靠近植入物20，可以引入工具39縮接或促使伸长构件28进入植入物20。在手柄部分122和124处于未钳压状态下时，即，彼此远离的偏置或者以其他方式分开时，臂130和132的远端134和140也分开。远端134和140围绕伸长构件28和容纳部分24的结合而放置，以便远端140邻近或者邻接相对远离容纳部分24的伸长构件28的表面，而远端134邻近或者邻接相对远离伸长构件28的容纳部分24的表面。在图示的实施方式中，工具39的伸出部分136和138插入植入物20的一对附着部分(例如，30和37)，例如，伸出部分136和138可以被操纵通过附着部分30和37的各自开口 64并邻近或者啮合这些附着部分的各自表面62被放置。如上所述，附着部分30可以是凸出件、狭缝或者凹进，并且形成附着部分262从而配合或以其他的方式啮合附着部分30。在其中容纳部分24包括一个或更多个凸出件或凸台(例如，30' 、 36' 、 37' 、 38中的一个或多个)而不是洞(多个洞)的可选实施方式中，远端134可以提供有一个或更多个洞替代伸出部分136禾P/或138从而装纳这些凸出件。
如图5-7的一个实例中所示，在啮合时，工具39可以大体围绕通过伸出部分136和138和通过伸出部分136和138所连接到的附着部分(例如，30和37)的轴线，相对于植入物20的容纳部分24转动或旋转。在该实例中，臂132的远端部分位于槽26的平面的外部。可以压动手柄部分122和124将伸长构件28推向植入物20。可选择地或者附加地，上面所述的工具39沿顺时针方向
(见图5-7)的旋转将伸长构件28推向容纳部分24和槽26。在许多情况下，伸长构件28将经历全部或者基本上全部的这种相对运动，而植入物20 (其被固定)将保持相对静止。但是，应当认识到，在一些应用中，例如，在一些显著的脊椎错位的情况下，外科医生会优选植入物20和固定结构(例如，骨)经历向伸长构件28的移动，并由此，可能是由外科医生直接操纵骨或者其他固定结构，工具39可以引起植入物20的这种移动。
如图6所示，可以持续地转动工具39或者压动手柄122、 124，直到伸长构件28被安置到容纳部分24内。在该实例中的旋转轴大体对应于伸出部分136和138和附着部分如30和37，在图示的实施方式中，旋转轴不同于臂122、124、 130和132转动所绕的轴线，并且旋转轴基本垂直于伸长构件28的轴线和伸长构件沿其行进的槽26的轴线。这种转动可以促使伸长构件28大体倾斜于植入物20的纵轴，或者在具有至少一个平行于植入物20的纵轴的部件的方向上。这种转动或者旋转可发生在可能需要缩接伸长构件28的本实施方式中。
这些附图仅旨在详述伸长构件28可能被安置于植入物20的容纳部分24的方式。这些实例并不意图是限制性的，因为如工具39的工具相对于植入物
20的转动和手柄122的压动可以多次实施并以实现医生所期望的效果所需的任何顺序实施。具体地，通过工具39的这种压动和/或工具39相对于容纳部分24的转动，或者这两种运动的组合，伸长构件28被縮接到容纳部分24的槽26中。
一旦伸长构件28如外科医生所期望定位于植入物20中，可以使用随植入物20提供的锁紧构件59 (如组螺钉、盖、夹)将伸长构件28锁在植入物中。在这种锁紧之后，可以移除工具39不再接触伸长构件28和植入物20，或者如果伸长构件28将保持至少接近外科医生所期望的位置，在这种锁紧之前移除工具39。外科医生随后可以相对于任何附加植入物的容纳部分24安置或縮接伸长构件28，由此将伸长构件28连接到手术所需的许多植入物上(植入物20或者其他类型的植入物)。外科医生也可以将工具39从手术部位移除以实施其他的任务并随后返回安置附加的植入物和/或伸长构件或者结束外科手术。
如上所述，植入物(多个植入物)20和伸长构件(多个构件)28可以在脊柱的一个或更多个部分中放置或者沿脊柱的一个或更多个部分放置，包括颈椎、胸椎、腰椎和/或骶椎部分。虽然在上文中已经描述了植入物20的实施方式的应用，但是这些实施方式和其他实施方式可以使用各种螺钉、钩或其他的固定植入物，或者结合在除脊柱之外的身体部位中的矫形工具和伸长构件(多个构件)而使用。可以看出，可以在容纳部分24上提供少于四个附着部分。例如，可以在容纳部分24的一个分支25上仅提供两个附着部分(例如，30和36)。在其他的实施方式中，至少一个附着部分可被提供从而允许上述的转动运动。
上述的实施方式可由不锈钢、某些硬塑料、或者可与外科手术和伸长构件以及所使用的工具相容的其他材料制成。
虽然附图和前述说明详细图示和描述了公开内容，但是其被视作示例性的并且不限制其特性，可以理解的是，在公开内容的精神内的所有改变和修改都期望受到保护。
权利要求
1. 医疗植入设备，其包括用于连接到脊椎的固定部分；容纳部分，其至少具有第一侧面、第二侧面以及适于容纳从所述第一侧面通过至所述第二侧面的伸长构件的槽；以及在所述容纳部分上的至少一个附着部分，所述附着部分与另一个所述侧面相比更靠近一个所述侧面。
2. 如权利要求l所述的设备，其中，所述附着部分邻接一个所述侧面。
3. 如权利要求1所述的设备，进一步包括在所述容纳部分上的第二附着部分。
4. 如权利要求3所述的设备，其中，所述第一附着部分和所述第二附着部分各 自位于与另一个所述侧面相比更靠近同一个所述侧面的位置。
5. 如权利要求4所述的设备，其中，所述第一附着部分和所述第二附着部分基 本位于同一侧面。
6. 如权利要求4所述的设备，其中，所述第一附着部分基本位于所述第一侧面处，所述第二附着部分基本位于所述第二侧面处。
7. 如权利要求4所述的设备，进一步包括第三附着部分和第四附着部分，所述 第一和第二附着部分位于与所述第二侧面相比更靠近所述第一侧面的位置，所述第三和第四附着部分位于与所述第一侧面相比更靠近所述第二侧面的位置。
8. 如权利要求l所述的设备，其中，所述附着部分是凹进。
9. 如权利要求l所述的设备，其中，所述附着部分是凸出件。
10. 医疗植入设备，其包括 用于固定到骨的固定部分；容纳部分，其具有第一侧面、第二侧面以及其限定适于经由所述侧面容纳 伸长构件的槽，并进一步包括邻近所述第一侧面的第一附着部分和邻近所述第 一侧面的第二附着部分，所述槽基本上位于所述第一附着部分和所述第二附着 部分之间。
11. 如权利要求10所述的设备，进一步包括邻近所述第二侧面的第三附着部分 和邻近所述第二侧面的第四附着部分，所述槽基本上位于所述第三附着部分和所述第 四附着部分之间。
12. 如权利要求10所述的设备，其中，所述附着部分包括在所述第一侧面处横向敞开的孔。
13. 如权利要求12所述的设备，其中，所述孔至少部分是圆形的。
14. 如权利要求10所述的设备，其中，所述附着部分包括凸出件。
全文摘要
披露了矫形植入装置，其中一个实施方式包括带有至少一个用于附连缩接工具的附着部分的伸长构件容纳部分。附着部分(多个部分)可以位于邻近容纳伸长构件的容纳部分中的槽的位置。缩接工具可以连接到所述附着部分(多个部分)并相对于所述容纳部分旋转从而将伸长构件缩接到容纳部分中。
文档编号A61B17/70GK101522124SQ200780015003
公开日2009年9月2日 申请日期2007年4月20日 优先权日2006年4月28日
发明者K·E·米勒, W·A·雷扎切 申请人:华沙整形外科股份有限公司