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用于插入患者体内的预组装结构制作方法

  • 专利名称
    用于插入患者体内的预组装结构制作方法
  • 发明者
    A·C·加斯佩鲁特, C·尼尔森, D·A·哈里森二世, D·D·卡夫, D·N·贝克, W·A·雷扎切
  • 公开日
    2012年10月17日
  • 申请日期
    2011年1月28日
  • 优先权日
    2010年1月28日
  • 申请人
    华沙整形外科股份有限公司
  • 文档编号
    A61B17/84GK102740787SQ201180007523
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种附连于患者体内的结构构件的预组装结构,所述预组装结构包括 细长构件,所述细长构件具有相对的第一端部和第二端部; 连接件,包括 本体; 第一接纳部,所述第一接纳部延伸穿过所述本体并接纳所述细长构件,所述细长构件具有定位在所述连接件的第一侧上的第一端部和定位在所述连接件的第二侧上的第二端部,所述第一接纳部大于所述细长构件,以使所述连接件沿所述细长构件可动; 螺纹孔,所述螺纹孔从所述本体的外部延伸到所述第一接纳部内; 紧固件,所述紧固件螺接到所述螺纹孔内并包括沿第一和第二纵向部段延伸的螺纹部和定位在所述部段之间以阻止所述第一部段运动到所述螺纹孔内的螺纹中断部,所述中断部和所述第一部段定位在所述第一接纳部内,以使所述紧固件的远端部接触抵靠所述细长构件; 第二接纳部,所述第二接纳部与所述第一接纳部间隔开,以接纳患者体内的结构构件;以及 保持构件,所述保持构件永久地附连于所述细长构件的所述第一端部和第二端部中的每个端部,所述保持构件中的每个保持构件包括中心开口,并具有与所述细长构件接触的内径向表面和向外延伸超出所述细长构件的外径向表面,所述保持构件中的每个保持构件大于所述第一接纳部,以防止所述连接件从所述细长构件脱开2.如权利要求I所述预组装结构,其特征在于,所述保持构件中的至少一个保持构件由镍钛诺制成并能从大于所述第一接纳部以防止所述连接件从所述细长构件脱开的第一尺寸变形,经变形的第二尺寸小于所述第一接纳部,以使所述连接件在所述保持构件上运动并运动到所述细长构件上3.如权利要求I所述预组装结构,其特征在于,所述保持构件中的至少一个保持构件包括斜面并包括在所述内径向表面处的较大厚度以及在所述外径向表面处的较小厚度4.如权利要求I所述预组装结构,其特征在于,所述保持构件中的至少一个保持构件包括通到所述中心开口的间隙5.如权利要求I所述预组装结构,其特征在于,还包括位于所述细长构件的所述第一和第二端部处的螺纹部,所述螺纹部向内朝向所述细长构件的所述中心部段延伸一有限距离,且所述保持构件中的每个保持构件包括位于所述内径向表面上的螺纹部6.如权利要求I所述预组装结构,其特征在于,所述保持构件中的每个保持构件包括面向所述细长构件的中心部段的内轴向壁,所述内轴向壁垂直于所述细长构件的纵向轴线
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    本发明涉及一种具有在插入患者体内之前预组装好的多个单独部件的结构预组装结构10可插入并定位在患者体内,而单独部件不脱开图I示出具有附连于细长构件60的成对的连接件20的结构10紧固件40可以防止脱开的方式附连于连接件20中的每个连接件紧固件40可拧紧成接触抵靠细长构件60并固定每个连接件20的相对位置一个或多个保持构件70可保持附连于细长构件60的连接件20连接件20还可包括接纳部50以与附加元件附连预组装的状况防止部件从结构10脱开并且便于外科医生操作结构10图I包括具有成对的连接件20的预组装结构10结构10可包括各种数目的连接件20,包括如图2中所示的单个连接件20结构10还可包括三个或更多个连接件20细长构件60包括具有第一端部61和第二端部62的细长形状细长构件60可以是由各种材料制成的杆,这些材料包括但不限于不锈钢、钛、PEEK和陶瓷细长构件60可以如图2中所示是大体平直的,或者可如图3中所示是弯曲的细长构件60可沿整个长度(即,如图3中所示从第一端部61到第二端部62弯曲),或者可包括离散的弯曲部段细长构件60可包括各种截面形状,这些截面形状包括但不限于圆形、椭圆形和多边形细长构件60包括位于一个或两个端部61、62处的连接特征,以接纳保持构件70图4包括由具有减小的尺寸64的纵向部段构成的保持特征减小的部段64从端部61向内延伸一离散距离该减小的部段64包括比细长构件60的中心部段66的尺寸D小的尺寸d在图4的实施例中,部段64、66包括圆形截面形状,且尺寸d、D是直径图4包括具有均一尺寸并沿纵向轴线A居中的部段64、66中的每个部段这种定位产生沿各个方向径向向外延伸超出减小的部段64的中心部段66在其它实施例中,一个或两个部段64、66可包括各种形状和尺寸,且尺寸可变化中心部段66可仅沿限制方向包括较大的尺寸图5包括从细长构件60的纵向轴线A偏移的减小的部段64中心部段66仅沿限制方向径向向外延伸超出减小的部段64减小的部段64从端部61向内延伸并终止于壁65处图4包括基本上垂直于细长构件60的纵向轴线A的壁65其它实施例可包括以非直角取向的壁65,诸如图5,该壁65取向成相对于纵向轴线A成锐角a另一连接特征包括如图3中所示定位在细长构件60的一个或两个端部61、62处的螺纹部63螺纹部63从端部61、62向内延伸一离散距离细长构件60可包括位于一个或两个端部61、62上的连接特征在具有两个连接特征的实施例中,特征可以在每个端部61、62上是相同的,或在每个端部上包括不同的特征保持构件70附连于端部61、62,以保持附连于细长构件60的连接件20在较佳 实施例中,结构10包括位于细长构件60的每个端部61、62处的保持构件70其它实施例可包括仅位于端部61、62中的一个端部处的单个保持构件70保持构件70可由多种材料制成,这些材料包括但不限于镍钛诺和各种非金属材料,而这些非金属材料包括但不限于硅酮弹性体图6包括具有外轴向表面71和相对的内轴向表面72的保持构件,该外轴向表面背向细长构件60的中心部段66两个表面71、72中的一个表面可构造成使保持构件70的宽度可变,以便于连接件20的附连,如接下来将更详细阐释的图6包括带有斜面75的外表面71和基本上为平坦的、以邻抵壁65 (参见图4)的内表面72保持构件70还包括内径向表面76和外径向表面77保持构件70具有带有中心开口 73和间隙74的大体C形保持构件70还可包括在中心开口 73周围完整延伸的形状(例如,0形)图4示出附连于细长构件60的保持构件70保持构件70借助与减小的部段64邻抵的内径向表面76来安置外径向表面77定位成径向向外超出细长构件60的中心部段66此外,内轴向表面72与壁65邻抵斜面75离开中心部段66而沿轴向朝外斜面75使保持构件70的厚度t可变图4包括在径向向外离开内表面76的位点处开始的斜面因此,厚度t对于第一向内径向部段是恒定的,并沿第二向外径向部段减小图4包括从中心部段66的外表面径向向内定位的第一部段这种定位使保持构件70在连接件20加载到细长构件60上并在保持构件70上移动时朝向中心部段66向内变形在其它实施例中,外表面和内表面71、72之间测量的保持构件70的宽度可以是基本上恒定的 保持构件70可以各种不同的方式附连于细长构件60在一个实施例中,保持构件70是柔性的并能扩大并卡配到细长构件60上保持构件70还可螺纹连接到细长构件60上图7和8示出内径向表面76,该内径向表面包括与细长构件60上的螺纹部63配合的螺纹部79保持构件70可以各种其它方式附连,这些方式包括但不限于粘合剂、机械紧固件和激光焊接在一个特定实施例中,细长构件60的螺纹部63和/或保持构件70上的螺纹部79在离散的位置处进行激光焊接,以附连保持构件70此外,保持构件70可采用多种附连手段(例如,螺纹和粘合剂)来附连,以进一步确保至细长构件60的附连在附连之后,转矩可施加于保持构件70,以确保它们适当地附连于细长构件60如图7和8中所示,一个或多个空腔78可延伸到保持构件70内空腔78可围绕保持构件70间隔开,并可延伸一有限的距离至外表面71内空腔78提供用于将转矩施加于保持构件70以使该构件适当地螺纹连接到细长构件60上的位点空腔78还可用于验证保持构件70适当地附连于细长构件60
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专利名称:用于插入患者体内的预组装结构的制作方法用于插入患者体内的预组装结构本发明涉及一种在植入患者体内之前预组装好的结构,以便于由外科医生操作的插入过程并防止部件中的一个或多个部件脱开。 在外科手术过程中,将各种不同结构植入患者体内。这些结构可以连接一个或多个细长构件、骨锚定件和各种植入装置。这些结构经常包括附连在一起的多个单独部件。经常,这些部件物理上较小,这使它们在外科手术过程中难以操作。物理尺寸还可使部件难以在外科手术过程中附连在一起。此外,外科医生植入这些结构的工作区域经常相对较小。小尺寸可以是由于患者解剖体和/或植入患者体内的结构的类型造成的。工作区域还可受到在外科手术过程中在各种时间位于患者体内的其它外科器材的限制。一些现有的结构包括在外科手术过程中由外科医生附连在一起的单独部件。由于部件的小尺寸和相对较小的工作区域,这对外科医生来说往往较难。
本发明涉及在植入患者体内之前预组装的结构和在植入之前组装该结构的方法。该预组装结构可包括具有相对的第一和第二端部的细长构件。该结构还可包括连接件,该连接件包括本体、第一接纳部、螺纹孔、螺接到该螺纹孔内的紧固件以及接纳结构构件的第二接纳部,第一接纳部延伸穿过本体并接纳细长构件,而第一端部定位在连接件的第一侧上,第二端部定位在连接件的第二侧上,螺纹孔从本体外部延伸到第一接纳部内。第一接纳部可大于细长构件,以使连接件沿细长构件可动。该结构还可包括永久地附连于细长构件的第一和第二端部的每个端部的保持环。保持环可包括中心开口,并具有与细长构件接触的内径向表面和向外延伸超出细长构件的外径向表面。保持环可比第一接纳部大以防止连接件从细长构件脱开。该结构还可包括附连于连接件的紧固件,以防止不利的脱开。紧固件可包括沿第一和第二纵向部段延伸的螺纹部和在定位于这两个部段之间的螺纹部的谷部内的中断部。中断部可防止或抵抗第一部段运动到螺纹孔内。紧固件还可构造有定位在第一接纳部内的中断部和第一部段,以使紧固件的远端部接触抵靠细长构件。本申请还包括在插入患者体内之前组装结构的方法。该方法可包括由多个部件组装连接件,连接件包括接纳部和延伸到接纳部内的紧固件。该方法可包括使第一保持构件附连于细长构件的第一端部并使第二保持构件附连于细长构件的第二端部。第一保持构件可由柔性材料制成并具有大于接纳部的第一取向,且第二保持构件可大于接纳部。该方法还可包括将细长构件的第一端部插入接纳部内并使第一保持构件暂时从第一取向变形到比接纳部小的第二取向。该方法可包括使连接件在第一保持构件上运动并朝向中心部段运动经过该第一保持构件,并使第一保持构件返回到第一取向。该方法可包括拧紧紧固件并使连接件相对于细长构件固定地定位。一旦结构组装好,它可植入患者体内。可根据需要而单独地或以任何组合来使用各个实施例的各个方面。图I是根据一个实施例的结构的示意图。图2是根据一个实施例的预组装结构的立体图。图3是根据一个实施例的细长构件的侧视图。图4是沿图2的线IV-IV所剖取的剖视图。图5是根据一个实施例的细长构件的一部分的剖视图。 图6是根据一个实施例的保持构件的立体图。图7是根据一个实施例的保持构件的侧视图。图8是沿图7的线VIII-VIII所剖取的剖视图。图9是根据一个实施例的连接件的分解立体图。图10是沿图9的线X-X剖取的剖视图,并示出在放置于细长构件上之前组装好的连接件。图11是根据一个实施例的、具有螺纹部和中断部的紧固件的侧视图。图12是根据一个实施例的预组装结构的立体图。图13是附连于根据一个实施例的预组装结构的移除仪器的立体图。

连接件20附连于细长构件60并由保持构件70来保持。连接件20使结构10附连于另一结构元件。连接件20可连接到骨锚定件,该骨锚定件用于将结构10附连于患者体内的骨解剖体。连接件20还可连接到另一细长构件。各种类型的连接件20作为结构10的一部分。图9包括连接件20的分解图,该连接件20包括接纳细长构件60的第一接纳部26和接纳附加元件的第二接纳部50。连接件20还包括具有第一接纳部26的本体21、延伸到接纳部26内的紧固件40、成对的垫圈22、23以及包括第二接纳部50的接纳件24。本体21包括接纳细长构件60的第一接纳部26和延伸到第一接纳部26内的第一和第二开口 27、28。第一开口 27从第一方向延伸到第一接纳部26内。第一开口 27形成于从本体21向外离开第一接纳部26延伸的颈部29内。第二开口 28从相对的方向延伸到第一接纳部26内并被螺接成接纳紧固件40。紧固件40装配于本体21内的第二开口 28内,并延伸到第一接纳部26内,以接触抵靠细长构件60。紧固件40包括远端部41和近端部42,并螺接成与开口 28内的对应螺纹部配合。远端部41可包括一个或多个突起部44,这些突起部具有接触抵靠细长构件60的尖锐的尖端。近端部42可包括多边形的截面形状,以与用于使紧固件40相对于本体21转动的配合工具配合。空腔45可延伸到近端部42内。紧固件40相对于本体21可动,以调节第一接纳部26的尺寸。第一接纳部26比细长构件60大,以使连接件20沿细长构件60的纵向长度运动。一旦定位,紧固件40拧紧到接触抵靠连接件20并固定其纵向位置。紧固件40如图11中所示包括螺纹部43。螺纹部43在远端部41处或远端部附近的第一位点与紧靠近端部42的第二位点之间延伸。螺纹部43包括顶部46和根部47。中断部48沿螺纹部43定位在第一位点与第二位点之间。中断部48是螺纹部43内的突变部,该突变部防止与带螺纹的开口 28配合并保持紧固件40与本体21的附连。紧固件40的远侧部段以及中断部28向外超出开口 28定位。在一个实施例中,这使中断部48及远侧部段定位在第一接纳部26内。在紧固件40拧紧到开口 28内之后,中断部48可在螺纹部43内形成。紧固件40拧紧到开口 28内一定量,以使远侧部段超出开口 28向外延伸并延伸到第一接纳部26内。然后,通过使螺纹部43变形来在期望的位置处形成中断部48。在一个实施例中,螺纹部43在第一接纳部26内露出,并且激光被引入第一接纳部26。激光使螺纹部46的顶部46熔融并使其变形到相邻的根部47内。这种变形形成实心中断部48,而不产生会折断到患者体内的毛刺。中断部48可延伸超过螺纹部43的单圈或多圈。还可通过用变形工具来使螺纹部46收缩来形成中断部48。力通过工具施加于螺纹部46,由此产生中断部48。还可用施加于螺纹部46的、诸如硅粘结剂的粘结剂来形成中断部48。通过粘合剂形成的中断部48还可包括物理形成的螺纹部46或者可以不包括这样的螺纹部。连接件20还包括分别附连于本体21并构造成调节接纳件24的角度的垫圈22、23。垫圈22、23分别包括与本体21内的开口 27对准的开口 30、32。第一垫圈22内的开口30可包括与颈部29的截面形状匹配的形状。这些对应的形状允许第一垫圈22落座于颈部29内,并防止相对转动。如下面将阐释的,第二垫圈23的开口 32可对应于接纳件24的截面形状。花键31、33定位在相对两面上,并且当连接件20组装在一起时以期望的角位置匹、配在一起。第二垫圈32还可包括向外朝向接纳件24的燕尾形部段36。燕尾形部段36符合接纳于第二接纳部50内的结构构件的外部形状。接纳件24包括第二接纳部50,以接纳诸如另一细长构件或骨锚定件的附加结构元件。接纳件24包括形成接纳部50的主要部段34和延伸部35。接纳部50可包括细长形状,该细长形状具有与开口 27、30、32对准的主轴线和垂直的副轴线。延伸部35可带有螺纹并从主要部段34向外延伸并接纳于带螺纹的螺母26内。主要部段34的截面形状可对应于用于主要部段34的开口 32的截面形状,以在带螺纹的延伸部35与螺母26匹配时落座于开口 32内。在美国专利第7,261,715号中公开了连接件的一个示例,该文献整体以参见的方式纳入本文。其它连接件包括可由田纳西州孟斐斯的麦德托尼克公司、脊柱和生物制剂购得的脊柱系统TSRH 3D和TSRH 3Dx脊柱。使用时,结构10在插入患者体内之前进行预组装。组装可以在别处(例如,在制造 商处)或者在外科手术时并在插入之前完成。在手术时组装的益处是能够使根据患者的具体需求来具体定制该结构。这还可减少部件的存货,因为可以不必储存许多完全组装好的结构。结构10的一些实施例可包括沿螺纹部43具有中断部48的紧固件40。在具有中断部48的实施例中,中断部48通常在别处,诸如在制造商处完成。组装过程可包括使连接件20与期望的部件组装在一起。一旦组装好,连接件20可附连于细长构件60。这可以包括细长构件60的端部61、62插入第一接纳部26,且连接件20沿细长构件60运动到中心部段66。一旦定位好,保持构件70可附连于一个或两个端部61、62。保持构件70比第一接纳部26大并防止连接件20从细长构件60脱开。图12示出准备好插入患者体内的预组装结构10。在一个实施例中,预组装结构10构造成连接到椎骨构件。细长构件60是具有沿期望椎骨水平延伸的长度的椎骨杆。在插入结构10之前,至少两个骨锚定件附连于椎骨构件。此外,锚柱附连于每个骨锚定件并离开椎骨构件向外延伸。预组装结构10包括如图12中所示分别具有第二接纳部50的成对的连接件20。连接件20沿椎骨杆60定位,而第二接纳部50与锚柱对准并接纳锚柱。然后,结构10沿锚柱运动到骨锚定件。保持构件70保持附连于椎骨杆60的连接件20。在一个实施例中,连接件20松弛地定位在椎骨杆60上,并一般由外科医生使其与锚柱对准。一旦对准,紧固件40被拧紧以固定该位置。在另一实施例中,保持构件70在连接件20之前附连于细长构件60。连接件20的第一接纳部26与细长构件60的端部61对准。在附连之前,附连于端部61的保持构件70比第一接纳部26大。具有保持构件70的第一端部61与第一接纳部26对准,且连接件20在保持构件70上运动。这种运动致使保持构件70变形为较小尺寸,以装入第一接纳部26内。连接件20沿细长构件60进一步运动并最终运动超出保持构件70。保持构件70然后回到其大于第一接纳部26的初始形状,以防止连接件20脱开。然后,连接件20沿细长构件60运动并定位在细长构件60的中心部段66处。保持构件70的形状可便于变形,以允许连接件20在保持构件70上运动。在一个实施例中,斜面75致使保持构件70的向外延伸超出中心部段66的径向部段抵靠中心部段66向内弯曲。这种弯曲减小尺寸并允许连接件20运动经过保持构件70。在连接件20运动到细长构件60上时,斜面75还形成在第一接纳部26内使保持构件70对准的漏斗状。同样,内表面72成形为防止保持构件70的移除。内表面72可以是大体平坦的并可垂直于纵向轴线A。这形成防止或大幅减小在连接件20从中心部段66朝向端部61运动时保持构件70变形的可能性的屏障。如图1、2和4中所示,连接件20可与保持构件70相邻定位,而没有中间元件。因此,单单保持构件70起到保持连接件20附连于细长构件60上的功能。图13包括用于从细长构件60移除连接件20的移除器件100。移除器件包括在近端部具有手柄103的轴和在远端部具有空腔102的接纳件101。空腔102略大于中心部段66。接纳件101的尺寸也小于第一接纳部26。使用时,接纳件101与保持构件70 (未在图13中示出)接触并使保持构件70变形,类似于上述连接件20的插入。变形的保持构件70留在空腔102内。接纳件101可进一步运动到细长构件60上,并在扩大的中心部段66的一部分上延伸。仪器100如图13中所示地定位,并且连接件20可沿中心部段66运动。由于接纳件101小于第一接纳部26,连接件20在接纳件101上运动并运动到接纳件101上。然后,接纳件101连同连接件20从细长构件60移除。一旦移除,连接件20能滑离接纳件101的远端部。 结构10可植入活体患者,以治疗各种脊椎疾病。结构10还可植入非活体情况中,例如尸体、模型等等。非活体情况可用于测试、训练以及示范目的中的一种或多种。诸如“之下”、“下方”、“下部”、“之上”、“上部”之类的空间关系术语用于易于描述,来解释一个构件相对于第二构件的定位。这些术语用来包括除了附图中示出的不同取向以外的该装置的不同取向。此外,诸如“第一”、“第二”之类的术语也用于描述各种构件、区域、部段等并且也并不意指进行限制。类似的术语在全文的描述中指代类似的构件。如本文所使用的,术语“具有”、“容纳”、“包含”、“包括”之类是开放性术语,而开放性术语指代存在所陈述构件或特征,但并不排除附加的构件或特征。冠词“一”、“一个”和“该”意指包括复数以及单数,除非文中清楚地另有说明。能以除了本文所阐述以外的其它特定方式来执行本发明,而不会偏离本发明的范围和基本特征。因此,本发明的实施例被认为在所有方面仅是示例性的而非限制性的,并且符合所附权利要求的意思和等同范围的所有变化意指包含在本文中。


预组装外科结构,以作为单元插入患者体内。预组装结构可包括具有相对的第一和第二端部的细长构件。该结构还可包括连接件,该连接件带有本体、第一接纳部、螺纹孔、螺接到该螺纹孔内的紧固件以及接纳患者体内的结构构件的第二接纳部,第一接纳部穿过本体并接纳细长构件,螺纹孔从本体外部延伸到第一接纳部内。第一接纳部可以比细长构件大,以使连接件沿细长构件可动。该结构还可包括永久地附连于细长构件的第一和第二端部中的每个端部的保持构件。保持构件可包括中心开口,并具有与细长构件接触的内径向表面和向外延伸超出细长构件的外径向表面。保持构件可比第一接纳部大,以防止连接件从细长构件脱开。



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