CN107106212B - 骨螺钉 - Google Patents

Abstract

一种骨螺钉，例如椎弓根螺钉，包括锚部分和套部分，锚部分包括有角度或者弯曲部分和外螺纹部分。套部分具有用于接合骨的外螺纹和用于接合锚部分的外螺纹部分的螺纹内孔。

Description

骨螺钉

相关申请的交叉引用

本申请要求根据巴黎公约的2015年12月16日递交的62/092,740号美国申请的优先权，所述美国申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本描述涉及骨锚固装置。特别地，本描述涉及骨螺钉，例如用于脊柱固定的椎弓根螺钉。

背景技术

各种装置和假体已经被提出以矫正和/或稳固脊柱损伤或畸形。这些装置包括人造椎间盘、核等。这些装置用来替代脊柱的存在损伤或者病态的部分。然而，在一些情况下，期望或者必要的是将脊柱椎骨融合以便防止或者减少任何运动。这些固定装置通常利用椎弓根螺钉，椎弓根螺钉植入椎骨椎弓根并作为用于其它假体装置的锚。图1和图2图示了椎骨节100，其中椎弓根102a和102b从椎骨体101延伸。图2图示了在现有技术中已知的椎弓根螺钉200的放置。这些椎弓根螺钉200具有旋入椎弓根的螺纹部分208和分别连接至其它固定装置(例如杆206)的头部204和206。

椎弓根螺钉固定系统已经被用在提供脊柱稳固和脊柱融合给具有各种状况的病患，例如退行性脊椎滑脱、狭性脊椎滑脱、减压后融合、脊柱骨折以及外科手术修复的脊柱假关节。刚性椎弓根螺钉/杆固定装置的出现已经导致关节固定术(即，关节的外科手术融合)的比例剧烈的增长，特别地对于退行性椎间盘疾病和脊椎滑脱的治疗。除了关节固定术的高比例之外，刚性内固定已经使外科手术能够维持、改进，或者充分降低脊椎滑脱彻底，且这些装置已经允许针对降压的非常进取型的策略。

如图2所示，在现有技术中已知的典型的椎弓根螺钉固定系统是多部件装置，其包括使用椎弓根螺钉(例如椎弓根螺钉200)纵向地互连至并锚固至邻近的椎骨的实心杆206。螺钉和其它部件通常由不锈钢、钛或其它可接受可植入材料(典型地金属合金)制成。外科医生从这些部件之中选择以构建适合于病患的解剖学和生理学要求的系统。椎弓根螺钉与用于长骨的螺钉类似。

植入期间，椎弓根螺钉插入钻出的或者其它方式形成的通过每个椎骨椎弓根102a和102b的松质骨的中心轴线的通路。纵向连接杆206通常横跨并支撑两个或更多个椎骨，且如上所述，连接至螺钉200。每个椎骨典型地在两个椎弓根中均接收一个椎弓根螺钉。连接杆206成对地提供，其中每个杆在脊柱的一侧上延伸。

螺钉通过几个机构保持它们在骨内的紧握。拉出阻力的主要来源中的一个通过螺钉螺纹的使用获得。由于增大了与周围骨材料的接触面积，螺纹的使用允许更好地固定。在当前技术中可以理解的是，螺钉通过以下方式放置：螺钉朝椎骨的正中面定向通过允许螺钉与更多量的骨材料相互作用而提高拉出阻力。

不充足的抗骨螺钉拉出的阻力是对于当前的骨螺钉是公认的问题。在差的骨质情况中(例如有骨质疏松症的病患)面临着这个问题。螺钉到骨中的固定与骨与螺钉之间的接触面积量，以及接触的质量直接相关。因此，骨与螺钉表面的直接接触越多，紧握和固定越好。大直径的长螺钉与较小直径的短螺钉相比会提供更好的固定，因为较大螺钉的表面接触面积更大。同样，骨的密度决定了螺钉与骨之间实际真正的接触表面，因为与具有较低密度的骨相比，具有高密度的骨将具有与可获得的螺钉表面直接接触的更多的骨材料。由此，对于有骨质疏松症的病患，其骨矿物质密度低，与有正常骨矿物质密度的病患相比，螺钉和骨之间存在更少的表面接触。

作用在螺钉上的持续不断的来回切换的力导致螺钉松动也是螺钉拉出的原因。这些力可以在脊柱的定期的屈曲和伸展动作期间发生(Chao,C.K.et al.IncreasingBending Strength and Pullout Strength in Conical Pedicle Screws:BiomechanicalTests and Finite Element Analyses.J.Spinal Disorders&Techniques.2008.21(2):130-138,2008)。

在专利号为4,887,596和5,207,678的美国专利中提供了已知的椎弓根螺钉的例子。一些更近期的螺钉和螺钉系统已经提出以处理具体的问题。例如，公开号为US2007/0299450号美国专利公开中提供了套管状椎弓根螺钉。在此参考中，椎弓根螺钉设有在螺钉的远侧端具有开口的中心套管或渠道。一旦植入，骨结合剂被注射进套管中并进入螺钉和骨之间的连接处。

专利号为7,037,309的美国专利提供了另一个具有自动攻丝远侧尖端的套管状椎弓根螺钉。这种类型的螺钉在螺钉插入之前避免了钻孔的需求。

公开号为US2005/0182409和US2008/0015586的美国专利公开教导了用于脊柱的动态稳固的装置，并指向了在椎弓根螺钉上的剪切应力的问题。在这些参考中，装置包括设有连接至可移动元件的头部的椎弓根螺钉。在定期的动作的过程中，这些元件适于吸收压缩或者膨胀力并从而减少传递至螺钉的应力量。与公知的杆相比，可移动元件经常是复杂的装置。

抗拉出的骨螺钉是需要的。

发明内容

在一个方面，本描述提供骨螺钉，特别地一种椎弓根螺钉，其包括锚部分和适于接合锚部分的螺纹套部分。锚部分包括有角度的钉部分和螺纹部分，所述有角度的钉部分和所述螺纹部分关于彼此成角度。螺纹套包括外螺纹和螺纹内孔。螺纹套适于旋到锚部分的螺纹部分上。螺纹套具有在其近侧端处的套头，套头适于与螺钉头接合。螺钉头适于与固定装置(例如杆)接合。

在椎弓根螺钉插入之前，可以创造通过椎弓根并进入椎骨的椎骨体中的通道以便于椎弓根螺钉的放置。然后，可以将椎弓根螺钉插入从而有角度部分被装紧到位，接下来将螺纹套螺接到锚部分的螺纹部分上，并将螺钉头接合到套头上以方便固定装置的附接。

在一个实施例中，套头和螺钉头以形成球窝接头的方式接合。球窝接头允许螺钉头接合到套头的同时旋转。在另一个实施例中，有角度的钉部分设有凸起，其用作钉部分在椎骨中以抗拉出的进一步的锚。在进一步地实施例中，锚部分的有角度部分可以设有表面药物以允许钉部分与周围的骨材料接触的表面积量的增加。表面改性也可心进一步地用作钉部分在椎骨中的锚。这些表面改性可以包括立柱和凸脊。在进一步地实施例中，有角度部分具有促进骨的向内生长进入其中的窗孔。这种骨的向内生长进一步将钉部分锁定在椎骨中。

附图说明

在下面参考附图的详述中，对特征的描述将变得更加明显，其中：

图1是脊柱椎骨的平面图；

图2是包含现有技术中的椎弓根螺钉的脊柱段的矢状截面正面图；

图3是带有两个现有技术椎弓根螺钉的椎骨的水平截面图；

图4A是根据如本文描述的一个实施例的椎弓根螺钉的分解侧视图；

图4B是图4A的椎弓根螺钉在装配状态的侧视图；

图5A至图5C是图4B的椎弓根螺钉不同布置下的侧视图；

图6A是根据一个实施例的椎弓根螺钉的远侧部分的侧视图；

图6B是图6A的椎弓根螺钉的立体图；

图6C是沿图6A的线B-B截取的截面图，示出了椎弓根螺钉的替代实施例；

图7A是根据另一个实施例的椎弓根螺钉的远侧部分的侧视图；

图7B是图7A的椎弓根螺钉的立体图；

图7C是图7A的椎弓根螺钉设计的替代实施例沿线C-C的截面图；

图8A是根据一个实施例的替代椎弓根螺钉的远侧部分的侧视图；

图8B是图8A的椎弓根螺钉的立体图；

图8C是图8A的椎弓根螺钉的替代实施例沿线D-D的截面图；

图9A是根据一个实施例的替代椎弓根螺钉的远侧部分的侧视图；

图9B是图9A的椎弓根螺钉的立体图；

图9C是图9A的椎弓根螺钉的替代实施例沿线E-E的截面图；

图10是椎弓根螺钉的近侧部分的纵向侧截面图；

图11是根据另一个实施例的椎弓根的近侧部分的纵向截面图；

图12是椎弓根螺钉的近侧部分的立体图；

图13是与图12不同构造的椎弓根螺钉的近侧部分的立体图；

图14是包括现有技术椎弓根螺钉和图4B的椎弓根螺钉的椎骨的水平截面图；

图15是包含现有技术椎弓根和本描述的装配实施例的脊柱段的水平截面图；

图16A是在本描述中呈现的椎弓根螺钉的放置中使用的椎弓根工具的侧视图；

图16B是图17A的椎弓根工具的立体图；以及

图17A至图17C是图17A的椎弓根工具在不同布置中的侧视图；

图18是描述的骨螺钉的另一个实施例的示意侧视图；

图19是根据另一个实施例的骨螺钉的平面图；

图20是图19的骨螺钉的侧截面图；

图21A至图21H是骨螺钉和骨螺钉系统的一个实施例的示意侧视图；

具体实施方式

参考其各实施例而以下描述。本描述将主要涉及椎弓根螺钉和脊柱稳定。然而，本领域技术人员可以理解的是本文描述的螺钉可以利用在和/或利用于任何骨锚固或者固定的应用。由此，本文对椎弓根螺钉和脊柱固定或融合的参考将理解为本描述的特定方面的说明，且不意在以任何方式对本描述进行限制。例如，本文描述的骨螺钉可以用在涉及大骨(例如股骨、胫骨、腓骨、尺骨等)的应用，以及用于将颈椎板和笼附接至颈椎骨。由此，本文对“椎弓根螺钉”的所有参考将理解为意味着根据本描述的一个方面的骨螺钉，其中该螺钉用于固定入椎弓根。应当理解的是，下面将参考附图以及其中示出的元件进行描述，并且这些元件将以一个或多个参考标记而识别。除非另外指出，任一个元件的特性或者特征将被理解为应用于所有等同元件，指出为这样的，不管用于识别其的参考标记有任何不同。

在本描述中，使用了术语“远侧的”和“近侧的”。这些术语仅是为了方便而使用，且不意在以任何方式对本描述进行限制。术语“远侧的”将用于涉及本描述的螺钉的插入骨中的那端。术语“近侧的”用于指螺钉的相反端，其从螺钉植入的骨向外延伸。由此，尽管这些描述性的术语用于参考螺钉在骨中的放置来描述本螺钉，应当理解的是，当使用时或者当与骨结合时，本描述不仅仅限于螺钉。

术语“后部的”和“前部的”将在本文中用在哺乳动物(例如人类)的脊柱的定向方面。应该理解的是，这些术语纯粹地用于便于描述本骨螺钉，且不以任何方式限制螺钉。

如在现有技术可以知道的，脊柱包括多个椎骨。图1示出典型脊柱椎骨100的平面图。椎骨100包括椎骨体101，该椎骨体101主要包括松质骨103的核心，椎骨体101的外部是密实的密质骨104，其较松质骨102硬。椎骨100的后部通过椎弓根102a和102b连接至椎骨体100。椎弓根由在外侧的坚固的密质骨和在内侧的较软的松质骨形成。

图2是脊柱段的矢状截面图，示出了邻近的腰椎骨，已知设计的椎弓根螺钉200植入该腰椎骨中。螺钉分别具有头部202和204。如示出的，每个椎弓根螺钉200插入通过相应的椎弓根102a的102b并进入椎骨体101的松质骨103中。两个椎弓根螺钉插入各自的椎骨体。螺钉200的头部202和204连接至杆206以便稳固相邻的两个椎骨。因为螺钉和杆创造了结实的“支具”以将椎骨固定就位，所以使得稳固成为可能。它们的组合抑制了在椎骨之间发生运动，且由此增加了稳定性。

如在图3中所见，两个现有技术椎弓根螺钉200a和200b接合进椎骨体101。如示出的，每个椎弓根螺钉穿过各自的椎弓根102a和102b。现有技术椎弓根螺钉200a和200b的主体主要分别由螺纹部分300a和300b组成。螺钉还具有近侧部分301a和301b，近侧部分可以是球形，例如与头部202和204相连，反过来利于连接至杆206，如图2所示。

如可以看出的，螺钉200a和200b插入通过椎弓根102a和102b并进入椎骨体101。其利用了椎骨的解剖结构且增加了骨和椎弓根螺钉之间的接触面积以便抵抗螺钉拉出。

在图4A和4B中，示出了根据本描述的一个方面的椎弓根螺钉400的部件。椎弓根螺钉400包括锚部分401和螺纹套404。锚部分401包括远侧有角度或者钉部分403以及近侧螺纹部分402。近侧螺纹部分402由具有外螺纹的轴组成。在图4示出的一个实施例中，有角度或者钉部分403在图示的实施例中包括方形截面，但是如在下面讨论的，其它截面是可行的。有角度的或者钉部分403也可以包括尖端，例如在远侧端415处的锐利尖端413。优选地，尖端413设置成帮助钉部分403插入椎骨100。应当理解的是，在一些实施例中，尖端41可以被省略或者替换为提供相同功能的另一个特征。从本描述中，还应当理解的是，钉部分作为用于骨螺钉的锚。

有角度或者钉部分403的纵向轴线和螺纹部分402的纵向轴线关于彼此成角度。如下面进一步讨论地，可以在有角度或者钉部分403和螺纹部分402之间设置各种度数的角。

在一个实施例中，有角度或者钉部分403可以在远侧端415处设有凸起412。如下面进一步讨论地，在植入骨(例如用于椎弓根螺钉400的椎骨100)中时，特别是螺钉植入后一旦骨已经发生再生长时，凸起412用来增加锚固力。

钉部分401的螺纹部分402可以包括凹部414以接收用于稳固锚部分401的安装工具。安装工具在插入期间也可以用于导向螺纹套404。图6B示出了凹部414的一个例子，其中显示凹部414为六边形。如将被理解地，凹部414的形状可以适于容纳安装工具的形状。由此，如将被理解地，凹部414能够以任何其它形状设置。参考图21A至图21H，下面对稳固锚部分的另一个方法进行描述。

螺纹套404具有近侧端417和远侧端418。螺纹套在其外表面上具有外部螺纹406，以及可以在螺纹套404的远侧端418和近侧端417之间延伸的内孔405。内孔405的壁由本文称为内螺纹407的螺纹穿过。外螺纹406在螺纹套404的远侧端418和近侧端417之间延伸。螺纹套404也可以具有接合到套头408的螺钉头410。在图示的实施例中，显示套头408的形状为大体地球形，其是特别地有利的，因为，如同样在图中示出的，套头408和螺钉头410形成球窝接头，如图10所示。以这种方式，根据此实施例，在螺钉头410连接至套头408的同时允许螺钉头410沿各种方向移动。可以理解的是，套头408可以设有任何各类的形状。

在其它方面，螺钉头410可以与套404一体地形成以便成为套头408的成形部。在其它方面，螺钉头可以是在螺钉插入骨之前或在螺钉插入骨期间或者更晚时连接至套头408的单独的部件。例如，螺钉头410可以螺接到套头408上。例如，在一个方面，如图18所示，螺钉头410a可以包括插入套404的柱部分420。在一个方面，这样的柱420可以设有适于与套404的内螺纹配合的外螺纹。头410a能够以任何方式固定至柱上。

套头408可以包括孔409以允许能够用于将螺钉400放置进椎骨100的工具通过。通道1000包括在孔409和螺纹内孔405之间延伸的敞开通路，如图10所示。通道1000允许工具穿过孔409并进入螺纹内孔405。通道1000的半径可以根据用于将锚部分401和螺纹套404放置进椎骨100的工具而变化。内螺纹407适于接合螺纹部分402的螺纹。内孔405的半径足够大，当内螺纹407螺接到螺纹部分402上时以便容纳锚部分401的螺纹部分402插入孔40中。在优选的实施例中，孔405适于接收锚部分401的螺纹部分402的整个长度。

螺钉头410包括凹部411或者使头410能够接合如现有技术中已知的固定装置的其它这种特征。例如，固定装置可以包括如上所述的杆206。本描述不限于可以使用的固定装置的类型。类似地，本描述不限于螺钉头410的任何特定形式或者功能。

根据本描述的一个方面，现在将对用于将椎弓根螺钉400插入椎骨100的方法进行讨论。一般地，将螺钉400插入或者植入椎骨包括两步过程。首先，将锚部分401插入通过椎弓根(例如椎弓根102a或者102b)并进入椎骨体101。第二，通过将套404螺接到锚部分401的螺纹部分402上将螺纹套404植入。如可以理解的，当将螺纹套404植入时，设置其上的外螺纹接合椎弓根的骨。由此，一旦将螺钉400植入，将允许骨围绕螺钉以正常的康复过程进行再形成。如可以理解的，这种骨再生长步骤会增强螺钉在椎骨内的保持。

在优选的实施例中，在将锚部分401插入之前，用于锚部分401的通路可以首先通过椎弓根和椎骨体而创造以帮助利于至少锚部分401的插入。在一个实施例中，这样的通路通过使用工具移除骨材料而创造，工具例如图16所示椎弓根探针1600。在此示例中，使用椎弓根探针1600的远侧端1601创造通路，椎弓根探针1600的远侧端1601沿使锚部分401能够插入的路径贯穿并移除或挖出在椎骨100中的骨材料。如可以理解的，通过创造用于将锚部分401插入椎骨100的通道，创造如上所述的通路有利于螺钉400的插入。

通过在锚部分401的近侧端416施加力以驱动其进入椎骨100，而将锚部分401插入椎骨100中。例如，此力可以通过使用如在现有技术中已知的合适的手术工具锤击近侧端416而产生。在一个实施例中，通过由椎弓根探针1600创造的通道将锚部分401插入椎骨100中。锚部分401插入通过椎弓根102a或102b并进入椎骨体101中。锚部分401的远侧端415处的锐利尖端413有利于锚部分401通过通路的插入。锐利尖端413的形状降低了由锚部分401面对的阻力。当在椎骨100内的骨修复且新骨材料生长时，例如，骨材料绕锚部分401的有角度或者钉部分403生长。由此，当被骨材料环绕时，凸起412与有角度或者钉部分403的其余部分一起作用以进一步将螺钉400锚固在骨材料内。如可以理解的，这种锚固导致增加了作用于锚部分401的拉出力的阻力。类似地，骨再生长也绕螺钉300的暴露给椎骨的骨的各种螺纹表面发生，从而也增加了螺钉的拉出阻力。也可以对螺钉的部分和钉部分等上使用各种化学或者其它处理以进一步增强螺钉在骨内的锚固。如可以理解的，锚部分401，且尤其是有角度或者钉部分403，可以被称为主题骨螺钉的锚。

当将锚部分401插入椎骨100中时，如果不是全部有角度或者钉部分403进入椎骨体101中，期望其能尽量多地插入。螺纹部分402封装在椎弓根内，例如椎弓根102a或102b。在优选的实施例中，整个螺纹部分402被插入椎弓根中，然而部分可能从椎弓根中延伸出来。

如上面指出的，一旦锚部分401已经被插入椎弓根和椎骨体中，然后螺纹套404可以被插入或者植入。将螺纹套404插入椎弓根中并螺接到锚部分401的螺纹部分402上。如上所述，在套404的植入中，可以使用安装工具以稳固锚部分401。孔409允许这种安装工具通过进入螺纹套404的近侧端417，通过通道1000并进入内孔405。然后，当螺纹套404螺接到锚部分401的螺纹部分402上时，安装工具可以接合锚部分401的凹部414并保持锚部分401稳定。同样地，当螺纹套404螺接到锚部分401的螺纹部分402上时，安装工具可以用来导向螺纹套404。在一个实施例中，如图11所示，狭槽1100可以在接近外螺纹406和套头408的连接处的位置上设置在套404上。狭槽1100可以适于与另一个安装工具接合以帮助将套404螺接到螺纹部分402上。由此，可以通过使用与狭槽1100接合的工具将螺纹套404螺接到锚部分401上，或者可选择地，可以由外科医生将套404手动地植入。

如上面讨论的，当将螺纹套404旋到锚部分401上时，套404的外螺纹406接合椎弓根的骨材料，如图16所示的椎弓根102b。骨材料提供螺钉400在椎弓根内的紧握并增加螺钉400和椎骨100之间的接触面积量。螺纹和骨材料之间这种接合进一步增加了对拉出力的阻力。

在螺纹套404已经被螺接到螺纹部分402上后，螺钉头410可以与套头408接合。一旦放置，鉴于如前面讨论的球窝布置，螺钉头410可以关于套头408转动。以此方式，可以按需要定位螺钉头410，例如，以便允许连接至脊柱固定装置(例如杆206)。如本领域技术人员已知的，杆206沿横跨两个或更多个椎骨的脊柱的一部分延伸并被连接至其上以便稳定该脊柱区域。

如可以理解的，本文描述的椎弓根螺钉400，正如已知的椎弓根螺钉，包括接合骨材料的螺纹部分，但是也包括了通过有角度或钉部分实现的进一步的增强，其导致了增加的拉出阻力。如上面讨论的，由本文描述的螺钉400提供的拉出阻力可以通过提供凸起412进一步增强。

如可以理解的，本描述不限于锚部分401的任何特定有角度的构造。例如在图5A至图5C中示出了各种可选择的布置，其中示出了有角度或者钉部分403和螺纹部分402之间呈15°、30°和45°的角度。本描述不限于锚部分401的任何具体的角度。

本描述的螺钉400可以变化以进一步增强拉出阻力。例如，如从图6A和图6B中可以看出的，锚部分401的有角度或者钉部分403b可以设有一行或更多行的凸脊或刺突等600，一行或更多行的凸脊或刺突等600沿有角度或者钉部分403b的本体定位。如可以理解的，凸脊或刺突可用来进一步增强锚部分401在骨内的锚固，特别是一旦骨再生长已经发生时。在如图6A、图6B和图6C所示的实施例中，凸脊或刺突大体地是角锥状。然而，这些特征的各种其它形状也可以使用。

图6C示出了沿图6A的线B-B的有角的或者钉部分403b的示例截面。六边形截面601a，五边形截面601b，方形或矩形截面601c或者三角形截面601d是锚部分401的不同实施例。本描述不限于有角度或者钉部分403的任何特定截面形状。

图7A和图7B图示了在图6A、图6B中所示的刺突的替代。在这种情况下，锚部分401具有设有一行或更多行的鳞片700的有角度或者钉部分403c。如可以看出的，鳞片径向地向外且沿近侧方向(即远离钉部分的远侧端)突出。

图7C示出了沿线C-C的有角的或者钉部分403c的截面。六边形截面701a，五边形截面701b，方形或矩形截面701c或者三角形截面701d是有角度或者钉部分403c的截面的所有可能的不同实施例。

图8A和图8B示出了用于增强本描述的螺钉的拉出阻力的再一个实施例。在此实施例中，钉部分的有角度或者钉部分403d设有一行或更多行脊或刺突800，例如上面讨论的那些。图8A和图8B的有角度或者钉部分403d还设有一个或多个窗孔801。窗孔包括进入有角度或者钉部分403d的内腔的开口，骨允许生长至开口中。如可以理解的，骨向内生长进窗孔中进一步增强锚部分401在椎骨100内的握力。

图8C示出沿线D-D的有角度或者钉部分403d的截面的各种实施例，有六边形802a，五边形802b，方形802c和三角形802d可能的截面。有角度或者钉部分403d的形状不限于这些形状。窗孔801的路线也可以随着促进骨向内生长的目的而不同。801a示出六边形截面的窗孔，801b是五边形截面，801c是方形截面，801d是三角形截面。窗孔801之间的连接在厚度、数量和方向上也是可变的，且可以变化以进一步地利于骨的向内生长并允许更大的拉出阻力。

本文描述的螺钉的另一个实施例在图9A和图9B中示出，其中锚部分401设有弯曲以形成“钩”状布置的有角度或者钉部分403e。可以理解的是，当期望或者需要时，图9A和图9B的有角度或者钉部分403e的表面可以根据以上所述来修改以包括刺突、鳞片和/或窗孔。

如图9C中可以看到，有角度或者钉部分403e沿有角度或者钉部分403d的线E-E可以有变化的截面。六边形截面901a，五边形截面901b，方形或矩形截面901c或者三角形截面901d是有角度或者钉部分403e的截面形状的所有可能的不同实施例。

图14和图15示出根据一个实施例的椎弓根螺钉400，其被植入椎骨100中。这些图图示了相较于已知的椎弓根螺钉(例如，椎弓根螺钉200)，本描述的螺钉如何捕捉骨材料方面的不同。

螺纹套管404的外螺纹406也允许与椎弓根1b的骨材料紧握。凸起412的存在作用为进入椎骨100的骨材料的锚且也增加了拉出阻力。即，如在现有技术中已知的椎弓根螺钉200示出为直线穿过椎弓根102a并进入椎骨体101中，然而根据本描述的实施例的螺钉400示出为它的有角度或者钉部分403以及螺纹部分402与椎骨体101和椎弓根102b接合。如可以看出的，螺钉400较已知的螺钉200接触和抓握更多的骨材料。

如前面讨论的工具，例如在图16A和图16B中示出的椎弓根探针1600可以用于创造至少螺钉400的锚部分401插入或者植入其中的通路。将探针1600插入并推入椎骨以便将骨材料从椎弓根和椎骨体101中切出来。探针1600包括有角度的远侧部分1601，中间部分1602，以及近侧部分1603。如图所示，优选地，远侧部分1601相对于工具的其它部分成角度。如可以理解的，这种角度允许前面提到的通路以容纳锚部分401的有角度部分的方式而形成。

如从图17A至图17C可以看出的，椎弓根探针1600可以设置成远侧部分1601和中间部分1602之间有任何度数的角。如可以理解的，期望的椎弓根探针可以基于设置在螺钉400的有角度部分401上的角来选择。

图19和图20示出了本主题骨螺钉的另一个实施例，其中与上面讨论的那些相似的元件以相似的参考标记识别，但为了清晰性增加有字母“b”。如示出的，骨螺钉400b具有套404b以及锚(或钉子)部分401b。如上所述，锚部分401b适于插入骨中形成的腔中。锚部分401b包括有角度或钉部分403b。在此实施例中，有角度或钉部分403b包括大体平滑的第一表面430以及包括凹槽或锯齿的相对的第二表面。如可以理解的，凹槽或者锯齿用来协助将锚部分401b锚固至骨中。具体地，当骨向内生长发生时，新骨材料会生长进入锯齿部分从而将锚部分锚固。在图19和图20所示的实施例中，可选地，有角度或钉部分403b在其外表面的一部分上提供有平滑整修。这样的布置在螺钉(尤其是锚部分401b)需要被提取时是有益的。在这种情况下，只有锯齿部分需要从周围的骨中提取出来，从而方便了锚部分401b的移除。可以理解的是，可选地，锯齿可以遍及有角度或钉部分403b的整个表面设置，或者这样的部分可以不具有锯齿。在后一种情况下，有角度或者钉部分403b可以根据需要提供有其他骨粘附整修或者处理。

在图19和图20中所示的套管404b与以上所述的相似。具体地，如图20所示，套管404b包括适于接收锚部分401b的至少近侧端的内孔。如上，锚部分401b的邻近其近侧端的部分被接收在套404b的内孔内。如上面讨论的，套404b的内孔和锚部分401b接收在内孔内的部分的外表面设有配合的螺纹，从而套404b可以被旋到锚部分上。套404b的远侧部分的外表面设有螺纹406b,其合适于被旋入出问题的骨中。

图21A到图21H示出了骨螺钉的另一个实施例图，其也图示了骨螺钉系统的另一个实施例。在这些图中，与上面讨论的那些相似的元件以类似的参考标记识别，但为了清晰性增加有字母“c”。进一步地，图21A至图21H所示的锚部分401c与上面讨论的锚部分401b相似。现在对图21A至图21H的实施例在其在骨中的植入方法的方面进行描述。图21A图示了用于协助骨螺钉的植入的插入件500。插入件500包括具有近侧端502和远侧端504的细长的探针状结构。插入件的邻近远侧端504的至少一部分设有以506示出的具有螺纹的外表面。在此实施例的方法中，外套404c与插入件500结合。如图21B所示，插入件500插入通过头部410c并通过套404c的孔。具体地，插入件的远侧端504插入通过头部410c并通过套404v的近侧端，且允许通过套404c的远侧端伸出。

在此实施例中，插入件500的远侧端504设有探针尖端508和形成螺纹506的远侧端的第一连接器部分510。如图21C所示，锚部分401c的近侧端416c包括第二连接器部分512。第一连接器部分510和第二连接器部分512适于接合。例如，在图示的实施例中，第一连接器部分510包括一对拉片，且第二连接器部分512包括一对相应的狭槽，其适于接收第一连接器部分510的拉片。可以理解的是，为了下述目的，可以使用其它形式的连接。

图21D图示了当结合时，即当第一连接器部分和第二连接器部分接合时的锚部分401c和插入件500。

如图21E所示，一旦插入件500与锚部分401c接合，套404c滑下插入件，且套404c的内孔上设置的螺纹(如上所述)允许接合到锚部分401c的螺纹部分402c的螺纹上。套404c和锚部分401c的这种接合与上面讨论的布置相似。然后，套404c以如上面讨论的相同的方式被旋到锚部分401c。如从本描述中变得明显的是，可以使用任何手段以转动套404c以将它固定到锚部分401c。图21F图示一旦套404c完全地旋到锚部分401c上时的系统。如可以理解的，在将套404c固定到锚部分401c的步骤期间，插入件500可以用于保持和稳固锚部分401c。就这一点而言，图21G图示了在上述过程期间可以用于握住插入件500的可选的把手514。一旦套404c被固定到锚部分401c，插入件500可能通过脱离第一连接器部分和第二连接器部分来移除。

图21H图示了根据此实施例的装配的骨螺钉400c，一旦被植入和一旦插入件被移除时装配的骨螺钉400c会出现。如图示和如可以理解的，锚部分401c有角度或者钉部分403c和套404c的螺纹部分406c被暴露至骨材料(其未示出)。

如从上述描述可以理解的是，本文描述的骨螺钉通过增强螺钉到它被植入的骨材料的锚固提供相对于已知的螺钉的改进。

本描述的螺钉和螺钉部件可以由对于本领域技术人员已知的任何材料制成。例如，螺钉的元件可以由以下材料制成：金属或者合金，例如，不锈钢、钛、钛合金、镍钛合金(如NitinolTM)，钴铬合金；塑料和/或热塑性聚合物(如PEEKTM)；碳纤维；或者通常与骨螺钉相关的任何其它材料，或者材料的组合。还可以理解的是，可选地，本文描述的螺钉和螺钉部件的表面可以涂覆有任何已知的，用于改善它们的在骨内的放置或者粘合，或者用于提升骨向内生长的物质。例如，在一个实施例中，螺钉的外表面，或者在植入后将与骨接触的至少那部分，可以涂覆有羟磷灰石以提升螺钉的骨整合，以及从而允许增加螺钉拉出的阻力。

尽管上述描述包括对某些具体实施例的参考，对于本领域技术人员来说其各种修改是明显的。本文提供的任何示例仅仅被包括用于说明的目的，且不意在以任何方式而限制。本文提供的任何图纸仅仅为了说明本描述的各个方面，且不意在按比例绘制或者以全体方式而限制。此处附加权利要求的范围不应该由上述描述中提出的优选的实施例而限制，而是应该给予总体来说与本说明书一致的最宽广的解释。本文引用的所有现有技术的公开的全文通过引用而合并至本文中。

Claims (7)

1.一种骨螺钉，包括：

a)锚部件，所述锚部件具有第一端和第二端，且包括邻近所述第二端的钉部分和螺纹部分，螺纹部分包括邻近所述第一端的外螺纹，所述钉部分和所述螺纹部分适于插入骨中；以及

b)套部件，所述套部件大体为圆柱形，且具有第一端、第二端和延伸通过所述套部件的孔，所述孔在邻近所述第二端的孔的至少一部分上具有螺纹，所述套部件包括邻近至少所述第二端的螺纹外表面，所述螺纹外表面适于固定入所述骨中；

其中所述套部件的所述第二端适于接收所述锚部件的所述第一端，且其中所述锚部件的所述螺纹部分适于接合所述套部件的螺纹孔；以及

其中所述锚部件的所述钉部分和所述螺纹部分具有各自的纵向轴线，且其中所述钉部分的所述纵向轴线关于所述螺纹部分的所述纵向轴线是有角度的。

2.根据权利要求1所述的骨螺钉，其中所述钉部分适于允许骨向内生长。

3.根据权利要求1或2所述的骨螺钉，其中所述钉部分设有用于允许骨向内生长的一个或者多个锯齿、凹槽、孔、鳞片和凸起部分。

4.根据权利要求1或2所述的骨螺钉，其中所述套部件的所述第一端包括适于连接至骨固定装置的头部。

5.根据权利要求4所述的骨螺钉，其中所述头部与所述套部件一体地形成或者与所述套部件相连。

6.根据权利要求4所述的骨螺钉，其中所述头部适于关于所述套部件的纵向轴线旋转。

7.根据权利要求4所述的骨螺钉，其中所述锚部件的所述第一端适于接收定位装置，以在连接至所述套部件时稳固所述锚部件。

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