CN105555213A - 多轴锁定机构 - Google Patents

Abstract

一种骨板系统包括包含第一表面和第二表面的骨板，该骨板包括至少一个螺纹孔口，螺纹孔口在第一表面与第二表面之间成锥形。骨板系统进一步包括至少一个紧固件，该至少一个紧固件包括细长轴和螺纹头，螺纹头在螺纹头的近侧端与螺纹头的远侧端之间成锥形，其中周向间隔的多个凹槽形成在螺纹头中且限定多个螺纹凸块。所述至少一个紧固件构造为以多个不同的插入角插入所述至少一个螺纹孔口内，与此同时，实现螺纹头与螺纹孔口之间的锁定接合。

Description

多轴锁定机构

优先权要求

本申请要求提交于2013年9月12日的序号为No.14/025,267的美国专利申请的权益，并且还要求提交于2013年8月13日的序号为No.61/865,247的美国临时专利申请的权益，在此要求上述各申请的优先权的利益，并且各申请全文通过引用方式合并于此。

技术领域

本专利申请涉及锁定机构，更具体地涉及用于诸如骨板的手术组件的多轴锁定机构。

背景技术

在一些整形手术操作中，需要将多个骨或骨部分相对于彼此稳固。例如，在腕部或踝手术中，可能需要连接两个或更多个骨部分或断片来促进愈合且恢复机能。对于这种操作的需要可能是由于骨折或脱位、退化性疾病等引起的物理创伤的结果。

各种类型的骨板系统能够用于骨的内部固定。示例性的骨板系统可以包括被构造为附接到跨过骨折线的一个或多个骨部分的骨板。骨板一般包括多个孔口，骨螺钉和/或骨栓钉插入通过这些孔口用于接合骨。在示例中，骨板系统可以包括锁定螺钉，锁定螺钉能够适于在固定方位上锁到对应的骨板孔口中。“锁定镶片”系统的优点在于，它们不要求将骨板压缩到骨上。而是，形成在骨板与锁定螺钉之间的接口能够免除压缩在骨与板之间的需要。在另一示例中，骨板系统可以包括非锁定螺钉，其能够构造为以用户选定的方位插入。不同于“锁定镶片”系统，“非锁定镶片”系统依赖于当螺钉插入通过骨板且紧固时形成于骨板与骨之间的摩擦。

虽然存在若干用于整形手术操作的骨板系统，对于提供与传统锁定螺钉相关联的锁定特性以及与传统非锁定螺钉相关联的可变螺钉方位的改进的骨板系统仍存在需求。

发明内容

为了更好地图示说明本文公开的骨板系统，此处提供了非限制性的示例列表：

在示例1中，可以提供一种骨板系统，其包括具有第一表面和第二表面的骨板，骨板包括至少一个螺纹孔口，该螺纹孔口在第一表面与第二表面之间成锥形。骨板系统进一步包括至少一个紧固件，所述至少一个紧固件包括细长轴和螺纹头，所述螺纹头在所述螺纹头的近侧端与所述螺纹头的远侧端之间成锥形，其中周向间隔的多个凹槽形成在螺纹头中且限定多个螺纹凸块。至少一个紧固件被构造为以多个不同的插入角插入所述至少一个螺纹孔口内，与此同时，实现所述螺纹头与所述螺纹孔口之间的锁定接合。

在示例2中，示例1的骨板系统任选地构造为使得第一锥角形成在螺纹孔口的纵轴线与螺纹孔口的内螺纹表面之间，并且第二锥角形成在螺纹头的纵轴线与螺纹头的外螺纹表面之间，其中第一锥角大于第二锥角。

在示例3中，示例2的骨板系统任选地构造为使得第一锥角在约10度与约20度之间，并且第二锥角在约5度与约15度之间。

在示例4中，示例2-3的任意组合中的任一个的骨板系统构造为使得多个凹槽沿着基本平行于螺纹头的纵轴线的方向从螺纹头的近侧端延伸到远侧端。

在示例5中，示例2-4的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为使得螺纹孔口的内螺纹表面包括双导程螺纹。

在示例6中，示例1-5的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为使得螺纹孔口包括限定第一节距的内螺纹，并且螺纹头包括限定第二节距的外螺纹。

在示例7中，示例6的骨板系统任选地构造为使得第一节距和第二节距相同。

在示例8中，示例6的骨板系统任选地构造为使得第一节距和第二节距不同。

在示例9中，示例1-8的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为包括在螺纹头中的三个或更多个凹槽。

在示例10中，示例1-9的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为使得螺纹头的周边包括由螺纹凸块限定的螺纹周边部和由凹槽限定的非螺纹周边部，其中螺纹周边部大于非螺纹周边部。

在示例11中，示例1-10的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为使得螺纹头至少部分地由第一材料形成，所述第一材料比骨板的第二材料软，使得螺纹头能够在插入骨板的螺纹孔口的过程中变形。

在示例12中，可以提供一种骨板系统，包括骨板，该骨板包括至少一个锥形孔口，该锥形孔口具有纵轴线和螺纹内表面。锥形孔口在锥形孔口的纵轴线与螺纹内表面之间限定第一锥角。骨板系统进一步包括至少一个紧固件，该紧固件包括细长轴和具有螺纹外表面和纵轴线的锥形头，该锥形头在锥形头的纵轴线与螺纹外表面之间限定第二锥角，其中周向间隔的多个凹槽形成在锥形头中并且在锥形头的螺纹外表面中限定间断。锥形孔口的第一锥角大于锥形头的第二锥角，使得至少一个紧固件能够以多个不同的插入角插入至少一个锥形孔口内。

在示例13中，示例12的骨板系统任选地构造为使得第一锥角在约10度与约20度之间，并且第二锥角在约5度与约15度之间。

在示例14中，示例12-13的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为使得锥形头的螺纹外表面中的间断在锥形头上限定多个螺纹凸块。

在示例15中，示例14的骨板系统任选地构造为使得由螺纹凸块限定的周向表面区域大于由锥形头中的凹槽限定的周向表面区域。

在示例16中，示例12-15的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为使得锥形孔口的螺纹内表面包括限定第一节距的螺纹，并且锥形头的螺纹外表面包括限定第二节距的螺纹，其中第一节距和第二节距相同。

在示例17中，示例12-15的任意组合中的任一个的骨板系统任选地构造为使得锥形孔口的螺纹内表面包括限定第一节距的螺纹，并且锥形头的螺纹外表面包括限定第二节距的螺纹，其中第一节距和第二节距不同。

在示例18中，可以提供一种多轴锁定机构，包括形成在部件中的至少一个锥形孔口，其中锥形孔口包括内螺纹表面。多轴锁定机构进一步包括至少一个紧固件，其被构造为以多个不同的插入角插入至少一个锥形孔口内，所述至少一个紧固件包括细长轴和锥形头，其中周向间隔的多个凹槽形成在锥形头中并且限定多个螺纹凸块。锥形头包括由螺纹凸块限定的螺纹表面区域部分和由凹槽限定的非螺纹表面区域部分，其中螺纹表面区域部分大于非螺纹表面区域部分。

在示例19中，示例18的多轴锁定机构任选地构造为使得锥形孔口的内螺纹表面包括双导程螺纹。

在示例20中，示例18-19的任意组合中的任一个的多轴锁定机构任选地构造为使得锥形头至少部分地由第一材料形成，所述第一材料比部件的第二材料软，使得锥形头能够在插入部件的锥形孔口的过程中变形。

在示例21中，示例1-20的任意组合中的任一个的骨板系统或多轴锁定机构任选地构造为使得所引述的全部要素或选项可供使用或选择。

该概述不意在提供本专利申请的主题的纵览。不旨在提供本发明的排他性或穷尽性的说明。具体实施方式被包含以提供关于本专利申请的进一步的信息。

附图说明

在附图中，相似的标记可以在不同的视图中描述相似的部件，附图不必按比例绘制。具有不同字母后缀的相似的标记可以代表相似部件的不同实例。附图一般通过示例的方式而不是限制的方式来图示本文件中论述的各个实施例。

图1A和1B分别是根据本公开的至少一个示例的骨板系统的立体图和侧视图。

图2A和2B分别是根据本公开的至少一个示例的图1A和1B的立体图和侧视图的剖视图。

图3是根据本公开的至少一个示例的骨板系统的俯视图。

图4是根据本公开的至少一个示例的骨板系统的螺纹孔口的剖视图。

图5是图4的螺纹孔口的部分的放大剖视图。

图6是根据本公开的至少一个示例的锁定紧固件的侧视图。

图7是根据本公开的至少一个示例的锁定紧固件的近侧端视图。

图8是根据本公开的至少一个示例的锁定紧固件的部分的剖视图。

图9描绘了根据本公开的至少一个示例的处于0度的轴线重合的插入角的锁定紧固件。

图10描绘了根据本公开的至少一个示例的以偏离轴线的非零插入角插入的锁定紧固件。

具体实施方式

本专利申请总的来说涉及在至少一个紧固件与骨板的至少一个孔口之间具有多轴锁定关系的骨板系统。该骨板系统可以包括任意类型的骨板，其构造为附接到一个或多个骨、骨部分或骨断片，诸如患者肢端的骨。在一些示例中，骨板可以构造为附接到手、腕部、足部、踝或脊柱。骨板系统的至少一个紧固件能够被构造为以限定多个不同轴线的多个不同的插入角插入至少一个孔口内，即至少一个紧固件可以是“多轴”。至少一个紧固件的外螺纹头表面能够被构造为接合至少一个孔口的内螺纹孔口表面以在至少一个紧固件与骨板之间提供锁定接合。该“锁定镶片”系统的优点可以是由于形成在骨板与紧固件的头部之间的接口而使得在植入时无需骨板压缩到骨。

仅为了示例的目的，参考呈具有螺纹头和螺纹轴的骨螺钉形式的紧固件来描述本公开的骨板系统。然而，若干其它类型的紧固件能够替代骨螺钉使用或者与骨螺钉一起使用，诸如具有螺纹头和非螺纹轴的骨栓钉。因此，仅为示例而不是限制的目的而描述骨螺钉，本公开的范围涵盖了允许借助骨板进行多轴插入和锁定接合的任意紧固件。

图1A和1B分别是依照本公开的至少一个示例的骨板系统10的立体图和侧视图。如图1所示，骨板系统10可以包括骨板12，骨板12具有近侧端14、远侧端16、柄部18和头部20。参考图1B，骨板12可以包括构造为抵靠患者身体的一个或多个骨而放置的骨接触第一表面22以及与第一表面22大致相反的第二表面24。

柄部18和头部20中的至少一个可以包括在骨板12的第一表面22与第二表面24之间延伸且构造为接纳锁定紧固件(例如，带螺纹头的紧固件)的一个或多个内螺纹孔口26，如下文进一步详述的。图1A描绘了柄部18中的两个螺纹孔口26以及头部20中的六个螺纹孔口26，仅为示例而不是限制的目的。因此，具有一个或多个螺纹孔口的骨板可被构思且在本公开的范围内。虽然图1A和1B中没有显示，但是骨板12可以包括构造为接纳非锁定紧固件(例如，带非螺纹头的紧固件)的一个或多个非螺纹孔口。此外，螺纹孔口26还可以接纳非锁定紧固件。

在各个示例中，骨板12还可以包括一个或多个细长槽28和一个或多个K线孔30。在示例中，在骨板12初始固定和放置期间，每个细长槽28能够构造为接纳紧固件。紧固件能够松弛地紧固在骨上的适当位置以允许骨板12纵向调节到最终期望位置上。一旦已经达到期望位置，紧固件可以在细长槽28内进一步紧固。在示例中，K线孔30能够构造为以多种角度插入K线，从而将骨板12临时固定到下面的骨或者目标骨断片。在骨板12紧固到骨上之后，例如在将紧固件插入一个或多个内螺纹孔口26之后，K线能够从K线孔30移除。

如图1A和1B进一步图示的，螺纹孔口26能够构造为接纳锁定紧固件32(仅示出了一个)。锁定紧固件32可以包括构造为接合内螺纹孔口26的外螺纹头34。如下文进一步详述的，锁定紧固件32能够在实现螺纹头34与螺纹孔口26之间锁定接合的同时以多个不同的插入角插入螺纹孔口26内。锁定紧固件32可以进一步包括构造为插入板12下面的骨内的细长轴36。在示例中，细长轴36可以包括一个或多个外螺纹38，如图1A和1B所示的。这种类型的锁定紧固件可一般地称为“锁定螺钉”。在其它示例中，细长轴36可以包括基本平滑的外表面(即，无外螺纹)。该类型的锁定紧固件可一般地称为“锁定栓钉”。

图2A和2B是分别根据本公开的至少一个示例的图1A和1B的立体图和侧视图的剖视图。如图2A和2B所示，每个螺纹孔口26都可以限定在骨板12的第一表面22与第二表面24之间延伸贯通螺纹孔口26的纵轴线40。纵轴线40能够代表螺纹孔口26的“中心线”，并且因此取决于螺纹孔口26形成在骨板12中的方位。在各个示例中，螺纹孔口26可以形成在骨板12中，使得其大体垂直于第一表面22和第二表面24而延伸，或者螺纹孔口26能够形成在骨板12中，使得其能够以相对于第一表面22和第二表面24非垂直的角度延伸。无论螺纹孔口26的方位如何，纵轴线40仅限定沿其能够插入锁定紧固件32的唯一一个轴线。因此，螺纹孔口26和锁定紧固件32能够限定“多轴”紧固系统，其中锁定紧固件32能够相对于孔口的纵轴线40以多个不同的插入角插入螺纹孔口26中，与此同时，实现螺纹头34与螺纹孔口26之间的锁定接合。该多轴锁定能力的示例图示在图2A和2B中，其中锁定紧固件32的细长轴36不沿着对应的螺纹孔口26的纵轴线40延伸，而是在保持外螺纹头34与内螺纹孔口26之间的锁定连接的同时与纵轴线40形成角度。

图3是根据本公开的至少一个示例的骨板系统10的俯视图，进一步图示出图2A和2B的螺纹孔口26的纵轴线40。如图3所示，螺纹孔口26能够沿着骨板12在多个不同的方向上定向。在示例中，螺纹孔口26的方位能够代表共同的或“缺省的”方位，已发现该共同的或“缺省的”方位实现了骨板12到下面的骨和/或骨断片的牢固附接。因此，外科医生能够选择沿着选定的孔口26的纵轴线40插入锁定紧固件32并且实现锁定紧固件32的外螺纹头34与内螺纹孔口26之间的锁定接合。然而，如果由于一种或多种原因而不需要“缺省”方位，则外科医生可以选择使用骨板系统10的多轴能力并且以偏离轴线的插入角将锁定紧固件32插入螺纹孔口26中。下面将参考图4-10来进一步描述允许这种多轴锁定能力的螺纹孔口26的结构和锁定紧固件32的结构。

图4是沿着图3的线4-4截取的骨板12中的螺纹孔口26中的一个的剖视图。如图4所示，螺纹孔口26可以包括包含一个或多个螺旋螺纹的内螺纹表面46。内螺纹表面46可以包括适合与锁定紧固件32的外螺纹头34配合的任意螺纹节距。在示例中，螺纹节距可以在约0.02英寸与约0.06英寸之间，诸如约0.039英寸。

如图4进一步图示，螺纹孔口26可以是锥形孔口，诸如圆锥形的锥形孔口。螺纹孔口26可以具有第一开口48和第二开口50，第一开口48具有第一内径ID1，第二开口50具有第二内径ID2，第二内径ID2大于第一内径ID1。在示例中，第一内径ID1可为约0.130英寸，第二内径ID2可为约0.170英寸。锥角A能够限定在纵轴线40与螺纹孔口26的内螺纹表面46之间。虽然可以使用任何适合的锥角A，但是适合的锥角A可以在约5度与约25度之间，更特别地在约10度与约20度之间，诸如约14度。

进一步参考图4，螺纹孔口26可以包括在第一表面22和第二表面24的一个或多个中的凹槽或埋头孔。例如，图4的骨板12包括在第一表面22中的埋头孔52。然而，埋头孔52可以可选地形成在第二表面24中，或者一对埋头孔52可以形成在第一表面22和第二表面24中。一个或多个埋头孔52可构造为改进多轴锁定功能的可重复性以及允许螺纹孔口26在制造后更易于检查。

图5是图4的螺纹孔口26的部分的放大剖视图。在本公开范围内的各个示例中，螺纹孔口26的内螺纹表面46可以限定单导程或多导程螺纹。图4和图5的螺纹孔口26图示出起始点以约180度间隔的双导程螺纹。

内螺纹表面46可以包括限定一系列根部60和冠部62且具有内螺纹角T1的V型螺纹。螺纹角T1能够选择而使其与市售工具一致，诸如60度(UN螺纹)或29度(ACME螺纹)。然而，可以使用其它各种非标准螺纹角。在骨板12的本示例中，内螺纹角T1约为60度。内螺纹表面46的螺纹的螺纹高度H1能够限定在一个根部60与一个相邻的冠部62之间。如图5所示，根部60和/或冠部62可被截头以免形成“尖锐”V形。极其尖锐的60度V型螺纹一般包括等于约0.866节距的螺纹高度。然而，使用截头的螺纹，螺纹高度减小。在示例中，螺纹高度H1可以在约0.008英寸与约0.015英寸之间，诸如约0.0118英寸。

图6是根据本公开的至少一个示例的锁定紧固件32的侧视图。如图6所示，锁定紧固件32的螺纹头34可以包括包含一个或多个螺旋螺纹的外螺纹表面70。外螺纹表面70可以包括适合于与螺纹孔口26的内螺纹表面46配合的任何螺纹节距。在示例中，螺纹节距可以在约0.02英寸与约0.06英寸之间，诸如约0.039英寸。螺纹头34的外螺纹表面70的螺纹节距可以基本上与螺纹孔口26的内螺纹表面46的螺纹节距相同。然而，锁定紧固件32的螺纹头34与骨板12的螺纹孔口26之间的螺纹节距可以变化而使得在螺纹节距之间存在失配。在示例中，螺纹节距之间的失配能够通过增大外螺纹表面70中的螺纹的侧面上的接触面积来增加锁定强度。

在本公开范围内的各个示例中，螺纹头34的外螺纹表面70可以限定单导程或多导程螺纹。类似于图4和图5的螺纹孔口26，图6的螺纹头34示出了起始点间隔约180度的双导程螺纹。

螺纹头34可以包括近侧端72和远侧端74。非螺纹过渡区域76可设在螺纹头34与细长轴36之间，邻近螺纹头34的远侧端74。如图6中进一步图示的，螺纹头34可以包括绕着螺纹头34周向地间隔开且限定多个螺纹凸块80的一个或多个凹槽78。在示例中，能够通过在螺纹头34的外螺纹表面70中形成切向切口而形成一个或多个凹槽78。切向切口可以具有足以完全去除凹槽78的区域中的螺纹的深度，使得形成基本上平滑的凹槽表面。可选地，凹槽78可形成到虽然高度减小(螺纹的根部与冠部之间)但是在凹槽78的区域中保留螺纹的深度。

一个或多个凹槽78中的每一个能够沿方向81至少部分地在螺纹头34的近侧端72与远侧端74之间延伸，方向81基本平行于锁定紧固件32的纵轴线82。纵轴线82能够延伸贯通螺纹头34的中心和细长轴36的中心。因此，纵轴线82能够可选地限定为螺纹头34的纵轴线或细长轴36的纵轴线。在其它示例中，一个或多个凹槽78中的至少一个能够沿方向81在螺纹头34的近侧端72与远侧端74之间延伸，方向81与锁定紧固件32的纵轴线82形成非零角度，并且因此不平行于锁定紧固件32的纵轴线82。因此，一个或多个凹槽78能够在与沿着螺纹头34的近侧端72限定的平面以及沿着螺纹头34的远侧端74限定的平面形成非垂直角度的方向上延伸(即，“倾斜”凹槽)。

进一步参考图6，细长轴36的远侧端84可以包括包含一个或多个沟部的自攻末端86。自攻末端86能够为锁定紧固件32提供当转动时沿纵向前进同时在骨中形成其自身螺纹的能力。在其它示例中，细长轴36不包括自攻末端86，并且骨能够在锁定紧固件32插入之前进行预钻孔。

在细长轴36上的一个或多个外螺纹38可以具有与螺纹头34的外螺纹表面70相同的节距和相同的导程。在其它示例中，一个或多个外螺纹38可以具有不同于外螺纹表面70的节距和/或导程，诸如在螺纹头34上的双导程螺纹以及在细长轴36上的单导程螺纹。

图7是根据本公开的至少一个示例的图6的锁定紧固件32的近侧端视图。如图7所示，锁定紧固件32的螺纹头34可以包括驱动接口90，诸如构造为与驱动装置上的公型驱动接口配合的母型驱动接口。在示例中，如图7所示，驱动接口90可以是六瓣式驱动接口。然而，可以使用任何适合的驱动接口90，包括但不限于六角形驱动接口、双六角形驱动接口、五角形驱动接口、方形驱动接口、带槽的驱动接口、交叉凹槽的驱动接口、Phillips驱动接口、Frearson驱动接口、Mortorq驱动接口、Pozidriv驱动接口、Supadriv驱动接口、Phillips/方形驱动接口、五瓣式驱动接口、多角驱动接口或花键驱动接口。

如上所述，锁定紧固件32的螺纹头34可以包括一个或多个凹槽78。在图7所示的示例中，螺纹头34包括沿周向绕螺纹头34的周长以约120度的角度R间隔的三个凹槽78。在各个示例中，可以包括更大或更小数量的凹槽78，诸如2个凹槽与5个凹槽之间。角度间距在相邻的凹槽78之间可以但并非必须相等。因此，在示例中，限定在相邻凹槽78之间的角度R可由等式(R＝360度/X)来确定，其中X是螺纹头34中的凹槽的总数。然而，凹槽78可以非均匀地间隔而使得至少一个角度R具有不同于其它角度R中的至少一个的值。

如图7所示，螺纹头34的周边可划分成多个螺纹周边部92A以及多个非螺纹周边部92B(或者具有如上所述的缩减螺纹高度的周边部)。特别地，非螺纹周边部92B可由外螺纹表面70的已由凹槽78去除的部分来限定，并且螺纹周边部92A能够由外螺纹表面70的剩余部分来限定。因此，螺纹周边部92A和非螺纹周边部92B可以根据这些部分绕着螺纹头34的周向宽度(在垂直于锁定紧固件32的纵轴线82的平面中)来考量，或者根据通过以螺纹头34的近侧端72与螺纹头34的远侧端74之间的部分的周向宽度和长度因数化而确定的这些部分周向表面积来考量(参见图6)。无论螺纹周边部92A和非螺纹周边部92B被视为周向宽度还是周向表面积，在示例中，凹槽78的被去除的“周边”可小于凸块80的剩余“周边”，如图6和图7所描绘的。然而，在其它示例中，凹槽78的去除的“周边”能够等于或大于凸块80的剩余“周边”。

图8是沿着图6的线8-8截取的锁定紧固件32的部分的剖视图。如图8所示，螺纹头34可以是锥形头，诸如圆锥形的锥形头。螺纹头34可以具有位于远侧端74处的第一外径ED1以及在近侧端72处的比第一外径ED1大的第二外径ED2。在示例中，第一外径ED1可以为约0.132英寸，第二外径ED2可为约0.157英寸。锥角B可以限定在锁定紧固件32的纵轴线82与螺纹头34的外螺纹表面70之间。虽然可以使用任何适合的锥角B，但是适合的锥角A可以在约2度与约20度之间，更特别地在约5度与约15度之间，诸如约10度。

如之前所述，骨板12的螺纹孔口26和锁定紧固件32可以限定“多轴”紧固系统，其中锁定紧固件32能够以相对于孔口的纵轴线40的多个不同的插入角插入螺纹孔口26中，与此同时，实现螺纹头34与螺纹孔口26之间的锁定接合。锁定紧固件32能够以多个不同的插入角接纳在螺纹孔口26内的能力至少部分是由于内螺纹孔口26与锁定紧固件32的外螺纹头34之间的锥角中的“失配”实现的。更特别地，螺纹头34的锥角B可以构造为使其小于螺纹孔口26的锥角A，从而允许锁定紧固件32在一系列插入角内插入。此外，在骨板12中的更大的锥角A能够随着锁定紧固件32的插入角变得更大而在内螺纹孔口26与锁定紧固件32的外螺纹头34之间形成更多的叠合。这是重要的，因为锁定强度通常随着锁定紧固件的插入角增加而减小。

插入角的特定范围可取决于例如在螺纹孔口26与螺纹头34之间的锥角中的失配的量级。在各个示例中，插入角范围(相对于螺纹孔口26的纵轴线40)可以在0度与约30度之间，诸如0度与约15度之间。

外螺纹表面70可以包括限定一系列根部100和冠部102且具有内螺纹角T2的V型螺纹。类似于螺纹孔口26的螺纹角T1，螺纹角T2能够被选择而使其与市售工具一致，诸如60度(UN螺纹)或29度(ACME螺纹)，但是可以使用其它各种非标准螺纹角。在锁定紧固件32的本示例中，螺纹头34的螺纹角T2可以基本上等于螺纹孔口26的螺纹角T1，或者为约60度。外螺纹表面70的螺纹的螺纹高度H2可以限定在一个根部100与相邻的一个冠部102之间。如图8所示，根部100和/或冠部102可以再次截头以免形成“尖锐”的V形。在示例中，螺纹高度H2可以在约0.009英寸与约0.020英寸之间，诸如约0.0137英寸。

图9和图10是骨板系统10的部分的剖视图，示出了锁定紧固件32和骨板12的螺纹孔口26的多轴锁定能力。特别地，图9描绘了插入角为0度的锁定紧固件32，其中锁定紧固件32的纵轴线82与螺纹孔口26的纵轴线40对准。在图9所示的笔直的轴线重合式(on-axis)插入中，螺纹头34的外螺纹表面70的至少一部分能够接合螺纹孔口26的内螺纹表面46的至少一部分，使得螺纹对准且不发生交叉螺纹接合。在锁定紧固件32的轴线重合式插入过程中，在锁定紧固件32的外螺纹表面70与螺纹孔口26的内螺纹表面46之间可以存在连续的接触。骨板12的第一表面22中的埋头孔52可构造为在外螺纹表面70的螺纹部通过螺纹孔口26插入后接纳外螺纹表面70的螺纹部。

图10描绘了相对于螺纹孔口26的纵轴线40以偏离轴线的非零插入角插入的锁定紧固件32。特别地，锁定紧固件32的纵轴线82能够与螺纹孔口26的纵轴线40限定插入角C。如上所述，插入角C的特定范围可取决于诸如例如螺纹孔口26与螺纹头34之间的锥角中的失配的量级。在各示例中，插入角C的范围可以在0度与约30度之间，诸如在0度与约15度之间，如图9和图10所描绘的。

当锁定紧固件32以偏离轴线的非零插入角C插入螺纹孔口26中时，由螺纹头34中的凹槽78限定的螺纹凸块80(参见图6)能够变形而就位于孔口26的螺纹表面46中。螺纹凸块80的这种变形能够与由偏离轴线式插入引起的环向应力耦合，从而在螺纹头34与螺纹孔口26之间形成锁定。鉴于前述，通过在骨板12的螺纹孔口26中提供比在锁定紧固件32的螺纹头34上大的锥角，以及通过进一步在螺纹头34上提供多个螺纹凸块80，锁定紧固件32能够以多个不同的偏离轴线的插入角甚至以15度或更大的大的偏离轴线角插入螺纹孔口，与此同时，保持螺纹孔口26的内螺纹表面46与螺纹头34的外螺纹表面70之间的叠合。

不同于图9所示的轴线重合式插入，当锁定紧固件32如图10所示偏离轴线式插入时，螺纹头34的外螺纹表面70布置在螺纹孔口26内的一部分可能实际上不接合孔口26的内螺纹表面46。即使在锁定紧固件32的外螺纹表面70与螺纹孔口26的内螺纹表面46之间没有连续的接触，偏离轴线式螺纹接合仍能够保持部件之间的锁定耦合式接合。

骨板12和锁定紧固件32能够由任何适合的医疗等级材料形成。示例性的材料可以包括但不限于不锈钢、钛以及钴基合金。骨板12和锁定紧固件32能够由相同的材料相同或者至少部分地由不同材料形成。锁定紧固件32和骨板12中的一个或两个可经过阳极化处理或者进行硬涂层而减小锁定紧固件32插入螺纹孔口26中的扭矩。适合的涂层的示例可以是氮化钛(TiN)。

用于骨板12和锁定紧固件32的材料和涂层可以失配以利于一个部件相对于另一部件的选择性变形。在示例中，锁定紧固件32的螺纹头34可以由比骨板12软的材料形成和/或包括比骨板12软的涂层，以允许在插入过程中螺纹头34变形。这种设计能够允许去除第一锁定紧固件且替换成第二锁定紧固件，而不会对骨板中的螺纹孔口有任何损害。

上述的具体实施方式包含了对附图的参考，附图构成具体实施方式的部分。通过示例的方式，附图示出了能够实践本发明的具体实施例。这些实施例在此称为“示例”。这些示例可以包括除了图示和描述之外的要素。然而，本发明人还构思了其中提供仅所示和所描述的那些要素的示例。而且，本发明人还构思了相对于特定示例(或其一个或多个方面)或者相对于在本文图示或描述的其它示例(或其一个或多个方面)使用那些图示或描述的要素(或其一个或多个方面)的任何组合或置换的示例。

在该文件与通过引用方式并入此的任何文献之间出现不一致使用的情况下，以该文件中的使用为准。

在该文件中，术语未用数量词限定，这是专利文献中所常见的，包括一个或者多于一个，独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或用法。在该文件中，除非明确指出，否则术语“或者”用于指代非排他性或者，使得“A或B”包含“A而没有B”、“B而没有A”以及“A和B”。在该文件中，术语“包含”以及“在…中”用作相应术语“包括”和“其中”的平易英语等同表达。而且，在下面的权利要求中，术语“包含”和“包括”是开放式的，也即，包含除了权利要求中该术语之后所列的那些之外的要素的系统、设备、物品、组成、制剂或过程仍视为落在权利要求的范围内。而且，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，不意在对它们的客体施加数字要求。

上面的说明书意在示例，而不是限制。例如，上述的示例(或者其一个或多个方面)可以彼此相结合使用。例如在本领域普通技术人员阅览了上述说明书时，可使用其它实施例。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，从而允许读者快速确定技术公开的本质。应当理解的是其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在上面的具体实施方式中，各特征可以组合在一起以对公开内容进行改进。这不应解释为表明未要求保护的公开特征对于任何权利要求是重要的。相反，发明主题可以在于少于特定公开实施例的全部特征。因此，所附权利要求特此作为示例或实施例并入具体实施方式中，每个权利要求独立地作为单独的实施例，可构思的是这些实施例可以各种组合或置换方式彼此组合。发明的范围应当参考随附的权利要求书以及这些权利要求所赋予权利的等同内容的整个范围来确定。

Claims (20)

1.一种骨板系统，包括：

骨板，其包括第一表面和第二表面，所述骨板包括至少一个螺纹孔口，所述螺纹孔口在所述第一表面与所述第二表面之间成锥形；以及

至少一个紧固件，其包括细长轴和螺纹头，所述螺纹头在所述螺纹头的近侧端与所述螺纹头的远侧端之间成锥形，其中周向间隔的多个凹槽形成在所述螺纹头中并且限定多个螺纹凸块；

其中所述至少一个紧固件被构造为以多个不同的插入角插入所述至少一个螺纹孔口内，与此同时，实现所述螺纹头与所述螺纹孔口之间的锁定接合。

2.根据权利要求1所述的骨板系统，其中第一锥角形成在所述螺纹孔口的纵轴线与所述螺纹孔口的内螺纹表面之间，并且其中第二锥角形成在所述螺纹头的纵轴线与所述螺纹头的外螺纹表面之间，所述第一锥角大于所述第二锥角。

3.根据权利要求2所述的骨板系统，其中所述第一锥角在约10度与约20度之间，并且其中所述第二锥角在约5度与约15度之间。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的骨板系统，其中所述多个凹槽沿基本平行于所述螺纹头的所述纵轴线的方向从所述螺纹头的近侧端延伸到所述远侧端。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的骨板系统，其中所述螺纹孔口的所述内螺纹表面包括双导程螺纹。

6.根据权利要求1所述的骨板系统，其中所述螺纹孔口包括限定第一节距的内螺纹，并且其中所述螺纹头包括限定第二节距的外螺纹。

7.根据权利要求6所述的骨板系统，其中所述第一节距和所述第二节距相同。

8.根据权利要求6所述的骨板系统，其中所述第一节距和所述第二节距不同。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的骨板系统，包括形成在所述螺纹头中的三个或更多个凹槽。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的骨板系统，其中所述螺纹头的周边包括由所述螺纹凸块限定的螺纹周边部和由所述凹槽限定的非螺纹周边部，其中所述螺纹周边部大于所述非螺纹周边部。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的骨板系统，其中所述螺纹头至少部分地由第一材料形成，所述第一材料比所述骨板的第二材料软，使得所述螺纹头能够在插入所述骨板的所述螺纹孔口的过程中变形。

12.一种骨板系统，包括：

骨板，其包括具有纵轴线和螺纹内表面的至少一个锥形孔口，所述锥形孔口在所述锥形孔口的纵轴线与所述螺纹内表面之间限定第一锥角；以及

至少一个紧固件，其包括细长轴和具有螺纹外表面和纵轴线的锥形头，所述锥形头在所述锥形头的纵轴线与螺纹外表面之间限定第二锥角，其中周向间隔的多个凹槽形成在所述锥形头中且在所述锥形头的螺纹外表面中限定间断；

其中所述锥形孔口的所述第一锥角大于所述锥形头的所述第二锥角，使得所述至少一个紧固件能够以多个不同的插入角插入所述至少一个锥形孔口内。

13.根据权利要求12所述的骨板系统，其中所述第一锥角在约10度与约20度之间，并且其中所述第二锥角在约5度与约15度之间。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的骨板系统，其中所述锥形头的所述螺纹外表面中的所述间断在所述锥形头上限定多个螺纹凸块。

15.根据权利要求14所述的骨板系统，其中由所述螺纹凸块限定的周向表面区域大于由所述锥形头中的凹槽限定的周向表面区域。

16.根据权利要求12所述的骨板系统，其中所述锥形孔口的所述螺纹内表面包括限定第一节距的螺纹，并且所述锥形头的所述螺纹外表面包括限定第二节距的螺纹，并且其中所述第一节距和所述第二节距相同。

17.根据权利要求12所述的骨板系统，其中所述锥形孔口的螺纹内表面包括限定第一节距的螺纹，并且所述锥形头的螺纹外表面包括限定第二节距的螺纹，并且其中所述第一节距和所述第二节距不同。

18.一种多轴锁定机构，包括：

形成在部件中的至少一个锥形孔口，所述锥形孔口包括内螺纹表面；以及

至少一个紧固件，其被构造为以多个不同的插入角插入所述至少一个锥形孔口内，所述至少一个紧固件包括细长轴和锥形头，其中周向间隔的多个凹槽形成在所述锥形头中并且限定多个螺纹凸块；

其中所述锥形头包括由所述螺纹凸块限定的螺纹表面区域部分和由凹槽限定的非螺纹表面区域部分，其中所述螺纹表面区域部分大于所述非螺纹表面区域部分。

19.根据权利要求18所述的多轴锁定机构，其中所述锥形孔口的内螺纹表面包括双导程螺纹。

20.根据权利要求18或权利要求19所述的多轴锁定机构，其中所述锥形头至少部分地由第一材料形成，所述第一材料比所述部件的第二材料软，使得所述锥形头能够在插入所述部件的锥形孔口期间变形。