CN102470007B - 可膨胀固定组件 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了可膨胀固定组件、可膨胀头部固定组件和可膨胀椎间植入件组件，用于将结构固定在骨上和用于使得骨和/或骨段相对彼此固定。膨胀部件(26)能够穿过可膨胀固定体(24)的至少一部分运动，从而使得可膨胀固定体膨胀，从而可膨胀固定体的骨接合特征与周围结构例如骨接合。

Description

可膨胀固定组件
相关申请的交叉引用
本专利申请要求美国临时专利申请No.61/223261的优先权，该美国临时专利申请No.61/223261的申请日为2009年7月6日，该文献整个被本文参引。
技术领域
本发明通常涉及固定部件，特别是涉及用于将结构固定在骨上和/或用于固定骨段的可膨胀固定部件。
背景技术
骨螺钉通常用于使得相邻骨或骨段相对于彼此固定或者用于将结构附接在骨上。例如，骨螺钉通常用于帮助修复骨中的骨折、将骨板附接在骨上、固定相邻椎骨本体等。
不过，典型的骨螺钉和普通的骨螺钉插入方法能够在这些处理过程中引起不希望的并发症。例如，普通的骨螺钉插入方法可能导致：较小和/或活动骨段在螺钉插入过程中由于轴向压力和插入力矩传递而从骨或骨段上脱位；在操作过程中的螺钉丢失(包括螺钉从它的储存位置输送至患者体内的最终固定位置)；在螺钉插入和/或取出过程中的螺钉头部折断和凸出；在螺钉驱动器界面和螺钉驱动器之间的滑移；螺钉驱动器界面的剥离；在自钻孔和/或自攻丝螺钉的旋转插入过程中的骨磨削；在相邻骨段和/或骨板中的预钻孔的未对准，这可能导致骨段和/或骨板的二次脱位和不正确定位；由于预钻孔的引导孔的轴线和所希望的螺钉插入轴线的角度未对准而引起的次优螺钉固定；以及螺钉的手术后退出。而且，当普通的骨螺钉用于附接具有很少结构支承的较小骨段时，开始使得螺钉进入这样的较小骨段中所需的轴向旋转力能够使得该骨段脱位。另外，当希望使用较长的骨螺钉时，将螺钉驱动到骨中可能很费力。
使用典型的骨螺钉和普通的骨螺钉插入方法的另外并发症可能由在给定处理过程中所需的多个步骤和引入错误的相关可能性而引起。例如，在骨折情况下，图1A表示了具有局部螺纹杆的普通骨方头螺钉10，该骨方头螺钉用于连接两个骨折的骨段11a和11b。不幸的是，使用普通骨螺钉执行这样的处理过程较复杂，并包括多个步骤。首先，外科医生使骨折部复位，然后在第一骨段11a中钻出第一孔12，使得第一孔12的直径Φ1等于螺钉10的大径。然后，外科医生将钻孔引导件插入孔12中，再钻具有直径Φ2的第二孔13，该直径Φ2等于螺钉10的小径。一旦钻出两个孔，骨被钻埋头孔用于螺钉10的头部，该孔的深度被测量以确定所需的螺钉长度，最后插入螺钉，且螺钉10的螺纹14拧紧至第二孔13内。图1B表示了使用具有完全螺纹杆的普通骨螺钉10来将骨板11c类似地附接在骨段11d上的处理过程。
发明内容
这里提供了可膨胀骨固定组件，该可膨胀骨固定组件包括具有可膨胀杆的可膨胀固定部件。可膨胀杆有沿孔轴线穿过它延伸的、第一内径的轴向孔，该孔轴线能够与杆的中心纵向轴线重合。可膨胀杆有第一外螺纹部分，该第一外螺纹部分开始于杆的远端处，并沿杆的至少一部分朝着杆的近端延伸。可膨胀固定组件还包括膨胀部件，该膨胀部件有细长杆，该细长杆有在它的远端处的心轴。细长杆布置在可膨胀固定部件的孔内，以使得心轴位于杆的远端处。心轴有斜表面，并有大于杆的第一内径的外部尺寸。当心轴通过可膨胀杆被偏压时，心轴使得可膨胀杆径向向外偏压，并使得杆的螺纹部分与周围组织接合，例如与骨接合。
附图说明
当结合附图阅读时将更好地理解前面的概述以及后面对本申请的优选实施例的详细说明。为了示例说明可膨胀固定组件系统和方法，附图中表示了优选实施例。不过应当知道，本申请并不局限于附图所示的确切结构和/或手段，附图中：
图1A是普通骨螺钉的示意图，该普通骨螺钉有将两个骨段连接在一起的局部螺纹杆；
图1B是普通骨螺钉的示意图，该普通骨螺钉有将骨板和骨段连接在一起的完全螺纹杆；
图2A是根据一个实施例的、形成可膨胀固定组件的一部分的可膨胀固定部件的侧剖图；
图2B是图2A中所示的可膨胀固定组件在固定部件膨胀之前的侧剖图，该可膨胀固定组件包括膨胀部件；
图2C是图2B中所示的可膨胀固定组件在固定部件膨胀之后的侧剖图；
图2D是类似于图2B-C中所示的可膨胀固定组件在固定部件膨胀之前的侧剖图；
图2E是如图2D中所示的可膨胀固定组件在固定部件膨胀之后的侧剖图；
图2F是根据另一实施例的、图2A中所述的固定部件的一部分在该固定部件膨胀之前的侧视图；
图2G是图2F中所示的固定部件的一部分在该固定部件膨胀之后的侧剖图；
图2H是类似于图2A中所示的固定部件的示意图，但是表示了可选的外部锚固几何结构；
图2I是插入在由骨折部而分开的两个骨段之间的可选可膨胀固定组件的示意图；
图3A是根据一个实施例的膨胀部件的侧视图；
图3B是根据可选实施例的、图3A中所示的膨胀部件的侧视图；
图3C是根据一个实施例的可膨胀固定组件在可膨胀固定部件膨胀之前的透视图；
图3D是图3C中所示的可膨胀固定组件的可膨胀固定部件在该可膨胀固定部件膨胀之前的端部透视图；
图3E是图3C中所示的可膨胀固定组件在可膨胀固定部件局部膨胀之后的侧视图；
图3F是图3C中所示的可膨胀固定组件的可膨胀固定部件在该可膨胀固定部件膨胀之后的端部透视图；
图3G是根据可选实施例的、图3C中所示的可膨胀固定组件的可膨胀固定部件在该可膨胀固定部件膨胀之前的侧剖图；
图3H是图3G中所示的可膨胀固定部件在该可膨胀固定部件膨胀之前的端部透视图；
图3I是图3G中所示的可膨胀固定部件在该可膨胀固定部件膨胀之后的侧视图；
图3J是根据还一可选实施例的、图3C中所示的可膨胀固定组件的可膨胀固定部件在该固定部件膨胀之前的侧剖图；
图3K是图3J中所示的可膨胀固定部件在该可膨胀固定部件膨胀之前的端部透视图；
图3L是图3J中所示的可膨胀固定部件在该可膨胀固定部件膨胀之后的侧视图；
图4A表示了根据一个实施例构成的可膨胀固定组件，该可膨胀固定组件包括具有自钻孔凹槽的可膨胀固定部件；
图4B表示了根据可选实施例构成的自钻孔可膨胀固定组件，该可膨胀固定组件包括具有自钻孔凹槽的可膨胀固定部件；
图4C表示了沿向后运动方向的自攻丝凹槽的锚固几何结构，该自攻丝凹槽有圆锥形螺纹尾部；
图5是可膨胀固定组件的侧视图，该可膨胀固定组件有插入可膨胀固定部件的孔内的膨胀部件；
图6A是根据一个实施例的可膨胀固定部件的锚固几何结构的侧剖图；
图6B是根据另一实施例的可膨胀固定部件的锚固几何结构的侧剖图；
图6C是根据一个实施例的、包括可选膨胀部件的可膨胀固定组件的侧剖图；
图7A是可膨胀固定部件的侧剖图，该可膨胀固定部件有设置为形成角度的头部；
图7B是图7A中所示的可膨胀固定部件的一部分的侧剖图；
图7C是根据可选实施例的、图7A中所示的可膨胀固定部件的侧剖图；
图7D是根据另一可选实施例的、图7A中所示的可膨胀固定部件的侧剖图；
图7E是根据还一可选实施例的、图7A中所示的可膨胀固定部件的侧剖图；
图7F是图7E中所示的可膨胀固定部件的一部分的侧剖图；
图8是根据一个实施例的可膨胀固定部件的侧剖图，该可膨胀固定部件有设置成防止螺钉松开和/或移动的锚固几何结构；
图9A-C是根据一个实施例的、没有头部的可膨胀固定部件的侧剖图；
图9D是根据可选实施例的、图9A-C中所示的可膨胀固定部件的侧视图；
图9E是图9D中所示的可膨胀固定部件的侧剖图；
图9F是根据一个实施例的可膨胀椎间植入件组件的透视图；
图9G是图9F中所示的可膨胀椎间植入件组件在可膨胀固定部件膨胀之前的正剖图；
图9H是图9F中所示的可膨胀椎间植入件组件在可膨胀固定部件膨胀之后的正剖图；
图9I是根据可选实施例的一对可膨胀椎间植入件组件的侧剖图；
图9J-O是根据各种脊椎固定实施例的、用于相邻椎骨本体中的可膨胀固定组件的正视图；
图9P是根据一个实施例的、插入棘突间间隔件组件内的一对可膨胀固定组件的侧视图；
图9Q是图9P中所示的棘突间间隔件组件的后部局部分解图；
图9R是根据一个实施例插入椎间植入件内的可膨胀固定组件的侧视图；
图9S是根据一个实施例的可膨胀棘突间间隔件的侧视图；
图9T是根据一个实施例的可膨胀椎骨伸展器在它膨胀之前的侧视图；
图9U是图9T中所示的可膨胀椎骨伸展器在它膨胀之后的侧视图；
图9V-X是根据一个实施例的、插入在椎骨本体的椎板内的空间中并膨胀的可膨胀固定部件的俯视图；
图10A-B是根据一个实施例的、在各骨段中局部膨胀的可膨胀固定组件的剖视图；
图11A是根据一个实施例的可膨胀固定部件的侧视图，该可膨胀固定部件有分离成多个支腿的杆；
图11B是图11A中所示的可膨胀固定部件的仰视图；
图12A是根据一个实施例的可膨胀头部固定部件的透视图；
图12B是包括图12A中所示的可膨胀头部固定部件的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图12C是图12B中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图12D是根据可选实施例的、图12B中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图12E是图12D中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图12F是根据还一可选实施例的、图12B中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图13A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图13B是图13A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图14A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图14B是图14A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图14C是图14A中所示的可膨胀头部固定组件的仰视图；
图14D是根据可选实施例的、图14A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图14E是图14D中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图15A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图15B是图15A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图15C是根据可选实施例的、图15A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图16A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图16B是图16A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图16C是图16A中所示的可膨胀头部固定组件的透视图；
图16D是根据可选实施例的、图16A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图16E是图16D中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图16F是根据可选实施例的、图16A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图16G是图16F中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图17A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件的透视图；
图17B是布置在骨段之间的、图17A中所示的可膨胀头部固定组件的仰视图；
图17C是图17B中所示的可膨胀头部固定组件的仰视图，其中可膨胀头部固定部件旋转；
图17D是图17A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图17E是图17D中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图17F是根据可选实施例的、图17A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图17G是图17F中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图18A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件的分解透视图；
图18B是图18A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图18C是图18B中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图18D是根据可选实施例的、图18A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图18E是图18D中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图18F是图18D中所示的可膨胀头部固定组件的部件的透视图；
图18G是根据另一实施例的、图18F中所示的可膨胀头部固定组件的部件的透视图；
图18H是布置在骨段之间的、图18G中所示的可膨胀头部固定组件的部件的仰视图；
图18I是根据另一实施例的、图18F中所示的可膨胀头部固定组件的部件的透视图；
图18J是布置在骨段之间的、图18H中所示的可膨胀头部固定组件的部件的仰视图；
图18K是根据另一实施例的、图18F中所示的可膨胀头部固定组件的部件的透视图；
图18L是布置在骨段之间的、图18K中所示的可膨胀头部固定组件的部件的仰视图；
图19A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的正剖图；
图19B是图19A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的正剖图；
图19C是图19A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的仰视剖视图；
图19D是根据可选实施例的、图19A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的正剖图；
图19E是图19D中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的正剖图；
图19F是图19D中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的底部截面图；
图20A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图20B是图20A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图；
图21A是根据可选实施例的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之前的剖视图；
图21B是图21A中所示的可膨胀头部固定组件在可膨胀头部固定部件膨胀之后的剖视图。
具体实施方式
为了方便，在附图所示的多个实施例中的相同或等效元件由相同参考标号表示。下面的说明书中使用的某些术语只是为了方便，而不是限定。词语“右”、“左”、“底部”和“顶部”表示所参考的图中的方向。词语“内侧”和“外侧”是指分别朝向和远离装置和它们的所指代部件的几何中心的方向。词语“前面”、“后面”、“上面”、“下面”、“侧部”、“中间”、“矢状”、“轴向”、“冠状”、“头部”、“尾部”和相关词语和/或短语是指所参考的人体的优选位置和方位，而不是进行限制。这里使用的词语“椎骨本体”应当广义地解释为包括在人体脊椎系统内和紧邻该人体脊椎系统中所发现的所有骨和骨结构，包括但不局限于在颈部区域、胸部区域、腰部区域和骶骨弯曲区域中所发现的骨和骨结构。词语“偏压”是指使得所指的物体和它的指定部件改变位置，例如通过推动、拉动、抽吸或者以其它方式向它施加力。非限定的术语包括上述词语、衍生词和类似意思的词。
下面参考图2A-B，可膨胀骨固定组件20包括锚固区域37，该锚固区域37能够包括接合结构，例如螺纹36或任意可选的外部几何形状，该接合结构设置成使得可膨胀固定部件24固定在一个或多个要进行连接的周围结构上，例如由骨折部21而分离的骨段22a-b。应当知道，这里所述的螺纹包括能够将可膨胀固定部件24固定在一个或多个周围结构(例如骨和/或骨段)上的任意合适的外部几何形状。可膨胀固定组件20能够选择地将任意所需的可选结构固定在骨和/或骨段上，例如矫形螺钉、用于软组织和/或韧带固定的骨锚固件、假体、钉、杆、外部固定部件等。
尽管下颚骨是骨折段可通过可膨胀固定组件20连接的一个骨示例，但是可膨胀固定组件20的用途并不局限于此，它可以考虑用于结合任意合适的骨、骨段和/或与骨上组织或其它组织以及骨固定装置和/或材料、骨移植件、骨移植代替件例如合成物、或者骨代替件组合使用。两个这样的骨和/或骨段在这里被称为骨段22a和22b。在所示实施例中，骨段22a称为外部骨段，骨段22b称为内部骨段。尽管固定组件20表示为将骨段22a-b直接固定在一起，但是应当知道，固定组件20能够选择地用于将骨板、移植件和/或其它装置固定在骨和/或骨段的外表面上和/或将骨板固定在骨移植件上。
可膨胀固定组件20包括可膨胀固定部件24，该可膨胀固定部件24可以提供为骨螺钉、铆接螺钉等，膨胀部件26设置成使得固定部件24膨胀，以便将固定部件24包括锚固几何结构的部分(例如螺纹36或任意其它合适的外部几何结构)固定在周围结构(例如内部骨段22b)上。
固定部件24和这里所述的各种可膨胀固定组件的其它部件能够由任意合适的可生物相容和/或可重新吸收的材料和/或合金(例如钛合金、TiCP、镁、不锈钢、塑料、聚合物等)来制造，这些材料提供了用于径向膨胀的延展性以及用于承受特定(indication-specific)施加力的稳定性。膨胀部件26能够由任意合适的医疗等级和/或可生物相容材料(例如仪器等级不锈钢或钴铬)来制造，该材料足够坚固，以便使得固定部件24膨胀，且该材料可生物相容。还希望该材料允许膨胀部件26完全拉动穿过固定部件24和从该固定部件中取出。如果膨胀部件26的一部分要留在固定部件24中(类似于普通铆钉)，将希望使用可植入等级的材料用于膨胀部件26。在一个实施例中，固定部件24由钛合金制造，且膨胀部件26(具体地说，下面所述的心轴46)由钛合金或钴铬来制造。
如图2A中所示，固定部件24包括被套管的或环形杆28，该杆28有径向相对的内表面和外表面25和27。固定部件24沿中心纵向轴线A-A轴向细长。杆28限定了：近端30，该近端30包括头部32和/或第二螺纹和/或锚固几何结构；相对的远端34；以及中间部分31，该中间部分31布置在近端和远端30和34之间。当固定部件24设置为骨螺钉时，杆28能够设置为螺钉杆，头部32能够设置为螺钉头部。杆28限定了一个或多个内部轴向孔，例如孔35和35a，该内部轴向孔沿与轴线A-A重合的孔轴线形成，该孔穿过头部32和穿过整个杆28延伸。固定部件24还包括一个或多个锚固区域37，该锚固区域37与孔35径向对齐，并有形成于其上的锚固几何结构，例如螺旋螺纹36，该螺旋螺纹36从杆28的远端34的外表面径向向外延伸。当然，锚固几何结构并不局限于螺纹，并能够采取任意合适尺寸和形状，当固定部件24径向膨胀时，该尺寸和形状能够咬入或以其它方式与骨段22b接合。杆28的外表面的其余部分平滑或无螺纹，尽管根据需要该部分可以全部或局部有螺纹和/或以其它形式形成为包括任意合适的可选锚固几何结构。
在所示实施例中，杆28的远端34限定了内径ID1，在固定部件24径向膨胀之前，该内径ID1小于中间部分31和近端30的内径ID2，尽管应当知道，内径ID1能够相对于固定部件24的其余部分采取任意合适的关系，以使得远端34设置成以后面所述的方式径向膨胀。在固定部件24径向膨胀之前，杆28的远端34的外径OD1能够等于、大于或小于杆28的中间部分31和近端30的外径OD2。在所示实施例中，外径OD1基本等于外径OD2。而且，在所示实施例中，杆28的壁具有厚度T，该厚度T能够在远端34处大于、小于或等于杆28在中间部分31中或在近端30处的厚度T。应当知道，这里使用的术语“直径”不仅用于普通意义的圆形物体，而且还将描述非圆形物体的宽度尺寸(即“外部尺寸”)(当以截面方式在它们的最大宽度点处测量时)。
下面参考图2B，在固定部件24插入之前在骨段22a-b中钻出孔38。应当知道，对于轴向方向的术语“内部”和“外部”分别用于表示孔38的内部和外部方向。孔38有直径或截面尺寸D1，在固定部件24膨胀之前，该直径或截面尺寸D1等于或大于杆28的远端34的外径OD1。因此，固定部件24能够轴向插入孔38内，以使得头部32抵靠外部结构(例如骨、韧带、骨固定装置如板或其中的孔等)的外表面。在所示实施例中，外部结构是骨段22a。在固定部件24径向膨胀之前，固定部件24松弛地接收于孔38中，以使得螺纹36与内部骨段22b对齐。
膨胀部件26包括轴向细长杆40，该轴向细长杆40有近端42和相对的远端44。杆40能够由沿它的长度的多个外径来限定。杆40的远端44与心轴46连接，该心轴46有能够为圆形的外部径向表面48，使得心轴46为基本球形。应当知道，心轴46能够采取任意可选的合适形状，以使得外部径向表面48的直径或其它外部尺寸大于杆28的远端34和/或杆28的任意其它内部部分(该内部部分要进行膨胀)的内径ID1。在所示实施例中，外部径向表面48的外径基本等于杆28的中间部分31和近端30的内径ID2。外部径向表面48还能够包括斜表面50，该斜表面50提供了在杆40的远端44和外部径向表面48具有最大尺寸的区域之间的过渡界面。斜表面50的角度或斜度可以设置成当心轴拉动通过杆28时从杆28的内表面25拉制或拉削材料。通常，随着斜表面相对于杆40的角度的增加，有增加的材料量可以拉过杆28。杆28通过心轴46的拉削可以用于减小偏压心轴46穿过杆28所需的力的大小。拉削还可以在心轴46推入杆28中时实现，如后面更详细所述。拉削的材料量和(因此)偏压心轴46穿过杆28所需的力的大小能够通过改变固定部件24和/或膨胀部件26的特征来进行调节，所述固定部件24和/或膨胀部件26的特征例如固定部件24和/或膨胀部件26的材料、杆28的厚度T、斜表面50的斜度/角度等。杆28的远端34能够设置成有互补的斜表面52，该斜表面52设置成与心轴46的斜表面50接合，如图2B中所示。一个或多个附加斜面可以形成于杆28中，例如用作直径膨胀和/或收缩过渡、作为止动器、限制器等。
下面参考图2C，应当知道，膨胀部件26通常在将固定部件24插入骨段22a-b的孔38内之前预先安装在固定部件24中。特别是，膨胀部件26的杆40接收于固定部件24的孔35中，且心轴46在从远端34轴向向内的位置处布置在杆28的外部。一旦固定部件24和膨胀部件26安装在孔38内，支架56就能够布置成抵靠头部32的外表面。支架56能够限定内部孔58，该内部孔58的直径或可选截面尺寸大于膨胀部件26的杆40和心轴46的外径，以使得杆40和心轴46能够接收于该孔58内。一旦支架56布置就位，膨胀部件26能够在支架56支承抵靠头部32时拉动穿过固定部件24的杆28，以便当膨胀部件26被拉动穿过固定部件24的杆28时支架相对于由膨胀部件26产生的力来提供相对的轴向力。
下面参考图2D和2E，所示固定组件20与图2B-C中所示的类似，不过，当膨胀部件26拉动穿过杆28时，固定部件24的杆28的整个长度可膨胀。只有在杆28的远端34处的锚固区域37包括锚固几何结构，例如螺纹36。杆28只径向膨胀至它插入的孔38的内径。这使得心轴46能够有非圆柱形形状，如后面参考图3A-3L中所述，以便拉动穿过固定部件24的杆28的长度，从而在杆28中产生驱动凹口。该驱动凹口能够与插入固定部件24内的工具接合，用于将固定部件24相对于孔38取出或拧紧。
当膨胀部件26被拉入固定部件24的杆28的远端34中时，心轴46的斜表面50与斜表面52干涉，从而将杆28的远端34径向向外偏压。因此，当心轴46被拉动穿过远端34时，心轴46的外部径向表面48将螺纹36偏压至内部骨段22b的周围结构中，从而将杆28的远端34固定在骨段22b上。而且，支架56向杆28的头部32施加力，该力能够使得头部32例如沿远侧方向弯曲或以其它方式变形至骨段22a的外表面39中，从而将骨段22a捕获在杆28的头部32和骨段22b之间。因此，支架56能够使得压缩力F1和F2施加在骨段22a-b上，将骨段22a-b拉向一起，从而封闭骨折部21。一旦心轴46前进经过杆28的远端34，它可以很容易地被拉动穿过中间部分31和近端30和拉出固定部件24。支架56能够被取下。
固定部件24在它膨胀之后的外表面轮廓依赖于膨胀部件26的心轴46的外部径向表面48的形状，因此能够在驱动处理过程中改变膨胀杆28的外表面的轮廓(不仅孔35)。例如，如果具有六边形外部径向表面48的心轴被拉动穿过杆28，心轴46可以使得固定部件24的外表面上形成一个或多个轴向叶片状(lobular)脊，该叶片状脊对应于心轴46的六边形外部径向表面48的小面和固定部件24的内表面25的相交部分。
下面参考图2F-G，应当知道，杆28有锚固几何结构，例如在杆28的可膨胀区域或驱动区域XU中的螺纹36和/或有螺纹和无螺纹部分的组合，该锚固几何结构设置成当心轴46被拉动穿过孔35时膨胀。随着驱动区域XU的长度增加，由心轴46施加在固定部件24上的轴向力和由支架56施加在头部32上的相应的相对轴向力在骨段22a-b上产生使得骨折部21闭合的增加的压缩力。通过使得杆28的厚度T在近端和远端30和34之间逐渐减小，可以减轻和/或以其它方式补偿增加的压缩力。当心轴46被拉动穿过杆28时，杆28在驱动区域XU内的部分可以轴向压缩，从而形成缩短的被驱动的驱动区域XA以及减小的固定部件24的总体长度。在驱动区域XU中的轴向压缩量能够通过改变固定组件20的特征来调节，例如改变固定部件24和/或膨胀部件26的材料、杆28的厚度T、锚固区域37的几何形状等。一旦已知被驱动的驱动区域XA的形成长度，固定部件24的总体长度就能够设计成在例如孔38内在不同深度处由膨胀的锚固区域37提供接合。因此，能够提供成套工具，该成套工具包括具有不同长度驱动区域XU和/或总体长度的多个固定部件24，这些固定部件24设置成提供可以适用特殊用途的、不同水平的压缩力和/或锚固区域37的接合深度。
尽管固定部件24的杆28的远端34能够包括具有外部锚固几何结构的可膨胀区域，但是应当知道，可选地，固定部件24的杆28能够沿它的长度在任意合适位置处具有带外部锚固几何结构的可膨胀区域，使得可膨胀区域设置成以这里所述的方式而与周围骨接合。例如，参考图2H，固定部件24的锚固几何结构(特别是螺纹36)沿整个杆28在处于近端30处的头部32和远端34之间延伸。螺纹36能够有恒定的外径，或者沿杆28的长度具有一个或多个变化外径的部分。如图所示，螺纹36的外径直径沿从近端30朝着杆28的远端34的方向减小。也可选择，螺纹36的外径直径能够沿从近端30朝着远端34的方向增加。还可以选择，螺纹的外径直径能够从近端和/或远端30和34朝着杆28的中间部分31增加或减小。螺纹36的外径能够以前述方式的任意组合来变化。
而且，尽管杆28包括锚固几何结构的远端34的内径ID1已经介绍为小于杆28的中间部分31和近端30的内径ID2，但是也可选择，杆28的远端34的内径ID1能够基本等于杆28的其余部分的内径ID2，或者甚至稍微大于杆28的其余部分的内径ID2，只要心轴46的外部尺寸设置成将锚固区域37的部分或全部螺纹36径向向外偏压，从而使得膨胀的螺纹36咬入和抓住骨段22b的周围结构或者以其它方式与该周围结构接合或配合(单独或者与骨段22a组合)。已经发现，与不可膨胀特性的相同结构螺钉相比，这里所述类型的固定部件24需要更大的拉出力来将固定部件24从孔38中拉出。
如图2I中所示，螺纹36能够设置成帮助骨段22a-b朝向彼此压缩，从而使骨折部21复位。特别是，在杆28的近端30处的第一组螺纹36a能够与外部骨段22a对齐，在杆28的远端34处的第二组螺纹36b能够与内部骨段22b对齐。为了引起在骨段22a-b之间的压缩，螺纹36a和36b能够设置成具有彼此相反的螺纹角度和/或设置成具有不同的螺距。例如，与骨段22a接合的螺纹36a能够有与骨段22b接合的螺纹36b的节距的一半，螺纹36a和36b能够设置成具有定向为离开骨折线21的螺纹角度，或者为它们的任意组合。因此，当螺纹36a-b以上述方式径向向外膨胀时，螺纹36a-b的螺纹角度和/或节距使得骨段22a-b朝着骨折部21轴向移动。尽管一对固定部件24表示为插入骨段22a-b中，但是应当知道，能够使用任意所需数目的固定部件24。而且，当螺纹36a和36b构成为具有不同螺纹节距时，也能够获得骨段22a和22b的轴向移动。
因此可以知道，相对于普通的骨螺钉，使用可膨胀固定组件20减少了与连接骨段22a-b相关的步骤数目。例如，单个孔(例如孔38)能够用于固定固定部件24，从而省略了钻孔引导件和不需要钻第二孔。而且，因为在膨胀部件26穿过拉出的过程中产生的力将杆28的头部32抵靠周围结构的外表面(例如骨或骨板)偏压，因此避免了使得骨产生埋头孔的步骤。因此，用于安装固定部件24的方法包括以下步骤：使骨折部复位(例如在骨段22a和22b之间的骨折部21)；在一个或多个骨段中钻出单个通孔；测量所需固定部件的长度；使得固定部件24滑入通孔中；以及通过膨胀部件26来使得固定部件24膨胀。而且，因为螺纹36能够为螺旋形，因此固定部件24能够以与普通骨螺钉一致的方式而通过旋转固定部件24而取出。
应当知道，图2A-C中所示的固定部件24的实施例是示例实施例，且固定部件24和/或可膨胀固定组件20能够根据多个可选实施例而构成，如后面更详细所述。下面的可选实施例并不是穷举，能够使得可膨胀固定部件24以这里所述的方式操作的任意附加或可选实施例都将落在本发明的范围内。还应当知道，这里所示和所述的多个实施例的特征和/或结构能够与这里所示和所述的其它实施例组合使用。
下面参考图3A-3F，心轴46能够使得杆28的部分或整个内表面25产生所需的几何形状。在所示实施例中，心轴46的外部径向表面48表示为限定六边形形状。因此，当心轴46以上述方式拉动穿过固定部件24的杆28时(见图3C)，心轴46使得内表面25的内径或截面尺寸小于外表面48的外部尺寸的部分形成六边形轮廓。因此，一旦从固定部件24中取出心轴46，内表面25的至少一部分具有六边形套管，如图3F中所示。在心轴46的可选实施例中，如图3B中所示，一个或多个释放结构(例如槽49)能够形成于心轴46的外部径向表面48内。当心轴46拉动穿过时，释放槽49减小了心轴46与杆28的孔35干涉的表面积，从而减少了拉动心轴46穿过杆28所需的力。
由心轴46留下的套管和(更通常是)杆28的孔35能够提供药物口，用于将所需的药物注入孔38内。药物例如能够通过标准注射器来注入，而不用产生附加孔来提供通向注入部位的进口。此外，固定部件24的杆28可以有垂直于外表面穿过壁钻入杆28的孔35内的孔洞。这些孔洞使得药物能够传送给周围骨。因此，可生物降解或药剂洗提聚合物能够插入固定部件24的孔35中。由心轴46留下的套管还能够用于神经学用途，例如通过布置在套管内的颅内压力监测装置、流体监测装置等。套管还能够用作排出口，例如在分路用途中。
而且，如果希望从骨段22a-b中取出固定部件24，驱动仪器(例如具有六边形或者其它合适的多边形接合区域的螺丝刀)能够插入固定部件24的杆28中，以使得螺丝刀的六边形接合区域与固定部件24的六边形套管配合。然后，螺丝刀能够以普通方式旋转，从而使得螺纹36沿周围骨运行，从而使得固定部件24退出孔38。由图3C和3E可知，杆28的整个长度能够有螺纹。
在图3G-I所示的固定部件24的可选实施例中，杆28的孔35能够沿相对于轴线A-A偏移的孔轴线而形成，从而形成杆28的非均匀壁厚。具有偏移孔35的固定部件的膨胀能够形成具有弯曲几何形状的膨胀固定部件24。弯曲几何形状能够产生三点接触负载，例如在接触点33处，从而增加膨胀的固定部件24相对于孔38的拉出阻力。也可选择，具有偏移孔35和没有螺纹36的固定部件24能够用作外伤镶片销(platingpin)。在这样的应用中，能够制造具有特定拉出阻力的无螺纹固定部件24。另外，多个无螺纹固定部件24能够与骨板组合使用，以便规定相对的销的轴向矢量。
在图3J-L所示的固定部件24的还一可选实施例中，杆28的孔35能够沿相对于轴线A-A偏移和/或成角度的孔轴线B-B而形成，从而形成杆28的非均匀壁厚。具有偏移和/或成角度的孔35的固定部件的膨胀能够形成具有“S”形几何形状的膨胀固定部件24。S形几何形状能够产生四点接触负载，例如在接触点33处，从而增加膨胀的固定部件24相对于孔38的拉出阻力。应当知道，根据孔轴线B-B的偏移的程度和/或形成的角度，能够形成比四个更多或更少的接触点。也可选择，具有偏移和/或成角度的孔35且没有螺纹36的固定部件24能够用作外伤镶片销。在这样的应用中，能够制造具有特定拉出阻力的无螺纹固定部件24。另外，多个无螺纹固定部件24能够与骨板组合使用，以便规定相对的销轴向矢量。
下面参考图4A，心轴46和固定部件24能够自钻孔。特别是，固定部件24和心轴46能够分别在它们的轴向前边缘处有轴向外部切割表面，例如切割凹槽51、53。在该实施例中，在膨胀之前，心轴46的外径或外部尺寸小于固定部件24的螺纹区域的外径OD1。在使用过程中，心轴46和固定部件24能够在它们插入骨段22a-b中时旋转，使得心轴46的切割凹槽53切割孔38的一部分，切割成足以允许心轴46通过，且固定部件24的切割凹槽51使得孔38加宽，从而允许杆28通过至图2B中所示的位置。因此，在插入固定部件24和心轴46的同时在骨段22a-b中钻出孔38。然后，心轴46能够以上述方式穿过固定部件24的杆28拉动，以便将固定部件24固定在骨段22a-b上。
在图4B所示的可选实施例中，心轴46的切割凹槽53能够有比杆28的外径OD1和/或OD2更大的直径。特别是，心轴46能够包括多个柔性支腿68，这些柔性支腿68相互远离地张开，并通过气隙71而分开。因此，切割凹槽53在螺纹固定组件20插入的过程中在杆40旋转时钻出孔38。形成的孔38具有比杆28在固定部件24膨胀之前的外径OD1和/或OD2更大的直径D1，因此固定部件24松弛地接收在由切割表面53产生的孔38中。当心轴46拉动穿过杆28的孔35时，柔性支腿68彼此相向塌缩，以便限定比孔38小但是比孔35的内径大的外径或外部尺寸。因此，心轴46在它以上述方式拉动穿过杆28时使得固定部件24的杆28膨胀。膨胀部件26能够包括在杆40的近端处的螺纹和/或形成锁定的结构，它帮助在拉动心轴46穿过杆28的孔35时抓住杆40。
在另一可选实施例中，固定部件24包括布置在固定部件24的杆28的外表面上的多个自攻丝切割凹槽70，例如在杆28的远端34附近和邻近锚固区域37的近端。切割凹槽70设置成在固定部件24沿向后方向运动时(即当固定部件24从骨段22a-b中的孔38中取出时)在固定部件24的旋转过程中切割通过周围的骨。应当知道，固定部件24能够以上述方式接收六边形或其它多边形的套管，和/或头部32能够包括合适的槽，该槽接收能够使得固定部件24旋转的螺钉驱动仪器。如图4C中所示，切割凹槽70的外径能够沿从杆28的远端34朝着近端30的方向逐渐变小，从而限定切割凹槽的减小的轴向轮廓。因此，各连续切割凹槽70递增地除去周围骨的一部分，从而最终将孔38加宽成至少与螺纹36的外径OD2一样宽的量，这足以使得固定部件24的其余部分很容易地从骨段22a-b中的孔38内拉出。
下面参考图5，与上述膨胀部件穿过孔35拉出相反，膨胀部件26能够被推入孔35中。在所示实施例中，孔35在杆28的远端34处在螺纹36的径向向内位置封闭。孔35与螺纹36径向对齐的部分具有比心轴46的外径或外部尺寸更小的内径，使得心轴46沿箭头B的方向插入孔35中将使得杆28以上述方式膨胀。如图5中所示的固定部件24膨胀的方法包括上面对于图2A-C中所述的步骤，不过不是将固定部件24和膨胀部件26一起插入孔38中，而是固定部件24单独插入孔38中，然后将心轴46轴向向内推入孔35内。应当知道，当心轴46插入孔35中时，在心轴46和孔35之间的干涉将头部32抵靠骨段22a的外表面39偏压，从而使骨段22a和22b之间的骨折部21复位。一旦固定部件24膨胀，心轴46能够很容易地从固定部件24中取出。也可选择，根据该实施例或任意其它实施例，一旦固定部件24如所需那样膨胀，膨胀部件26的杆40能够被切断，使得膨胀部件26能够在膨胀后留在固定部件24的杆28的内部。也可选择，根据该实施例或任意其它实施例，膨胀部件26的杆40能够制造成预定长度，使得一旦固定部件24如所需那样膨胀，膨胀部件26将在膨胀后容纳于固定部件24的杆28内。
而且，参考图6A，杆28的螺纹部分能够包括多个螺纹区域36c和36d，这些螺纹区域36c和36d有至少一个变化的螺纹特征。例如，螺纹36能够在相应区域36c和36d处具有变化深度，以便能够提高固定部件24向骨的不同层的固定。例如，更深的螺纹36优选是在杆28的、固定在更软骨(例如松质骨)中的区域中。因此，变化的螺纹特征能够根据与膨胀螺纹36对齐的骨区域的特性来选择。
在所示实施例中，螺纹区域36c设置成与松质骨部分对齐，而螺纹区域36d布置在螺纹区域36c的两侧，并设置成与皮质骨部分对齐。因此，螺纹区域36c的螺纹沿轴向更远地间隔开，限定的径向距离(或螺纹高度)比在螺纹区域36d中的螺纹的螺纹高度更大，并在它们的根部比螺纹区域36d中的螺纹更宽。不过，因为杆28与螺纹区域36c径向对齐的部分的内径小于杆28与螺纹区域36d径向对齐的部分的直径，因此螺纹36的外径能够横跨螺纹区域36c和36d恒定。一旦固定部件24膨胀，螺纹区域36c的螺纹将相对于螺纹区域36d的螺纹径向向外移动。也可选择，参考图6B，与松质骨相对应的螺纹区域36c能够没有螺纹，使得在固定部件24膨胀时，只有与皮质骨相连的螺纹区域36d的螺纹与周围骨接合。
下面参考图6C，具有任意所需的螺纹图形和/或螺纹部分的固定部件24能够提供为螺钉，该螺钉能够以与普通骨螺钉一致的方式插入骨段22a-b中，并随后在需要时膨胀。例如，固定部件24能够设有布置在孔35内部的膨胀部件26，使得心轴46的远端与杆28的远端34平齐或者凹入该孔35内。因此，如果固定部件24松弛地处于周围骨内部，或者如果另外需要将固定部件24进一步固定在形成于骨中的孔38内部，往复支架能够抵靠头部32的外表面布置。一旦支架布置就位，膨胀部件26能够被拉动穿过固定部件24的杆28，同时支架56抵靠头部32支承，以便在膨胀部件26拉动穿过固定部件24的杆28时逆着由膨胀部件26产生的力而提供相对的轴向力，从而使得固定部件24以上述方式膨胀。也可选择，固定部件24能够如图5中所示而形成，使得如果固定部件24松弛地处于骨段22a-b内部，或者如果另外希望增强由固定部件24形成的接头的结构整体性时，心轴46能够推入固定部件24的杆28中。
下面参考图7A-F，固定部件24能够设置成在膨胀之前成角度。例如，固定部件24的头部32能够限定凸形外表面72，该凸形外表面72设置成与伸入骨板62中的互补凹形内表面74匹配。因此，在凸形外表面72和凹形内表面74之间的接合近似为球窝接合，该球窝接合允许固定部件24相对于骨板62成角度，因此固定部件24的轴线A-A能够成角度偏移。杆28的孔35在与头部32径向对齐的位置处有比心轴46的外表面48的直径更小的直径或截面尺寸。因此，当心轴46拉动穿过杆28的孔35时，头部32的凸形外表面72将径向膨胀成与骨板62的凹形内表面74成干涉关系。
如图7B中所示，骨板62的凹形内表面74能够包括多个锚固几何结构，例如螺纹76，该锚固几何结构设置成响应头部32的膨胀而咬入或以其它方式与固定部件24的头部32的凸形外表面72接合。在可选实施例中，锚固几何结构能够包括可变的直径、叶片状结构，该结构设置成对着形成于头部32的凸形外表面72中或骨板62的凹形内表面74中的多个同心环变形。应当知道，锚固几何结构能够根据需要采取任意其它合适的接合结构形式。头部32能够由比骨板62的材料更容易屈服的材料来制造，并能够包括任意合适的可生物相容和/或可重新吸收的材料和/或合金，该材料和/或合金提供了用于径向膨胀的所需量的延展性以及用于承受特别指示的施加力的稳定性。骨板62能够由任意合适的材料来制造，例如不锈钢或钛合金。固定部件24能够由市场上的纯钛、更软等级的不锈钢、钛合金、聚合物等来制造。因此，凸形外表面72能够响应与凹形内表面74的螺纹76的接触而变形，从而增强在骨板62和头部32之间的配合关系。
也可选择，骨板62的凹形内表面74可以为平滑的，而头部32的凸形外表面72具有形成于其上的锚固几何结构，例如螺纹76，使得凸形外表面72的螺纹76咬入或者以其它方式与骨板62的凹形内表面74接合。也可选择，头部32的凸形外表面72和骨板62的凹形内表面74能够都有螺纹或者以其它方式设有锚固几何结构。还可选择，具有凹形表面的孔38能够形成于骨段22a中，头部32的凸形外表面72能够有螺纹，使得当心轴46被拉动穿过头部32时，凸形外表面72的螺纹76咬入或以其它方式与骨段22a的凹形表面接合。
图7A-B中所示的实施例产生了在头部32和骨板62之间的过盈配合，从而使得固定部件24的头部32在骨板62中接合成锁定结构。因此，固定部件24将不再能够独立于骨板62运动，从而防止固定部件24绕轴线A-A旋转和从骨和/或骨板退出。而且，在骨板62和固定部件24之间产生单个刚性结构，从而刚性固定骨段22a-b。应当知道，与普通骨螺钉所允许的相比，能够在限定固定部件24和板62之间的角度时允许更多的轴向旋转。
另外，因为锁定是由于头部32的径向膨胀而产生，因此由膨胀产生的锁定力可重复，与由外科医生施加的任何力矩无关。当固定普通骨螺钉时在不使用力矩限制器的情况下插入力矩能够变化。所示实施例的固定部件24能够在并不使用力矩限制器的情况下获得可重复的锁定力。而且，当使用具有较长长度的普通骨螺钉时，用于最终拧紧螺钉所需的插入力矩可能使得螺钉失效。在这方面，应当知道，普通骨螺钉所需的插入力矩影响锁定的稳定性，因此影响所形成的结构的总体稳定性。如果太大力矩用于螺钉插入，将使得剩下的锁定力矩很小。因此，太小的锁定力矩可能最终导致不稳定的板/螺钉匹配界面，因此最终导致不稳定的骨折结构。所示实施例的固定部件24能够提供膨胀力，由固定部件24施加的力独立于固定部件24的杆28的长度。
在可选实施例中，如图7C中所示，一个或多个轴向狭槽41能够形成于头部32中，该轴向狭槽41开始于头部的近端中，并沿远侧方向伸入头部内。轴向狭槽41能够设置成控制头部32的膨胀程度，同时降低为了拉动心轴46穿过头部32而必须向膨胀部件26的杆40施加的力的大小。该构造可以通过例如改变轴向狭槽41的数目和/或长度、制造头部32的材料等而实现。降低为了拉动心轴46穿过头部32而必须向膨胀部件26的杆40施加的力的大小能够减小膨胀部件的杆40和/或心轴46在膨胀处理过程中断裂的可能性。
在图7D中所示的另一可选实施例中，固定部件24的杆28有形成于其上的锁定结构，例如恰好在头部32的下面在杆28的近端30处从杆28径向向外延伸的环形脊43。当心轴46拉动穿过杆28，从而使得杆28径向向外膨胀时，如上所述，环形脊43膨胀，并与骨板62的下表面接合。例如除了在固定部件24的头部32和骨板62之间的锁定之外(如上所述)，膨胀的环形脊43进一步防止固定部件24从孔38退出。
在图7E-F所示的还一可选实施例中，固定部件24的头部32有形成于其中的锥形孔或可变直径孔。在头部32中的孔35的直径变化能够控制头部32抵靠骨板62的膨胀和/或拉动心轴46穿过固定部件24的头部32所需的力。在头部32中的孔35的内径能够为锥形，以便产生一个或多个不同的驱动区域，例如驱动区域32a-c。在所示实施例中，第一驱动区域32a控制固定部件24的杆28在孔38的周围骨中的膨胀。第二驱动区域32b控制头部32的凸形外表面72抵靠骨板62的凹形内表面74的膨胀。第三和最后驱动区域32c在心轴46拉动穿过头部32的近端时控制心轴46的释放。
如图8中所示，固定部件24能够有螺纹，该螺纹以防止固定部件24从骨段22中退出的方式设置。特别是，固定部件24的头部32能够以上述方式布置在骨板62的座65中。例如，头部32能够与座65螺纹接合，或者能够有平滑的凸形外表面，该平滑的凸形外表面嵌入限定于座65中的平滑凹形内表面中。基本圆柱形或者合适可选形状的孔80能够在与座65对齐的位置处穿过骨板62的内部部分延伸。因此，固定部件24的杆28能够穿过孔80延伸，同时头部32布置在座65内。在膨胀之前，螺纹36能够限定与孔80的直径基本相等或者更小的外径，以使得杆28能够插入孔80中、穿过骨板62插入形成于骨段22中的孔38内。紧邻骨板62的内表面沿轴向设置在杆28上的螺纹36的一个或多个限定部分能够设置成用作锁定螺纹36，它将在心轴46拉动穿过杆28时膨胀至比孔80的直径更大的直径，从而将固定部件24有效锁定在孔38内。在膨胀的锁定螺纹36和骨板62之间的干涉将防止固定部件24松开(即固定部件24防止它自身由于例如骨段的起作用的负载和/或微运动而松开)。因此，在一些示例中，为了在手术后取出膨胀的固定部件24，可能需要螺丝刀来提供预定力矩以使得锁定螺纹36变形。
下面参考图9A-C，固定部件24能够提供为没有头部32，使得固定部件24只包括杆28。因此，图9A-C的固定部件24能够完全嵌入骨段22中，例如作为植入件，并能够相对于骨段22的外表面39向内凹入。固定部件24的杆28能够插入骨38中，且膨胀部件26能够以上述方式插入杆28的孔35中，或者通过旋转膨胀部件26的杆40插入。特别是，膨胀部件26的杆40的外表面能够有形成于其上的多个螺纹，该螺纹设置成与形成于杆28的内表面25上的互补螺纹接合。杆40的直径或其它外部尺寸能够在它的整个长度上一致。也可选择，杆40的直径或其它外部尺寸可以沿杆40的长度的一个或多个部分或者整个长度而变化，例如为锥形。因此，杆40相对于固定部件24的旋转能够使得膨胀部件26插入或驱动至孔35中。膨胀部件的杆40的尺寸设置成(例如通过直径或其它外部尺寸)使得固定部件24的杆28径向向外膨胀，从而保持螺纹36与骨段22的周围骨的接合。固定部件24的膨胀减小或防止在骨/固定部件界面中的应力峰值，并在固定部件24的材料特性和骨段22的周围骨的较弱特性之间产生更平滑的相交。在示例实施例中，图9A-C中所示的无头部固定部件24能够用于可膨胀膝盖植入件组件。
在图9D-E所示的可选实施例中，固定部件24能够选择地用作在两个相邻骨22a-b之间的间隔件，例如用于保持在它们之间的合适间距。杆28的中间部分31的外表面具有从它向外延伸的多个螺旋形螺纹36，且杆28的近端和远端30和34的外表面都平滑。在杆28的中间部分31中的孔35的内径比在杆的近端和远端30和34处的孔的内径更小，使得杆的外径在近端和远端30和34之间一致，且当心轴46拉动穿过杆28时只有杆28的中间部分31膨胀。当心轴46以上面所述的方式拉动穿过杆28时，杆的中间部分31径向向外膨胀，从而使得螺纹36与相邻骨接合，并固定该固定部件24在骨段22a-b之间的位置，从而固定在骨段22a-b之间的间距。
在图9F-H所示的还一可选实施例中，一对可膨胀固定组件20与在可膨胀椎间植入件组件157中的椎间植入件156组合使用。椎间植入件156包括植入件本体158，该植入件本体158有大致矩形形状，限定了相对的近端和远端158a和158b以及相对的上表面和下表面158c和158d。应当知道，植入件本体158的矩形形状只是示例的植入件本体几何形状，可以根据需要使用任意其它植入件本体几何形状，例如当规定目标椎间空间中的解剖结构时。上表面和下表面158c和158d可以平滑，可以有形成于其上的抓住特征，例如齿、钉状物或类似结构，并设置成便于上表面和下表面158c和158d以及相邻椎骨本体的端板之间的抓住接合，或者可以有离散的平滑和抓住部分。本体还能够包括可选的中心孔164，该中心孔164例如设置成充满骨生长诱导物质，以便允许骨向内生长以及帮助在椎间植入件156和相邻椎骨本体之间融合。
植入件本体158能够有一个或多个形成于其中的固定组件孔，该孔的内径大于布置在该孔内的一个或多个可膨胀固定组件20的外径。在所示实施例中，一对孔160形成于植入件本体158的近端158a中，沿一对孔轴线S沿向后方向朝着远端158b延伸，植入件本体158还能够有在植入件本体的外表面中的一个或多个开口，该开口设置成允许骨接合结构从植入件本体158凸出和与周围结构接合，周围结构例如相邻椎骨本体的端板。在所示实施例中，一对竖直狭槽162穿过植入件本体158形成，且孔160在上表面158c和下表面158d之间，狭槽162沿纵长方向与轴线S对齐。可膨胀固定组件20布置在各孔160中。
一个或多个接合结构(例如接合块166)能够布置在植入件本体158中，该接合块166设置成在固定部件24以及植入件本体158的上表面和下表面158c和158d之间布置在可膨胀植入件组件20的相对侧，使得当固定部件24膨胀时，接合块166朝着植入件本体158的上表面和下表面158c和158d偏压，且接合块166的至少一部分从植入件本体158凸出，例如通过狭槽162凸出，并与周围结构接合。应当知道，在所示实施例中，狭槽162的定位只是示例，更多或更少狭槽或者其它几何形状开口能够布置在植入件本体158的表面上的任意合适位置。
接合块166有相对的、朝向固定部件的表面和朝向骨的表面，朝向骨的表面有形成于其上的一个或多个骨接合结构，例如多个齿168。在所示实施例中，接合块166在可膨胀固定组件20以及植入件本体158的上表面和下表面158c和158d之间承载在植入件本体158内，如上所述。接合块166设置为这样的厚度，在固定部件24膨胀之前，齿168包含于植入件本体158内。在可选实施例中，接合块166能够省略，使得形成于固定部件24的外表面上的骨接合结构直接与周围结构接合，如后面更详细所述。
在使用过程中，可膨胀椎间植入件组件157布置在椎间空间中，例如在两个相邻椎骨本体V之间，如图9G中所示。当植入件156根据需要定位时，心轴46能够拉动穿过相应固定部件24的杆28，从而使得固定部件24的杆28径向向外膨胀，因此沿相应的向头部和向尾部方向偏压接合块166，以使得接合块的齿穿过狭槽162的开口凸出和与相邻椎骨本体V的各端板接合，如图9H中所示，从而在椎间空间中将可膨胀椎间植入件组件157固定就位。如果希望在插入之后取出植入件156，螺钉驱动工具能够插入固定部件24的膨胀孔35中，如上所述，从而使得固定部件24能够从植入件本体158的孔160中取出。一旦固定部件24从植入件156中取出，接合块166能够返回它们的插入前结构，使得齿168不再与相邻椎骨本体V接合。然后，植入件能够很容易地取出。
在图9I所示的还一可选实施例中，一对可膨胀椎间植入件组件157提供为布置在相邻骨和/或骨段22a-c之间的相应空隙170中的骨间隔件。在所示实施例中，省略了前述实施例的狭槽162，植入件156的外表面有形成于其上的骨接合结构，例如齿168。在使用过程中，植入件156布置在骨和/或骨段22a-c之间的空隙170内，并根据需要定位。当心轴46拉动穿过固定部件24的杆28时，固定部件24的杆28抵靠着孔160的内表面径向向外膨胀，从而使得植入件156的本体158在空隙170内膨胀，再使得齿168与骨和/或骨段22a-c的外表面接合，从而使得植入件156在空隙170内固定就位。为了保证植入件本体158保持它们的膨胀几何形状，膨胀部件26的杆40能够如上面所述进行切割，使得心轴46保持在固定部件24的孔35内。应当知道，具有不同杆厚度T和/或锚固区域37的固定部件24能够用于单个植入件本体结构，例如根据需要获得植入件本体158的不同膨胀程度。而且，植入件本体自身能够设置为固定部件24，使得心轴46拉动穿过形成于植入件本体158/固定部件24中的孔35，从而使得它直接膨胀。
下面参考图9J-O，这里所述的可膨胀固定组件20能够用于脊椎固定处理过程，代替在该处理过程中使用的普通紧固件，例如骨螺钉、椎弓根螺钉等。例如，可膨胀固定组件20能够用于：经椎板固定，如图9J中所示；小面固定，如图9K中所示；以及椎弓根/杆固定结构，如图9L中所示。使用这里所述的可膨胀固定组件20将适用于较深凹口处理，例如因为与可能从插入仪器的端部跌落的普通紧固件不同，膨胀部件26防止固定部件24类似地跌落至外科手术部位中。
下面参考图9P-X，这里所述的可膨胀固定组件20能够用于锚固椎骨植入件和/或间隔件。例如，如图9P-Q中所示，一对固定组件20用于将棘突间间隔件锚固在相邻棘突SP之间。固定部件24可以插入穿过与间隔件172连接的骨板62中的孔80以及穿过在棘突SP中的预先钻出的孔38。然后，心轴46能够拉动穿过固定部件24，如上所述，从而使得棘突间间隔件172在棘突SP之间固定就位。孔80的内表面可以平滑，或者可以有形成于其上的锚固几何结构，例如螺纹76，锚固几何结构设置成与固定部件24上的互补接合结构接合，例如螺纹36。
在图9R所示的可选实施例中，可膨胀固定组件20用于将椎间植入件174锚固在相邻椎骨本体V上。固定部件24穿过植入件174的本体176中的孔177插入在相邻椎骨本体V中的预先钻出的孔38内。然后，心轴46能够拉动穿过固定部件24，如上所述，从而使得椎间植入件174在椎间空间内固定就位。
在图9S所示的还一可选实施例中，可膨胀固定部件24布置在棘突间间隔件180的本体178内。棘突间间隔件180布置在两个相邻棘突SP之间的棘突间空间内。当心轴46拉动穿过固定部件24的杆28时，杆28径向向外膨胀，从而使得棘突间间隔件180的本体178在棘突间空间内膨胀。
在图9T-U所示的还一可选实施例中，可膨胀固定组件20的固定部件24能够设置为用作椎骨本体伸展器(stent)。可膨胀固定组件布置在椎骨本体V中的预先钻出的孔38内。当心轴46拉动穿过杆28时，固定部件24径向向外膨胀，从而使椎骨本体V伸展。
在图9V-X所示的还一可选实施例中，可膨胀固定组件20能够用于椎板成形术中。在从目标椎板L除去所需量的材料、从而在椎板L中产生孔38之后，固定部件24布置在椎板L中。当心轴46拉动穿过杆28时，固定部件24径向向外膨胀，从而向外偏压椎板L的相邻骨段22a-b，使得该孔膨胀，并使得固定部件24的杆28的外表面上的螺纹36与椎板L的相邻骨段22a-b的表面接合。应当知道，固定部件24和/或可膨胀固定组件20能够根据需要在任意合适的外科手术处理过程中代替普通的骨螺钉或其它普通锚固件。
下面参考图10A-B，固定部件24能够用于抓取和操纵骨段22a-c(例如下颚骨)至相对于一个或多个相邻骨或骨段的所需位置。特别是，在骨段22a中能够钻出孔38，杆28的远端34能够插入孔38中，且心轴46能够拉动成与可膨胀螺纹36的至少一部分径向对齐，以使得对齐的螺纹36膨胀至骨段22a内。然后，膨胀部件26的杆40能够用作操纵杆，并能够进行人工操纵，以便将骨段22a定位在所需位置。然后，骨段22a能够根据需要紧固在一个或多个相邻骨或骨段上。一旦骨段22a可靠地固定就位，旋转力能够施加给膨胀部件26的杆40，以便使得固定部件24从孔38中退出，用于进行取出。也可选择，膨胀部件26能够一直拉动穿过杆28，以使得固定部件24保持在孔38内，例如如果它用于将骨板保持就位。可以使用这些相同的步骤，以便将骨段22b-c定位，用于固定。能够特别应用这种方法的骨折部包括但不局限于踝下骨折部、额窦骨折部等。
下面参考图11A-B，固定部件24的杆28能够沿轴向被分成多个周向分开的杆段或支腿28a-d。因此，需要更小的力来拉动心轴46穿过杆28，因为心轴从分段杆上遇到的阻力比它从上述周向实体杆28上遇到的阻力更小。固定部件24的近端30有封闭轮廓，使得支腿28a-d在杆28的近端30处连接在一起。因此，当拉动心轴46进入杆28的远端34处的孔35内时，心轴46的外表面与支腿28a-d的内表面干涉，使得支腿28a-d径向向外偏转，从而使得支腿28a-d的外表面上的螺纹36咬入或以其它方式与周围骨接合，如上所述。而且，在膨胀之后，膨胀部件26的杆40能够在与杆的近端30对齐或者凹入的位置处进行切割，以使得心轴46在与可膨胀螺纹36对齐的位置处保持布置在孔35内，以便抵靠支腿28a-b保持心轴46的偏压力，并因此保持螺纹36与周围骨的接合。
下面参考图12A-F，总的来说，可膨胀固定组件能够设置成使得两个或更多骨段相对彼此固定。例如，可膨胀固定组件能够设置成用于头部固定处理过程，例如当包括可膨胀头部固定部件的可膨胀头部固定组件设置为可膨胀头部夹、用于在开颅术中固定骨瓣(boneflap)时。通常，可膨胀头部固定部件例如头部夹能够设置成使用多种可膨胀固定部件本体，如下面更详细所述。特别是，如图12A-C中所示，可膨胀头部固定组件82包括可膨胀固定部件例如头部夹84以及膨胀部件26。头部夹84包括可膨胀固定部件本体，例如盘形本体86，该本体86有穿过它形成的、内径为ID3的中心孔86a。本体86有上表面86b和相对的下表面86c。上表面和下表面86b和86c能够分别设置成与特殊解剖区域相符，例如在颅骨外表面上的特殊区域，以便使得下表面86c和下部骨段88a和88b之间的接触最大，同时使上表面86b相对于骨段88a和88b外表面的轮廓最小。在所示实施例中，上表面86b为凸形，相对的下表面86c为凹形。在可选实施例中，上表面和下表面86b和86c中的一个或多个能够为扁平的。应当知道，任意可选的本体几何形状、表面轮廓和/或孔位置都能够根据需要使用。
头部夹84的本体82还包括可延展的套管杆86d，该套管杆86d有近端86e和相对的远端86f，杆86d沿中心杆轴线S在下表面86c处从近端86e沿向下(或向尾部)方向延伸，杆86d的厚度由外径OD3和内径ID4来限定，该外径OD3大于孔86a的内径ID3，该内径ID4小于孔86a的内径ID3。尽管所示实施例表示杆86在近端和远端86e和86f之间有均匀厚度，但是应当知道，外径OD3和/或内径ID4能够在近端和远端86e和86f之间沿杆86d的长度的一个或多个部分或者沿整个长度而成锥形或者以其它方式变化。内径ID4还可以稍微小于心轴46的外表面48的外部尺寸。杆86d分成多个径向分开的杆段或者支腿90a-d，例如通过轴向狭槽92a-d。狭槽开始于杆86d的远端86f处，并沿向上或向头部的方向伸入杆中，终止于杆86d的周向实体部分86g。尽管所示实施例有限定四个相应支腿的四个轴向狭槽，但是可以使用任意相应数目的轴向狭槽，以便限定所需数目的支腿。
在使用过程中，头部固定组件82可以用于固定骨段88a和88b，例如与患者的颅骨再次连接的骨瓣。多个头部固定组件82可以根据需要沿骨瓣周边在多个位置布置在骨瓣和颅骨之间的间隙内。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力施加在头部夹84的上表面86b上，例如通过插入仪器。向上或向头部的力沿箭头M的方向施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而将心轴46拉入杆86d的远端86f中。当心轴46进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与支腿90a-d的远端干涉，从而使得支腿从前进的心轴46向外偏转。支腿90a-d具有的弯曲程度例如可以由支腿的径向厚度(由杆86d的外径和内径OD3和ID4来限定)、在杆86d的内径ID4和心轴46的外表面48的外径之间的差值、头部夹84的制造材料、心轴46在杆86d中前进的速度以及其它这样的因素产生。支腿90a-d的变形特征可以通过改变一个或多个上述和/或类似因素来调整。
当心轴46在杆86d内继续向上运行时，它离开杆86d包括支腿90a-d的部分，并越过狭槽92a-d的近端进入杆86d的周向实体部分86g。使得支腿90a-d弯曲可以使得一个或多个支腿90a-d的外表面在边缘88c附近与骨段88a和88b的内表面接合，从而拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，并在布置于头部植入件84的下表面86c和支腿90a-d的外表面之间的骨段88a和88b的表面上施加压缩力或夹持力。
当心轴46经过杆86d的周向实体部分86g和到孔86a外时，杆86d可以径向向外膨胀，从而分别增大外径和内径OD3和ID4。外径OD3可以增大成使得杆86d的周向实体部分86g的外表面与骨段88a和88b的边缘88c的至少一部分接合，从而使得头部夹84摩擦装配至骨段88a和88b之间的间隙内。另外，杆86d的内表面和/或孔86a可以变形，以便与心轴46的外表面48的形状一致。
在图12D-E中所示的可选实施例中，头部固定组件82还包括保持结构，例如保持插塞91。保持插塞91设置成保证在心轴46拉动穿过杆86d之后将头部夹84保持在骨段88a和88b之间。保持插塞91有限定于近端93a和相对的远端93b之间的大致圆锥形本体93。本体93在近端93a处的直径稍微小于杆86d的内径ID4。本体93的直径在近端93a和远端93b之间逐渐增加。保持插塞91有穿过它形成的轴向孔93c，该轴向孔93c的内径稍微小于心轴46的外表面48的外部尺寸。当心轴46拉动穿过时，杆86d的内径ID4可以扩大，以使得保持插塞91能够保持在杆86d中。另外，支腿90a-d的远端可以为锥形、向外展开或者以其它方式设置成当插塞91进入杆86d时方便在支腿90a-d和保持插塞91的外表面之间的接合。在头部固定组件82布置在外科手术部位中之前，保持插塞91能够插入至膨胀部件26上，并布置在头部夹84内。
在使用过程中，当心轴46进入保持插塞91的轴向孔93c的远端时，心轴46的外表面48与轴向孔93c的内表面干涉，从而使得保持插塞91被向上拉入杆86d内。当保持插塞91前进至杆86d内时，保持插塞的外表面与支腿90a-d的远端干涉，从而使得支腿从前进的保持插塞91向外偏转，并在边缘88c附近与骨段88a和88b的内表面接合，从而形成施加在骨段88a和88b上的夹持力，如上所述。前进的保持插塞91还能够使得杆86d径向膨胀，从而使得一个或多个支腿90a-d的外表面与骨段88a和88b的边缘88c接合，从而使得头部夹84摩擦装配至在骨段88a和88b之间的间隙内。当保持插塞91进入杆86d的周向实体部分86g时，在保持插塞和支腿90a-d之间的力能够驱动支腿90a-d至锁定结构。
在图12F所示的还一可选实施例中，心轴46能够设置成用作保持插塞。例如，心轴46可以有狭窄或“颈缩”部分40a，该狭窄部分40a的直径或其它外部尺寸设置成当在杆40中达到所需水平的偏压应力时折断。在所示实施例中，当心轴46被拉入杆86d的周向实体部分86g中时，偏压应力将使得膨胀部件26的杆40在狭窄部分40a处折断，从而留下布置在杆86d中的心轴46，以便用作保持插塞来将支腿90a-d驱动至锁定结构。
下面参考图13A-B，图中表示了根据另一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，轴向狭槽92a-d在近端和远端86e和86f之间沿杆86d的整个长度延伸。支腿90a-d的厚度(由杆86d的外径和内径OD3和ID4限定)能够在杆的近端和远端86e和86f之间在杆86d的长度的至少一部分上变化。支腿90a-d的厚度变化可以确定当心轴46在杆86d中前进时支腿90a-d的变形性能，如后面更详细所述。在所示实施例中，支腿90a-d的厚度在杆86d长度的整个第一中间部分96a上均匀，该第一中间部分96a在杆的远端86f开始，沿向上方向延伸到杆86d中。在第二中间部分96b中(该第二中间部分96b在第一中间部分96a的端部和杆86的近端86e之间延伸)，支腿90a-d的厚度逐渐增加，并在杆86d的近端86e处最大。另外，支腿90a-d的远端包括形成于它的远端处的骨接合结构，例如支脚94a-d，该支脚设置成与骨段88a和88b接合。
在使用过程中，头部固定组件82的所示实施例能够用于固定骨段88a和88b。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力例如通过插入仪器而施加在头部夹84的上表面86b上。向上或向头部的力施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而将心轴46拉入杆86d的远端86f中。当心轴46进入杆86d的远端86f并前进至第一中间部分96a中时，心轴46的外表面48与支腿90a-d的远端干涉，从而使得支腿从前进的心轴46向外偏转。而且，支腿90a-d的偏转能够使得支脚94b和94d的上表面与骨段88a和88b的下表面(或内表面)接合，从而拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，并在布置于头部植入件84的下表面86c和支脚94b、94d的上表面之间的骨段88a和88b的表面上施加压缩力或夹持力。
当心轴46进一步前进至杆86d中并进入第二中间部分96b中时，支腿90a-d可以继续从心轴46偏转，且支腿90a-d在第二中间部分96b中增加厚度可以使得杆86d径向向外膨胀，如上所述，使得一个或多个支腿90a-d的外表面与骨段88a和88b的边缘88c接合，因此使得头部夹84摩擦装配至骨段88a和88b之间的间隙中。应当知道，尽管所示实施例表示了只通过支脚94b和94d来接合，不过支脚94a-d都能够这样设置，且头部固定组件82能够在插入过程中这样定向成使得一个或多个(包括全部)支脚94a-d的任意组合在心轴46拉动穿过杆86d时与骨段88a和88b的下表面和/或边缘88c接合。
下面参考图14A-D，图中表示了根据还一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，轴向狭槽92a-d在位于杆86d的近端和远端86e和86f处的相对周向实体部分86g之间沿杆86d的长度的一部分限定。杆86d限定于相对周向实体部分86g和轴向狭槽92a-d之间的部分能够沿它们的相应长度在一个或多个位置中进行铰接，从而形成连接支腿98a-d的一个或多个连接的支腿部分。连接支腿98a-d能够设置成限定一个或多个骨接合结构，例如切割尖端100a-d，切割尖端100a-d设置成切入骨段88a和88b的下部结构中。在图14A-B所示的实施例中，连接支腿98a-d为这样的长度，当头部夹84布置在外科手术部位中时，切割尖端100a-d限定了近似平分骨段88a和88b的边缘88c的径向插入轨迹。这样的轨迹能够用于将切割尖端引导到松质骨中。在图14C-D所示的可选实施例中，连接支腿98a-d为这样的长度，当头部夹84布置在外科手术部位中时，切割尖端100a-d限定了进入骨段88a和88b的下表面或内表面中的插入轨迹。应当知道，连接支腿98a-d能够设置成根据需要限定进入骨段88a和88b中的任意可选插入轨迹。
在使用过程中，头部固定组件82的所示实施例能够用于固定骨段88a和88b。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力例如通过插入仪器而施加在头部夹84的上表面86b上。向上或向头部的力施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而将心轴46拉入杆86d的远端86f中。当心轴46进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与相对的周向实体部分86g的下部干涉，从而使得连接支腿98a-d相互塌缩，因此驱动切割尖端100b和100d进入骨段88a和88b中，如图14B或14D中所示。当心轴46进一步前进至杆86d中时，切割尖端100b和100d进一步驱动至骨段88a和88b中，从而将头部夹84锚固在骨段88a和88b之间的间隙中。另外，连接支腿98a-d的继续塌缩能够拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，从而在由头部植入件84的下表面86c接合的骨段88a和88b的上表面和连接支腿98b、98d之间施加压缩力或夹持力。应当知道，尽管所示实施例只表示了与骨段88a和88b接合的切割尖端100b和100d，不过连接支腿98a-d也能够设置成和头部固定组件82能够定向成，在插入过程中使得一个或多个(包括全部)切割尖端100a-d的任意组合在心轴46拉动穿过杆86d时切入骨段88a和88b中。
下面参考图15A-C，图中表示了根据还一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，轴向狭槽92a-d在头部夹84的下表面86c和位于杆86d的远端86f处的相对周向实体部分86g之间沿杆86d的长度的一部分限定。由轴向狭槽92a-d限定的各柔性支腿102a-d沿向下或向尾部的方向从下表面86c延伸，并往回弯曲至自身上，以便形成接合环106a-d，并终止于周向实体部分86g，从而形成外部轴环表面104a-d，该轴环表面104a-d设置成与限定于杆86d的近端86e处的颈部108接合。接合环106a-d的外表面有形成于其上的一个或多个接合结构，例如齿110，该齿110设置成切入骨段88a和88b的下部结构中。
在使用过程中，所示实施例的头部固定部件82能够用于固定骨段88a和88b。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力例如通过插入仪器而施加给头部夹84的上表面86b。向上或向头部的力施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而将心轴46拉入杆86d的远端86f中。当心轴46进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与周向实体部分86g干涉，从而向上拉动周向实体部分86g，并使得柔性支腿102a-d塌缩在自身上，使得接合环106b和106d的齿110与骨段88a和88d接合，从而切入骨段的边缘88c中。
当心轴46进一步前进时，齿110进一步驱动至骨段88a和88b的边缘88c中，从而将头部夹84锚固在骨段88a和88b之间的间隙内。另外，柔性支腿102a-d的塌缩能够拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，从而在由头部植入件84的下表面86c接合的骨段88a和88b的上表面和柔性支腿102b和102d之间施加压缩力或夹持力。当心轴46前进至在杆的近端86e处的孔86a附近时，轴环表面104a-d能够与颈部108的内表面接合，从而产生摩擦力，该摩擦力驱动柔性支腿102a-d成锁定结构。
在图15C所示的可选实施例中，周向实体部分86g有足够长度，使得它在心轴46拉动穿过杆86d时从孔86a凸出。周向实体部分86g的凸出部分能够具有在杆86d的远端86f处沿其外表面形成的螺旋形螺纹111，螺纹111设置成与锁定螺母112的互补螺纹接合。锁定螺母112能够安装在杆86d的远端86f上，以便防止周向实体部分86g的轴环表面104a-d退出至颈部108外，从而驱动柔性支腿102a-d至开锁结构。应当知道，尽管所示实施例只表示了与骨段88a和88b接合的接合环106b和106d，不过，柔性支腿102a-d能够设置成和头部固定组件82能够定向成这样，在插入过程中，一个或多个(包括全部)接合环106a-d的任意组合在心轴46拉动穿过杆86d时与骨段88a和88b接合。如果随后希望将头部夹84从外科手术部位转移时，柔性支腿102a-d能够通过向下按压周向实体部分86g至颈部108外(当采用锁定螺母时首先除去锁定螺母)而驱动至开锁结构。当柔性支腿102a-d处于开锁结构时，头部夹84能够取出。
下面参考图16A-G，图中表示了根据还一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，杆86d在近端和远端86e和86f之间沿它的整个长度为周向实体。头部夹84的本体86还包括形成于它的远端86f处的底部盘86h。底部盘86h能够有一个或多个从它径向伸出的骨接合结构，例如尖部(point)114，该尖部114设置成切入或以其它方式与骨段88a和88b接合，如后面更详细所述。在所示实施例中，5个尖部114环绕底部盘86h的周边等距间隔开，但是更多或更少的尖部114能够根据需要以任意方式周向布置在底部盘86h上。杆的外表面可以有形成于其上的可选骨接合结构，例如齿116，该齿116设置成与骨段88a和88b的边缘88c接合。杆86d的厚度(由杆86d的外径和内径OD3和ID4来限定)能够设置成允许在心轴46拉动穿过杆86d时有变化的轴向压缩程度。更大的轴向压缩程度使得头部夹84的杆86d能够制造成这样的长度，即头部固定系统82能够用于固定不同厚度的骨段。
在使用过程中，头部固定组件82能够用于固定骨段88a和88b。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力例如通过插入仪器而施加给头部夹84的上表面86b。向上或向头部的力施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而将心轴46拉入杆86d的远端86f中。在图16A-B所示的实施例中，当心轴46进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与杆86d的内表面干涉，从而使得杆86d朝着近端86e轴向压缩和/或径向向外膨胀，如上所述。杆86d的轴向压缩使得尖部114被向上拉动和与骨段88a、88b的下表面接合，从而拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，并在布置于头部植入件84的下表面86c和尖部114之间的骨段88a和88b的表面上施加压缩力或夹持力。杆86d的径向膨胀能够使得杆86d的外表面和可选的齿116(如果存在的话)与骨段88a和88b的边缘88c接合，从而使得头部夹84摩擦装配至骨段88a和88b之间的间隙中。应当知道，下部盘86h能够形成为没有尖部114，以便例如增加下部盘86h用于与骨段88a和88b的下表面接合的可用表面积的量。
在图16D-E所示的可选实施例中，头部固定组件还包括辅助固定部件，例如扩展盘115，该扩展盘115设置成由尖部114承载。扩展盘的外径小于骨段88a和88b之间的间隙的宽度，且内径大于杆86d，使得扩展盘115在心轴46被拉动穿过时并不阻碍杆86d的径向膨胀。杆86d的长度为这样，扩展盘115能够环绕该杆86d由尖部114承载，同时在头部植入件84的下表面86c和扩展盘115之间留下一定容积，该容积充满可变形接合材料，例如填料117。接合材料可以用作粘接剂，或者可以以其它方式向可膨胀头部固定组件提供增加的结构整体性。例如，填料117可以由弹性体材料、骨诱导材料或者它们的组合来制造，或者根据需要由任意其它合适材料来制造。应当知道，下部盘86h能够形成为没有尖部114，例如以便增加下部盘86h用于与扩展盘115接合的可用表面积的量。
在使用过程中，当心轴46进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与杆86d的内表面干涉，从而使得杆86d轴向压缩和/或径向向外膨胀，如上所述。杆86d的轴向压缩使得扩展盘115沿头部夹84的下表面86c的方向被向上拉动，从而压缩填料117，以使得填料在头部夹84和扩展盘115之间径向向外膨胀，并与骨段88a和88b的边缘88c接合，从而将头部夹84固定在骨段88a和88b之间的间隙内。当心轴46沿杆86d进一步向上前进时，拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，从而在由头部植入件84的下表面86c接合的骨段88a和88b的上表面和沿骨段88a和88b的边缘88c接合的填料117之间施加压缩力或夹持力。
在如图16F-G所示的另一示例实施例中，杆86d的厚度为使得在心轴拉动穿过过程中的轴向压缩最小，且长度为这样，当头部夹84布置在外科手术部位中时，尖部114限定进入骨段88a和88b的边缘88c内的插入轨迹。在该实施例中，当心轴46进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与杆86d的内表面干涉，从而使得杆86d径向向外膨胀，如上所述。杆86d的径向膨胀使得尖部114切入骨段88a和88b的边缘88c中，例如切入松质骨中，从而将头部夹84固定在骨段88a和88b之间的间隙内。当心轴46沿杆86d进一步向上前进时，拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，从而在由头部植入件84的下表面86c接合的骨段88a和88b的上表面和在骨段88a、88b的边缘88c中接合的尖部114之间施加压缩力或夹持力。当心轴46穿过杆86d拉动时，杆86d进行径向膨胀。应当知道，杆86d能够设计成限制朝着近端86e轴向压缩的量，例如通过使得杆86d的厚度在近端和远端86e和86f之间成锥形等。
下面参考图17A-G，图中表示了根据还一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，杆86d限定了长圆形径向截面，并在本体86的近端和远端86e和86f之间沿它的整个长度为周向实体。杆86d的外表面有形成于其上的骨接合结构，例如升高脊118。而且，孔86a作为轴向孔而沿同心纵向轴线C穿过整个杆86d延伸，该同心纵向轴线C与中心杆轴线S偏移。
在使用过程中，头部固定组件82能够用于固定骨段88a和88b。杆86d的长圆形形状使得头部夹84能够在心轴46拉动穿过之前选择地预先固定在所需插入位置。这通过将头部固定组件82插入骨段88a和88b之间的间隙内来实现，使得长圆形杆86d的狭窄部分布置在骨段88a和88b之间的间隙中，如图17B中所示。头部固定组件82能够沿顺时针方向或逆时针方向旋转，使得长圆形杆86d的较宽部分和形成于其上的升高肋118与骨段88a和88b的边缘88c接合(例如在接合点120处)，如图17C中所示。当然，头部固定组件82能够在心轴46拉动穿过之前重新定位，即通过使得头部植入件84反向旋转以便脱开升高肋118，将头部固定组件82定位在新的所需位置以及将它预先固定在该新位置，如上所述。
一旦头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力例如通过插入仪器而施加给头部夹84的上表面86b。向上或向头部的力施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而将心轴46拉入杆86d的远端86f中。在图17D-E所示的实施例中，当心轴46进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与杆86d的内表面干涉，从而使得杆86d径向向外膨胀，如上所述。杆86d的径向膨胀能够使得杆86d的外表面和升高脊118与骨段88a和88b的边缘88c接合，从而使得头部夹84摩擦装配至在骨段88a和88b之间的间隙中。
在图17F-G所示的可选实施例中，本体的盘形部分省略，且杆86d的壁厚(由杆86d的外径和内径OD3和ID4来限定)在杆86d的近端和远端86e和86f处比在杆86的中间部分(在近端和远端86e和86f之间)更厚。在使用过程中，头部夹84布置在骨段88a和88b之间的间隙中，并预先固定就位，如上所述。当心轴46向上拉动和进入杆86d的远端86f时，心轴46的外表面48与杆86d的内表面干涉，从而使得杆86d径向向外膨胀，如上所述。杆86d的径向膨胀使得杆86d的外表面和升高脊118与骨段88a和88b的边缘88c接合，从而使得头部夹84摩擦装配至在骨段88a和88b之间的间隙中。另外，当心轴46拉动穿过和使得杆86d径向膨胀时，杆86d在近端和远端86e和86f处的较厚部分使得夹持凸片122形成于骨段88a和88b的上表面和下表面上。夹持凸片122在布置于夹持凸片122之间的骨段88a和88b的上表面和下表面上施加压缩力或夹持力。
下面参考图18A-L，图中表示了根据还一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，杆86d在近端和远端86e和86f之间沿它的整个长度为周向实体。头部固定组件82还包括可膨胀的辅助固定部件，例如底部盘124。底部盘124包括具有凸形上表面126a和相对的凸形下表面126b的大致盘形本体126。上表面和下表面126a和126b的凹形和凸形能够分别设置成与特殊解剖学区域相符，例如在颅骨的内表面上的特殊区域，以便使得在上表面126a和下部骨段88a和88b之间的接触最大，同时使下表面126b相对于骨段88a和88b的内表面126b的轮廓最小。应当知道，任意可选的本体几何形状和/或表面轮廓能够用于辅助夹持部件，它们的示例在后面更详细介绍。
底部盘124的本体126还包括具有近端126d和相对的远端126e的可延展的套管杆126c，杆126c沿中心杆轴线S从在上表面126a处的远端126e沿向上或向头部的方向延伸。杆126c设置成由头部夹84的杆86d接收。因此，杆126c的外径OD4稍微小于杆86d的内径ID4。杆126c还包括沿纵向杆轴线S穿过它形成的轴向孔126f。杆126c的厚度由杆的外径OD4和由轴向孔126f限定的内径ID5之间的差值来限定。杆126c的内径ID5能够恰好稍微小于心轴46的外表面48的外径。应当知道，尽管头部固定组件82的所示实施例在相应图中介绍和表示为底部盘124的杆126c设置成接收于头部夹84的杆86d中，但是部件也能够以相反方式来设置，使得头部夹84的杆86d设置成接收于底部盘124的杆126c中。在外科手术用途中，可以根据需要使用任意变化的这些结构。
在使用过程中，头部固定组件82能够用于固定骨段88a和88b。例如，多个底部盘124(具有布置在底部盘的杆126c内的相应膨胀部件26)布置在环绕患者颅骨内的开口周边的所需位置中。一旦多个头部固定组件82的底部盘124进行定位，相应骨瓣能够布置在颅骨开口中，使得底部盘124的杆126c布置在骨瓣和颅骨的周围骨之间的间隙内。然后，相应多个头部夹84插入至相应膨胀部件上，并定位成使得底部盘124的杆126c位于头部夹84的杆86d内。
一旦多个头部固定组件根据需要定位，对于各相应的头部固定组件82，向下或向尾部的偏压力通过例如插入仪器而施加在头部夹84的上表面86b上。向上或向头部的力施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而在杆126c的远端126e处将心轴46拉入轴向孔126f中。在图18B-C所示的实施例中，当心轴46进入杆126c的远端126e时，心轴46的外表面48与轴向孔126f的内表面干涉，从而使得杆126c朝着近端126d轴向压缩和/或径向向外膨胀，如上所述。杆126c的轴向压缩使得底部盘124的杆126c进入头部夹84的杆86d中，并使得底部盘124的上表面126a向上拉动，且与骨段88a和88b的下表面接合，从而拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，并在布置于头部植入件84的下表面86c和底部盘124的上表面126a之间的骨段88a和88b的表面上施加压缩力或夹持力。当心轴46在杆126c内前进时，杆126c径向膨胀，并与头部夹84的杆86d接合，这又使得杆86d径向膨胀，从而使得杆86d的外表面与骨段88a和88b的边缘88c接合，从而使得底部盘124和头部夹84摩擦装配至在骨段88a和88b之间的间隙内，且使得底部盘124和头部夹84相互固定。
在图18D-F所示的可选实施例中，底部盘124的本体126设置成具有多个骨接合结构，例如尖部128，该尖部128形成于本体126的盘形部分内，如图18F中所示。尖部128设置成切入或以其它方式与骨段88a和88b接合，如后面更详细所述。在所示实施例中，六个尖部128环绕底部盘124的周边等距间隔开，但是根据需要，更多或更少的尖部128可以以任意方式周向布置在底部盘124上。杆126c的外表面和杆86d的内表面可以有形成于其上的可选接合结构，例如升高脊130，该升高脊130设置成当底部盘124的杆126c进入头部夹84的杆86d时彼此互补地接合。当然，根据需要也可以使用其它接合结构，例如棘齿等。使用在底部盘124和/或头部夹84上的杆126c和86d上的可选升高脊130使得这些部件能够制造成这样的长度，使得头部固定系统82能够用于固定不同厚度的骨段。另外，杆126c的长度为这样，当底部盘124在外科手术部位中布置在头部夹84的杆86d中时，尖部128限定了进入骨段88a和88b的边缘88c中的插入轨迹。
在图18D-F中所示的实施例中，当心轴46进入杆126c的远端126e时，心轴46的外表面48与轴向孔126f的内表面干涉，从而使得杆126c径向向外膨胀，如上所述。杆126c的径向膨胀使得尖部128切入骨段88a和88b的边缘88c中，从而将底部盘124固定在骨段88a和88b之间的间隙内。当心轴46沿杆126c进一步向上前进时，将拉动头部植入件84的下表面86c抵靠骨段88a和88b的外表面，从而在由头部植入件84的下表面86c接合的骨段88a、88b的上表面和接合在骨段88a和88b的边缘88c内的尖部128之间施加压缩力或夹持力。
在另一实施例中，可选的可膨胀辅助固定部件能够提供例如键锁定杆132，如图18G-L中所示。键锁定杆132的结构与底部盘124类似，其中，本体126的盘形部分由一个或多个翼板134代替。翼板设置成使得头部固定组件能够从患者的颅骨转移，例如通过将转移工具插入轴向孔126中，并使得键锁定杆132旋转成使得叶片134定向在骨段88a和88b之间的间隙内，如图18H、18J和18L中所示。然后，头部固定组件82能够很容易地从颅骨取出。应当知道，尽管所示实施例表示了一个、两个或四个矩形的平面形叶片134，但是根据需要能够使用任意叶片几何形状和/或叶片数目。在使用过程中，键锁定杆132能够例如通过使用固定结构而固定在骨段88a和/或88b上，以便防止键锁定杆在该位置旋转，该固定结构例如为穿过杆126C和/或叶片134中的孔并插入骨段88a和/或88b内的保持钩、穿过叶片134中的孔插入骨段88a和/或88b中的固定螺钉等。
下面参考图19A-F，图中表示了根据另一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在图19A-C所示的实施例中，可膨胀接合本体(例如大致矩形的可膨胀固定块136)从本体86的下表面86c延伸，代替杆86d。应当知道，固定块136的本体能够根据需要采取任意可选几何形状。固定块136的厚度(由在固定块136的相对上端和下端136a和136b之间的距离来限定)能够限定为与在所需外科手术插入部位中的骨段88a和88b的厚度匹配。固定块136有穿过它在相对的前端和后端136d和136e之间延伸的孔136c，该孔136c沿纵向杆轴线S来限定，该纵向孔136c的内径稍微小于心轴46的外表面48的外部尺寸。应当知道，尽管在所示实施例中表示了圆形孔136c，不过也能够使用任意其它所需的孔几何形状。固定块的相对侧136f有形成于其上的骨接合机构，例如呈相对排的齿138的形式，该齿138设置成与骨段88a和88b接合，例如通过切入骨段88a和88b的边缘88c中。
在使用过程中，头部固定组件82能够用于固定骨段88a和88b。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力通过例如插入仪器而施加在头部夹84的上表面86b上。横向力施加在膨胀部件26的细长杆40上，从而在固定块136的前端136d将心轴46拉入孔136c中。横向力例如能够通过拉动附接在细长杆40与心轴46相对的端部上的索缆来施加。当心轴46进入孔136c时，心轴46的外表面48与孔136c的内表面干涉，从而使得固定块136横向膨胀。当固定块136膨胀时，固定块的侧部136f与骨段88a和88b的边缘88c接合，从而使得固定块136的侧部136f上的齿138与骨段88a和88b的边缘88c接合，由此使得头部夹84摩擦装配至在骨段88a和88b之间的间隙中，并将头部夹84锚固在骨段88a和88b之间的间隙中。当齿138切入骨段88a和88b的边缘88c中时，头部植入件84的下表面86c能够抵靠骨段88a和88b的外表面拉动，从而在布置于头部植入件84的下表面86c和齿138之间的骨段88a和88b的表面上施加压缩力或夹持力。
在图19D-F所示的可选实施例中，多排齿138由可选的骨接合结构(例如多个钉形件140)来代替。钉形件140承载在各多个横向孔142中，该横向孔142与孔136c相交，并在固定块136的相对侧136f之间延伸。钉形件140布置在横向孔142中，以使得尖头的钝端凸出至孔136c内，且钉形件140的尖顶端朝向固定块136的侧部136f。在使用过程中，当心轴46穿过孔136c前进时，心轴46的外表面48与钉形件140的钝端干涉，从而使得钉形件140在横向孔142中向外平移，使得钉形件140的尖顶端在固定块的侧部136f从横向孔142凸出，并切入骨段88a和88b的边缘88c中，从而将头部夹84锚固在骨段88a和88b之间的间隙内。当钉形件140切入骨段88a和88b的边缘88c中时，头部植入件84的下表面86c能够抵靠骨段88a和88b的外表面拉动，从而在布置于头部植入件84的下表面86c和钉形件140之间的骨段88a和88b的表面上施加压缩力或夹持力。
下面参考图20A-B，图中表示了根据还一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，头部夹84包括可膨胀接合本体，该接合本体包括可延展的上部和下部固定部件144和146，各上部和下部固定部件144和146分别有相对的近端和远端144a和144b以及146a和146b。所示实施例的固定部件144和146有环形本体，但是根据需要也可以使用任意其它合适的本体几何形状。下部固定部件146设置成接收在上部固定部件144中。在所示实施例中，上部和下部固定部件144和146有圆柱形本体，但是根据需要也可以使用任意其它合适的本体几何形状。下部固定部件146的外表面能够有形成于其上的可选接合结构，该接合结构设置成与上部固定部件144的内表面接合，接合结构例如升高脊148。上部固定部件144的内表面能够有形成于其中的可选的互补升高脊148。下部固定部件146的内径稍微小于心轴46的外表面48的外部尺寸。
与上部固定部件144限定于它的近端和远端144a和144b之间的长度相比，下部固定部件146可以有限定于它的近端和远端146a和146b之间的更大长度。上部和下部固定部件144和146可以制造成不同长度，例如根据在骨段88a和88b之间的间隙宽度，头部夹84将布置在该间隙中。上部固定部件144的近端144a通过一个或多个柔性弯曲臂150而与下部固定部件146的远端146b连接。弯曲臂150的外表面有形成于其上的骨接合结构，例如齿152。在预先安装的结构中，下部固定部件146的近端146a能够接合在上部固定部件144的远端144b中。应当知道，尽管头部夹84表示为具有两个柔性臂150，不过根据需要可以使用任意数目的柔性臂150，或者也可选择，一个连续的柔性臂150可以绕上部和下部固定部件144和146的整个周边而形成。
在使用过程中，头部固定组件82能够用于固定骨段88a和88b。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，向下或向尾部的偏压力通过例如插入仪器而相对于上部固定部件144的近端144a施加。向上或向头部的力施加给膨胀部件26的细长杆40，从而将心轴46拉入下部固定部件146的远端146b中。当心轴46在下部固定部件146内向上前进时，上部和下部固定部件144和146拉至一起，从而使得柔性臂150向外和彼此相向塌缩，以使得齿152与骨段88a和88b接合，从而将头部夹84锚固在骨段88a和88b之间的间隙内。当心轴46前进通过下部固定部件146时，该下部固定部件146可以沿径向方向膨胀，使得在下部固定部件146的外表面上的可选升高脊148与上部固定部件144的内表面接合，因此驱动头部固定组件82成锁定结构。
下面参考图21A-B，图中表示了根据还一实施例的头部固定组件82和头部夹84。在所示实施例中，心轴46被推入(而不是拉动穿过)杆86d中。另外，支腿90a-d有形成于它们的远端处的骨接合结构，例如切割尖端154a-d。支腿90a-d的长度为这样，当头部夹84布置在外科手术部位中时，支腿的远端和(因此)切割尖端154a-d限定了进入骨段88a和88b的边缘88c内的插入轨迹。
在使用过程中，头部固定组件82能够用于固定骨段88a和88b。一旦各头部固定组件82布置在所需位置，头部夹84例如通过插入仪器而保持就位。向下或向尾部的力施加给膨胀部件26的细长杆40，从而使得心轴46进入杆86d的近端86e。当心轴46进入杆86d时，心轴46的外表面48与杆86d的内表面干涉，使得杆86d径向向外膨胀，如上所述。杆86d的径向膨胀使得支腿90a-d向外偏转，再使得支腿90b和90d的切割尖端154b和154d切入骨段88a和88b的边缘88c中，从而将头部夹84固定在骨段88a和88b之间的间隙内。当支腿90b和90d的切割尖端154b和154d切入骨段88a和88b中时，头部植入件84的下表面86c被抵靠骨段88a和88b的外表面拉动，从而在由头部植入件84的下表面86c接合的骨段88a、88b的上表面和通过切割尖端154b、154d而与骨段88a、88b的边缘88c接合的支腿90b、90d之间施加压缩力或夹持力。应当知道，尽管所示实施例只表示了与骨段88a和88b接合的切割尖端154b和154d，不过支腿90a-d能够设置成和头部固定组件82能够定向成在插入过程中使得一个或多个(包括全部)切割尖端154a-d的任意组合都在心轴46向下前进至杆86d内时切入骨段88a和88b中。
应当知道，能够提供多种成套工具，该成套工具包括可膨胀固定组件20的一个或多个部件、可膨胀头部固定组件82和/或可膨胀椎间植入件组件157。该成套工具的部件可以相同或不同地设置。例如，在单个锚固成套工具中，具有可变的杆宽度、长度和锚固区域轮廓的不同数目可膨胀固定部件24可以与具有不同心轴46等的膨胀部件26一起提供(例如根据外科医生进行的处理过程类型、或者根据各个患者的特殊解剖结构。在另一示例中，头部固定成套工具能够设有多个根据这里所述的各种实施例的可膨胀头部夹84。而且，成套工具还可以对于包含在该成套工具内的各种系统的部件进行不同设置。例如，将用于骨折部复位的一种可膨胀固定组件20的成套工具可以包括具有偏移杆的轴线的一个或多个固定部件(除了具有中心杆轴线的固定部件24)。一些固定部件24可以有形成于它的头部32上的锁定特征，且该成套工具还可以包括一个或多个骨板62，该骨板62将用于特殊类型的骨折部复位处理过程。在另一示例中，相同或不同设置的一个或多个可膨胀椎间植入件组件157能够与一个或多个固定部件24、一个或多个普通椎弓根螺钉、固定杆等一起提供在脊椎固定成套工具中。
尽管这里已经参考优选实施例和/或优选方法介绍了可膨胀固定组件20的可膨胀固定部件和其它组件、可膨胀头部固定组件82和可膨胀椎间植入件组件157，但是应当知道，这里使用的词语是示例说明的词语，而不是限制的词语。例如，应当知道，可膨胀固定组件20的部件的结构和/或特征可以与可膨胀椎间植入件组件157的结构和/或特征等组合或以其它方式集成在一起，除非另外说明。而且，应当知道，尽管这里已经参考特殊的结构、方法和/或实施例介绍了可膨胀固定组件20、可膨胀头部固定组件82和可膨胀椎间植入件组件157，但是本发明的范围并不局限于这些细节，而是将延伸至可膨胀固定组件20、可膨胀头部固定组件82和可膨胀椎间植入件组件157的所有结构、方法和/或使用。相关领域的技术人员通过本说明书的教导可以对这里所述的可膨胀固定组件20、可膨胀头部固定组件82和可膨胀椎间植入件组件157进行多种变化，并可以在并不脱离本发明的范围和精神的情况下进行变化，例如如附加权利要求中所述。

Claims (30)

1.一种可膨胀骨固定组件，包括：
可膨胀固定部件，所述可膨胀固定部件限定近端和沿第一轴线与所述近端间隔开的远端，所述可膨胀固定部件具有可膨胀杆，所述可膨胀杆在周向为实体的且在近端和远端之间延伸，可膨胀杆具有轴向孔和位于远端的锚固区域，所述轴向孔沿第一轴线在可膨胀杆内延伸，锚固区域沿径向与轴向孔对准并具有在锚固区域上形成的锚固几何结构，其中，所述轴向孔限定内径；以及
膨胀部件，所述膨胀部件具有细长杆和从所述细长杆的远端延伸的心轴，所述细长杆的尺寸设置成装配在轴向孔内，使得所述细长杆的至少一部分与轴向孔具有第一内径的第一部分径向对准，心轴具有大于轴向孔与锚固区域对准的至少第二部分的第二内径的外部尺寸，使得当心轴被偏压穿过轴向孔时，心轴沿径向向外偏压锚固区域的锚固几何结构的一部分或整个锚固几何结构，从而第二内径在整个锚固区域膨胀至膨胀的第二内径。
2.根据权利要求1所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀固定部件还包括在近端处的头部，轴向孔还延伸穿过所述头部。
3.根据权利要求2所述的可膨胀骨固定组件，其中：所述头部能变形。
4.根据权利要求2所述的可膨胀骨固定组件，其中：头部具有形成于其中的多个轴向狭槽。
5.根据权利要求1所述的可膨胀骨固定组件，其中：轴向孔的轴线相对于中心纵向轴线偏移。
6.根据权利要求1所述的可膨胀骨固定组件，其中：轴向孔的轴线相对于中心纵向轴线成角度。
7.根据权利要求1所述的可膨胀骨固定组件，其中：心轴具有斜表面，可膨胀杆的远端设置成与所述斜表面接合。
8.根据权利要求1所述的可膨胀骨固定组件，其中：心轴具有从心轴延伸的切割表面。
9.根据权利要求8所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀杆的远端具有形成于其上的第二切割表面。
10.根据权利要求9所述的可膨胀骨固定组件，其中：所述第二切割表面包括沿可膨胀杆轴向延伸的多个切割凹槽。
11.根据权利要求1所述的可膨胀骨固定组件，其中：锚固区域开始于远端处，并沿可膨胀杆的至少一部分朝着近端延伸。
12.根据权利要求11所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀杆具有第二锚固区域，所述第二锚固区域开始于近端，并沿可膨胀杆的至少一部分朝着远端延伸。
13.根据权利要求12所述的可膨胀骨固定组件，其中：第二锚固区域的第二锚固几何结构具有第二节距，所述第二节距与位于远端的锚固区域的锚固几何结构的第一节距不同。
14.根据权利要求12所述的可膨胀骨固定组件，其中：第二锚固区域的第二锚固几何结构具有第二角度，所述第二角度与位于远端的锚固区域的锚固几何结构的第一角度不同。
15.根据权利要求14所述的可膨胀骨固定组件，其中：第二角度与第一角度相对。
16.根据权利要求1所述的可膨胀骨固定组件，其中：所述可膨胀固定部件限定沿轴向孔的轴线从近端到远端测量的长度，当膨胀部件被偏压穿过轴向孔时，所述心轴通过所述轴向孔的整个长度并被从轴向孔取出。
17.根据权利要求16所述的可膨胀骨固定组件，其中：当膨胀部件被偏压穿过轴向孔并被从轴向孔取出时，轴向孔沿其长度保持它的膨胀的内部尺寸。
18.一种可膨胀骨固定组件，包括：
可膨胀固定部件，所述可膨胀固定部件具有可膨胀固定部件本体，所述可膨胀固定部件本体在周向为实体的且具有穿过它形成的轴向孔，所述轴向孔在可膨胀固定部件本体的第一部分处具有第一内部尺寸和在可膨胀固定部件本体的第二部分处具有第二内部尺寸；以及
膨胀部件，所述膨胀部件具有：细长杆，所述细长杆包括近端、远端；心轴，所述心轴从所述细长杆的远端延伸，从而当所述膨胀部件位于轴向孔中使得心轴抵靠可膨胀固定部件本体时，所述细长杆从心轴延伸穿过所述轴向孔到达位于轴向孔外部的位置，所述心轴具有至少比所述第二内部尺寸大的外部尺寸；
从而当心轴被偏压穿过轴向孔时，心轴使得可膨胀固定部件本体径向向外膨胀，使得可膨胀固定部件本体的至少第二部分与一个或多个相邻骨段接合，所述可膨胀固定部件本体的第二部分的第二内部尺寸同样地膨胀为膨胀的第二内部尺寸。
19.根据权利要求18所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀固定部件本体包括套管形可膨胀杆，所述套管形可膨胀杆在可膨胀的相对的近侧杆端和远侧杆端之间延伸，所述套管形可膨胀杆在近侧杆端处具有盘形件。
20.根据权利要求19所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀杆沿它的长度的至少一部分具有形成于其中的一个或多个轴向狭槽，所述一个或多个轴向狭槽限定多个柔性支腿。
21.根据权利要求20所述的可膨胀骨固定组件，还包括：保持部件，所述保持部件设置成接收于可膨胀杆中，并与多个柔性支腿接合成锁定结构。
22.根据权利要求19所述的可膨胀骨固定组件，还包括：可膨胀辅助固定部件，所述可膨胀辅助固定部件设置成与所述一个或多个相邻骨段接合。
23.根据权利要求22所述的可膨胀骨固定组件，其中：所述可膨胀辅助固定部件包括第二套管形可膨胀杆，所述第二套管形可膨胀杆在可膨胀的相对的第二近侧杆端和第二远侧杆端之间延伸，第二套管形可膨胀杆在第二远侧杆端处具有第二盘形件。
24.根据权利要求23所述的可膨胀骨固定组件，其中：第二盘形件具有沿它的周边形成的多个骨接合结构。
25.根据权利要求23所述的可膨胀骨固定组件，其中：第二套管形可膨胀杆设置成接收于套管形可膨胀杆中。
26.根据权利要求23所述的可膨胀骨固定组件，其中：第二套管形可膨胀杆设置成接收套管形可膨胀杆。
27.根据权利要求19所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀杆还具有形成于远侧杆端处的第二盘形件。
28.根据权利要求18所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀固定部件本体包括可膨胀固定块，所述可膨胀固定块限定相对的上表面和下表面，可膨胀固定块具有形成于上表面上的盘形件，可膨胀固定块具有从可膨胀固定块的相对侧延伸的多个骨接合结构；以及
轴向孔沿在可膨胀固定块的相对的前端和后端之间延伸的杆的轴线形成。
29.根据权利要求18所述的可膨胀骨固定组件，其中：可膨胀固定部件本体包括一对环形固定部件，所述一对环形固定部件通过一个或多个柔性弯曲臂连接，所述柔性弯曲臂具有形成于其上的多个骨接合结构。
30.根据权利要求18所述的可膨胀骨固定组件，其中：所述心轴在从远端朝向近端的方向上被偏压穿过所述轴向孔。
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