專利名稱：皮下安置腰椎椎弓根螺釘和連接桿的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種器械系統(tǒng)，和操作該系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)使用在脊椎骨接合過(guò)程。特別地，本發(fā)明涉及用于從皮下互鎖相接合的相鄰脊椎骨的椎弓根的器械系統(tǒng)及以背后接近的方式最低限度侵入地互鎖椎弓根的方法。
背景技術(shù)：
過(guò)去的二十多年，椎弓根螺釘在增強(qiáng)腰椎骨接合過(guò)程方面的固定性的價(jià)值已經(jīng)被明確地證明。為獲得這個(gè)穩(wěn)定性已經(jīng)引入許多系統(tǒng)，并且目前存在許多用于安置作為傳統(tǒng)的腰椎骨接合過(guò)程部件的螺釘和連接桿或板的的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的大多數(shù)需要一個(gè)“打開(kāi)”過(guò)程，這涉及大范圍的切開(kāi)皮膚，大范圍的分離或“拿開(kāi)”脊柱旁的肌肉，和暴露骨件。這涉及大塊切開(kāi)脊柱旁的肌肉組織的重大的、復(fù)雜的外科介入。結(jié)果，傳統(tǒng)的腰椎接合過(guò)程關(guān)聯(lián)到值得注意的發(fā)病率，包括失血，由于它的復(fù)雜性而增加麻醉時(shí)間，和增加感染的危險(xiǎn)。此外，患者通常要經(jīng)歷顯著的術(shù)后痛苦，因而需要較長(zhǎng)的住院時(shí)間，這就增加了對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)花費(fèi)。
對(duì)這些過(guò)程研究的一個(gè)方面是克服傳統(tǒng)接合過(guò)程的缺點(diǎn)，包括使用獨(dú)特的內(nèi)窺鏡設(shè)備。這種設(shè)備的花費(fèi)是非常高的，其限制了該過(guò)程對(duì)一些醫(yī)療設(shè)備的使用。另一個(gè)不希望的是內(nèi)窺鏡檢查結(jié)果的復(fù)雜性，它需要能夠使用該設(shè)備的醫(yī)務(wù)工作者具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)以便合適地安置螺釘，還需要訓(xùn)練有素的技術(shù)人員。
美國(guó)專利6,443,953公開(kāi)了另一個(gè)更普遍地借助一個(gè)系統(tǒng)實(shí)行的過(guò)程，該系統(tǒng)構(gòu)成為互鎖接合在一起的腰椎體的椎弓根，并且包括插入多個(gè)螺釘進(jìn)入椎弓根和通過(guò)連接桿橋接螺釘?shù)穆葆旑^。如

圖1和2所示，該過(guò)程的執(zhí)行需要精確地定位切口，該切口產(chǎn)生在位于螺釘22的最下端下面的較低的胸部區(qū)域的脊柱旁的組織中。然后如箭頭A所示，連接桿14平行于脊骨通過(guò)在螺釘頭12上的通孔18，并且借助將帽20套在螺釘頭12上而固定就位，進(jìn)一步在帽20上安置螺母16。除非不包含在該過(guò)程中，否則桿14移動(dòng)通過(guò)軟組織將引起對(duì)這些軟組織潛在的損傷。另外，該過(guò)程要求精確地對(duì)齊螺釘，特別是要相互對(duì)齊相鄰的螺釘頭12的每一個(gè)孔18與連接桿14以及相互對(duì)齊所述的每個(gè)孔。因此，該過(guò)程有強(qiáng)加于外科醫(yī)生的額外要求，增加了整個(gè)外科手術(shù)時(shí)間，結(jié)果增加了病人的健康危險(xiǎn)。
關(guān)聯(lián)到上述討論的系統(tǒng)的另一個(gè)問(wèn)題是以這種方式通過(guò)骨頭螺釘擰入腰椎骨的椎弓根的結(jié)果，該方式僅使用結(jié)合外科手術(shù)進(jìn)行中成像的表面解剖學(xué)，螺釘以最大的骨骼支撐和對(duì)椎弓根周圍的有關(guān)結(jié)構(gòu)，例如神經(jīng)根，的最小損害的危險(xiǎn)被固定入椎弓根。
因此，希望提供一種器械系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的方法，其最小地破壞軟組織，減少手術(shù)的整個(gè)時(shí)間，優(yōu)化對(duì)朝向螺釘?shù)倪B接桿的引導(dǎo)并且簡(jiǎn)化桿和螺釘?shù)陌仓谩?br>
發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)本發(fā)明的系統(tǒng)獲得該目的，該系統(tǒng)構(gòu)成為使得一個(gè)連接桿最初從上面，而不是現(xiàn)有技術(shù)那樣從側(cè)面引入螺釘之一，并能夠進(jìn)一步操作該連接桿以便橋接相鄰螺釘。
本發(fā)明的一方面涉及連結(jié)被接合的椎骨一種新方法，最初，提供用于樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接連接桿的頭端到插入被接合的椎骨的椎弓根的多個(gè)螺釘之一。為了完成連結(jié)椎骨，本發(fā)明的方法還提供了圍繞連接桿的頭端使其樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便桿的尾端接合連接于另一個(gè)椎骨的椎弓根的相鄰螺釘。
對(duì)比公知的現(xiàn)有技術(shù)的方法，其中連接桿從螺釘?shù)南旅婧蜕厦嬉氩⑶移叫杏诩构堑乇粚?dǎo)引通過(guò)軟組織，本發(fā)明的系統(tǒng)使得外科醫(yī)生垂直地朝著螺釘之一導(dǎo)引連接桿。因此，本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)之一是局部地切入軟組織，結(jié)果，切割的軟組織僅僅被最小地干擾。
本發(fā)明另一方面涉及用于皮下安置螺釘?shù)奖贿B結(jié)的椎弓根內(nèi)的導(dǎo)向系統(tǒng)。本發(fā)明的導(dǎo)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使得外科醫(yī)生能夠?qū)б投ㄎ宦葆斠员阋院?jiǎn)單和可靠的方式在連接桿的最初和最終位置之間連接和移動(dòng)它。這樣包括通過(guò)螺釘頭的孔移動(dòng)連接桿的耗時(shí)的和繁重的對(duì)齊過(guò)程被明顯地簡(jiǎn)化。因此本發(fā)明的方法增加了安全性。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，本發(fā)明的系統(tǒng)提供一種桿保持系統(tǒng)，其以確保以和螺釘之一在一起的連接桿樞軸連接的方式與導(dǎo)向系統(tǒng)共同作用。桿保持系統(tǒng)被進(jìn)一步構(gòu)成為引導(dǎo)連接桿移動(dòng)到它的最終位置，其中連結(jié)螺釘。
根據(jù)又一方面，本發(fā)明的系統(tǒng)還包括一個(gè)識(shí)別系統(tǒng)，其識(shí)別利用多重成像技術(shù)標(biāo)記的被連結(jié)的椎弓根。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的系統(tǒng)包括在希望的位置引導(dǎo)和自動(dòng)地安置螺釘安置器械的安置系統(tǒng)。配置的該安置系統(tǒng)使得一個(gè)導(dǎo)向件在三個(gè)相對(duì)于標(biāo)記互相垂直的平面內(nèi)移動(dòng)，導(dǎo)向件為螺釘和螺釘安置器械提供所期望的軌跡。因此，相對(duì)于椎弓根被標(biāo)示的進(jìn)入點(diǎn)，操作的外科醫(yī)生能夠高精度的定位導(dǎo)向件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，有一套整形外科/神經(jīng)外科的成套工具，包括在實(shí)施本發(fā)明的方法中的一套器械組合。該成套工具提供給外科醫(yī)生一套和本發(fā)明的方法相關(guān)的易于使用的導(dǎo)向組件，螺釘和螺釘安置器械，其大大方便了外科手術(shù)過(guò)程，并且減少了花費(fèi)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)最小侵入的連結(jié)脊椎骨的外科過(guò)程，其避免了對(duì)不涉及該過(guò)程的組織的損害。
本發(fā)明的另一目的是提供一個(gè)定位各種與導(dǎo)向和安置椎弓根螺釘和本發(fā)明的桿系統(tǒng)有關(guān)的器械的安置系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一目的是提供一個(gè)用于識(shí)別涉及螺釘-桿系統(tǒng)安置的標(biāo)記的系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一方面是引入一個(gè)和導(dǎo)向系統(tǒng)共同作用的組織切開(kāi)裝置，并且配置成切開(kāi)螺釘頭之間的軟組織以產(chǎn)生一個(gè)容納連接桿的區(qū)域。
附圖簡(jiǎn)述從伴隨下面附圖的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更加容易的顯示出上述的和其他的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是公知的現(xiàn)有技術(shù)的器械系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖2是圖1所示的器械系統(tǒng)的螺釘?shù)姆纸庖晥D；圖3是本發(fā)明裝置的側(cè)視圖；圖4是配置于皮下引入脊椎的錐弓根的本發(fā)明的螺釘?shù)牡缺壤晥D；圖5是配置的導(dǎo)向系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的視圖，其用于在希望的位置定位與相鄰螺釘關(guān)聯(lián)的多個(gè)器械；圖6是結(jié)合了一個(gè)錐子及外和內(nèi)擴(kuò)張器的圖5所示的導(dǎo)向系統(tǒng)的前視圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明配置的組織切開(kāi)器械的等比例視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明配置的桿保持系統(tǒng)的前視圖，并且表示了連接桿的最初位置，其中后者接合在桿保持器內(nèi)；圖9是圖7的桿保持系統(tǒng)的截面圖，表示了桿朝著它的最終位置移動(dòng)的最初階段；圖10是為了建立連接桿的最終位置而配置的桿保持系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的等比例視圖，其中尾端容納在第二螺釘內(nèi)；圖11是桿保持系統(tǒng)的另一實(shí)施例的等比例視圖；圖12是建立了連接桿的最終位置的桿導(dǎo)向系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖13是用于相對(duì)于進(jìn)入被連接的錐弓根的進(jìn)入點(diǎn)建立希望的導(dǎo)向系統(tǒng)的軌跡的安置系統(tǒng)的等比例視圖；圖14是圖13所示的安置系統(tǒng)的內(nèi)框架和支架結(jié)合的頂視圖；圖15是圖13所示的安置系統(tǒng)的前視圖；圖16是圖13所示的安置系統(tǒng)的外框架的一個(gè)實(shí)施例；圖17-21是在圖13、15的外框架內(nèi)提供的用于接合安置系統(tǒng)的內(nèi)框架的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的不同實(shí)施例；圖22是圖13所示的安置系統(tǒng)的支架的一個(gè)實(shí)施例的等比例視圖，和圖23是圖13所示的安置系統(tǒng)的支架的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
如圖3-4所示本發(fā)明的方法用于連結(jié)脊椎骨，通過(guò)皮下導(dǎo)向一個(gè)和螺釘54的縱軸線A-A成一直線的連接桿66，并且將連接桿66和螺釘連接，樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)桿66使其橋接相鄰的螺釘54，而使脊椎骨接合。因此形成一個(gè)用于相鄰的螺釘54之一的路徑，螺釘沿著該路徑朝著被接合的脊椎骨之一的錐弓根向前移動(dòng)，之后連接桿66橫跨螺釘，這樣連接桿就自動(dòng)地對(duì)齊和接合一個(gè)螺釘54的螺釘頭60。
本發(fā)明系統(tǒng)55構(gòu)造為用于協(xié)助外科醫(yī)生實(shí)施本發(fā)明的方法，除了螺釘54和連接桿66之外，還包括在錐弓根已經(jīng)相互定位后固定連接桿66的頭70(圖4)和尾72的螺母78。桿66的垂直位移要求螺釘頭60配置成從上方容納桿66的頭70使桿66處于其最初位置，其中后者與第一螺釘54的釘身56對(duì)齊。因此，螺釘頭60形成有周邊壁，該壁界定了一個(gè)在最初位置容納桿66的頭70的中央開(kāi)口尺寸。然而在桿66朝著相鄰的螺釘54樞軸移動(dòng)過(guò)程僅僅將桿66的頭70引入螺釘頭60不足以阻止桿66在螺釘頭60內(nèi)的位移。為了可靠地接合桿66的頭70和第一螺釘54的螺釘頭60，螺釘頭60的周邊壁開(kāi)槽或開(kāi)凹槽。如圖4所示，每個(gè)形成在周邊壁的各自部分的兩個(gè)凹槽64互相對(duì)齊，并且確定的尺寸能夠容納設(shè)置在桿66的頭70上的銷68。凹槽64和銷68構(gòu)成為使得桿66圍繞它的頭70旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在桿66的旋轉(zhuǎn)過(guò)程將其限制在槽62之間的螺釘頭60內(nèi)。這樣螺釘頭60處于成功的實(shí)施本發(fā)明方法的臨界狀態(tài)(oritical)。螺釘頭60具有從上方容納桿66的頭70，并且其有尺寸大小可使桿旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)槽62和一對(duì)凹槽64的。
可選地，桿66的頭70能永久地連接于螺釘頭60。根據(jù)螺釘54的結(jié)構(gòu)，銷68作為螺釘頭60的整體部分形成，并且頭70永久地和樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在銷68上。
在它的最終位置，如圖3中的虛線所示，桿66的尾端72接合相鄰螺釘54的螺釘頭60，螺釘插入第二個(gè)被接合的脊椎骨的錐弓根。如進(jìn)一步解釋的，桿66的尾端72沿著弧形路徑朝著槽62位移并經(jīng)槽62放入相鄰螺釘54的螺釘頭60內(nèi)。為了在桿66和相鄰螺釘54之間提供這樣的接合，形成在一個(gè)螺釘及與其相鄰的螺釘54的螺釘頭60中的槽62必須相互間以一定的空間關(guān)系定位。在一個(gè)特殊的位置，螺釘54的螺釘頭60的槽62容納桿66的尾端72，并且如果桿66是直的，連接到頭70的螺釘54能被對(duì)齊?？蛇x地，如果桿66是彎曲的，相鄰螺釘54的槽62相互間能以希望的角度位置定位。桿66可以是彎曲的一個(gè)原因是為了連接被引入錐弓根的相鄰螺釘54，如現(xiàn)有技術(shù)所公知的，其可以以不同角度延伸。彎曲的桿在保持腰脊柱的脊柱前彎上也是有用的。為了適應(yīng)彎曲的桿，每個(gè)螺釘54有一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件，例如，聯(lián)軸節(jié)或鉸鏈機(jī)構(gòu)，或者球窩接頭58，如圖3和4所示。在所示的旋轉(zhuǎn)部件的實(shí)施例中，球優(yōu)選形成在釘身56的頂部。通過(guò)球窩接頭58的窩，螺釘54的螺釘頭60與球窩接頭58的球結(jié)合，其圍繞著球。在所示的構(gòu)造中，窩形成了螺釘頭60下表面或底。該機(jī)構(gòu)使螺釘頭60有一個(gè)基本的旋轉(zhuǎn)自由度，這樣最終能夠調(diào)節(jié)桿的路徑?？蛇x地，頭60的底可以設(shè)置球，而釘身56的頂帶有窩。
圖5-6表示了一個(gè)導(dǎo)向系統(tǒng)用于使螺釘54向接合的脊椎骨的錐弓根移動(dòng)并且用于在螺釘安置器械和相結(jié)合的相鄰螺釘54之間建立希望的定位。該系統(tǒng)包括一對(duì)與螺釘54進(jìn)入錐弓根的進(jìn)入點(diǎn)對(duì)齊定位的管狀外殼81。外殼81起著為進(jìn)一步安置螺釘安置器械導(dǎo)向的作用，包括一組形成螺釘54的通路的內(nèi)擴(kuò)張器86和外擴(kuò)張器80，其從皮膚延伸到螺釘進(jìn)入到被連結(jié)的錐弓根的進(jìn)入點(diǎn)。
該安置過(guò)程可能經(jīng)歷一個(gè)問(wèn)題。相鄰的螺釘54通過(guò)連接桿66連結(jié)，當(dāng)外擴(kuò)張器80由于下面解釋的原因還被鎖在錐弓根內(nèi)時(shí)，其位移到最終位置。因此，在最終位置桿66應(yīng)該延伸通過(guò)外擴(kuò)張器80，由于下面解釋的這個(gè)或其他原因，外擴(kuò)張器80帶有若干長(zhǎng)切口82地形成。因此，長(zhǎng)切口82被定位以便使得桿66在其最終位置連結(jié)螺釘54之前穿過(guò)它們。為了提供希望的長(zhǎng)切口82位置，管狀外殼81必須以預(yù)定的空間關(guān)系相互相對(duì)地安置。
改變可收回臂84的長(zhǎng)度使得可合適地在被連接的椎弓根內(nèi)安置外殼81，可收回臂84有收縮結(jié)構(gòu)或一個(gè)可轉(zhuǎn)變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在外殼81定位之后，包括內(nèi)擴(kuò)張器86和外擴(kuò)張器80的螺釘安置器械被繼續(xù)引導(dǎo)跨過(guò)每個(gè)外殼81并且容納在各自的椎弓根內(nèi)。外擴(kuò)張器80帶有兩到三個(gè)小固定釘，因此當(dāng)其在進(jìn)入錐弓根的進(jìn)入點(diǎn)抵靠著骨頭定位時(shí)，它的位置能貫穿外科所需要部分地被保持?？墒栈氐谋?4使得每一個(gè)接續(xù)的擴(kuò)張器僅在一個(gè)位置引入，其中逐漸加大的擴(kuò)張器的槽82騎跨臂84的相對(duì)端。接續(xù)插入和逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)張器的直徑彼此不同，以至每個(gè)接續(xù)的擴(kuò)張器的內(nèi)徑近似于前一個(gè)擴(kuò)張器的外徑以便阻止組織進(jìn)入兩個(gè)擴(kuò)張器之間的平面而允許擴(kuò)張器80、86產(chǎn)生相對(duì)位移。一旦路徑被接續(xù)引入的擴(kuò)張器擴(kuò)大到稍稍超過(guò)螺釘頭60的外部尺寸，外殼81和所有內(nèi)擴(kuò)張器86被移去，這樣外擴(kuò)張器80容納在椎弓根內(nèi)以便它們的槽82對(duì)齊。
導(dǎo)向系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)包括外殼81和可收回的臂84，其提供最初的希望的外殼81相對(duì)于椎弓根的位置。然而在該結(jié)構(gòu)中，可收回的臂是可拆除地連接于外殼，并且一旦希望的外殼位置已經(jīng)建立其就脫離。為了保持希望的位置，相應(yīng)于外擴(kuò)張器80的槽82的對(duì)齊位置，外殼81的外表面有導(dǎo)向表面93，與導(dǎo)向表面91相配的形狀互補(bǔ)的導(dǎo)向表面93形成在接續(xù)引入的內(nèi)和外擴(kuò)張器86、80上。因此，容納在相鄰的椎弓根內(nèi)的外擴(kuò)張器80僅僅在一個(gè)位置相互定位，該位置具有在槽82之間對(duì)齊的空間關(guān)系的特征。導(dǎo)向表面91、93能沿著外殼和擴(kuò)張器的長(zhǎng)度的一部分形成，并且具有各種橫截面包括圓形和多邊形的突起和形狀互補(bǔ)的凹陷。
為了保證軟組織不穿入接續(xù)安置的內(nèi)和外擴(kuò)張器86、80之間，擴(kuò)張器可以帶有可移動(dòng)的板83地形成，在擴(kuò)張器已經(jīng)被容納在椎弓根內(nèi)之后該板未覆蓋槽82。因?yàn)橄旅娼忉尩脑虺隧敹?，外?1、擴(kuò)張器80、86和錐子87(圖6)優(yōu)選由射線可透過(guò)的材料，例如硬塑料、碳纖維或任何其他物質(zhì)制造，其可牢靠地提供該路經(jīng)。與椎弓根接觸的器械頂端必須被追蹤以防止損壞椎弓根，因此要由輻射不能透過(guò)的材料制造，根據(jù)其質(zhì)量頂端可以是可再次使用的或者是一次性的。
擴(kuò)張器80、86各自有相對(duì)尖銳的結(jié)構(gòu)以便能夠穿透皮膚并且在它朝向椎弓根的路途上切開(kāi)皮下組織。為了螺釘54的后續(xù)插入將可破壞椎弓根的錐子87的頂端設(shè)計(jì)成比擴(kuò)張器的頂端鋒利的多，并且可帶有金字塔形錐體、圓錐體或圓形形狀地形成。這對(duì)于在擴(kuò)張器之前最初地安置錐子87是有利的，但不是必需的。這樣的次序幫助避免在最初不正確的安置中受擴(kuò)張器鋒利的尖端損傷的可能。這也幫助保持未暴露于密實(shí)的纖維組織中的錐子具有最初的鋒利，為了建立一個(gè)從皮膚到椎弓根進(jìn)入點(diǎn)的通道該組織必須被切開(kāi)。用手動(dòng)或使用標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)室槌棒導(dǎo)引的錐子87可以是套管以便使得用于整形外科銷釘?shù)囊粋€(gè)通道通入椎弓根以提供對(duì)于螺釘54的導(dǎo)向，這樣套管被放在銷釘上。類似于擴(kuò)張器80、86，錐子87的頂端由不透過(guò)射線的材料制造以便外科醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程追蹤錐子的軌跡。頂端可以是一次性使用的以便保持它的鋒利，或者可選地，其可以是可再次使用的。
隨著被連結(jié)的椎弓根的皮層的破壞，錐子87從外擴(kuò)張器80移去以便為其它器械提供通道，其它器械可以是，例如未示出的鉆。當(dāng)每一種其它器械被導(dǎo)引通過(guò)外擴(kuò)張器80時(shí)，鉆的設(shè)定使其在外擴(kuò)張器80內(nèi)的“搖擺”最小。設(shè)置在外擴(kuò)張器上的釘有助于減小搖擺。本發(fā)明結(jié)構(gòu)的一種鉆可以包括尺寸和形狀與外擴(kuò)張器80的導(dǎo)向表面91(圖6)相配的導(dǎo)向表面。另外，雖然鉆的頂端使最初由錐子87造成的椎弓根的破壞變寬，它還是有防止損壞椎弓根的小的直徑。像錐子87一樣，鉆能是一個(gè)套管結(jié)構(gòu)以便為移走鉆之后仍然留在區(qū)域中的導(dǎo)引線提供一個(gè)通道，并且鉆的頂端由不透過(guò)射線的材料制造以便跟蹤鉆相對(duì)于椎弓根的位置。
在該點(diǎn)，螺釘54以連續(xù)的方式被引入位于脊骨一側(cè)的被連結(jié)的脊椎骨的相鄰的椎弓根，并且當(dāng)整個(gè)過(guò)程被重復(fù)時(shí)，另一對(duì)螺釘54被引入位于脊骨相對(duì)端的椎弓根。根據(jù)本發(fā)明的方法使桿66垂直地引入螺釘頭60的獨(dú)特結(jié)構(gòu)的螺釘54限定了系統(tǒng)獲得皮下安置螺釘和桿的能力。雖然螺釘安置的順序不重要，可期望的是引導(dǎo)帶有凹槽64的頭60的螺釘54樞軸地接合桿66的頭端70。穿入椎弓根和脊椎骨體的螺釘54優(yōu)選由鈦組成，雖然不銹鋼、其他金屬，或任何其他材料，包括生物體可吸收的材料(bioabsorbable)能用于實(shí)施本發(fā)明的方法。在螺釘?shù)闹睆郊奥葆數(shù)恼麄€(gè)長(zhǎng)度方面，螺釘54的尺寸不限于單一的尺寸。螺釘?shù)膬?nèi)徑可從螺釘54的釘身56的頂端(圖3)到螺釘頭60增加尺寸以保持骨頭的支撐并且使得螺釘發(fā)生破裂的風(fēng)險(xiǎn)最小化。螺釘?shù)捻敹恕⒙菁y和節(jié)距的結(jié)構(gòu)要使螺釘54能夠通入椎弓根和脊椎骨體而不需要沿著通過(guò)椎弓根和脊椎骨體的路線和導(dǎo)軌完全的鉆孔或開(kāi)孔。
在螺釘54已經(jīng)從皮下放置在椎弓根內(nèi)后，外科醫(yī)生需要借助皮下切開(kāi)在皮下放置的螺釘頭60之間的組織來(lái)形成接收連接桿66的區(qū)域。參見(jiàn)圖7，一個(gè)組織切開(kāi)器械26具有圓柱體28，構(gòu)成為以與另一個(gè)器械類似的方式滑動(dòng)通過(guò)外擴(kuò)張器80。一個(gè)刀片34在支撐位置和切開(kāi)位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中在支撐位置刀片被收回體28內(nèi)，此時(shí)刀片延伸通過(guò)相鄰?fù)鈹U(kuò)張器80的槽82。因?yàn)榘踩脑颍谥挝恢?，刀片必須完全收回到體28內(nèi)的凹進(jìn)處30。因此，僅僅當(dāng)凹進(jìn)處30和外擴(kuò)張器80的槽82對(duì)齊時(shí)，刀片34才有可能移動(dòng)。這樣一個(gè)對(duì)齊位置借助提供體28的和帶有互相相配的導(dǎo)向表面91的外擴(kuò)張器80(圖6)的相對(duì)表面而自動(dòng)地建立，以便在體28移動(dòng)通過(guò)擴(kuò)張器80過(guò)程限定對(duì)齊位置。
一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)刀片34的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)轉(zhuǎn)換刀片致動(dòng)桿32的直線運(yùn)動(dòng)成為刀片34的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。如圖7所示，在致動(dòng)桿32向上的沖程過(guò)程實(shí)現(xiàn)刀片34向下的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。特別地，致動(dòng)桿32的末端36凹進(jìn)去以便通過(guò)銷釘38形成兩個(gè)相同的橋接的臂，銷釘作為刀片34的支點(diǎn)，刀片的一部分可旋轉(zhuǎn)地安置在這些臂之間的銷釘38上。為了實(shí)現(xiàn)刀片34的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，體28的末端設(shè)置橋接凹進(jìn)處30底部并與銷釘38隔開(kāi)的另一個(gè)銷釘42，以便刀片34以與體28成直角地在它的切割位置延伸。刀片34有一個(gè)為銷釘42提供凸輪表面的短槽40，銷釘42橫跨槽40。在操作中，當(dāng)推動(dòng)桿32被向上拉時(shí)，因?yàn)殇N釘38連接刀片34和致動(dòng)桿32，刀片最初向上直線移動(dòng)。當(dāng)連接到連接桿32末端36的刀片34還在直線向上移動(dòng)而銷釘42開(kāi)始?jí)翰?0的表面而產(chǎn)生一個(gè)扭矩時(shí)，刀片的直線移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)镀?4水平延伸進(jìn)入在刀片的切割位置的相鄰的外擴(kuò)張器80的槽82時(shí)，由桿32產(chǎn)生的線性力和由銷釘42產(chǎn)生的扭矩的組合終結(jié)了刀片的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)刀片34的一個(gè)結(jié)構(gòu)，它的相對(duì)邊緣是能夠在刀片位移的相對(duì)方向提供切割的兩個(gè)切割刃。致動(dòng)桿32相對(duì)于體28的對(duì)稱軸線偏心設(shè)置以便使刀片在刀片支撐位置完全容納在體28內(nèi)。
根據(jù)組織切割器械26的另一實(shí)施例，在致動(dòng)桿32向下沖程過(guò)程，刀片樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)到它的切割位置。刀片34具有圖7虛線所示的槽40，其限定在兩個(gè)刀刃之間，并且在刀片的支撐位置內(nèi)不平行于致動(dòng)桿32的縱軸線地延伸。致動(dòng)桿32的末端分成互相連接的兩個(gè)臂以便連接臂的銷釘延伸通過(guò)槽。因此，在桿32的向下沖程過(guò)程，它的末端首先沿著不影響它的運(yùn)動(dòng)的槽滑動(dòng)，但是一旦桿32移動(dòng)且槽延伸平面匯聚，刀片開(kāi)始在它的切割位置圍繞著銷釘旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)類似于上述結(jié)構(gòu)的原理，但更有效，因?yàn)榻M織的主切割是響應(yīng)直接向下的線性力進(jìn)行的，并且不要求桿32偏心地放置。為了確保螺釘頭60之間的區(qū)域合適地形成，組織切割器械86能安置在相鄰的外擴(kuò)張器80內(nèi)，并且整個(gè)過(guò)程被重復(fù)。雖然所示的組織切割器械26有機(jī)械結(jié)構(gòu)，同樣可使用任何熱的、激光的和超聲波的切割器械。
隨著該區(qū)域的形成，借助桿保持系統(tǒng)100，連接桿66連接到螺釘54之一的螺釘頭60，如圖8、9所示。桿保持系統(tǒng)100包括一個(gè)套104，該套被滑動(dòng)地導(dǎo)引通過(guò)外擴(kuò)張器80至一個(gè)對(duì)齊位置，其中有一個(gè)形成在套104上的與設(shè)置在外擴(kuò)張器80上的槽82相一致的凹槽102。在該對(duì)齊位置，并且僅僅在該位置，桿66移動(dòng)到其連結(jié)相鄰螺釘54的最終位置。為了確保這個(gè)在凹槽102和槽82之間的對(duì)齊位置，套104和外擴(kuò)張器80的相對(duì)表面可以帶有相配的導(dǎo)向表面93地形成，如圖6解釋的。當(dāng)然，如果未提供導(dǎo)向表面，也可以相對(duì)于外擴(kuò)張器手動(dòng)地旋轉(zhuǎn)套104。
桿保持器100的重要性在于1)如果螺釘54構(gòu)成為具有分離的部件，其連接頭端70與螺釘頭60，和2)在希望的方向制動(dòng)桿66，因此其橋接相鄰的螺釘頭。通過(guò)可松開(kāi)地鎖定在桿保持器100內(nèi)的桿66的尾端72實(shí)現(xiàn)桿66和螺釘頭60之間的接合。若干種保持系統(tǒng)，例如，卡盤、彈簧加載的球機(jī)構(gòu)、或者由摩擦材料制造的并且設(shè)置在套的內(nèi)表面上的簡(jiǎn)單的O形環(huán)可以結(jié)合在套104內(nèi)。在如圖8-9所示的彈簧加載的球機(jī)構(gòu)情況，保持桿66尾端72的球108、110能側(cè)向收回，并且響應(yīng)由外科醫(yī)生產(chǎn)生的外力而放開(kāi)桿66。類似地，O形環(huán)可以保持桿66直到被施加外力。如果設(shè)置卡盤，桿保持器100有一個(gè)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器使卡盤的接合表面相互朝向和離開(kāi)。螺釘頭60(圖3)最初在一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)，其中桿66的銷釘68自動(dòng)地延伸通過(guò)和接合形成在螺釘頭60內(nèi)的凹槽64。可選地，外擴(kuò)張器的內(nèi)表面可帶有附加的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)使得螺釘頭60僅僅在一個(gè)位置滑動(dòng)通過(guò)外擴(kuò)張器80，其中槽62自動(dòng)地和外擴(kuò)張器的槽82對(duì)齊。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于有著永久地連接于螺釘頭60的桿66的頭端70的螺釘構(gòu)成是有利的。
其本身產(chǎn)生的線性定向的外力不足以在其最初位置和最終位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)桿66。需要將扭矩施加于桿66的尾端72而引起后者圍繞著頭端70樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)轉(zhuǎn)換推桿116產(chǎn)生的推力成為桿66的旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)包括特殊構(gòu)造的在桿保持器100內(nèi)互相相對(duì)的桿66的尾端72和推桿116的末端108。特別地，如圖9所示，這些端互補(bǔ)地傾斜使得推桿116朝著相鄰的外擴(kuò)張器沿著希望的方向施加所需的扭矩。這樣，一旦頭端70連接于螺釘頭60，推桿116被致動(dòng)向桿66的尾端72施加扭矩，引起后者朝著桿的最終位置圍繞著頭端70旋轉(zhuǎn)。
有時(shí)候施加于連接桿66的扭矩可能不足以自始至終地向著相鄰螺釘54的螺釘頭移動(dòng)桿66。形成在相鄰螺釘54之間的區(qū)域?qū)τ诔浞秩菁{桿66而言可能也不具有最佳的形狀和尺寸。為了確保桿66保持在它的最終位置，其中桿完全容納在該區(qū)域，并且尾端72容納在相鄰螺釘54的螺釘頭60內(nèi)，本發(fā)明提供了圖10-12所示的桿導(dǎo)向工具120。桿導(dǎo)向工具120的關(guān)鍵特性包括能夠接合和導(dǎo)引桿66的尾端72進(jìn)入各自的螺釘54的螺釘頭60的一個(gè)臂。表示在圖10的本發(fā)明的該工具的實(shí)施例之一，包括一個(gè)帶有臂128的殼體122，該臂被彈簧加載以便在支撐位置和展開(kāi)位置之間移動(dòng)。當(dāng)在殼體122通過(guò)擴(kuò)張器80向下移動(dòng)期間臂128完全對(duì)齊后者的槽82時(shí)，臂128處于其展開(kāi)位置，在該位置臂128基本平行于桿接受區(qū)域延伸，。臂的一個(gè)自由端130有類似槳狀(未示)的結(jié)構(gòu)以便殼體122被向上拉時(shí)壓連接桿60的尾端72并且使其進(jìn)入螺釘頭60。像可導(dǎo)向通過(guò)外擴(kuò)張器80的器械的其余部分一樣，殼體122有與外擴(kuò)張器80的導(dǎo)向表面相配的導(dǎo)向表面以便建立臂128和擴(kuò)張器80的槽82之間的對(duì)齊。
圖11表示了桿導(dǎo)向工具120的另一個(gè)實(shí)施例，其有一個(gè)帶有臂托架124的殼體120，臂托架作為整體件形成，其有一個(gè)起著臂128作用的L形末端130。在殼體122內(nèi)向下移動(dòng)臂托架124提供對(duì)臂128的致動(dòng)。
上面公開(kāi)的發(fā)明方法和系統(tǒng)直接用于連結(jié)至少一對(duì)被接合的脊椎骨的椎弓根，通過(guò)在皮膚上設(shè)置合適的標(biāo)記識(shí)別該系統(tǒng)以至它們?cè)谶M(jìn)入椎弓根的進(jìn)入點(diǎn)被對(duì)齊。本發(fā)明的識(shí)別過(guò)程使用X射線成像、熒光檢查法、超聲波和計(jì)算機(jī)導(dǎo)向技術(shù)來(lái)識(shí)別被標(biāo)記的椎弓根。特別地，該過(guò)程包括準(zhǔn)備一個(gè)消毒的透明的塑料板，其上有一個(gè)例如從椎骨成像的前后方投影(以后稱作A-P)可看到的腰椎的外形輪廓線。在板上是一個(gè)橢圓形用于以近似30度的A-P傾斜角度識(shí)別椎弓根。這些輪廓是結(jié)合在透明板材料內(nèi)的細(xì)線并且由不透過(guò)射線的物質(zhì)制造，同時(shí)用裸眼可看到黑色以便它們?nèi)菀妆嬲J(rèn)地放在病人的皮膚上。透明板的邊緣有消過(guò)毒的粘接劑，一旦達(dá)到適當(dāng)?shù)奈恢闷浔槐┞冻霾⑶夜潭ā?br> 結(jié)合有基準(zhǔn)(fiducial)的消毒板被安置在病人腰椎的皮膚上，并且獲得A-P的觀察。板可以移動(dòng)直到在A-P觀察到的輪廓和脊椎骨的側(cè)面相配?？梢詫懗龊线m的軟件，以便如果可能的話在該路經(jīng)中利用各種成像導(dǎo)引系統(tǒng)，但在某種程度上還是推薦使用放射學(xué)成像。
基準(zhǔn)板在皮膚上進(jìn)一步移動(dòng)以便當(dāng)脊椎骨的輪廓與基準(zhǔn)板上輪廓相配時(shí)，能開(kāi)始對(duì)例如一個(gè)熒光照相機(jī)成像的成像成分進(jìn)行近似30度A-P的傾斜觀察。已經(jīng)建議的是對(duì)椎弓根最精確的觀察。通過(guò)幾個(gè)調(diào)節(jié)該系統(tǒng)會(huì)更精細(xì)，調(diào)節(jié)包括一個(gè)對(duì)預(yù)先觀察研究的椎弓根的角度測(cè)量的簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。這有一個(gè)類似羅盤的透明物組成，其靠著外科手術(shù)前的橫向軸線(transaxial)成像安置，當(dāng)它們進(jìn)入脊椎體時(shí)測(cè)量椎弓根的角度。一般地已經(jīng)接受的角度是在L3近似5度，在L4近似10度，在L5近似15度，在S1近似20度。給出的那些近似值一般來(lái)說(shuō)是可接受的，大多數(shù)外科醫(yī)生接受一個(gè)基準(zhǔn)以便當(dāng)利用30度A-P時(shí)安置橢圓，這組角度投影將被識(shí)別。然而，如果一個(gè)特殊的椎弓根展示了一個(gè)不尋常的角度，使用在一側(cè)上帶有粘接劑的獨(dú)立的橢圓也是可能的。包括X-射線，熒光、計(jì)算機(jī)導(dǎo)引和超聲成像技術(shù)的應(yīng)用要求本發(fā)明系統(tǒng)的器械是射線可透過(guò)的，不阻礙對(duì)皮下結(jié)構(gòu)的觀察，如圖3-24所示。然而，為了相對(duì)于被連結(jié)的椎弓根合適地定位擴(kuò)張器80、86、錐子67、螺釘54和其他必需的器械，設(shè)置在椎弓根附近的它們的頂端必須容易地在熒光觀察中被識(shí)別。例如，擴(kuò)張器80的頂端并且僅此頂端由金屬制成是非常重要的，從而當(dāng)其切割位于皮膚和進(jìn)入椎弓根的入口之間的組織時(shí)在成像中能夠被容易地觀察到。期望被成像的器械配置有識(shí)別反射器或其它儀器，以至它們和相關(guān)的當(dāng)前使用的任何“成像導(dǎo)引(Image Guided)”系統(tǒng)一起使用。
識(shí)別標(biāo)記使得外科醫(yī)生利用“無(wú)約束(Free Hand)”方法在位于椎弓根進(jìn)入點(diǎn)上的皮膚內(nèi)制造一個(gè)基于標(biāo)記識(shí)別位置的一個(gè)切口，并且擴(kuò)張器被引入通過(guò)切口。然而，某些時(shí)候，這種手動(dòng)的插入擴(kuò)張器不足以使與螺釘54相關(guān)的器械正確地前進(jìn)，因?yàn)橛赏饪漆t(yī)生選擇的軌道可能不是最佳的。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，本發(fā)明的系統(tǒng)還包括一個(gè)幫助外科醫(yī)生建立希望的組織剖開(kāi)器械的軌道的定位系統(tǒng)或裝置，如圖13-23所示。如圖13所示，一個(gè)安置系統(tǒng)140使得一個(gè)中空的導(dǎo)向件148對(duì)齊標(biāo)記并且相對(duì)于椎弓根以希望的角度定位，該導(dǎo)向件隨后被擴(kuò)張器之一或外殼81穿過(guò)。因此，通過(guò)中空導(dǎo)向件148內(nèi)部的器械沿著所建立的最佳的螺釘路徑朝向椎弓根。
如圖13和5所示，安置系統(tǒng)140包括一個(gè)帶有導(dǎo)軌150的矩形外框架142，其沿著脊骨延伸，一個(gè)內(nèi)框架可沿著該導(dǎo)軌移動(dòng)，一個(gè)帶有導(dǎo)引件148的支架146可操作地橫向移動(dòng)到脊骨。按照外框架142的一個(gè)結(jié)構(gòu)，它有一個(gè)透明的基座，借助粘接劑或插入皮膚外層的小的尖銳的刃或銷釘，其底被臨時(shí)連接到帶有標(biāo)記的透明板。根據(jù)另一個(gè)結(jié)構(gòu)，如圖16所示，外框架142安置在兩個(gè)連接器支撐保持器152上，保持器連接到操作臺(tái)的側(cè)邊并且可操作地建立安置系統(tǒng)140的期望高度。通過(guò)啟動(dòng)一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)154，外框架142被鎖定在希望的位置。作為對(duì)中心凹陷的一件式外基座的替換，外框架可以有兩個(gè)對(duì)半的基座156，每一個(gè)帶有各自的導(dǎo)軌150。設(shè)置的外框架142的兩個(gè)對(duì)半的基座消除了在基座156內(nèi)形成容納導(dǎo)向件148的中心凹陷的必要。
安置系統(tǒng)140的內(nèi)框架144使得中空導(dǎo)向件148沿著外框架142的導(dǎo)軌150滑動(dòng)時(shí)其沿著脊骨調(diào)節(jié)。內(nèi)框架144的底有延伸補(bǔ)償外框架142導(dǎo)軌150的導(dǎo)向表面151(圖3、13、22)并且構(gòu)成為使得這些框架相互滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。有T-，U-，V-，C-，L-形之一的導(dǎo)軌150的各種橫截面成為在內(nèi)框架144上的必要的補(bǔ)償表面。例如，圖17所示，導(dǎo)軌150帶有一個(gè)具有梯形底的倒T形。圖18表示了帶有兩個(gè)挖去的下部152的T形凹槽，挖去的下部152形成在導(dǎo)軌150的上邊165。如圖19所示，導(dǎo)軌150有一個(gè)倒T形，而圖20的導(dǎo)軌150的底具有C形。圖21表示的導(dǎo)軌150有兩個(gè)側(cè)表面160，其從導(dǎo)軌150的相對(duì)壁向內(nèi)延伸并且終止在相互相距一距離處以便形成一個(gè)兩水平面的矩形部件162。
最后，兩個(gè)改變的支架146安置在內(nèi)框架144上并且以相對(duì)于脊骨的縱向尺寸橫向的方向提供對(duì)中空件148可控制的位移，如圖15、22、23所示。一般地，如圖15所示，內(nèi)框架144可以接受支架146的一個(gè)基座，其與沒(méi)有表示在附圖中外框架142結(jié)合，在中間的側(cè)平面內(nèi)和頭蓋形的尾部平面內(nèi)提供導(dǎo)向件148的位移。轉(zhuǎn)到圖22，內(nèi)框架144帶有一個(gè)導(dǎo)向軌道166，其有多邊形或圓形橫截面和一個(gè)可操作地沿著導(dǎo)向軌道166移動(dòng)的滑動(dòng)件168。為了成角度的移動(dòng)導(dǎo)向件148，滑動(dòng)件168帶有一個(gè)剛性地連接于中空導(dǎo)向件148的弧形件170，中空導(dǎo)向件148又被樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安置在內(nèi)框架144上。當(dāng)滑動(dòng)件168上的標(biāo)記182和刻度尺172上的希望的刻度標(biāo)記一致時(shí)，通過(guò)評(píng)估椎弓根單元和脊椎體相連接的角度而建立來(lái)自外科手術(shù)前研究的中空導(dǎo)向件的希望的角度。
如圖23表示的支架146的其它結(jié)構(gòu)有一對(duì)帶有凹槽188的弧形件174，凹槽188限定了一個(gè)用于安置在沿著凹槽188可滑動(dòng)的橫桿186上的滑動(dòng)件148的路徑，凹槽互相對(duì)齊。橫桿至少有一個(gè)帶有標(biāo)記184的鎖緊螺母176，當(dāng)相應(yīng)于選擇的角度開(kāi)始對(duì)齊各自的在刻度尺180上的標(biāo)記時(shí)，標(biāo)記184指示導(dǎo)向件148的希望的角度位置，然后通過(guò)抵靠著導(dǎo)向件174緊固螺母176導(dǎo)向件148被鎖定在該位置。作為安置系統(tǒng)140的結(jié)果，中空的導(dǎo)向件148建立了一個(gè)進(jìn)入椎弓根的軌道，特別是，進(jìn)入橢圓形基準(zhǔn)劃分的進(jìn)入椎弓根的進(jìn)入點(diǎn)的軌道。建立的該軌道使得螺釘54以最安全的，對(duì)重要的椎弓根周圍結(jié)構(gòu)(特別是神經(jīng)根和膜囊)危險(xiǎn)最小的方式通過(guò)椎弓根。此外，安置系統(tǒng)140也保證螺釘54完全位于椎弓根內(nèi)，這樣減少了螺釘破壞和拉出的機(jī)會(huì)。
上面的描述不應(yīng)理解為限定本發(fā)明，而僅僅作為優(yōu)選實(shí)施例的范例。例如，上述公開(kāi)的器械的結(jié)合能構(gòu)成一個(gè)脊椎外科手術(shù)的成套工具。在下面附加的權(quán)利要求限定的本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能預(yù)想到其他變化。
權(quán)利要求
1.一種用于至少連結(jié)病人的脊椎骨的方法，包括如下步驟從皮下安置螺釘，將所述螺釘?shù)拿恳粋€(gè)置入至少兩個(gè)脊椎骨的各自的椎弓根內(nèi)；將連接桿的頭端與第一脊椎骨的第一椎弓根螺釘相連接；和圍繞著其頭端樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿以便連接桿的尾端和第二脊椎骨的第一椎弓根螺釘連接，從而互相連接第一和第二脊椎骨的第一螺釘。
2.如權(quán)利要求1的方法，還包括形成其形狀和尺寸適于容納連接桿并且在第一和第二脊椎骨的第一螺釘之間延伸的區(qū)域的步驟，其中形成該區(qū)域的步驟從一組包含機(jī)械的、熱的、激光的和超聲波的技術(shù)中選擇。
3.如權(quán)利要求2的方法，還包括分別在第一和第二脊椎骨的第一螺釘內(nèi)固定連接桿的頭端和尾端的步驟。
4.如權(quán)利要求1的方法，還包括如下步驟在距第一螺釘一定距離處將第二螺釘置入第一和第二脊椎骨的各自的椎弓根內(nèi)，從而第一和第二螺釘沿著相對(duì)的方向從脊椎側(cè)向相隔，將另一個(gè)連接桿的頭端與第一脊椎骨的第二椎弓根螺釘連接，和圍繞著其頭端樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)另一個(gè)連接桿以便另一連接桿的尾端與第二脊椎骨的第二椎弓根螺釘相連接，從而連接第一和第二脊椎骨的第二螺釘。
5.一種穩(wěn)固病人的脊椎的方法，包括如下步驟識(shí)別并標(biāo)識(shí)相應(yīng)于至少兩個(gè)脊椎骨的各個(gè)椎弓根的進(jìn)入點(diǎn)的標(biāo)記；導(dǎo)引每個(gè)螺釘通過(guò)各自的進(jìn)入點(diǎn)以進(jìn)入至少兩個(gè)脊椎骨的各自的椎弓根；在連接桿的最初位置將連接桿的頭端與第一脊椎骨的第一螺釘相連接，在該位置處連接桿和第一螺釘對(duì)齊；和圍繞著其頭端移動(dòng)連接桿以便連接桿的尾端在連接桿的最終位置接合第二脊椎骨的第二螺釘。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中每一個(gè)螺釘皮下置入位于脊椎骨的長(zhǎng)度的同一側(cè)上的第一和第二脊椎骨的椎弓根內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5的方法，其中皮下安置螺釘包括如下步驟在脊椎的中側(cè)部和顱骨尾端平面內(nèi)調(diào)節(jié)中空導(dǎo)向件以便被調(diào)節(jié)的中空導(dǎo)向件對(duì)齊相應(yīng)的椎弓根之一，和將錐子穿過(guò)被調(diào)節(jié)的中空導(dǎo)向件以便在每一個(gè)椎弓根內(nèi)產(chǎn)生小的破壞。
8.如權(quán)利要求7的方法還包括如下步驟在移置錐子之前，皮下導(dǎo)引至少一個(gè)擴(kuò)張器通過(guò)中空導(dǎo)向件以便在各自的標(biāo)記和進(jìn)入椎弓根的進(jìn)入點(diǎn)之間提供一個(gè)路徑，并且通過(guò)至少一個(gè)擴(kuò)張器朝著脊椎的椎弓根移動(dòng)錐子。
9.如權(quán)利要求5的方法，其中對(duì)標(biāo)記的識(shí)別包括提供一個(gè)消過(guò)毒的、射線可透過(guò)材料形成的透明板，該透明板帶有一個(gè)輻射不可透過(guò)的脊椎的參考周邊輪廓和一個(gè)輻射不可透過(guò)的椎弓根的參考橢圓輪廓；通過(guò)X-射線、熒光、超聲或計(jì)算機(jī)導(dǎo)引技術(shù)對(duì)脊椎成像，由此獲得對(duì)病人的至少兩個(gè)脊椎骨的椎弓根的觀察；和在病人的后背上移動(dòng)消過(guò)毒的、射線可透過(guò)材料形成的透明板以便參考周邊輪廓和椎弓根輪廓與獲得的觀察到的椎弓根相一致。
10.如權(quán)利要求8的方法，還包括如下步驟一個(gè)附加的內(nèi)擴(kuò)張器連續(xù)地通過(guò)至少一個(gè)內(nèi)擴(kuò)張器進(jìn)入至少兩個(gè)椎弓根的每一個(gè)，并且，進(jìn)一步將一個(gè)外擴(kuò)張器放到至少一個(gè)附加的內(nèi)擴(kuò)張器之上，因此逐漸擴(kuò)大了位于至少兩個(gè)椎弓根中的相應(yīng)一個(gè)的附近的路徑使其達(dá)到外擴(kuò)張器的內(nèi)直徑，該內(nèi)直徑稍稍超過(guò)了第一和第二螺釘?shù)耐庵睆?，和從至少兩個(gè)椎弓根的每一個(gè)除去內(nèi)擴(kuò)張器以在外擴(kuò)張器內(nèi)形成通道。
11.如權(quán)利要求10的方法，還包括定位外擴(kuò)張器的步驟以便形成在外擴(kuò)張器的每一個(gè)內(nèi)的槽互相對(duì)齊并相互面對(duì)。
12.如權(quán)利要求11的方法，還包括導(dǎo)引組織切割器械通過(guò)外擴(kuò)張器中的至少一個(gè)以到達(dá)切割位置的步驟，在該位置處組織切割器械的一個(gè)刀片與至少一個(gè)擴(kuò)張器的各自的槽對(duì)齊，并且致動(dòng)組織切割器械以便刀片皮下移動(dòng)通過(guò)至少一個(gè)和其它的擴(kuò)張器的槽，以在欲被連接桿連結(jié)的第一和第二螺釘之間形成皮下區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12的方法，還包括如下步驟導(dǎo)引連接桿通過(guò)至少一個(gè)外擴(kuò)張器以便連接桿的頭端樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地接合第一螺釘，和向被接合的連接桿的尾端施加外力，由此圍繞其遠(yuǎn)端樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿，而連接桿沿著該區(qū)域延伸以便其尾端通過(guò)另一個(gè)外擴(kuò)張器的相應(yīng)槽延伸并且接合第二椎弓根螺釘。
14.如權(quán)利要求12的方法，還包括導(dǎo)引第一和第二螺母通過(guò)外擴(kuò)張器的步驟，由此分別在第一和第二椎弓根螺釘內(nèi)固定連接桿。
15.如權(quán)利要求5的方法，還包括一個(gè)步驟，該步驟將一個(gè)設(shè)置在連接桿的頭端并且垂直于其縱軸線延伸的銷釘導(dǎo)引通過(guò)形成在第一螺釘?shù)穆葆旑^內(nèi)的一對(duì)對(duì)齊的凹槽以便以可旋轉(zhuǎn)方式在第一螺釘上安置連接桿。
16.一種用于連結(jié)至少兩個(gè)椎弓根的裝置包括第一和第二螺釘，每一個(gè)螺釘皮下放置在各自的至少兩個(gè)椎弓根之一內(nèi)；和安置到第一螺釘并且可繞其樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連接桿，用于接合第二螺釘以便第一和第二螺釘相對(duì)于彼此被固定。
17.如權(quán)利要求16的裝置，其中第一和第二螺釘?shù)拿恳粋€(gè)具有在遠(yuǎn)端和近端之間延伸的軸、和軸的近端并置的螺釘頭、和旋轉(zhuǎn)件，所述旋轉(zhuǎn)件位于軸的近端和螺釘頭之間并且與所述軸的近端和螺釘頭相連接，從而軸和螺釘頭能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。
18.如權(quán)利要求17的裝置，其中第一和第二螺釘?shù)穆葆旑^有限定第一和第二開(kāi)口的周邊壁，所述周邊壁構(gòu)造為使得容納在第一螺釘?shù)拈_(kāi)口內(nèi)的連接桿的頭端以樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接到螺釘頭，以便使得連接桿能夠在最初位置和最終位置之間旋轉(zhuǎn)，在最初位置連接桿和第一螺釘?shù)妮S是對(duì)齊的，在最終位置第二螺釘?shù)穆葆旑^的開(kāi)口容納連接桿的尾端。
19.如權(quán)利要求18的裝置，其中第一螺釘?shù)穆葆旑^的周邊壁至少有一個(gè)槽，其尺寸稍大于連接桿頭端的外直徑，周邊壁還有兩個(gè)對(duì)齊的與至少一個(gè)槽均勻相隔的凹槽，所述凹槽配置成以可旋轉(zhuǎn)方式容納固定于連接桿的頭端并且垂直于其頭端延伸的銷釘。
20.如權(quán)利要求19的裝置，其中第二螺釘?shù)穆葆旑^設(shè)置有至少一個(gè)槽，其和第一螺釘?shù)穆葆旑^的至少一個(gè)槽對(duì)齊并且配置成在最終位置容納連接桿的尾端。
21.如權(quán)利要求18的裝置，還包括多個(gè)螺母，每一個(gè)螺母容納在各自的第一和第二螺釘?shù)穆葆旑^的開(kāi)口中，其中每一個(gè)螺釘頭和各自的螺母又構(gòu)成為彼此間互相接合從而螺母和螺釘頭相互間可移動(dòng)和可旋轉(zhuǎn)地鎖緊。
22.如權(quán)利要求20的裝置，其中連接桿的尾端是傾斜的以便當(dāng)外力施加于尾端時(shí)，連接桿朝向第二螺釘圍繞著頭端樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)至最終位置。
23.如權(quán)利要求20的裝置，還包括將每一個(gè)螺釘置入各自的椎弓根的導(dǎo)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括形成為具有逐漸增加的內(nèi)直徑的內(nèi)和外擴(kuò)張器，其中外擴(kuò)張器被導(dǎo)引到內(nèi)擴(kuò)張器之上以擴(kuò)大用于將第一和第二螺釘之每一個(gè)引導(dǎo)到各自的椎弓根的皮下路徑。
24.如權(quán)利要求23的裝置，其中內(nèi)和外擴(kuò)張器的每一個(gè)由射線可透過(guò)的材料制造并且各自的末端區(qū)域由輻射不可透過(guò)的材料制造，外擴(kuò)張器的每一個(gè)均具有和螺釘頭的槽對(duì)齊的各自的槽并且在最終位置被連接桿橫跨。
25.如權(quán)利要求24的裝置，其中外和內(nèi)擴(kuò)張器的每一個(gè)均具有導(dǎo)向表面，使得外擴(kuò)張器滑過(guò)內(nèi)擴(kuò)張器以便形成在外擴(kuò)張器內(nèi)的槽互相對(duì)齊，從而提供連接桿到最終位置的位移。
26.如權(quán)利要求25的裝置，其中外擴(kuò)張器的每一個(gè)均具有可移動(dòng)的面板，以便在外擴(kuò)張器已經(jīng)連接到椎弓根之后打開(kāi)各自的槽。
27.如權(quán)利要求24的裝置，還包括被兩個(gè)被可收回的臂橋接的外殼，能夠操作該臂以相對(duì)于各自的椎弓根定位兩個(gè)外殼的每一個(gè)，兩個(gè)外殼的每一個(gè)均構(gòu)成為在一定位置容納各自的外擴(kuò)張器，在該位置處形成在外擴(kuò)張器內(nèi)的槽互相對(duì)齊。
28.如權(quán)利要求23的裝置，還包括一個(gè)安置系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)朝著椎弓根引導(dǎo)內(nèi)和外擴(kuò)張器的中空導(dǎo)向件并且配置成使得中空導(dǎo)向件能夠沿著脊椎移動(dòng)并且沿著水平方向與脊椎垂直。
29.如權(quán)利要求23的裝置，其中安置系統(tǒng)包括和病人的后背并列的外框架，并且形成有沿著脊椎延伸的相隔的區(qū)域，可移動(dòng)地安置在間隔區(qū)域上的內(nèi)框架，和連接于導(dǎo)向管的支架，并且其構(gòu)成使得導(dǎo)向管沿著垂直于脊椎的弧形路徑移動(dòng)至一個(gè)希望的位置，在該位置導(dǎo)向管和椎弓根對(duì)齊。
30.如權(quán)利要求28的裝置，其中內(nèi)框架具有與所述區(qū)域的形狀互補(bǔ)的接合表面，每個(gè)接合表面具有T形、U形、V形、C形、或L形。
31.如權(quán)利要求29的裝置，其中支架包括兩個(gè)弧形導(dǎo)向件，所述弧形導(dǎo)向件設(shè)置有可移動(dòng)地安置在其上并且連接于導(dǎo)向件以便將導(dǎo)向件移動(dòng)至希望的位置的托架，導(dǎo)向件由射線可透過(guò)的材料制造并且至少具有一個(gè)由輻射不可透過(guò)的材料制造且至少安置在導(dǎo)向件末端的端環(huán)。
32.一種脊椎骨外科手術(shù)成套工具，包括多個(gè)螺釘，每一個(gè)構(gòu)造為能夠皮下置入各自的欲被連結(jié)的至少兩個(gè)椎弓根之一內(nèi)；和至少一個(gè)具有頭端的連接桿，該頭端和第一螺釘連接，以便連接桿在最初位置和最終位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在最初位置處連接桿與第一螺釘對(duì)齊，在最終位置處連接桿橋接第一螺釘和第二螺釘。
33.如權(quán)利要求32的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中第一和第二螺釘?shù)拿恳粋€(gè)具有從末端尖端到近端頂部變寬的螺桿，并且該螺桿設(shè)置有外螺紋，所述外螺紋構(gòu)造為具有能夠保持與骨頭接合的節(jié)距，每一個(gè)螺釘構(gòu)造為置入各自的椎弓根內(nèi)，但是并不完全旋進(jìn)或鉆進(jìn)各自的椎弓根。
34.如權(quán)利要求33的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中第一和第二螺釘?shù)拿恳粋€(gè)均具有螺釘頭和旋轉(zhuǎn)部件，所述旋轉(zhuǎn)部件位于螺桿頂部和螺釘頭之間并且與螺桿頂部和螺釘頭相連接的，并且能夠操作該旋轉(zhuǎn)部件以在螺桿和螺釘頭之間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺釘頭配置成可容納連接桿的頭端。
35.如權(quán)利要求34的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中連接桿的頭端永久地與第一螺釘?shù)穆葆旑^相連接。
36.如權(quán)利要求34的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中第一螺釘?shù)穆葆旑^具有一對(duì)對(duì)齊的凹槽，該凹槽以可脫開(kāi)的方式容納設(shè)置在連接桿的頭端的銷釘，并且所述凹槽構(gòu)成為能夠在連接桿和第一螺釘?shù)穆葆旑^之間提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
37.如權(quán)利要求34的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中連接桿是直的或彎曲的，而當(dāng)在椎弓根內(nèi)安置螺釘時(shí)，的第一和第二螺釘?shù)穆葆旑^相對(duì)于彼此是可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的，以便容納連接桿的頭端和尾端。
38.如權(quán)利要求34的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中旋轉(zhuǎn)部件包括球窩組件，其在每一個(gè)螺釘?shù)穆輻U頂上形成球并且在螺釘頭的底部形成容納球的窩。
39.如權(quán)利要求34的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中旋轉(zhuǎn)部件包括鉸接機(jī)構(gòu)或棘爪機(jī)構(gòu)。
40.如權(quán)利要求32的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，還包括多個(gè)逐步加大的擴(kuò)張器，其包括和相鄰位置的一個(gè)或一些螺釘相關(guān)聯(lián)的一個(gè)內(nèi)擴(kuò)張器和至少一個(gè)外擴(kuò)張器，其中至少一個(gè)外擴(kuò)張器內(nèi)直徑比每一個(gè)螺釘?shù)耐獠砍叽缟源?，每個(gè)擴(kuò)張器構(gòu)成為具有尖銳的末端尖端以便朝著各自的椎弓根提供增大的皮下路徑并且以可移除方式連接于各自的椎弓根。
41.如權(quán)利要求40的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中每個(gè)擴(kuò)張器由包括硬塑料或碳纖維的射線可透過(guò)的材料制造，而末端尖端由輻射不可透過(guò)的金屬材料制造。
42.如權(quán)利要求41的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，還包括至少一個(gè)錐子，其外部尺寸比內(nèi)擴(kuò)張器的內(nèi)直徑小，能夠操作該錐子使得其末端尖端在各自的椎弓根內(nèi)造成破壞，該錐子是多邊形或圓形的并且由輻射不可透過(guò)的材料制造。
43.如權(quán)利要求42的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中至少一個(gè)錐子是管套形的以便具有用于整形外科銷釘?shù)耐ǖ?，錐子具有從末端尖端延伸并且由射線可透過(guò)的材料制造的錐體。
44.如權(quán)利要求40的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，還包括被引入通過(guò)至少一個(gè)外擴(kuò)張器的鉆，該鉆設(shè)置有尖端，能夠操作該鉆以在各自的椎弓根內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)區(qū)域，并且該鉆由輻射不可透過(guò)的材料制造。
45.如權(quán)利要求44的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中當(dāng)在各自的椎弓根內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)區(qū)域時(shí)，鉆的尖端變寬以便鉆進(jìn)各自的椎弓根，鉆是套管形的以便提供用于導(dǎo)引線的通道，在移去鉆時(shí)，導(dǎo)引線仍然保留在該區(qū)域內(nèi)。
46.如權(quán)利要求40的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，還包括構(gòu)成為插入至少和構(gòu)造為容納連接桿的頭端的螺釘之一相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)外擴(kuò)張器的一個(gè)桿保持器，桿保持器以可脫開(kāi)方式接合連接桿的尾端并且具有推桿，能夠操作該推桿以向連接桿的尾端施加足以移動(dòng)連接桿到最終位置的扭矩，其中尾端容納在另一個(gè)螺釘內(nèi)。
47.如權(quán)利要求46的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，其中連接桿的尾端和推桿的相對(duì)端是斜面的形狀并且相互互補(bǔ)，以便當(dāng)扭矩施加于尾端時(shí)，連接桿樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以橋接一個(gè)或一些螺釘。
48.如權(quán)利要求46的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，還包括桿導(dǎo)向工具，該工具能夠插入通過(guò)至少一個(gè)外擴(kuò)張器并且以可移除方式連接于另一個(gè)螺釘，桿導(dǎo)向工具具有一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)臂，該臂可在展開(kāi)位置和收回位置之間移動(dòng)，在展開(kāi)位置樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)臂朝著一個(gè)螺釘延伸，在收回位置當(dāng)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)臂從展開(kāi)位置移動(dòng)時(shí)，樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)臂接合和導(dǎo)引連接桿的尾端進(jìn)入另一個(gè)螺釘。
49.如權(quán)利要求40的脊椎骨外科手術(shù)成套工具，還包括能夠插入至少一個(gè)與一個(gè)螺釘相關(guān)聯(lián)的外擴(kuò)張器的組織切割器械，并且該器械具有延伸通過(guò)在至少一個(gè)外擴(kuò)張器內(nèi)形成的凹槽的雙刃切割刀片以便形成位于一個(gè)和其它螺釘之間的區(qū)域并且該區(qū)域容納處于最終位置的連接桿。
50.一個(gè)脊椎骨外科手術(shù)系統(tǒng)，包括皮下可移動(dòng)并且具有凹槽的擴(kuò)張器；和能夠移動(dòng)通過(guò)擴(kuò)張器并且具有刀片的組織切割器械，能夠操作所述刀片使其在展開(kāi)位置和收回位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在展開(kāi)位置刀片延伸通過(guò)擴(kuò)張器的凹槽，在收回位置刀片收回至擴(kuò)張器中，并且在展開(kāi)位置和收回位置之間沿著兩個(gè)方向移動(dòng)時(shí)切割組織。
全文摘要
最小創(chuàng)傷地固定相鄰的接合的脊椎骨的方法，通過(guò)構(gòu)成為用于連接相鄰脊椎骨的椎弓根的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置包括多個(gè)椎弓根螺釘(54)。每個(gè)椎弓根螺釘(54)均具有構(gòu)成為在一個(gè)位置容納連接桿(66)的螺釘頭(60)，其中連接桿(66)和容納該桿的椎弓根螺釘(54)垂直對(duì)齊。
文檔編號(hào)A61B17/70GK1700889SQ03824485
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者小弗蘭克·H·伯姆, 貝內(nèi)代塔·D·梅爾尼克 申請(qǐng)人:小弗蘭克·H·伯姆, 貝內(nèi)代塔·D·梅爾尼克