專利名稱：脊骨穩(wěn)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于穩(wěn)定脊柱的方法和系統(tǒng)，且更具體地，涉及固定脊柱的方法和系統(tǒng)，其中將一個或多個螺旋型固定部件植入和固定到患者的脊柱的一部分中，且將包括具有各種截面的柔性、半剛性的桿形或板形結(jié)構(gòu)(下文中分別稱為“桿”或“板”)的縱向部件連接到和固定到固定部件的上端上，以為脊柱提供穩(wěn)定性。現(xiàn)有技術(shù)描述退變性脊柱疾病，諸如椎間盤退變疾病(DDD)、椎管狹窄、脊椎前移等，如果通過保守處理還沒有好轉(zhuǎn)的話就需要實施外科手術(shù)。通常，脊柱減壓是實施的第一個手術(shù)程序。減壓的主要目的是通過移除脊柱的某些組織來減小椎管中的和位于椎管中的神經(jīng)根上的壓力，以減輕或消除壓力及由壓力產(chǎn)生的疼痛。如果移除了脊柱的組織，則疼痛減輕，但脊柱會弱化。因此，在減壓程序之后常常需要用融合手術(shù)(例如ALIF、PLIF或后外側(cè)融合)來穩(wěn)定脊柱。但是，在手術(shù)程序之后，融合要花費額外的時間來實現(xiàn)最大限度的穩(wěn)定性，且通常使用脊骨固定裝置來支承脊柱，直到實現(xiàn)期望水平的融合。取決于患者的特定情況和條件，脊骨固定手術(shù)有時可緊接在減壓之后實施而無需實施融合程序。在大多數(shù)情況下實施固定手術(shù)，因為其提供了術(shù)后即刻穩(wěn)定性，如果還實施了融合手術(shù)，則固定手術(shù)對脊骨提供支承，直到實現(xiàn)了充分的融合和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的脊骨固定方法利用剛性脊骨固定裝置來支承受損的脊柱部分以及防止受損部分運動。這些傳統(tǒng)的脊骨固定裝置包括構(gòu)造成以便插入骨架的脊柱椎弓根或骶椎中預(yù)定的深度和角度的固定螺釘；構(gòu)造成以便定位成鄰近受損的脊柱部分的桿或板；以及用于將桿或板連接或聯(lián)接到固定螺釘上從而使得受損的脊柱部分由桿或板支承且保持在相對固定的位置上的聯(lián)接元件。美國專利No. 6，193，720公開了一種傳統(tǒng)的脊骨固定裝置，其中桿型或板型的連接部件安裝在插入骨架的脊柱椎弓根或骶椎中的至少一個或多個螺釘?shù)纳隙松稀ＶT如桿和板的該連接單元用來穩(wěn)定已被減壓程序弱化的脊柱的受損部分。該連接單元還通過基本限制脊柱的運動來防止引起患者更多的疼痛和損傷。但是，因為連接單元阻止了脊柱的正常運動，在長時間的使用之后，脊骨固定裝置可能會產(chǎn)生不良作用，例如“接合區(qū)綜合癥”(過渡區(qū)綜合癥)或“融合疾病”，從而引起與脊柱相關(guān)聯(lián)的其它的并發(fā)癥和異常。特別地，由于用于傳統(tǒng)的固定裝置中的桿或板的高剛性，不容許患者的被固定的關(guān)節(jié)在外科手術(shù)之后進行運動，而位于手術(shù)區(qū)域上面或下面的脊柱關(guān)節(jié)的運動增大。因此，這種脊骨固定裝置導(dǎo)致患者的靈活性降低，且鄰近手術(shù)區(qū)域的脊柱關(guān)節(jié)的應(yīng)力和不穩(wěn)定性增大。已經(jīng)報道過過度剛性的脊骨固定對融合過程并沒有幫助，因為剛性固定屏蔽了負(fù)荷。因此，已經(jīng)進行了使用分擔(dān)負(fù)荷的半剛性脊骨固定裝置的試驗來消除這個問題及協(xié)助骨融合過程。例如，美國專利No. 5，672，175、美國專利No. 5，540，688和美國公開No 2001/0037111公開了具有柔性設(shè)計的動態(tài)脊骨穩(wěn)定裝置，該動態(tài)脊骨穩(wěn)定裝置允許負(fù)荷軸向平移(即沿著脊骨的豎直軸線)，以促進骨融合。但是，因為這些裝置意圖在骨融合程序之后使用，所以它們不太適于沒有融合的脊骨固定。因此，最后的結(jié)果是，這些裝置不能防止由融合引起的剛性固定問題。為解決與剛性固定相關(guān)聯(lián)的上述問題，已經(jīng)開發(fā)了無融合技術(shù)。Graf帶是無融合固定裝置的一個實例，其應(yīng)用在沒有骨融合的減壓程序之后。Graf帶由聚乙烯帶和用以將聚乙烯帶聯(lián)接到需要穩(wěn)定的脊柱椎骨上的椎弓根螺釘組成。Graf帶的主要目的是防止受損的脊柱部分的矢狀旋轉(zhuǎn)(彎曲不穩(wěn)定性)。因此，這在選定的情況下是有效的，但對需要更大程度的穩(wěn)定性和固定的情況下卻不適合。參見kanayama等人， Journal of Neurosurgery (神經(jīng)外科雜志)第95卷(增刊第1期)5_10，2001年、 Markwalder 和 Wenger，Acta Neurochrgica(神經(jīng)外科學(xué)報)145 (3) :209-14.)。最近已經(jīng)引入了另一種叫做“Dynesys”的無融合固定裝置。參見Moll等人，European spine Journal (歐洲脊骨雜志)第 11 卷增刊 2 期S170_8，2002、Schmoelz 等人，J. of Spinal Disorder&Techniques (脊骨紊亂與技術(shù)雜志)16 (4) =418-23, 2003 年。Dynesys 裝置類似于Graf帶，只是它在螺釘之間使用了聚碳酸酯聚氨酯(polycarburethane)間隔件來保持兩個對應(yīng)的椎弓根螺釘?shù)念^部部分之間的距離，且因此保持螺釘固定在其中的相鄰的椎骨之間的距離。Dynesys裝置的發(fā)明人的早期報告表明這在許多情況下都是成功的。但是，在受控研究中還沒有確定在具有柔性和耐用性的前提下，Dynesys裝置是否能保持長期的穩(wěn)定性。因為Dynesys裝置具有聚乙烯成分和接觸面，所以存在機械故障的風(fēng)險。另外，由于該裝置的機械構(gòu)造，將該裝置附連到脊柱上所需的手術(shù)技術(shù)復(fù)雜且麻煩。美國專利No. 5，282，863和No. 4，748，260公開了一種使用塑料非金屬桿的柔性脊骨穩(wěn)定系統(tǒng)和方法。美國專利公開No. 2003/0083657公開了使用柔性細(xì)長部件的柔性脊骨穩(wěn)定裝置的另一個實例。這些裝置是柔性的，但是它們不太適于承受長期的軸向負(fù)荷和應(yīng)力。另外，合乎需要的柔性對剛性的程度可能因患者的不同而有所不同。現(xiàn)有的柔性固定裝置的設(shè)計不太適于提供可變水平的柔性來對各個單個候選人提供最優(yōu)結(jié)果。例如，美國專利No. 5，672，175公開了一種利用由金屬合金和/或復(fù)合材料制成的柔性桿的柔性脊骨固定裝置。另外，壓縮或拉伸彈簧卷繞在桿的周圍，以便在期望的方向上在椎骨上提供反旋力。但是，此專利主要涉及提供允許“沿著脊骨的(所述)豎直軸線的相對的縱向平移滑動運動”的脊骨固定裝置，且該專利沒有教導(dǎo)也沒有建議可提供各種柔性特性的任何連接單元(例如桿或板)的特定設(shè)計。例如美國專利5，672，175中提到的現(xiàn)有的柔性桿通常具有直徑相對小的實心構(gòu)造，以便提供期望水平的柔性。因為其通常非常薄以便提供適當(dāng)?shù)娜嵝?，所以這種現(xiàn)有技術(shù)的桿易于發(fā)生機械故障，且已知其在植入患者中之后會破裂。因此，傳統(tǒng)的脊骨固定裝置沒有提供對與治療脊柱疾病相關(guān)聯(lián)的問題的綜合且平衡的解決方案。現(xiàn)有裝置中的許多裝置的特征為過度的剛性，其會引起上述問題，而其它裝置雖然提供一些柔性，但是不太適于提供長期的穩(wěn)定性和/或程度可變的柔性。因此，需要這樣的改進的動態(tài)脊骨固定裝置即其對脊柱的受損部分提供期望水平的柔性，同時還對脊柱提供長期的耐用性以及一致的穩(wěn)定作用。另外，在用于將脊骨固定裝置固定到脊柱上的傳統(tǒng)手術(shù)方法中，醫(yī)生切開背部的中線約10-15厘米，且然后向兩側(cè)剖切和牽引。這樣，醫(yī)生實施肌肉剖切來暴露小面關(guān)節(jié)的外面部分。接下來，在剖切之后，醫(yī)生使用射線照相裝置(例如C臂熒光檢查)尋找脊柱椎弓根的進入點，且將脊骨固定裝置的固定部件(稱為“脊柱椎弓根螺釘”)插入脊柱椎弓根中。此后，連接單元(例如桿或板)附連到椎弓根螺釘?shù)纳喜坎糠?，以便對脊柱的受損部分提供支承和穩(wěn)定性。因此，在傳統(tǒng)的脊骨固定程序中，患者的背部被切開約10-15cm，并且， 結(jié)果，對于保持脊柱來說很重要的背部肌肉被切開或受損，從而導(dǎo)致患者很大的術(shù)后疼痛以及緩慢的恢復(fù)期。最近，為了減小患者創(chuàng)傷，已經(jīng)開發(fā)了能夠通過在患者的背部中手術(shù)程序位置處形成的相對小的孔或“窗口”來實施脊骨固定手術(shù)的微創(chuàng)手術(shù)程序。通過使用內(nèi)窺鏡或顯微鏡，微創(chuàng)手術(shù)容許患者的受影響的區(qū)域有更小的切口。通過這種更小的切口，使用導(dǎo)航系統(tǒng)將脊骨固定裝置的兩個或更多個固定部件(例如椎弓根螺釘)擰入相應(yīng)的脊柱椎弓根區(qū)域中。此后，使用特殊的工具將固定裝置的穩(wěn)定部件(例如桿或板)連接到固定部件上?；蛘呋蛄硗?，該手術(shù)程序可包括將逐級擴張器插入切口中，且然后逐漸增大擴張器的直徑。此后，將管狀牽開器插入擴張開的區(qū)域中，以牽開患者肌肉，并為手術(shù)提供視野。在建立該視野之后，可執(zhí)行減壓和融合程序(如果需要的話)，然后是固定程序，固定程序包括以下步驟尋找脊柱椎弓根的位置、將椎弓根螺釘插入脊柱椎弓根中、使內(nèi)窺鏡或顯微鏡以及將穩(wěn)定部件(例如桿或板)固定到椎弓根螺釘上，以便穩(wěn)定和支承弱化的脊柱。執(zhí)行微創(chuàng)脊骨固定程序的最有挑戰(zhàn)性的方面之一是在內(nèi)窺或顯微顯像下定位用于椎弓根螺釘?shù)倪M入點。通常使用解剖標(biāo)志和/或射線照相裝置來尋找進入點，但是由于工作空間有限，往往難以標(biāo)識清楚的解剖學(xué)關(guān)系。另外，微創(chuàng)程序要求必須移除大量的軟組織，以露出用于椎弓根螺釘插入的區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)。移除這種軟組織會引起受影響的區(qū)域出血，從而增加了尋找用以插入固定部件的正確位置的難度，并且對手術(shù)區(qū)域周圍的肌肉和軟組織造成損傷。此外，因為難以精確地定位用于固定部件的插入點，所以傳統(tǒng)的程序會引起不必要的創(chuàng)傷。已經(jīng)提出和實施了射線照相技術(shù)，以試圖更精確且迅速地找到固定部件將插入其中的脊柱椎弓根的位置。但是，由于手術(shù)操作期間使用的金屬工具和裝備產(chǎn)生的射線照相干擾，往往難以使用射線照相技術(shù)來獲得用于尋找脊柱椎弓根的對應(yīng)位置所需的清楚圖像。此外，閱讀和解釋射線照相圖像是需要大量的訓(xùn)練和專業(yè)知識的復(fù)雜任務(wù)。射線照相會造成另一個問題，即患者會暴露于大量的輻射。雖然已經(jīng)開發(fā)了引導(dǎo)將椎弓根螺釘插入到脊柱椎弓根上的期望的進入點的一些引導(dǎo)系統(tǒng)，但是已經(jīng)證明了這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)難以使用，而且另外還會阻礙手術(shù)程序。例如，用于椎弓根螺釘插入的現(xiàn)有技術(shù)的引導(dǎo)系統(tǒng)利用了插入穿過導(dǎo)管的長線材，該導(dǎo)管插入穿過患者的背部肌肉和組織。導(dǎo)管的插入位置由射線照相器件(例如C臂熒火鏡)確定， 且被推動，直到導(dǎo)管的第一端部部分到達(dá)椎弓根骨的表面上的期望位置。此后，將導(dǎo)引線材(通常由生物相容的金屬材料制成)的第一端部部分插入導(dǎo)管中，且將其推入椎弓根骨中， 而該線材的相對端保持伸出患者的背部。在已將導(dǎo)引線材固定在椎弓根骨中之后，移除導(dǎo)管，且使以導(dǎo)引線材為中心的孔擴張和牽開。最后，通過導(dǎo)引線材將具有構(gòu)造成以便接收通過其中的導(dǎo)引線材的軸向孔或通道的椎弓根螺釘引導(dǎo)到椎弓根骨上的期望位置，椎弓根螺釘在該位置上擰入椎弓根中。雖然線材引導(dǎo)系統(tǒng)的概念是一個好的概念，但是在實踐中，導(dǎo)引線材一直都很難使用。因為導(dǎo)引線材為相對長且薄的線材，在試圖將線材的一端驅(qū)入椎弓根骨中期間，導(dǎo)引線材的結(jié)構(gòu)完整性常常失效，從而使得所述過程耗費不必要的時間和工作量。另外，因為線材在插入期間會彎曲和卷曲，所以線材不能提供用于將隨后的工具和椎弓根螺釘引導(dǎo)到椎弓根上的進入點的平穩(wěn)和可靠的錨定。另外，當(dāng)前的經(jīng)皮線材引導(dǎo)系統(tǒng)是結(jié)合C臂熒光檢查(或者其它射線照相裝置)使用的，而沒有使用內(nèi)窺鏡或顯微鏡來獲得直接顯像。因此， 當(dāng)前的線材引導(dǎo)系統(tǒng)引起了放置錯誤或椎弓根破裂的潛在風(fēng)險。最后，因為線材的一端保持伸出椎弓根螺釘?shù)念^部和患者的背部，所以這種線材阻礙了外科醫(yī)生在實施脊骨固定手術(shù)所包括的各種后續(xù)程序時的運動的自由。因此，需要提供這樣的改進的引導(dǎo)系統(tǒng)即其適于在內(nèi)窺鏡或顯微鏡顯像下的微創(chuàng)椎弓根螺釘固定程序中使用，更易于植入脊柱椎弓根中，且將不會阻礙由外科醫(yī)生實施的后續(xù)程序。如上所述，用于治療脊柱疾病的現(xiàn)有的方法和裝置需要進行許多改進。大多數(shù)傳統(tǒng)的脊骨固定裝置為過度剛性且不可彎曲的。這種過度剛性造成脊髓的進一步的異常和疾病，且引起患者較大的不適。雖然一些現(xiàn)有的脊骨固定裝置確實提供了一定水平的柔性，但是這些裝置并未設(shè)計成或制造成使得可容易地獲得水平可變的柔性，以為各個特定的患者提供期望水平的柔性。另外，具有柔性連接單元(例如桿或板)的現(xiàn)有技術(shù)的裝置引起了更大的機械故障風(fēng)險，且不能對脊骨提供長期耐用性和穩(wěn)定性。此外，由于難以尋找背骨的脊柱椎弓根或骶骨的固定脊骨固定裝置的精確位置，實施脊骨固定程序的現(xiàn)有方法使患者受到不必要的創(chuàng)傷。發(fā)明簡要概述本發(fā)明通過提供一種用于穩(wěn)定受損或被弱化的脊柱的改進的方法和系統(tǒng)解決了以上和其它需要。為了克服傳統(tǒng)的脊骨固定裝置的缺點，在一個實施例中，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)明了一種具有改進的構(gòu)造和設(shè)計的新穎的柔性脊骨固定裝置，其經(jīng)久耐用，且提供了期望水平的柔性和穩(wěn)定性。作為對于減少微創(chuàng)脊柱手術(shù)所需的操作時間以最大限度地減小對手術(shù)區(qū)域附近組織的損傷進行長期研究的結(jié)果，在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于精確地且快速地尋找脊骨固定裝置的固定部件將插入其中的脊柱位置的方法和裝置。使用了一種新穎的引導(dǎo)/標(biāo)記裝置來表明脊柱中的固定部件將插入其中的位置。附圖簡述

圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的脊骨固定裝置的透視圖。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的脊骨固定裝置的透視圖。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、圖1和2的椎弓根螺釘2的聯(lián)接組件14 的分解圖。
圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性桿連接單元的透視圖。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性桿連接單元的透視圖。圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的柔性桿連接單元的透視圖。圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的預(yù)彎曲的柔性桿連接單元的透視圖。圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的連接單元的柔性部分的透視截面圖。圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的連接單元的柔性部分的透視截面圖。圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的連接單元的柔性部分的透視截面圖。圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性桿連接單元的透視圖。圖12A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在兩個端部部分之間具有一個或多個間隔件的柔性連接單元的透視圖。圖12B圖示了圖12A的柔性連接單元的分解圖。圖12C提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、圖12A和12B的柔性連接單元的外凸的和內(nèi)凹的互鎖元件的視圖。圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的柔性連接單元的透視圖。圖14圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的脊骨固定裝置的透視圖。圖15圖示了圖14的脊骨固定裝置的分解圖。圖16A顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性板連接單元的透視圖。圖16B圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的柔性板連接單元的透視圖。圖16C顯示了圖16A的柔性板連接單元的側(cè)視圖。圖16D顯示了圖16A的柔性板連接單元的俯視圖。圖16E顯示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的、具有預(yù)彎曲的構(gòu)造的圖16A的柔性板連接單元的側(cè)視圖。圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性板連接單元的透視圖。圖18圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性板連接單元的透視圖。圖19圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的、具有柔性中間部分的混合式桿一板連接單元的透視圖。圖20是利用了圖19的混合式桿一板連接單元的脊骨固定裝置的透視圖。圖21圖示了被植入患者的脊柱中之后的圖1的脊骨固定裝置的透視圖。圖22A和22B提供了分別利用圖16A和16B的板連接單元的脊骨固定裝置的透視圖。圖23A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、以偏斜角度插入兩個相鄰的椎骨的椎弓根中的兩個椎弓根螺釘?shù)耐敢晥D。圖23B圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的椎弓根螺釘?shù)穆?lián)接組件的結(jié)構(gòu)圖。圖23C提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的傾斜的穩(wěn)定間隔件的透視圖。圖23D圖示了圖23C的傾斜的穩(wěn)定間隔件的側(cè)視圖。圖23E是圖23的椎弓根螺釘?shù)膱A柱形頭部的俯視圖。圖M圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的標(biāo)記和引導(dǎo)裝置的透視圖。圖25是圖M的標(biāo)記和引導(dǎo)裝置的分解圖。圖26A提供了已在手術(shù)期間插入圖M的標(biāo)記和引導(dǎo)裝置之后的患者的脊骨的透視截面圖。圖26B提供了圖M的標(biāo)記和引導(dǎo)裝置的內(nèi)套針被移除時的患者的脊骨的透視截面圖。圖27A和27B分別圖示了基準(zhǔn)銷的兩個實施例的透視圖。圖觀是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的推動套針的透視圖。圖29A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在使用圖觀的推動套針將基準(zhǔn)銷推入脊柱椎弓根的指定位置中時的患者的脊骨的透視截面圖。圖^B圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在兩個基準(zhǔn)銷已植入兩個相鄰的脊柱椎弓根中之后的患者的脊髓的透視截面圖。圖30是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的管狀錐的透視圖。圖31是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在使用圖30的管狀錐來擴大用于椎弓根螺釘?shù)倪M入孔時的患者的脊骨的透視截面圖。圖32提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的基準(zhǔn)銷取回裝置的透視圖。圖33是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的、具有用于將基準(zhǔn)銷的至少一部分接收于其中的軸向圓柱形腔體的椎弓根螺釘?shù)耐敢晥D。圖34是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在一個椎弓根螺釘已植入脊柱椎弓根的指定位置中之后的患者的脊骨的透視截面圖。圖35是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在兩個椎弓根螺釘已植入兩個相鄰的脊柱椎弓根的指定位置中之后的患者的脊骨的透視截面圖。圖36A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在其中具有螺旋凹槽切口的、用于固定脊柱的柔性桿的透視圖。圖36B提供了沿著圖36A的線B-B得到的圖36A的柔性桿的截面圖。圖37A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、在桿的主體內(nèi)具有橫向管道的、用于固定脊柱的柔性桿的透視圖。圖37B是沿著圖37A的線B-B得到的圖37A的柔性桿的截面圖。圖38A是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的、在其中具有螺旋凹槽切口且在桿的主體中具有橫向管道的、用于固定脊柱的柔性桿的透視圖。圖38B是從圖38A的線B-B的視角得到的圖38A的柔性桿的俯視圖。圖39A是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的、在桿的主體內(nèi)具有橫向管道的、用于固定脊柱的柔性桿的透視圖。圖39B是沿著圖39A的線B-B得到的圖39A的柔性桿的截面圖。圖39C是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的沿著圖39A的線B-B得到的圖39A的柔性桿的備選截面圖，其在桿的主體中具有基本互相垂直的橫向管道。圖40A圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的、用于固定脊柱的柔性桿的透視圖。圖40B圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的、用于固定脊柱的柔性桿的截面圖。圖41A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性縱向部件連接單元的透視圖。圖4IB圖示了與固定部件組裝在一起的圖41的連接單元的透視圖。圖41C圖示了與固定部件組裝在一起的且修切好長度的柔性縱向部件的透視圖。圖42A圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的柔性縱向部件連接單元的側(cè)視圖。
圖42B圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性縱向部件連接單元的側(cè)視圖。圖43A圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性縱向部件連接單元的側(cè)視圖。圖43B圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性縱向部件連接單元的透視圖。圖43C圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性縱向部件連接單元的側(cè)視圖。圖43D圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性縱向部件連接單元的側(cè)視圖。圖44圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的柔性縱向部件連接單元的透視圖。圖45A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性縱向部件連接單元的截面圖。圖45B圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的、由兩種類型的材料制成的柔性縱向部件的截面圖。圖46A-C圖示了根據(jù)本發(fā)明的各實施例的、具有彈性體覆層的金屬混合式縱向部件的透視圖。圖47A-B圖示了根據(jù)本發(fā)明的各實施例的、具有至少一個間隔件和彈性體的縱向部件的透視圖。圖48圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的、具有間隔件和彈性體覆層的柔性連接單元。圖49圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的、具有間隔件和彈性體覆層的柔性連接單元。圖50A-D圖示了根據(jù)本發(fā)明的各實施例的、用于彈性體覆層到剛性表面上的改善的固定的各種特征。圖51-52圖示了根據(jù)本發(fā)明的、具有至少一個間隔件和彈性體覆層的柔性連接單元的兩個相應(yīng)的實施例。圖53圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、附連到患者的脊骨上的圖52所示的兩個柔性連接單元。圖M-55圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有至少一個間隔件和彈性體覆層的柔性連接單元的另外的實施例。圖56圖示了根據(jù)本發(fā)明的柔性連接單元的又一個實施例的分解圖。圖57圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、處于組裝好的狀態(tài)的圖56的柔性連接單元。圖58圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的金屬混合式間隔件的截面圖。圖59a_b圖示了根據(jù)本發(fā)明的D形環(huán)金屬環(huán)的一個實施例的透視圖和正視截面圖。圖60圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性連接單元。圖61圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性連接單元。優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述以下參照附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，其中相似的元件始終用相似的標(biāo)號來指代。圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的脊骨固定裝置。該脊骨固定裝置包括兩個固定部件2(標(biāo)為2'和2")，以及構(gòu)造成以便被接收和固定在聯(lián)接組件14內(nèi)的柔性固定桿4，以下關(guān)于圖3進行了更詳細(xì)的描述。各個固定部件2包括構(gòu)造成以便被插入和擰入患者的脊柱椎弓根中的帶螺紋螺旋型軸10。如圖1所示，螺旋型軸10包括形成于軸10的長度上的外部螺旋形螺釘螺紋12和構(gòu)造成以便在指定位置處插入患者的脊柱中的、位于軸 10的端部處的錐形端。其它已知形式的固定部件2可結(jié)合本發(fā)明使用，只要固定部件2可被插入和固定在脊柱中，且可穩(wěn)固地聯(lián)接到桿4上。如上所述，脊骨固定裝置通過將固定部件2安裝在脊柱中的期望位置處而用于脊柱疾病的手術(shù)處理。在一個實施例中，桿4延伸跨越脊柱的兩個或更多個椎骨，且由固定部件2固定，以便穩(wěn)定兩個或多個椎骨的運動。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的脊骨固定裝置的透視圖。圖2的脊骨固定裝置類似于圖1的脊骨固定裝置，只是桿4包括并置在桿4的兩個剛性端部部分9之間的柔性中間部分8。圖3提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、圖示了聯(lián)接組件14的各構(gòu)件的圖1和圖 2固定部件的分解圖。如圖3所示，聯(lián)接組件14包括位于螺旋型軸10的頂端處的圓柱形頭部16、沿著圓柱形頭部16的內(nèi)壁表面的部分形成的螺旋形螺紋或凹槽18，以及構(gòu)造成以便將桿4接收于其中的U形座槽20。聯(lián)接組件14進一步包括具有形成于螺母22的外部橫向表面上的螺旋形螺紋M的外螺紋螺母22，其中該螺旋形螺紋M構(gòu)造成以便與圓柱形頭部16的內(nèi)部螺旋形螺紋匹配。在又一個實施例中，聯(lián)接組件14包括固定蓋沈，該固定蓋 26構(gòu)造成以便安裝在圓柱形頭部16的一部分上，以覆蓋和保護外螺紋螺母22，且使桿4更穩(wěn)固地保持在座槽20內(nèi)。在一個實施例中，固定蓋沈的內(nèi)徑構(gòu)造成以便穩(wěn)固地與圓柱形頭部16的外徑匹配。將固定蓋沈固定到圓柱形頭部上的其它方法，例如對應(yīng)地定位的槽口和凹槽(未示出)，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。在優(yōu)選實施例中，固定部件2的構(gòu)件和零件可由高度剛性和持久耐用的生物相容性材料(例如不銹鋼、鋼鐵、鈦或鈦合金) 制成。另外或備選地，還可使用非金屬生物相容性材料，例如聚合物、彈性體、樹脂、陶瓷及其復(fù)合物。這樣的材料在本領(lǐng)域是已知的。在本領(lǐng)域同樣已知的、以及本文所使用的“生物相容性”材料指的是在植入患者的身體中之后將不會產(chǎn)生任何不利的化學(xué)或免疫反應(yīng)的那些材料。如圖1和2所示，在優(yōu)選實施例中，通過使桿4垂直于固定部件2的螺紋軸10的長度方向而水平地安裝于聯(lián)接器件14的座槽20內(nèi)來使桿4聯(lián)接到固定器件2上。然后在桿4上面將外螺紋螺母22接收和擰入到圓柱形頭部16中，以便將桿4固定在座槽20中。 然后將固定蓋26置于圓柱形頭部16的上面，以覆蓋、保護構(gòu)件，且將構(gòu)件更穩(wěn)固地固定在圓柱形頭部16的內(nèi)部腔體中。圖4-7圖示了根據(jù)本發(fā)明的、可用于固定裝置中的桿4的各種實施例的透視圖。圖4圖示了圖1的桿4，其中整個桿被制造成且設(shè)計成柔性的。在一個實施例中，桿4包括具有預(yù)定厚度的圓柱形壁5的金屬管或?qū)Ч?。在備選實施例中，桿4 可包括由生物相容的金屬合成的混合材料制成的，或者全部由生物相容的合成材料制成的管。生物相容的金屬的實例有鈦、不銹鋼、鋯、鉭、鈷、鉻、鎳及其合金。生物相容的合成材料的實例有聚合物、彈性體、樹脂、塑料、碳石墨及其復(fù)合物。這樣的材料在本領(lǐng)域是已知的。在一個實施例中，為了為桿4提供柔性，沿著桿4的長度以螺旋形的方式切削圓柱形壁5，以形成螺旋形切口或凹槽6。如對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的，螺紋形凹槽6的寬度和密度可調(diào)節(jié)成以便提供期望水平的柔性。在一個實施例中，凹槽6由穿透桿4的圓柱形壁的整個厚度的非常薄的螺旋形切口或切痕形成。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，管狀壁5的厚度和材料也會影響柔性的水平。在一個實施例中，桿4設(shè)計成具有基本等于正常背部的柔性的柔性。正常背部的柔性范圍對本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地確定管狀壁5的厚度和材料以及凹槽6的寬度和密度，以實現(xiàn)期望的柔性或正常背部的范圍內(nèi)的柔性范圍。 在本文涉及凹槽6時，用語“密度”指的是螺旋形凹槽6的緊密度，或者換句話說，指的是例如如圖4所示的相鄰的凹槽線條6之間的距離。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于特定的預(yù)定柔性范圍。在一個實施例中，除了具有期望的側(cè)向柔性特性之外，桿4的剛性應(yīng)該能夠承受關(guān)于患者的自然脊骨的支持物以均勻的方式沿著脊骨的豎直軸線施加在患者的脊術(shù)上的垂直的軸向負(fù)荷。圖5圖示了圖2的桿4，其中僅中間部分8被制造成且設(shè)計成柔性的，且兩個端部部分9被制造成剛性的。在一個實施例中，在其中沒有凹槽的金屬端環(huán)或蓋9'可放置在圖4的桿4的相應(yīng)的端部上，以便使端部部分9成為剛性的。可使用已知的方法(例如將金屬壓按和/或焊接在一起)將環(huán)或蓋9'永久地固定在桿4的端部上。在另一個實施例中，僅沿著中間部分8的長度切削螺旋形凹槽6，而端部部分9包括沒有凹槽6的管狀壁5。 在沒有凹槽6的情況下，由剛性金屬或金屬混合材料制成的管狀壁5展現(xiàn)出較高的剛性。圖6圖示了具有多個區(qū)段的桿4的又一個實施例，其中兩個柔性區(qū)段8交錯于三個剛性區(qū)段9之間。該實施例可用于例如使三個相鄰的椎骨相對彼此穩(wěn)定，其中三個椎弓根螺釘固定在椎骨中的相應(yīng)的一個上，且三個剛性區(qū)段9連接到相應(yīng)的椎弓根螺釘2的聯(lián)接組件14上，如以上關(guān)于圖3所述。柔性區(qū)段8和剛性區(qū)段9的各個都可如以上關(guān)于圖5 所述的那樣制成。圖7圖示了桿4的另一個實施例，該桿4具有預(yù)彎曲的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，以符合和保持患者的脊骨曲率(稱為“脊柱前凸”)，同時穩(wěn)定脊柱。通常，患者腰椎的形狀為C形，且根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，桿4的結(jié)構(gòu)形成為以便在用于圖2的脊骨固定裝置中時與正常的腰椎形狀相符。在一個實施例中，預(yù)彎曲的桿4包括制造成且設(shè)計成以便柔性地置于兩個剛性端部部分9之間的中間部分8。中間部分8和端部部分9可如以上關(guān)于圖5所述的那樣制成。制造具有各種大小、長度和預(yù)彎曲構(gòu)造的金屬或金屬混合式管狀桿的方法在本領(lǐng)域是已知的。另外或備選地，當(dāng)兩個相鄰的椎弓根螺釘沒有彼此平行地插入時，桿4的預(yù)彎曲的結(jié)構(gòu)和設(shè)計可抵消偏斜角度，以下關(guān)于圖23A進行了更詳細(xì)的描述。以下關(guān)于圖8-10描述了用于形成柔性管狀桿4或柔性中間部分8的另外的設(shè)計和材料。圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性管狀桿4或桿部分8的透視截面圖。 在此實施例中，柔性桿4、8由第一金屬管5制成，在該第一金屬管5中切削有螺旋形凹槽6， 如以上關(guān)于圖4-7所述。在其中切出螺旋形凹槽31的、且具有小于第一管5的直徑的第二管30插入到第一管5的圓柱形腔體中。在一個實施例中，第二管30具有螺旋形凹槽31， 該螺旋形凹槽31相對于在第一管5中切出的螺旋形凹槽6沿著相反的螺旋形方向切出，從而使得第二管30的旋轉(zhuǎn)扭矩特性抵銷第一管5的旋轉(zhuǎn)扭矩特性中的至少一些。第二柔性管30插入第一管的芯部中，以便為柔性桿4、8提供進一步的耐用性和強度。第二管30可由與第一管5相同或不同的材料制成。在優(yōu)選實施例中，用于制造第一管5和第二管30的材料分別可為以下示例性生物相容的金屬中的任何一種或其組合鈦、不銹鋼、鋯、鉭、鈷、鉻、鎳、鋁、釩及其合金。在備選實施例中，管5和30可由生物相容的金屬合成的混合材料制成，或全部由生物相容的合成材料制成。生物相容的合成材料的實例有聚合物、彈性體、 樹脂、塑料、碳石墨及其復(fù)合物。這樣的材料在本領(lǐng)域是已知的。圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的柔性桿4、8的透視截面圖。在一個實施例中，柔性桿4、8包括由生物相容的金屬線材32制成的內(nèi)部芯部，該金屬線材32包括多個交迭的薄金屬紗線，例如鐵紗線、鈦紗線或鈦合金紗線。線材32由在其中切出螺旋形凹槽 6的金屬或金屬混合式柔性管5包圍，如上所述。線材32中的金屬紗線的數(shù)量和厚度還影響桿4、8的剛性和柔性。通過改變紗線的數(shù)量、厚度或材料，可增大或降低柔性。因此，線材32中的金屬紗線的數(shù)量、厚度和/或材料可調(diào)節(jié)成以便根據(jù)患者的特定需要來提供期望的剛性和柔性。結(jié)合管5的給定的柔性，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地確定紗線的數(shù)量、 厚度和材料，以便對于桿4、8實現(xiàn)期望的剛性對柔性的分布。在備選實施例，線材32和多個紗線可由生物相容的金屬合成的混合材料制成，或全部由生物相容的合成材料制成，如以上所述。圖10顯示了柔性桿4的又一個實施例，其中柔性管5包圍非金屬柔性芯部34。在各種實施例中，芯部34可由以下材料制成例如已知的生物相容的金屬；生物相容的形狀記憶合金(例如鎳鈦諾)；或者生物相容的合成材料，例如碳纖維、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮醚酮(PEKKEK)，或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。圖11圖示了柔性桿35的另一個實施例的透視圖，其中，如以上關(guān)于圖9所述的， 多個線材32交織或編織在一起，以形成編織線材桿35。編織線材桿35可由與如上所述的線材32相同的材料制成。除了以上所闡明的線材32的剛性和柔性的可變性之外，編織桿 35的剛性和柔性可進一步修改成以便通過改變編織結(jié)構(gòu)35中所使用的線材32的數(shù)量和厚度來實現(xiàn)期望的特性。例如，為了實現(xiàn)正常的健康脊骨的已知彎曲范圍內(nèi)的各種彎曲水平或范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以通過改變和測量用以建立編織線材桿35的線材的不同標(biāo)準(zhǔn)尺寸、數(shù)量和材料所提供的彎曲度，來容易地制造編織線材桿35的各種設(shè)計。在又一個實施例中，編織線材桿35的各個端部如以上關(guān)于圖5-7所述的那樣被剛性蓋或環(huán)9' 包圍，以提供具有柔性中間部分8和剛性端部部分9的桿4。在又一個實施例中(未示出)， 可將編織線材桿35用作被在其中切出螺旋形凹槽6的管5包圍的柔性內(nèi)部芯部，以便以類似于圖8-10所示的實施例的方式建立柔性桿4或桿部分8。本文所使用的用語“編織”或 “編織結(jié)構(gòu)”包括兩個或多個線材、條、繩、帶和/或以交迭方式交織的其它形狀的材料。交織線材、條、繩、帶和/或其它形狀的材料的各種方法在本領(lǐng)域是已知的。本發(fā)明包含了這樣的交織技術(shù)。在另一個示例性實施例(未示出)中，柔性桿35包括具有以對角交迭模式交織的兩個或多個條、繩或帶的編織結(jié)構(gòu)。圖12A圖示了柔性連接單元36的又一個實施例，該柔性連接單元36具有兩個剛性端部部分9'和置于端部部分之間的示例性數(shù)量的間隔件37。在一個實施例中，剛性端部部分9'和間隔件可由生物相容的金屬、金屬混合式和/或合成材料制成，如上所述。連接單元36進一步包括柔性部件或線材32，如以上關(guān)于圖9所述，柔性部件或線材32橫過剛性端部部分9'和間隔件37中的各個中的軸向腔體或孔(未示出)。圖12B圖示了連接單元36的分解圖，該圖進一步顯示了線材32如何插入穿過剛性端部部分9'和間隔件37的縱向軸線孔。如圖12B進一步所示，端部部分9'和間隔件37中的各個包括外凸的互鎖部件38，該外凸的互鎖部件38構(gòu)造成以便與直接相鄰的端部部分9'和間隔件37的內(nèi)凹的互鎖腔體(未示出)匹配。圖12C圖示了分解側(cè)視圖，且用虛線表明了用于接收對應(yīng)的外凸的互鎖部件38的內(nèi)凹的互鎖腔體39的位置和構(gòu)造。圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性連接單元40的透視圖。連接單元 40類似于上述連接單元36，但是，間隔件42構(gòu)造成具有與剛性端部部分9'相同的形狀和設(shè)計。另外，端部部分9'具有位于側(cè)向側(cè)面上的離開孔或凹槽44，線材32可通過離開孔或凹槽44而離開、拉緊以及使用金屬夾(未示出)或其它已知技術(shù)而夾緊或固定。這樣， 可在做手術(shù)的時候改變?nèi)嵝赃B接單元36或40的長度，以符合各個患者的獨特的解剖學(xué)特性。在一個實施例中，可使用金屬夾或止動器(未示出)來固定線材32。例如，夾子或止動器可包括具有略微大于線材32直徑的內(nèi)徑的小型管狀圓筒，以容許線材32通過其中。在通過管狀止動器將線材32拉到期望的張力之后，壓按止動器，以便夾緊包含在其中的線材 32。或者，可在制造在其中具有預(yù)定數(shù)量的間隔件37、42的連接單元36、40期間使用已知技術(shù)來預(yù)先固定線材32。圖14描繪了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的脊骨固定裝置。該脊骨固定裝置包括 至少兩個固定部件2，其包括具有外部螺旋形螺紋12的細(xì)長螺旋型軸10，以及聯(lián)接組件14。 該裝置進一步包括板連接單元50，或者簡稱為“板50”，板50構(gòu)造成以便穩(wěn)固地連接到兩個固定部件2的聯(lián)接部分14上。板50包括各具有平面表面且通過柔性中間部分8彼此連接的兩個剛性連接部件51。柔性中間部分8可根據(jù)以上關(guān)于圖4-11所述的實施例中的任何一個來制造。各個連接部件51包含聯(lián)接孔52，該聯(lián)接孔52構(gòu)造成以便通過其中而接收聯(lián)接組件14的第二螺紋軸圖15)。如圖15所示，固定部件2的聯(lián)接組件14包括螺栓頭部56，該螺栓頭部56鄰近第一螺紋軸10的頂部，且具有大于第一螺紋軸10的圓周的圓周或直徑。第二螺紋軸M自螺栓頭部56向上延伸。聯(lián)接組件14進一步包括具有構(gòu)造成與第二螺紋軸M匹配的內(nèi)部螺旋螺紋的螺母58，以及一個或多個墊圈60，該墊圈60用于抵靠著螺紋頭部56的頂部表面夾緊連接部件51，從而將板50穩(wěn)固地附連到椎弓根螺釘2上。圖16A和16B圖示了板連接單元40的兩個實施例，該板連接單元40具有至少兩個聯(lián)接部件51和置于兩個相鄰的連接部件51之間且附連于其上的至少一個柔性部分8。 如圖16A和16B所示，柔性中間部分8包括如以上關(guān)于圖11所述的柔性編織線材結(jié)構(gòu)36。 但是，可根據(jù)以上關(guān)于圖4-11所述的實施例中的任何一個或其組合來設(shè)計和制造柔性部分8。圖16C和16D分別圖示了圖16A的板50的側(cè)視圖和俯視圖。使用已知的冶金的、有機聚合物、天然樹脂或復(fù)合材料，以及相容的制造和加工過程來容易地完成具有不同類型的柔性中間部分8(如上所述)的柔性連接單元50和58的不同實施例的制造。圖16E圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的預(yù)彎曲的板連接單元50'的側(cè)視圖。 這個板連接單元50'類似于板50，只是連接部件51'是在制造板連接單元50'期間形成或自平行平面53彎曲角度θ的。如以上關(guān)于圖7的預(yù)彎曲的桿形連接單元4所述，這個預(yù)彎曲的構(gòu)造設(shè)計成以便模仿和支承脊骨的自然曲率(例如脊柱前凸)。另外或備選地，該預(yù)彎曲的結(jié)構(gòu)可在兩個相鄰的椎弓根螺釘沒有彼此平行地插入時抵銷偏斜角度，以下關(guān)于圖23Α進行了更詳細(xì)的描述。圖17圖示了具有兩個平面連接部件62的板連接單元60的透視圖，各個平面連接部件62均在其中具有用于接收椎弓根螺釘2的第二螺紋軸44的聯(lián)接孔64。柔性中間部分 8置于兩個連接部件62之間且附連于其上。在一個實施例中，以類似于以上關(guān)于圖9所述的線材32的方式制造柔性中間部件8，只是其具有長方形構(gòu)造，而非如圖9所示的圓柱形或圓形構(gòu)造。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可根據(jù)之前所述的實施例中的任何一個的設(shè)計和材料來制造柔性中間部分8。圖18圖示了圖17的板60的又一個實施例的透視圖，其中聯(lián)接孔64包括切入連接部件62的頂部部分中以使螺母58 (圖1 承座和安裝到聯(lián)接孔64中的一個或多個螺母導(dǎo)槽66。螺母導(dǎo)槽66構(gòu)造成以便將螺母58的至少一部分接收和保持在其中，且防止在連接部件62被夾緊到椎弓根螺釘2的螺栓頭部56上之后螺母58在聯(lián)接孔64內(nèi)作側(cè)向滑動。圖19圖示了混合式板和桿連接單元70的透視圖，混合式板和桿連接單元70在連接單元70的一端處具有如以上關(guān)于圖4-7所述的剛性桿狀連接部件4、9或9'，且在連接單元70的另一端處具有如以上關(guān)于圖14-18所述的板狀連接部件51或62。在一個實施例中，置于桿狀連接部件9(9')和板狀連接部件52(64)之間的是柔性部件8。柔性部件 8可根據(jù)以上關(guān)于圖8-13所述的實施例中的任何一個來設(shè)計和制造。圖20圖示了利用圖19的混合式板和桿連接單元70的脊骨固定裝置的透視圖。如圖20所示，這個固定裝置利用了兩種類型的固定部件2 (例如椎弓根螺釘)，第一固定部件 2'構(gòu)造成以便穩(wěn)固地保持板連接部件42(64)，如以上關(guān)于圖15所述，且第二固定部件2" 構(gòu)造成以便穩(wěn)固地保持桿連接部件4、9或9'，如以上關(guān)于圖3所述。圖21圖示了根據(jù)圖1所說明的實施例的兩個脊骨固定裝置在它們附連到兩個相鄰的椎骨80和82上以柔性地穩(wěn)定椎骨之后的透視俯視圖。圖22A和22B分別圖示了使用了圖16A的柔性穩(wěn)定部件50和圖16B的柔性穩(wěn)定部件58的脊骨固定裝置在部件50和58 附連到脊骨的兩個或更多個相鄰的椎骨上之后的透視俯視圖。圖23A圖示了脊骨固定裝置在其已經(jīng)植入兩個相鄰的椎骨的椎弓根中之后的側(cè)視圖。如該圖所示，椎弓根螺釘2安裝在椎弓根骨中，從而使螺釘2的中心軸線80自平行平面82偏移角度θ，且兩個螺釘2的中心軸線80對彼此偏移大約2 θ的角度。由于在執(zhí)行微創(chuàng)手術(shù)時可用空間量有限，所以經(jīng)常導(dǎo)致椎弓根螺釘2的這種類型的非平行插入。另外，由于患者的脊骨的自然曲率(例如脊柱前凸)，椎弓根螺釘2可能具有自平行進行傾斜的趨勢。因此，由于椎弓根螺釘2最終固定到脊柱椎弓根上的方式的非平行性質(zhì)，在將桿或板連接單元附連到各個椎弓根螺釘2上時，抵銷這種傾斜是合乎需要的。圖23Β圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的椎弓根螺釘?shù)念^部的側(cè)視圖。螺釘2包括類似于以上關(guān)于圖3所述的圓柱形頭部16的圓柱形頭部84，只是圓柱形頭部84包括傾斜的座部86，該傾斜的座部86構(gòu)造成以傾斜的定向來接收和保持柔性桿4，該傾斜的定向會抵銷如上所述椎弓根螺釘2的偏斜或傾斜θ。改進的椎弓根螺釘2進一步包括傾斜的穩(wěn)定間隔件88，該傾斜的穩(wěn)定間隔件88構(gòu)造成以便穩(wěn)固地裝配在圓柱形頭部84的腔體里面，且以與傾斜的座部86相同的傾斜程度壓下桿4。椎弓根螺釘2進一步包括外螺紋螺母 22，該外螺紋螺母22構(gòu)造成沿著圓柱形頭部84的內(nèi)表面(未示出)與螺旋形螺紋匹配，以使傾斜的間隔件88和桿4向下夾緊和固定到傾斜的座部86上，并且由此向下夾緊和固定到椎弓根螺釘2的圓柱形頭部84上。圖23C顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的傾斜的間隔件88的透視圖。間隔件88包括圓形中間部分90和自該圓形中間部分90的相對側(cè)向外延伸的兩個矩形形狀的端部部分92。圖23D顯示了間隔件88的側(cè)視圖，該側(cè)視圖進一步說明用以補償或抵銷椎弓根螺釘2的傾斜角θ的從一端到另一端的傾斜。圖23Ε圖示了構(gòu)造成以便將桿4和傾斜的間隔件88接收在其中的圓柱形頭部84的俯視圖。桿4通過兩個開口或槽口 94而接收在圓柱形頭部84的圓柱形壁中，開口或槽口 94容許桿4進入圓柱形頭部84的圓形或圓柱形腔體96，且容許桿4停留在形成于圓形或圓柱形腔體94內(nèi)的傾斜的座部86的頂部上。在桿 4定位在傾斜的座部86上之后，傾斜的穩(wěn)定間隔件88接收在腔體96中，從而使得兩個矩形形狀的端部部分92接收在兩個槽口 94內(nèi)，由此防止間隔件88在圓柱形腔體96內(nèi)進行側(cè)向旋轉(zhuǎn)。最后，外螺紋螺母22和固定蓋沈插在傾斜的間隔件88的頂部上，以穩(wěn)固地將間隔件88和桿4保持在圓柱形頭部84內(nèi)。圖M圖示了標(biāo)記和引導(dǎo)裝置100的透視圖，該標(biāo)記和引導(dǎo)裝置100用于標(biāo)記椎弓根螺釘2將插入其中的脊柱椎弓根上的期望位置，且用于使用微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)來將椎弓根螺釘2引導(dǎo)到標(biāo)記好的位置。如圖M所示，標(biāo)記裝置100包括管狀空心引導(dǎo)器52，該管狀空心引導(dǎo)器52在其空腔內(nèi)接收內(nèi)套針104，該內(nèi)套針104在一端處具有穿透患者的肌肉和組織以到達(dá)脊柱椎弓根的鋒利的尖端105，內(nèi)套針104在另一端處進一步包括套針夾鉗106， 以易于插入和移除套針104。在一個實施例中，標(biāo)記和引導(dǎo)裝置100包括引導(dǎo)器握柄108， 以容許更加容易地操縱裝置100。如圖25所示，套針104為長管或圓筒的形式，其具有小于引導(dǎo)器102的空腔內(nèi)徑的直徑，以便插入管狀引導(dǎo)器102的空腔中。套針104進一步包括鋒利或尖銳的尖端105， 以通過椎弓根穿透椎骨體。套針104進一步包括套針夾鉗106，該套針夾鉗106具有大于引導(dǎo)器管102的空腔直徑的直徑，以便阻止套針104完全滑過空腔。套針夾鉗106還容許更加容易地操縱套針104。圖26Α和26Β提供了標(biāo)記和引導(dǎo)裝置100在其已插入患者的背部中且已推進穿過肌肉和軟組織以到達(dá)脊柱椎弓根上的期望位置之后的透視圖。使用諸如X射線或射線照相成像等已知的技術(shù)一段相對短的持續(xù)時間來確定期望的位置。在插入標(biāo)記和引導(dǎo)裝置100 之后，不必使患者長時間地暴露于X射線放射。如圖26Β所示，在導(dǎo)管102定位在椎弓根上的期望的位置上面之后，移除內(nèi)套針104，以容許基準(zhǔn)銷(未示出)插入導(dǎo)管102的空腔中且隨后固定在椎弓根中。圖27Α和27Β分別圖示了基準(zhǔn)銷110和112的兩個實施例的透視圖。如以上所提到的，根據(jù)本發(fā)明的基準(zhǔn)銷110和112在穿過空心引導(dǎo)器102之后被插入和固定在脊柱椎弓根中。銷110和112具有圓柱形形狀，且具有小于引導(dǎo)器管102的空腔內(nèi)徑的直徑，以便穿過引導(dǎo)器102的空腔。各個基準(zhǔn)銷的端部為構(gòu)造成以便容易地插入和固定在脊柱的脊柱椎弓根中的尖頭111。在一個實施例中，如圖27Β所示，基準(zhǔn)銷的另一個端部結(jié)合了螺紋軸 114，該螺紋軸114構(gòu)造成與用于收回銷112的回收器(未示出)的內(nèi)螺紋管匹配。以下關(guān)于圖32對這個回收器進行了更詳細(xì)的描述?；鶞?zhǔn)銷110、112優(yōu)選由耐用的且剛性的生物相容的金屬(例如不銹鋼、鋼鐵、鈦、 鈦合金)制成，以容易地插入椎弓根骨中。與現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)引線材相反，由于其較短的長度和更剛性的構(gòu)造，容易將基準(zhǔn)銷110、112推入脊柱椎弓根中，而沒有彎曲或結(jié)構(gòu)故障的風(fēng)險。如以上所闡明，推動現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)引線材的過程通常是很難且很耗時的。將基準(zhǔn)銷110、112插入脊柱椎弓根上的進入點中對外科醫(yī)生來說更加容易且便利，并且，此外，這不會由于導(dǎo)引線材伸出患者的背部而阻礙后續(xù)程序。圖觀顯示了圓柱形推進套針116，該圓柱形推進套針116具有直徑大于推進套針 116的主體的圓柱形頭部118。根據(jù)本發(fā)明，推進套針116在基準(zhǔn)銷110或112已插入到引導(dǎo)器102的空腔中之后插入到引導(dǎo)器102的空腔中，以將基準(zhǔn)銷110或110推入和固定在脊柱椎弓根中。在該銷插入程序期間，醫(yī)生用鑿子或錘子敲打套針頭部118，以將基準(zhǔn)銷110 和112推入脊柱椎弓根中。在優(yōu)選實施例中，推進套針116為圓柱形管的形式，其具有小于引導(dǎo)器管112的空腔內(nèi)徑的直徑。推進套針116還包括圓柱形頭部118，該圓柱形頭部118 具有大于推進套針116直徑的直徑，以允許醫(yī)生更輕松地用鑿子或錘子敲打推進套針116。 當(dāng)然，在備選實施例中，不一定需要錘子或鑿子。例如，取決于各個病例的情況，外科醫(yī)生可選擇用他或她的手的手掌或其它物體推或輕敲推進套針116的頭部118。圖^A圖示了可如何使用錘子或槌棒120和推進套針116來將針110、112推過引導(dǎo)器管102的空腔且推入脊柱椎弓根的指定位置中。圖^B圖示了在兩個基準(zhǔn)銷110、112 已被推入且固定到兩個相鄰的椎骨中之后的脊柱的透視截面圖。在基準(zhǔn)銷110或112已如以上所述插入脊柱椎弓根中之后，在一個實施例中，建立以各個銷110、112為中心的更大的孔或區(qū)域，以容許椎弓根螺釘2更容易插入和安裝到椎弓根骨中。使用如圖30所示的管狀錐122來建立更大的孔。管狀錐122插入安裝在脊柱椎弓根的期望位置處的基準(zhǔn)銷110、112上。錐122為圓柱形空心管的形式，其中空腔的內(nèi)徑大于基準(zhǔn)銷110和112的外徑，從而使得銷110、112可插入錐122的空腔中。錐122在第一端部部分處進一步包括一個或多個利齒124，以切削和研磨組織和骨，以便建立以基準(zhǔn)銷110、112為中心的更大的進入點，從而使得椎弓根螺釘2可更容易植入脊柱椎弓根中。圖 31圖示了患者的脊柱的透視截面圖，此時管狀錐122在基準(zhǔn)銷110、112上插入患者的背部的微創(chuàng)切口中，以建立用于椎弓根螺釘2(未示出)的更大的插入孔。如圖31所示，牽開器 130已在手術(shù)區(qū)上插入微創(chuàng)切口中，且牽開器130的下部管狀體張開，以將周圍組織向外推壓遠(yuǎn)離手術(shù)區(qū)域，且為外科醫(yī)生提供用以進行操作的更大的空間和視野。為了插入牽開器 130，在一個實施例中，在患者的背部形成微創(chuàng)切口，該切口在用于插入兩個基準(zhǔn)銷110、112 的導(dǎo)管102的兩個進入點之間且連接該兩個進入點。在插入牽開器130之前，通常需要使用一系列的逐級擴張器(st印dilator)(未示出)來預(yù)先張開微創(chuàng)切口，各個后續(xù)的擴張器具有比前面的擴張器更大的直徑。在最后的逐級擴張器就位之后，在牽開器130的下部管狀體處于未收回的、未張開的狀態(tài)的情況下插入牽開器130。在牽開器130朝脊柱椎弓根推進到期望的深度之后，下部的管狀部分就如圖31所示的那樣張開。逐級擴張器和牽開器的使用在本領(lǐng)域是已知的。在管狀錐122已經(jīng)建立了用于椎弓根螺釘2的更大的插入孔之后，在一個實施例中，移除了基準(zhǔn)銷110、112。如上所述，如果已經(jīng)使用了基準(zhǔn)銷112，在植入椎弓根螺釘2之前可用取回裝置140來移除基準(zhǔn)銷112。如圖32所示，取回器140包括長的管狀或圓柱形部分，該長的管狀或圓柱形部分具有構(gòu)造成與基準(zhǔn)銷112的外螺紋頂部部分114匹配的內(nèi)螺紋端部142。在已經(jīng)將取回器端部142擰到螺紋端部114上之后，醫(yī)生可將基準(zhǔn)銷112拉出脊柱椎弓根。在另一個實施例中，如果已經(jīng)使用了不帶有螺紋頂部部分的基準(zhǔn)銷110，則可使用適當(dāng)?shù)墓ぞ?例如特別地設(shè)計的針鼻鑷子)來拉出銷110。
在備選實施例中，不從脊柱椎弓根中取出基準(zhǔn)銷110、112。相反，特別設(shè)計的椎弓根螺釘144可插入脊柱椎弓根中銷110、112上方，而不需要先移除銷110、112。如圖33所示，特別設(shè)計的椎弓根螺釘144包括外螺紋軸110和聯(lián)接組件14(圖幻，該聯(lián)接組件包括用于接收柔性的桿形連接單元4(圖4-13)的圓柱形頭部16。或者，聯(lián)接組件14可構(gòu)造成以便接收如圖14-20所示的板狀連接單元。椎弓根螺釘144進一步包括螺紋軸10內(nèi)的縱向軸向通道(未示出)，該通道在軸10的尖端處具有開口 146，且該通道構(gòu)造成以便將基準(zhǔn)銷 110、112接收在其中。圖34圖示了在已經(jīng)使用插入裝置150將椎弓根螺釘2插入脊骨的第一椎弓根中之后的患者的脊柱的透視截面圖?？捎帽绢I(lǐng)域已知的各種類型的插入裝置150來插入椎弓根螺釘2。如圖34所示，在已經(jīng)植入第一椎弓根螺釘2之后，調(diào)節(jié)牽開器130并且使其略微移動，以提供用于將第二椎弓根螺釘插入第二基準(zhǔn)銷110、112的位置處的空間和視野。圖35提供了根據(jù)本發(fā)明的、在兩個椎弓根螺釘2已經(jīng)植入脊骨的兩個相應(yīng)的相鄰椎弓根中之后的患者的脊柱的透視截面圖。在椎弓根螺釘2就位之后，以上關(guān)于圖4-20所述的柔性桿、板或混合式連接單元可連接到椎弓根螺釘上，以對脊骨提供柔性的穩(wěn)定作用。 此后，移除牽開器130，且閉合和/或縫合微創(chuàng)切口。圖36A圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的、用于脊骨固定的柔性桿200的透視圖。桿200構(gòu)造成以便由如以上關(guān)于圖1-3所述的固定部件來固定。在優(yōu)選實施例中，桿 200以及以下所述的桿210、220、230、和240包括由已知的生物相容性材料(例如不銹鋼、 鋼鐵、鈦、鈦合金、鎳鈦諾以及其它適當(dāng)?shù)慕饘?、金屬合成的混合式或非金屬材料或?fù)合物， 如上所述)制成的實心圓柱形桿。如圖36A所示，沿著桿200的圓柱形主體的長度的至少一部分切削或形成螺旋形凹槽202。在一個示例性實施例中，桿的長度“1”可介于4和8厘米 (cm)之間，且其圓柱形直徑“D”介于4-8毫米(mm)之間。螺旋形凹槽202具有介于0. Imm 和0. 5mm之間的寬度“W”和相對于水平面介于50度和85度之間的螺旋角θ。螺旋形凹槽 202之間的距離可介于3mm和6mm之間。但是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，以上尺寸僅是示例性的，且可改變以上尺寸，以實現(xiàn)適于特定患者或應(yīng)用的期望的柔性、扭矩和強度特性。圖36B圖示了沿著圖36A的線B-B得到的柔性桿200的截面圖。如圖所示，朝向圓柱形桿200的中心縱向軸線切削螺旋形凹槽202。對于實心桿或空心桿，凹槽可以以螺旋形的形式連續(xù)地形成為螺旋線或間斷的螺旋線，或者對于實心桿，凹槽為斷開的周邊凹槽。如果空心桿具有形成于其中的斷開的周邊凹槽，則凹槽可僅部分地穿透桿材料，以避免中斷。 在一個實施例中，凹槽202的深度大約等于桿200的圓柱形半徑，如圖36B所示，且凹槽202 的深度穿入到圓柱形桿200的中心縱向軸線的深度。但是，可改變桿的截面積和形狀、凹槽深度、凹槽寬度、凹槽截面形狀以及縱向部件的開槽的部分的凹槽與凹槽的間隔，以調(diào)節(jié)所需的機械和結(jié)構(gòu)特性。例如，加深或加寬凹槽會增強柔性，而增大凹槽與凹槽的間隔會降低柔性。這可用來修改桿在固定的彎曲力下彎曲的程度，定制桿的彎曲形狀，以及在彎曲期間均衡桿中的機械應(yīng)力，以便最大程度地減小材料疲勞且提高桿的可靠性。圖37A圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于脊骨固定的柔性桿210。桿210 包括在桿210的主體內(nèi)鉆出或形成的多個橫向孔或管道212。在一個實施例中，管道212以相對水平為Φ的角度穿過圓柱形桿210的中心縱向軸線。用于各個相應(yīng)的管道212的開口位于桿210的圓柱形壁的相對側(cè)上，且相鄰的管道212在圓柱形壁的一側(cè)上共用共同的開口，從而形成橫向地穿過桿210的中心縱向軸線的Z字形圖案的內(nèi)部管道212，如圖37A所示。在一個實施例中，取決于桿210的所需機械和結(jié)構(gòu)特性(例如，柔性、扭矩和強度)，各個管道212的直徑D可在0. 2mm到3mm之間變化。但是，應(yīng)當(dāng)理解，這些尺寸是示例性的， 且取決于所用材料和所需結(jié)構(gòu)和機械特性，其它直徑D也是合乎需要的。類似地，可改變相對于水平的角度Φ，以改變管道212的數(shù)量或相鄰的管道212之間的距離。圖37Β圖示了沿著圖37Α的線B-B得到的柔性桿210的截面圖。管道212切入通過桿210的圓柱體中心軸線，從而使得管道212的開口形成于桿210的圓柱形壁的相對側(cè)處。圖38Α圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的用于固定脊柱的柔性桿220的透視圖。桿220結(jié)合了以上關(guān)于圖36Α和36Β所述的螺旋形凹槽202，以及以上關(guān)于圖37Α和 37Β所述的橫向管道212。螺旋形凹槽202朝向桿220的中心縱向軸線切入桿220的圓柱形壁的表面中。如上所述，螺旋形凹槽202的尺寸及其與水平所成的角θ (圖36Α)可根據(jù)所需的機械和結(jié)構(gòu)特性而改變。類似地，橫向管道212的尺寸及其與水平所成的角Φ (圖 37Α)可根據(jù)所需的機械和結(jié)構(gòu)特性而改變。在一個實施例中，角θ和Φ基本相似，從而使得管道212的開口基本與桿220的圓柱形壁的相對側(cè)上的螺旋形凹槽202重疊。圖38Β顯示了沿著圖38Α的線B-B表明的視角得到的柔性桿220的俯視圖。如圖 38Β所示，管道212的開口與螺旋形凹槽202重疊。通過在實心桿202內(nèi)提供螺旋形凹槽 202和橫向管道212兩者，可實現(xiàn)適于不同患者、不同應(yīng)用和不同的脊骨固定水平的所需機械和結(jié)構(gòu)特性。圖39Α圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的、用于脊骨固定的柔性桿230。桿230 包括形成于桿230的主體中的多個橫向管道232。管道232基本類似于以上關(guān)于圖37Α和 37Β所述的管道212，但是，管道232不是以Z字形圖案鏈接在一起的。而是各個管道232 與其直接相鄰的管道232基本平行，且一個管道232的開口與相鄰的管道232的開口不重疊。如圖39Α所示，這個實施例中的與水平面成的角Φ為大約90度。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可根據(jù)本發(fā)明來結(jié)合其它角Φ。應(yīng)當(dāng)進一步理解，可改變管道232(以及管道21 的尺寸、大小和形狀，以實現(xiàn)所需的機械和結(jié)構(gòu)特性。例如，管道212和232的截面形狀不需要是圓形的。相反，例如，它們可為橢圓形、菱形或其它所需的形狀。圖39B圖示了沿著圖39A的線B-B得到的桿230的截面圖。如圖39B所示，橫向管道232豎直地且橫向地穿過桿230的中心縱向軸線。圖39C圖示了桿230的又一個實施例的截面圖。其中另外的橫向管道232'形成為基本垂直于第一橫向管道232，且在中心的圓柱體軸線點處與第一橫向管道232相交。這樣，可按需要提供桿230的進一步的柔性。圖40A圖示了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的柔性桿240的透視圖。桿240包括基本彼此垂直且不相交的多個交錯的橫向管道232和M2，如圖40A所示。在另一個實施例 (圖40B中顯示了其截面圖)中，相鄰的管道232和242不需要彼此垂直。各個管道232和 242可自緊接在其前面的相鄰的管道232、242偏移期望的角ω。如可由本領(lǐng)域技術(shù)人員證實的，在沒有不適當(dāng)?shù)膶嶒灥那闆r下，通過改變管道的尺寸、它們的數(shù)量，以及它們相對于彼此的角方向，可實現(xiàn)用于脊骨固定裝置中所使用的柔性桿的各種期望的機械和結(jié)構(gòu)特性。有時對于多水平脊骨固定程序來說，例如像圖22Β中顯示的那樣，可能需要剛性地固定一個脊柱關(guān)節(jié)而同時動態(tài)地(柔性地)穩(wěn)定相鄰的脊柱關(guān)節(jié)。圖41A顯示了用以實現(xiàn)此功能的縱向部件的一個實施例?？v向部件250的軸向部分2M有凹槽，以提供用于彎曲的增強的柔性，而軸向部分252和256則沒有凹槽，且保持相對剛性?？?58用于終止凹槽，以防止形成裂縫，并且改進可靠性。使用這種擴大直徑的孔來終止材料中的凹槽或槽口在本領(lǐng)域公知為減小材料中的峰值機械應(yīng)力和減小材料失效的可能性的手段。圖41B圖示了圖41A的桿250的組件，該組件構(gòu)造成以便使用至少三個固定部件 2 (圖幻來固定在患者的脊骨上，固定部件2具有設(shè)置在第一對固定部件2之間的柔性區(qū)段 254和設(shè)置在第二對固定部件2之間的非柔性區(qū)段252。作為圖41C所說明的又一個實施例，延伸的無凹槽區(qū)段252可適應(yīng)用于待放置的單個固定部件2的位置范圍。在另一個實施例中，延伸的未開槽的區(qū)段可對稱地設(shè)置在已開槽區(qū)段的任何一端處。應(yīng)當(dāng)理解，區(qū)段252的延伸的長度提供了 “一種大小匹配所有情況”的縱向部件250，該縱向部件250可適應(yīng)相鄰的椎骨的椎弓根骨之間的各種距離。如圖 41C所示，相鄰的固定部件2和2'之間的距離可通過選擇固定部件2在區(qū)段252上的位置來進行調(diào)節(jié)。然后可修切掉或移除區(qū)段252的任何多余的長度。諸如凹槽深度、凹槽寬度、凹槽截面形狀或輪廓，以及開槽的部分254的凹槽與凹槽的間隔等凹槽參數(shù)可均勻地恒定，以便沿著開槽的部分254的軸線有均勻的結(jié)構(gòu)和機械特性。有時，有利的是縱向部件具有在軸向上變化的結(jié)構(gòu)和機械特性，以便控制局部機械應(yīng)力水平、定制彎曲形狀，或影響對于在所有彎曲方向上或在選定的彎曲方向上進行彎曲的阻力。可通過改變外徑，同時對空心圓柱體保持恒定的壁厚度來改變圓柱形(例如)空心縱向部件的截面面積。另一個實施例是通過在使空心圓柱體的外徑保持恒定的同時調(diào)節(jié)內(nèi)徑(即圓柱體內(nèi)的腔體的直徑)來修改壁厚度。而其它實施例同時改變外徑和內(nèi)徑?？扇菀卓吹揭陨厦枋鲆院畏N方式還應(yīng)用于具有不是圓柱形的形狀的縱向部件。圖42A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柔性的、螺旋地開槽的穩(wěn)定裝置270的側(cè)視圖。螺旋地開槽的區(qū)段271相對于未開槽的區(qū)段262和沈2'具有擴大的外徑。螺旋形凹槽賦予區(qū)段271增大的柔性，而相對于未開槽區(qū)段262和沈2'，螺旋形凹槽還將賦予區(qū)段271更大的每單位面積材料應(yīng)變，因為如果螺旋地開槽的區(qū)段271的外徑與未開槽區(qū)段262和沈2'的外徑相同，則由于凹槽的存在，區(qū)段271中的截面材料面積減小。擴大區(qū)段271的外徑可在螺旋地開槽的區(qū)段271彎曲期間對螺旋地開槽的區(qū)段271和未開槽的區(qū)段262和沈2'兩者保持可接受的材料應(yīng)力水平。在一個實施例中，如果圖42A的縱向部件是空心的，螺旋地開槽的區(qū)段271的腔體的內(nèi)徑可與未開槽的區(qū)段262和沈2'的腔體的內(nèi)徑相同，而開槽的柔性區(qū)段271的外徑增大，以減小彎曲期間的材料應(yīng)力，以及/或改變開槽的區(qū)段271的柔性。圖42A和42B(以下所述的)圖示了縱向脊骨穩(wěn)定裝置的實例，其中柔性區(qū)段具有與縱向穩(wěn)定裝置的對應(yīng)的端部部分的截面輪廓(例如外徑(在圓柱形桿的情況下))或周邊形狀不同的截面輪廓或周邊形狀。在又一個實施例中，開槽的柔性區(qū)段的截面輪廓(例如外徑)保持為與未開槽的區(qū)段的截面輪廓(例如外徑)相同，而開槽的柔性區(qū)段的腔體的內(nèi)徑則相對于未開槽的區(qū)段的腔體的內(nèi)徑而減小。這具有類似于如上所述的材料應(yīng)力減小作用。在本發(fā)明的再進一步的實施例中，開槽的柔性區(qū)段的內(nèi)徑和外徑兩者都可相對于
21未開槽的區(qū)段的內(nèi)徑和外徑而改變，以減小區(qū)段之間的材料應(yīng)變差。圖42B圖示了本發(fā)明的另一個實施例的側(cè)視圖，該實施例通過調(diào)節(jié)開槽的區(qū)段 266的圓柱形直徑或截面輪廓(同時對空心縱向部件的情況保持恒定的內(nèi)腔體直徑)，來實現(xiàn)沿著縱向軸線的柔性變化，以便分別在開槽的區(qū)段266和未開槽的區(qū)段262和沈2'之間的過渡區(qū)段264和沈4'附近實現(xiàn)減小的機械應(yīng)力。開槽的區(qū)段沈6的外徑在開槽的區(qū)段沈6的中心部分附近是最小的，且朝未開槽的區(qū)段262逐漸擴大。這就提供更多的截面材料面積來分配力，從而減小過渡區(qū)段264和沈4'附近的開槽的區(qū)段266的區(qū)域中的每單位面積應(yīng)力。在另一個實施例中，單獨地或者與以上所述的圓柱形截面的變化相結(jié)合，凹槽深度、凹槽寬度、凹槽截面形狀以及凹槽與凹槽的間隔的軸向變化也可實現(xiàn)在軸向上變化的柔性和機械特性。例如(i)使凹槽深度從開槽的區(qū)段的中間附近的最大逐漸縮小到與未開槽的區(qū)段的交界處的接近零(圖43A) ； (ii)使凹槽寬度從開槽的區(qū)段的中間附近的最大逐漸縮小到與未開槽的區(qū)段的交界處的接近零(圖43B) ； (iii)使凹槽形狀從開槽的區(qū)段中間附近的允許最大彎曲的形狀逐漸轉(zhuǎn)變到與未開槽的區(qū)段的交界處的提供減小的彎曲的形狀(圖43C)；或者(iv)使凹槽與凹槽的間隔從開槽的區(qū)段的中間附近的最小擴大到與未開槽的區(qū)段的交界處的最大(圖43D)。圖44圖示了在開槽的區(qū)段276的周圍具有彈性體覆層278的縱向部件。在這個實施例中，彈性體覆層278僅覆蓋開槽的區(qū)段276，而不覆蓋未開槽的區(qū)段272。在縱向部件中還形成有可選的漸縮274，以在被覆蓋的區(qū)段和未被覆蓋的區(qū)段之間提供平滑的表面過渡。 這些可選的漸縮274還固定覆層的縱向位置?；蛘撸矊涌裳由斓轿撮_槽的區(qū)段272上。彈性體覆層可(1)僅接觸縱向部件的表面，(2)額外地透入縱向部件的凹槽中，或者C3)如果縱向部件是空心的，則額外地透入到且至少部分地填充縱向部件的內(nèi)部。彈性體覆層提供對縱向部件的軸向和彎曲穩(wěn)定性的額外控制，以及在組織和開槽的區(qū)段之間提供障礙。彈性體覆層可包括各種醫(yī)用級彈性體中的任何一種，包括例如，硅樹脂、聚亞安酯、聚碳酸酯和硅樹脂一聚氨酯共聚物?？墒褂帽绢I(lǐng)域已知的各種技術(shù)來將覆層應(yīng)用于縱向部件。在一種技術(shù)中，在縱向部件固定在模具內(nèi)時，可將墊塑性或熱固性樹脂注入包圍縱向部件的期望的區(qū)段的經(jīng)加熱的模具中。這種注射模制過程的優(yōu)點是，這種過程可適應(yīng)對于在常溫常壓下通過備選方式實施的應(yīng)用而言粘度不夠低的覆層材料。注射模制的進一步優(yōu)點是，覆層的外部的形狀由所使用的模具的形狀確定。注射模制的另一個優(yōu)點是可再生性地透入凹槽間隙和空心縱向部件的內(nèi)部。備選的模制技術(shù)包括壓縮模制和轉(zhuǎn)移模制。其它覆層應(yīng)用方法包括液體注射模制、浸漬、噴涂或用諸如漆刷等機械涂敷器涂刷。這些方法要求以低粘度的形式來應(yīng)用覆層材料。例如用于應(yīng)用的樹脂可懸浮在溶劑中，該溶劑在應(yīng)用之后蒸發(fā)。在另一個實例中，覆層材料以低粘度的形式應(yīng)用，且隨后通過化學(xué)、熱或輻射方法而固化。掩蓋不需要應(yīng)用覆層材料的縱向部件的部分有時候是有用的。圖45A圖示了由材料277制成的縱向部件的柔性區(qū)段的均勻截面。圖45B圖示了作為由材料277制成的縱向部件的柔性區(qū)段的桿的不均勻截面，該柔性區(qū)段包括由另一種材料279制成的區(qū)段。顯然，圖45A的桿在被施加力時將在χ方向上和y方向兩者上展現(xiàn)相同的彎曲性狀。如果區(qū)段320和330的材料具有不同的彎曲特性，圖45B的桿在被施加力時將對于χ方向和y方向展現(xiàn)不同的彎曲性狀。例如，如果圖45B中的材料279比材料277更硬，則桿在χ方向上將比在y方向上更容易彎曲。圖46A圖示了在縱向部件的線材部分280周圍具有彈性體覆層278的金屬混合式縱向部件的另一個實施例。在這個實施例中，彈性體覆層278圍繞兩個未被覆蓋的端部部分262之間的編織線材觀0。線材也可為單個線材、未編織的多個線材(未示出)，且線材可與端部部分262共軸，或者可如圖46B所示的那樣關(guān)于端部部分沈2的縱向軸線偏心地定位。線材部分280可如圖46A所示的那樣為直的或者為彎曲的，例如圖46C所示的線材 2810端部部分262之間的直線材觀0比彎曲的線材281提供更大的張力阻力，彎曲的線材 281在縱向部件在張力下伸長時伸直。在一個實施例中，端部部分262和線材280可由以上針對桿4和線材32所述的任何期望的和適當(dāng)?shù)纳锵嗳莸慕饘倩蚪饘俸铣傻幕旌喜牧现瞥?。在另外的實施例中，覆?78可由以上所述的適當(dāng)?shù)纳锵嗳莸暮铣苫蚍墙饘俨牧现械娜魏我环N或其組合制成。可通過改變以上所述的彈性體覆層278內(nèi)的線材構(gòu)造，或者通過改變線材280和 /或覆層278的物理幾何結(jié)構(gòu)來修改圖46A-C中的金屬混合式縱向部件的硬度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可通過改變(例如)線材部分280和覆層278的長度和/或直徑、直徑的比，或者線材的數(shù)量和布置來改變硬度。圖47A圖示了在兩個剛性端部部分9'之間具有一個或多個間隔件37的柔性連接單元的又一個實施例，其中彈性體覆層278覆蓋該一個或多個間隔件37。連接單元進一步包括線材32，該線材32橫過各個間隔件37中的縱向軸線通道或孔。在一個實施例中，如圖 47A所示，間隔件37基本占據(jù)了端部部分9'之間的所有空間，從而使得多個間隔件37沿著端部部分9'之間的縱向軸線方向保持在基本固定的位置上。換句話說，間隔件37不會在縱向方向上相對于線材32顯著地移動或滑動，因為在端部部分9'之間沒有空間來進行這樣的移動或滑動。各個間隔件37靠接相鄰的間隔件37和/或端部部分9'，從而使得間隔件不具有用來相對于線材32或位于端部部分9'之間的間隔件37的縱向軸向通道中的其它柔性部件進行滑動的空間。覆層278形成于各個間隔件37的周圍或整組間隔件37的周圍。應(yīng)當(dāng)理解，間隔件37和覆層278的組合形成復(fù)合式或混合式間隔件，其中間隔件37 提供混合式間隔件的第一種材料，而覆層提供混合式間隔件的第二種材料。在一個實施例中，間隔件37可由生物相容的金屬或金屬合成的混合材料制成，如上所述，且覆層278可由上述適當(dāng)?shù)纳锵嗳莸暮铣苫蚍墙饘俨牧现械娜魏我环N或其組合制成。在另一個實施例中，間隔件37可沿著線材32而定位成使得在相鄰的間隔件37和端部部分9'之間存在空間，如圖47B所示。覆層278形成于間隔件37和線材32的周圍， 從而使得相鄰的間隔件37和端部部分9'之間的基本上所有空間都被覆層278占據(jù)。因此，覆層278限制裝入其中的間隔件37和線材32的運動，且對端部部分9'之間的柔性部分提供額外的剛性。覆層278、間隔件37和線材32可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，包括例如以上關(guān)于圖9、10和47A所述的那些材料。圖47A和47B中顯示了覆層278封裝了端部部分9'之間的各個金屬混合式間隔件37的全部。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可通過僅包覆間隔件37的一部分(例如間隔件 37的金屬部分和線材32之間的空間，或者間隔件37之間的空間以及間隔件37和端部部分 9'之間的空間)來改變連接單元36的硬度。可通過選擇各種生物相容性材料來改變以上各實施例中所述的柔性連接單元的硬度。例如，間隔件37可由生物相容的金屬(例如不銹鋼、鈦、鈦合金、鉭、鋯、鈷鉻以及這些材料的合金)制成。間隔件37還可由包括已知的剛性聚合物(例如UHMWPE、PEEK和聚亞安酯)或陶瓷(例如氧化鋁或氧化鋯)的材料制成。圖48圖示了在剛性端部部分9'之間具有金屬間隔件37的柔性連接單元36的又一個實施例，其中彈性體覆層278包圍剛性間隔件37的至少一部分。連接單元36進一步包括設(shè)置成軸向地穿過間隔件37和端部部分9'的柔性線材32，其中間隔件37、端部部分9'和線材32都被彈性體覆層278物理地空間開。在這樣的一個實施例中，柔性連接單元的所有元件都可在機械負(fù)荷下相對于任何其它元件移動，僅受限于彈性體覆層278的彎曲、伸展和壓縮特性。因此，元件的大小和形狀可選擇成以便承受人脊柱上的負(fù)荷，并且容許連接單元附連于其上的椎骨進行正常運動。金屬間隔件37和覆層278共同形成金屬合成的混合式或復(fù)合物間隔件，其中彈性體履層278使金屬間隔件37與相應(yīng)的剛性端部部分9'和金屬線材32隔開，從而使得它們不會相互摩擦，以便最大限度地減少磨損碎屑的產(chǎn)生。這個實施例的進一步的優(yōu)點是，連接單元在所有方向或自由度上都是柔性的，并且因此，連接單元將允許脊柱進行彎曲、伸展、橫向彎曲和軸向旋轉(zhuǎn)，而不受任何方向上的固定的或剛性的機械限制。圖48中的彈性體覆層278與柔性線材32同心。在其它實施例(未示出)中，線材32可偏心地位于間隔件27的軸向腔體中，或者，多個線材32可分布在間隔件37的整個軸向腔體中。圖48所示的線材32在兩端處與端部部分9'物理地空間開?？赏ㄟ^這樣的方式來實現(xiàn)這一點即單獨地包覆線材32，以產(chǎn)生金屬混合式線材，且在包覆間隔件37之前將線材32與端部部分9'組裝起來?；蛘?，可通過在組裝之前將彈性體擠壓在線材32的周圍，或者使線材32滑入預(yù)先形成的擠壓出的彈性體中，來對金屬混合式線材32進行包覆。 后一種制造方法具有這樣的優(yōu)點即允許線材32沿著其軸線在彈性體覆層278內(nèi)滑動，從而相對于連接單元36的彎曲硬度和剪切硬度減小其軸向硬度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，如果柔性線材32可如本文所述的那樣自由地滑動，那么就可通過改變線材32的直徑來改變連接單元36的彎曲硬度和剪切硬度，而連接單元36的軸向硬度的變化最小。如本領(lǐng)域所知，“彎曲硬度”與物體可彎曲的量有關(guān)，而“剪切硬度”與物體可承受的橫向剪切力的量有關(guān)?！拜S向硬度”與物體可被伸展或壓縮的量有關(guān)。圖49圖示了與圖48相同的柔性連接單元，只是線材32的各端都與端部部分9' 接觸。在一個備選實施例(未示出)中，線材32的一端可與一個端部部分9'接觸，而以上所述的覆層使線材32的相對端與另一端部部分9'隔開。線材32和端部部分9'之間的接觸可為諸如壓配組件、焊接組件或釬焊組件的滑動接觸或固定接觸。如果線材32的兩端都與端部部分9'處于固定接觸，即剛性地連接，則柔性連接單元的軸向硬度增大。僅在線材32的一端處的固定接觸將對連接單元的軸向硬度具有較小的影響。圖48和49圖示了包括沿周邊包圍彈性體覆層278的金屬間隔件37的金屬混合式間隔件。因此，間隔件37主要是在內(nèi)表面上被包覆。通過在模具中相對于端部部分9' 將間隔件37的金屬部分保持就位，同時應(yīng)用覆層278，可容易地制造這些實施例。這個實施例的進一步的優(yōu)點是，在連接單元36受到機械負(fù)荷時，沿周邊定位的間隔件37限制覆層 278的擴張和彎曲。這種限制作用導(dǎo)致連接單元36的硬度可變，特別是在處于軸向壓縮、彎曲和剪切下時。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，可通過改變間隔件37的內(nèi)徑、長度和數(shù)量來改變連接單元36的硬度。各實施例中的彈性體覆層278可通過多種方法來形成，包括之前所述的多種模制技術(shù)、擠壓、浸漬和涂抹。在一個備選實施例中，使用注射模制過程和諸如聚碳酸酯聚氨酯 (PCU)等生物相容的熱塑性彈性體來將彈性體覆層278模制就位。除了其與注射模制過程的相容性之外，PCU還具有以下優(yōu)點有利的生物相容性、抗退化性和抗破裂性、有利的疲勞屬性和對金屬基底的良好的粘著性。但是，應(yīng)當(dāng)理解，覆層可由其它適當(dāng)?shù)姆墙饘俨牧?(諸如以上所述的那些)制成。在另外的實施例中，端部部分9'和間隔件37的表面利用一種或多種特征或表面處理來制備，以改進彈性體覆層278的固定的耐用性。圖50A-D圖示了用于改進將彈性體覆層278固定到任何剛性元件281的表面上的各種特征。圖50A圖示了剛性元件81中的底切腔體，其中腔體觀2的主體大于頸部觀3， 從而將彈性體覆層278捕獲在腔體觀2內(nèi)。腔體進一步包括腔體的壁中的用于彈性體覆層 278的聯(lián)鎖的更小的底切凹槽觀3。也可獨立地使用底切凹槽283和底切腔體觀2。圖50B 圖示了剛性元件281上的外部倒鉤觀4，彈性體覆層278模制在外部倒鉤284周圍。圖50C 圖示了貫穿剛性元件的壁的孔觀5，彈性體履層278模制通過該孔觀5。在一個實施例中，彈性體覆層278覆蓋孔285周圍的壁的內(nèi)表面和外表面兩者。圖50D圖示了在與彈性體覆層278的交接處的剛性元件281的粗糙表面‘。粗糙表面可通過各種方法來形成， 包括例如噴砂處理、噴珠處理、等離子噴涂、化學(xué)腐蝕和各種機械加工技術(shù)。圖50A-D所說明的特征中的任何一種都可互相結(jié)合使用，或者結(jié)合表面處理(例如對剛性元件的表面進行清洗、鈍化或化學(xué)預(yù)處理)來使用。圖51圖示了間隔件37和端部部分9'的又一個實施例，其中間隔件37和端部部分9'被彈性體覆層278物理地隔開，且構(gòu)造成使得它們在連接單元受到機械負(fù)荷時增強彈性體覆層278。間隔件37和端部部分9'包括交迭部分，該交迭部分物理地限制了端部部分9'相對于彼此的剪切位移，而不一定限制端部部分9'相對于彼此的軸向位移。圖 51是可用于改變連接單元36在一個或多個方向上的硬度的間隔件37和端部部分9'的形狀的任何數(shù)量的組合的示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，可利用交迭特征，或者僅僅通過增大或減小剛性間隔件37和端部部分9'之間的間隔，或者通過添加額外的間隔件(未示出)和改變相鄰的間隔件之間的間隔，來實現(xiàn)這個目標(biāo)。圖52圖示了具有兩個剛性端部部分258和286和中間部分的連接單元觀4的另一個實施例中，其中柔性部件287連接端部部分285和觀6，且穿過金屬混合式間隔件288 中的軸向孔。在一個實施例中，金屬混合式間隔件觀8由至少一種金屬和一種彈性體材料形成，從而使得間隔件289的金屬部分構(gòu)造成以便由固定部件(例如椎弓根螺釘或椎板鉤) 接受和保持，且間隔件觀8的彈性體部分290位于金屬部分289的相對側(cè)上，且鄰近相應(yīng)的端部部分285和觀6。參看圖52，例如在端部部分285和金屬間隔件觀9由相應(yīng)的固定部件2(圖2)保持且固定到相鄰的椎骨上時，連接單元284在同時允許椎骨在六個自由度(即χ軸、y軸、 ζ軸、傾斜、滾動和偏轉(zhuǎn))上運動的同時提供穩(wěn)定性。雖然端部部分285和286基本限制了金屬混合式間隔件299在縱向軸向方向上的運動，但是彈性體部分290在金屬間隔件289 兩側(cè)上的可壓縮性和彈性容許金屬間隔件289相對于端部部分285和觀6以及/或柔性連接部件287在六個自由度中的各個上進行穩(wěn)定的運動，同時還在六個自由度中的各個上提供運動的阻力和穩(wěn)定性。因此，在一個實施例中，連接單元提供更大范圍的動態(tài)地穩(wěn)定的運動。另外，在一個實施例中，彈性體覆層290包括阻礙金屬混合式間隔件288在柔性中間部分287上滑動的高摩擦材料，從而對金屬間隔件289在縱向軸向方向上的運動提供進一步的阻力。使用以上所述的技術(shù)中的任何技術(shù)或其它已知的方法將端部部分285和286連接到金屬混合式間隔件觀8的相應(yīng)的端部上。端部部分285構(gòu)造成具有足夠的長度，以被椎弓根螺釘或其它類型的固定部件接受和保持。在混合式間隔件觀8的金屬部分289聯(lián)接到且固定到固定部件2(圖幻上時，例如，端部部分286延伸超過固定部件2 (在與兩個固定部件2之間的空間相對的一側(cè)上)。因此，端部部分286構(gòu)造成在沿著連接單元284的軸線較短，以便最大限度地減小延伸超過固定部件2的連接單元觀4的長度。在另一個實施例中(未示出)，柔性部件287可偏離連接單元284的中心縱向軸線而定位。取決于連接單元284彎曲的方向，這種偏心構(gòu)造提供不同水平的硬度。如果期望在脊柱伸展期間(例如在患者向后彎腰時)連接單元284彎曲時提供更高的硬度水平，以及在脊柱彎曲期間(例如在患者向前彎腰時)連接單元284彎曲時提供更低的硬度水平， 這可能是有利的。另外或備選地，可通過在連接單元觀4的一側(cè)上應(yīng)用與連接單元觀4的另一側(cè)上不同的量或厚度的覆層290來獲得不同的硬度水平-彎曲方向曲線。另外，不同量和/或類型的覆層材料290可應(yīng)用于間隔件觀9的任何一側(cè)上。因此，連接單元284可在間隔件289的不同運動方向上提供不同水平的硬度，且因此，可對經(jīng)由固定部件2固定在間隔件289上的椎骨的不同方向的運動提供可變水平的穩(wěn)定性。在這些連接單元觀4的硬度水平取決于彎曲方向的實施例中，適當(dāng)?shù)臉?biāo)記(例如激光蝕刻、物理特性等)可置于連接單元284上，以表明在將連接單元觀4固定到患者的脊骨上之前的連接單元284適當(dāng)?shù)亩ㄏ?。圖53圖示了在其已經(jīng)植入且固定到脊骨的相應(yīng)的椎骨上之后的兩個連接單元 284的位置。對于各個連接單元觀4，金屬混合式間隔件觀8固定到下椎骨291上，且端部部分觀5固定到上椎骨292上。如圖53所示，連接單元284提供了(容許)將脊骨的自然的和在解剖學(xué)上的運動考慮在內(nèi)的柔性。因為椎間盤293和小面關(guān)節(jié)四4比上椎骨四2的椎弓根離下椎骨的椎弓根更近，由金屬混合式間隔件288提供的連接單元觀4的柔性部分在其固定到下椎骨291上時偏離中心而定位在脊骨中的自然關(guān)節(jié)高度處或附近，即椎間盤293和小面關(guān)節(jié)四4的高度。自然關(guān)節(jié)的高度處的這種柔性允許脊骨進行自然的和在解剖學(xué)上正確的運動。當(dāng)然，如果在其它的區(qū)域需要柔性，這可通過在連接單元四4的相對端部處復(fù)制金屬混合式間隔件288和連接部件287來實現(xiàn)，如圖M所示。連接單元295構(gòu)造成以便由附連到兩個間隔件288上的相應(yīng)的固定部件保持。連接單元四5中的間隔件288可比連接單元284中的間隔件288更長，從而可適應(yīng)椎骨之間的距離的可變性。在另外的實施例中， 可延伸以上所述的連接單元，以便穩(wěn)定三個或更多個相鄰的椎骨之間的兩個或多個關(guān)節(jié)或脊柱運動片段，且該連接單元可由三個或更多個固定部件(例如椎弓根螺釘)固定到相應(yīng)的椎骨上。因此，在一個實施例中，連接單元包括多個金屬混合式間隔件觀8，以對多個關(guān)節(jié)或脊柱運動片段提供柔性的穩(wěn)定作用。另外，金屬混合式間隔件288可以以外科醫(yī)生需要的任何順序或組合與剛性端部部分285交替。這樣，可設(shè)計混合式多水平或多脊骨片段連接單元，其中連接單元的各個片段可提供適于待穩(wěn)定的各對相應(yīng)的上椎骨和上椎骨的期望的柔性水平。例如，使第一對椎骨穩(wěn)定的連接單元的第一區(qū)段可以是十分剛性的，而使第二對椎骨穩(wěn)定的連接單元的第二區(qū)段與第一區(qū)段相比較時可以是比較柔性的。根據(jù)本發(fā)明， 可實現(xiàn)區(qū)段的許多期望的組合，以建立混合式多水平或多片段連接單元。在各種實施例中，如圖5254和55所示的柔性部件287可為實心的剛性材料部件，該剛性材料可為例如生物相容的金屬，優(yōu)選與端部部分觀5的材料相同，其與端部部分 285 —體地形成且永久地固定到端部部分286上。或者，連接部件287可為線材、多個線材、 編織線纜或用于連接端部部分觀5和286的其它結(jié)構(gòu)。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將清楚的是， 連接部件的結(jié)構(gòu)、長度和直徑將影響連接單元觀4的柔性。類似地，金屬混合式間隔件288 可由生物相容的金屬(優(yōu)選與端部部分285和286相同的材料)和生物相容的彈性體(例如硅樹脂或聚亞安酯，且優(yōu)選聚碳酸酯聚氨酯)制成。顯示了金屬混合式間隔件299具有與剛性端部部分285和286基本相同的外徑?；蛘?，間隔件四0的彈性體部分的直徑可更小或更大，或者其直徑可為可變的。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將清楚的是，可通過選擇覆層材料和改變其尺寸來改變連接單元觀4的柔性。金屬混合式間隔件觀8的非金屬或彈性體部分290可通過多種方法(包括圖 50A-50D所示的那些)附連到相應(yīng)的端部部分285和觀6、金屬間隔件289和/或柔性部件 287的表面上。如圖52-55所示，彈性體覆層290使金屬間隔件289相對于端部部分285和 286保持在基本固定的位置上，同時在外力使覆層在任何方向上彎曲或壓縮時允許間隔件 289作一些相對運動。因此，在一個實施例中，連接單元284的柔性基本受混合式間隔件288 的彈性體部分290的可壓縮性的限制，在金屬部分289通過固定部件2固定到椎骨上時，彈性體部分290可通過間隔件觀8的金屬部分洲9的運動而在多個方向上被壓縮。圖55圖示了具有包括兩種以上的不同的材料的金屬混合式間隔件297的連接單元四6的一個實施例。間隔件297具有圖52所述的金屬部分289和彈性體部分四0以及顯示為處于彈性體部分290外部的另外的生物可吸收部分四8。金屬混合式間隔件的生物可吸收部分298構(gòu)造成自間隔件289的金屬部分的各個端部基本延伸到相應(yīng)的剛性端部部分285和觀6的最靠近的端部，且限制金屬部分四7的運動，直到生物可吸收部分298在體內(nèi)軟化或退化為止。間隔件四8的生物可吸收部分可包括選自包括以下材料的已知生物可吸收材料組的至少一種材料聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸羥基乙酸、聚對二氧環(huán)己酮、聚甘醇碳酸、硫酸鈣、磷酸鈣及其組合?？筛鶕?jù)本發(fā)明使用其它已知的生物可吸收材料，甚至是未來將發(fā)現(xiàn)的那些生物可吸收材料。在一個實施例中，可在脊柱融合程序之后使用連接單元四6。在許多情況下，合乎需要的是在緊接融合程序術(shù)后的時期期間用植入的裝置剛性地固定脊骨，以便容許以外科手術(shù)的方式放置的骨移植物愈合，且使相鄰的椎骨有效地融合在一起。在成功地實現(xiàn)融合之后，合乎需要的是移除植入的裝置以容許骨移植物獨立地使脊骨穩(wěn)定。這在用于進行長期穩(wěn)固地固定的骨移植物的移植部位上和重塑健康方面產(chǎn)生負(fù)荷。但是，執(zhí)行第二次手術(shù)來移除植入的裝置是非常不合需要的。圖55中的連接單元296在脊柱融合之后最初提供更加剛性的穩(wěn)定作用，然后連接單元四6的生物可吸收部分298通過自然過程退化且被身體吸收，從而減小連接單元四6的硬度，并且容許骨移植物分擔(dān)更大百分比的負(fù)荷，以使脊骨長期地穩(wěn)定。因此柔性連接單元296容許外科醫(yī)生僅用一次手術(shù)程序就使柔性的穩(wěn)定作用的水平從第一較剛性的狀態(tài)過渡到第二較不剛性的狀態(tài)。不必說，消除手術(shù)程序從健康方面和資金方面兩方面來說對患者都是極為有利的。柔性連接單元296可有利地用于需要提供可變水平的穩(wěn)定性的任何情況中。另外，可改變結(jié)合在連接單元四8中的生物可吸收材料的相對量和類型，以改變連接單元296 的初始硬度和完全吸收所有的生物可吸收部分298所需的時間。在一個實施例中，可用具有不同硬度特性和/或吸收時間的兩種或更多種不同類型的生物可吸收材料來提供從多個硬度水平的過渡。在又一個實施例中，構(gòu)造成以便穩(wěn)定多個脊骨片段的連接單元可將生物可吸收材料結(jié)合在連接單元的一個或多個柔性部分中，以通過多脊骨片段連接單元的各柔性部分提供變化的柔性狀態(tài)。另外，可應(yīng)用生物可吸收材料298來完全地封裝連接單元的柔性部分(例如金屬混合式間隔件部分)，或者僅覆蓋連接單元的選定部分，或者填補連接單元的間隙、空間和/或通道。換句話說，可以以各種方式實施一種或多種生物可吸收材料四8的應(yīng)用，以實現(xiàn)用于連接單元的一個或多個柔性部分的期望的初始和最終硬度特性。另外，沒有必要使生物可吸收覆層298與生物不可吸收覆層290結(jié)合。因此，在一個實施例中，圖55所說明的連接單元四6的彈性體覆層290可完全被省略，或者由生物可吸收覆層四8，或者具有不同硬度和/或退化/吸收特性的另外的生物可吸收覆層(未示出)代替。圖56是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的連接單元300的若干特征的分解圖。連接單元300具有第一端部部分301和第二端部部分302以及中間部分304，其中柔性部件 306連接端部部分301和302，且橫過套環(huán)308中的軸向孔和金屬混合式間隔件310中的軸向孔。第二端部部分302在本公開中有時還指端蓋302。柔性部件306可與第一端部部分 301 一體地形成，從而使得第一端部部分301和柔性部件306為桿狀元件。在一個備選實施例中，第一端部部分301和柔性部件306可形成為兩個分開的元件，且使用任何數(shù)量的不同的固定方法(例如通過使用粘合劑、機器螺紋、焊接、激光焊接、壓配、莫爾斯錐度(morse taper)，或者目前已知或者未來將已知的任何其它適當(dāng)?shù)墓潭ǚ椒?固定在一起?？梢砸栽S多不同的方式來設(shè)計第一端部部分301和柔性部件306，以為患者的背部提供期望的穩(wěn)定性，例如基本等同于正常背部的穩(wěn)定性。如所了解的，改變第一端部部分 301和柔性部件306的物理特性(例如相應(yīng)的大小和材料成分)可改變連接單元300的柔性特性。例如，如圖56所示，連接單元300的第一端部部分301具有大于柔性部件306的直徑。但是，尺寸無需受限于此，因為其它實施例可具有其它尺寸，例如使第一端部部分301 和柔性部件306具有相同直徑，或者柔性部件306具有大于第一端部部分301的直徑。第一端部部分301還可以是剛性的、半剛性的或柔性的。在一個實施例中，第一端部部分301 是柔性的，但是不象柔性部件306那樣柔性。另外，第一端部部分301和柔性部件可由相同類型的材料制成，或者各自可由不同的材料制成。在一個實施例中，第一端部部分301和柔性部件306可由以上關(guān)于端部部分285和參照圖52所述的柔性中間部分287所討論的任何適當(dāng)?shù)纳锵嗳莸慕饘?、金屬混合或合成材料制成。還應(yīng)理解的是，可根據(jù)以上所述的實施例中的任何一個的設(shè)計和材料規(guī)格來制造第一端部部分301和柔性部件306。進一步參看圖56，可在第一端部部分301和柔性部件306連接的地方提供過渡區(qū)域312。過渡區(qū)域312可為漸縮的或階梯式的，從而使得第一端部部分301和柔性部件306 之間的直徑的變化是漸進的。這可減小或消除本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的由于直徑的突然改變而引起的應(yīng)力點。因此，過渡區(qū)域312可通過例如減小與第一端部部分301和柔性部分之間的直徑的變化相關(guān)聯(lián)的應(yīng)力來對裝置提供進一步的強度。在一個實施例中，過濾區(qū)域 312與第一端部部分301和柔性部件306是一體的，且由與第一端部部分301和柔性部件 306相同的材料制成。參看圖57，該圖顯示了處于組裝好的狀態(tài)的圖56的連接單元300，套環(huán)308可定位在第一端部部分301和金屬混合式間隔件310之間，并且定位在過渡區(qū)域312 (圖56)的一些或全部上。與可提供不均勻的接觸表面的、接觸過渡區(qū)域312的間隔件310相反，套環(huán) 308可提供用于金屬混合式間隔件310的端部靠接的均勻表面。在一個實施例中，套環(huán)308 由與以上所述的第一端部部分310和柔性部件306相同類型的材料制成，但是在其它實施例中可包括不同類型的材料。此外，套環(huán)308可固定到第一端部部分301上，或者套環(huán)308 可被分開，且“浮”在第一端部部分301和間隔件310之間。如果被固定，則可使用任何數(shù)量的不同的固定方法將套環(huán)308固定到第一端部部分301上，例如通過使用粘合劑、機器螺紋、焊接、激光焊接、壓配、莫爾斯錐度，或者目前已知或未來已知的任何其它適當(dāng)?shù)墓潭ǚ椒?。進一步參看圖56，金屬混合式間隔件310可類似于圖52的金屬混合式間隔件 310。金屬混合式間隔件310可包括至少一個金屬環(huán)形元件314和至少一個彈性元件或部分316。如在圖58所示的間隔件310的截面圖中最佳地看到，彈性元件316可包括多個區(qū)段位于金屬環(huán)形元件314的一側(cè)上的第一緩沖器區(qū)段318、位于金屬環(huán)形元件314的另一側(cè)上的第二緩沖器區(qū)段320，以及位于第一緩沖器318和第二緩沖器320之間且基本或完全位于金屬環(huán)形元件314的芯部里面的內(nèi)部緩沖器區(qū)段322。在一個實施例中，各個緩沖器區(qū)段318、320和322彼此一體地形成。但是，在其它實施例中，緩沖器區(qū)段318、320和322可為非一體的或分開的。在備選實施例中，彈性元件316可包括不止三個緩沖器區(qū)段，或者少于三個緩沖器區(qū)段，以為連接單元300提供期望的柔性特性。彈性元件316可包括各種醫(yī)用級彈性體中的任何一種，包括例如硅樹脂、聚亞安酯、聚碳酸酯和硅樹脂聚氨酯共聚物。應(yīng)當(dāng)理解，彈性元件316可由其它適當(dāng)?shù)姆墙饘俨牧现瞥?，例如以上所述的那些。在備選實施例中，彈性元件316可實施為螺旋形金屬彈簧、盤簧、波形彈簧或者其它彈性結(jié)構(gòu)?？墒褂帽绢I(lǐng)域已知的各種技術(shù)使彈性元件316形成于金屬環(huán)形元件314的側(cè)面上和芯部內(nèi)。在一種技術(shù)中，在金屬環(huán)形元件314固定在模具內(nèi)時， 可將熱塑性或熱固樹脂注入經(jīng)加熱的模具中。這種注射模制過程的一個優(yōu)點是它可適應(yīng)對于在常溫常壓下由備選方式實施的應(yīng)用沒有足夠低的粘度的彈性體材料。如所理解的，模具可成形為以便形成間隔件310的空心軸向芯部，或者可通過在模制過程完成之后切掉彈性體來形成空心軸向芯部。注射模制的另外的優(yōu)點是覆層的外部的形狀由所使用的模具的形狀確定。備選的模制技術(shù)包括壓縮模制和轉(zhuǎn)移模制。根據(jù)一個實施例，緩沖器區(qū)段318、320或322其中之一的硬度可與其它的緩沖器區(qū)段318、320或322中的一個或多個不同。特別地，可通過調(diào)節(jié)緩沖器的物理屬性來獨立地調(diào)整各個緩沖器的硬度。例如，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，可通過改變緩沖器區(qū)段中的一個或多個的長度、直徑、直徑比、布置和材料成分來修改硬度。另外，可通過改變?yōu)檫B接單元的第一端部和第二端部之間的彈性元件提供的間隔的長度來調(diào)節(jié)由緩沖器區(qū)提供的阻力， 從而以壓縮的方式偏置彈性元件。在一個實施例中，可通過選擇期望尺寸的套環(huán)308來調(diào)節(jié)第一端部和第二端部之間提供的間隔的長度。用于調(diào)節(jié)該長度的其它技術(shù)對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是容易顯而易見的。還可提供變形區(qū)，以控制彈性元件316的變形。變形區(qū)可具有對壓縮力提供更加可預(yù)測的且一致的響應(yīng)的期望作用。例如，因為具有變形區(qū)的彈性元件316的大部分彎曲發(fā)生在變形區(qū)處，所以可以更容易地預(yù)測彈性元件316的響應(yīng)。相反，缺少變形區(qū)可能在彈性體部分316的周圍的任何數(shù)量的不同位置處產(chǎn)生變形。例如，不具有限定的變形區(qū)的彈性元件316可響應(yīng)于第一次施加的壓縮力在一個位置處彎曲，但在第二次施加完全相同的壓縮力時則在不同的第二位置處彎曲。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，在不同的位置處彎曲可對相同的壓縮力提供不同的響應(yīng)。因此，難以預(yù)測不具有預(yù)定的變形區(qū)的彈性體部分的響應(yīng)。在本發(fā)明的一個實施例中，通過對彈性元件316的形狀進行輪廓設(shè)置來形成預(yù)定的變形區(qū)，從而使得其在預(yù)定的變形區(qū)處彎曲。在圖58所示的實施例中，第一緩沖器318輪廓設(shè)置成在其中心處具有減小的直徑，從而限定第一預(yù)定的變形區(qū)324，且第二緩沖器輪廓設(shè)置成在其中心處具有減小的直徑，從而限定第二預(yù)定的變形區(qū)326。因此，彈性元件316 構(gòu)造成當(dāng)環(huán)形元件314在例如縱向軸向方向上朝第一變形區(qū)3M平移時在第一變形區(qū)3M 處彎曲，且當(dāng)環(huán)形元件314在例如縱向軸向方向上朝第二變形區(qū)3 平移時在第二變形區(qū) 326處彎曲。類似于圖52引用的金屬部分觀9，金屬環(huán)形元件314可構(gòu)造成以便由固定部件 (例如參照圖3所述的固定部件)接受和保持。為了有助于將環(huán)形元件314適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在固定部件中，可在環(huán)形元件314的相應(yīng)的端部處提供肩部328a和3^b，如在圖57和58中最佳地看到。例如將固定部件2的頭部16(圖幻設(shè)置在肩部328a和328b之間可確保環(huán)形元件314正確地定位在固定部件2中。在一個實施例中，肩部328a和328b還可大小設(shè)置成使得在肩部328a和328b沒有適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r緊固部件(例如圖3的螺紋螺母22或蓋部件26)不能緊固到螺旋座(例如圖3的頭部16)上。例如，肩部328a和328b可能需要定位在螺釘頭16的任何一側(cè)上；否則，如果肩部328a和328b其中之一在螺釘頭16內(nèi)，螺母22就不能適當(dāng)?shù)夭迦腩^部16中， 因為肩部3 至少部分地延伸到構(gòu)造成以便接收螺母22的頭部16的區(qū)域中。因此，將環(huán)形元件314固定到固定部件2上的人將認(rèn)識到，如果不能將螺母22適當(dāng)?shù)鼐o固到固定部件 2上，環(huán)形元件314就不能適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉陬^部16中。因此，如果不能緊固螺母22，安裝連接單元300的人將在頭部16內(nèi)重定位環(huán)形元件314。進一步參看圖58 (特別地為間隔件310的放大圖)，環(huán)形元件314的內(nèi)邊緣可成喇叭形。如本文所用，用語“成喇叭形”可定義為成向外變圓或張開。在一個實施例中，環(huán)形元件314的內(nèi)徑在金屬環(huán)形元件314的中心部分中基本恒定，但在環(huán)形元件314的端部附近增大(即成喇叭形)。在一個另外的實施例中，內(nèi)徑在中心處最小，且朝環(huán)形元件314的端部逐漸增大，從而使得環(huán)形元件314的內(nèi)表面的縱向截面形狀具有恒定的曲率半徑。使環(huán)形元件314的端部成喇叭形可提供幾個好處。第一，與在環(huán)形元件314的內(nèi)表面在邊緣處具有(例如)尖銳轉(zhuǎn)角時相比，使端部成嗽叭形可在環(huán)形元件314和彈性元件316之間提供更大的表面積。額外的表面積可產(chǎn)生更少的接觸應(yīng)力，更少的接觸應(yīng)力可減小環(huán)形元件314切割彈性元件316的可能性，特別是在環(huán)形元件314的邊緣處。使端部成喇叭形還可有利于環(huán)形元件314的輪轉(zhuǎn)(toggling)旋轉(zhuǎn)。輪轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)允許脊骨更自然地運動，以下將更詳細(xì)地對其進行描述。圖59a和59b描繪了根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形元件414的另外的實施例。圖59a為環(huán)形元件414的透視圖，圖59b為環(huán)形元件414的正視截面圖。如圖所示，環(huán)形元件414類似于圖56-58所示的環(huán)形元件314，只是環(huán)形元件414具有大體D狀截面形狀。環(huán)形元件414在本公開中有時被稱為“D形環(huán)”。同樣，類似于環(huán)形元件314，D形環(huán)可具有喇叭形端部330以及肩部328a、3^b。相信D形環(huán)414的截面形狀可比大部分其它構(gòu)造更好地分配由于鎖緊蓋(例如圖3的螺母2 下壓到環(huán)414的平坦頂面332上而產(chǎn)生的壓縮負(fù)荷。D形環(huán)414 更好地分配這種類型的壓縮負(fù)荷的能力可減小或完全避免局部彎曲，從而使得能夠產(chǎn)生更高的鎖緊扭矩和且使得能夠使用更薄的環(huán)壁。回頭參看圖56，端蓋302緊固到柔性部件306的端部上，且將套環(huán)308和間隔件 310保持在第一端部301和端蓋302之間。在一個實施例中，端蓋302具有帶有內(nèi)螺紋(未示出)的軸向芯部。端蓋302可通過使內(nèi)螺紋與對應(yīng)的位于柔性部件306的端部處的外螺紋334進行螺紋連接來固定到柔性部件306上。一旦螺紋連接在一起，就可對柔性部件306 和端蓋302之間的外側(cè)接縫(未示出)進行激光焊接，以使端蓋302進一步固定到柔性部件306上。在其它實施例中，可使用任何數(shù)量的不同的固定方法使端蓋302固定到第一端部部分301上，包括但不限于壓配、使用粘合劑、型鍛和莫爾斯錐度。參看圖56，肩部336可形成于柔性部件306上，以防止端蓋302在被固定到柔性部件306上時沿著柔性部件306的縱向軸線運動越過預(yù)定的距離。有利的是，預(yù)定的距離可與間隔件310上的期望預(yù)加負(fù)荷相關(guān)聯(lián)。這是因為在組裝連接單元300時，間隔件310的彈性元件316在端蓋302附連好之后可被壓縮到一定程度。這可在例如如果處于其未壓縮狀態(tài)的間隔件310具有比套環(huán)308和端蓋302之間的長度更長的縱向長度時發(fā)生。因此， 端蓋302附連好之后間隔件310的壓縮量可對應(yīng)于預(yù)加負(fù)荷的量。在一個實施例中，具有預(yù)加負(fù)荷的間隔件310對金屬環(huán)314的縱向運動提供第一水平的阻力，直到預(yù)加負(fù)荷被克服。一旦預(yù)加負(fù)荷被克服，間隔件310就提供第二水平的阻力，其小于第一水平的阻力。因為相信大多數(shù)承受脊骨疼痛的人通常在脊骨的最初范圍的運動期間感覺到他們大部分的疼痛，但在最初范圍的運動之后就不會感覺有那么痛了，所以間隔件310可構(gòu)造有預(yù)加負(fù)荷，該預(yù)加負(fù)荷在最初的疼痛范圍的運動期間提供更多的支承(例如更大的阻力)，且在最初范圍的運動之后提供更少的支承(例如更小的阻力)。如上所述，在一個實施例中，間隔件310沒有固定到柔性部件306的套環(huán)308或端蓋302上，因此在已經(jīng)克服了與間隔件310相關(guān)聯(lián)的預(yù)加負(fù)荷之后，間隔件310可與端蓋 302或套環(huán)308分開。因此，在這個實施例中，間隔件310僅抵抗壓縮，而不抵抗由張力或拉伸引起的運動。通過將間隔件310構(gòu)造成以便僅抵抗壓縮，相信連接單元300可在脊骨運動期間提供更好的動態(tài)支承。參看圖57，例如在端部部分301和間隔件310由相應(yīng)的固定部件2(圖2)保持且固定到相鄰的椎骨上時，連接單元300在同時允許椎骨在六個自由度(即χ軸、y軸、ζ軸、 傾斜、滾動和偏轉(zhuǎn))上運動的同時提供穩(wěn)定性。金屬環(huán)形元件314傾斜、滾動、偏轉(zhuǎn)或其組合的運動在本公開中還可被稱為“輪轉(zhuǎn)”運動。雖然端部部分301和302基本限制間隔件310 在縱向軸向方向上的運動，但是金屬環(huán)形元件314的兩側(cè)上的彈性元件316的可壓縮性和彈性以及金屬環(huán)形元件314和柔性部件306之間的可壓縮性和彈性允許金屬環(huán)形元件314相對于端部部分301和302和/或柔性部件306在六個自由度中的每一個上進行穩(wěn)定的運動，同時還在六個自由度中的每一個上提供運動的阻力和穩(wěn)定性。因此，在一個實施例中， 連接單元300提供更大范圍的動態(tài)地穩(wěn)定的運動。另外，在一個實施例中，彈性元件316容許金屬混合式間隔件310在柔性部件306上滑動，從而提供金屬環(huán)形元件314在縱向軸向方向上的進一步的運動。在一個實施例中，金屬混合式間隔件310浮在端部部分301和302 之間(即間隔件310沒有固定到相應(yīng)的端部部分301和302或套環(huán)308上)，從而使得金屬混合式間隔件310可響應(yīng)于足夠的縱向軸向力而與端蓋302或套環(huán)308物理地分隔開。圖60圖示了根據(jù)本發(fā)明的連接單元500的一個備選實施例。連接單元500類似于圖56的連接單元300，只是間隔件310包括單個彈性元件510而非圖56所示的金屬混合式間隔件310。在這個實施例中，單個彈性元件510構(gòu)造成以便直接接收在骨固定部件(例如椎弓根螺釘?shù)沫h(huán)形頭部)的對應(yīng)地成形的固定頭部內(nèi)。因此，骨固定部件的固定頭部承擔(dān)金屬混合式間隔件的環(huán)形元件314的功能。在彈性元件510接收在骨固定部件的固定頭部內(nèi)且固定到其上時，彈性元件510用來提供對抗骨固定部件在除了繞連接單元的縱向軸線旋轉(zhuǎn)之外的至少五個自由度上進行相對運動的動態(tài)阻力。在一個備選實施例中，彈性元件510提供對位于彈性元件510的軸向通道內(nèi)的柔性部件306的足夠的摩擦，以便為骨固定部件在所有的六個自由度上的運動提供阻力。圖61是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的柔性連接單元600的透視圖。連接單元600 分別類似于圖56和60的連接單元300和500，只是連接單元600的間隔件610包括置于彈性彈簧元件614和616之間的環(huán)形元件612。環(huán)形元件612構(gòu)造成以便與骨固定部件(例如椎弓根螺釘)的固定頭部接合，且彈性彈簧元件614和616對環(huán)形元件612沿著柔性元件306(圖56)的縱向軸線的縱向運動(例如滑動)提供阻力。如圖61所示，間隔件610 設(shè)置在第一端部301和第二端部302(包括端蓋302，如以上所述)之間。套環(huán)308設(shè)置在間隔件610和第一端部301之間。如上所述，與提供不均勻的接觸表面的、接觸過渡區(qū)域 312(圖56)的間隔件310的相反，套環(huán)308可提供用于金屬混合式間隔件310的端部靠接的均勻表面。本公開中所討論的連接單元的各種實施例可具有若干其它優(yōu)點。首先，實施例中的某一些具有類似于包括經(jīng)由固定部件固定到椎骨上的金屬桿的傳統(tǒng)脊骨固定裝置的輪廓。因為根據(jù)本發(fā)明的連接單元的實施例可具有類似于金屬桿的輪廓，所以本文公開的實施例可具有使用傳統(tǒng)的脊骨固定裝備進行安裝的優(yōu)點。此外，除了別的優(yōu)點以外，與連接單元實施例其中許多實施例相關(guān)聯(lián)的較低輪廓在患者體內(nèi)占用的空間更小，從而使得與患者的運動范圍的干涉更少。以上已經(jīng)對本發(fā)明的各實施例進行了描述。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，對優(yōu)選實施例的以上描述僅是示例性的，且可用以上公開的裝置和技術(shù)的修改或變型來實踐本發(fā)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，或者僅使用常規(guī)實驗就能夠確定對本文公開的本發(fā)明的具體實施例的許多等效物。這種修改、變型和等效物被構(gòu)思為處于所附的權(quán)利要求書中闡明的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
3權(quán)利要求
1.一種用于穩(wěn)定人類脊骨的柔性細(xì)長連接單元，其中所述柔性連接單元構(gòu)造成以便以手術(shù)的方式鄰近所述脊骨而植入人體、且至少由分別被錨入第一椎骨和第二椎骨的第一骨聯(lián)接組件和第二骨聯(lián)接組件保持就位，所述柔性連接單元包括(a)具有構(gòu)造成以便聯(lián)接到所述第一骨聯(lián)接組件的外表面的第一剛性部分；(b)第二剛性部分；(c)定位在所述第一剛性部分與所述第二剛性部分之間的柔性部件，所述柔性部件具有外表面；(d)間隔件，其包括(1)至少部分地定位在所述第一剛性部分和所述第二剛性部分之間的彈性體元件，所述彈性體元件具有第一變形區(qū)、第二變形區(qū)和在所述第一變形區(qū)與所述第二變形區(qū)之間延伸且連接它們的中心部分，所述彈性體元件具有從所述第一變形區(qū)到所述第二變形區(qū)測量的長度，且內(nèi)孔沿著所述長度延伸通過所述彈性體元件，與所述柔性部件的所述外表面相比，所述彈性體元件的所述內(nèi)孔具有更大的尺寸，使得所述彈性體元件的所述內(nèi)孔構(gòu)造成以便接收所述柔性部件，從而使得彈性體元件能夠沿著所述柔性部件的所述外表面滑動；(2)剛性部分，其具有一定長度，且具有沿著所述間隔件剛性部分的所述長度延伸的內(nèi)孔，所述剛性部分的所述內(nèi)孔接收所述彈性體元件的所述中心部分，使得所述剛性部分至少部分地定位在所述第一變形區(qū)和所述第二變形區(qū)之間，且其中，所述間隔件剛性部分具有構(gòu)造成以便聯(lián)接到所述第二骨聯(lián)接組件的外表面；由此所述彈性體元件的所述第一變形區(qū)和第二變形區(qū)限制所述間隔件沿著所述柔性部件的滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性連接單元，其特征在于，所述柔性部件包括鄰近所述第一剛性部分的漸縮的過渡區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性連接單元，其特征在于，還包括至少部分地定位在所述第一剛性部分與所述間隔件之間的套環(huán)，所述套環(huán)具有一定長度和沿著所述長度延伸的內(nèi)孔，與所述柔性部件的所述漸縮的過渡區(qū)域的外表面相比，所述套環(huán)的所述內(nèi)孔具有更大的尺寸，使得所述套環(huán)的內(nèi)孔構(gòu)造成以便接收所述柔性部件，從而使得所述套環(huán)能夠沿著所述柔性部件的外表面滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性連接單元，其特征在于，所述柔性部件的所述外表面包括鄰近所述第二剛性部分的外螺紋，且所述第二剛性部分包括具有內(nèi)螺紋的內(nèi)孔，使得所述外螺紋和所述內(nèi)螺紋能夠匹配，以便將所述第二剛性部分固定到所述柔性部件上。
5.一種用于穩(wěn)定人類脊骨的柔性細(xì)長連接單元，其中所述柔性連接單元構(gòu)造成以便以手術(shù)的方式鄰近所述脊骨而植入人體、且至少由分別被錨入第一椎骨和第二椎骨的第一骨聯(lián)接組件和第二骨聯(lián)接組件保持就位，所述柔性連接單元包括(a)所述第一骨聯(lián)接組件；(b)所述第二骨聯(lián)接組件；(c)具有構(gòu)造成以便聯(lián)接到所述第一骨聯(lián)接組件的外表面的第一剛性部分；(d)第二剛性部分；(e)定位在所述第一剛性部分和所述第二剛性部分之間的柔性部件，所述柔性部件具有外表面；(f)至少部分地定位在所述第一剛性部分和所述第二剛性部分之間的彈性體元件，所述彈性體元件具有第一變形區(qū)、第二變形區(qū)和在所述第一變形區(qū)與所述第二變形區(qū)之間延伸且連接它們的中心部分，所述彈性體元件具有從所述第一變形區(qū)到所述第二變形區(qū)測量的長度，且內(nèi)孔沿著所述長度延伸通過所述彈性體元件，與所述柔性部件的所述外表面相比，所述彈性體元件的所述內(nèi)孔具有更大的尺寸，使得所述彈性體元件的所述內(nèi)孔構(gòu)造成以便接收所述柔性部件，從而使得彈性體元件能夠沿著所述柔性部件的所述外表面滑動；由此所述中心部分具有構(gòu)造成以便聯(lián)接到所述第二骨聯(lián)接組件上的外表面，使得所述第二骨聯(lián)接組件至少部分地定位于所述彈性體元件的所述第一變形區(qū)和第二變形區(qū)之間， 以及由此所述彈性體元件的所述第一變形區(qū)和第二變形區(qū)限制所述彈性體元件沿著所述柔性部件的滑動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性連接單元，其特征在于，所述柔性部件的所述外表面包括鄰近所述第二剛性部分的外螺紋，且所述第二剛性部分包括具有內(nèi)螺紋的內(nèi)孔，使得所述外螺紋和所述內(nèi)螺紋能夠匹配，以便將所述第二剛性部分固定到所述柔性部件上。
7.一種用于穩(wěn)定人類脊骨的柔性細(xì)長連接單元，其中，所述柔性連接單元構(gòu)造成以便以手術(shù)的方式鄰近所述脊骨而植入人體、且至少由分別被錨入第一椎骨和第二椎骨中第一骨聯(lián)接組件和第二骨聯(lián)接組件保持就位，所述柔性連接單元包括(a)具有構(gòu)造成以便聯(lián)接到所述第一骨聯(lián)接組件的外表面的第一剛性部分；(b)第二剛性部分；(c)定位在所述第一剛性部分與所述第二剛性部分之間的柔性部件，所述柔性部件具有外表面；(d)間隔件，包括(1)剛性部分，其具有一定長度，且具有沿所述間隔件剛性部分的所述長度延伸的內(nèi)孔，所述柔性部件延伸通過所述間隔件剛性部分的所述內(nèi)孔，與沿著所述間隔件剛性部分孔的長度的所述柔性部件的外表面相比，所述間隔件剛性部分的所述內(nèi)孔具有更大的尺寸，使得所述間隔件剛性部分能夠沿著所述柔性部件的外表面滑動，且其中，所述間隔件剛性部分具有構(gòu)造成以便聯(lián)接到所述第二骨聯(lián)接組件上的外表面；(2)至少部分地定位在所述第一剛性部分和所述間隔件剛性部分之間的第一彈性彈簧元件，所述第一彈性彈簧元件具有一定長度，且具有沿所述第一彈性彈簧元件的所述長度延伸的內(nèi)孔，所述柔性部件延伸通過所述第一彈性彈簧元件的所述孔；(3)至少部分地定位在所述第二剛性部分和所述間隔件剛性部分之間的第二彈性彈簧元件，所述第二彈性彈簧元件具有一定長度，且具有沿所述第二彈性彈簧元件的所述長度延伸的內(nèi)孔，所述柔性部件延伸通過所述第二彈性部分的所述孔；由此所述第一彈性彈簧元件和第二彈性彈簧元件限制所述間隔件金屬部分沿著所述柔性部件的滑動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性連接單元，其特征在于，所述第一彈性彈簧元件和第二彈性彈簧元件是金屬的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性連接單元，其特征在于，所述柔性部件包括鄰近所述第一剛性部分的漸縮的過渡區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的柔性連接單元，其特征在于，還包括至少部分地定位在所述第一剛性部分和所述間隔件之間的套環(huán)，所述套環(huán)具有一定長度以及沿著所述長度延伸的內(nèi)孔，與所述柔性部件的所述漸縮的過渡區(qū)域的外表面相比，所述套環(huán)的所述內(nèi)孔具有更大的尺寸，使得所述套環(huán)的所述內(nèi)孔構(gòu)造成以便接收所述柔性部件，從而使得套環(huán)能夠沿著所述柔性部件的外表面滑動。
全文摘要
一種用于在脊骨固定裝置中使用的柔性連接單元，其包括具有第一端部部分、第二端部部分和置于第一端部部分與第二端部部分之間的柔性部件的縱向部件，第一端部部分和第二端部部分中的至少一個構(gòu)造成以便聯(lián)接到第一骨固定部件上；以及位于第一端部部分和第二端部部分之間的間隔件，其中柔性部件的至少一部分穿過間隔件的軸向通道，且其中，間隔件包括構(gòu)造成以便聯(lián)接到第二骨固定部件上的彈性元件。
文檔編號A61B17/58GK102283704SQ201110197078
公開日2011年12月21日 申請日期2008年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者B·S·鮑曼, J·殷, T·楊 申請人:N脊椎公司