带有柔性元件的脊柱稳定系统和方法

专利名称：带有柔性元件的脊柱稳定系统和方法
带有柔性元件的脊柱稳定系统和方法
背景
多年来己有各种装置和方法用于稳定骨结构。例如，通过将板横跨骨折面 固定于折断的骨可稳定细长骨(例如股骨或肱骨)骨折。板延伸跨过骨折区域， 从而使骨骼折断元件相互间稳定在所需定位。骨折愈合后，可将板取出或保留 在原位，视所用板的类型而定。
另一种稳定技术采用在骨骼结构元件间延伸的一个或多个细长杆，它们被 固定于骨骼结构以使各元件间相互稳定。暴露骨骼结构元件并将一个或多个骨 接合紧固件置于各元件中。然后，将细长杆固定于骨接合紧固件，以稳定骨骼 结构元件。当一个或多个椎骨由于脊椎前移或其它变形而发生移位时，在将杆固 定于椎骨之前牵拉移位椎骨使其对准相邻椎骨可实现校正。
在这些技术中，通过切割、切除和/或重置皮肤、组织和脉管系统而到达外 科部位。这使外科医生能够到达将要安装稳定装置的部位，允许放置器械以降 低椎骨移位和安装稳定结构。仍然需要用于稳定骨骼结构的器械和方法，为外 科医生提供选择治疗方式过程中的可选方法。
发明概述
根据一方面，提供了侵入性最小的脊柱复位和稳定的系统。 根据另一方面，提供了侵入性最小的稳定脊柱运动节段而保留运动功能的 系统。
根据另一方面，提供了侵入性最小的椎骨复位和稳定而保留脊柱运动功能 的系统。
与此相关的及其它更多方面将在以下的说明中显现出来。 附图简要说明


图1是连接元件和用于安装连接元件的安装器械的立体图。
图2是图1安装器械的锚件延伸件的正视图。
图3是图2锚件延伸件围绕中心轴旋转卯度的正视图。
图4是图2锚件延伸件的内部套管的正视图。 图5是图4内部套管的端视图。
图6是包括图1安装器械的一部分的插入件的立体图。
图7是图1安装器械的其它锚件延伸件的正视图。
图8是图7锚件延伸件的左手端视图。
图9是图7锚件延伸件围绕其纵轴线旋转90度的正视图。
图IO是图7锚件延伸件的分解视图，内部元件已从其外部元件上去除。
图11是图7锚件延伸件的外部元件的立体图。
图12是沿图11外部元件的纵轴线的截面视图。
图13是图7锚件延伸件的内部元件的分解视图。
图14是图11内部元件的近端部分的正视图。
图15是图11内部元件的远端部分的正视图。
图16是图11内部元件的远端部分从图15的取向围绕其纵轴线旋转90度 的正视图。
图17是包括图7锚件延伸件的一部分的闭锁滑钮的正视图。
图18是图17的闭锁滑钮从其图17的取向旋转90度的正视图。
图19是未锁定状态下图7锚件延伸件位于锚件头部上方的立体图。
图20是图19的锚件延伸件的近端部分的放大立体图。
图21是图19的锚件延伸件的远端部分和锚件头部的放大立体图。
图22是锁定状态下图19的锚件延伸件的近端部分的立体图。
图23是锁定状态下图19的锚件延伸件的远端部分在锚件头部上的立体图。
图24是锁定状态下图19的锚件延伸件在锚件头部上的立体图。
图25是锁定状态下图19的锚件延伸件在锚件头部上的立体图，内部和外
部元件相互间移位以实现复位。
图26是图25的锁定锚件延伸件的远端部分的立体图，外部元件相对于锚
件头部移位以实现复位。
图27是安装于一对锚件头部的图1的安装器械的立体图，除去连接元件 以显示通过图7的锚件延伸件的内部元件的爪之间的通道以接受连接元件。
图28是脊柱节段和图27的安装器械的正视图，连接元件联结于安装器械
且通过图7的锚件延伸件定位并进入第二锚件的接受件。
图29是图28的安装器械、连接元件和锚件远端部分的正视图。
图30是图29的安装器械的远端部分的正视图，用图7的锚件延伸件使连
接元件复位到第一锚件的头部内。
图31是另一个实施方式的图7所示锚件延伸件的远端部分的正视图。 图32是脊柱节段的立体图，图31实施方式的锚件延伸件安装于第一锚件，
图3的锚件延伸件安装于第二锚件，用图1的安装器械使套针邻近第一锚件定位。
图33是脊柱节段、图31和图3的锚件和锚件延伸件的立体图，套针通过
图31实施方式的锚件延伸件、邻近第二锚件的通道定位。
图34是图32的脊柱节段、锚件和锚件延伸件的立体图，另一个实施方式
的连接元件穿过图31的锚件延伸件进入第二锚件的接受件中定位。
图35是图34的脊柱节段的立体图，用图31的实施方式的锚件延伸件使
图34实施方式的连接元件复位到第一锚件的头部内。
图36是图35脊柱节段的立体图，除去了锚件延伸件且连接元件固定于第
一和第二锚件。
图37是另一实施方式的连接元件的正视图。
图38是另一实施方式的连接元件的正视图。
图39是另一实施方式的连接元件的远端末端部分的截面视图。
图40是另一实施方式的连接元件的远端末端部分的截面视图。
图41是另一实施方式的连接元件的远端末端部分的截面视图。
图42是另一实施方式的连接元件的远端末端部分的截面视图。
图43是另一实施方式的连接元件的末端部分的一部分的截面视图。
图44是图43的连接元件部分与另一末端部分的正视图。
图45是图44连接元件的另一末端部分的立体图。
图46是包括图43-45的末端部分的一个实施方式的连接元件的立体图。
图47是另一个实施方式的连接元件的部分节段的立体图。
图48是固定于锚件的图46的连接元件的立体图。
图49是另一实施方式的连接元件的立体图。
图50是固定于锚件的图49的连接元件的立体图。
图51是另一实施方式的连接元件的一部分的截面视图。
图52A和52B分别是构成连接元件一部分的另一实施方式的柔性中间元件 的正视图和端视图。
图53 A和53B分别是构成连接元件一部分的另一实施方式的柔性中间元 件的正视图和端视图。
图54是可在多水平稳定手术中安装到啮合于椎骨的锚件上的一个实施方 式的锚件延伸件的立体图。
图55是用于将安装于图54的锚件延伸件的多水平连接元件以侵入性最小 的方式插入的插入件器械的立体图。
图56是锚件固定于脊椎前移的相邻椎骨的椎弓根的脊柱节段。
图57是图解显示锚件延伸件邻近对应的各个锚件的图56的脊柱节段，为 清楚起见放大视图。
图58是连接元件位于锚件之间的图57的脊柱节段。
图59是连接元件啮合于一个固定于椎骨之一的锚件的图58的脊柱节段。
图60是另一个锚件和椎骨复位到与啮合连接元件的椎骨和锚件对齐的图 59的脊柱节段。
图61是连接元件啮合于另一锚件的图60的脊柱节段。
图示实施方式的说明
为了便于理解本发明的原理，现在参照附图所示的实施例并用特殊的语言 来描述这些实施例。然而应了解，这不意味着对本发明的范围构成限制。正如 熟悉本发明的技术领域的人通常可以对所示装置设想出许多改变和进一步的 改进，以及对本文阐述的本发明的原理设想出许多进一步的应用。
用于插入连接元件以连接啮合于体内骨组织的锚件的器械和方法包括图1 所示的安装器械20。安装器械20包括可除去地联接于连接元件90的插入件
24。安装器械20还包括第一锚件延伸件30和第二锚件延伸件100，它们可安 装在啮合于体内骨组织的锚件上。第一锚件延伸件30可安装在第一锚件上， 第二锚件延伸件100可安装在第二锚件上。也考虑了器械20仅包括一个锚件 和锚件延伸件、三个或更多个锚件和锚件延伸件的实施方式。插入件24枢转 地安装在锚件延伸件30、 100上，并可相对于它们移动以将连接元件90从远 离锚件的位置引导至邻近锚件的位置而与其接合。
在一个实施方式中，锚件延伸件IOO包括相互间可移动的第一和第二元件 以使连接元件在锚件接受器中定位。连接元件沿以至少一个锚件延伸件为基准 的插入轴线A移动，定位于较接近锚件的位置。锚件延伸件IOO的第二元件安 装在锚件上，第一元件可相对于第二元件移动并与连接元件卯相接触，使连 接元件90和接合于第二元件的锚件移动至相互间更加接近的位置。锚件延伸 件IOO横向于插入轴线移动连接元件。
在一种形式中，锚件延伸件IOO使连接元件复位至锚件通道内，连接元件 卯在通道内固定于锚件以稳定接合连接元件90的脊柱节段。在另一种形式中， 操纵锚件延伸件100以使相邻椎骨间例如脊椎前移导致的移位复位，然后使连 接元件90与接合于复位椎骨的锚件相啮合，以使椎骨维持在较为对准的位置。 锚件延伸件IOO提供了另一个优点，可以侵入性最小的外科手术的方式完成复 位和稳定，而不需要收縮皮肤和组织以暴露错位椎骨。
如下进一步所述，插入件24被构造成可释放地接合连接元件90，以患者 中的锚件为基准用至少一个锚件延伸件30、 100，将连接元件90设置到邻近锚 件且在其间延伸的位置。锚件延伸件100被构造成与连接元件卯相接触并将 连接元件90和与锚件延伸件100接合的锚件设置成易于使两者更加相互接近 的位置。在所示实施方式中，虽然考虑可用第二锚件延伸件IOO来代替锚件延 伸件30，无需将锚件延伸件30构造成和锚件延伸件100 —样。还考虑提供单 个锚件延伸件或者三个或更多个锚件延伸件30和/或100来接合相应数量的锚 件，例如图28-31所示的锚件80。
如图31所示，锚件80可包括螺钉部分81和头部83，螺钉部分81的颈部 82上有骨啮合螺纹，头部83包括工具开口 84，例如六角形开口等，它被构造 成可接受驱动工具。在所图示的实施方式中，锚件80为多轴向螺钉组件，它
具有接受器，以枢转地联接于螺钉部分81头部83的轭件88的形式接受连接 元件90。然而，并不排除使用不包括具多轴向功能的螺钉的锚件80。本领域 己知，螺钉部分81能够在轭件88内枢转以呈现相对于轭件88的多种角度， 并且能够相对于轭件88旋转以使骨骼结构与有螺纹的颈部82相啮合。多轴向 螺钉的其它例子在美国专利5,797,911和5,879,350有所描述，其内容在此引用 作为参考。
也考虑了其它实施方式的锚件。锚件80可以骨螺钉、螺栓、卡钉、钩、 平头钉或椎体间装置的形式。锚件80可具有一接受器，以接受连接元件90并 将其固定于骨骼结构。
在图示的实施方式中，锚件80包括轭件88形式的连接件，具有通过其中 的通道95以接受连接元件90。螺钉部分81的头部83被接受和俘获在轭件88 的底部。轭件88包括向近端延伸且位于通道95的相对侧上的臂86。臂86具 有内螺纹，它被构造成与紧定螺钉96(图36)的具有外螺纹的远端部分97相匹 配。紧定螺钉96具有近端工具接合部分98，以及锚件延伸件30、 100中的一 个元件所承载的部分97、 98之间的肩部99。紧定螺钉96被定位成肩部99由 锚件延伸件支撑，并且通过将远端部分97旋过锚件延伸件的支撑元件而释放。 近端部分98可进一步被构造成在对近端工具接合部分98施加预定阈值的扭矩 时可从远端部分97断裂，从而通过各个紧定螺钉96对连接元件90施加预定 且均一的固定力。当与锚件延伸件30联用时，近端部分98被切断时，则紧定 螺钉96释放。
连接元件90包括在连接端91和插入端92之间的长度，该长度足以互连 至少两个锚件80。连接元件90可以是在两端91、 92之间沿其长度弯曲的细长 杆或轴，曲率半径为R。然而，应了解，连接元件90可包括于杆、植入物或紧 固件而言己知的任何构型。例如，连接元件90可以是刚性元件，或是圈合或 其它外科手术过程中使用的索、带或人造韧带形式的弹性或超弹性元件。可用 安装器械20将连接元件卯经皮或非经皮插入啮合于动物对象体内骨骼结构的 锚件通道内，以稳定骨骼结构。
在所示实施方式中，插入件24包括远端臂31，沿弧线A以单一半径R弯 曲，连接元件90与弧线A轴向共直线。然而，也考虑到了连接元件卯也可具 有不同于弧线A的曲率，或者可具有沿其长度变化或复合的曲率。可通过任何 一种数学关系式或其任意组合来定义连接元件90的曲率，包括例如，线性、 指数型、对数型、三角法、几何法、抛物线法、平方、立方、双曲线、椭圆形 或参数关系。
图1中的连接元件90由插入件24被导入患者体内。安装器械可采用任何 类型的固定几何关系来朝向着接合于患者骨骼结构的锚件插入连接元件90。这 种固定的几何关系可通过能够提供连接元件90平移运动路径的销联接、凸轮、 四连杆机构、或导向元件中任意一种或其任意组合来控制。插入件24可安装 在单个锚件延伸件上，或者三个或更多个锚件延伸件上。还可以用徒手技术、 图像导航技术、或用其它合适的器械以将连接元件90引导和定位至患者体内。
现在参考图2-5，显示了一个实施方式的锚件延伸件30进一步细节。锚件 延伸件30包括近端接受在外部套管40的管腔45内的内部套管50。内部套管 50形成通过其中的管腔51，允许工具延伸至锚件。内部套管50的远端53包 括沿其半径向周围延伸伸入内部管腔51的唇件52。唇件52可邻近内部套管 50的远端53在唇件52上支撑紧定螺钉，例如上述紧定螺钉96。
外部套管40包括在其远端41的端部42。如图2所示，端部42具有U形 开口以容纳连接元件90穿过其中。端部42的一对相对的臂44可对准轭件88 的臂86以将臂86接纳在其中，通道95对准臂44之间的通道。
组装后，外部套管50的纵轴线L1对准内部套管40的纵轴线L3。内部套 管50的定位销63接纳在外部套管40的槽47内，以确保和维持内部套管50 在外部套管40中的适当对准。锚件延伸件30还包括横向于纵轴线L3侧向延 伸通过其中的接受器48。接受器48在近端43附近侧向开口，接纳插入件24 的销以将插入件24安装于锚件延伸件30上。联结销49为压入适配或舍此固 定在侧向开口接受器对面的接受器48中，以提供中间延伸销，便于锚件延伸 件30与锚件延伸件100的联结。
内部套管50包括下抓持元件或指件54，其间包括圆形离隙部分77以实现 指件54的挠曲。肩部61限制内部套管50向远端进入外部套管40的管腔45 的移动深度。内部套管50还包括横向于纵轴线L1延伸的远端和近端缺口 56a、 56b，分部在指件54的近端但在近端55的远端。外部套管40包括邻近管腔45
在其中延伸的柱塞型弹簧偏置保持件57，横杆58自柱塞59横向延伸。横杆 58选择性地定位在所需的缺口 56a、56b之一中，以使内部套管50相对于外部 套管40保持在选定位置中。
当横杆58在近端缺口 56b中时，内部套管50的唇件52伸入外部套管40 的臂42之间。紧定螺钉96由唇件52支撑，其有螺纹的下部在臂44之间延伸。 如果轭件88尚未固定于紧定螺钉96，则应至少部分地旋在紧定螺钉96上。按 压柱塞59以升高横杆58离开近端缺口 56b，以便内部套管50相对于外部套管 40的运动。内部套管50向近端移动以使横杆58定位在远端缺口 56a中，将轭 件88牵拉至臂44之间并抵靠端部42，通道70对准臂44之间的U形开口 。当 横杆58在远端缺口 56a中时，在套管40的臂44之间向近端牵拉锚件80的臂 86。臂44间形成通道，适合以形式匹配啮合的方式接纳轭件88的臂86，并使 锚件80的轭件88牢固固定于锚件延伸件30。然而，轭件88仍然可以相对于 螺钉部分81枢转，以使锚件延伸件30可以重新定位以便联结锚件延伸件100 和插入件24。
如图6更详细所示，安装器械20包括插入件24。关于插入件24的进一步 细节及其技术参见美国专利6,530,929，全文引用于此作为参考。插入件24包 括第一和第二支撑臂22。支撑臂22在远端臂31的近端32处牢固连接在一起。 远端臂31包括远端33，连接元件90从远端33延伸。插入件24包括在远端 33附近的联结元件38，用于将连接元件90固定至此。插入件24可围绕枢转 轴线P枢转，限定曲线弧度或插入轴线A。插入件24的远端臂31优选按照轴 线A弯曲，以便远端臂31和联结至其上的连接元件90可顺利经皮插入和取出。
联结元件38枢转安装于远端臂31，并且通过操纵拇指旋钮37可使联结元 件38相对于远端臂移动。联结元件38与从远端33向近端延伸的远端33中的 远端开口 35连通。联结元件38在远端开口 35内可释放地与连接元件90接合。
远端臂31包括从远端33向近端32延伸的通道34。通道34接受联结件 36，联结件36通过螺母39固定于插入件24。为了清楚说明，在图6中显示除 远端33未脱离通道34外，螺母39和联结件36已脱离通道34。联结件36是 一细长弹性元件，随插入轴线A从远端33通过螺母39延伸至近端32附近的 拇指旋钮紧定螺钉37。紧定螺钉37通过螺纹接受在螺母39中形成的有螺纹的
开口中。联结件36枢转联结于联结元件38，可用拇指旋钮紧定螺钉37操纵以 移动联结元件38，使连接元件90接合或释放插入件24。连接元件90可定位 在远端开口35中，这样，通过联结元件38使连接元件90相对于插入件24相 对固定，在连接元件卯的插入期间维持连接元件卯沿插入轴线A对准。为了 在开口 35中抓住和释放连接元件90，通过相对于锁定螺母39旋转拇指旋钮 37向远端和向近端牵拉联结件36，可选择性致动联结元件38。
支撑臂22具有通孔23，用于接受夹紧机构21。夹紧机构21将臂22相互 拉近以使锚件延伸件30、 100枢转固定在其间。枢轴螺母67可定位在各个通 孔23中。夹杆65在臂22间延伸，两端均有具螺纹的孔，以使杆65通过螺纹 紧固件26和夹紧旋钮27的螺纹端固定于钳夹臂22。外科医生可操纵夹紧旋钮 27以使延伸件30、 IOO在两臂22间固定和释放。
在所示实施方式中，销60压入适配在臂22各自的开口 62中。锚件延伸 件30、 100通过侧向延伸进入锚件延伸件的开口接受器，例如上述接受器48 的相邻销60，可旋转地安装在各个相邻的支撑臂22上。每个臂22可具有向相 对的支撑臂22从其延伸的止动杆64。当止动杆64接触相应的各个延伸件30、 100时，止动杆64限制插入件24沿插入轴线A的旋转。
现在参考图7-16，显示了锚件延伸件100的进一步细节。在图7-9中，显 示了组装形式的锚件延伸件100。锚件延伸件IOO包括外部套管形式的第一元 件120和可移动地接受在第一元件120中的第二元件160。如图10-12进一步 所示，第一元件120包括一膨大近端外壳部分122和一远端部分124。近端外 壳部分122包括中间的接受器125和相对侧向接受器132(图11)。与插入件24 和锚件延伸件30组装后，中间接受器125接受联结销49，而侧向接受器132 接受插入件24的销60。中间接受器125可包括向近端延伸的扩口凹陷部分以 便于销60在其中的放置。
在图10中，以分解视图显示了除去第二元件160后的锚件延伸件100，在图 11中，显示了第一元件120的立体图，在图12中显示了截面图。第一元件120还 包括在其间延伸且在其近端和远端开口的通道128，开口大小适合接受第二元件 160。第一元件120包括在近端外壳部分122中的驱动元件接受器126，接受器126 向近端开口且与通道128连通。驱动元件104可定位在接受器126中并可接合于第
二元件160，以相对于第一元件120移动第二元件160，如下进一步所述。
近端外壳部分122还包括与驱动元件接受器126相对、在近端外壳部分122 中的闭锁接受器130。接受器130包括孔133以接受锁定销112于其内。闭锁接受 器130还包括沿其延伸至开口 135的凹壁131。开口 135与通道128连通。闭锁机 构包括用锁定销112在接受器130中枢轴联结于近端外壳部分122的锁钮108。如 下文进一步所述，弹簧110使闭锁元件108偏置到锁定位置。
用紧固件106将螺帽102接合于第一元件120的近端面。螺帽102将驱动 元件104俘获在驱动元件接受器126中，而弹簧垫圈114维持驱动元件104与 螺帽102间的接触以防止驱动元件104在接受器130中浮起来。驱动元件104 包括在其近端的工具接合接受器，螺帽102包括第一开口 103以提供通往工具 接合接受器的通路。螺帽102还包括第二开口 105，内部套管160的近端部分 延伸通过其中。
第一元件120的远端部分124包括第一臂134和第二臂136，其间具有狭 槽138。第一臂134包括第一复位元件140，第二臂136包括第二复位元件142。 在臂134、 136远端，复位元件140、 142在狭槽138的相对侧相互间隔。复位 元件向远端逐渐变细，处于复位构型时，包括一锲形且适配在爪164、 166的 远端之间。第一和第二臂134、 136包括在其相对侧上对准的孔145、 147。如 下进一步所述，第一臂134和第二臂136可附连于内部元件160的爪164、 166， 导向销144、 146可通过孔145、 147定位。如图12中更详细所示，第一元件 120包括通道128，围绕第一臂134和第二臂136形成内部唇件129。第二元件 160的套管162的远端接触唇件129以限制第二元件160相对于第一元件120 向远端位移。
如图13-16所示，第二元件160包括近端套管部分162。在近端套管部分 162的远端分别用第一和第二销180、 182使第一爪164和第二爪166枢轴联结 于第一耳176和第二耳178。近端套管部分162包括延伸通过其中的通道168， 通道168开口于套管部分162的近端和远端。近端套管部分162包括沿其一部 分延伸、可与驱动元件104接合的接合表面170。接合表面170可包括与驱动 元件104的螺纹相互交错的一系列螺纹，这样，当旋转驱动元件104时，第一 元件120相对于第二元件160向远端或向近端运动，视驱动元件104的旋转方
向而定。近端套管部分162还包括近端缺口 172和远端缺口 174，用于用锁钮 108来啮合。
第一爪164包括近端联结部分184，以接受第一销180并将第一爪164枢 轴联结于第一耳176。类似地，第二爪166包括近端联结部分192，以接受第 二销182并使第二爪166枢轴联结于第二耳178。第一爪164包括远端锚定联 结件186，以及从其向中间延伸的凸起187。第一爪164包括从锚件联结件186 向近端延伸的主体188，主体188包括通过其延伸的导向槽190。类似地，第 二爪166包括远端锚件联结件194，以及从其向凸起187延伸的凸起(未示出)。 第二爪166包括从锚件联结件194向近端延伸的主体196，主体196包括通过 其延伸的导向槽198。导向销144、 146分别延伸通过各自的导向槽190、 198， 将爪164、 166分别联结至各自的臂134、 136。
图15-16中参照爪164进一步描述了爪164、 166的细节，应了解，爪166 是相同的镜像图像。如图19和21所示，槽190、 198各自包括相互靠近向近 端延伸的近端凸轮部分191，使得当用驱动元件104使第二元件160相对于第 一元件120向远端位移时，导向销144、 146迫使锚件联结件186、 194相互远 离。槽190、 198向凸轮部分191的远端相互平行延伸，使得当第二元件160 相对于第一元件120向近端移动时，导向销144、 146移入平行槽部分并使锚 件联结件186、 194相互靠近移动以抓住其间锚件80的臂86。在抓持位，爪 164、 166形成通道，该通道的尺寸允许沿插入轴线A设置连接元件80通过其 中。
如图17和18更详细所示，锁钮108包括一主体，主体具有近端部分200 和远端部分202。近端部分200相对于远端部分202以角度212倾斜，以便能 够到达锁钮108并提供相对于外壳部分122对锁钮定位更加肯定的直观辨识。 锁钮108包括沿其底面上开口的接受器208。锁钮108包括邻近近端部分200 在锁钮108的底面下方伸出的闭锁元件206。
如图10所示，在其组装取向中，锁钮108定位在接受器130中。接受器 130包括凹壁131，闭锁元件开口 135邻近其近端。闭锁元件206从锁钮开口 135伸出，用于接合第二元件160。弹簧110被接受于接受器208和接受器130 中，在锁钮108和凹壁131间延伸以偏置闭锁元件206通过开口 135。销112
通过弹簧110的眼孔定位，而开口 210通过锁钮108的侧壁定位。销112固定 在第一元件120近端外壳部分122的开口 133中。当第二元件160相对于第一 元件120运动时，锁钮108的闭锁元件206可啮合在缺口 172、 174中，如下
进一步所述。
锚件延伸件30、 100可接合锚件80。 一旦与锚件延伸件30组装，轭件88 即被接受在外部套管40远端41处的末端部分42内，例如如图27所示。紧定 螺钉96固定于内部套管50的远端。末端部分42包括内部成形壁表面，当柱 塞57位于远端缺口 56a内时，该表面适合且非旋转地接受轭件88以刚性将轭 件88固定于其上。
如图19和21所示，通过使夹钳爪164、 166以开放构型定位在轭件88的 臂86的外表面两侧，锚件延伸件100接合锚件80。如图20所示，在该位置中， 第二元件160相对于第一元件120尽可能向远端位移。导向销144接受于槽190、 198的近端凸轮部分191中，迫使锚件联结件186、 194相互远离，使得轭件 88的臂86可定位在锚件联结件186、 194之间。
如图20所示，当爪164、 166处于图19和21的开放构型时，锁钮108 相对于近端外壳部分122顺时针旋转和定位，以指示闭锁元件206在近端缺口 172近端的位置接触内部元件160的外表面。第二元件160的近端与啮合至第 一元件120的螺帽102的近端端面平齐。
在图22-23中，显示锚件延伸件IOO处于安装构型，以接合锚件如锚件80。 在该构型中，第一元件120相对于第二元件160处于中间位置，使得导向销144、 146位于槽190、 198平行部分的近端。爪164、 166相互靠近偏置以在锚件联 结件186、 194间抓住轭件88的臂86。然而，复位元件140、 142从锚件80向 近端间隔足够的距离，以允许在复位元件140、 142和锚件80近端之间在一沿 插入轴线A的位置上将连接元件90通过爪164、 166间的通道放置。
在该中间位置中，第二元件160的近端从第一元件120向近端伸出。第二 元件160相对于第一元件120定位，使得锁钮108的闭锁元件206接受于第二 元件160的近端缺口 172中。弹簧110逆时针偏置锁钮108，使得当与之对齐 时，闭锁元件206自动接受在近端缺口 172中。如图22所示，在该中间位置 中，近端部分200与第一元件120的近端外壳部分122平齐。已考虑可通过闭
锁元件206与第二元件160的外表面接触时产生的滴答声，来表明提供锚件80 已固定在爪164、 166的锚件联结件186、 194之间。
在图24中，显示了朝复位构型运动的锚件延伸件100，其中，第二元件 160相对于第一元件120向近端位移，使复位元件140、 142向远端运动并于连 接元件相接触。可用驱动工具或此类物转动驱动元件104以便施加必要的力， 以使第一和第二元件120、 160相互运动并使与锚件延伸件100接合的骨质结 构位移。导向销144、 146沿导向槽190、 198的平行部分向远端运动。锁钮108 的闭锁元件206沿第二元件160的中间缺口部分173(图13-14)运动。这又可反 过来对抗弹簧110的偏置推动和将锁定钮108的近端部分200定位使之远离第 一元件120的近端外壳部分122，至它们不再与之平齐。
在图25-26中，显示了复位构型的锚件延伸件100，在此构型时，第二元 件160相对于第一元件120完全向近端移位。在第二元件160的这一位置，闭 锁元件206接受在远端缺口 174中，再次使锁钮108的近端部分200与第一元 件120的近端外壳部分122平齐。在该复位构型中，复位元件140、 142位于 轭件88的臂86之间的通道95中。第二元件160比上述开放或安装构型从第 一元件120的近端更加向近端伸出。锁钮108将第二元件160锁定在该复位构 型中，在此构型，闭锁元件206接触远端缺口 174的近端壁。与外壳部分122 平齐的锁钮108的定位，以及当闭锁元件206位于远端缺口 174中时产生的滴 答声，向外科医生表明已实现完全复位。为了释放第二元件160，可对抗弹簧 110的偏置按压锁钮108的远端部分202，以使闭锁元件206移出与远端缺口 174的啮合，使第一元件120相对于第二元件160向近端位移直到爪164、 166 释放锚件80。
图27-30显示了用安装器械20来使用锚件延伸件100的外科技术。锚件延 伸件30和锚件延伸件100分别与啮合至脊柱节段250的椎骨252、 254的对应 锚件80相接合。椎骨252， 254包括它们之间的盘间隙256。椎骨252、 254可 包括脊柱颈椎、胸椎、腰椎和/或骶椎区域的一部分。在所示实施方式中，椎骨 254与椎骨252错位，呈现脊椎前移症。然而，应了解，锚件延伸件100和安 装器械20可应用于不要求或不包括校正脊椎前移的技术中。
锚件80的螺钉部分81分别与椎骨252、 254啮合之后，锚件延伸件30与
啮合至椎骨252的锚件80接合，紧定螺钉96部分地旋入轭件88。操纵锚件延 伸件100打开爪164、 166，围绕啮合至椎骨254的锚件80的轭件88的臂86 定位。然后，操纵锚件延伸件100使第二元件160相对于第一元件120移动至 中间安装构型，在此构型，如上所述，爪164、 166沿轭件88的臂86的外表
面夹紧。
然后，通过枢转轭件88，操纵锚件延伸件30、 100使锚件延伸件30、 100 相互邻近定位，以使销49接受在第二元件120的接受器125中。然后，通过 将销60中的一个置于第二元件120的接受器132中，而销60中的另一个位于 第一锚件延伸件30的接受器48中，固定插入件24。销60可旋转地接受在相 邻的各个接受器48和接受器132中，锚件延伸件30、 100通过夹紧机构21固 定于支撑臂22。内部套管50和第二元件160的管腔51和168各自保持基本上 畅通，以在组装安装器械20后到达锚件80。
连接元件90固定于插入件24的远端臂31，从患者体外的位置经皮推进至 邻近锚件80的位置。在图28-29所示实施方式中，连接元件卯的远端或引导 端部分开始时位于锚件延伸件30接合的锚件80的臂86之间。连接元件的90 的近端或尾端部分位于锚件延伸件100的第二元件60的爪164、 166之间的通 道内。复位元件140、 142位于连接元件90的近端。
然后，连接元件90从插入件24释放。用联结于锚件延伸件30的紧定螺 钉96将连接元件90的引导端固定于锚件80。远端臂31可从患者抽离，插入 件24可脱离与锚件延伸件30、 IOO的联结。
在图30中，转动驱动元件104使第二元件160相对于第一元件130向近 端位移，使复位元件140、 142接触连接元件90。第二元件160相对于第一元 件120朝锚件延伸件100的复位构型移位，使连接元件90横向于插入轴线向 啮合于椎骨254的锚件80的臂86之间的位置位移。在该复位构型中，椎骨254 被牵拉成与椎骨252对齐。然后，将紧定螺钉96推进通过第二元件160的通 道168以使连接元件90固定在复位椎骨254的锚件80中，使椎骨252、 254 维持在其对准位置。
然后，朝相反方向转动驱动元件104以使第一和第二元件120、 160相互 间发生位移而打开爪164、 166并释放它们之间的锚件80。然后，将锚件延伸
件30、 100从患者中退出。可用通过第二进入口、或通过容纳锚件延伸件30、 100中的一个或两者的进入口放置在盘间隙中的一个或多个椎体间装置融合或 稳定椎骨252、 254。
参见图31，显示了具有联结于第二元件160的爪264、 266的可选形式的 锚件延伸件IOO。爪264包括主体288，主体288具有沿其延伸的导向槽290。 锚件联结件286位于爪264的远端。类似地，爪266包括主体296，主体296 具有沿其延伸的导向槽298。锚件联结件294位于爪264的远端。导向槽290、 298和锚件联结件286、 294的构型可与上文爪164、 166中描述的导向槽190、 198相同。导向槽290、 298各自包括近端凸轮部分以使爪264、 266相互偏置 远离，便于与锚件80啮合。
主体288包括由凹形曲面形成的凹陷部分289，凹形部分289面对由主体 296的凹形曲面形成的凹陷部分297。凹陷部分289、 297的凹形曲面取向相对， 其间形成通道299，通道299大于轭件88的臂86之间形成的通道95。通道299 也大于啮合至轭件88的臂86的联结元件286、 294间的间隔。如下进一步所 述，通道299的结构可以容纳具有膨大部分的连接元件的插入。虽然显示的通 道299为圆形，也可考虑其它形状的通道299。
在图32中，锚件80啮合至脊柱节段250的相邻椎骨252、 254的椎弓根。 锚件延伸件30接合于啮合至椎骨252的锚件80，锚件延伸件100包括爪264、 266，爪264、 266联结于啮合至椎骨254的锚件80。用联结于远端臂31的套 针258将插入件24安装于锚件延伸件30、 100。套针258插入穿通爪264、 266 间的通道299并进入相邻锚件延伸件30的通道95。套针258形成通过组织的 插入路径，以便连接元件通过如图34所示的连接元件300。
连接元件300包括远端引导端部分302的第一末端部分和近端尾端部分 304的第二末端部分，以及中间部分306。中间部分306为柔性，以允许末端 部分302、 304间的相对运动，从而提供所需的稳定特征。用插入件24插入连 接元件300，使第一末端部分302和中间部分306通过通道299。第一末端部 分302被设置在接合锚件延伸件30的锚件80的通道95内。第二末端部分304 被置于邻近通道299的爪264、 266之间，中间部分306被置于锚件延伸件30、 100之间。
用紧定螺钉96将第一末端部分302啮合至相邻锚件80。如图35所示，然 后使具有交替爪264、 266的内部元件160相对于外部元件120运动，以使连 接元件300的第二末端部分304复位进入啮合至椎骨254的锚件80的通道95 内。然后，如图36所示，可用紧定螺钉96将连接元件300固定于各个锚件80。 连接元件300维持所恢复的盘间隙高度和/或相邻椎骨间的对齐。在一种形式 中，连接元件300保留相邻椎骨252、 254间的运动。
下面将参考图37-42进一步描述连接元件300。在图37-38中，连接元件 300包括弹性元件形式的中间部分306，在连接元件300所接合的锚件之间传 递脊柱负荷的过程中提供冲击吸收作用。中间部分306还允许第一和第二末端 部分302、 304之间的相对运动，从而允许连接元件300所接合的脊柱节段的 运动。在一个实施方式中，中间部分306为连接元件300提供在多个锚件80 之间的可变刚性特征。在另一个实施方式中，中间部分306由可再吸收材料构 成，这样， 一段时间后相邻锚件将不再相互链接。
连接元件300的第一末端部分302包括锥形引导端元件308以提供扩张作 用，在经皮插入过程中便于穿过皮肤和组织。第一末端部分302也可包括其它 构型，包括非锥形构型。第二末端部分304包括末端元件314，末端元件314 具有缺口形式的食指(indexed)构型316，用于食指接合插入件24，以在经皮插 入之前和插入期间确保连接元件300相对于插入件联结和维持在适当的取向。 第一末端部分302和第二末端部分304可以基本上刚性，以便用插入件24经 皮插入连接元件300和与锚件80相啮合。例如，第一末端部分302可扩张组 织以便中间部分306穿过其中。其它实施方式考虑适合联结插入件器械的其它 形式的末端元件314。还考虑手动或用能够除插入件24之外的器械来插入连接 元件300。
连接元件300可沿半径R弯曲，以便用插入件24沿弧形插入路径插入。 考虑了连接元件300的其它构型，包括上文所述的连接元件90构型。如图37 所示，第一和第二末端部分302、304之一或两者可分别包括许多凹坑310、 312， 以增加与末端部分302、 304所接合的紧定螺钉96和锚件80的摩擦啮合。如 图38所示，也考虑了具光滑表面特征的末端部分302、 304之一或两者。
多个连接元件300的实施方式考虑了多种使第一和第二部分302、 304固
定于中间部分306的技术。在图39-42中，描述了第一末端部分302的可选实 施方式，应了解，第二末端部分304可以是类似构型以固定于中间部分306。 在图39中，显示了第一末端部分302和中间部分306，具有对齐的通道以接受 联结元件318通过其中。联结元件318可以是(例如)刚性杆或线，通过抵靠其 巻曲末端部分302、 304而固定。此外或可选地，可提供横向穿过联结元件318 并进入末端部分302、 304的销320。联结元件318使远端和近端部分相互连接 以保持其间的中间部分306。末端部分302、 304可响应中间部分306的挠曲而 相互运动。联结元件318可弯曲以促进这种相对运动。
在图40中，显示了系绳322形式的另一个实施方式的联结元件，其延伸 穿过末端部分302、 304和中间部分306的通道。系绳322包括止动件323，所 示为结节形式，提供膨大端，膨大端的大小能够防止进入穿过末端部分302的 通道。也考虑了其它形式的膨大末端323，包括在通道末端的型锻模、球件或 其它膨大装置或形式以使第一末端部分302和第二末端部分304固定于中间部 分306。在又另一个形式中，可提供延伸通过系绳322并与之相交的销320， 将系绳322固定于各个末端部分302、 304。
在图41中，显示了联结元件的另一个实施方式，表示为328，它延伸通过 中间部分306连接末端部分302、 304。止动件326接受在膨大通道部分324中， 形成使联结元件328固定于第一末端部分302的膨大端，应了解近端部分304 可以是类似的设置。止动件326可在通道部分324中响应施加在中间部分306 上的压縮负荷而轴向浮动或移动，允许末端部分302、 304相互运动。膨大通 道部分324还使止动件326凹进，使其不会从第一末端部分302向外延伸或伸 出。
在图42中，用止动件330将联结元件328轴向固定于末端部分302、 304。 止动件330可以是比联结元件328延伸通过的通道大的球件或材料碎片的形 式。止动件330凹进在第一末端部分302中，使其不会从第一末端部分302突 出。
另一个实施方式的连接元件500如图43-45所示。图43中，仅显示了一部 分第一末端部分502，在图44中，显示了一部分第一末端部分502和第二末端 部分504，它们相互间隔以在其间容纳柔性中间部分530，如图46和47所示。
联结元件528在第一和第二末端部分502、 504间延伸并柔性连接第一和第二 末端部分502、 504。
第一末端部分502包括在杆形主体507的一端围绕其延伸的凸缘510和另 一端的锥形末端元件503。末端元件502在侵入性最小的手术中有利于连接元 件500相对于一个或多个锚件通过皮肤和组织经皮引入和穿过。第一通道522 沿第一末端部分502的至少一部分长度轴向延伸。第一通道522在凸缘510中 央开口。
第二末端部分504包括在杆形主体505 —端的凸缘506，和在主体505另 一端的锥形末端元件508。第二通道518沿第二末端部分504的至少一部分长 度延伸，在凸缘506中央开口。如下进一步所述，中间柔性部分530可位于凸 缘506、 510之间并接合于凸缘506、 510。锥形末端元件508可包括一凹进部 分，该凹进部分形成食指构型512，以便啮合相对于其所需取向的插入器械。 第二末端部分504还包括沿第二通道518在主体505中的外部巻边凹进516， 以便通过巻边器械(未示出)接受和巻曲主体505。
末端部分502、 504的杆形主体可包括横向于纵轴线501的圆形截面。中 间部分530可包括一圆柱体，它具有横向于纵轴线501的圆形截面，相对于末 端部分502、 504的截面膨大。
联结元件528延伸进入第一和第二通道522、 518，通过在凹进部分516处 巻曲主体505各侧而与第二末端部分504啮合。巻曲力使主体505陷縮而抓住 延伸通过主体505的通道518中的联结元件528。在一个实施方式中，联结元 件528是金属线缆，通过巻曲使主体505陷縮，而使线缆在通道518中摩擦和 机械啮合至主体505。联结元件528也可以类似的方式，或者本文所述的任何 其它方式啮合至第一末端部分502。也考虑了其它联结元件，包括由非金属系 绳、固体金属杆以及具有超记忆性质的材料如镍钛合金和形状记忆聚合物构成 的联结元件。
可调整凸缘506、 510以便将柔性中间部分530接合在它们之间。在一个 实施方式中，凸缘506、 510包括孔，例如凸缘506中显示的孔507，以接受诸 如紧固件、缝线、螺纹、导线、或其它装置的附连装置，以使中间部分530接 合于各个凸缘。在另一个实施方式中，中间部分530被以注射方式模制到凸缘506、 510之间。注射材料可流入凸缘的孔507中，围绕联结元件528和至少部 分地围绕凸缘成形以提供接合。在又一个实施方式中，将中间部分530模制到 凸缘506、 510上。在任何实施方式中，连接元件500均可具有或没有联结元 件528，可有或没有凸缘506、 510中的孔。
在包括联结元件528的实施方式中，连接元件从第二部分504通过中间部 分530而进入第一末端部分502的第二通道522。在图43所示实施方式中，止 动件526被接受在第一通道522的膨大通道部分524中，以提供将联结元件528 固定于末端部分502的邻接结构。止动件526可响应施加在连接元件500上的 压縮负荷而在通道部分524内轴向向远离中间部分530的方向浮动或移动。止 动件526的浮动能力使末端部分502、 504相互靠近运动，并将中间元件530 内联结元件528响应来自脊柱的轴向压縮负荷而弯折的可能性降至最小。浮动 的止动件526允许由于响应中间部分的压縮而縮短连接元件500的总长度，同 时防止组装的连接元件500因张力和扭转负荷而断裂。在一个实施方式中，止 动件526是巻曲或旋转陷型在构成联结元件528的线缆末端的套圈。其它实施 方式考虑其它如本文所述的联结设置。
在图43的实施方式中，第一末端部分502包括沿纵轴线501延伸的主体
507。 在所示实施方式中，纵轴线501和主体507是倾斜的，第一通道522沿 第一末端部分502线性延伸，从而，在远离第二末端部分504的方向上从纵轴 线501发散，并沿主体507的一侧壁开口。其它实施方式考虑通道522的其它 构型。例如，图47显示了沿纵轴线501延伸至末端元件503的通道522。在末 端元件503中形成与通道522连通的膨大通道部分524，将止动件526接受在 其中。止动件526可在通道部分524中轴向移动，有利于中间部分530的压縮 和末端部分502、 504的相对运动。在末端元件503处设置通道524的开口可 防止与连接元件500接合的锚件干扰止动件526的运动。
连接元件500可被构造成在相邻椎骨间延伸，用于单水平稳定手术或多水 平稳定手术，如图46所示。在图46中，显示了连接元件500，它包括第一和 第二末端部分502、 504以及凸缘506、 510之间的中间部分530。连接元件500 沿纵轴线501延伸。第一末端部分502包括一沿纵轴线501的长度大于第二末 端部分504沿纵轴线501的长度。如图48所示，连接元件500可沿分别啮合 至三个椎骨的三个锚件之间延伸，用于两水平稳定手术。例如，中间部分530
位于外侧锚件80''和中间锚件80'之间，第二末端部分504接合于外侧锚件80"。 第一末端部分502在中间锚件80'和外侧锚件80间延伸且接合于中间锚件80'。 在一种手术方式中，锚件80可啮合于第一椎骨，锚件80'可啮合于第二 椎骨，锚件80，，可啮合于第三椎骨。如此啮合后，中间部分530将允许啮合锚 件80'、 80"的椎骨相对运动或挠曲，但限制延伸和弯曲运动以提供稳定作用。 第一末端部分502啮合于中间锚件80'，也啮合于第一外侧锚件80。如此啮合 后，与锚件80'、 80啮合的椎骨即被相互间刚性联结起来以防止其间的相对运 动。
可采用如上所述的安装器械将连接元件500引导至锚件之间的位置。安装 器械可包括从任何一个、两个或三个锚件延伸的延伸件。其它技术考虑用开放 式外科手术技术插入，或沿着从一个或多个锚件向近端延伸的延伸件将连接元 件向远端引导。在融合手术或无需融合的动态稳定术中釆用连接元件500。在 融合手术中，将促进融合的材料和/或一个或多个融合装置、植入物或骨移植物 置于相邻椎骨间的盘间隙。在该手术过程中，如果需要动态稳定，则将单水平 连接元件联结到椎骨之间。如果需要刚性稳定，则可提供具有细长端部的连接 元件并啮合至需要融合的椎骨之间，可用啮合在这些或更多其它椎骨水平之间 的中间部分530来实现一个或多个相邻椎骨水平的动态稳定。
虽然在所示实施方式中显示连接元件适合沿一个或两个椎骨水平延伸，连 接元件也可沿三个或更多个椎骨水平延伸。例如，末端部分502、 504中的一 个可包括沿多个待融合椎骨水平延伸的长度以提供这些水平的刚性稳定，而末 端部分502、 504中的另一个包括适合沿至少一个椎骨水平延伸的长度以提供 椎骨间柔性中间部分530的动态稳定。
在图49和50所示的其它实施方式中，连接元件600具有第一末端部分602、 第二末端部分604和它们之间的连接部分606。第一柔性中间元件630在第二 末端部分604和连接部分606之间，第二柔性中间元件640在连接部分606和 第一末端部分602之间。如图50所示， 一旦柔性中间部分在两水平稳定手术 中啮合至三个椎骨，则柔性中间部分在各个配对锚件80、 80，和锚件80'、 80" 间延伸，从而达到各个椎骨水平的动态稳定。
连接部分606和/或末端部分602、 604可包括在其相对末端的凸缘，中间 部分630、 648接合于凸缘，可包括任何其它类型的连接或联结设置，如上文 参照连接元件300、 500所述。在连接元件600的又一个实施方式中，连接部 分606的长度适合沿一个或多个椎骨水平延伸，可分别在相应的椎骨水平啮合 至固定于椎骨的锚件。该实施方式能通过连接部分606融合和/或刚性稳定实现 将的一个或多个椎骨水平的头侧和尾侧处的椎骨水平的动态稳定。
本文所述的联结元件的实施方式可以是杆、系绳、线缆、导线、缝线的形 式或其它合适的形式，可由重吸收性或非重吸收性材料构成，例如聚乙烯、不 锈钢和钛。又一些实施方式考虑机械附连、化学或机械粘结于各个末端部分和 /或连接部分而无需延伸通过组件的联结元件的一个或多个中间部分。例如，中 间部分可模制、融合、粘连、铆接或其它方式附连于各个末端部分和/或连接部 分。
本文所述的柔性中间部分可由任何合适的、允许啮合中间部分的椎骨水平 一定程度的运动的材料构成。例如，中间部分可由弹性体、聚碳酸酯氨基甲酸 乙酯、聚醚醚酮或其它聚合物材料构成。中间部分可由重吸收性材料构成。在 又一种形式中，中间部分包括弹簧，弹簧可由金属或其它合适的材料构成。
进一步考虑中间部分可具有各种不同刚性特征以改变连接元件的刚性并 控制一个或多个动态稳定的椎骨水平的运动。这种可变刚性特征可横跨特定连 接元件的单个柔性中间部分的截面，或在单个多水平连接元件的不同中间部分
之间，或在成套装置的许多连接元件之间，其中，连接元件包括相对于一个或 多个其它连接元件的中间部分改变的、具有不同刚性特征的一个或多个中间部 分。
在一个实施方式中，构成柔性中间部分的材料的硬度特征可变。例如，构 成一个或多个柔性中间部分的弹性体材料的硬度数可变化，从而允许选择和植 入能够提供椎骨水平所需运动特征的连接元件。
在另一个实施方式中，连接元件具有联结元件，联结元件使第一和第二末 端部分通过柔性中间部分相互联结。联结元件的直径可变化，这样，具有围绕 较大直径的联结元件延伸的柔性中间部分的连接元件比具有围绕较小直径的 联结元件延伸的柔性中间部分的连接元件更坚硬。
在又另一个实施方式中，可对联结元件预加张力，使得一旦接合于其上，
末端部分被抵靠着柔性中间部分压縮。预加张力的大小范围可以是从o到联结
元件的拉伸断裂强度。联结元件预加张力负荷越大，由于预加负荷压縮末端部 分间的柔性中间部分，柔性中间部分的刚性越大。
在又一个实施方式中，中间部分的长度可变化。例如，如图51所示，连
接元件700包括中间部分706，它具有在各个末端部分702、 704之间的长度L。 相同或不同连接元件的中间部分之间的长度L可变化，以改变刚性特征。长度 L较大的中间部分比长度L较小的中间部分的硬度要小。在一个特别的例子中， 从接合于中间部分的凸缘708、 710的外到外测量，长度L的范围是6-15毫米 或更长。
在另一个实施方式的连接元件中，柔性中间元件可包括一截面积减小的区 域以改变刚性特征。例如，图52A-52B显示了柔性中间部分730，虽然也考虑 没有通道732的情况，但也考虑了具有用于接受联结元件的中央通道732。多 个孔734轴向穿过中间部分730的主体，以减小其截面积从而降低其刚性。在 一个实施方式中，孔734可集中于沿中间部分730的一侧或大部分集中于此， 以提供横跨中间部分730截面的不同刚性特征。例如，在后路稳定手术中，集 中孔可邻近椎骨取向。椎骨间的伸展运动遇到较大的阻力，因为中间部分730 具有较大截面积的一侧更加耐受伸展运动导致的压縮负荷。椎骨间的屈曲运动 遇到的阻力较小，因为中间部分730具有较小截面积的一侧邻接椎骨定位且更 容易压縮以实现较大的屈曲运动。
在另一个实施方式的连接元件中，虽然也考虑没有通道742的情况，图 53A-53B中的柔性中间元件740显示具有用于接受联结元件的中央通道742的 柔性中间部分740。许多孔744横向于纵轴线穿过中间部分740的主体，以减 小其截面积，从而降低刚性。在一个实施方式中，孔744可沿中间部分740的 一侧集中，以提供横跨中间部分740截面的不同刚性特征。例如，在后路稳定 手术中，中间部分740具有集中或大部分孔744的一侧可邻近椎骨取向，使椎 骨间伸展运动的阻力大于椎骨间屈曲运动的阻力。
现在参见图54，显示了三个锚件延伸件100、 100，、 100"，其构造大致相 同。锚件延伸件100、 100'、 IOO"可分别可除去地啮合于各自的锚件80、 80'、
80"，锚件80、 80，、 80'，分别啮合于三个椎骨。锚件延伸件包括爪164、 166， 爪164、 166可相互运动以便可以可释放地啮合其间各个锚件。通过枢转与锚 件延伸件啮合的各个锚件的接受件，锚件延伸件可相对于彼此运动，从而允许 近端外壳部分122、 122'、 122"相互邻近定位。各个锚件80、 80，、 80"的接受 件对齐，使其各自的通道沿插入轴线101对齐。外壳部分122，可在外壳部分122、 122"之间定位并联结于外壳部分122、 122"以维持它在其间的定位。其它实施 方式考虑一个或多个锚件延伸件100具有另一种形式，例如锚件延伸件30所 示形式。
在图55中，插入件24，联结于锚件延伸件100、 100，、 100"。插入件24' 与上述插入件24大致相同，除了其大小适合至少三个锚件延伸件100、 100，、 IOO"穿过其中外。插入件24，包括臂31'，通过围绕锚件延伸件100、 IOO"的近 端枢转插入件24'，臂31'可沿插入轴线IOI运动。上述任何多水平连接元件的 实施方式可释放地联结于插入件24'，从远离锚件80、 80，、 80"的位置被引导 到连接元件在锚件80、80"80"间延伸的位置。任一或所有锚件延伸件100、100'、 IOO"可包括被构造成具有通道以容纳连接元件膨大中间部分的比，例如图31 所示。连接元件定位于邻近锚件接受件之后，可操纵锚件延伸件100、 100'、 100"中任意一个或其组合以减轻椎骨间位移和/或使连接元件复位到各个锚件 80、 80'、 80"的接受件中的位置。
在一个实施方式中，插入轴线101是经皮路径，从患者皮肤处的位置延伸 通过锚件IOO、 100， 100"。在另一个实施方式中，插入轴线101在锚件延伸件 100、 100'、 IOO"之间从锚件延伸至皮肤。通过皮肤上沿锚件延伸件到锚件的 切口，将连接元件引导至锚件延伸件之间。其它实施方式考虑，以其它侵入性 最小的和开放式外科手术技术设置连接元件。
现在参见图56-61，显示了具有第一椎骨252和第二椎骨254的脊柱节段 250。盘间隙256位于椎骨252、 254之间。在图56中，显示脊柱节段250有1 级脊椎前移，其中，椎骨254是L4椎骨，椎骨252是L5椎骨。锚件80分别 固定于椎骨252、 254的椎弓根。考虑在锚件80插入和固定于椎骨之前，可使 锚件延伸件，例如上述锚件延伸件30、 100，附连于各个锚件80。还考虑锚件 80可固定于相邻椎骨，然后锚件延伸件30、 100附连于各自的锚件80。锚件
延伸件30可以是适合啮合固定于椎骨252的锚件80且从其经皮延伸至患者体 外的位置的任何形式。还考虑了采用锚件延伸件和器械进行多水平稳定手术， 例如图54-55所示。
在图57中，图解显示锚件延伸件30、 100相邻相应的锚件及为清楚起见 由此的放大视图。当锚件80包括枢转接受件或轭件88时，可通过皮肤和组织 操纵锚件延伸件30、 100，使轭件88的通道对齐以接受连接元件400。连接元 件400可构造为类似于上述任意连接元件的实施方式，包括单水平和多水平稳 定。连接元件可在各个椎骨水平提供刚性稳定、柔性稳定或其组合。
在一个实施方式中，连接元件400包括在引导端402和尾端406间延伸的 弯曲主体404。尾端406包括食指凹进408，用于联结插入件24的远端臂31， 按上文所述。锚件延伸件30、 IOO可在其近端联结在一起，用插入件如插入件 24安装。插入件24沿着至少与固定于椎骨252的锚件80的轭件通道对齐的经 皮插入路径414引导连接元件400的插入。在又一个实施方式中，插入件型器 械可仅仅联结于锚件延伸件30、100以将连接元件经皮引导至邻近锚件的位置。
或者，连接元件400可经皮插入锚件延伸件30、 100间皮肤和组织410中 的切口412。可用镊子或其它合适的插入器械夹持连接元件400，如2002年7 月25日提交的美国专利10/202,918所述，其内容引用于此，作为参考。在该 过程中，连接元件400可以没有锥形引导端或食指尾端。而且，连接元件的插 入期间，插入件可以不安装在锚件延伸件30、 IOO中的一个或两者上。
无论在两种过程的哪种中，连接元件400的一端均位于固定于椎骨252(即 未错位的椎骨)的锚件80的通道内，即如图58所示。连接元件400的另一端位 于固定于椎骨254的锚件80的轭件88的通道上方。如图59所示，将紧定螺 钉96通过或沿着锚件延伸件30传递，暂时紧固以使连接元件400固定于固定 在椎骨252上的锚件80。需要时，可操纵锚件延伸件100，以接触连接元件400 并将其朝椎骨242推动，改变连接元件400从固定于椎骨252的锚件80的延 伸角度。然后，再次紧固紧定螺钉96以使连接元件400固定在经调节的位置。 可能需要这种调节来降低使连接元件400定位在固定于其上的锚件80的通道 内所需的椎骨254的复位程度。
然后，如图60所示，如上所述操纵锚件延伸件100以使锚件80和椎骨254
与椎骨252对齐，使连接元件400定位在固定于椎骨254的锚件80的轭件88 的通道内。然后，如图61所示，将紧定螺钉96通过锚件延伸件100传递，以 使连接元件400固定于椎骨254的锚件80。需要时还可紧固固定于椎骨252的 锚件80的紧定螺钉96。然后，除去锚件延伸件30、 100，连接元件400将椎 骨252、 254维持在相互间对齐的位置。
尽管己经用附图和以上的说明图示和描述了本发明，但是应该认为这些都 是示例性而不是限制性的。所有在本发明的精神范围内的改变和变型均应受到 保护。
权利要求
1.一种脊柱稳定系统，包括在刚性第一末端部分和刚性第二末端部分间沿纵轴线延伸的细长连接元件，所述连接元件包括在所述第一和第二末端部分之间且接合于这两个部分的柔性中间部分；和可分别啮合至第一、第二和第三椎骨的第一、第二和第三锚件，所述第二椎骨位于第一和第三椎骨之间，其中，所述连接元件可啮合至所述第一、第二和第三锚件，所述第一末端部分可啮合至所述第一锚件，所述第二末端部分至少可啮合至所述锚件，所述中间部分位于所述第一锚件和所述第二锚件之间。
2. 如权利要求1所述的系统，所述系统还包括当所述第二末端部分啮合至 所述第三锚件时，在所述第二锚件和所述第三锚件之间的第二柔性中间部分。
3. 如权利要求2所述的系统，所述系统还包括在所述柔性中间部分之间延 伸并且可啮合至所述第二锚件的连接部分。
4. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述连接部分为刚性。
5. 如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述末端部分和所述连接部分 各自包括一细长杆形主体。
6. 如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一末端部分在其主体与 所述中间部分相接合的末端包括一凸缘，所述连接部分在其主体分别接合至所 述中间部分的相对侧包括凸缘，所述第二末端部分在其主体接合至所述第二中 间部分的末端包括一凸缘。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述凸缘中至少一个包括多个 通过其中的孔，以便接合所述中间部分。
8. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分各自 包括一沿所述纵轴线弯曲的细长杆形主体。
9. 如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一末端部分包括围绕其 主体接合所述中间部分的一端的末端伸出的凸缘，所述第二末端部分包括围绕 其主体接合至所述中间部分的相对端的末端伸出的凸缘。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述柔性中间部分包括一弹 性体材料构成的圆柱体。
11. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分包 括第一截面维度，所述柔性中间部分包括第二截面维度，沿第二截面的尺寸大 于沿所述第一截面的尺寸。
12. 如权利要求ll所述的系统，其特征在于，所述第一和第二截面为圆形。
13. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分之 一的末端元件远离所述柔性中间部分逐渐变细，以便将所述连接元件经皮引入 至所述第一、第二和第三锚件。
14. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分之 一在其相对于所述中间部分的末端包括一食指构型，所述食指构型啮合插入器 械，使连接元件相对于插入器械为预定的取向。
15. 如权利要求l所述的系统，所述系统还包括延伸通过所述中间部分且 接合至所述第一和第二末端部分的联结元件。
16. 如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述联结元件选自下组索 缆、杆、导线、系绳、缝线和绳索。
17. 如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一末端部分包括第一通道，所述第二末端部分包括第二通道，所述中间部分包括与所述第一和第二 通道对齐的中间通道，所述联结元件接受在所述通道内。
18. 如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述第一末端部分接合至所 述联结元件的一端，且所述联结元件的相对端包括接受在所述第二末端部分的 所述第二通道的膨大部分中的止动件。
19. 如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述止动件可响应所述柔性 中间部分的压縮沿所述第二通道的所述膨大部分远离所述第一末端部分运动。
20. 如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述第二通道从所述纵轴线 沿远离所述第一末端部分的方向发散，所述通道的所述膨大部分沿所述第二末 端部分的侧壁开口。
21. 如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述第二通道沿纵轴线延伸 至位于所述柔性中间部分相对侧的所述第二末端部分的末端元件，所述第二通 道的所述膨大部分在所述末端元件处开口 。
22. 如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第二末端部分沿所述纵轴线弯曲。
23. —种脊柱稳定系统，包括沿纵轴线延伸的连接元件，所述连接元件包括第一末端部分、连接部分和 第二末端部分，所述连接元件还包括在所述第一末端部分和所述连接部分之间 延伸的第一中间部分以及在所述连接部分和所述第二末端部分之间延伸的第 二中间部分，所述第一末端部分、所述连接部分和第二末端部分可分别啮合至 第一、第二和第三锚件，第一、第二和第三锚件可分别啮合至第一、第二和第 三椎骨，所述中间部分为柔性以允许所述第一和第二末端部分相对于所述连接 部分运动。
24. 如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述连接元件沿所述纵轴线 弯曲。
25. 如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第一和第二中间部分包 括一截面积，该截面积大于所述第一和第二末端部分及所述连接部分的截面 积。
26. 如权利要求23所述的系统，所述系统还包括延伸通过所述连接部分及 所述第一和第二中间部分且接合于所述第一和第二末端部分的细长联结元件。
27. 如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述联结元件在所述联结元 件的第一端接合至所述第一末端部分，所述联结元件包括在其第二端的止动 件，所述止动件邻接抵靠所述第二末端部分以限制所述中间部分拉伸导致的所 述第一和第二末端部分相互远离的位移，所述止动件响应所述中间部分的压縮 沿所述第二末端部分轴向运动。
28. 如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述末端部分和所述连接部 分各自包括一细长杆状主体。
29. 如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述第一末端部分在其主体 与所述中间部分的一端相接合的末端附近包括一凸缘，所述连接部分在其主体 分别接合至所述中间部分的相对端包括凸缘，所述第二末端部分在其主体接合 至所述第二中间部分的末端包括一凸缘。
30. 如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分之一的末端元件远离所述柔性中间部分逐渐变细，以便将所述连接元件经皮引入 至所述第一、第二和第三锚件。
31. —种脊柱稳定系统，其包括在刚性第一末端部分和刚性第二末端部分间沿纵轴线延伸的细长连接元 件，所述连接元件包括在所述第一和第二末端部分之间的柔性中间部分；可分别啮合至第一和第二椎骨的第一和第二锚件，其中，所述连接元件可 啮合至所述第一和第二锚件，所述第一末端部分可啮合至所述第一锚件，所述 第二末端部分可啮合至所述第二和第三锚件，所述中间部分位于所述第一锚件 和所述第二锚件之间；和延伸通过所述中间部分且接合于所述第一和第二末端部分的联结元件。
32. 如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述联结元件选自下组索 缆、杆、导线、系绳、缝线和绳索。
33. 如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述第一末端部分包括第一 通道，所述第二末端部分包括第二通道，所述中间部分包括与所述第一和第二 通道对齐的中间通道，所述联结元件接受在所述通道内。
34. 如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述第一末端部分在所述第 一通道中接合至所述联结元件的一端，所述联结元件的相对端包括接受在所述 第二末端部分的所述第二通道的膨大部分中的止动件。
35. 如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述止动件可响应所述柔性 中间部分的压縮沿所述第二通道的所述膨大部分远离所述第一末端部分运动。
36. 如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述第二通道从所述纵轴线 沿远离所述第一末端部分的方向发散，所述通道的所述膨大部分沿所述第二末 端部分的侧壁开口。
37. 如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述第二通道沿纵轴线延伸， 所述第二通道的所述膨大部分在与所述柔性中间部分相对的所述第二末端的 末端元件处开口。
38. 如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述第二末端部分沿所述纵 轴线弯曲。
39. 如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分中的一个围绕所述联结元件的一端巻曲。
40. 如权利要求39所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分中 所述的一个包括在其外表面中形成有巻曲凹进的杆形主体。
41. 如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述第二末端部分包括一长 度，该长度大小可从第二椎骨延伸至相邻的第三椎骨，并且可用第三锚件啮合 至第三椎骨。
42. 如权利要求31所述的系统，所述系统还包括第二柔性中间部分和连接 部分，所述连接部分在柔性中间部分之间延伸，所述第二末端部分从所述第二 中间部分沿与所述连接部分相对的方向延伸，可用第三锚件使所述连接部分啮 合至所述第一和第二椎骨间的第三椎骨。
43. 如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分之 一的末端元件远离所述柔性中间部分逐渐变细，以便将所述连接元件经皮引入 至所述第一、第二和第三锚件。
44. 一种用于脊柱稳定的成套装置，其包括多个连接元件，所述多个连接元件各自沿纵轴线延伸，包括刚性第一末端 部分、刚性第二末端部分和它们之间的柔性中间部分，所述柔性中间部分具有 在各个连接元件间不同的刚性。
45. 如权利要求44所述的成套装置，其特征在于，所述不同的刚性是由不 同硬度弹性体构成的中间部分提供的。
46. 如权利要求44所述的成套装置，其特征在于，所述不同的刚性是由沿 连接元件不同长度的中间部分提供的。
47. 如权利要求44所述的成套装置，其特征在于，所述不同的刚性是由横 向于连接元件的纵轴线的具有不同截面积的中间部分提供的。
48. 如权利要求47所述的成套装置，其特征在于，通过改变沿所述中间部 分延伸的许多孔的大小和数量中至少一个，提供所述不同的截面积。
49. 如权利要求47所述的成套装置，其特征在于，通过改变横向于纵轴线 在所述中间部分中延伸的孔的大小和数量中至少一个，提供所述不同的截面 积。
50. 如权利要求44所述的成套装置，其特征在于，所述连接元件分别包括延伸通过所述中间部分且接合至所述第一和第二末端部分的联结元件。
51. 如权利要求50所述的成套装置，其特征在于，所述不同刚性是所述联 结元件上不同的预加拉伸负荷提供的。
52. 如权利要求51所述的成套装置，其特征在于，所述不同刚性是所述联 结元件的不同直径提供的。
53. —种脊柱稳定系统，其包括沿纵轴线延伸的连接元件，所述连接元件包括可用第一锚件啮合至第一椎 骨的第一末端部分，可用第二锚件啮合至第二椎骨的第二末端部分，和它们之 间的柔性中间部分，所述柔性中间部分包括许多至少部分延伸通过其中的孔， 以降低构成所述中间部分的材料的截面积。
54. 如权利要求53所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分为 刚性。
55. 如权利要求53所述的系统，其特征在于，所述孔纵向延伸。
56. 如权利要求53所述的系统，其特征在于，所述孔横向于所述纵轴线延伸。
57. 如权利要求53所述的系统，其特征在于，所述中间部分的第一侧比所 述中间部分的相对第二侧包括更大数量比例的所述孔。
58. 如权利要求57所述的系统，其特征在于， 一旦啮合，所述第一侧向第 一和第二椎骨取向。
59. 如权利要求53所述的系统，其特征在于，所述中间部分包括沿所述纵 轴线延伸通过其中的通道，所述通道接受联结元件，以使所述第一和第二末端 部分固定于所述中间部分的相对端。
60. 如权利要求59所述的系统，其特征在于，所述联结元件的第一端啮合 在所述第一末端部分的通道内，所述联结元件的第二端接受在所述第二末端部 分的通道内。
61. 如权利要求60所述的系统，其特征在于，所述第二末端部分的所述通 道包括膨大部分，所述联结元件包括在所述膨大部分中的止动件，止动件邻接 啮合所述第二末端部分，以对抗所述中间部分的拉伸负荷。
62. 如权利要求61所述的系统，其特征在于，所述止动件可响应所述中间 部分的压縮在所述第二末端部分的所述通道膨大部分中远离所述第一末端部 分运动。
63. 如权利要求62所述的系统，其特征在于，所述第二末端部分的所述通 道从所述纵轴线沿远离所述第一末端部分的方向发散，以使所述通道的所述膨 大部分沿所述第二末端部分的侧壁开口。
64. 如权利要求62所述的系统，其特征在于，所述第二末端部分的所述通 道沿所述纵轴线延伸，所述膨大部分在位于所述中间部分相对侧的所述第二末 端部分的末端元件处开口。
65. 如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述第二末端部分沿所述纵 轴线弯曲。
66. 如权利要求53所述的系统，其特征在于，所述第一和第二末端部分各 自包括围绕其延伸的凸缘，凸缘可抵靠所述中间部分的各个末端定位。
67. —种稳定脊柱运动节段的方法，所述方法包括 将第一锚件固定于第一椎骨； 使第二锚件固定于第二椎骨； 使第三锚件固定于第三椎骨；将连接元件设置在第一、第二和第三锚件之间，其中，所述连接元件在第 一和第二锚件间为柔性，在第二和第三锚件间为刚性；和 将连接元件固定于第一、第二和第三锚件。
68. 如权利要求67所述的方法，其特征在于，设置连接元件包括将所述连 接元件经皮引导至第一、第二和第三锚件之间的位置。
69. 如权利要求68所述的方法，其特征在于，经皮引导连接元件包括将连 接元件从远离第一、第二和第三锚件的位置沿着从远处位置延伸并通过第一、 第二和第三锚件的插入轴线引导。
70. 如权利要求67所述的方法，所述方法还包括将一融合装置设置在第二 和第三椎骨间的盘间隙中。
71. 如权利要求67所述的方法，其特征在于，固定连接元件包括将连接元 件的刚性部分固定于第一、第二和第三锚件。
72. 如权利要求67所述的方法，其特征在于，所述连接元件沿其纵轴线弯 曲，并且，设置连接元件包括使弯曲连接元件的凸形弯曲侧向第一、第二和第 三椎骨取向。
73. —种稳定脊柱运动节段的方法，所述方法包括 将第一锚件固定于第一椎骨； 使第二锚件固定于第二椎骨； 使第三锚件固定于第三椎骨；将连接元件设置在第一、第二和第三锚件之间，其中，所述连接元件在第 一和第二锚件间为柔性，在第二和第三锚件间为刚性；和 将连接元件的刚性部分固定于第一、第二和第三锚件。
74. 如权利要求73所述的方法，其特征在于，设置连接元件包括将所述连 接元件经皮引导至第一、第二和第三锚件之间的位置。
75. 如权利要求74所述的方法，其特征在于，经皮引导连接元件包括将连 接元件从远离第一、第二和第三锚件的位置沿着从远处位置延伸并通过第一、 第二和第三锚件的插入轴线引导。
76. 如权利要求73所述的方法，其特征在于，所述连接元件沿其纵轴线弯 曲，并且，设置连接元件包括使弯曲连接元件的凸形弯曲侧向第一、第二和第 三椎骨取向。
全文摘要
提供了用柔性元件(90、300、400、500、600、700)和啮合于椎骨的其它元件稳定脊柱的系统和方法。还提供了用于插入柔性稳定元件(90、300、400、500、600、700)和其它元件，以及通过侵入性最小的外科手术方法使相邻椎骨间的位移复位的器械(20)和方法。
文档编号A61B17/88GK101115447SQ200680004425
公开日2008年1月30日 申请日期2006年1月4日 优先权日2005年1月4日
发明者M·C·舍曼, R·K·林 申请人:华沙整形外科股份有限公司