用于输送多个植入物的器械和方法

专利名称：用于输送多个植入物的器械和方法
用于输送多个植入物的器械和方法 背景
多种类型的设备和系统已经被用于在手术过程中将植入物定位到患者体
内。脊柱稳定系统已经采用了板系统(plating system)、杆、锚、融合设备、 人工盘，及沿脊柱或在脊柱中的其它植入物，用于刚性、动态和半动态脊柱稳 定程序。这样的系统通常包括多个植入物元件，所述元件必须保证该系统被适 当地安装。仍有对用于输送多个植入物到植入位置，并同时将与手术期间操作 并紧固这些植入物相关的时间和复杂程度减到最小的器械和方法的需要。
概述
用于在手术过程中定位多个植入物的器械和方法包括用于输送多个植 入物的器械，所述器械被配置为允许所述植入物在一个或多个接受元件的多个 接受器(receptcle)或在患者的多个位置被顺序紧固。该输送器械和方法允许 多个植入物的植入，而没有在第一个植入物输送后将第二个植入物重新装载或 重新连接到该器械的要求。
在一种形式中，输送器械包括沿传动轴(drive shaft)轴向接受的多个植 入物。该植入物通过该器械带螺纹的远端孔被顺序穿过，用于输送到植入位置。
在另一形式中，输送器械包括多个外部带螺纹的固定螺栓，其沿传动轴 被轴向定位在传动轴和外层外壳元件之间。该传动轴可相对于外壳旋转，以使 最远端固定螺栓螺旋地前进，通过与外壳元件的远端开口相邻的带螺纹的孔。
而在另一形式中，系统包括至少一个具有至少一个接受器的接受元件， 可定位在至少一个接受器旁边的输送器械，和由输送器械携带的，用于与接受 器的多个植入物顺序连接的数个植入物。
在进一步的形式中，手术方法包括将至少一个接受元件与患者中的骨结 构连接；在所述至少一个接受元件中将输送器械的远端定位于与第一接受器相 邻；使第一个植入物沿螺纹前进穿过该输送器械内部带有螺纹的孔并进入第一 个接受器，并同时使第二个植入物前进进入该输送器械带螺纹的孔中；将该输
6送器械的远端置于与至少一个接受元件的第二个接受器相邻；和使第二个植入 物沿螺纹前进穿过该输送器械内部带有螺纹的孔并进入第二个接受器。
本发明相关的特征、方面、实施方式、目的和优点将从以下的描述中变 得明显。
附图简述


图1是带有多个植入物的输送器械的一种实施方式的部分分解透视图， 所述植入物沿输送器械的传动轴放置。
图2是置于与接受元件相邻接的图1的输送器械的正视图。
图3是带有沿图2线3-3得到部分剖面的图2所示输送器械的部分剖面图。
图4是图2所示输送器械的外壳元件的纵向剖面图。
图5是图4所示外壳元件远端的放大详细试图。
图6是图4所示外壳元件的右末端正视图。
图7是图2所示输送元件的传动轴的正视图。
图8是图7沿线8-8的放大剖面图。
图9是图7沿线9-9的剖面图
图IO是输送器械另一实施方式的顶端部件部分剖面的视图。
示例性实施方式的描述
出于促进对本发明原理理解的目的，现在将引用附图所示的实施方式并 且特定的语言将被用于描述它们。但是，应该被理解，由此没有意欲限制本发 明的范围。所示器械中任何这样的改变和进一步的修改，以及如本文所示的本 发明原理的进一步应用被认为会正常发生在本发明所属领域普通技术人员中。
在手术过程中多个植入物的放置由输送器械辅助，所述输送器械包括传 动轴，其带有沿轴向放置的多个植入物。该传动轴可以被操控，以在手术过程 中顺序输送植入物到患者体内各自的植入位置，而不要求在第一个植入物输送 后，退出该器械并装载或连接第二个植入物到该输送器械。
在图1-3中，显示了输送器械10，其沿纵轴13延伸并包括手柄元件12 和安装元件20，所述安装元件被安装在手柄元件12的远端并可相对其旋转。 传动轴60被连接到手柄元件12并向远端延伸，穿过安装元件20。偏置元件(biasing member) 90围绕传动轴60放置，并延伸于传动轴60的颈圈(collar) 64与滑动元件80之间。滑动元件80围绕传动轴60被滑动地接受。偏置元件 90和滑动元件80界定了允许传动轴60在其中旋转的内部通道。多个植入物 100沿滑动元件80远端的传动轴60被轴向放置。偏置元件90远侧地沿传动 轴60使滑动元件80偏移，与最顶端的植入物100接触。
外壳元件40被显示为与图1的输送器械10分离，并在图2中被紧固于 输送器械IO。也如图4-6所示，外壳元件40包括内部纵向的孔52，所以其可 以围绕传动轴60、偏置元件卯、滑动元件80和植入物100放置。外壳元件 40的顶端44与安装元件20的远端连接。外壳元件40包括延长的体42，其延 伸到位于与传动轴60的远端相邻的远端46。植入物IOO，通过用手柄元件12 操控传动轴60穿过外壳元件40在远端46的开口 ，而被输送到植入位置。
外壳元件40以纵向剖面图被显示在图4中。外壳元件40包括界定了中 心轴孔52的延长的体42，所述中心轴孔延伸于顶端44和远端46之间并在这 两处开口。顶端44包括沿孔52顶端部分的内有螺纹的部件44a，而远端46 包括沿孔52顶端部分的内有螺纹的部件56。临近远端46的外壳元件40的外 壁向外侧变宽，以在远端壁47提供增大的壁厚度，如图5所示。
凸缘50从末端壁47向远端延伸。在所示的实施方式中，凸缘50包括第 一和第二部件50a、 50b，其位于围绕孔52的末端壁47的相对两侧，如图6 所示。第一和第二部件50a、 50b在所示的实施方式中界定了一般地矩形。凸 缘50的形状辅助输送器械10在关于接受元件110的特定方向和位置上的放置 和连接，如图2所示，并且也导向植入物到植入位置。这可以辅助各个植入物 100以合适或期望的方向输送进接受器112。在临近远端46提供了窗口 48与 中心孔52联系。窗口 48提供用于观察外壳元件40中的植入物100，以便当 最后一个植入物IOO带输送或已经被输送时，它能够被容易地确定。
图7显示了传动轴60。传动轴60包括远端植入物连接部件62，顶部手 柄连接部件66，和期间的颈圈64。植入物连接部件62包括延长的外表面部件 63，其被配置为植入物100的内部孔以向其输送驱动力。在图8中，外表面 63包括非圆形的形状形成TORX型驱动器(driver)排列，其连接轴向延伸穿 过植入物100的相应形状的孔。其它实施方式考虑了植入物100与植入物连接 部件62之间的其它连接关系，包括例如，多边形、非圆形和球形-制动机理。手柄连接部件66包括延长的圆柱形状，其被轴向放置在手柄元件12的 孔18中，如图3所示。销(pin) 14延伸穿过手柄元件12和连接部件66，以 将传动轴60轴向地固定在手柄元件12。连接部件66进一步包括轴槽68，它 沿其内表面延伸，如图9所示。槽68接受手柄元件12的孔18中相应形状的 导轨(未显示)，以将传动轴60锁定到手柄元件12并防止传动轴60相对手柄 元件12旋转。随着手柄元件12被旋转，传动轴60随之旋转。
关于图3，安装元件20包括顶端开口的接受器28，其用于接受手柄元件 12的远端伸展部分16。安装元件20的顶部凸缘28围绕手柄元件12延伸。安 装元件20进一步包括中心孔22，传动轴60的手柄链接部件66穿过该孔。安 装元件也包括具有外部螺纹26的远端连接元件24。外壳元件40的内部螺纹 54可与内部螺纹26螺旋地连接，以轴向地紧固外壳元件40与安装元件20， 如图2所示。
颈圈64从部件62、 66之间向外放射状地突出，并且被放置为与安装元 件20的远端在连接元件24比邻连接。颈圈64因此轴向地保持安装元件20 与手柄元件12的连接，但允许手柄元件12相对于安装元件20和外壳元件40 旋转。外壳元件40被围绕植入物100、传动轴60和颈圈64、偏置元件90和 滑动元件80而放置，并沿螺纹与安装元件20的连接元件24连接。外壳元件 40的远端开口被调整尺寸，以防止植入物IOO通过其轴向穿过，除非植入物 100被沿螺纹穿过孔52的内部带螺纹的远端部件，如下文进一步讨论。
在使用中，外科医生或助理可以握住手柄元件12和安装元件20，并旋转 手柄元件12，这又依次使传动轴60相对外壳元件40和安装元件20旋转。这 引起植入物100在外壳元件40内旋转。最远端植入物100包括外部带螺纹的 部件104 (图1)，其沿螺旋与外壳元件40的内部螺纹56咬合。手柄元件12 的进一步旋转引起传动轴60旋转并沿外壳元件40的螺纹56前进到最远端植 入物画。
输送器械10可以被放置在与接受元件110相邻处，如图2所示，以便 在向其分配时，接受植入物IOO。在所示的实施方式中，接受元件110包括内 部带螺纹的接受器120，以接受植入物100的螺纹部件104。随着螺纹部分104 离开外壳元件40，它与接受元件110的接受器112接触。凸缘50可以咬合接 受器112，以保持输送器械IO与其对齐，降低植入物IOO在接受器112中交
9叉咬合的任何潜在可能。传动轴60在头部102保持与植入物100的连接，因 为螺纹部分104从传动轴60的远端向远侧前进。用手柄元件12进一步旋转传 动轴60使植入物100旋转，并使其与接受元件110的接受器112按螺纹咬合。 当植入物100被放置在接受元件110中时，植入物100的顶端头部102可以被 配置，以便当使用传动轴60将足够的扭矩应用到那里时，顶端头部102从螺 纹部件104上切断或脱离。
随着最远端植入物100被固定于接受器112中，次远端植入物100沿传 动轴60向远侧前进，直到其螺纹部件104咬合外壳元件40的内部螺纹56。 当最远端植入物100从输送器械10上被分配时，次远端植入物100的螺纹部 件104与螺纹部件56沿螺纹咬合，这保持植入物在输送器械10上，同时第一 个植入物被连接到第一个接受器。输送器械10可以被重定位到接受元件110 的第二个接受器，或另一接受元件的接受器，用于第二个植入物IOO在其中的 固定。该过程可以被重复，直到期望数量的植入物已经被输送，或直到所有植 入物已经从输送器械IO上被输送。
额外的植入物100可以通过移除外壳元件40,并将额外的植入物100通 过孔52在顶端44的开口置于其中而被方便地重加载。传动轴60可以随后与 外壳元件40中植入物100的对齐的中心孔对齐，并通过它从顶端44被插入。 当滑动元件80的远端84接触植入物100时，偏置元件90压縮并且滑动元件 80沿传动轴60向顶部滑动，直到外壳元件40可以被连接到连接元件24。在 所示的实施方式中，偏置元件90是连接到滑动元件80的顶部颈圈82的巻曲 弹簧，并在松弛状态具有保持滑动元件80的滑动体86沿传动轴60的长度， 如图3所示。因此，当外壳元件40被移去时，滑动元件80没有从传动轴60 的末端掉落，并且传动轴60的远侧部分保持暴露，以辅助定位传动轴60进入 植入物100。
其它实施方式考虑，器械10不包括滑动元件80和/或偏置元件90。相反， 偏置元件90可以直接接触植入物，或植入物可以随着最远端植入物从其中被 输送，而简单地通过重力向外壳元件40的远端自行填充(self-feed)。
另一种实施方式输送器械考虑植入物100没有通过外壳元件40的内部螺 纹被保持在传动轴60上。相反，传动轴60上的c-夹或O-环干预并保留在其 上的植入物100，直到足够的力被施加以使植入物100沿传动轴60向远侧前进，被输送到植入位置。而在另一种形式中，植入物可以通过与传动轴60的
摩擦连接被保留在传动轴60上。
另一实施方式的输送器械200显示于图10。在图IO中，输送器械200的 远端没有显示，应该理解输送器械200包括带有远端植入物连接部件204的传 动轴202，该连接部件可以与传动轴60的植入物连接部件62相似地被配置。 传动轴202可以被定为于滑动元件210中，该滑动元件是可被手动移动的，以 替换在远侧沿植入物连接部件204的植入物。传动轴202包括顶部206，其延 伸穿过滑动元件210到手柄元件220的顶端208。顶部206可以被紧固到手柄 元件220上。
手柄元件220界定了中心孔222，并包括在其顶部末端的后盖224。孔222 在手柄元件220的远端226的远侧开口 。远端226包括安装元件240，其被放 置为可绕其自身相对手柄元件220旋转。安装元件240可以用卡环或其它合适 的连接装置被保持在手柄元件220上，并且外壁242沿手柄元件220的远端部 分向顶部延伸，以提供抓握安装元件240的表面区域。安装元件240进一步包 括远侧孔246，其与滑动元件210的非环形区域212锁定，以便使安装元件240 的旋转带动滑动元件210围绕传动轴202并在手柄元件220中旋转。
旋转片(rotation plate) 248可以被安放在手柄元件220的远端226和安 装元件240之间。 一个或多个球塞器件250 (仅显示了一个)可以被安放在旋 转片248和安装元件240之间，与滑动元件210的相对侧。球塞器件250可以 在安装元件240关于手柄元件220的某些旋转位置上，驻留在安装元件240 和旋转片248之一的制动器252中。
滑动元件210进一步包括手柄元件220中的顶端沟槽或螺纹区域214。螺 纹区域214包括外部螺纹线218。移动栓(travel pin) 216被连接到手柄元件 220并从手柄元件220的相对侧延伸驻留在螺纹线218中。随着滑动元件210 通过安装元件240的旋转而在手柄元件220中旋转，移动栓216沿传动轴202 轴向前进或縮回滑动元件210。
在使用中，处在传动轴202远端上的最远端植入物，可以通过用手柄元 件220旋转整个输送器械200，而被连接到接受元件。最远端植入物被连接到 接受元件上之后，次远端植入物可以沿传动轴202轴向前进，用于与接受元件 中的第二个接受器连接或与第二个接受元件连接。用户抓握安装元件240并使安装元件240相对手柄元件220旋转，依次旋转位于手柄元件220中的、且围 绕传动轴202的滑动元件210。滑动元件210的旋转使移动栓216沿螺纹线218 运动，这依次引起滑动元件210围绕传动元件202远端和轴向的替代，以便其 远端211在远侧替代被置于围绕传动元件202的植入物。
可以提供带有间距(pitch)的螺纹线218，以便球塞250响应于滑动元件 210沿传动轴202轴向前进预先确定的距离，从一个制动器移动到下一个临近 的制动器。在一种形式中，该预定的距离对应于植入物沿传动轴202的长度。 当最远端植入物被输送时，随着安装元件240的旋转，滑动元件210增加的前 进量使下一个植入物向远侧前进到与传动轴202的远端相邻的位置，用于输送 到下一个植入物接受器。考虑了各种形式的位置指示器，包括，在安装元件与 手柄元件之间延伸的转盘和球-制动器机理，例如当增量的旋转已经在期间达 到时，能够提供听得见的滴答声和/或对安装元件相对于手柄元件的旋转轻微 抵抗。
在一种实施方式中，输送器械200可以包括扭矩限制器件270，其连接传 动轴202到手柄元件220。扭矩限制器件270可以被构建，以防止施加到植入 物的过度扭矩；当阈值扭矩用传动轴被应用到植入物时，该过度扭矩传动轴 202相对手柄元件220的相对滑动引起过度扭矩。在仍然一个实施方式中，扭 矩指示器可以给出施加到移植物的扭矩的指示。而在另一实施方式中，植入物 可以包括顶端脱离部分，在向其施加阈值扭矩时，其相对于远端螺纹部分脱离。 而其它实施方式考虑，植入物只包括用于连接接受元件的螺纹部分，而没有任 何顶端脱离部件或任何头部部件。
接受元件110可以是可连接到患者骨结构的植入物，如脊椎板、骨螺钉、 夹钳、介体器件(interbody device)或任何其它构建为接受植入物的结构。例 如，在图2中，接受元件110包括接受骨螺钉的孔114，以固定该元件到骨结 构上。植入物100以与至少一个孔114相互重叠的关系被放置进接受器112中， 以防止螺钉从中退出。在另一个实例中，接受元件是螺钉的顶端部分，并被配 置为接受其中的脊椎杆或其它延长的连接元件，并且该植入物将脊椎杆或延长 的连接元件紧固在接受元件中。在另一特定的用途中，植入物被连接到一个或 多个脊柱的骨元件上。在另一实施方式中，植入物IOO被构造为用于直接与患 者的骨或软组织连接。
12尽管本发明已经在附图和前文的描述中被详细展示并描述，它们应该被 认为是示例性的特征而非限制性特征，应该理解，只显示和描述了优选的实施 方式，并且与本发明精神一并的所有变化和改变被认为是受保护的。
权利要求
1. 一种手术系统，包括可植入患者的接受元件，所述接受元件包括至少一个接受器；器械，包括手柄元件；传动轴，其沿纵轴与所述手柄元件连接并从所述手柄元件向远侧伸展，所述传动轴是可用所述手柄元件旋转的；和外壳元件，其与所述手柄元件连接并围绕所述传动轴纵向延伸，所述手柄元件相对于所述外壳元件是可旋转的；和数个植入物，其沿所述传动轴放置并且是可沿所述传动轴向所述传动轴的远端移动的，随着所述手柄元件和所述传动轴被相对于所述外壳元件旋转，当所述植入物从所述传动轴的远端穿过所述外壳元件的远端开口时，至少一个所述植入物可连接到所述接受元件的所述接受器中。
2. 权利要求1所述的系统，其中所述接受元件可与所述患者的脊柱连接， 并且所述植入物是可沿螺纹连接进所述至少一个接受器的外部带螺纹的固定 螺栓。
3. 权利要求2所述的系统，其中所述外壳元件包括内部带螺纹的部分， 其与所述远端开口相邻，所述固定螺栓沿螺纹穿过所述外壳元件的所述内部带 螺纹的部分，用于从所述传动轴的所述远端输送。
4. 权利要求1所述的系统，进一步包括安装元件，其连接于所述手柄元 件的远端和所述外壳元件的顶端之间，其中所述手柄元件和所述传动轴可相对 于所述安装元件旋转。
5. 权利要求4所述的系统，其中所述传动轴包括颈圈，其从中向外辐射 状伸展，并且所述安装元件的所述远端与所述颈圈相邻连接。
6. 权利要求5所述的系统，其中所述传动轴包括从所述颈圈向远侧伸展 的植入物连接部分，和从所述颈圈向顶端伸展的手柄连接部分，所述手柄连接部分伸展穿过所述安装元件并与所述手柄元件相连。
7. 权利要求6所述的系统，进一步包括可压縮的偏置元件，其从所述颈圈向远侧伸展到滑动元件，所述滑动元件围绕所述传动轴的所述植入物连接部 分被滑动地接受，所述滑动元件接触所述多个植入物的最顶端的一个，所述偏 置元件和所述滑动元件使所述多个植入物沿所述传动轴向远侧偏移。
8. 权利要求1所述的系统，其中所述外壳元件包括凸缘，其从所述外壳 元件的远端壁向远侧伸展，所述凸缘可被放置为与所述接受器相邻的所述接受 元件接触。
9. 一种手术系统，包括器械，其包括手柄元件，与所述手柄元件连接并沿纵轴从所述手柄元件 向远侧伸展的传动轴，与所述手柄元件连接并外绕所述传动轴纵向伸展的外壳 元件，其中所述传动轴借助所述手柄元件可相对于所述外壳元件旋转，并且所述外壳元件包括与其远端开口相邻的内部带螺纹的部分；和多个植入物，其沿着并围绕所述传动轴被放置在所述外壳元件中并可沿 其向所述传动轴的远端移动，所述多个植入物包括与所述外壳元件的所述内部 带螺纹部分连接的外部带螺纹的部分，当与其对齐时，随着所述植入物的单独 一个通过用所述手柄元件旋转所述传动轴，沿其螺纹前进。
10. 权利要求9所述的系统，进一步包括可植入患者的接受元件，所述接 受元件包括至少一个带螺纹的接受器，用于在其中接受所述多个植入物的至少 一个。
11. 一种用于输送多个植入物到植入位置的手术器械，包括-顶部手柄元件；与所述手柄元件连接并沿纵轴从所述手柄元件向远侧伸展的传动轴，所 述传动轴可随着所述手柄元件的旋转而旋转，其中所述传动轴被改变大小并改 变形状，以沿其轴向接受多个植入物；和与所述手柄元件连接并外绕所述传动轴纵向伸展的外壳元件，所述外壳 元件包括远端开口和与所述远端开口相邻的内部螺纹，所述内部螺纹可沿螺纹 与多个植入物的相邻一个咬合，其中所述手柄元件和所述传动轴可相对于所述 外壳元件旋转，并且所述手柄元件的旋转带动所述传动轴的旋转并使所述相邻 植入物沿所述内部螺纹螺旋地前进，用于通过所述远端开口被输送。
12. 权利要求11所述的器械，其中所述外壳元件包括内部的孔和从该孔伸展的延长窗口，沿所述传动轴与所述孔交通。
13. 权利要求11所述的器械，进一步包括安装元件，其连接于所述手柄 元件的远端和所述外壳元件的顶端之间，其中所述手柄元件和所述传动轴可相 对于所述安装元件旋转。
14. 权利要求13所述的器械，其中所述传动轴包括颈圈，其从中向外辐 射状伸展，并且所述安装元件的所述远端与所述颈圈相邻连接。
15. 权利要求14所述的器械，其中所述传动轴包括从所述颈圈向远侧伸 展的植入物连接部分，和从所述颈圈向顶端伸展的手柄连接部分，所述手柄连 接部分伸展穿过所述安装元件并与所述手柄元件相连。
16. 权利要求15所述的器械，进一步包括可压缩的偏置元件，其从所述 颈圈向远侧伸展到滑动元件，所述滑动元件围绕所述传动轴的所述植入物连接 部分被滑动地接受，所述滑动元件接触所述多个植入物的最顶端的一个，所述 偏置元件和所述滑动元件使所述多个植入物沿所述传动轴向远侧偏移。
17. —种用于输送多个植入物到植入位置的方法，包括 连接至少一个接受元件到患者的骨结构；将与第一个接受器相邻的输送器械的远端放置到所述至少一个接受元件中；使第一个植入物螺旋前进穿过所述输送器械之内部带螺纹的孔并进入所述第一个接受器，并同时使第二个植入物前进进入所述输送器械的所述内部带 螺纹的孔；将所述输送器械的所述远端放置在接近所述至少一个接受元件的第二个 接受器处；和使所述第二个植入物螺旋前进穿过所述输送器械的所述内部带螺纹的孔 并进入所述第二个接受器。
18.权利要求17所述的方法，其中所述第一个和第二个植入物是外部带 螺纹的固定螺栓，其具有接受所述输送器械的传动轴的中心孔。
19.权利要求8所述的方法，其中所述输送器械包括延长的外壳元件和 顶部的手柄元件，所述手术并元件连接到所述外壳元件的顶端并可相对于其旋 转，所述传动轴在所述手柄元件旋转时可相对于所述外壳元件旋转，其中所述 第一个和第二个植入物和所述传动轴被接受到所述外壳元件中，并且所述外壳元件界定了与其远端开口相邻的内部带螺纹的孔。
20.权利要求17所述的方法，其中所述第一个和第二个植入物被朝向所 述内部带螺纹的孔向远侧偏移。
全文摘要
提供了器械和方法，用于输送多个植入物(100)到患者中多个植入位置，而不要求在第一个植入物输送后，将第二个植入物加载或连接到所述输送器械(10，200)。所述植入物(100)可以使用所述输送器械(10，200)顺序连接到患者，或固定于患者体内一个或多个接受元件(110)的接受器(112)。
文档编号A61B17/88GK101472530SQ200780020809
公开日2009年7月1日 申请日期2007年5月2日 优先权日2006年5月12日
发明者H·S·泰勒, L·F·阿圭里, M·J·坎贝尔, R·M·普诺 申请人:华沙整形外科股份有限公司