通过外侧入路进行椎间盘置换手术的系统和方法与流程

相关共同未决申请的交叉引用

本申请要求2017年5月22日提交的名称为“systemandmethodforspinaldiscreplacementsurgeryviaalateralapproach(通过外侧入路进行椎间盘置换手术的系统和方法)”的美国临时申请序列号62/509,348的权益，其内容通过引用明确地并入本文。

本发明涉及一种用于椎间盘置换手术的系统和方法，具体涉及一种通过外侧入路进行的椎间盘置换手术。

发明背景

当单独的椎骨和/或椎间盘中的一个或多个由于疾病或受伤而变得异常时，就会发生脊柱疾患。在椎间盘异常的情况下，通常通过手术取出退化的椎间盘并用椎间植入装置代替。

取出患病的椎间盘并用椎间植入物代替的常用方法通常是通过后入路或前入路。椎间盘置换手术通常包括后椎板切除术，以首先为后神经元减压并通过直接后入路，或者通过经椎弓根入路，或者通过后外侧或经椎间孔入路进入。在后暴露后，取出椎间盘并用通过后外侧入路或通过外侧经椎间孔入路插入的植入装置代替。尽管开放式椎板切除术暴露了椎间盘间隙，但是当前植入装置的大尺寸通常使得在植入装置插入期间避免对硬脑(脊)膜和神经根造成伤害在技术上具有挑战性。大量的暴露还会使神经元和脊髓可能在插入过程中受到直接机械损伤，或可能因术后软组织覆盖而形成疤痕。疤痕被认为是导致背部手术失败综合征的主要原因，在脊柱手术后，患者继续出现背部和腿部疼痛。为了避免后植入装置对神经的伤害，一些外科医生选择从前面入路脊柱，这允许在不暴露神经组织的情况下直接取出椎间盘和椎骨。椎骨体和椎间盘也可以通过腹膜或腹膜后入路从前路取出。前路手术现在更流行，并且正成为植入椎间盘置换装置的标准方法，但仍需要进行大手术。

外科医生之间越来越多的共识是需要开发装置、仪器和方法来限制切口的尺寸，广泛的肌肉剥离，为了可视化而使肌肉长时间收缩，避免神经组织的收缩和损伤，以及去神经支配和血行阻断，众所周知，在进行传统的开放式手术治疗体内深层病症之后，并发症会导致患者预后较差。在许多情况下，这些并发症会导致永久性的疤痕和疼痛，其严重程度可能超过最初患病时的疼痛。除了手术、全身麻醉和恢复时间之外，限制这些并发症也是本发明以及经皮或微创手术的目的。本发明满足了对椎间盘置换手术的需求，即必须遵循门诊手术的较少暴露手术(les)的原则，包括使切口的尺寸最小化，使广泛的肌肉剥离减少到最低限度，使为了可视化而使肌肉长时间收缩减少到最低限度，以及防止神经组织收缩和损伤。

当前的椎间盘置换装置的尺寸和形状是固定的，但是现在正在开发将这些装置经皮插入的技术，例如授予foley等人的美国专利5,792,044号和5,902,231号，这些椎间体装置的固定尺寸和形状仍然需要进入椎间盘间隙的牵引器械和技术，这就需要进行用于前路放置的开放式手术，而对后路手术进行有限的开放式暴露。这些椎间盘置换装置中的大多数是基于球窝关节连接原理(ball-and-socketarticulatingprinciple)设计的，其在从限制某些运动的受限装置到在所有平面上运动的完全不受限装置的不同平面中的运动程度是可变的。但是，这些装置不允许经皮进入，主要因为它们的形状和尺寸是固定的，需要作为单独的关节连接部件插入，需要打开椎间盘间隙的牵引器械和技术，并且它们需要被锚定到椎骨终板上。

因此，需要一种可以通过微创手术(mis)插入并且可以维持脊柱活动度的椎间植入装置。

技术实现要素：

本发明涉及一种用于椎间盘置换手术的系统和方法，具体涉及一种通过外侧入路进行的椎间盘置换手术。本发明还涉及一种设计成通过外侧入路椎间盘置换手术插入的椎间盘置换装置。

总体而言，在一个方面，本发明的特征在于一种用于椎间盘置换的方法，其包括以下步骤。首先，沿患者腹斜肌的外侧方向做切口，以通过外侧入路进入位于相邻上、下椎骨之间的椎间盘。接下来，通过椎间盘的纤维环做切口并取出椎间盘的髓核，以产生开放的椎间盘间隙。接下来，通过将增量式试验性植入物插入到开放的椎间盘间隙中，为开放的椎间盘间隙确定并选择合适尺寸和形状的植入物，其中，试验性植入物包括变化的覆盖区尺寸、楔角和高度。接下来，确定试验性植入物的深度，以使得在前-后x射线成像视图中，试验性植入物的第一侧和第二侧上的第一基准圆和第二基准圆分别对准。接下来，通过使用包括杆和安装在杆的远端的板的导引工具产生分别位于上椎骨和下椎骨上的第一开口和第二开口，并且其中所述板包括第一基准开口和第二基准开口，并通过第一基准开口和第二基准开口钻入上椎骨和下椎骨，并且其中第一开口和第二开口包括基于患者的解剖结构选择的深度。接下来，将第一斯坦曼钉(steinmannpin)和第二斯坦曼钉分别插入到第一开口和第二开口中。接下来，通过将齿形切割器安装到导引工具的板上并将齿形板的第一基准开口和第二基准开口插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉的上方，将齿形切割器插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉之间的开放的椎间盘间隙中，然后分别在上椎骨和下椎骨的下表面和上表面切割第一齿形和第二齿形，并且其中第一齿形和第二齿形分别对应于所选植入物的上表面和下表面上的齿形。接下来，从开放的椎间盘间隙中取出齿形切割器，并通过将所选的植入物安装到导引工具的板上，并将板的第一基准开口和第二基准开口插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉的上方，将所选的植入物插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉之间的椎间盘间隙中。

本发明的这个方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。所述方法还可以包括在做切口之前使患者在手术台上处于侧卧位。所述方法可以进一步包括使用锉刀来准备上椎骨的下端板和下椎骨的上端板。所述方法还可以包括从开放的椎间盘间隙以及上椎骨的下端板和下椎骨的上端板中取出所有骨刺或骨赘。齿形切割器以确定的深度插入，使得在前-后x射线成像视图中，齿形切割器的第一侧面和第二侧面上的第一基准圆和第二基准圆分别对准。所述方法还可以包括使插入器通过第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉，将插入器固定到斯坦曼钉，将所选的植入物连接到插入器的推进部分，并通过使插入器的推进部分推进，将所选的植入物插入到开放的椎间盘间隙中。所述方法还可以包括使用平行的牵引工具在两侧均等地牵引开放的椎间盘间隙。齿形切割器包括半轨切割器。所述方法还可以包括在将半轨切割器插入到开放的椎间盘间隙中之后，取出半轨切割器并插入与半轨切割器相对应的全轨切割器。

总体而言，在另一方面，本发明的特征在于一种用于椎间盘置换的方法，其包括以下步骤。首先，沿患者腹斜肌的外侧方向做切口，以通过外侧入路进入位于相邻上、下椎骨之间的椎间盘。接下来，通过椎间盘的纤维环做切口并取出椎间盘的髓核，以产生开放的椎间盘间隙。接下来，将定心拉刀工具插入到开放的椎间盘间隙中，其中，定心拉刀工具包括细长轴和安装在细长轴的远端的拉刀，并且其中拉刀的近端包括止动端板，且细长轴包括用于建立外侧中心的第一对准销和第二对准销，并且其中，拉刀进入开放的椎间盘间隙，直到止动端板抵靠上、下椎骨的侧面止动为止。接下来，通过使用钻具导引工具产生分别位于上椎骨和下椎骨上的第一开口和第二开口，其中钻具导引工具包括构造成在拉刀的细长轴上滑动的细长的管状部件和第一管状钻具导引件和第二管状钻具导引件，所述第一管状钻具导引件和第二管状钻具导引件围绕细长的管状部件的远端，并通过第一管状钻具导引件和第二管状钻具导引件钻入上椎骨和下椎骨，并且其中第一开口和第二开口包括基于患者的解剖结构选择的深度，如在荧光成像下观察到的。接下来，将第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉分别插入到第一开口和第二开口中。接下来，通过将试验性植入物安装到钻具导引工具的细长的管状部件的一端并将第一管状钻具导引件和第二管状钻具导引件插入到第一和第二斯坦曼钉的上方，将增量式试验性植入物插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉之间的开放的椎间盘间隙中，从而为开放的椎间盘间隙确定并选择合适尺寸和形状的植入物，其中试验性植入物包括变化的覆盖区尺寸、楔角和高度。接下来，确定试验性植入物的深度，使得在前-后x射线成像视图中，试验性植入物侧面的开口分别居中。接下来，通过将齿形切割器安装到钻具导引工具的细长的管状部件的一端上并将第一管状钻具导引件和第二管状钻具导引件插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉的上方，将齿形切割器插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉之间的开放的椎间盘间隙中，然后分别在上椎骨的下表面和下椎骨的上表面切割第一齿形和第二齿形，并且其中第一齿形和第二齿形分别对应于所选植入物的上表面和下表面上的齿形。接下来，从开放的椎间盘间隙中取出齿形切割器，并通过将所选的植入物安装到钻具导引工具的细长的管状部件的端部上，并将第一管状钻具导引件和第二管状钻具导引件插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉的上方，将所选的植入物插入到第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉之间的椎间盘间隙中。

总体而言，在另一方面，本发明的特征在于一种定心拉刀工具，其包括细长轴和安装在细长轴的远端的拉刀。拉刀的近端包括止动端板，并且细长轴包括在近端处的连接特征件以及用于建立外侧中心的第一对准销和第二对准销。

本发明的这个方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。连接特征件包括圆柱形、球形或多边形轮廓之一。拉刀包括带有三角形切割远端的细长平行六面体。止动端板包括从止动端板的上表面和/或下表面延伸的一个或多个指状件；并且其中，指状件用于测量定心拉刀的插入部位的外侧中心。定心拉刀工具还包括斯坦曼钉导引工具，所述斯坦曼钉导引工具包括细长的管状轴、第一管状部件和第二管状部件以及止动板，并且其中细长的管状轴构造成在定心拉刀工具的细长轴上滑动，其中止动板从细长的管状轴的远端延伸，并且第一管状部件和第二管状部件通过使球形棘爪特征件与止动板上的相应特征件接合而连接到止动板上，并且其中在每个管状部件中形成的锁定齿与定心拉刀工具的止动端板的指状件之间的间隙接合。

总体而言，在另一方面，本发明的特征在于一种植入物插入工具，所述植入物插入工具包括细长轴和斯坦曼钉接口部件。斯坦曼钉接口部件包括中心开口以及构造成穿过第一斯坦曼钉和第二斯坦曼钉的第一管状部件和第二管状部件。细长轴构造成穿过斯坦曼钉接口部件的中心开口，并且包括构造成附接到植入物的远端。

总体而言，在另一方面，本发明的特征在于一种人造椎间盘，其用于代替脊柱中受损的椎间盘。人造椎间盘包括：第一板，其具有内侧和能够与脊柱的第一椎骨接合的外侧；第二板，其具有内侧和能够与脊柱的第二椎骨接合的外侧，以及设置在第一板和第二板之间的弹性芯，并且所述弹性芯固定地连接到第一板和第二板的内侧，并且包括氨基甲酸酯硅共混材料。

本发明的这个方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。第一板和第二板由聚合材料制成。第一板和第二板是细长的椭圆形，并且被制造成圆顶状或弓状，以分别适配第一椎骨和第二椎骨。第一板和第二板包括分别在椭圆形板的外围边缘的顶点中形成的第一凹部和第二凹部，用于通过植入物插入工具接合。

附图说明

参照附图，其中相同的数字在所有视图中表示相同的部分：

图1a示出了一种设计成通过外侧入路手术插入的椎间盘置换装置的透视图；

图1b示出了图1a所示的椎间盘置换装置的前视图；

图1c示出了图1a所示的椎间盘置换装置的俯视图；

图1d示出了图1a所示的椎间盘置换装置的侧视图；

图2a示出了设计成通过外侧入路手术插入的椎间盘置换装置的另一实施例的透视图；

图2b示出了图2a所示的椎间盘置换装置的前视图；

图2c示出了图2a所示的椎间盘置换装置的俯视图；

图2d示出了图2a所示的椎间盘置换装置的侧视图；

图3示出了根据本发明的在通过外侧入路进行的椎间盘置换手术期间，患者所处的位置；

图4示出了根据本发明的通过外侧入路进入和进行椎间盘置换手术的进入点和方向；

图5a至图5i是根据本发明的通过外侧入路进行的椎间盘置换手术的步骤的示意图；

图6a至图6c是根据本发明的通过外侧入路进行的椎间盘置换手术的另一实施例的步骤的示意图；

图7a至图7g是根据本发明的通过外侧入路进行的椎间盘置换手术的另一实施例的步骤的示意图；

图8示出了根据本发明的在通过外侧入路进行的椎间盘置换手术中使用的插入工具；

图9a至图9p是根据本发明的通过外侧入路进行的椎间盘置换手术的另一实施例的步骤的示意图；

图10a至图10f示出了根据本发明的通过外侧入路进行的椎间盘置换手术中使用的定心拉刀工具；

图11a至图11c示出了根据本发明的通过外侧入路进行的椎间盘置换手术中使用的试验性植入物插入工具；以及

图12a至图12c示出了根据本发明的通过外侧入路进行的椎间盘置换手术中使用的切割器插入工具。

具体实施方式

本发明涉及一种通过外侧入路进行椎间盘置换手术的系统和方法。本发明还涉及一种设计成通过外侧入路椎间盘置换手术插入的椎间盘置换装置。

参照图6c和图1b，椎间盘置换装置100替换患者的脊柱80中的受损或退化的椎间盘。椎间盘置换装置100设置在脊柱80的上椎骨82和下椎骨84之间。尽管椎间盘置换装置100对于替换脊柱80的腰部中的受损椎间盘特别有利，但是，椎间盘置换装置100还可用于替换患者脊柱的颈部中的受损椎间盘。

参照图1a-图1d，椎间盘置换装置100包括上板110和下板130，以及由聚合材料形成的弹性芯或中心部分120。弹性芯120由氨基甲酸酯硅共混物制成。然而，可以设想，如果需要的话，弹性芯120可以由不同的材料形成。芯120如图1a所示，由实心材料制成。在其他实施例中，芯120具有圆柱形的中心开口或通道。可以设想，芯中的通道可以具有任何期望的形状并且不会延伸穿过芯120，使其限定一个凹部。在此实施例中，芯120的上表面124和下表面126是倾斜的，并且分别与长y轴线62形成角度63和64，如图1d所示。角度63和64可以在0-60度的范围内。

上板110和下板130固定地连接到芯120的两侧124和126。要防止上板110和下板130相对于芯120的上表面124和下表面126滑动或移动。上板110和下板130由金属，特别是钛形成。然而，上板110和下板130可以由其他生物相容性材料形成。例如，上板110和下板130可以由聚合材料形成。上板110与上椎骨82接合，如图1b所示。类似地，下板130与下椎骨84接合。尽管上板110和下板130具有相同的构造，但是如果需要的话，它们可以具有不同的构造。

可以设想的是，上板110和下板130可以设置有阻止椎间盘置换装置100从上椎骨82和下椎骨84之间脱出的特征件。阻止椎间盘置换装置100从上椎骨82和下椎骨84之间脱出的特征件可以是齿、鳍板、螺钉、板或脊。阻止椎间盘置换装置100从上椎骨82和下椎骨84之间脱出的特征件可以与上板110和下板130一体地形成。或者，阻止椎间盘置换装置100从上椎骨82和下椎骨84之间脱出的特征件可以与上板110和下板130分开形成，并连接到上板和下板。在美国专利5,534,030号、6,607,558号、7,128,761号以及美国专利公开文本us2014/0316524中示出了可用于阻止椎间盘置换装置100从上椎骨82和下椎骨84之间脱出的许多特征件中的一些示例性示例，它们的全部内容通过引用并入本文。相同的上板110和下板130被制造成穹顶形或弓形，以分别适配上椎骨82和下椎骨84，从而进一步阻止脱出。然而，上板110和下板130可具有大致平坦的构造。如果需要的话，上板110和下板130可以在骨界面侧上进行涂层或表面处理，以促进骨向板内生长。

所示的上板110和下板130具有圆形的中心开口112和132(未示出)。开口112和132可以与穿过弹性芯120的圆柱形开口或通道轴向对准。如果需要的话，可以省略上板110和下板130中的开口112和132，或者可以容纳用于封闭开口的构件。或者，上板110和下板130中的开口112和132可以具有除了所示的圆形构型以外的构型。类似地，可以除去穿过弹性芯120的圆柱形开口，或者可以具有除了所示的圆柱形构型以外的构型。

上板110和下板130中的每一个均具有沿着长x轴线61延伸的大致椭圆形的构型。上板110的外侧114被制造成半球形，以适配上椎骨82的解剖结构并阻止椎间盘置换装置100从上椎骨82和下椎骨84之间脱出。在此实施例中，上板110的内侧116弯曲并倾斜，以匹配芯120的上侧124的曲率。在其他实施例中，上板110的内侧116是平坦的，以匹配芯120的上侧124。如果需要的话，内侧116的曲率中心可以偏离外侧114的曲率中心。

类似地，下板130的外侧134被制造成弓形，以适配下椎骨84的解剖结构并阻止椎间盘置换装置100从上椎骨82和下椎骨84之间脱出。在此实施例中，下板130的内侧136是弯曲的并且倾斜，以匹配芯120的下侧126的曲率。在其他实施例中，下板130的内侧136是平坦的，以匹配芯120的下侧126的平坦表面。如果需要的话，内侧136的曲率中心可以偏离外侧134的曲率中心。

在图1a-图1d所示的实施例中，上板110的外侧114具有齿形特征件140，所述齿形特征件140布置成沿着椭圆形上板110的长轴线61延伸的两个平行的行142a、144a。类似地，下板130的外侧134具有齿形特征件140，所述齿形特征件140布置成沿着椭圆形下板130的长轴线61延伸的两个平行的行142b、144b。在此实施例中，齿140朝着与植入物插入方向60相反的方向倾斜，如图1b所示。在其他实施例中，外侧114和134中的每一个都包括多于两行的齿形特征件140。

弹性芯120的聚合材料分别固定地结合到上板110的内侧116和下板130的内侧136。所述结合可以通过将芯模制到板110、130上来实现。可以设想的是，所述结合可以通过加热或以其他方式软化弹性芯120的上侧和下侧上的材料并按压弹性芯的软化侧使它们分别牢固地抵靠上板110的内侧116和下板130的内侧136来实现。如果需要的话，可以使用粘合剂分别将弹性芯120与上板110的内侧116和下板130的内侧136固定地互连。

在图1a-图1d所示的实施例中，上板110和下板130比弹性芯的长度长，并且延伸覆盖芯的前面和背面。在其他实施例中，上板110和下板130具有与弹性芯大致相同的长度，并且未延伸覆盖芯的前面和背面，这将在下文描述。在其他实施例中，上板110和下板130比弹性芯120的宽度宽，并且延伸覆盖芯的左侧和右侧。在一个示例中，上板110和下板130的长度102在30mm至70mm的范围内，宽度103在10mm至40mm的范围内，并且厚度在1mm至10mm的范围内。弹性芯120的长度可以在30mm至70mm的范围内，宽度在10mm至40mm的范围内，并且厚度在6mm至22mm的范围内。在一个实施例中，弹性芯在芯的左侧的厚度104a在6mm至22mm的范围内，并且弹性芯在芯的右侧的厚度104b在6mm至22mm的范围内。

为了便于将椎间盘置换装置100定位在上椎骨82与下椎骨84之间，在细长的椭圆形上板110和下板130的外围边缘的顶点中分别形成凹部118和138。开口119和139分别设置在凹部118和138中，以通过插入工具接合。插入工具与美国专利7,128,761号中公开的工具具有相同的构造。然而，应当理解，可以利用具有不同构造的插入工具来将椎间盘置换装置100插入到上椎骨82与下椎骨84之间。

参照图2a-图2d，在另一个实施例中，椎间盘置换装置200包括上板210和下板230以及由聚合材料形成的弹性芯或中心部分220。在此实施例中，上板210和下板230具有与芯220大致相同的长度和宽度。在一个实施例中，上板和下板的长度202在30mm至70mm范围内，宽度203在10mm至40mm的范围内，且厚度在1mm至10mm的范围内。弹性芯220的长度可以在30mm至70mm的范围内，宽度在10mm至40mm的范围内，且厚度在6mm至22mm的范围内。在一个实施例中，弹性芯在芯的左侧的厚度204a在6mm至22mm的范围内，并且弹性芯在芯的右侧的厚度204b在6mm至22mm的范围内。在此实施例中，在上板210和下板230的上表面上形成的齿240未发生倾斜。此外，突出部218和238分别从细长的椭圆形上板210和下板230中的每一个的外围边缘的两个顶点之一延伸。开口219和239分别设置在突出部218和238中，以通过插入工具接合。在其他实施例中，突出部从细长的椭圆形上板210和下板230中的每一个的外围边缘的两个顶点延伸。

在手术中，患者在手术台上处于侧卧位，并且在所述侧位拍摄前-后和侧位荧光影像，如图3所示。患者和手术台之间的软支撑物可用于帮助保持患者的位置。建议使用灵活的手术台，将患者定位，使患者的髂嵴处于手术台的折叠处(break)。轻度的弯曲可以用于打开患者的侧腹。接下来，沿着轴线20做切口以进入手术部位，如图4所示。将椎间盘间隙的前三分之一作为目标来做切口。腹斜肌被钝器解剖分开，以进入腹膜后间隙。用食指将腹膜向前移动，并且继续进行钝性解剖，以触及腰大肌。接下来，在识别出正确的椎间盘间隙之后，通过椎间盘83的纤维环做切口，并且使用标准的外科手术技术和工具86取出髓核，如图5a所示。所有骨刺或骨赘也被取出，然后用锉刀85准备用于脊柱植入物的上端板和下端板，如图5b所示。在下一步中，通过将增量式试验性植入物90插入到开放的椎间盘间隙中来确定合适尺寸和形状的植入物，如图5c所示。在此步骤中，将具有变化的覆盖区尺寸、楔角和高度的试验性椎间盘植入物90插入到椎间盘间隙中，以模拟各种椎间盘构型。将试验性椎间盘植入物90放置在上椎体前边缘内侧约2-3mm处，特别要注意骨赘。选择试验性深度，使得在前-后(ap)视图中，椎间盘植入物90上的基准圆91在相应的椎骨体的中点基准线的交点处对准或背向于其交点，如图5c所示。试验性植入物应覆盖侧端板表面的2/3和3/4，以及ap表面的3/4。在接下来的步骤中，创建一个基准点，所述基准点将在切割椎骨终板上的齿形以及插入椎间盘植入物的过程中使用。参照图5d，试验性导引工具30被放置在椎间盘开口的上方。试验性导引工具30包括杆31和安装在杆31的远端处的板32。板32具有两个基准开口33、34，它们用作用于钻孔和定位斯坦曼钉的导引件。通过导引基准开口33、34使用钻具，以分别在相邻的上椎骨82和下椎骨84中钻出开口，如图5e所示。钻出的开口的深度是基于患者的解剖结构选择的。接下来，将试验性导引件30取出，并且将斯坦曼钉36a、36b插入到钻出的开口中，如图5f所示。在下一步中，将所选的试验性植入物90安装在试验性导引件30的端部，并插入到斯坦曼销钉36a、36b上方的椎间盘间隙中，如图5g所示。接下来，取出试验性植入物90，并在试验性导引件30的端部安装齿形切割器45，并将其插入到斯坦曼钉36a、36b上方的椎间盘间隙中，并用于切割分别与上椎骨82和下椎骨84的表面中的植入物的齿形相对应的齿形，如图5h所示。选择齿形切割器的深度，使得在前-后(ap)视图上，齿形切割器45上的基准圆46在相应椎骨体的中点基准线的交点处对准或背向于其交点。最后，将齿形切割器45取出，并且将所选的植入物100安装在试验性导引件30的端部，并且将其插入到斯坦曼钉36a、36b上方的椎间盘间隙中，如图5i所示。

在一些实施例中，插入器55穿过斯坦曼钉36a、36b，以确保植入物的正确放置，如图6a所示。然后使用斯坦曼钉螺母插入器将斯坦曼钉螺母插入到插入器55上方，以固定结构并确保准确放置。当插入植入物时，锁定到插入器55还有助于牵引椎间盘间隙。在这种情况下，将植入物100连接到插入器55的推进部分57，并且调节植入物深度设置，以将植入物定位在椎间盘间隙内的期望的侧面位置，如图6b所示。一旦植入物被定位到适当的位置上，插入器55的刀片56a、56b就自动展开并将植入物100留在原地。在一个实施例中，插入器55是由法国的in’techmedicals.a.s.制造的液体插入器，如图8所示。如有必要，可通过将取出工具50的尖端连接到植入物100的凹部118、138上，然后撞击附接到取出工具50的击打锤(slaphammer)，直到植入物被释放，将植入物100从椎间盘间隙中取出，如图6c所示。

参照图7a-7h，在另一个实施例中，在已经识别出正确的椎间盘间隙之后，通过椎间盘83的纤维环做切口，并且使用标准的外科手术技术取出髓核。也取出所有骨刺或骨赘，然后用锉刀85准备用于脊柱植入物的上端板和下端板，如图5b所示。在下一步骤中，使用平行的牵引工具60在大约5分钟的时间段内在两侧均等地牵引椎间盘间隙，如图7a所示。这种椎间盘间隙拉伸的目的是拉伸周围的韧带并使椎间盘间隙恢复到其自然高度。如果无法获得足够的牵引力，则将椎间盘切向后纵韧带，且必要时，将环向下和向上释放，以使椎间盘恢复高度。在下一步中，通过将增量式试验性植入物90插入到开放的椎间盘间隙中来确定适当尺寸和形状的植入物90，如图7b所示。在此步骤中，将具有变化的覆盖区尺寸、楔角和高度的试验性椎间盘植入物90插入到椎间盘间隙中，以模拟各种椎间盘构型。将试验性椎间盘植入物90放置在上椎体前边缘内侧约2-3mm处，特别要注意骨赘。选择试验性深度，使得在前-后(ap)视图中，椎间盘植入物90上的基准圆91在相应椎骨体的中点基准线的交点处对准或背向于其交点。试验性植入物应覆盖侧端板表面的2/3和3/4，以及ap表面的3/4。在下一步中，将对应于所选的试验性椎间盘植入物90的半轨切割器42推进到椎间盘间隙中，如图7c所示。半轨切割器42居中并且定向成将上、下椎骨的角度二等分的适当角度。轨道切割器的目的在于在将植入物插入到椎间盘内间隙时减小插入力并避免向后滑移。接下来，与半轨切割器42相对应的全轨切割器44被推进到椎间盘间隙中，如图7d所示。半轨轨道导引全轨切割器44的插入。半轨切割器42、全轨切割器44和最终植入物100之间的轨道切割深度以0.5mm的增量逐渐变化。在插入全轨切割器44之后，拍摄侧面x射线的影像并将其保存在监视器上，以从视觉上验证适当的深度，并作为植入物就位的基准。清理骨头后，可以多次使用轨道切割器42、44，以提供更好的切割能力。接下来，将与植入物高度相对应的椎间盘插入器尖端轻轻地拧到植入物插入器轴上，并且将所选的植入物100附接到所述尖端，并且旋转所述轴以牢固地保持植入物，如图7e所示。由于植入物的两个侧面相同，因此植入物100的任一侧都可以朝上插入。接下来，将捣棒(tamp)拧到多轴上，然后与植入物的前边缘配合。用槌轻轻地敲击多轴的手柄，从而将植入物慢慢推入椎间盘间隙，如图7f所示。植入物被推进到椎间盘间隙中，直至到达与用全轨切割器保存的x射线影像相同的位置为止。必要时，可以通过将取出工具50的尖端连接到植入物100的手柄上，然后撞击附接到取出工具上的击打锤，直到植入物被释放为止，从而将植入物100从椎间盘间隙中取出，如图7g所示。

参照图9a-图9p，在另一个实施例中，在已经识别出正确的椎间盘间隙之后，通过椎间盘83的纤维环做切口，并且使用标准的外科手术技术取出髓核。接下来，将定心拉刀工具300插入到上椎骨82和下椎骨84之间的间隙中，直到定心拉刀工具300的止动端板310抵靠椎骨体82、84的侧面止动为止，如图9a和图9b所示。定心拉刀工具300包括细长轴320和拉刀86，拉刀86附接在细长轴320的远端。拉刀86的近端包括止动端板310，如图9a所示，且将在下文中描述。细长轴320上的对准销302a、302b用于建立外侧中心。在荧光成像下确认定心拉刀86的位置，如图9d所示。接下来，基于荧光影像读数，在斯坦曼钉钻具导引件330上选择外侧中心位置，并且使钻具导引件330在拉刀工具轴320上滑动，直到其在期望位置上止动，并且钻具开口333、334与激光标记对齐为止，如图9e和图9f所示。在荧光成像下确认钻具导引件330的位置。接下来，将锥子337插入到斯坦曼钉钻具导引开口333、334中并撞击，直到在椎骨82、84中的每一个中达到期望的深度为止，如图9g所示。在荧光成像下确认受撞击的锥子337的深度。接下来，将丝锥(tap)338插入到斯坦曼钉钻具导引开口333、334中，并且推进，直至到达椎骨82、84中的每一个中的期望深度为止，如图9h所示。在荧光成像下确认推进的丝锥的深度。接下来，将斯坦曼钉336a、336b插入到斯坦曼钉钻具导引开口333、334中，并推进，直到达到椎骨82、84中的每一个中的期望深度为止，如图9i所示。在荧光成像下确认推进的丝锥338的深度。在下一步中，将所选的试验性植入物390安装在试验性导引杆381的端部，并插入到斯坦曼钉336a、336b上方的椎间盘间隙中，如图9j所示。腔(barrel)390a、390b分别以偏移的高度定位在试验性植入物390的顶部和底部上。腔390a、390b帮助牵引椎间盘间隙83，并且斯坦曼钉的位置驱动所述牵引。将试验性植入物390撞击到椎间盘间隙83中，直到达到期望的深度为止。在荧光成像下确认试验性植入物390在椎间盘间隙83中的位置。试验性植入物390的侧壁中的开口391对应于植入物100的中心。接下来，取出试验性植入物390，并且将齿形切割器345安装在切割器插入杆371的端部并且插入到斯坦曼钉336a、336b上方的椎间盘间隙中，并用于在上椎骨82和下椎骨84的表面中分别切割与植入物的齿形相对应的齿形，如图9l所示。腔345a、345b以偏移的高度分别定位在齿形切割器345的顶部和底部上，以使它们不会干扰齿形切割器的齿。齿形切割器345上的腔345a、345b帮助牵引椎间盘间隙83，并且斯坦曼钉的位置驱动所述牵引。齿形切割器345被撞击到椎间盘间隙83中，直到达到期望的深度为止，如图9m所示。齿形切割器345在椎间盘间隙83中的位置在荧光成像下确认。齿形切割器345的侧壁中的开口346对应于植入物100的中心。最后，取出齿形切割器345，并且将所选的植入物100安装在植入物插入杆340的端部并插入到斯坦曼钉336a、336b上方的椎间盘间隙83中，如图9n所示。腔339a、339b以偏移的高度分别定位在植入物100的顶部和底部上，以使它们不会干扰植入物的齿。植入物导引端339上的腔339a、339b帮助牵引椎间盘间隙83，并且斯坦曼钉的位置驱动所述牵引。在荧光成像下确认植入物100的位置。最后，将植入物插入工具340与植入物100分离并取出，取出斯坦曼钉，在椎骨82、84中的销孔中填充生物相容性材料，并闭合缝合线，从而将植入物100留在椎间盘间隙83中，如图9o和图9p所示。

参照图10a至图10f，定心拉刀工具300包括细长轴320，和拉刀86。拉刀310附接在细长轴320的远端。细长轴320包括在近端处的连接特征件306，和对准销302a、302b，如图10b所示。在一个实施例中，连接特征件306具有正方形轮廓。在其他实施例中，连接特征件306具有圆柱形、球形或多边形轮廓。细长轴320上的对准销302a、302b用于建立插入部位的外侧中心。拉刀86包括带有三角形切割前部的细长的平行六面体和止动端板310。止动端板310包括从上表面和下表面延伸的指状件312，如图10b所示。指状件312用于测量插入部位的外侧中心。将斯坦曼钉导引工具330在细长轴320上滑动，如图10a所示。斯坦曼钉导引件330包括细长的管状轴332、分别具有贯通开口333a、334a的两个连接的管状部件333、334，和止动板316。细长的管状轴332沿着轴线361延伸，其形状和尺寸设置成在拉刀工具300的细长轴320上滑动，并且包括在近端附近的抓握特征件304。在一个实施例中，抓握特征件304包括脊部和凸起结构，如图10a所示。止动板316从细长的管状轴332的远端沿着垂直于轴线361的平面延伸。两个连接的管状部件333和334通过使球形棘爪特征件335与止动板316上的对应特征件接合连接到止动板316。斯坦曼钉导引件330构造成沿细长轴320的纵向轴线361滑动，如图10d所示，并且两个连接的管状部件333、334构造成沿着轴线362水平滑动，如图10e所示。在连接的每一个管状部件333、334中形成的锁定齿331用于与止动端板310的指状件315之间的间隙接合，如图10e和图10f所示。在一个实施例中，沿轴线362的水平移动从外侧中心延伸最多至6mm，并且水平移动增量为3mm。水平移动增量由止动指状件315的厚度确定。止动板316包括销313，所述销用于两个连接的管状部件333、334的水平平移止动。

参照图11a至图11c，试验性植入物插入工具380包括细长轴381和斯坦曼钉接口部件382。细长轴381穿过斯坦曼钉接口部件382的中心开口，并且构造成具有附接到其远端381a的试验性植入物390。斯坦曼钉接口部件382包括两个管状部件382、384，它们的形状和尺寸设置为分别在斯坦曼钉336a、336b上滑动，如图9j所示。试验性植入物390包括在侧壁中的开口391，并且具有上表面和下表面392，上表面和下表面392的形状和纹理设置为与实际植入物100的上表面和下表面的形状和纹理相匹配。在图11a至图11c所示的实施例中，试验性植入物390具有倾斜的上表面和下表面，以匹配实际植入物100的脊柱前凸、子弹状鼻部395以及包含凸起结构392的上表面和下表面。侧面开口391用于实现对准目的。

参照图12a至图12c，切割器插入工具370包括细长轴371和斯坦曼钉接口部件372。细长轴371穿过斯坦曼钉接口部件372的中心开口，并且构造成具有附接到其远端371a的切割器345。斯坦曼钉接口部件372包括两个管状部件372、374，它们的形状和尺寸设置为分别在斯坦曼钉336a、336b上滑动，如图9l所示。切割器345包括在侧壁中的开口346，并且具有上表面347a和下表面347b，上表面347a和下表面347b的形状设置为匹配实际植入物100的上表面和下表面的齿形。在图12a-图12c所示的实施例中，切割器345具有倾斜的上表面347a和下表面347b，以匹配实际植入物100的脊柱前凸、子弹状鼻部349以及包含齿347的上表面和下表面。侧面开口346用于实现对准目的。

已经描述了本发明的几个实施例。然而，将理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。因此，其他实施例在所附权利要求书的范围内。