专利名称：脊柱固定用的装置、器械和方法
背景技术：
发明领域本发明涉及外科用的体内固定装置，特别涉及一种外科植入装置，用于对进行脊柱关节固定术的人体脊柱的相邻椎骨加固稳定，并用于防止在融合过程中使用的脊柱融合植入物发生移动。相关技术说明当一节人体脊柱发生变质或者换句话说得病时，可能必须用外科手术除去受损的该节脊柱的椎间盘，并为了达到脊柱融合而替换骨头，通过脊柱融合恢复较正常的发病前的空间关系，并通过该节脊柱提供增强的稳定性。从前面的通道进行此种脊柱外科手术的巨大优点是避开了脊髓、硬脑脊膜囊和神经根部。不幸的是，在从前面进入椎间盘空间时，碰到一个称为前纵向韧带的极重要带状结构。该结构在生理上起阻止椎间盘本身向前移动的重要的限制作用，并起束缚椎骨前部以限制脊柱伸展过度的张力带的作用。
历史上，已经使用过各种装置来尝试补偿该重要稳定结构的损失。这些装置采取了决状、棒状、索状或它们的某些组合形状，并利用螺钉、卡钉、螺栓或它们的某些组合形式连接到椎骨上。最早的说明是一种用木螺钉固定在相邻椎骨上的金属板。Dwyer说明一种卡钉-螺钉组合的使用。1988年5月10日发布的Brantigan的美国专利No.4,743,256说明一种插入以替代椎间盘的块体，它固定在板上，然后用螺钉从上下结合在椎骨上。1993年8月30日发布的Raezian的美国专利No.4,401,112说明使用一种固定在细长卡钉上的松紧螺旋扣，使得至少移去一个完整的椎骨体，该松紧螺旋扣部分安置在脊柱内，而卡钉延伸在松紧螺旋扣的上方和下方，啮合与移去的椎骨相邻的椎骨。
不幸的是，卡钉和螺钉两者可以非常肯定地显示出从椎骨退出的倾向。这是可以清楚理解的，因为任何运动不管是微观的还是宏观的，都倾向于对植入骨内的金属植入物的界面施加应力，而在这样做时，造成骨质通过再吸收和从金属移开来释放对它的高应力。对于从较张紧的因而良好固定的状态到较不张紧的因而固定较差的状态，这种熵的变化是普遍的。对于卡钉，这特指从较压实的啮合状态到较不压实的脱开状态。同样，这样一种动力系统中的螺钉会松动和退出。
这种硬件从脊柱前面松动随后退出的潜在后果可能很容易成为灾难性的。由于附近有大脉管，经常发生腔静脉和髂管的穿孔和主动脉腐蚀，造成不幸事故并经常导致死亡。
因此，需要这样一种装置，它对一节脊柱例如(但不限于)人体脊柱的前面的恢复稳固性是有效的，而它一旦应用，将没有危险地保持永久性的固定。
发明概要本发明指向一种脊柱固定装置，用于稳固一节人体脊柱并防止椎骨间脊柱融合植入物移动，该装置一旦应用就保持永久性地固定在脊柱上。本发明的脊柱固定装置包括一个用适合于人体外科植入的材料制成的卡钉构件，其长度足以横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间。该卡钉构件通过基本上垂直伸出的凸出部啮合与该椎间盘空间相邻的椎骨。这些凸出部是削尖的，以有利于将其插入椎骨，并且是分节的或具有棘齿的，以便一旦插入就防止该卡钉构件脱开和退出。
在本发明的脊柱固定装置的优选实施例中，卡钉构件的一部分与已经植入的椎骨间脊柱融合植入物交错对插，而卡钉构件用锁定机构如具有锁定螺纹形状的螺钉结合在脊柱融合植入物上。卡钉构件通过锁定机构固定在脊柱融合植入物上，防止病人遭受卡钉构件本身脱开和退出的危险。其次，如果脊柱融合植入物是从外部拧入的(如1991年5月14日发布的Michelson的美国专利No.5,015,247中说明的脊柱融合植入物)，那么只有在脊柱融合植入物自由旋转时卡钉构件才可能退出。但是，在这种情况下，脊柱融合植入物的旋转由于它连接在卡钉构件上而受阻，卡钉构件以不能旋转的方式横跨椎间盘空间而固定。这样，卡钉构件由于固定在脊柱融合植入物上不能移动而很安全，且脊柱融合植入物的稳固性因为它同时被卡钉构件稳固而得到保证，而两者每一个都与另一个连接，由此排除了使两者之一能够脱开的唯一留下的自由度。
本发明的脊柱固定装置广泛地应用于脊柱的前面、后面和侧面，不管它是颈区、胸区还是腰区。特别是，使用一个加到脊柱前面的横跨椎间盘空间并啮合邻近椎骨的卡钉构件在脊柱伸展时限制那些椎骨体移开方面有很大用处，因此对病人前纵向韧带的替代是有效的。
本发明的脊柱固定装置提供有利于横向椎骨桥接(通过固定不动的融合)的优点，当这种桥接获得时，能释放插入的脊柱融合植入物上的所有的力。本发明的脊柱固定装置可以涂以促进骨骼融合的材料并因此促进脊柱固定装置在骨骼融合块体中的结合和最终埋入。使用骨骼融合促进材料导致更快速的椎骨对椎骨融合，因为骨骼可能沿桥接两个椎骨的涂层的脊柱固定装置生长，使得脊柱固定装置起架构的作用，并提供重要的化学元素以有利于骨骼融合过程。
本发明的脊柱固定装置提供的另一个优点是，当它插入时它将邻近的椎骨压在一起，从而增大椎间盘空间中脊柱融合植入物上的压力载荷，此种压力对融合是有利的，并进一步稳固脊柱融合植入物。
本发明的脊柱固定装置的又一个优点是，它可以用作固定物，使得而后可以通过索、棒、杆、板连接多个脊柱固定装置，从而获得或保持多节脊柱准直。
另外，本发明的脊柱固定装置可以用可再吸收物质如生物兼容可再吸收塑料，它们能以适当速率吸收，使得一旦不再需要脊柱固定装置(如当脊柱融合完成时)，身体将再吸收脊柱固定装置。脊柱固定装置可以部分地再吸收，使得卡钉构件的凸出部不能再吸收而仍然禁闭在椎骨中，一旦卡钉的可以再吸收部分被身体再吸收，该凸出部就被封闭。
作为另一替代方案，本发明的脊柱固定装置可以整个或部分用陶瓷制成，特别是用诸如羟磷灰石之类陶瓷制成或涂有该陶瓷，羟磷灰石将有效地参与聚合过程。
本发明的目的本发明的一个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置有横跨椎间盘空间并啮合脊柱的两个相邻椎骨，以便当脊柱伸展时限制椎骨移开；本发明的另一个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置在病人的前纵向韧带的功能替代方面是有效的；本发明的第三个目的是提供一种方法，由于它固定在椎骨间脊柱融合植入物上以保护病人免受脊柱固定装置本身脱开和退出而产生的危险；本发明的第四个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置由于它连接在卡钉构件上而阻止椎骨间脊柱融合植入物转动，该卡钉构件以不可转动的方式横跨椎间盘空间而固定，由此防止脊柱融合植入物退出；本发明的第五个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置可以广泛地应用于脊柱的前面而不管它在颈区、胸区或腰区；本发明的第六个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置可以沿纵向外加在围绕脊柱前面周边的任一点上；本发明的第七个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置稳固一个用外科手术植入的脊柱融合植入物并和该脊柱融合植入物一起起作用，以防止两者之一脱开；本发明的第八个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置能够产生横向椎骨桥接作用(融合)，这种桥接作用最终释放插在两个相邻椎骨之间的椎间盘空间内的椎骨间脊柱融合植入物上的所有的力，并产生永久性的良好结果；本发明的第九个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置起固定物的作用，使得多个此种固定物而后可以通过索、棒、杆、板相互连接，从而达到或保持多节脊柱的准直；本发明的第十个目的是提供一种脊柱固定装置，该装置直接参与两个相邻椎骨的骨骼桥接作用并通过这些椎骨参与脊柱融合过程。
从附图的考察和详细说明可以明显地知道本发明的上述和其它目的。
附图的简要说明
图1是一节脊柱的侧视透视图，该节脊柱有两个用虚线部分示出的脊柱融合植入物，它们横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间插入，每个脊柱融合植入物有一个用虚线部分示出的固定于其上的本发明的脊柱固定装置，它们横跨椎间盘空间并插入椎骨中。
图2是一节脊柱的侧视透视图，该节脊柱有两个脊柱融合植入物，它们横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间插入。
图3是一个圆柱形螺纹脊柱融合植入物的侧视图。
图4是圆柱形螺纹脊柱融合植入物沿图3中4-4线观察的端视图。
图5是一节脊柱的侧视透视图，该节脊柱有两个用虚线示出的带外部棘齿的非螺纹脊柱融合植入物，它们横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间插入，每个脊柱融合植入物有一个用虚线部分示出的连接于其上的本发明的脊柱固定装置，它们横跨椎间盘空间并插入椎骨中。
图6是一节脊柱的侧视透视图，该节脊柱有两个用虚线示出的带外部棘齿的具有平头侧面的脊柱融合植入物，它们横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间插入，每个脊柱融合植入物有一个用虚线部分示出的连接于其中的本发明的脊柱固定装置，它们横跨椎间盘空间并插入椎骨中。
图7是一节脊柱的侧视透视图，该节脊柱有两个用虚线示出的带滚花外表面的脊柱融合植入物，它们横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间插入，每个脊柱融合植入物有一个用虚线部分示出的连接于其中的本发明的脊柱固定装置，它们横跨椎间盘空间并插入椎骨中。
图8是本发明的脊柱固定装置的顶视平面图。
图9是本发明的脊柱固定装置沿图8中9-9线观察的侧视图。
图10是沿图8中10-10线截取的横截面图，图8表示本发明的脊柱固定装置的顶部构件。
图11是沿图9中线11取的本发明的脊柱固定装置的凸出部的局部放大侧视透视图。
图12是插入椎骨并固定在脊柱融合植入物上的本发明的脊柱固定装置的截面图，箭头表示施加的力、脊柱融合植入物的转动轴和纵轴。
图13A是本发明的凸出部的优选实施例沿图9中13-13线截取的横截面图。
图13B、13C、13D、13E和13F是沿图9中13-13线截取的横截面图，表示本发明的脊柱固定装置的凸出部的替代实施例。
图14是用于将本发明的脊柱固定装置固定在脊柱融合植入物上的锁定螺钉的放大侧视立面图。
图15A是用于锁定本发明的锁定螺钉的紧固机构的截面图。
图15B是用于锁定本发明的锁定螺钉的紧固机构的第一替代实施例的截面图。
图15C是用于锁定本发明的锁定螺钉的紧固机构的第二替代实施例的截面图。
图16A是用于将本发明的脊柱固定装置装入椎骨的器械的侧视透视图。
图16B是用于将本发明的脊柱固定装置装入椎骨的器械的第一替代实施例的侧视透视图。
图17A是用于使本发明的脊柱固定装置准直的一种准直杆的侧视透视图。
图17B是用于使本发明的脊柱固定装置准直的带有槽纹的准直杆的替代实施例的侧视透视图。
图18是钻孔模板器械的前视透视图。
图19是固定在插入两个相邻椎骨之间的椎间盘空间中的脊柱融合植入物上的准直杆的侧视透视图。
图20例示用图18的钻孔模板器械在与脊柱融合植入物相邻的椎骨中钻导向孔的步骤。
图21例示利用连接在脊柱融合植入物上的准直杆和安置在驱动器械上的脊柱固定装置以插入本发明的脊柱固定装置的方法的步骤。
图22例示利用啮合槽纹准直杆的驱动器械和施加冲击力并驱动该驱动器械的锤子以插入本发明的脊柱固定装置的简化方法的步骤。
图22A是一个正被插入在椎骨中钻的插入孔中的凸出部的局部放大图，该椎骨表示成沿图21中线22A截取的截面图。
图23例示插入本发明的脊柱固定装置的方法的另一步骤，其中该脊柱固定装置已被装入椎骨而驱动器械已被移去。
图24例示插入本发明的脊柱固定装置的方法的另一步骤，其中槽纹准直杆已从脊柱融合植入物上移去而锁定螺钉正被插入并将脊柱固定装置固定在脊柱融合植入物上。
图25是本发明的脊柱固定装置的第一替代实施例的顶视平面图。
图26是本发明的脊柱固定装置的第二替代实施例的顶视平面图。
图27是一个连接在两个脊柱融合植入物上并插入脊柱的相邻椎骨中的本发明的脊柱固定装置的第三替代实施例的侧视透视图。
图28是一个插入脊柱的椎骨中的本发明的脊柱固定装置的第四替代实施例的顶视平面图，该脊柱有一个插入椎间盘空间中的脊柱融合植入物。
图29是一个插入脊柱的椎骨中的本发明的脊柱固定装置的第五替代实施例的顶视平面图，该脊柱有一个插入椎间盘空间中的脊柱融合植入物。
图30是本发明的脊柱固定装置的第四替代实施例的底视透视图。
图31是沿图29中31-31线截取的截面图，图29表示插入相邻椎骨中并连接在脊柱融合植入物上的本发明的脊柱固定装置的第五实施例。
图32是沿图29中32-32线截取的截面图，表示相对于插入椎间盘空间中的脊柱融合植入物的本发明第五替代实施例的凸出部。
图33是啮合两个相邻椎骨并连接在脊柱融合植入物上的本发明的脊柱固定装置的截面图，表示该脊柱固定装置被用作多节脊柱准直机构。
图34是用于将本发明的脊柱固定装置连接在多节脊柱准直机构上的螺杆的局部放大侧视图。
图35是具有独立的凸出部构件螺钉的本发明的脊柱固定装置的第六替代实施例的分解透视图。
附图的详细说明参照图1和2，图中分别示出本发明的两个相同的脊柱固定装置，每个总的用标号10和11表示，它们被插入一节人体脊柱的邻接椎间盘D的两根椎骨V中。图中示出每个脊柱固定装置10和11被连接在相同的脊柱融合植入物40和41中，后者已被外科植入在邻接的椎骨V之间的椎间盘空间中。脊柱固定装置10和11以这种方式使一节脊柱稳定，防止脊柱融合植入物40移动，并且一旦使用后就保持永久固定在脊柱上。脊柱固定装置10和11完全相同，使得对一个的说明可以完全应用于另一个。因此，下面的说明将针对脊柱固定装置10。
参照图3和4，图中示出脊柱融合植入物40，例如(但不限于)1991年5月14日发布的Michelson的美国专利No.5,015,247说明的脊柱融合植入物。脊柱融合植入物40为圆柱形，其外周边上具有外螺纹42，用于接合邻接椎间盘D的椎骨V。脊柱融合植入物40有一个插入端43，后者有一个凹槽44和一个螺孔45， 用于接合脊柱固定装置10的一部分，同时也用于接合被用来将脊柱固定装置10插入椎骨V中的器械的一部分。参照图5-7，可以理解，本发明的脊柱固定装置10和11不限于与有螺纹的脊柱融合植入物40和41一起使用，而可以与不同类型的脊柱融合植入物一起使用。例如，脊柱固定装置10和11可以分别连接在脊柱融合植入物40a和41a上，如图5中所示，植入物40a和41a每个具有棘齿42a而不是外螺纹42。另一种方式是，脊柱固定装置10和11可以分別连接在脊柱融合植入物40b和41b上，如图6中所示，植入物40b和41b每个具有带至少一个平头侧面47的部分圆柱形。又一种方式是，脊柱固定装置10和11可以分别连接在脊柱融合植入物40c和41c上，如图7中所示，植入物40c和41c每个具有一个滚花外表面48。也可以理解，脊柱固定装置可以与各种其它骨骼融合植入物一起使用而不偏离本发明的范围。
参照图8和9，在优选实施例中，本发明的脊柱固定装置10包括一个卡钉构件12，后者有一个基本上平面的顶部构件14，构件14有足够的长度足以横跨一个椎间盘D并通过多个基本上垂直伸出的凸出部16和17啮合邻接该椎间盘D的椎骨V。顶部构件14有一个在同心的埋头凹口19内的中心孔18，用于在其中装入一个螺钉或类似的啮合机构，以便将脊柱固定装置10啮合在脊柱融合植入物40上。顶部构件14有一个上表面20，其上有一对孔22a和22b，用于装入驱动器械80的杆88a和88b，器械80在下面参照图16A和16B得到更详细的说明。参照图10，图中示出顶部构件14的截面图。在优选实施例中，顶部构件14基本上为三角形并且沿弯曲侧面24和直线侧面26磨成圆角。顶部构件14的弯曲侧面24在其上边缘25和在直线侧面26的上边缘27处磨成圆角，以符合椎骨V的外曲率。由于这种方式，顶部构件14的上边缘25和27处产生光滑的表面，当卡钉构件12就位时，这些光滑表面的外形符合椎骨V的外曲率形状。顶部构件14的上边缘25和27的光滑仿形表面防止椎骨柱附近的脉管如腔静脉和髂管的穿孔和主动脉侵蚀，否则这些情况可能由于摩擦而产生。在脊柱固定装置10的优选实施例中，顶部构件14的宽度为6.0mm至28.0mm而厚度为2.0mm至4.0mm，其优选宽度为10.0mm而优选厚度为3.0mm。卡钉构件12用适合于人体外科植入的材料，包括所有外科适用的金属如(但不限于)钛、钛合金、铬钼合金、不锈钢或非金属材料，后者包括永久性的或可以再吸收的物质或复合材料、碳纤维材料、树脂、塑料、陶瓷等。
其次，本发明的卡钉构件12可用已知参与或促进融合过程或骨骼生长的材料处理或甚至用它们组成。脊柱固定装置10可以涂以促进骨骼融合因而促使将脊柱固定装置10结合到并最终埋入骨骼融块中的材料。使用骨骼融合促进材料如(但不限于)羟磷灰石、磷酸三钙羟磷灰石或骨骼形态蛋白质导致椎骨V对椎骨V的更快融合，因为骨骼可以沿桥接两个椎骨V的涂层脊柱固定装置10生长，使得脊柱固定装置10起架构作用并提供主要化学元素以有利于骨骼融合过程。
再参照图9，凸出部16和17设置在顶部构件14的相对两端并向下垂挂和垂直于顶部构件14的底面30而伸出。每个凸出部16和17的远端32是削尖的，以有利于将凸出部16和17插入椎骨V。
当凸出部16和17之间的距离I比使用脊柱固定装置10的特定脊柱融合植入物40的直径至少大4.0mm最好大6.0mm因而在脊柱融合植入物40和每个凸出部16、17之间将至少存在2.0最好存在3.0mm的椎骨V的骨骼时，卡钉构件12是最有效的。通常，椎骨间脊柱融合植入物的直径范围为12.0mm至28.0mm，因此，对于大多数用途来说，凸出部间距离I的范围通常为18.0至34.0mm。
在优选实施例中，凸出部16和17包括一系列分节的棘齿部分34。该分布的棘齿部分34使卡钉构件12形成“单向”插入，以便一旦凸出部16、17插入椎骨V的骨骼中后防止它们往回脱出。在优选实施例中，凸出部16和17的每个分节棘齿部分34为圆锥形而每个分节棘齿部分34的直径沿从远端32向顶部构件14的方向增大，使凸出部16和17类似于一叠圆锥。分节棘齿部分34间隔约2.0mm至4.0mm，每个分节棘齿部分34的优选距离为3.0mm。参照图11-12，在脊柱固定装置10的优选实施例中，为了进一步有利于使凸出部16和17插入椎骨V，如图11中所示，每个凸出部16的远端32有一个偏心的斜面内表面36。如图12中所示，每个凸出部16和17的偏心的斜面内表面36产生一个力F，当卡钉构件12插入每个椎骨V中时，该力F将椎骨V的骨质推向脊柱融合植入物40。
参照图13A-13F，在脊柱固定装置10的优选实施例中，凸出部16和17为圆柱形，具有如图13A中对凸出部16所示的圆形截面。或者是，凸出部16a可以具有如图13B中所示的三角形截面；凸出部16b可以具有如图13C中所示的方形截面；凸出部16c可以具有如图13D中所示的矩形截面；凸出部16d可以具有如图13E中所示的梯形截面；或者凸出部16e可以具有如图13F中所示的截面形状。
在优选实施例中，凸出部16和17每个在最宽点的直径为约2.0至4.0mm，优选直径为3.0mm。当脊柱固定装置10沿椎骨V的前部向椎骨V的后部的方向植入时，每个凸出部16和17的长度为16.0mm至28.0mm，优选长度为22.0mm。或者是，可以理解，每个凸出部16和17的长度可以长一点，取决于其中植入凸出部16和17的椎骨V的直径。
再参照图9，卡钉构件12的顶部构件14有一个从其底面30的中央伸出的中央杆35，用于交错对插和啮合在已经植入的椎骨间的脊柱融合植入物40上。在优选实施例中，中央杆35的厚度为0.5mm至1.5mm，优选厚度为0.5mm。
参照图1，中央杆35的形状制成与脊柱融合植入物40的插入端部43处的凹槽44互补和啮合。一旦啮合在凹槽44中。杆35与脊柱融合植入物40的凹槽44交错对插，以锁定而防止脊柱融合植入物40转动。
参照图14，在优选实施例中，卡钉构件12用螺钉60固定在脊柱融合植入物40上，该螺钉60具有带锁定螺纹样式62的螺纹端部61和螺钉头64。锁定螺纹样式62在螺纹端部61的底部处具有减小的螺距，因此螺钉60是自锁的。但是，可以理解，螺纹样式62可以是该技术专业人员熟知的用于锁定螺钉的任何机构。
参照图2和8，螺钉60的螺纹端部61通过顶部构件14的中心孔18而螺纹样式62拧入脊柱融合植入物40的螺纹孔45中。螺钉头64装入顶部构件14的埋头槽19中，便螺钉头64位于顶部构件14的上表面20的平面处或其下方。在优选实施例中，中心孔18的直径为4.5mm至5.5mm，优选直径为5.0mm。埋头槽19的直径为6.0mm至8.0mm，优选直径为7.0mm。
参照图15A、15B和15C，图示一旦螺钉60拧入脊柱融合植入物40中就将其锁定用的固定机构65的三个不同实施例的放大截面图。在图15A中，该固定机构65包括一个在顶部构件14的表面20中的切口66，该顶部构件最好用金属制成。一旦螺钉60被拧入并牢固地拧紧在脊柱融合植入物40上，使用錾子C使顶部构件14的一部分67弯入中心孔18内并紧靠螺钉头64，以防止螺钉60向外偏移和任何不希望有的松开。
在图15B中，示出固定机构65a的第二实施例，它包括一个与中心孔18同心的中央刻槽66a。一个在螺钉头64a中具有开口61a的螺钉60a被拧入并牢固地拧紧在脊柱融合植入物40中。将一个器械T部分插入开口61a，之后将一个冲击力F1加在器械T上，以便沿箭头A的方向扩展螺钉头64a，使螺钉头64a由于冲击力F1而变形并挤入中央刻槽66a。一旦螺钉头64a挤入中央刻槽66a，中央刻槽66a的顶盖68就防止螺钉60a向外偏移。
在图15C中，示出固定机构65b的第三实施例，它包括一个具有螺钉头64b的螺钉60b，螺钉头有一个靠近顶部的轻微法兰部分69b和一个开口61b。中心孔18沿其周边有一个凹口66b，用于承接螺钉64b的法兰部分69b。固定机构65b依靠金属螺钉头64b的天然弹性，使得当螺钉60b受螺丝刀拧动时，螺钉头64b沿箭头B的方向弯曲。以这种方式，螺钉头64b的法兰部分69b沿中心孔18的内部滑动，使得螺钉头64b位于凹口66b的顶盖68b的下方。一旦从螺钉60b上取走螺丝刀，螺钉头64b沿与箭头B相反的方向恢复到其自然状态，因此法兰部分69b就位于凹口66b中。这样螺钉60的向外偏移就受顶盖68b的阻挡，后者通过顶住法兰部分69b而堵住螺钉头64b。
图16A-18表示安装脊柱固定装置10用的器械。参照图16A，图中示出一个用于将脊柱固定装置10插入椎骨V的驱动器械80，它有一个空心的管状轴82，该管状轴的一端为平底件84，另一端为平顶件86。平底件84的形状最好制成符合卡钉构件12的顶部构件14的形状。
驱动器械80的平底件84上伸出一对短柱88a和88b。短柱88a和88b在平底件84上的取向对应于卡钉构件12的顶部构件14的上表面20中孔22a和22b的位置。每个短柱88a和88b装入每个孔22a和22b，使卡钉构件12与驱动器械80的平底件84对齐。可以理解，顶部构件14中的孔22a和22b可以是顶部构件14的表面20中的凹孔，也可以是穿过顶部构件14的洞孔。在优选实施例中，孔22a和22b的直径为1.5mm至3.5mm，优选直径为2.5mm。
参照图16B，图中示出一个用于将脊柱固定装置210(后面参照图26详细说明)插入椎骨V的驱动器械80′的另一个实施例，它有一个空心的管状轴82′，该管状轴的一端为平底件84′， 另一端为平顶件86′。平底件84′的形状为矩形，使得它符合脊柱固定装置210的顶部构件214的形状。
驱动器械80′有一对从平底件84′上伸出的短柱88′a、88′b、88′c和88′d。短柱88′a-88′d在平底件84′上的取向对应于脊柱固定装置210中孔222a-222d的位置。每个短柱88′a-88′d使脊柱固定装置210与驱动器械80′的平底件84′对齐。
参照图17A，图中示出一个准直杆70，该杆70由一个具有光滑外表面73的圆柱形轴72和一个可以拧入脊柱融合植入物40的螺纹孔45中的螺纹端部74。准直杆70装入脊柱固定装置10的中心孔18并用于在啮合椎骨V之前使凸出部16和17与脊柱融合植入物40的每一侧合适对齐。其次，准直杆70也起将在下面详细说明的钻孔模板器械50用的导向杆的作用。
参照图17B，图中示出准直杆70的另一个实施例，由一个沿其纵轴具有精细槽纹表面72′的槽纹准直杆70′和可以固定在脊柱融合植入物的螺孔45中的螺纹端部74′构成。
参照图18，图中示出钻孔模板器械50，用于在每个椎骨V中产生一对插入孔53a和53b，以分别装入每个凸出部16和17。钻孔模板器械50有一个模板52，其上具有穿过其中的中心孔54和引导钻孔工具的钻头51用的导向槽55和56。板52上固定一个手柄58，与模板52成一个角度，以便不挡住外科医生的视线，并使钻头51易于达到模板52和易于进入导向槽55、56。从模板52的底面中央伸出一个中央构件59(其结构和作用类似于中央杆35)，以啮合已经植入的椎骨间脊柱融合植入物40。中央构件59交错对插在脊柱融合植入物40的凹槽42中，使模板52围绕脊柱融合植入物40合适取向，而导向槽55、56相对于邻近脊柱融合植入物40的椎骨V合适取向。准直杆70起钻孔模板器械50的导向柱的作用，它装入模板52的中心孔54并使模板相对于脊柱融合植入物40准直，且保证它是同轴的。钻孔模板器械50的中心孔54是光滑的，使得如果将它安置在槽纹准直杆70′上，就可以围绕槽纹准直杆70′使钻孔模板器械50容易地转动到位，使中央构件59能够与脊柱融合植入物40的凹槽44啮合和交错对插。
参照图19-24，本发明的脊柱固定装置10按下述方式插入用外科手术植入至少一个脊柱融合植入物40，使得它基本上位于两个相邻椎骨V之间的椎间盘空间中并至少接合两个相邻椎骨V的每一个的一部分。一旦脊柱融合植入物40就位，就将准直杆70固定在脊柱融合植入物40的螺孔45中。当准直杆70装入模板52的中心孔54并使模板52相对于脊柱融合植入物40同轴地准直时，准直杆70就起钻孔模板器械50的导向柱的作用。参照图20，一旦模板52合适地准直而钻孔模板器械50就位因而中央件59与脊柱融合植入物40交错对插，就用一个钻孔机的钻头51在每个相邻的椎骨V中钻出插入孔53a和53b，钻头直径显著地小于卡钉构件12的每个凸出部16和17的直径。
一旦完成对插入孔53a和53b的钻孔，就从脊柱融合植入物40和准直杆70上取走钻孔模板器械50。准直杆70留在脊柱融合植入物40的螺孔45的位置中。
参照图21，将卡钉构件12安置在用于将其装入和固定在椎骨V中的驱动器械80上，使平底件84及其短柱88a、88b与顶部构件14及其凹孔22a、22b对准。当准直杆70穿过卡钉构件12的中心孔18并使卡钉构件12相对于脊柱融合植入物40同轴对准时，它起卡钉构件12的导向柱作用。
参照图22，一旦卡钉构件12合适地安置在驱动器械80的平底件84上，使卡钉构件12和驱动器械80相对于准直杆70准直，使得准直杆70穿过卡钉构件12的中心孔18并插入驱动器械80的中央空心部分89中。然后沿准直杆70降低卡钉构件12和驱动器械80，使得每个凸出部16和17的尖头远端32接触椎骨V的外表面并与先前钻好的插入孔53对准。
如图22A中所示，插入孔53a和53b最好这样钻孔，使得当凸出部16和17插入孔53a和53b时，每个凸出部16和17的斜面内表面36接触插入孔53a和53b的最接近脊柱融合植入物40的内壁W。以这种方式，当卡钉构件12的每个凸出部16和17插入插入孔53a和53b时，分别产生向着脊柱融合植入物40压紧椎骨V的骨质的压力F。
参照图23，然后用锤子H或其它冲击机构紧靠驱动器械80的平顶件86对驱动器械80外加一个大冲击力以便将卡钉打入椎骨V。卡钉构件被这样打入椎骨V，使得凸出部16和17分别向前移入插入孔53a和53b，直到卡钉构件12的顶件14的底面30紧靠椎骨V的表面。
参照图23和24，将驱动装置80从准直杆70处提升，使准直杆70不再位于驱动装置80的中央空心部分89内。准直杆70从螺孔45中旋开，并从脊柱融合植入物40处移走。利用有螺距减小的螺纹样式62的锁定螺钉60将卡钉构件12固定在脊柱融合植入物40上。锁定螺钉60的减小螺距使得只需最小地转动锁定螺钉60就可将锁定螺钉60锁定在脊柱融合植入物40上，并防止不必要的松开。另外，如图15A-15C中描述的固定装置65、65a或65b三个实施例中的任一个可用于进一步防止螺钉60不必要的松开和向外偏移。
再回头参照图12，一旦卡钉12被驱动进椎骨V并固定于脊柱融合植入物40上，脊柱融合植入物40通过连接固定在椎骨V椎间盘空间处的卡钉构件12，防止了沿其旋转轴R旋转。通过连接卡钉构件12与脊柱融合植入物40以及通过凸出部16和17的分节棘齿部分34，防止卡钉构件12沿纵轴L向后脱出椎骨V。以这种方式，卡钉构件12和脊柱融合植入物40互相作用以防止两者从椎骨V植入处移开。因此，通过固定在脊柱融合植入物40上，卡钉构件12不会移开，同时由于卡钉构件12的固定作用使脊柱融合植入物40稳固，两者相互作用排除了任何一方脱出的可能性。另外，凸出部16和17远端32的斜内面36压迫骨质沿压力线F朝向脊柱融合植入物40，进一步固定了脊柱融合植入物40并进一步防止其松开。
该领域技术人员可以理解，当椎骨V的骨质足够软时，一种插入脊柱固定装置10的更简化的方法(下文称“简化法”)是可能的。该方法是在椎骨V插入卡钉构件12之前，省略掉钻插入孔53a和53b的步骤。
参照图21，在简化法中，沿纵轴有精细槽纹的槽纹准直杆70′代替准直杆70使用。当槽纹准直杆70′固定于脊柱融合植入物40时，卡钉构件12可以安置在槽纹准直杆70′上，使槽纹准直杆70′穿过孔18进入驱动装置80的中央孔89。驱动器械80的中央孔89相对于槽纹准直杆70′形成槽纹，使得卡钉构件12可对准脊柱融合植入物40。因中央孔89的相应槽纹交错对插槽纹准直杆70′，卡钉构件12和驱动器械80保持对正，并防止卡钉构件12围绕槽纹准直杆70′旋转。当用简化法插入脊柱固定装置10时，防止围绕槽纹准直杆70′旋转尤为重要，因为在椎骨V上未钻插入孔53a和53b。如上面所述和图32中表示的那样，卡钉12可以通过对驱动器械80施加大冲击力直接驱动进入椎骨。
一旦卡钉构件12被装入椎骨V时，与上述用来将脊柱固定装置固定在脊柱融合植入物40上的较繁方法的步骤相同。简化法插入卡钉构件12缩短了需要的插入及固定本发明脊柱固定装置10的时间，因此缩短了整个脊柱固定手术过程的时间。
虽然相对于优选实施例说明了本发明，但是可以理解，可以设计其它实施例而不偏离本发明实质。
例如，参照图25，显示了脊柱固定装置110，是第一替代实施例。该装置110有一个带有两个曲面124a和124b的通常呈长椭圆形的顶件114的卡钉构件112。在此替代实施例中，曲面124a和124b分别有上边125a和125b，被磨成圆角以符合椎骨V的外曲率，因而产生同上面本发明优选实施例对脊柱固定装置10的描述一样的光滑的轮廓表面。顶件114在其上表面120上有孔122a和122b，并在卡钉构件112的相反端部处从顶件114的下表面130上向下垂挂两个凸出部116和117。凸出部116和117同优选实施例中描述的凸出部16相同。
参照图26，显示了脊柱固定装置210，是第二替代实施例，它有一个带有孔222a、222b、222c、222d的上表面220的大致为长方形的顶件214和卡钉构件212。顶件214有4个凸出部216、217、218和219，从其底面230的四角向下垂挂。凸出部216-217同上面优选实施例描述的凸出部16相同。顶件214有四个直面228a、228b、228c、228d，它们相应地有上边缘230a、230b、230c、230d，被磨成圆角以符合椎骨V的外曲率，产生一个同上述优选实施例描述的一样的光滑表面。图16B显示的驱动器械80′用于插入脊柱固定装置210。
参照图27，显示脊柱固定装置310，是第三替代实施例，它有一个带有大致为三角形的顶件314和卡钉312。顶件314有两个凸出部316和317，从顶件314底面垂挂，啮合椎骨V。从顶件314的底面中心伸出中心构件390，类似于脊柱固定装置10优选实施例的中央杆35，中央构件390与脊柱融合植入物40的凹槽44a交错对插。但是，中央杆390也有一个延伸臂392从顶件314向外伸出，以横跨相邻的脊柱融合植入物41的直径。延伸臂392与脊柱融合植入物41的凹槽44交错对插。延伸臂392有一中央孔374，用来装入连接延伸臂392与脊柱固定植入物41用的螺钉60b。以这种方式，一个单一的脊柱固定装置310能够与两个相邻的脊柱融合植入物40和41交错对插，锁定脊柱融合植入物40和41并防止它们旋转和偏转。固定两个脊柱融合植入物40和41是可能的，并且不留下突出的金属(象顶件314)于脊柱侧面，那里脉管离椎骨很近，如在L4和L5椎骨的情况下，脉管位于这些椎骨的左侧。可以理解，上述固定机构65-65b中的任一个可用来将螺钉60b锁定在延伸臂392上。
参照图28，安装位置中显示了脊柱固定装置410，是第四替代实施例，它有一个带有大致为三角形顶件414和卡钉构件412。顶件414比顶件14更宽更大，同具有大直径22.0mm至28.0mm的植入物440一起使用。当同植入物440一同使用时，顶件414需要更宽，使得中央杆435有足够长度交错对插并啮合于植入物440的凹槽444以防止其旋转。此外，顶件414在部分416处逐渐变细，以避免邻近顶件414部分416处的脊柱区可能出现的侵蚀及压迫脉管。
参照图29-32，显示脊柱固定装置510，是第五替代实施例，它有一个带有大致为长方形顶件514和卡钉构件512。卡钉构件512在构造上与上面描述的卡钉212相似，但其顶件514有多尖头叶片凸出部516和517从其下表面530垂挂，如图30所示。多尖头叶片凸出部516和517同上面描述的凸出部16和17有相同的功能和相似的构造，并且包括在设计及功能上相似于分节棘齿部分34的分节棘齿部分534。一旦卡钉构件514插入椎骨V，多尖头叶片凸出部516和517有更好的优点，它可以增强卡钉构件的强度和稳固性，对卡钉构件512啮合于椎骨V提供更大面积。
下表面530有凸头532和534从中伸出，用于交错对插脊柱植入物540，脊柱植入物540有带孔542和544的插入端541，用于相应地装入凸头532和534。
参照图31和图32，显示了脊柱融合植入物540插入两个相邻椎骨V之间的椎间盘空间内。脊柱融合植入物540通常呈矩形。多尖头叶片凸出部516和517与脊柱融合植入物540约等宽或略小一些。一旦插入，如图12中所述，脊柱固定装置510向脊柱融合植入物540方向压缩椎骨V的骨质。如上所述，脊柱固定装置510可用螺钉60固定在脊柱融合植入物540上。
带有卡钉构件512的脊柱固定装置510是本发明的优选实施例，用于与多节脊柱准直机构600一起使用。下文将更详细描述，卡钉512提供了一种更坚固的固定机构，能够抵抗用多节脊柱准直机构600准直脊柱而产生的更大的扭转力。
另外，对于上述所有实施例，本发明的脊柱固定装置10可由可以再吸收的材料制成，例如，生物兼容性可再吸收塑料，它以适当的比率吸收，一旦脊柱固定装置10不再需要时(即当脊柱融合完成时)人体将吸收脊柱固定装置10。一种此类可再吸收材料是多聚半乳糖，任何其它可在人体内安全使用的可再吸收塑料或其它材料也包括在本发明范围内。
此外，当脊柱固定装置只能部分吸收时，卡钉12的凸出部16和17将不可吸收，一旦卡钉可吸收部分被身体吸收，其凸出部16和17将在椎骨V内保持箝闭及密封。
参照图33和34，作为进一步应用，本发明脊柱固定装置510可用作多节脊柱准直机构600的固定物，使得多个脊柱固定装置可通过索、杆，棒或板相互连接，以获得或保持任何想要的多节脊柱准直。在优选实施例中，多节脊柱准直机构600包括一个以上的本发明的脊柱固定装置510，沿脊柱连续排列，每个脊柱固定装置510横跨1个椎间盘D并啮合两个相邻椎骨V。脊柱固定装置510比本发明其它实施例更优选，在于它和椎骨V啮合的面积更大，从而为多节脊柱准直机构600提供一个坚固的固定机构。但是，可以理解，其它实施例，包括(但不限于)这里描述的，可被用作多节脊柱准直机构600的固定机构。
当作为固定物时，每个脊柱固定装置510与有插入端612、内室614的脊柱融合植入物610交错对插并与其连接，并插入两个相邻椎骨间的椎间盘空间中。脊柱融合植入物610有一个螺纹盲孔620，用于在其中装入一个螺杆622。盲孔620有一个外壳，由强度大的外科可植入材料制成，例如钛，但不限于钛。外壳624从脊柱融合植入物610的插入端612伸入内中心室614。插入端612有坚硬的构造，能够抵抗拉紧多节脊柱准直机构以准直脊柱时所产生的大扭转力。在优选实施例中，脊柱融合植入物的插入端612有一端部部分626关闭插入端612。端部部分显著厚于脊柱融合植入物610的其余部分，并且在优选实施例中，端部部分626的厚度为1.5mm至4.0mm，最佳厚度为2.5mm。
参照图34，螺杆622有一个螺纹端部628，带有一个锁定螺纹样式，比上述螺钉60的锁定螺纹样式显著地长，该螺杆622有一头部630，带有一孔632，用以装入杆634或索。头部分630有一圆形外表面，以防止任何对脊柱邻近区域的血管的损害，如主动脉侵蚀。在优选实施例中，螺杆的直径范围为1.0mm至6.0mm，4.5mm为最佳直径，其长度为15.0mm至25.0mm，20.0mm为最佳长度。头部630一旦螺纹固定在脊柱融合植入物610上，它高出脊柱固定装置510的顶件514约8.0mm至16.0mm，12.0mm为最佳高度，使其不会显著地从脊柱突出到那里的组织及脉管中。
一旦螺杆622固定在脊柱融合植入物610上，每一螺杆622的头部630通过杆634相互连接，杆634具有足够直径以适合穿过每一头部630的孔632。杆634有至少一个螺纹部分，使得可以使用多个锁紧螺母638，以将杆634固定到头部630上。锁紧螺母638还可用作长度调节机构，以在头部630间调节杆634的长度，使得脊柱的分节部分可根据准直脊柱的目的靠近或分开。可以理解，多个多节脊柱准直机构600可连续排列在脊柱的一侧或相对两侧，使得脊柱一侧可以伸展而另一侧保持静止或可以压缩，以获得恰当的脊柱准直。多节脊柱的准直可通过使杆与锁紧螺母638拉紧或通过专业技术人员熟知的其它机构来保持。还可能理解，可使用索、板或专业技术人员熟知的其它机构代替杆634来相互连接多节脊柱准直机构。
参照图35，图中示出本发明的脊柱固定装置的第六替代实施例，总的用标号710表示。脊柱固定装置710包括一个顶部构件714，顶部构件714除了没有从底面垂挂的凸出部16和17外，其它与上述顶部构件14相同。顶部构件14和714的相同零件用相似标号表示。
在顶部构件714中，代替凸出部16和17，使用螺钉形式的独立凸出部构件716和717来将脊柱固定装置710的顶部构件714固定在脊柱的椎骨V上。凸出部螺钉构件716和717每个分别以尖头远端720和722作为终端，具有螺纹部分723，并具有螺钉头724和726，用于啮合螺丝刀或类似的驱动器械。
顶部构件714的一个端部上有一个孔728，其另一端部上有一个孔730，两个凸出部螺钉构件716和717可分别通过这两个孔。凸出部螺钉构件716和717通过孔728和730，以啮合椎骨V。每个孔728和730有一个同心的埋头凹口732和734，用于装入和安置凸出部螺钉构件716和717的螺钉头724和726，以便螺钉头724和726一旦插入椎骨V就与顶部构件714的顶部表面20齐平或低于该顶部表面20。
当拧上凸出部螺钉构件716和717时，它们可以转动地推进到椎骨中，而不必利用冲击力，因此减小了损坏椎骨V的潜在危险。当凸出部螺钉构件716和717被拧入骨骼时螺钉构件723的螺纹互相跟随，因而保持椎骨V的完整性。同样，因为凸出部螺钉构件716和717与顶部构件714无关，所以可以通过选择适合于被融合的特定椎骨的不同尺寸的凸出部螺钉构件716和717来容易地改变脊柱固定装置710进入椎骨V的骨质的穿透深度。其次，可以使顶部构件714中孔728和730的形状做成这样，使得可以从许多个相对于顶部构件714的不同角度将凸出部螺钉构件716和717插入椎骨V。
在每个孔728和730的近邻处分别有螺孔740和742，用于分别装入锁紧螺钉744和746。每个锁紧螺钉744和746具有一个头部750和752与一个锁紧螺纹部分754和756，用于可以拧螺纹地和可以锁紧地啮合螺纹740和742。在凸出部螺钉构件716和717已经插入椎骨V后将锁紧螺钉744和746固定在顶部构件714上。至少一部分头部750和752阻挡和最好接触螺钉凸出部716和717，以防止螺钉凸出部716和717不必要的松动和向外偏移。
可以理解，凸出部构件716和717可以不是螺钉而具有许多其它构型，如(但不限于)本发明各种实施例的上述凸出部的构型。如果凸出部构件716和717具有棘齿而不是具有螺纹，它们可以如上面说明的本发明方法那样利用驱动器械和冲击力来打入椎骨V。
虽然已经相对于其实施例和多个替代实施例来说明本发明，但可以理解，可以对本发明进行其它变化而不偏离本发明的发明概念和范围。
权利要求
1.用于稳固脊柱的脊柱固定装置，包括卡钉构件，有一个足够长的顶部构件，其长度足以横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间；至少两个从上述顶部构件向下垂挂的凸出部，每个上述凸出部能够插入上述两个相邻椎骨之一；连接机构，用于将上述卡钉构件连接在用外科手术植入上述两个相邻椎骨之间的椎间盘空间内的脊柱植入物上。
2.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，其中，上述至少两个凸出部的每一个有一个尖头的远端，以便将该至少两个凸出部插入上述两个相邻椎骨中。
3.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，其中，每个上述凸出部有一个偏心斜内面，面向上述脊柱植入物，当上述两个凸出部插入上述相邻椎骨时，该斜内面朝该脊柱植入物方向挤压上述相邻椎骨的骨质。
4.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，还包括一种机构，以便于当上述凸出部插入椎骨时防止上述至少两个凸出部向外偏移。
5.根据权利要求4所述的脊柱固定装置，其中，上述用于防止外移的机构包括上述有多个分节棘齿部分的至少两个凸出部。
6.根据权利要求5所述的脊柱固定装置，其中，每个上述分节棘齿部分的直径沿与上述至少两个凸出部插入上述两个相邻椎骨的方向相反的方向增加。
7.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，还包括交错对插机构，用于交错对插卡钉构件和上述脊柱植入物。
8.根据权利要求7所述的脊柱固定装置，其中，上述交错对插机构包括一个中央杆，能够与一端有凹槽的脊柱植入物交错对插，以便装入并啮合该中央杆。
9.根据权利要求7所述的脊柱固定装置，其中，上述交错对插机构能够在上述两个相邻椎骨间的同一椎间盘空间内交错对插超过一个用外科手术植入的脊柱植入物。
10.根据权利要求9所述的脊柱固定装置，其中，上述交错对插机构包括一个从上述顶部构件伸出的延伸臂，该延伸臂能够在邻近上述脊柱植入物的椎间盘空间内交错对插并连接于另一个用外科手术植入的脊柱植入物。
11.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，其中，上述用于连接卡钉构件和上述脊柱植入物的连接机构包括一个锁定机构，将上述卡钉构件可以锁紧地固定于上述脊柱植入物中。
12.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，其中，上述顶部构件有一上表面和一下表面，该上表面包括一种机构，用以可移动地连接一个用于驱动上述卡钉构件的驱动机构。
13.根据权利要求12所述的脊柱固定装置，其中，上述用于可移动地连接一个驱动机构的机构包括至少一个位于上述顶部构件上表面的孔和至少一个从上述驱动机构伸出的柱构件。
14.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，其中，上述顶部构件至少有一个边缘被磨成圆角，上述顶部构件符合上述相邻椎骨的外曲率，并且有一光滑表面以防止位于邻近脊柱的脉管受到侵蚀。
15.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，其中，上述卡钉构件至少一个部分由可以再吸收的材料制成。
16.根据权利要求1所述的脊柱固定装置，还包括一种骨骼融合促进材料以有利于骨骼融合过程。
17.用于插入脊柱固定装置的外科用器械，该脊柱固定装置有一个带至少两个凸出部的卡钉构件，上述卡钉构件横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间，上述凸出部啮合上述相邻的椎骨，上述卡钉构件啮合植入上述相邻的椎骨之间并至少部分位于上述椎间盘空间内的脊柱植入物，上述器械包括驱动脊柱固定装置用的驱动器械，该驱动器械有一个中心轴，中心轴的一端为底件而其另一端为顶件；上述底件有一个可以脱开地啮合脊柱固定装置用的机构；上述顶件有一个可以承受外加于其上的大冲击力的表面。
18.根据权利要求17所述的器械，其中，上述用于可脱开地啮合脊柱固定装置的机构包括从上述底件伸出的至少一个短柱，其中，上述卡钉构件有至少一个凹槽用于插入该至少一个短柱。
19.根据权利要求17所述的器械，其中，上述中心轴有一个中空内部和至少一个敞开端部。
20.根据权利要求19所述的器械，还包括一个准直杆，用于相对于一端有螺纹中心孔的脊柱融合植入物对准脊柱固定装置，该准直杆有一个拧入端，可以螺纹啮合上述螺纹中心孔，该准直杆可插入上述轴的上述中空内部。
21.根据权利要求20所述的器械，其中，上述准直杆包括多个沿该准直杆纵向取向的槽纹。
22.根据权利要求18所述的器械，其中，上述中心轴是空心的，有一个内表面，包括第二组多个槽纹，对应并能够交错对插于上述准直杆的多个槽纹。
23.根据权利要求17所述的器械，包含一个钻孔模板器械，包括模板，有一种使该模板与脊柱植入物对准的机构，该植入物插入脊柱的两个相邻椎骨的椎间盘空间，该模板有导向机构，用于引导在椎骨内产生插入孔用的钻孔器械；手柄，用于保持上述模板，该手柄固定在模板上，使得医生的视线不被挡住，并且为钻孔器械提供通向钻孔器械导向机构的通路。
24.一种将具有卡钉的脊柱固定装置固定在与脊柱植入物相邻的椎骨上的方法，该卡钉包括一个具有中心孔的顶件和多个向下垂挂的凸出部，该脊柱植入物用外科手术植入上述椎骨之间的椎间盘空间中并在一端有一个孔，该方法包括下列步骤将一准直杆固定在上述脊柱植入物上，该准直杆有一端部部分，能够插入脊柱融合植入物的孔内；相对于上述脊柱植入物准直上述脊柱固定装置，方法是将上述准直杆穿过上述卡钉的中间孔，上述多个凸出部的每一个垂直接触与脊柱融合植入物相邻的椎骨中的一块；将上述准直杆接合于用于装入该准直杆的带有中央空腔的中央轴的驱动器械，该中央轴一端为底件而另一端为顶件，该底件有一个可以脱开地啮合脊柱固定装置用的机构，该顶件有一个可以承受外加于其上的大冲击力的平的外表面；对上述驱动器械施加冲击力，使其驱动上述脊柱固定装置，将上述多个凸出部插入椎骨；将上述驱动器械从上述准直杆上脱开；将上述准直杆从脊柱融合植入物的孔中移开；并且用机构将上述脊柱固定装置固定在脊柱融合植入物上，以便使该脊柱固定装置可以锁紧地固定于脊柱融合植入物上。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，上述准直杆沿其纵轴有精细的槽纹，并且上述驱动器械的上述空腔有相应的槽纹，以便装入并交错对插该准直杆。
26.根据权利要求24所述的方法，还包括在椎骨上打好插入孔的步骤，以便先将多个凸出部装入孔中，再驱动该多个凸出部进入椎骨。
27.根据权利要求26所述的方法，其中打插入孔的步骤包括使用一个钻孔模板，该模板包括准直钻孔模板于脊柱融合植入物用的机构和引导钻头打插入孔用的机构。
28.一个用于准直一节或多节脊柱的多节脊柱准直装置，包括(a)多个脊柱固定装置，通过插入脊柱椎骨固定脊柱，多个脊柱固定装置中的每一个包括一个卡钉构件，具有足够长的顶件以横跨两个相邻椎骨间的椎间盘空间；至少两个凸出部从上述顶件向下垂挂，每一个凸出部能够插入上述两个相邻椎骨中的一个；连接构件，用于将上述卡钉构件连接到在两个相邻椎骨的椎间盘空间中用外科手术植入的脊柱植入物上；(b)连接机构，用于连接上述多个脊柱固定装置；(c)准直机构，用于准直上述多个脊柱固定装置；以及(d)在多相相邻的椎骨之间椎间盘空间内用外科手术植入的多个脊柱植入物，多个脊柱植入物中的每一个有一个装入机构，用于装入上述连接多个脊柱固定装置用的连接机构。
29.根据权利要求28所述的装置，其中，上述准直机构包括拉紧机构，用于拉紧上述用于连接多个脊柱固定装置的连接机构，以准直各节脊柱。
30.根据权利要求28所述的装置，其中，上述连接机构包括结合机构，用于结合一个以上的连接机构，多个柱构件每个有一个头部和底部，用于连到上述多个脊柱植入物上，该头部有啮合该结合机构用的机构。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，上述多个脊柱植入物每个有一个机构，用于装入上述多个柱构件的每一个的端部。
32.根据权利要求28所述的装置，其中，上述至少两个凸出部包括多尖头叶片凸出部，该多尖头叶片凸出部有与上述顶件大致同宽的宽度。
33.用于固定脊柱的脊柱固定装置，包括至少两个凸出部，能够插入上述两个相邻的椎骨之一中；有足够长度的顶件，可以横跨两个相邻椎骨之间的椎间盘空间，该顶件有啮合机构，用于啮合至少两个凸出部；以及连接机构，用于连接顶件和外科手术植入上述两个相邻椎骨之间的椎间盘空间中的脊柱植入物。
34.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，上述至少两个凸出部是带螺纹的螺钉。
35.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，包括锁紧机构，用于锁紧地固定上述凸出部于上述顶件上。
36.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，上述至少两个凸出部的每一个有一个尖头远端，以便于将上述至少两个凸出部插入上述两个相邻椎骨中。
37.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，每个上述凸出部有一个偏心斜内面，面向上述脊柱植入物，当上述两个凸出部插入上述相邻椎骨时，该斜内面朝该脊柱植入物方向挤压上述相邻椎骨的骨质。
38.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，还包括一种机构，以便于当上述凸出部插入椎骨时防止上述至少两个凸出部向外偏移。
39.根据权利要求38所述的脊柱固定装置，其中，上述用于防止外移的机构包括上述有多个分节棘齿部分的至少两个凸出部。
40.根据权利要求39所述的脊柱固定装置，其中，上述分节棘齿部分的每个的直径沿与上述至少两个凸出部插入上述两个相邻椎骨的方向相反的方向增大。
41.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，还包括一个交错对插机构，用于交错对插卡钉构件和上述脊柱植入物。
42.根据权利要求41所述的脊柱固定装置，其中，上述交错对插机构包括一个中央杆，能够与一端有凹槽的脊柱植入物交错对插，以便装入和啮合该中央杆。
43.根据权利要求41所述的脊柱固定装置，其中，上述交错对插机构能够在上述两个相邻椎骨间的同一椎间盘空间内交错对插超过一个用外科手术植入的植入物。
44.根据权利要求43所述的脊柱固定装置，其中，上述交错对插机构包括一个从上述顶部构件伸出的延伸臂，该延伸臂能够在邻近上述脊柱植入物的椎间盘空间内交错对插并连接于另一个用外科手术植入的脊柱植入物上。
45.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，上述用于连接顶件和上述脊柱植入物的连接机构包括一个锁紧机构，将上述顶件可以锁紧地固定于上述脊柱植入物上。
46.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，上述顶部构件有一上表面和一下表面，该上表面包括一个机构，用以可脱开地连接一个用于驱动上述卡钉构件的驱动机构。
47.根据权利要求46所述的脊柱固定装置，其中，上述用于可脱开地连接一个驱动机构的机构包括至少一个位于上述顶部构件上表面的孔和至少一个从上述驱动机构伸出的柱构件。
48.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，上述顶部构件至少有一个边缘被磨成圆角，上述顶部构件符合上述相邻椎骨的外曲率，并且有一光滑表面以防止位于邻近脊柱的脉管受到侵蚀。
49.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，至少顶件的一部分由可以再吸收的材料制成。
50.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，其中，至少上述两个凸出部的至少一部分由可以再吸收的材料制成。
51.根据权利要求33所述的脊柱固定装置，还包括一种骨骼融合促进材料以有利于骨骼融合过程。
52.将两个相邻的椎骨固定在一节脊柱上的方法，包括的步骤有在两个相邻椎骨间插入一个脊柱植入物；将一个卡钉构件插入上述相邻椎骨；连接上述卡钉构件于上述脊柱植入物上。
53.根据权利要求52所述的方法，其中，上述卡钉包括一个有足够长度的顶部构件，可以横跨两个相邻椎骨间的椎间盘空间，至少两个从上述顶部构件向下垂挂的凸出部，每个上述凸出部能够插入上述两个相邻椎骨之一；连接机构，用于将卡钉构件连接于植入两个相邻椎骨间的脊柱植入物上。
全文摘要
一种脊柱固定装置，用于稳固一节或多节人体脊柱并用于防止椎骨间脊柱融合植入物(40、41)的移动，该装置一旦应用就永久固定。卡钉构件(12)的长度足以横跨两个相邻椎骨(V)之间的椎间盘空间(D)，通过基本垂挂的凸出部(16、17)啮合与椎间盘空间(D)相邻的椎骨(V)，卡钉构件(12)的一部分(14)与已植入的椎骨间脊柱融合植入物(40)交错对插。该卡钉构件(12)跨越椎间盘空间(D)以啮合相邻椎骨(V)。脊柱固定装置(10、11)用锁定机构(60)固定在脊柱融合植入物(40)上。当脊柱伸展时脊柱固定装置(10、11)限制与脊柱融合植入物(40、41)相邻的椎骨(V)移开，并用作准直一节以上脊柱的多节脊柱准直机构(600)的固定物。
文档编号A61F2/46GK1148796SQ95193131
公开日1997年4月30日 申请日期1995年3月28日 优先权日1994年3月28日
发明者加里K·米切尔森 申请人:加里K·米切尔森