CN100579476C - 脊柱杆系统 - Google Patents

Abstract

一种脊柱杆系统(10、110、310、510、560、610、660、710)，包括以端对端方式相互啮合的第一杆(12、112、212、312、512、562、612、662、712)和第二杆(30、130、230、330、530、580、630、680、730)。联接机构(28、228、328、428、528、578、628、678、728)使得脊柱杆系统(10、110、310、510、560、610、660、710)与具有所需特征的杆部分(14、32、114、132、214、232、314、332、514、532、564、582、614、632、664、682、714、732)组装，而第一和第二杆之间联接设置的轨迹最小。

Description

脊柱杆系统

背景技术

脊柱受到各种病理损伤其负荷容量和支持能力。这些脊柱病理包括，例如，退行性疾病、肿瘤影响以及(当然)骨折和错位导致的物理损伤。在对影响脊柱运动区段(包括两个或多个相邻椎骨以及它们之间的椎间盘组织或椎间盘间隙)，尤其是影响椎间盘组织的疾病、畸形或损伤进行的治疗中，长期以来是切除一些或所有变性、断裂或失去功能的椎间盘。还知道，切除椎间盘物质后，可将人工椎间盘、融合植入物或其它体间装置置于椎间盘间隙内。单独或与体间装置相结合的外部稳定脊柱区段也具有优点。细长的刚性板、杆和其它外部稳定装置有助于稳定和固定脊柱运动区段，校正脊柱异常弯曲和排列，并用于治疗其它病症。

虽然已沿椎骨使用外部杆系统，这些杆系统的几何和尺寸特征以及患者解剖结构在外科手术期间束缚了外科医生，阻止沿脊柱的最佳放置和附连。例如，难以操纵细长的单片式杆使之进入沿脊柱的位置，并且在手术期间仅提供给外科医生对杆系统的尺寸和选择的有限选择。

发明内容

一方面，提供了一种杆系统，所述杆系统包括以端对端的方式附连于第二杆的第一杆，使得外科医生可从具有各种尺寸和/或其它特征的杆中选择来构建对于手术前方案最佳的杆系统并解决外科手术期间遇到的状况。端对端附连可使杆系统对连接位置附近解剖结构的侵入性最小。

另一方面，杆系统包括用联接机构以端对端方式附连于第二杆的第一杆，联接机构使第一和第二杆相互间轴向和扭转约束。在一种形式中，端对端附连装置沿杆的共同轴线对齐。在另一个形式中，杆的轴线相互间侧向偏移。

另一方面，杆系统包括用联接机构以端对端方式附连于第二杆的第一杆。在一种形式中，联接机构包括在一个杆上的联接主体，所述杆轴向接受在另一杆上的联接元件，联接元件与联接主体的啮合可使第一和第二杆相互间轴向约束。在另一个实施方式中，联接机构包括联接主体，所述联接主体轴向接受并约束各个第一和第二杆。联接主体可被构造成能将杆组装成轴向对齐或其轴线相互侧向偏移。

另一方面，一种组装脊柱杆系统的方法包括：提供第一脊柱杆，其第一杆部分可附连于脊柱，所述第一杆部分包括第一特征和在杆部分一端的联接元件；提供第二脊柱杆，其第二杆部分附连于脊柱，所述第二杆部分包括第二特征和在杆部分一端的联接主体；以及使第一脊柱杆轴向约束于第二脊柱杆，通过联接元件与联接主体相接合，且第一和第二脊柱杆沿脊柱杆系统的纵轴线中央定位。

另一方面，一种组装脊柱杆系统的方法包括：提供第一脊柱杆，其第一杆部分可附连于脊柱，所述第一杆部分包括第一特征和在杆部分一端沿第一脊柱杆的轴线延伸的联接元件；提供第二脊柱杆，其第二杆部分可附连于脊柱，所述第二杆部分包括第二特征；使第一杆的联接元件与在第一和第二杆间延伸的联接主体螺纹啮合；以及使啮合元件与联接主体螺纹啮合，该联接主体与第一杆的联接元件相接触以将第一杆扭转约束在联接主体中，第一脊柱杆和第二脊柱杆相互间端对端排列。

由以下说明，这些和其它方面将显而易见。

附图说明

图1是一个实施方式的杆系统的一部分的分解立体图。

图2是组装好的图1所示杆系统的立体图。

图3是图1所示杆系统的分解正视图。

图4是第一杆围绕其纵轴线从其图3的取向旋转180度的视图。

图5是组装好的图1杆系统的截面视图，其中啮合元件从联接机构上除去。

图6是另一个实施方式的杆系统局部剖切的分解正视图。

图7是另一个实施方式的杆系统局部剖切的分解正视图。

图8是另一个实施方式的杆系统的分解正视图，两个联接机构的实施例使杆相互联接。

图9是另一种杆系统的一部分的分解立体图。

图10是图9杆系统经组装后的立体图。

图11是另一种杆系统的一部分的分解立体图。

图12是图11杆系统经组装后的立体图。

图13是另一种杆系统的一部分的分解立体图。

图14是图13杆系统经组装后的立体图。

图15是另一种杆系统的一部分的分解立体图。

图16是图15杆系统经组装后的立体图。

图17是另一种杆系统的一部分的分解立体图。

图18是图17杆系统经组装后的立体图。

具体实施方式

为了促进对本发明原理的理解，现在将参考附图所示实施方式并使用具体语言来描述这些实施方式。然而，应理解这不是对本发明范围的限制。所示装置中的任何改变和进一步改进，以及本文所述本发明原理的进一步应用都包括在内，如本发明所属领域技术人员通常所理解的那样。

在图1中，显示了脊柱杆系统10，它包括第一杆12和第二杆30。用联接机构28使第一杆12和第二杆30以端对端的方式可拆卸地相互联接。联接机构28包括第一和第二杆12、30中一个上的联接主体和第一和第二杆12、30中另一个上的联接元件。联接机构28被构造成能使杆12、30以端对端的方式相互固定。这就最大程度地降低了联接机构进入杆系统周围组织的轨迹和侵入性，并使可用于沿脊柱定位和/或附连的各个杆的杆部分的长度最大。

第一杆12包括第一杆部分14和在第一杆部分14第一端的联接元件16。杆部分14从联接元件16延伸至相对第二端17(图5)。第二杆30包括在其第一端的联接主体34。杆部分32从联接主体34延伸至相对第二端35(图5)。杆部分14、32的第二端17、35中一个或两个可包括联接元件、联接主体、或仅仅提供形状类似所示对应杆部分14、32的末端。在本文所示实施方式中，虽然仅显示了一个联接机构，但也可采用一个或多个第一和第二杆以用于在其各端与另一杆相接合，从而杆系统中可包括三个或多个杆。可用钩、螺钉、螺栓、多轴螺钉、钩环、索缆或导线、缝线、夹钳、和/或其它附连装置和系统中的任一个或其组合将杆部分固定于脊柱系统的椎骨，椎骨间有或没有椎体间融合装置或植入物。

第一杆部分上可设有与第二杆部分的特征不相同的特征。联接机构允许具有不同特性的杆和具有相同特征的杆以端对端的方式相互固定，以形成适合解剖结构、外科条件或外科手术的杆系统。在一个实施方式中，该特征包括杆部分的截面尺寸。其它实施方式中，考虑选择和组装杆部分的选择标准包括以下任一特征或其组合：长度、外形、柔性、表面特征、形状、截面模量、弹性、材料和材料性质、以及涂层等。例如，在一个实施方式中，第一杆提供第一组锚件间的刚性支持，而第二杆为柔性，以提供第二组锚件间的动态稳定。第二杆可以是系绳、缆线、弹簧、缓冲器、或其它允许运动的结构形式。

如图1-2和5所示，杆部分14沿纵轴线11延伸，包括横向于纵轴线11而在该杆部分的相对两侧之间的第一截面尺寸。类似地，杆部分32沿纵轴线11延伸，包括横向于纵轴线11而在该杆部分的相对两侧之间的第二截面尺寸40。在所示实施方式中，截面尺寸22对应于圆柱形杆部分14的直径，该直径比对应于圆柱形杆部分32的截面尺寸40的直径小。在一个具体应用中，第一杆部分14的直径大小为可沿脊柱的第一部分如颈椎区域延伸，而第二杆部分32的直径大小为可沿脊柱的第二部分如胸椎区域延伸。其它系统考虑以端对端方式相互联接的多个杆部分，具有适合沿脊柱骶椎、腰椎、胸椎、颈椎区域中任一个或其组合而定位的特征。

联接元件16包括从杆部分14向缺少螺纹的端部元件20延伸的螺纹外表面。联接元件16还包括沿其至少一侧的接触部分18，也如图3所示。接触部分18可通过切割而形成，该切割提供沿联接元件16延伸的平面。接触部分18还可包括凹面、凸面、插孔或用于接触啮合元件的其它合适的构型。如图5所示，联接元件16的螺纹样式在接触部分18的相对侧之间完全沿其周围延伸。其它实施方式考虑，沿联接元件16提供多个接触部分，以提供用于啮合元件42的多个啮合位置，如下进一步所述。

联接主体34相对于杆部分32而膨大，形成凸缘或毂，可将联接元件16可拆卸地联接于其上。在所示实施方式中，联接主体34是立方块，虽然也考虑了其它形状，例如，矩形、圆柱形和非均衡形状。联接主体34包括在其内部形成的第一孔36，第一孔36沿纵轴线11延伸并在联接主体34的一端开口。联接主体34还包括横向于第一孔36而在其中延伸的第二孔38。如图5进一步所示，第二孔38具有内螺纹，用于接受啮合元件。第二孔38还可正交于第一孔36，虽然也可以是其它取向。

如图2和5所示，杆12、30可以端对端的方式组装并沿纵轴线11排列，联接元件16被接受在孔36中，通过与联接主体34螺纹啮合而被轴向束缚。端部元件20有利于联接元件16在孔36中的定位和对准，防止或降低联接元件16与联接主体34螺纹交叉的可能性。杆12、30间的轴向负荷由联接元件16与联接主体34间的啮合所承载，联接元件16与联接主体34在啮合时也沿杆系统10的轴线排列。因此，由于杆12、30以端对端的方式沿轴线11相互连接，杆系统10各组件的扭转负荷最小。而且，联接机构28横向于杆12、30和沿杆12、30的轨迹最小，使得放置杆系统10过程的侵入性较小，提供用于造型和附连啮合脊柱的紧固件的额外的杆长度，并使杆12、30相互固定所需组件数量最小。

啮合元件42可位于第二孔38内并啮合联接元件16，以防止杆12从杆30分离。在一个实施方式中，联接元件16的接触部分18朝向第二孔38，啮合元件42是可啮合在第二孔38内的外螺纹紧定螺钉44。提供工具啮合凹部46以啮合如六角螺丝刀之类的工具，以将紧定螺钉44驱动进入第二孔38。紧定螺钉44被驱动进入第二孔38，使得端部48与接触部分18相接触，防止联接元件16在主体34内旋转并抵抗杆12、30间的扭转负荷。

一旦接触表面18与孔38对齐，杆部分14、32相互间以预定的对齐取向，该对齐由接触表面18和孔38相对于各个杆部分14、32的位置确定。例如，当杆部分14、32中一个或两个具有非圆形截面、通孔或沿其各自长度的其它特征时，这些特征可相对于接触表面18和/或孔38取向，使得当接触表面18与啮合元件42啮合时，杆部分14的特征以所需的相对于杆32的对准而定位。这样，用这些特征可使杆部分14、32相互间以预定的对准固定，并通过啮合元件42与接触表面18的啮合维持这种对准。

其它实施方式考虑联接机构28的其它排列。例如，啮合元件42可以是被接受在联接元件16的孔或凹陷中的销。联接主体34可以是可旋转地被固定在杆部分32一端上的螺母。联接机构28可包括接受在联接主体34棘爪中的联接元件16中的卡口闭锁型装置或弹簧偏置球状栓塞。

在图6中，显示了另一个实施方式的杆系统110，它沿纵轴线111延伸，包括具有杆部分114和联接元件116的第一杆112。第二杆130包括杆部分132和具有轴向孔136的联接主体134。第一和第二杆部分114、132可具有不同的特征并以端对端的方式相互轴向限定。主体134不包括啮合元件的第二孔，联接元件116可具有完全围绕其的螺纹。为使联接元件116扭转约束在联接主体134内，联接元件116可具有锁定螺纹以防止第一和第二杆112、130相互旋转。在另一个实施方式中，提供简单的螺纹啮合以使杆112、130相互轴向约束，且通过杆112、130与脊柱的啮合抵抗杆112、130的相对旋转。

在图7中，显示了另一个实施方式的杆系统210，它包括沿纵轴线211延伸的第一杆212和第二杆230。第一杆212包括第一杆部分214，第二杆230包括第二杆部分232。第一和第二杆部分214、232可具有不同的特征并通过联接机构228以端对端的方式相互附连。第一杆212包括在杆部分214一端的联接元件216。联接元件216朝杆212的第一端220向外逐渐变细，形成围绕杆部分214延伸的唇部218。联接主体234包括从第二杆230的第一端238朝杆部分232逐渐变细的轴向孔。啮合元件216压力配合到孔236中，使得逐渐变细的外表面被接受在扩张孔中，以使第一杆212和第二杆230以端对端的方式摩擦啮合且轴向和扭转约束。还考虑，提供在联接主体234和联接元件216间延伸的啮合元件，以提供除联接主体234与联接元件216间摩擦配合之外的额外固定。

在图8中，显示了另一个实施方式的杆系统310，它包括沿纵轴线311延伸的第一杆312和第二杆330。第一杆312包括第一杆部分314，第二杆330包括第二杆部分332。第一杆312包括在杆部分314一端的联接元件，它是围绕第一杆部分314延伸的凸缘或毂316的形式。凸缘316形成围绕杆部分314延伸的唇部318。第二杆330包括在其一端的联接主体，也是凸缘或毂334的形式。凸缘334围绕第二杆部分332延伸并形成围绕第二杆部分332的唇部336。凸缘316、334可以端对端的方式相互邻接啮合定位，使得具有不同特征的杆312、330相互固定形成杆系统310。

联接机构328包括平行于轴线311延伸通过凸缘316、334并可延伸穿过对齐孔320、338的紧固件340。螺母342与紧固件340相啮合以使杆312、330以端对端的方式轴向约束在一起。可考虑围绕凸缘设置许多紧固件，以提供对杆312、330额外的轴向约束和扭转约束。虽然所示紧固件340为带螺母的螺栓，但也可考虑其它紧固件，包括例如，铆钉、螺钉以及与凸缘孔螺纹啮合的螺栓。

图8显示了另一个实施方式的联接机构428，它包括夹钳元件430和啮合元件432。夹钳元件430包括分别沿相邻凸缘316、334延伸的在其相对端的臂434、436。紧固件432平行于轴线311延伸，可与壁434中的孔438相啮合。紧固件432可与凸缘316接触定位，以使臂436偏置而与凸缘334相接触。凸缘316、334可相互牵引，以使凸缘以端对端的方式接触定位并使杆312、330相互间轴向约束。考虑围绕凸缘316、334提供许多夹钳元件，以提供固定夹钳装置以防止杆312，330相互枢转或张开。还考虑，夹钳元件430的尺寸为可沿凸缘316、334的一部分周长延伸，并提供许多紧固件432以使第一和第二杆312、330相互夹紧。

在图9-10中，显示了脊柱杆系统510，它包括第一杆512和第二杆530。用联接机构528使第一杆512和第二杆530以端对端的方式可拆卸地相互联接。联接机构528包括分别与第一和第二杆512、530可拆卸地啮合的联接主体534。联接机构528被构造成可使杆512、530以端对端的方式相互固定，而使联接机构进入杆系统周围组织的轨迹或对它的侵入性最小，并使可用于沿脊柱定位和/或附连的各个杆的杆部分的长度最大。

第一杆512包括第一杆部分514和在第一杆部分514第一端的联接元件516。杆部分514从联接元件516向相对第二端(未示出)延伸。第二杆530包括在其第一端的联接元件552。杆部分532从联接元件516向相对第二端(未示出)延伸。杆部分514、532第二端中一个或两个可包括联接元件、联接主体、或仅仅提供形状类似所示对应杆部分514、532的末端。

第一杆部分514可具有不同于第二杆部分532的特征。联接机构528使得不同特征的杆以端对端的方式相互固定，形成适合解剖结构、外科条件或外科手术的杆系统。在一个实施方式中，特征包括杆部分514、532的截面尺寸。其它实施方式中，考虑选择和组装杆部分的选择标准包括以下任一特征或其组合：长度、外形、柔性、表面特征、形状、截面模量、弹性、材料和材料性质、以及涂层等。

如图9-10所示，杆部分514沿纵轴线513延伸，包括横向于纵轴线513在其相对两侧之间的第一截面尺寸522。类似地，杆部分532沿纵轴线531延伸，包括横向于纵轴线531在其相对两侧之间的第二截面尺寸540。在所示实施方式中，截面尺寸522对应于圆柱形杆部分514的直径，比对应于圆柱形杆部分532的截面尺寸540的直径小。在一个具体应用中，第一杆部分514的直径大小为可沿脊柱的第一部分如颈椎区域延伸，而第二杆部分532的直径大小为可沿脊柱的第二部分如胸椎区域延伸。其它系统考虑以端对端方式相互联接的多个杆部分，它具有适合沿脊柱骶椎、腰椎、胸椎、颈椎区域中任一个或组合定位的特征。

联接元件516包括从杆部分514向缺少螺纹的末端元件520延伸的螺纹外表面。联接元件516还包括沿其至少一侧的接触部分518。接触部分518可通过切割形成，该切割提供沿联接元件516延伸的平面。接触部分518可还包括凹面、凸面、插孔或用于接触啮合元件的其它合适的构型。联接元件516的螺纹样式在接触部分518的相对侧之间完全沿其周围延伸。其它实施方式考虑，沿联接元件516提供多个接触部分，以提供用于啮合元件542的多个啮合位置，如下进一步所述。

杆530类似地包括联接元件552，联接元件552包括从杆部分532向缺少螺纹的端部元件550延伸的螺纹外表面。联接元件552还包括沿其至少一侧的接触部分554。接触部分554可通过切割形成，该切割提供沿联接元件552延伸的平面。接触部分554可还包括凹面、凸面、插孔或用于接触啮合元件的其它合适的构型。联接元件552的螺纹样式在接触部分554的相对侧之间完全沿其周围延伸。其它实施方式考虑，沿联接元件552提供多个接触部分，以提供用于啮合元件543的多个啮合位置，如下进一步所述。

联接主体534相对于杆部分514、532膨大，形成用于螺纹接受各个联接元件516、552的轴向第一孔536。在所示实施方式中，联接主体534是立方块，虽然也考虑了其它形状，例如，矩形、圆柱形和非均衡形状。第一孔536沿纵轴线513、531延伸，且当各个杆512、530对齐时在联接主体534的相对端沿纵轴线513、531开口。联接主体534还包括横向于纵轴线513、531而在其中延伸且与第一孔536连通的第一横向于轴向(trans-axial)的孔538和相邻的第二横向于轴向的孔539。孔538、539可具有内螺纹，用于接受各个啮合元件542、543。孔538、539可正交于第一孔536，虽然也考虑了其它取向。

杆512，530可以端对端的方式组装并沿纵轴线513、531排列，联接元件516被接受在孔536的一端中，联接元件552被接受在孔536的另一端中。通过与联接主体534的螺纹啮合，轴向束缚联接元件516、552。端部元件520、550有利于联接元件516、552在孔536中的定位和对准，防止或降低联接元件516、552与联接主体534螺纹交叉的可能性。杆512、530间的轴向负荷由联接元件516、552与联接主体534间的啮合所承载，啮合时也沿轴线513、531对齐。因此，由于杆512，530通过联接机构528以端对端的方式相互连接且轴线513、531通过联接机构528而对齐，杆系统510各组件的扭转负荷最小。而且，联接机构528横向于杆512、530以及沿杆512、530的轨迹最小，使得放置杆系统510过程的侵入性较小，提供用于造型和附连啮合脊柱的紧固件的额外杆长度，并使杆512、530相互固定所需组件数量最小。

啮合元件542、543可位于第一横向于轴向的孔538和第二横向于轴向的孔539内并分别啮合各个联接元件516、522以防止杆512、530从联接主体534分离。在一个实施方式中，联接元件516的接触部分518朝向第一横向于轴向的孔538，啮合元件542是可啮合在第一横向于轴向的孔538中的外螺纹紧定螺钉。将啮合元件542驱动进入第一横向于轴向的孔538，使其与接触部分518相接触，防止联接元件516在联接主体534中旋转并抵抗杆512的扭转负荷。类似地，联接元件552的接触部分554朝向第二孔539，啮合元件543是可啮合在第二横向于轴向的孔539中的外螺纹紧定螺钉。将啮合元件542驱动进入孔539，使其与接触部分554相接触，防止联接元件552在联接主体534中旋转并抵抗杆530的扭转负荷。

一旦接触表面518与孔538对齐，杆部分514以预定的对齐取向，该对齐由接触表面518和孔538相对于各个杆部分514的位置确定。类似地，一旦接触表面554与孔539对齐，杆部分532以预定的对齐取向，该对齐由接触表面554和孔539相对于各个杆部分532的位置确定。例如，当杆部分514、532中一个或两个具有非圆形截面、孔或沿其各自长度的其它特征时，这些特征可相对于接触表面518、554和/或孔538、539取向，使得啮合元件542、543的啮合可提供所需的对齐。用这些特征可使杆部分514、532相互间以预定对齐固定，并通过啮合元件542、543与接触表面518、554的啮合维持这种对齐。

参考图11和12，显示了另一个实施方式的脊柱杆系统560，它包括第一杆562和第二杆580。用联接机构578使第一杆562和第二杆580以端对端的方式可拆式相互联接。联接机构578包括分别与第一和第二杆562、580可拆卸地啮合的联接主体594。联接机构578被构造成可使杆562、580以端对端的方式相互固定，其纵轴线563、581相互侧向偏移。这就使得杆562、580的相对定位可偏移，如容纳脊柱解剖结构所需，而使联接机构进入杆系统周围组织的轨迹或侵入性最小，并使可用于沿脊柱定位和/或附连的各个杆的杆部分的长度最大。

类似于上述杆512、530，第一杆562包括第一杆部分564和在第一杆部分564第一端的联接元件566。杆部分564从联接元件566向相对第二端(未示出)延伸。第二杆580包括在其第一端的联接元件602。杆部分582从联接元件602向相对第二端(未示出)延伸。杆部分564、582可具有相互不同的特征。

如图11-12所示，杆部分564沿纵轴线563延伸，包括横向于纵轴线563在其相对两侧之间的第一截面尺寸572。类似地，杆部分582沿纵轴线581延伸，包括横向于纵轴线581在其相对两侧之间的第二截面尺寸590。在所示实施方式中，截面尺寸572对应于圆柱形杆部分564的直径，比对应于圆柱形杆部分582截面尺寸590的直径小。在另一些实施方式中，杆部分582、564的直径相同。

联接元件566包括从杆部分564向缺少螺纹的端部元件570延伸的螺纹外表面。联接元件566还包括沿其至少一侧的接触部分568。接触部分568可通过切割形成，该切割提供沿联接元件566延伸的平面。接触部分568可还包括凹面、凸面、插孔或用于接触啮合元件的其它合适的构型。联接元件566的螺纹样式在接触部分568的相对侧之间完全沿其周围延伸。其它实施方式考虑，沿联接元件566提供多个接触部分，以提供用于啮合元件592的多个啮合位置，如下进一步所述。

杆580类似地包括联接元件602，联接元件602包括从杆部分582向缺少螺纹的端部元件600延伸的螺纹外表面。联接元件602还包括沿其至少一侧的接触部分604。接触部分604可通过切割形成，该切割提供沿联接元件602延伸的平面。接触部分604可还包括凹面、凸面、插孔或用于接触啮合元件的其它合适的构型。联接元件602的螺纹样式在接触部分604的相对侧之间完全沿其周围延伸。其它实施方式考虑，沿联接元件602提供多个接触部分，以提供用于啮合元件593的多个啮合位置，如下进一步所述。

联接主体594相对于杆部分564、582膨大，形成用于螺纹接受联接元件566的轴向第一孔596，和从第一孔596侧向偏移且平行于第一孔596延伸的轴向第二孔597，用于螺纹接受联接元件602。在所示实施方式中，联接主体594是矩形块，虽然也考虑了其它形状，例如，矩形、圆柱形和非均匀形状。第一孔596沿纵轴线563延伸，当与杆562对齐时在纵轴线563上开口，第二孔597沿纵轴线581延伸，当与杆580对齐时在纵轴线581上开口。联接主体594还包括分别横向于纵轴线563、581而在其中延伸且分别与孔596、597连通的第一横向于轴向的孔598和相邻的第二横向于轴向的孔599。孔598、599可具有内螺纹，用于接受各个啮合元件592、593。孔598、599可各自正交于孔596、597，虽然也考虑了其它取向。

杆562、580可以端对端的方式组装，联接元件566接受在第一孔596中，联接元件602接受在第二孔597中。通过与联接主体594的螺纹啮合，轴向束缚联接元件566、602。端部元件570、600有利于联接元件566、602在孔596、597中的定位和对齐，防止或降低联接元件566、602与联接主体594螺纹交叉的可能性。杆562、580间的轴向负荷由联接元件566、602与联接主体594间的啮合所承载。

杆562、580与联接主体594螺纹啮合所提供的轴向束缚使得联接主体594沿轴线563、581的长度最小，因而进入相邻解剖结构的侵入性最小，而用于附连连接元件的杆长度最大。联接机构578的侧向偏移使得杆562、580可应用于轴线563、581的对准不是最佳的解剖位置中。啮合元件592、593可分别位于第一横向于轴向的孔598和第二横向于轴向的孔599中并且可分别与各个联接元件566、602相啮合，接触对齐的接触部分568、604以防止杆562、580从联接主体594分离。

图13-14显示了另一个实施方式的脊柱杆系统610，它类似于图1-2所示实施方式，但是杆612、630具有相同的横向于纵轴线613、631的截面尺寸622。杆612、630以端对端的方式相互联接，纵轴线613、631相互对齐。杆612包括杆部分614、具有外螺纹的联接元件616、沿联接元件616的接触部分618以及端部元件620。杆630包括具有联接机构628的杆部分632，联接机构628具有与杆部分632一体形成的联接主体634。联接主体634包括轴向孔，以螺纹接受联接元件616。啮合元件642被螺纹接受在横向于轴向的孔638中，以在接触表面618处啮合杆612并防止其在联接主体634内旋转。

图15-16显示了另一个实施方式的杆系统660，它类似于图9-10所示实施方式，但是杆662、680具有相同的横向于纵轴线663、681的截面尺寸672。杆662、680以端对端的方式相互联接，纵轴线663、681相互对齐。杆662包括杆部分664、具有外螺纹的联接元件667、沿联接元件667的接触部分668以及端部元件670。类似地，杆680包括杆部分682、具有外螺纹的联接元件702、沿联接702的接触部分704以及端部元件700。联接机构678包括带有轴向通道686的联接主体684，从而以端对端的方式螺纹啮合联接元件667、702，而轴线663、681相互对齐。啮合元件692、693螺纹接受在各个横向于轴向的孔688、689中，以啮合各个联接元件667、702并防止662、680在联接主体684中旋转。

图17-18显示了另一个实施方式的杆系统710，类似于图11-12所示，但是杆712、730具有相同的横向于纵轴线713、731的截面尺寸722。杆712、730以端对端的方式相互联接，纵轴线713、731相互侧向偏移。杆712包括杆部分714、具有外螺纹的联接元件716、沿联接元件716的接触部分718以及端部元件720。类似地，杆730包括杆部分732、具有外螺纹的联接元件752、沿联接以及752的接触部分754以及端部元件750。联接机构728包括带有轴向通道736、737的联接主体734，从而以端对端的方式螺纹啮合联接元件716、752，而轴线713、731相互侧向偏移。啮合元件742、743螺纹接受在各个横向于轴向的孔738、739中，以在接触表面718、754啮合各个联接元件716、752并防止杆712，730在联接主体734中旋转。

虽然在附图和上述说明中详细阐述和讨论的本发明，但这些附图和说明应被认为仅是示例性而非限制性的。在本发明精神范围内的所有改变和改进都需要保护。

Claims (44)

1.一种脊柱杆系统，所述系统包括：

沿第一端和与该第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸的第一细长杆，所述第一端包括具有外螺纹表面轮廓的第一联接主体和沿其至少一侧的非螺纹第一接触表面；

沿第一端和与该第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸的第二细长杆，所述第一端包括具有外螺纹表面轮廓的第二联接主体和沿其至少一侧的非螺纹第二接触表面；和

包括联接元件的联接机构，所述联接元件具有用于以端对端方式螺纹接受所述第一和第二细长杆的第一和第二联接主体的至少第一孔，而所述第一联接主体的第一接触表面和所述第联接主体的第二接触表面与连通所述至少第一孔、延伸通过所述联接元件的第一和第二横向于轴向的孔中相应的一个对齐，所述第一和第二横向于轴向的孔接受与所述第一和第二接触表面中相应的一个接触定位的第一和第二啮合元件中相应的一个，以使所述第一和第二细长杆保持相对于所述联接元件的定位，所述第一细长杆从所述联接元件沿第一方向延伸，而所述第二细长杆从所述联接元件沿与所述第一方向相反的第二方向延伸。

2.如权利要求1所述的脊柱杆系统，其特征在于，

所述第一细长杆包括第一杆部分，第一特征至少对应于在所述第一杆部分的相对两侧之间的第一截面尺寸；

所述第二细长杆包括第二杆部分，第二特征至少对应于在所述第二杆部分的相对两侧之间的第二截面尺寸；和

所述联接机构可拆卸地联接所述第一和第二细长杆，所述第一和第二杆部分各自的相对两侧相互对齐，其中，所述对齐的相对两侧之间的第一和第二截面尺寸中的一个小于所述对齐的相对两侧之间的第一和第二截面尺寸中的另一个。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述联接元件包括邻接并平行于所述第一孔的第二孔，所述第一孔螺纹接受所述第一细长杆的联接主体，所述第二孔螺纹接受所述第二细长杆的联接主体。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一横向于轴向的孔与所述第一孔连通，所述第二横向于轴向的孔与所述第二孔连通。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一和第二横向于轴向的孔具有内螺纹，而所述第一和第二啮合元件是外螺纹紧定螺钉。

6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一和第二截面尺寸分别对应于所述第一和第二杆部分各自的直径。

7.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一和第二杆部分的直径相同。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一细长杆的直径小于所述第二细长杆的直径。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一和第二接触表面相对于所述螺纹表面轮廓是平面。

10.一种脊柱杆系统，所述系统包括：

附连于脊柱的第一细长杆，所述第一细长杆沿第一端和与第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸，所述第一细长杆包括具有第一特征的杆部分和在所述第一端的联接元件；

附连于脊柱的第二细长杆，所述第二细长杆沿第一端和与第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸，所述第二细长杆包括具有第二特征的杆部分；和

联接机构，所述联接机构包括从所述第二细长杆的第一端延伸的联接主体，并包括用于螺纹啮合和轴向约束所述第一细长杆的联接元件的至少第一孔，以使所述第一和第二细长杆以端对端的方式相互固定，所述联接机构还包括在所述联接主体中与所述第一细长杆的联接元件接触的第一啮合元件，以使所述第一细长杆被扭转约束在所述联接主体中，所述第一细长杆从所述联接元件沿第一方向延伸，而所述第二细长杆从所述联接元件沿与所述第一方向相反的第二方向延伸。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二细长杆包括在其第一端的联接元件，所述联接主体在第一孔中相对于所述第一细长杆的联接元件螺纹啮合所述第二细长杆的联接元件，而所述第一和第二细长杆的纵轴线相互对齐。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述联接机构还包括在所述联接主体中与所述第二细长杆的联接元件接触的第二啮合元件，以使所述第二细长杆被扭转约束在所述联接元件中。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述联接主体包括横向于所述第一孔延伸且与之连通的第一和第二横向于轴向的孔，包括外螺纹紧定螺钉的所述第一和第二啮合元件分别螺纹啮合在各个横向于轴向的孔中。

14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二细长杆包括在其第一端的联接元件，所述联接主体包括邻近且平行于所述第一孔的第二孔，用于螺纹接受所述第二细长杆的联接元件，而所述第一和第二细长杆的纵轴线相互侧向偏移。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述联接主体包括在所述联接主体中与所述第二细长杆的联接元件接触的第二啮合元件和分别横向于所述第一和第二孔延伸且分别与之连通的第一和第二横向于轴向的孔，所述第一啮合元件接受在所述第一横向于轴向的孔中，所述第二啮合元件接受在所述第二横向于轴向的孔中，以使所述第二细长杆被扭转约束在所述联接主体中。

16.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一和第二特征各自包括所述第一细长杆的第一直径和所述第二细长杆的第二直径，其中，第一直径小于第二直径。

17.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一和第二特征各自包括所述第一细长杆的第一直径和所述第二细长杆的第二直径，其中，第一直径与第二直径相同。

18.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述联接主体在所述第二细长杆的第一端处与所述第二细长杆一体形成。

19.一种脊柱杆系统，所述系统包括：

沿第一端和与第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸的第一细长杆，所述第一细长杆包括具有第一特征的第一杆部分，第一特征至少对应于所述第一杆部分相对两侧之间的第一截面尺寸；

沿第一端和与第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸的第二细长杆，所述第二细长杆包括具有第二特征的第二杆部分，第二特征至少对应于所述第二杆部分相对两侧之间的第二截面尺寸，所述第一和第二细长杆之一包括在其一端的联接元件；和

联接机构，用于以端对端方式可拆卸地联接所述第一和第二细长杆的第一端，所述第一和第二杆部分各自的相对两侧相互对齐，其中，所述对齐的相对两侧之间的第一和第二截面尺寸中的一个小于所述对齐的相对两侧之间的第一和第二截面尺寸中的另一个，所述第一细长杆从所述联接元件沿第一方向延伸，而所述第二细长杆从所述联接元件沿与所述第一方向相反的第二方向延伸。

20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述联接机构使所述第一和第二细长杆相互轴向和扭转约束。

21.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述第一和第二截面尺寸分别对应于所述第一和第二杆部分各自的直径。

22.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述联接元件包括被沿所述联接元件延伸的平面所中断的外螺纹样式。

23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述联接机构包括与所述联接元件接触的啮合元件，以抵抗所述联接元件相对于所述第一和第二细长杆中另一个的第一端处的联接主体的旋转。

24.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述联接机构包括邻近所述第一端中一个的联接主体和邻近所述第一端中另一个的联接元件，所述联接元件与所述联接主体可拆卸地啮合，使得所述第一端以端对端方式相互联接。

25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述联接主体包括内螺纹第一孔，所述联接元件具有外螺纹以可拆卸地啮合在所述第一孔中。

26.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述外螺纹联接元件包括部分圆柱形主体，该主体沿所述外螺纹在其一侧上具有平面。

27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述平面为无螺纹表面。

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述联接主体包括横向于所述第一孔取向且与所述第一孔相交的第二孔，所述第二孔包括用于啮合外螺纹紧定螺钉的内螺纹，当所述联接元件啮合在所述第一孔中时，所述紧定螺钉与所述联接元件的平面啮合定位，以防止所述联接元件在所述第一孔中旋转，并使所述第一和第二杆部分各自的相对两侧相互对齐。

29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述第二孔正交于所述第一孔。

30.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述联接主体的截面直径大于在其上设置所述联接主体的第一和第二细长杆各自的杆部分的截面直径。

31.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述联接主体包括朝所述第一端中的一个扩张的内部孔，所述联接元件包括朝所述第一端中的另一个逐渐变细的外表面，所述内部孔以摩擦啮合方式接受所述逐渐变细的外表面，以使所述第一和第二细长杆以端对端方式可拆卸地联接。

32.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述联接主体和所述联接元件各自包括围绕第一和第二细长杆各自的杆部分径向延伸的凸缘。

33.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述联接机构还包括穿过延伸通过各个凸缘的孔而定位的至少一个紧固件。

34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述紧固件平行于所述第一和第二杆部分的纵轴线延伸。

35.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述联接机构还包括围绕所述凸缘定位并与其啮合的夹钳，以将所述凸缘相互夹紧。

36.一种脊柱杆系统，所述系统包括：

附连于脊柱的、沿第一端和与第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸的第一细长杆，所述第一细长杆包括具有第一特征的杆部分和在所述第一端的联接元件，和

附连于脊柱的、沿第一端和与第一端相对的第二端之间的纵轴线延伸的第二细长杆，所述第二细长杆包括具有第二特征的杆部分和在所述第一端的联接主体，所述联接主体包括沿所述纵轴线延伸的第一孔，其中，所述第一和第二细长杆以端对端方式可拆卸地相互啮合，所述联接元件接受在所述联接主体的所述第一孔中，并通过与所述联接主体啮合而被轴向约束在所述联接主体的所述第一孔中，

所述第一细长杆从所述联接元件沿第一方向延伸，而所述第二细长杆从所述联接元件沿与所述第一方向相反的第二方向延伸。

37.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述第一和第二特征分别包括所述第一细长杆的第一直径和所述第二细长杆的第二直径，其中，第一直径小于第二直径。

38.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述联接主体的第一孔具有内螺纹，所述联接元件具有外螺纹以啮合在所述第一孔中。

39.如权利要求38所述的系统，其特征在于，所述联接元件包括沿所述螺纹延伸的平面部分。

40.如权利要求39所述的系统，其特征在于，所述平面部分为无螺纹表面。

41.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述联接主体包括横向于所述第一孔取向且与所述第一孔相交的第二孔，所述第二孔包括用于啮合紧固件的内螺纹轮廓，当所述联接元件啮合在所述第一孔中时，所述紧固件与所述联接元件的切割部分啮合定位，以防止所述联接元件在所述第一孔中旋转。

42.如权利要求41所述的系统，其特征在于，所述第二孔正交于所述第一孔。

43.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述联接主体的截面直径大于在其上设置所述联接主体的第一和第二细长杆各自的杆部分的截面直径。

44.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述联接主体包括朝所述第一端中的一个扩张的内部孔，所述联接元件包括朝所述第一端中的另一个逐渐变细的外表面，所述内部孔以摩擦啮合方式接受所述逐渐变细的外表面，以使所述第一和第二细长杆以端对端方式可拆卸地联接。

Images