CN101917917A - 骨固定系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于将骨保持在适当位置的骨固定系统以及用于安装该骨固定系统的方法。将保形的绑带的端部绕过骨、骨移植物、腱、板、杆、紧固件或其它解剖学结构或植入结构等，以形成从阻塞体的第一部分伸出的环。保形的绑带的端部穿过阻塞体并伸出阻塞体的第二部分。上述端部可附连到张紧工具并可被施加特定的张力。可将一锁闭构件接合于阻塞体的接合部，以产生用于将保形的绑带保持于适当位置并且不会显著地相对于阻塞体运动的摩擦力。

Description

骨固定系统及其使用方法
本申请是发明人Keyvan Mazda和Regis LeCouedic于2003年7月22日提交的名称为“Vertebral Fixing System(脊椎固定系统)”的美国专利申请序列号10/521,914、及发明人Christian Baccelli、Karl Belliard和Keyvan Mazda于2006年9月18日提交的名称为“Vertebral Fixing System”的国际专利申请PCT/FR2006/050898的部分继续申请(CIP)。
技术领域
本发明总体上涉及用于骨固定的系统和方法。具体地，本发明的实施例可有助于使骨、杆或其它结构保持在期望的状态或者保持在特定的相对位置。
背景技术
本发明的一个应用领域为将骨保持在一相对的位置，例如用以帮助骨折康复或在脊柱侧凸(scoliosis)的治疗中将骨定位，或者是以其它方式矫正脊柱的异常弯曲。本发明的实施例对其它的骨骼缺陷和畸形同样有帮助。
脊柱由通常沿脊椎轴从腰椎至颈椎竖直排列的叠垒的脊椎构成，每个脊椎具有：后壁，棘突(spinous process)从该后壁突出；以及两个侧边缘，肋骨和/或横突(transverse process)从侧边缘的壁突出。如果人的脊柱有异常弯曲，则脊椎通常相对于彼此并相对于所述脊椎轴倾斜。脊椎一侧上的侧边缘由此相互更加靠近并形成凹形，而另一侧的侧边缘则相互更加远离并形成凸形。
作为对这种情况的治疗，为了矫直脊柱，可将凹侧的脊椎的侧边缘相互远离地移动并在侧边缘彼此的距离大体上等于另一侧的侧边缘之间的距离的情况下进行支撑。现有技术中公知的用于将脊椎相对于彼此固定的装置包括插入脊椎中的螺钉或沿椎管(spinal canal)内壁插入的钩以及适于连接该螺钉或钩的杆。
当使用钩或杆的系统时，通常是在每个脊椎中插入一对钩，在靠近椎弓根(pedicle)的每一侧插有一个钩。所述钩的头部通常从脊椎的后壁突出，棘突的每一侧均突出有一个头部。所述头部可呈郁金香形并适于容置一杆，该杆被旋拧到头部上并接触该杆的螺母固定。位于棘突的每一侧上的钩的头部随后可被连接在一起，并由两个彼此大致平行并且平行于脊椎轴的杆固定在适当位置。
然而，这种钩的使用可能困难，因为这些钩的使用增大了医生(或其它操作者)可能接触并潜在地损伤沿椎管中央延伸的脊髓(这可能导致患者瘫痪)的风险。
使用螺钉和杆的系统虽减小了这种风险，但有其它缺陷。螺钉通常具有呈郁金香形的头部，并成对地插入脊椎的后壁上的棘突的每侧上的椎弓根中。螺钉因而构成脊椎上的固定点，以将脊椎保持在相对于彼此的固定位置。然而，螺钉被插入到脊椎的椎弓根中，而在某些情况下椎弓根很小或已变性，并且可能损伤或不能提供足以永久地保持螺钉的紧固力。
发明内容
一种用于将骨、骨的一部分或多个骨保持在相对于彼此的固定位置的骨固定系统及其使用方法，本发明具有优于传统的骨固定系统及其使用方法的优点。在一个实施例中，该骨固定系统及其使用方法能够在不可能将螺钉插入到脊椎中或者这种做法并不切实可行的情况下、以及在使用钩可能增大对患者的危害的情况下提供了将骨保持在相对于彼此的固定位置的能力。
本发明的一个实施例涉及一种用于将骨保持在适当位置的骨固定系统，包括：具有第一端部和第二端部以及环部的保形的绑带(conformableligature)；阻塞体(blocking body)，其具有环通道、引出通道、接合部、用于与阻塞体的接合部接合的锁闭构件(closure member)；以及具有第一表面的压挤构件(compression member)。在某些实施例中，锁闭构件与阻塞体接合，使得压挤构件的第一表面接触保形的绑带，以在保形的绑带与阻塞体之间产生摩擦力。在某些实施例中，环部穿过环通道，而第一端部和第二端部从引出通道伸出。在某些实施例中，摩擦力大到足以使保形的绑带保持于适当位置而不会显著地相对于阻塞体运动(或在某些情况下，无任何运动)。引出通道可包括第一引出通道和第二引出通道，并且其中第一端部穿过第一引出通道，第二端部穿过第二引出通道。
阻塞体可包括用于容纳压挤构件的压挤构件开口，且压挤构件可具有用于与锁闭构件接触的第二表面。在某些实施例中，至少一个延伸部维持压挤构件在阻塞体中的定位。在某些实施例中，所述延伸部从压挤构件的外表面突出并设置为顶靠阻塞体，以维持压挤构件在阻塞体中的位置。在其它的实施例中，所述延伸部从阻塞体的内表面突出并设置为顶靠压挤构件，以维持压挤构件在阻塞体中的位置。在某些实施例中，锁闭构件包括用于与压挤构件的第二表面接触的底面。在某些实施例中，锁闭构件与压挤构件的第二表面的接合将锁闭构件的底面偏置，以在保形的绑带与阻塞体之间产生摩擦力。
接合部可以是包括外螺纹的螺纹接合部，而锁闭构件可以是具有内螺纹的锁闭构件，其中锁闭构件通过旋转与接合构件接合而将这两组螺纹接合。在一个实施例中，螺纹接合部可以是螺孔，其尺寸被设定为容纳锁闭构件(即螺钉)。
在前述的和/或替代性的实施例中，阻塞体可以是由两个向上延伸的臂形成的U形凹槽。在某些实施例中，阻塞体包括第一部分和第二部分，其中第一部分通过铰链与第二部分相连。在某些实施例中，第一部分或第二部分包括压挤构件。在某些实施例中，锁闭构件与阻塞体的接合使第一部分相对于第二部分叠合，从而在保形的绑带与阻塞体之间产生摩擦力。
在一个实施例中，骨固定系统包括张紧工具，该张紧工具包括：工具体，其具有用于连接到保形的绑带的第一端部和第二端部的附连点；用于在工具体中行进的纵向构件；以及用于与阻塞体接合的末端。在骨固定系统及其使用方法的某些实施例中，当末端与阻塞体接合、保形的绑带的一个或多个端部附连到工具体并且纵向构件经由工具体行进时，张紧工具张紧保形的绑带的一个或多个端部。
本发明的又一个实施例涉及用于将骨保持在适当位置的方法，包括如下步骤：将保形的绑带绕过身体内的一个或多个结构；将保形的绑带的第一端部和第二端部穿过阻塞体中的环通道，以形成从阻塞体的第一部分延伸的环；将第一端部和第二端部从阻塞体的引出通道中穿出，直至从阻塞体的第二部分延伸出一定距离；对保形的绑带施加张力；以及将锁闭构件接合在接合部中，以将保形的绑带保持于适当位置而不会显著地相对于阻塞体运动。
在某些实施例中，阻塞体包括环通道、引出通道、螺纹部、用于与螺纹部接合的具有螺纹的锁闭构件、以及具有第一表面的压挤构件。在某些实施例中，使纵向构件行进包括张紧保形的绑带，以将一个结构位于相对于另一结构定位。在某些实施例中，所述结构包括骨、骨紧固件、腱、骨移植物(bonegraft)、板或杆。
当结合下文的描述和附图阅读本说明书时，将会更好地认识和理解本发明的上述和其它的方面。下文的说明虽然描述了本发明的多个实施例和许多具体的细节，但其是通过阐述而非限制的方式来说明的。在本发明的范围内可做出各种替换、修改、添加或重新配置，并且本发明包含了所有的这类替换、修改、添加或重新配置。
附图说明
图1为示出本发明的脊椎固定系统与杆的局部立体示意图。
图2为安装在杆上的本发明的系统的竖向剖视示意图。
图3为本发明的系统的剖视立体示意图。
图4为安装在脊椎上的本发明的系统的正视示意图。
图5为脊椎固定系统的第一实施例的立体图。
图6A、图6B及图6C为示出如图5所示的所述系统的使用状态的固定系统的竖向剖视图。
图7为示出设置在脊椎上的适当位置的图5的固定系统的正视图。
图8为固定系统的第二实施例的立体图，其中未示出绑带。
图9为图8的连接装置的分解图。
图10为图9的连接装置的一部分的平面图。
图11为沿图10的线XI-XI的剖视图。
图12为第二实施例的固定系统的正视图。
图13A和图13B为沿图12的线VII-VII的剖视图，示出了两种能够将挠性绑带安设到适当位置的方式。
图14示出了骨固定系统的一个实施例的剖视端视图。
图15示出了阻塞体的一个实施例的立体分解图。
图16示出了压挤构件的一个实施例的立体图。
图17示出了骨固定系统的一个实施例的剖视端视图。
图18示出了骨固定系统的一个实施例的侧视图。
图19示出了阻塞体的一个实施例的分解图。
图20示出了骨固定系统的一个实施例的分解图。
图21示出了阻塞体的一个实施例的侧视图。
图22示出了阻塞体的一部分的分解图。
图23示出了骨固定系统的一个实施例的剖视端视图。
图24示出了阻塞体的一个实施例的侧视图。
图25示出了阻塞体的一个实施例的分解图。
图26示出了阻塞体的一个实施例的立体图。
图27示出了骨固定系统的一个实施例的剖视侧视图。
图28示出了骨固定系统的一个实施例的立体图。
图29示出了附连到骨的一部分的骨固定系统的一个实施例的立体图。
图30示出了附连到骨的一部分的骨固定系统的一个实施例的后视图。
图31示出了附连到脊椎的一部分的一个实施例的矢状面图(sagittalview)，示出了修补脊椎的方法。
图32至图38示出了植入到脊椎上的骨固定系统的视图。
图39示出了用于骨固定系统的张紧工具的一个实施例的侧视图。
具体实施方式
以下将参照附图中所示的以及下文中详细描述的非限制性实施例，更充分地说明本发明及其多个特征和有利的细节。对公知的原材料、制造技术、部件以及装置的描述被省略，以免不必要地掩盖本发明的细节。然而，本领域的技术人员应理解，这些详细的描述和具体的实例虽然披露了本发明的优选实施例，但其是以说明而非限制的方式给出的。本领域技术人员在阅读本说明书之后，显然可在基本的(多个)发明构思范围内做出各种替换、修改、添加或重新配置。
骨固定系统可被安装到患者体内，用以通过与一个或多个其它结构的选定关系来保持或固定一个结构。如在本文中使用的，术语“结构”可指代骨、骨的一部分或骨科植入物(bone implant)以及杆、细长构件、板或其它植入的人造装置。可使用微创外科手术(MIS)方式来安装此处所述骨固定系统。在一个实施例中，骨固定系统及其使用方法可包括用于将一个或多个结构维持在一种选定的排列方式的器械和骨固定部件。
根据本发明的骨固定系统的部件可由包括但不限于钛、钛合金、不锈钢、陶瓷和/或聚合物等材料制成。骨固定系统的某些部件可被高压灭菌和/或化学消毒处理。不可被高压灭菌和/或化学消毒处理的部件可由消过毒的材料制成。在组装骨固定系统的过程中，由消过毒的材料制成的部件能够与其它的消过毒的部件一起使用。
本文披露的骨固定系统的实施例用于修补断裂的骨、矫正脊椎的弧度、以及用于其它的将结构(例如，骨)保持在固定的相对位置的外科手术。本文披露的骨固定系统及其使用方法的实施例尤其能够适用于微创外科手术(MIS)，这种微创外科手术由于在患者身体上形成的切口相对较小，因此可减小对软组织的损伤。例如，可经由形成在患者皮肤中的2cm到4cm的切口来执行外科手术。可使用扩张器、定位针(targeting needle)和/或组织楔(tissue wedge)来接近结构，而不需要通过使解剖刀穿过肌肉和其它组织来形成较大的切口。与创伤性手术相比，微创外科手术(MIS)可降低患者的术后疼痛感的程度。与创伤性手术相比，微创手术还可缩短患者的恢复时间。在某些实施例中，可利用皮肤和软组织本身的弹性来限制手术过程中所需一个切口或多个切口的长度和/或深度。微创手术可提供有限的活体内的直接可视性。
骨固定系统可用于矫正因脊椎损伤、变形或疾病引起的问题。例如，骨固定系统的各实施例可应用于从C1脊椎到骶骨，用以矫正脊椎的问题。例如，骨固定系统可植入脊椎的后部，以维持脊椎的腰椎部中的相邻的椎骨体之间的分离度。骨固定系统的各实施例可用于矫正整形缺陷。本发明的实施例可用于在治疗过程中保持腱、骨或肌肉，并可使用MIS手术植入，因此会从这一角度来描述本发明的实施例。然而，应领会的是，本发明的系统和方法的实施例也可用于固定身体的其它区域。
图1示出了骨固定系统的一个实施例，具体为示出了安装在杆18上的本发明的脊椎固定系统10。该脊椎固定系统包括具有两个纵向构件的连接部件12，其中，第一纵向构件22在第一端部22a与第二端部22b之间延伸，第二纵向构件20在第一端部20a与第二端部20b之间延伸。为了安装该系统，两个纵向构件22和20在它们的第一端部20a和22a枢接在一起。纵向构件22的第一端部22a具有槽口25，槽口25具有两个相对的边缘28和30，这两个相对的边缘之间可插入另一纵向构件20的第一端部20a。枢销24穿过两个第一端部20a和22a，并在所述端部20a和/或22a中的至少一个端部处可自由旋转。第一纵向构件22的第二端部22b包括孔28，螺钉26可插入孔28。第二纵向构件20的第二端部20b包括螺孔38，螺孔38当两个纵向构件被设置成彼此面对时与所述孔28对准，这使得螺钉26可被拧入所述螺孔38中，以便驱使两个纵向构件20和22的第二端部20b和22b朝向彼此移动。下面更详细地说明将所述螺钉26拧入螺孔38中，从而形成可调节的锁定装置的重要性。图1还示出了第一孔口40，可穿过第一孔口40拉伸绑带。现在参照图2描述将所述绑带连接到所述连接部件的方法。
图2示出了由第一纵向构件22和第二纵向构件20构成的连接部件12，所述纵向构件22、20围绕将它们连结的销24枢转。可调节的锁定装置由所述螺钉26构成，螺钉26穿过孔28并拧入螺孔38中以相对于杆18固定所述连接部件12，并将图2中部分地示出的绑带14的一部分固定在适当的位置。
绑带14由细长形挠性件构成，该细长形挠性件能够与其需要连接的部件的轮廓相符。
绑带14具有围绕销24绑扎的第一端部44以及插入纵向构件22和20的内壁50、52与杆18的外壁之间的通道48中的自由的第二端部42。如图2所示，第二纵向端部20a包括第二孔口54，所述绑带14穿过第二孔口54。另外，如图4所示，绑带14可形成环56，其中可套绑横突。在某些实施例中，绑带14还可套绑肋骨。
如图3所示，其示出了第二纵向构件20的中部具有所述绑带14穿过的第一部分以及适于直接压靠在杆18上的第二部分58。在某些实施例中，对称地位于第一纵向构件20内的通道48由形成在纵向构件22和20的中部的两个相面对的表面中的每一个表面上的槽构成。
在某些实施例中，第一纵向构件22的中部的第一部分形成圆柱对称的边缘，而第一纵向构件22的中部的对应的第二部分58形成大体圆柱形的空间60，空间60中插入所述杆18。
图2显示上述中部的第二部分58与杆18接触并适于压靠在该杆上，而第一部分使所述绑带14的自由的第二端部压贴杆18。因此，可调节的锁定装置强制地驱使纵向构件22和20压贴杆18，并同时压贴绑带14，该绑带14也被强制地压贴杆18。
在某些实施例中，如图2所示，通道48在孔54附近的截面S1比在第一孔口40附近的截面S2更大，所述通道48的截面沿从第二孔口54到第一孔口40的方向逐渐地减小。绑带14因而在沿从第二孔口54朝向第一孔口40的方向增大的压力作用下，围绕杆18的一部分逐渐地被压缩。
图4示出了安装在具有横突的脊椎上的本发明的脊椎固定系统。此视图再次示出了杆18以及夹持杆18并使绑带14的一部分压贴所述杆18的两个纵向构件22和20。
在图4中，挠性绑带14由宽度和厚度大体上恒定的挠性条带构成，绑带14的第一端部绑扎到销24，围绕着脊椎的横突的绑带14被插入并穿过连接部件12。挠性带14的截面大体为矩形，因此销24和杆18大体上垂直于横突，绑带14必须部分地扭转，以便将绑带插入通道48中并置于销24与绑带接触横突的点之间。尽管存在这些扭转的部分，但连接部件12被固定在贴靠脊椎后壁的适当的位置，通过拉伸自由的第二端部14来强制地张紧绑带14。
绑带14有利地由诸如聚酯之类的挠性材料制成，该挠性材料可被轻微地局部压皱，以便通过夹持效应使其不可移动。
本发明的一个方案涉及一种脊柱矫直组件，其包括多个与本发明相符的脊椎固定系统并且安装在多个连续的脊椎上(在脊椎的一个侧壁的所有的横突上)，并连接到被设置成大体平行于所述脊柱的单个的杆。因此，一部分脊柱的横突能够由单个的纵向杆连接在一起，以借助上述的脊椎固定系统将横突相对于彼此固定在适当位置。
在某些实施例中，挠性绑带14可不围绕销24绑扎或以其它方式固定到连接部件12。如图5所示，在一个实施例中，脊椎固定系统包括连接部件12、挠性绑带14以及可调节的锁定装置16。挠性绑带14为细长形并且能够匹配要与之连接在一起的部件的轮廓。在此图中还可看到要通过脊椎固定系统固定到脊椎的杆18。在第一实施例中，连接部件12由分别以附图标记22和20表示的两个纵向构件构成，上述纵向构件分别具有第一端部22a、20a以及第二端部22b、20b。
在图6A中，纵向构件22和20在它们的第一端部22a、20a围绕枢销24相互铰接。
在所描述的该实施例中，锁定装置由具有头部26a的螺钉26构成，该头部接合到形成在纵向构件22的第二端部22b上的孔28中。纵向构件20的第二端部20b被螺孔38贯穿，螺孔38用以与螺钉26的螺杆26b配合。纵向构件20、22分别具有外表面20c、22c和内表面20d、22d。纵向构件20和22的安装方式使得这两个纵向构件的内表面20d、22d相互面对。纵向构件20和22的内表面20d、22d分别具有相互面对的凹部30和32，每个凹部均大体呈半圆柱形。凹部30和32限定壁34和36，壁34和36为具有平行于枢轴24的母线的规则曲面。最后，槽54和40使凹部30和32的底部与纵向构件20和22的外表面20c和22c连通。如下文所述，凹部30和32用于容置杆18连同绑带14的一部分，槽54和40则供绑带14穿过。
下面参照图6A、图6B以及图6C说明如何使用固定系统。
在图6A中，可看到纵向构件20和22处于分离的位置，在该位置，锁定装置16不起作用，螺钉的螺杆26b未啮合在孔38中。绑带14穿入到纵向构件的槽54和40中，贴靠着凹部30和32的内壁34、36的一部分。随后，将杆18穿入纵向构件20的凹部30中，使绑带14的两个部分42和44被安设在凹部30和32的内壁与杆18的侧表面18a之间。这两个表面限定了供绑带14穿过并使绑带14的两个部分42和44放置在其中的通道48。
如图6B所示，绑带14的两个部分42和44限定了绑带14的一部分，绑带14的该部分形成一个环，该环伸出于纵向构件20的外表面20c之外，并且还有两个自由部分42和44伸出于纵向构件22的外表面22c之外。当纵向构件20和22如图6B所示地相分离时，绑带14可沿通道48自由地滑动。一旦绑带14被围绕横突或肋骨安置、或者甚至围绕脊椎的一部分后弧安置，外科医生就将螺钉26的螺杆26b接合到螺孔38中，使得纵向构件22逐渐接近纵向构件20。这种接近同时使其中穿入有绑带14的两个部分42与44的通道48的截面减小，并同时在绑带与杆18之间、及绑带与凹部30和32的壁之间引入了一定的摩擦系数。尽管如此，外科医生仍能够抽拉绑带14的自由端部42和44，直至在围绕横突的绑带中获得足够的张力为止。一旦绑带中的张力足以供适当的固定之用，外科医生即将螺钉26完全紧固到螺孔38中，从而将纵向构件20和22锁定在一起。有利地，将绑带14的部分42和44夹挤在杆18与凹部30、32的壁之间。
在该锁定位置，杆18就是这样通过连接部件12被固定到绑带14。
有利地，由于外科医生仅抽拉绑带14的自由端部42和44，所以绑带14与横突或肋骨的底面之间不会有卡住的风险，从而确保提供与横突或肋骨、或者甚至与脊椎的后弧部分的有效扣结。图7示出了正视图，其中附图标记AT表示横突。
在以上描述中，绑带14的两部分42和44均放置在凹部30和32中，位于杆18的同一侧上。在某些实施例中，部分42和44可分别放置在杆18的相对的两侧。在这种情况下，应认为杆18的外表面18a与凹部30和32的内壁限定了两个通道，分别供绑带14的每个部分42和44穿过。
图8至图13B示出了固定系统的一个实施例的各种视图。在这些图中可看到杆18、连接部件12以及挠性绑带14。
在本实施例中，连接部件12由大体U形的部件55构成。该部件55的内壁由大体半圆柱形的底部57和相当于部件55的两个分支的两个大体平直的部分53和54构成。形成在部件55中的凹部58的宽度大体上等于杆18的直径。在部件55的关于部件55的纵向轴线圆对称的外表面59上，设有分布于该外表面59上部的螺纹60。当杆18被合适地安放到凹部58中时，螺纹60完全处于杆18上方。该螺纹60被设计成与构成可调节的锁定装置的夹紧环(clamping ring)62配合。该环具有略呈截头圆锥形的孔64，孔64的内表面66带有螺纹(tapping)68。
在某些实施例中，当环62被牢固地旋拧在部件55的螺纹部60上时，该环使部件55的各个分支弹性变形，从而以下文所述的方式将绑带14的各部分挤压和夹紧于杆18与凹部58的(多个)内壁之间。
如图10和图11所示，部件55在其底部70包括通道72，通道72供绑带14以下文所述的方式穿过。
下面参照图12、图13A以及图13B，描述在第二实施例中将挠性绑带14放置于连接部件12内的适当位置的两种不同的方式。杆18的侧壁和部件55的凹部58的内壁潜在地限定了供挠性绑带14的中间部分穿过的两个通道74和76。在图13A所示的结构中，仅通道74被使用。因此，挠性绑带14的两个中间部分42和44均安置在通道74中。
在图13B所示的结构中，挠性绑带14的中间部分42和44分别安置在每个通道74和76中，即安置在杆18的两侧。有利地，绑带14的自由端部是能够抓取的，用以施加期望的牵拉力，以便在将夹紧环62锁定在部件55上之前实现对棘突的合适的夹持。
此类型的实施例的一个优点是能避免使构成某种夹的两个纵向部件铰接于销24上。在某些实施例中，锁定装置由独立于连接部件并可从连接部件上拆卸的构件构成。在某些实施例中，锁定装置通过螺纹接合与连接部件配合。因此，能精确地调节由连接部件和杆限定的供绑带穿过的(多个)通道的尺寸。在初始阶段，能够调节绑带与杆、及绑带与连接部件之间的摩擦系数。在最后阶段，在杆与锁定部件之间获得对绑带的非常有效的夹持。
在某些实施例(例如包括图14至图39所示实施例)中，为使骨固定系统有效地将骨保持在相对位置，可以不需要使用杆18。图14至图39中示出的骨固定系统100的实施例可包括保形的绑带14和阻塞体120，阻塞体120可包括压挤构件。在这些不需要使用杆18的实施例中，保形的绑带14可绕过身体内的一个或多个骨、腱、肌肉、杆、板、螺钉或其它结构，并可穿过阻塞体120中的环通道126，以形成从阻塞体120的第一部分伸出的环，并且保形的绑带14的第一端部和第二端部可从阻塞体120中的一个或多个引出通道128中穿出，以便从阻塞体120的第二部分以自由结构伸出。因此，尽管在某些应用中，可将保形的绑带14绕过杆18以将杆18套入环部，但对于将骨保持在固定位置的骨固定系统100而言，杆18并不是必需的。
参考图14至图38，在不需要用杆18将结构保持在相对位置的实施例中，骨固定系统100可包括具有第一表面146的压挤构件140，该第一表面146用于与保形的绑带14接触，并与阻塞体120的内表面125配合以形成供保形的绑带14的一个或多个端部穿过的通道。可在保形的绑带14穿过阻塞体120之前将压挤构件140插入到阻塞体120中。在某些实施例中，可在压挤构件140插入到阻塞体120中和/或保形的绑带14穿过阻塞体120之前，将锁闭构件130与阻塞体120的接合部123接合。
在其它不需要使用杆18将结构保持在相对位置的实施例中，骨固定系统100可包括锁闭构件130，锁闭构件130用于与阻塞体120的接合部123接合并与压挤构件140接触，因此，锁闭构件130进入阻塞体120中会将压挤构件140偏置在保形的绑带14上。可使锁闭构件130进入到阻塞体120中，以将压挤构件140偏置成贴靠保形的绑带14，以在保形的绑带14与阻塞体120之间产生摩擦力。保形的绑带14与阻塞体120之间的摩擦力可将保形的绑带14保持于适当位置而不会显著地相对于阻塞体120运动。在某些实施例中，可使锁闭构件130进入阻塞体120中来压紧(impinging)处于压挤构件140与阻塞体120之间的保形的绑带14，以阻止任何相对运动。
有利地，在某些实施例中，使用压挤构件140能让骨固定系统100用于可能不适合使用或者不需要杆18的场合。图14至图38所示的实施例的另一个优点是使外科医生能够在将保形的绑带14穿过骨固定系统中的各个通道时更容易看到保形的绑带14。该实施例的又一优点是与现有技术的联结到杆的装置的尺寸相比，阻塞体120的尺寸减小。具体地，使用压挤构件140，特别是具有半圆形轮廓的压挤构件140可减小阻塞体的高度和整体轮廓。
图14示出了适用于将骨保持在适当位置而无需杆18的骨固定系统100的一个实施例的部分剖视图。图14的骨固定系统100包括带有压挤构件140和锁闭构件130的阻塞体120、绑带14以及张紧工具250。图14的阻塞体120包括用于容置锁闭构件130的锁闭构件通道123、环通道126以及用于容置穿过阻塞体120的绑带14的引出通道128(例如图中所示)。如图14所示，绑带14穿过阻塞体120，因此绑带14的每一个端部14从一个引出通道128伸出，并且绑带14穿过环通道126以形成绑带环部。在某些实施例中，绑带14可具有圆形轮廓，这能够使绑带14的每单位截面积的强度最大，使绑带能够穿过很小的开口和/或减小与结构接触的面积。如图14所示，绑带14可具有宽而平直(或近似平直)的轮廓，该轮廓可使力分布于较大的面积上，提供更大的强度，和/或防止滚动(例如与圆形轮廓相比)。压挤构件140包括第一表面146，该第一表面146用于与阻塞体120的内表面125配合而形成位于环通道126与引出通道128之间的通道。如图14所示，锁闭构件130包括用于与阻塞体120的接合部123中的螺纹122接合的螺纹132以及用于与压挤构件140接触的底面135。如图14所示，锁闭构件130与阻塞体120中的螺纹接合，且底面135接触压挤构件140，使绑带14因通道中的压挤力而被保持在相对于阻塞体120的适当的位置，上述通道是由位于环通道126与引出通道128之间的第一表面146和内表面125形成的。如图14所示，骨固定系统100包括张紧工具250，张紧工具250具有供绑带14的端部14穿过的中央通道152和用于与阻塞体120接触的末端154。
如图14(和图15)所示，阻塞体120可制造成具有内表面125，该内表面125用于与压挤构件140的第一表面146配合以形成供保形的绑带14穿过的空间，并用于与保形的绑带14的一部分接触以将保形的绑带14保持在适当的位置。在某些实施例中，内表面125可制造成具有沟槽、滚花或其它织纹状表面，以协助将保形的绑带14保持在适当的位置。阻塞体120的内表面125可被涂覆、贴层或进行其它方式的处理，以协助将保形的绑带14保持在适当的位置。在某些实施例中，内表面125可允许保形的绑带14单向地穿过阻塞体120，例如，通过将内表面125制造成具有非对称的锯齿轮廓而允许保形的绑带14沿第一方向穿过阻塞体120，但阻止其沿相反的方向运动。
如图14所示，环通道126是沿着弧长设置的，该段弧长与位于阻塞体120中的压挤构件140的第一表面146相对(即面对)，但应理解的是，环通道126可设于阻塞体120上的其它位置。如图14的实施例所示，引出通道128设于阻塞体120的相对的部分，并且与压挤构件140放置在阻塞体120中时压挤构件140的最上部相比，每个引出通道128设于更高的位置。然而，应理解的是，引出通道128可位于阻塞体120上的其它位置。在不同的实施例中，环通道126和引出通道128可以是圆形、卵形、椭圆形或其它形状，可以是对称或非对称的，并可被定向为使保形的绑带14可相对于阻塞体120的一部分成角度地、垂直地或大体上沿切向地进入或离开阻塞体120。在替代性的实施例中，可以仅设有单个引出通道128以供绑带14的两个端部14穿过。
如图14所示，张紧工具250(下文将更详细地论述)具有用于与阻塞体120的一部分可分离地接合的末端154。在某些实施例中，纵向构件260的末端154可具有用于接近锁闭构件130的通道152。如图14所示，末端154可以是弯曲的，以便与具有大体上弯曲的轮廓的阻塞体120的一部分接合。
在某些应用中，绑带14的一个或两个端部可绕过身体内的结构。绑带14的两个端部可插入到环通道126中，以形成围绕该结构的环。压挤构件140可插入到压挤构件开口124中。绑带14可穿过形成在压挤构件140的第一表面146与阻塞体120的内表面125之间的通道。绑带14的端部可从一个或多个引出通道128中穿出。锁闭构件130可插入到接合部123中以与螺纹122接合。绑带14的端部可连接到张紧工具250(例如图39中示出的张紧工具250)。绑带14可被拉紧，并且锁闭构件130可被插入到接合部123中并进入至锁闭构件130接触压挤构件140为止。进入的压挤构件140在绑带14与阻塞体120之间产生摩擦力。该摩擦力可大到足以相对于阻塞体120压紧绑带14，或者说可大到足以阻止绑带14相对于阻塞体120运动。
图15示出了图14所示阻塞体120的实施例的立体分解图，阻塞体120包括压挤构件140和锁闭构件130。如图15所示，阻塞体120包括：具有螺纹的接合部123，用于容置锁闭构件130；以及压挤构件开口124，压挤构件140可经由该压挤构件开口124插入，从而将压挤构件140“侧向装载”于阻塞体120内。如图15的实施例所示，锁闭构件130包括工具操作部(toolportion)134和螺纹132，而压挤构件140包括第一表面146、第二表面145以及凸缘142。
如图15所示，在阻塞体120的每一侧，阻塞体120均可包括用于插入压挤构件140的压挤构件开口124。在图15的实施例中，压挤构件开口124具有恒定的直径，但在替代性的实施例中，开口124可具有大到足以容纳凸缘142的第一直径，以及小于凸缘142、但大到足以容纳压挤构件140的第二直径。压挤构件140可插入、设置于阻塞体120，和/或可从阻塞体120中移除。在不同的实施例中，压挤构件140可短至足以装配到阻塞体120内，压挤构件140的长度可以与阻塞体120大体相同，或者压挤构件140可延伸出阻塞体120一定距离。有利地，压挤构件140使骨固定系统100的实施例能够在身体的某些区域中或在难以使用或不期望使用杆的场合中操作。对具有为压挤构件140的侧向装载而定向的压挤构件开口124的阻塞体120来说，优点是能够在锁闭构件130与接合部123接合之后调节压挤构件140的位置。
压挤构件140的扩展部143(例如凸缘142)可用于防止在锁闭构件130与阻塞体120的接合部123接合时压挤构件140移位或移出适当的位置。扩展部143从压挤构件140的外表面突出，并且扩展部143被设置为邻靠阻塞体120，以保持阻塞体中的压挤构件的位置。在操作中，当已将绑带14设置成将骨或其它结构保持在相对位置时，锁闭构件130将接触压挤构件140以将绑带14大体保持在适当的位置。在某些实施例中，当压挤构件140具有沿主轴线的纵向形状时，扩展部143可被设置在压挤构件140的轴向端部附近，并从压挤构件140的外表面沿径向突出。例如，扩展部143可以是凸缘142、凸缘的一部分、销等。在某些实施例中，扩展部143可围绕压挤构件140的第一表面146的整个弧长延伸(例如图15中示出的凸缘142)，而在其它实施例中，扩展部143可围绕第一表面146的弧长的一部分延伸。在某些实施例中，扩展部143的半径可允许沿第一方向插入或移除压挤构件140并可阻止沿第二方向移除或插入压挤构件140。例如，在某些实施例中，扩展部143可具有这样的半径：所述半径使得当压挤构件140旋转到第一角度时允许压挤构件140插入到阻塞体120中，而当压挤构件140从第一角度旋转(例如旋转90度)时阻止压挤构件140被移除。在某些实施例中，压挤构件140可具有可变的半径。
如图15的实施例所示，压挤构件140的第一表面146可与阻塞体120的内表面125协同构成用于供绑带14穿过并用于接触保形的绑带14的通道。在某些实施例中，第一表面146可被压花、刻槽或以其它方式加工，第一表面146可被涂覆、贴层或进行其它方式的处理，以与保形的绑带14接触，和/或可允许保形的绑带14单向穿过压挤构件140(例如具有非对称的锯齿轮廓，用以允许保形的绑带14沿第一方向穿过压挤构件140但阻止其沿相反的方向穿过)。
可使用多种机构使锁闭构件130与阻塞体120的接合部123接合。在某些实施例中，锁闭构件130具有螺旋状盘绕的螺纹132，并可通过旋转锁闭构件130以接合阻塞体120的接合部123，而使锁闭构件130经由接合通道123进入阻塞体120中。在某些实施例中，锁闭构件130上的工具操作部134可为六角形容置部，其可允许外科医生使用六角工具来接合并旋转锁闭构件130，以使螺纹132与接合部123的螺纹接合。在某些实施例中，锁闭构件130可具有锯齿轮廓或其它的轮廓，用以使锁闭构件130啮合到阻塞体120中。本领域的技术人员将认识到，可用多种其它机构(一些机构将在本文中描述)来使锁闭构件130与接合部123接合，以使锁闭构件130能够接触压挤构件140并将绑带14固定在适当的位置。
骨固定系统100的实施例，例如图14和图15所示的实施例的优点包括阻塞体120的弯曲的轮廓，这样可形成总体上较小的轮廓和/或导致组织周围的基于摩擦接触的应力减小。
图16示出了图14和图15的压挤构件140的替代性实施例的立体图，该替代性实施例的压挤构件具有纵向槽144和应力减小部148。在某些实施例中，压挤构件140可具有这样的长度和宽度：所述长度和宽度使得当压挤构件140位于阻塞体120内时，第一表面146与阻塞体120的内表面125接触(或者例如图14所示，第一表面146与接触阻塞体120的内表面125的保形的绑带14接触)。在不同的实施例中，对第二表面145上的压挤可将第一表面146偏置成贴靠内表面125，并且第一表面146的曲率半径可至少部分地基于纵向槽144的长度和深度而在一定程度上有效地改变。具有纵向槽144的压挤构件140的一个优点是能够调节压挤构件140施加在绑带14上的压挤力。除纵向槽144的长度和深度以外，曲率半径能够变化的量可取决于：施加到第二表面147上的压挤力，内表面125的形状，内表面125或第一表面146上的任何涂覆、贴层、机加工特征的变形，保形的绑带14的厚度，或第一表面146的初始形状。如图16的实施例所示，纵向槽144可包括应力减小部148，应力减小部148能够有利地防止或减小因第一表面146的曲率变化而导致压挤构件140断裂或其它的材料破坏的可能性。尽管也可采用其它的形状，但应力减小部148可以是大体圆形或其它无角的形状，以防止与弯曲力关联的应力的产生。应力减小部148的半径和位置可建立在压挤构件140所用的材料、第一表面146的曲率半径、纵向槽144的深度和宽度、施加到第二表面147的预期压力或者压挤构件140的长度的基础上。
图17至图19示出了骨固定系统100的另一实施例。图19为该实施例的阻塞体120的立体图，其中压挤构件140和锁闭构件130可经由U形凹槽127被顶部装载或侧向装载于阻塞体120中。在该实施例中示出的阻塞体120包括两个向上延伸的壁，这两个向上延伸的壁形成大体U形的凹槽127。所示的压挤构件140具有与图16的压挤构件140类似的“双圆柱”形状(实际上，图16的压挤构件可用于图17的实施例中)并具有第一表面146和凸缘142。如图18所示，压挤构件140可延伸出阻塞体120一定距离，且压挤构件140上的扩展部143被设计成一旦压挤构件140位于阻塞体120中即阻止压挤构件140侧向移动。如图18的实施例所示，扩展部143可设置在阻塞体120的外部(但在替代性的实施例中，扩展部143可设置在阻塞体120内)。
压挤构件140可放置在凹槽127内且表面146接触凹槽127底部的内壁125。锁闭构件130可插入到凹槽127中(例如通过使锁闭构件130的本体上的外螺纹与凹槽127的内螺纹122接合)，以与接合部123接合。使锁闭构件130向下进入凹槽127中(例如旋转锁闭构件130)可迫使压挤构件140贴紧绑带14，从而将绑带14保持在适当位置而不会显著地相对于阻塞体120运动(或者说相对于阻塞体120完全压紧)。
图17示出了使用图19的阻塞体120的骨固定系统100的该实施例的剖视图，其中，压挤构件140被侧向装载或顶部装载于阻塞体120中。如图17所示，保形的绑带14可穿过阻塞体120中的环通道126，以形成从阻塞体120伸出的环，并且该绑带的第一端部和第二端部可从一个或多个引出通道128中穿出从而从阻塞体120的第二部分伸出。为了用骨固定装置100将骨保持在适当的位置，可在保形的绑带14穿过阻塞体120之后将压挤构件140插入阻塞体120中。可在保形的绑带14穿过阻塞体120之后以及压挤构件140设于阻塞体120中之后，将锁闭构件130与阻塞体120的接合部123接合。接合在阻塞体120的接合部123中的锁闭构件130阻止了保形的绑带14相对于阻塞体120的所有的运动或显著的运动。
如图17所示，引出通道128可设于比压挤构件140的第一表面146更高的位置，以便在压挤构件140的第一表面146与阻塞体120的内表面125之间提供更长的通道，以获得保形的绑带14、阻塞体120和/或压挤构件140的更高的摩擦系数或更小的点应力。在替代性的实施例中，引出通道128可设于接合部123附近，从而使锁闭构件130能接触保形的绑带14。在不同的实施例中，锁闭构件130可压紧保形的绑带14的一部分。如图17所示，引出通道128可设置在阻塞体120上，使得当张紧工具125的末端154接合阻塞体120时，绑带14的第一端部和第二端部处于末端154的外部。然而应理解的是，引出通道128可设置在阻塞体120上并且相对于张紧工具250的多个位置。张紧工具250的末端154可与阻塞体120的一部分接合，使外科医生能够拉紧保形的绑带14，以便将骨或结构保持在适当的位置。在不同的实施例中，张紧工具250的末端154可以是用于与阻塞体120接合的凸缘。张紧工具250可包括沿张紧工具250整个长度的、用于接近锁闭构件130的通道152，或者包括可在张紧工具250的选定的长度上延伸的通道152。
图18示出了骨固定系统100的本实施例的侧视图，其中保形的绑带14穿过环通道126以形成从阻塞体120的第一部分伸出的环，并进一步穿过由压挤构件140和阻塞体120形成的通道，并从两个引出通道128中穿出(但在不同的实施例中，绑带14的两个端部可从单个引出通道128中穿过)。图18示出伸出阻塞体120之外的凸缘142。
如上所述，对于图17至图19的实施例，锁闭构件130可被顶部装载于阻塞体120中。顶部装载锁闭构件130和压挤构件140的一个优点在于，锁闭构件130可与压挤构件140集成而构成一体件(unitary piece)，由此减少外科医生在手术过程中必须植入的部件的数目。在不同的实施例中，锁闭构件130可通过销(未示出)连接到压挤构件140以构成一体件。在某些实施例中，锁闭构件130可以旋转，但压挤构件140不旋转。该一体的锁闭构件/压挤构件的实施例的一个优点在于，压挤构件140可对绑带14仅施加压挤力。相反地，如果压挤构件140在阻塞体120内旋转，则可能对绑带14施加扭转力。
图20至图22示出了骨固定装置100的又一实施例，其中，保形的绑带14可绕过身体内的一个或多个骨、腱、肌肉、杆、板、螺钉或其它结构，并随后穿过阻塞体120中的环通道126，以形成从阻塞体120的第一部分伸出的环。随后绑带14能够穿过由压挤构件140的第一表面146和阻塞体120的内表面125形成的通道，并经由阻塞体120的中央穿出从而伸出阻塞体120，因此绑带14的端部14可处于自由的状态。张紧工具250可具有中央通道152，以允许绑带14的第一端部和第二端部穿过。
图21示出了阻塞体120的一个实施例的一部分的侧视图，其中压挤构件140可经由压挤构件开口124被侧向装载于阻塞体120中。如图所示，除了图21的阻塞体120的实施例包围压挤构件140(与图19的阻塞体120的“敞开”的顶部不同)以外，图21的阻塞体120具有与图19的阻塞体120相似的形状。因此，在图21的实施例中，压挤构件140可被预装载入阻塞体120中，或者甚至被制造成永久地封装在阻塞体120内。在替代性的实施例中，压挤构件140和/或扩展部143可被制造成具有这样的尺寸：所述尺寸使得压挤构件140一旦被插入到阻塞体120中之后，压挤构件140的位置可变化，但不可从阻塞体120中移除压挤构件140。换言之，在图21所示的实施例中，压挤构件140可在阻塞体120内移动，但不可被移除。在不同的实施例中，阻塞体120可制造成具有第一组尺寸的压挤构件开口124，并且在压挤构件140经由开口124被插入阻塞体120中之后，开口124的尺寸可被改变(例如，通过附加材料或改变阻塞体120在开口124处的形状)以减小开口124的尺寸，从而阻止压挤构件140的移除。作为替代，可将压挤构件140制造成具有第一组尺寸，并插入到阻塞体120的开口124中，随后改变尺寸，诸如通过附加材料来增大压挤构件140的尺寸，从而阻止压挤构件140的移除。在不同的实施例中，压挤构件140可经由开口124压紧配合或熔焊固定(sweat-locked)于阻塞体120中。在另一个实施例中，阻塞体120可制造成具有两个向上延伸的壁，压挤构件140可插入到由这两个壁形成的凹槽中，并可附加材料使凹槽转变成开口124。
图22示出了图20和图21的阻塞体120的实施例的立体分解图，其中压挤构件140可被侧向装载于阻塞体120中，而锁闭构件130可与阻塞体120的接合部123可旋拧地接合。可将一工具与工具操作部134接合来旋转锁闭构件130，以使锁闭构件130上的外螺纹132与阻塞体120中的内螺纹122接合。锁闭构件130的工具操作部134可以是中空的，以使保形的绑带14的一个或多个端部能够穿过并延伸出引出通道128。
图23至图25示出了具有替代性的锁闭机构和引出通道的骨固定系统100的另一实施例。图23示出了骨固定系统100的剖视端视图，其中保形的绑带14可穿过阻塞体120中的环通道126，以形成从阻塞体120的第一部分伸出的环，且穿过由压挤构件140的第一表面146和阻塞体120的内表面125形成的通道，并伸出引出通道128。如图23和图25所示，在本实施例中，环形锁闭构件130可具有用于与阻塞体120上的外螺纹122接合的内螺纹132。这种实施例的优点在于使外科医生能够在保形的绑带14穿过阻塞体120中的环通道时看到保形的绑带14，并能够在压挤构件140设置于阻塞体120中时看到压挤构件140。
图24示出了图23的实施例的侧视图，其中锁闭构件130的底面与阻塞体120外部的压挤构件的第二表面145接触，并且在本实施例中，锁闭构件130的底面135与压挤构件140的扩展部143上的第二表面145接触。这种实施例的优点是使外科医生能够看到锁闭构件130上的螺纹132与阻塞体120上的螺纹122之间的接合。如图24所示，锁闭构件130的工具操作部134可设置在锁闭构件130的外部。这种实施例的优点是能够将工具(未示出)与位于末端154(未示出)外部的工具操作部134接合，其中末端154与阻塞体120的一部分接合。在某些实施例中，这种外部接合能够提供更优质的紧固机构以使锁闭构件130与阻塞体120接合。
图25示出了图24的立体分解图，图中示出了在锁闭构件130接合到阻塞体120之前阻塞体的各部分。本实施例的优点是减少了通道数目，这样可减少植入该系统所需的时间。
图26至图28示出了骨固定系统100的替代性的实施例，其提供了同样不需要杆的偏离绑带14的铰链式锁闭机构，并且本实施例可提供某些优于其它实施例的优点。图26示出了阻塞体120的第一部分170通过铰链销178铰链连接到其第二部分180。在替代性的实施例中，压挤构件140与第二部分180是一体的部件，并位于第二部分180的朝向第一部分170的那一侧上。保形的绑带14可穿过阻塞体120的第一部分180中的环通道126，以形成从阻塞体120的第一部分180伸出的环，并进一步穿过形成在压挤构件140的第一表面146与阻塞体120的内表面125之间的通道，随后穿过第二部分170中的引出通道128。如每个实施例所述，绑带14可以通过各种方式达到这种期望的状态(具有从阻塞体120伸出的环部)。本实施例的优点是，由于锁闭构件130从压挤构件140偏离的状态而具有低轮廓。
在不同的实施例中，铰链销178以永久的方式将第一部分170连接到第二部分180，或将铰链连接设置成可分离的。铰链连接可形成为允许第一部分170与第二部分180接合或脱离第二部分180的双向铰链运动。在替代性的实施例中，铰链连接可允许第一部分170与第二部分180接合的单向铰链运动，但可随后阻止第一部分170与第二部分180分离。在不同的实施例中，第一部分170和/或第二部分180可允许在选定弧长之间的铰链运动，例如，第一部分170和第二部分180可移动经过大约180度的弧度。
如图26至图28进一步所示，锁闭构件130将被用于以如下方式锁闭上述铰链式的骨固定系统100：将绑带14保持在相对于阻塞体120相对固定或完全固定的位置。图27所示的锁闭构件130具有用于使内螺纹122接合于阻塞体120的接合部123中的外螺纹132。第二部分180可包括用于与锁闭构件130上的螺纹132接合的接合部122。在一个实施例中，锁闭构件130可被设于第一部分170中，使得锁闭构件130可在第一部分170中自由旋转以便将第一部分170连结到第二部分180，但在这样接合之后锁闭构件130可以不从第一部分170中脱离。换言之，在某些实施例中，可旋转锁闭构件130以使锁闭构件130上的螺纹与接合部123接合，从而使第一部分170与第二部分180叠合，并且可以反向旋转以使锁闭构件130脱离接合部123，但锁闭构件130可以不从第一部分170中脱离。在图26所示的实施例中，锁闭构件130能够被可旋转地设于第二部分180中，使得锁闭构件130可在第二部分180中自由地旋转但可以不从第二部分180中脱离，由此可具有使得与骨固定系统100相关的部件松动(其在手术过程中可能遗失在患者体内)造成的风险降低的优点。
图27示出了图26所示的骨固定系统100的实施例的一部分的剖视侧视图，其中保形的绑带14可穿过第一部分170中的环通道126以形成从阻塞体120的第一部分170延伸的环，穿过由压挤构件140的第一表面146与阻塞体120的内表面125形成的通道，并且从第二部分180中的引出通道128伸出。如图27所示，第一部分170和第二部分180围绕铰链销178旋转以开启或锁闭阻塞体120。锁闭构件130上的工具操作部134可被旋转，使锁闭构件130上的螺纹132与接合部123中的螺纹122接合。一旦锁闭构件130的底面135到达选定点，第一部分170和第二部分180将施加压力，以防止绑带14相对于阻塞体120运动。
压挤构件140的第一表面146与阻塞体120的内表面125形成穿过阻塞体120的通道。在某些实施例中，内表面125可设置在第一表面170上，而压挤构件140的第一表面146可设置在第二部分180上，如图27所示。在某些实施例中，内表面125可设置在第二表面180上，而压挤构件140的第一表面146可设置在第一部分170上。
锁闭构件130可以偏离压挤构件140，使得锁闭构件130与阻塞体120的接合部123的螺纹接合可间接施压于压挤构件130。换言之，压挤构件140可被设置在与铰链销178相距某一距离Lb的位置，锁闭构件130可被设置在与铰链销178相距某一距离LS的位置。压挤构件140对保形的绑带14的压挤可不通过直接接触锁闭构件130的底面135来实现，而是可通过使螺纹132与螺纹122的可旋转接合使锁闭构件130进入阻塞体120中、从而使第二部分180围绕由铰链销178形成的支点的杠杆作用来实现。这一实施例的优点是，利用LS/Lb的机械增益(mechanical advantage)对保形的绑带14施加压力。这一实施例的另一优点是，通过基于铰链销178、压挤构件140以及锁闭构件130的位置的机械增益，使外科医生能够对保形的绑带14施加较大的压力。可获得的压力大小还可取决于压挤构件140的曲率半径、螺纹132和122的尺寸或螺距和/或铰链销178的尺寸。另一优点可为精确性，因为可以选择保形的绑带14与阻塞体120之间的摩擦系数。在某些实施例中，锁闭构件130的螺距、杆径或其它的尺寸能够控制所施加的压力。例如，如每英寸螺纹数较大，则可由于与螺纹132接合的螺纹122的机械增益而允许施加更大的压力，并由于使该锁闭构件130行进与每英寸螺纹数较小的锁闭构件130相同的距离需要旋转更大的角度，所以可更大程度地控制施加压力。该实施例的另一优点与第一部分170和/或第二部分180的外表面有关。由于阻塞体120可通过利用铰链销178实现机械增益，所以锁闭构件130可制造得比采用现有技术的方法的构件更小，这使得阻塞体120可具有更小的开口123。如图27所示，第二部分180具有弯曲的外表面，由此可减轻因使用带角的植入物造成的疼痛、不适或其它非期望的影响。
图28示出了处于锁闭状态的图26和图27的实施例的立体图，其中绑带14被完全地或大致地保持在相对于阻塞体120的适合的位置。这种实施例的一个优点可能是：使保形的绑带14能够绕过身体内的一个或多个骨、腱、肌肉、杆、板、螺钉或其它结构，使保形的绑带14穿过阻塞体120、伸出单个引出通道128，以及使锁闭构件130接合于阻塞体120；但锁闭构件130偏离保形的绑带14和/或压挤构件140。一个优点可能是，由于可在张紧工具250的外部接近锁闭构件130(例如工具操作部134)，所以张紧工具250的末端154可以无需具有通道152。
应理解的是，图14至图28的骨固定系统100的多个实施例所示的各种锁闭机构、锁闭构件、引出通道、阻塞体以及其它的设计特征均可潜在地用于图14至图28的其它的实施例中。例如，可通过将图22的阻塞体变型为具有与环形锁闭构件130的内螺纹接合的外螺纹，而将图25的实施例的环形锁闭构件130使用在图22的实施例中。
图29至图38示出了处于各种状态、设置以及定向的骨固定系统100的实施例。图29至图38中的阻塞体120的实施例是在图26至图28中示出的实施例。然而，也可以采用图14至图28中示出的任何实施例和变型，而不背离本发明的范围。
图29示出了用于将骨保持在某一位置的骨固定系统100的一个实施例的立体图。骨固定系统100可适用于整形外科的应用，例如将骨保持在腱或肌肉附近。保形的绑带14的部分214可穿过或绕过肌肉的一部分，并穿过或绕过股骨的一部分，以在撕开或切开的肌肉愈合时提供支撑。有利地，可依据损伤、外伤或疾病的类型或程度、首选的外科手术类型(例如利用MIS方法)或患者的健康状况(例如年龄或体重等)而将阻塞体120设置于肌肉、腱或骨附近的多种位置。有利地，骨固定系统100的实施例可在不影响其它外科植入物(implant)的定位和功能的情况下植入到这些植入物的附近。在不同的实施例中，骨固定系统100可包括间接地对保形的绑带14施加张力的阻塞体120。例如，在图29中示出的实施例中，可植入骨固定系统100来使骨219在伤口211愈合时保持在与肌肉211在一起的位置。在本实施例中，保形的绑带14可绕过骨219、穿过肌肉209并且穿过位于保形的绑带14的部分112上的阻塞体120，从而可通过保形的绑带14的部分111承载作用于肌肉206与骨219之间的基本上全部的张力。
骨固定系统100可以在不影响板、杆或其它被植入结构的情况下植入。骨固定系统100可以在不影响接骨螺钉、钩、螺栓或其它被植入硬件(hardware)的情况下植入。图30示出了绕过骨219的一部分、肌肉209和/或腱213并穿过阻塞体120的保形的绑带14的一个实施例，并且进一步示出了植入到骨219的一部分上的接骨螺钉212和板210。在这种实施例中，包括阻塞体120的骨固定系统100可设置在保形的绑带14的部分111上，从而可由阻塞体120承载肌肉209与骨219之间的一部分张力。
骨固定系统100可有利于矫正一个或多个骨的排列。保形的绑带14和阻塞体120可有适用于矫正脊柱的一部分的排列。图31和图32示出了脊椎的一部分的后视图和矢状面图，其中骨固定系统100可用于使脊椎L5与相邻的脊椎L4和骶骨S对齐。在某些实施例中，可将骨紧固组件212植入腰椎L4和骶骨S中。在某些实施例中，骨紧固组件212可使用微创外科(MIS)技术经由皮肤上的切口插入并植入，可将杆210连接到骨紧固组件212，并可将绑带14绕过杆210。同样如图31和图32所示，可将绑带14绕过杆210和脊椎，例如脊椎L5。骨固定系统100的优点是，阻塞体120的设置可不依赖于是否使用杆210。例如，在图32中，阻塞体120未直接设置在脊椎L5上。
在某些实施例中，术语“通过”可包括从一个结构进入、穿过或伸出。在某些实施例中，“通过”可包括越过、钻过或绕过一个结构。在某些实施例中，“通过”可包括与其它绑带14或绑带14的一部分交叉。在某些实施例中，“通过”可包括沿同一路径多次通过。图33至图38示出了位于脊椎的一部分上的适当位置的骨固定系统100的多个实施例。在图33至图38中，示出了保持骨移植物230的骨固定系统100，骨固定系统100可适用于支撑脊柱的一部分。然而，骨固定系统100的实施例可在不具有杆、骨植入物、板或其它植入物的情况下被用来纠正与脊椎相关的问题。保形的绑带14可绕过骨的一部分(例如棘突SP)。保形的绑带14可绕过骨移植物230的一部分。使保形的绑带14绕过骨移植物230的一部分的操作可包括使保形的绑带14的一部分穿过骨移植物230的一部分。保形的绑带14的一端可从一侧插入和穿过阻塞体120，保形的绑带14的另一端可从另一侧插入和穿过阻塞体120，如图33所示。
有利地，保形的绑带14可以有选择地绕过诸如骨和骨移植物之类结构。保形的绑带14可绕过骨、骨植入物、腱或其它发生病患、损伤、瘤、变性效应(degenerative effect)等的组织。例如，图33示出了一个实施例的后视图，其中保形的绑带14可绕过下脊椎L5上的棘突SP的一部分。图33还示出了一个实施例，其中保形的绑带可穿过骨(例如下脊椎L5的椎弓根)。作为另一实施例，图34示出了一个实施例的矢状面图，其中保形的绑带14可绕过棘突SP的后部。作为另一实施例，图35示出了一个实施例的后视图，其中保形的绑带14可绕过下脊椎L5的椎弓根部的一部分。作为另一实施例，图36示出了一个实施例的矢状面图，其中保形的绑带14可绕过棘突SP的椎弓根部和后部。在某些实施例中，绑带14可以不绕过某个结构。图37示出了一个实施例的后视图，其中保形的绑带14可绕过下脊椎L5的椎弓根部的一部分和上脊椎L4的横突，但不绕过这些脊椎的棘突。图38示出了一个实施例的矢状面图，其中保形的绑带14可绕过下脊椎L5上的椎弓根部，并穿过棘突SP的后部。
在某些实施例中，外科医生可使保形的绑带14穿过因疾病、损伤、瘤、变性效应等而形成的替代性的通路。例如，图33示出了一个实施例的后视图，其中保形的绑带14可穿过下脊椎L5的椎弓根的一部分，由此可允许系统100对下脊椎L5直接施加张力。作为另一实例，图34示出了一个实施例的矢状面图，其中保形的绑带14可绕过骨移植物230和下脊椎L5上的棘突SP，使得骨移植物230的下部向脊椎后部的移动能够被阻止，但可向脊椎的前部移动。图35示出了一个实施例的后视图，其中保形的绑带14可绕过下脊椎L5的椎弓根部的一部分，由此可允许系统100对下脊椎L5间接施加张力。图36示出了一个实施例的矢状面图，其中保形的绑带14可绕过骨移植物230和下脊椎L5上的棘突SP，使得骨移植物230的下部向脊椎的后部或前部的移动能够被阻止。图37示出了一个实施例的后视图，其中第一和第二保形的绑带110可绕过下脊椎L5的椎弓根部的一部分。有利地，系统100能够将张力有选择地施加到脊椎的任一侧。而且，与图33和图34中示出的实施例类似，系统100能够控制脊椎L4与L5之间的运动，但不接触下脊椎L5的棘突SP。图38示出了一个实施例的矢状面图，其中保形的绑带14可绕过椎弓根部并穿过下脊椎L5上的棘突SP的后部。有利地，可使脊椎L4和L5能够相对于彼此移动，而将骨植入物230保持在适当的位置。
骨固定系统100的优点是，可依据疾病、损伤、瘤、变性效应等来设置阻塞体120。例如，图33示出了一个实施例，其中单个阻塞体120可被设置为偏离脊柱中心。作为另一示例，图34示出了一个实施例，其中阻塞体120可被设置为邻接诸如棘突SP的骨。图35示出了一个实施例，其中阻塞体120可被设置在脊柱的中线的中央。图36示出了一个实施例，其中阻塞体120可被设置成与棘突SP相距一定距离。图37示出了一个实施例，其中两个阻塞体120可被设置在骨植入物230的侧部。图38示出了一个实施例，其中阻塞体120可被设置在棘突SP之间的中央。
可使用两个或更多个保形的绑带14和/或更两个或多个阻塞体120来保持身体内的骨、骨植入物、腱、杆、轴或其它结构。图36示出了具有两个阻塞体120和120’以及两个保形的绑带14和14’的骨固定系统的一个实施例的后视图，图37示出了该实施例的矢状面图。在某些实施例中，骨固定系统100可包括绕过诸如腰椎L4上的横突TP和腰椎L5上的横突TP之类的骨的第一保形的绑带14、及绕过诸如腰椎L4上的横突TP和腰椎L5上的横突TP之类的骨的第二保形的绑带14’。具有在脊柱的第一侧上的第一阻塞体120以及在脊柱的第二侧上的第二阻塞体120’的骨固定系统100可用于矫直脊柱。例如，将保形的绑带14比保形的绑带14’更大程度地张紧能够将脊椎偏置，从而有助于矫直弯曲的脊柱。
图39示出了张紧工具250的一个实施例的一部分的侧视图，张紧工具250可用于对保形的绑带14施加张力。如图39所示，张紧工具250包括：用于与保形的绑带14接合的工具体266；用于进入工具体266中的纵向构件260；以及用于与阻塞体120接合的末端(例如，图14、图17以及图20所示的末端154)。如图39所示，工具体266包括：用于连接到绑带14的附连点274(带有凸缘258)；固定手柄254；用于绕轴256旋转的可动手柄252；回位弹簧262；捕获机构264；回位弹簧调节构件270；及弹簧调节构件268。
附连点274可将保形的绑带14的第一端部和第二端部附连到张紧工具250。在某些实施例中，附连点274可包括用于防止保形的绑带14的第一端部和第二端部脱离张紧工具250的凸缘258。张紧工具250的末端154(例如，图14、图17以及图20所示的实施例)可与阻塞体120的一部分接合。外科医生可握持固定手柄254，可通过诸如推压可动手柄252使可动手柄252绕轴256旋转，以使纵向构件260穿过工具体266一选定的距离。在将保形的绑带14的第一端部和第二端部保持在附连点274上的同时，使纵向构件260行进以使阻塞体120远离工具体266移动，由此将张力施加于保形的绑带14。在某些实施例中，纵向构件260穿过工具体266行进的上述选定距离可与施加于保形的构件110的张力成比例。
在某些实施例中，工具体266可包括回位弹簧262、捕获机构264以及回位弹簧调节构件270，回位弹簧调节构件270用于控制当释放可动手柄270时纵向构件260能够返回的距离。在某些实施例中，回位弹簧262可将捕获机构264偏置，使得仅允许沿一个方向的运动。在某些实施例中，回位弹簧262可将捕获机构264偏置，使得纵向构件260仅能穿过工具体266向前移动。有利地，回位弹簧262可确保外科医生不会不经意地释放保形的绑带14中的张力。换言之，张紧工具250可具有用于张紧保形的绑带14的默认构造。在某些实施例中，操作捕获机构264(例如，外科医生用拇指按压捕获机构264)可改变捕获机构264的位置，从而允许纵向构件260沿相反的方向运动。在某些实施例中，纵向构件260沿相反方向的运动可包括改变捕获机构264相对于纵向构件260的定位以及沿相反方向牵拉握持构件272。
在某些实施例中，张紧工具250可包括用于调节工具体266中的弹簧(未示出)的压缩力的弹簧调节构件268。在某些实施例中，沿一个方向旋转弹簧调节构件268，弹簧调节构件268可进入工具体266中一定距离，使得弹簧可被压缩。在某些实施例中，沿另一方向旋转弹簧调节构件268，弹簧调节构件268可行进并离开工具体266一定距离，使得弹簧上的压力可被释放。通过改变施加在弹簧上的压力，可使弹簧对纵向构件260施加更大或更小的力，由此可改变可施加到保形的绑带14端部的张力的大小。
在某些实施例中，绑带14可绕过细长构件210、骨紧固组件212、脊椎(例如脊椎L5)以及其它的腱、肌肉、板或其它人体部位或植入结构，并且绑带14的端部可穿入阻塞体120的一部分中，由此形成从阻塞体120的第一部分伸出的环。在某些实施例中，绑带14的第一端部和第二端部可穿过阻塞体120中的通道。在某些实施例中，通道可由阻塞体120的内表面125和压挤构件140的第一表面146形成。在某些实施例中，绑带14的第一端部和第二端部可通过穿出阻塞体120中的一个或多个引出通道128而引出。
张紧工具250的末端154与阻塞体120接合。在某些实施例中，纵向构件260的末端154可与阻塞体120的形状或轮廓相符。在某些实施例中，纵向构件260的末端154可配置有用于与阻塞体120上的一个或多个特征接合的特征。在某些实施例中，绑带14的第一端部和/或第二端部可附连到张紧工具250。在某些实施例中，绑带14的第一端部和/或第二端部可附连到设置在工具体266上的附连点274。在某些实施例中，张紧工具250的可动手柄252可绕轴256旋转，以使纵向构件260穿过工具体266行进。纵向构件260穿过张紧工具250的行进使附连点274远离阻塞体120移动，牵拉动绑带14的端部，以缩减环的尺寸并进一步增大绑带14的张力。在某些实施例中，施加到绑带14的张力可足以将骨保持在期望的位置。在某些实施例中，施加到绑带14的张力可足以将一个或多个骨、或结构牵拉对齐。例如，张紧工具250可对绑带14的一个或多个端部(如图31所示)提供足够的张力，以拉动脊椎L5(如图32所示)使其与脊柱的自然曲线对齐。
在某些实施例中，一旦将适当的张力施加到绑带14，则可操作锁闭构件130以产生摩擦力从而限制绑带14相对于阻塞体120运动或压紧阻塞体120中的绑带14。在某些实施例中，锁闭构件130可被预安装在阻塞体120中。在某些实施例中，锁闭构件130可在阻塞体120与张紧工具250接合之后插入到阻塞体120中。在某些实施例中，锁闭构件130可经由纵向构件260的末端154插入到阻塞体120中。
在某些实施例中，一旦锁闭构件130已经与阻塞体120中的螺纹122接合从而提供期望的摩擦力来压紧阻塞体120中的绑带14，绑带14的第一端部和第二端部就可从张紧工具250脱离。一旦绑带14已经与张紧工具250脱离，则可将张紧工具250从阻塞体120脱开。
以上的说明和附图用于为本领域技术人员教示实施本发明的方式，并且应被视为具有示例性的而非限制性的意义。如本领域技术人员所能领会的，可通过多种方式修改或以其它方式实施本文所披露的实施例，而这并不背离本发明的精神和范围，并且所有这类修改和实施方式都将包含在所附权利要求书所限定的本发明的范围内。

Claims (21)

1.一种骨固定系统，用于将骨保持在适当位置，包括：
保形的绑带，包括第一端部、第二端部以及环部；
阻塞体，其包括：
环通道；
引出通道，其中，所述环部穿过所述环通道，且所述第一端部和所述第二端部从所述引出通道伸出；
接合部；
锁闭构件，用于与所述阻塞体的接合部接合；以及
压挤构件，其具有第一表面；
其中，所述锁闭构件与所述阻塞体接合，使得所述压挤构件的第一表面接触所述保形的绑带，以在所述保形的绑带与所述阻塞体之间产生摩擦力。
2.根据权利要求1所述的骨固定系统，其中，所述摩擦力大到足以使所述保形的绑带保持于适当位置而没有相对于所述阻塞体的显著运动。
3.根据权利要求1或2所述的骨固定系统，其中，所述引出通道包括第一引出通道和第二引出通道，并且进一步地其中所述第一端部穿过所述第一引出通道，所述第二端部穿过所述第二引出通道。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的骨固定系统，其中，所述保形的绑带包括聚酯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的骨固定系统，其中，所述阻塞体包括用于容纳所述压挤构件的压挤构件开口，所述压挤构件包括用于与所述锁闭构件接触的第二表面；
所述压挤构件或所述阻塞体包括用于维持所述压挤构件在所述阻塞体中的位置的延伸部；并且所述锁闭构件包括用于与所述压挤构件的第二表面接触的底面；
其中，所述锁闭构件与所述压挤构件的第二表面将接合所述锁闭构件的底面偏置，以在所述保形的绑带与所述阻塞体之间产生摩擦力。
6.根据权利要求5所述的骨固定系统，其中，所述压挤构件包括纵向槽，其中，通过将所述锁闭构件螺纹拧入至所述锁闭构件的第二表面上而产生的力改变了所述压挤构件的第一表面的曲率半径。
7.根据权利要求5或6所述的骨固定系统，其中，所述压挤构件开口被定向为适于侧向装载所述压挤构件。
8.根据权利要求5或6所述的骨固定系统，其中，所述压挤构件开口被定向为适于顶部装载所述压挤构件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的骨固定系统，其中，所述阻塞体还包括接合部，所述接合部包括内螺纹，所述锁闭构件包括外螺纹，并且通过所述锁闭构件的螺纹与所述接合部的螺纹的接合，所述锁闭构件与所述接合部接合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的骨固定系统，其中，所述锁闭构件包括螺钉。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的骨固定系统，其中，所述阻塞体包括由两个向上延伸的臂形成的U形凹槽，并且其中所述压挤构件被侧向装载或顶部装载至所述阻塞体中。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的骨固定系统，其中，所述阻塞体包括：
第一部分；以及
第二部分，其中所述第一部分通过铰链与所述第二部分相连；
其中，所述第一部分或所述第二部分包括所述压挤构件，
其中，所述锁闭构件与所述阻塞体的接合使所述第一部分相对于所述第二部分叠合，以在所述保形的绑带与所述阻塞体之间产生摩擦力。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的骨固定系统，还包括张紧工具，所述张紧工具包括：
工具体，其包括用于连接到所述保形的绑带的第一端部和第二端部的附连点；
用于在所述工具体中行进的纵向构件；以及
用于与所述阻塞体接合的末端，其中，当所述末端与所述阻塞体接合、所述保形的绑带的一个或多个端部附连到所述工具体、且所述纵向构件经由所述工具体行进时，所述张紧工具张紧所述保形的绑带的一个或多个端部。
14.一种用于将骨保持在适当位置的方法，该方法包括如下步骤：
将保形的绑带绕过身体内的一个或多个结构；
将所述保形的绑带的第一端部和第二端部穿过阻塞体中的环通道，以形成从所述阻塞体的第一部分伸出的环；其中所述阻塞体包括：
环通道；
引出通道，其中，所述环部穿过所述环通道，所述第一端部和所述第二端部从所述引出通道伸出；
螺纹部；
具有螺纹的锁闭构件，用于与所述螺纹部接合；以及
具有第一表面的压挤构件；
将所述第一端部和所述第二端部从所述阻塞体的引出通道中穿出，直至从所述阻塞体的第二部分延伸出一定距离；
对所述保形的绑带施加张力；以及
将所述锁闭构件接合在所述接合部中，以将所述保形的绑带保持于适当位置而不会显著地相对于所述阻塞体运动。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，使所述纵向构件行进包括张紧所述保形的绑带，以将一个结构相对于另一个结构定位。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述结构包括骨。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述结构包括骨紧固件。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述结构包括腱。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述结构包括骨移植物。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述结构包括板。
21.根据权利要求14所述的方法，其中，所述结构包括杆。
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