CN102028534A - 棒材夹持器及利用该棒材夹持器的脊椎用微创手术系统 - Google Patents

棒材夹持器及利用该棒材夹持器的脊椎用微创手术系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及能以二级装载方式操作从而容易地安装棒材的棒材夹持器，其按照下述三个阶段的顺序、以三级方式来调节棒材的把持状态：第一装载阶段，通过使装载部后退并将其固定，从而牢固地把持棒材；第二装载阶段，可旋转地把持棒材；和棒材安装阶段，使棒材夹持器与棒材分离。本发明还涉及一种脊椎用微创手术系统，可利用棒材夹持器、棒材导向器和棒材导向器夹持部件将棒材更准确且稳定地安装到被插入脊椎骨的椎弓根螺钉中，其包括：与一对椎弓根螺钉的上端连接的一对棒材导向器，其形成棒材的移动路径；夹持棒材的棒材夹持器；以及棒材导向器夹持部件，限定棒材夹持器的插入路径，并调节棒材的插入位置。

Description

棒材夹持器及利用该棒材夹持器的脊椎用微创手术系统
技术领域
本发明涉及棒材夹持器，具体涉及设置成能以二级装载方式操作而容易地安装棒材的棒材夹持器。
另外，本发明涉及一种脊柱用微创手术系统，更具体而言，涉及下述脊椎用微创手术系统：在利用微创方式进行脊椎手术时，可利用上述棒材夹持器、棒材导向器以及棒材导向器夹持部件，将棒材更准确且稳定地安装到插入脊椎骨的椎弓根螺钉中，从而可使手术部位的组织或神经受损最小。
背景技术
一般来讲，脊椎通常由24节椎骨(除骶骨外)构成，在各椎骨之间通过被称作椎间盘的关节连接而支承脊椎，并起到缓冲作用。由此，脊椎不仅帮助保持人体的姿势，而且成为运动的基础，起到保护内脏器官的重要作用。
但是，长时间维持不正常的姿势，或老化引起的退行性疾病或从外部受到冲击时，脊椎骨关节的椎间盘损坏而可能发生脊椎椎间盘疾病，这种脊椎椎间盘疾病通过脊椎骨关节使与人体各部位连接的神经受到压迫而导致疼痛。
因此，对脊椎椎间盘患者施行下述方式的手术：为了防止脊椎骨的损伤部位被压或受压迫，切除损伤部位的椎间盘，再由中空型的金属或塑料材质(plastic)形成的人工辅助物(保持架)填充骨碎块后将其插入到切除椎间盘的部位，然后在损伤的椎间盘上下部位的脊椎骨插入椎弓根螺钉后进行固定，并在椎弓根螺钉上连接棒材而确保脊椎骨之间的距离，以正常地实现骨融合(fusion)。
这种脊椎手术，需要切开损伤的脊椎部位的皮肤，将损伤的椎间盘除去后放置不动，然后将椎弓根螺钉插入损伤的椎间盘上下部位的脊椎骨并进行固定后，连接棒材，其后利用螺母将固定椎间盘结合到椎弓根螺钉而施行手术。
这种手术方式虽然能缩减手术时间而使手术变得容易，但由于创伤部位较大而延长患者恢复，并且伤口引起的手术满足度较低，因而近来进行脊椎手术时，开发并应用能使创伤部位最小化的微创手术(MinimallyInvasive Surgery)方法。
微创手术例如通过下述方法来执行：在损伤的椎间盘上下部位的脊椎骨插入椎弓根螺钉时，不切开患者的皮肤，在患者的皮肤中插入导管，然后向导管内部插入椎弓根螺钉并将其固定在脊椎骨上，通过导管插入棒材后，将螺母插入头部而进行固定。在这里使用的棒材为棒的形态，由于通过导管插入棒材存在很多困难，因而变更棒材的形状，或者开发出用于插入棒材的各种手术工具，以使棒材的插入变得容易。
图1示出根据韩国公开专利第2009-5316号的微创手术器具。
如图1所示，在将插入到脊椎骨的椎弓根螺钉10与保持组装体20连接、以形成能插入棒材40的路径后，在棒材夹持器30的一端夹持棒材40，通过由保持组装体20形成的路径插入棒材40。
但是，在这种方法中，在医生抓握棒材夹持器30向手术部位插入棒材40的过程中，需要在抓握棒材夹持器30把手的同时将棒材夹持器插入患者体内，存在不利于同时对两种操作(即，抓握和插入)集中精神的问题。由此，在安装棒材之前，因医生的不注意而放松抓握操作的情况下，存在为找出棒材而扩大手术部位的危险，这样一来微创手术方法丧失了其意义。
另外，在这种方法中，在医生抓握棒材夹持器30向手术部位插入棒材40的过程中，在与棒材椎弓根螺钉10连接的保持组装体20发生摆动或医生的姿势摇晃的情况下，由于难以准确地控制棒材40的插入方向而导致难以将棒材40安装在椎弓根螺钉10上，由此在插入棒材40的过程中，对周边组织或神经造成破坏或损伤而存在手术后对患者带来巨大痛苦的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供可解决现有技术的问题的脊椎用微创手术系统。
本发明的目的在于提供在能容易地插入棒材的同时容易地安装棒材的操作简单的棒材夹持器。
另外，本发明的目的在于提供可将棒材更准确且稳定地安装在椎弓根螺钉上而使插入棒材时对手术部位的周边神经或组织的破坏最小化的脊椎用微创手术系统。
本发明的棒材夹持器，用于把持棒材并将所述棒材安装到所述一对椎弓根螺钉上，所述棒材使插入并固定到脊椎骨的所述一对椎弓根螺钉相互连接，所述夹持器包括：起到把手作用的抓握部；装载部，以前后贯通所述抓握部的方式安装在所述抓握部的上部；按钮部，以左右贯通所述抓握部的方式安装在所述抓握部的上部，其与所述装载部一起连动；和一部分插入人体内的插入部，其具有把持所述棒材的棒材把持部和向所述棒材把持部传递所述装载部的前进或后退运动的连接件，所述棒材夹持器按照下述三个阶段的顺序、以三级方式调节棒材的把持状态：第一装载阶段，通过使所述装载部后退并将其固定，从而牢固地把持所述棒材；第二装载阶段，通过在所述第一装载阶段后使所述装载部前进一段距离并被所述按钮部卡住，从而可旋转地把持所述棒材；和棒材安装阶段，通过在所述第二装载阶段后按下所述按钮部使所述装载部完全前进，从而使所述棒材与所述棒材夹持器分离。
本发明的脊椎用微创手术系统，将一对椎弓根螺钉插入并固定在脊椎骨上，并设有使所述一对椎弓根螺钉相互连接的棒材，所述系统包括：与所述一对椎弓根螺钉的上端连接的一对棒材导向器，其形成所述棒材的移动路径；夹持所述棒材的棒材夹持器；和棒材导向器夹持部件，所述棒材导向器夹持部件包括：与所述一对棒材导向器的上端部连接的第一固定部，使所述一对棒材导向器之间维持一定距离；与所述第一固定部的中央部连接的导向部，其上形成有圆弧形的狭缝；与所述导向部连接的第二固定部，在向其插入所述棒材夹持器的同时，其沿着所述狭缝进行圆弧移动，从而调节所述棒材的插入位置。
根据本发明的棒材夹持器，获得能牢固地把持棒材的效果，由此获得在可容易地插入棒材的同时容易地安装棒材的效果。
另外，本发明的棒材夹持器具有可容易操作的效果。
由此，本发明的棒材夹持器具有可缩短脊椎手术时间的效果。
另外，本发明由于可将棒材更准确且稳定地安装到椎弓根螺钉上，因而具有插入棒材时使手术部位的周边神经和组织受损最小的效果。
由此，具有缩短患者的手术部位恢复所需要的时间而减少术后附加费用的效果。
附图说明
图1是示出现有技术的脊椎用微创手术系统的示意图。
图2是表示本发明的实施例的脊椎用微创手术系统的示意图。
图3是椎弓根螺钉的立体图。
图4是表示棒材的示意图。
图5是表示本发明的棒材夹持器的整体结构的侧剖示意图。
图6是图5的棒材夹持器的插入部的分解图。
图7是图6的插入部的棒材夹持部的示意图。
图8是图5的棒材夹持器的装载部的分解图。
图9是表示安装到抓握部中的连接部和盖部的示意图。
图10是表示图8的装载部的二级装载调节部件的示意图。
图11是表示图5的棒材夹持器的按钮部和安装上述按钮部的抓握部的示意图。
图12a至图12c是表示第一装载阶段状态的棒材夹持器的示意图。
图13a至图13c是表示第二装载阶段状态的棒材夹持器的示意图。
图14a至图14c是表示棒材安装阶段状态的棒材夹持器的示意图。
图15是另一实施例的棒材夹持器的示意性侧面剖视图及锁定部的放大分解图。
图16a及图16b是锁定部处于锁定状态时的另一实施例的棒材夹持器的后面剖视图和示意性立体图以及锁定部处于解除状态时的另一实施例的棒材夹持器的后面剖视图和示意性立体图。
图17是棒材导向器的第一实施例的示意图。
图18是棒材导向器的第二实施例的示意图。
图19是图18的棒材导向器的剖视图。
图20是表示图18的棒材导向器的内部主体的图。
图21是表示图18的棒材导向器的外部套筒的图。
图22是表示图2的棒材推进器的图。
图23是棒材导向器分离器的套筒的示意侧视图。
图24是图23的A的部分放大图以及示意性主视图。
图25是棒材导向器分离器的插入棒的示意性侧视图。
图26是有关棒材导向器分离器的工作原理的示意图。
图27是图2的棒材导向器夹持部件的立体图。
图28a及图28b是图27的棒材导向器夹持部件的侧视图及俯视图。
图29是表示在安装有图27的棒材导向器夹持部件的情况的图。
图30是表示图2的间隔调节器的图。
图31是间隔调节器的另一实施例的示意性立体图。
图32是有关图31的间隔调节器的工作原理的示意图。
图33是表示图31的间隔调节器调节椎弓根螺钉之间间隔的情况的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。在说明本发明实施例时，由于对引入的相关公知功能或结构的详细说明可能会使本发明的主旨不明确，因此省略了对它们的详细说明。
在说明本发明实施例之前，下面以棒材夹持器的位置作为基准，将作为手术部位的脊椎侧定义为“前”方方向，将手术人员侧定义为“后”方方向，同样，将朝向脊椎侧的移动定义为“前进”，将朝向施术人员侧的移动定义为“后退”。
图2是本发明脊椎用微创手术系统1000的整体结构以及各构成装置之间的连接关系的简要配置的图，如上所述，脊椎用微创手术系统1000是将一对椎弓根螺钉100插入并固定在脊椎骨中，并设有使一对椎弓根螺钉100相互连接的棒材200的一套手术系统。参照图2，本发明的脊椎用微创手术系统1000包括：插入并固定在脊椎骨上的一对椎弓根螺钉；使该对椎弓根螺钉100相互连接的棒材200；夹持棒材200的棒材夹持器300；与一对椎弓根螺钉100的上端连接并用于形成棒材200的移动路径的一对棒材导向器500、600；以及棒材导向器夹持部件800，其与一对棒材导向器500、600的上端连接，并用于限定把持棒材的棒材夹持器300插入患者体内的路径。
另外，脊椎用微创手术系统1000还可以选择性地包括将棒材200紧贴安装在椎弓根螺钉部的棒材推进器(pusher)700，也可以选择性地包括与棒材导向器500、600的侧面连接用于调节椎弓根螺钉的间隔的间隔调节器900。
图3是表示椎弓根螺钉100的结构的图。如图3所示，椎弓根螺钉100上形成有用于收容棒材200的具有预定深度且呈U型的收容槽114，椎弓根螺钉100包括沿着收容槽114的内周面形成有内螺纹112的头部110；以及与头部110的下部连接并用于插入脊椎骨的螺纹部120。在这里，虽然对头部110和螺纹部120均延伸并形成为一体的椎弓根螺钉100进行了说明，但也可以使用头部110以可转动的方式与螺纹部120的一端连接的椎弓根螺钉100。优选的是，在头部110的外周面上形成有左右对称的槽，以使后述的棒材导向器500、600可以把持椎弓根螺钉100。
图4是表示本发明的脊椎用微创手术系统1000的棒材200的图。如图4所示，棒材200形成为弯曲的棒状，其一端部形成为流线形，以容易插入到手术部位，在另一端部上延伸出具有方形剖面的被插入部201。被插入部201是插入棒材夹持器300内的部分，可在被插入部201上形成以便被棒材夹持器300把持的通孔203或一对固定槽。如下文记载，当在后述的棒材夹持器300内插入被插入部201时，由于被插入部201的剖面形成为方形，因此被插入部201的平整的上表面和下表面被固定并定位在棒材夹持器300内，从而防止棒材200上下旋转。
图5至图14是表示本发明的脊椎用微创手术系统1000的棒材夹持器300的结构以及工作原理的的示意图。
图5是表示本发明的棒材夹持器300的整体结构的侧剖示意图，棒材夹持器300是把持使插入并固定在脊椎骨上的一对椎弓根螺钉100相互连接的棒材200、并将棒材200安装在一对椎弓根螺钉100上的脊椎用微创手术系统1000的手术工具中的一个。参照图5，棒材夹持器300包括下述部件：起到把手作用的把持部310；以前后把持部310的方式安装在把持部310上部的装载部350；以左右贯通把持部310的方式安装在把持部310上部的按钮部370，其与装载部350连动；以及其一部分插入人体内的插入部330，位于装载部350的前方，用于把持棒材200。棒材夹持器300按下述三个阶段工作：第一装载阶段，可靠地把持棒材200，以使施术人员容易地将棒材200插入患者体内；第二装载阶段，使施术人员容易地将棒材200安装在椎弓根螺钉100的头部中；以及分离棒材200的棒材安装阶段。在说明棒材夹持器300的各构件后再对其工作原理进行详细说明。
参照图6，插入部300包括把持棒材200的把持部331、以固定方式与棒材把持部331的后端331a连接的连接件333以及包围棒材把持部331和连接件333的中空型插入部主体335。
以焊接等方式使连接件333与棒材把持部331的后端331a固定连接。优选的是，连接件333与棒材把持部331形成为一体。连接件333设置成可以传递装载部350的前进或后退运动。即，连接件333设置成，在装载部350前进或后退移动时，使棒材把持部331移动且与装载部350的移动距离基本对应。为此，连接件333特别优选地由具有在前进时不会发生压曲(buckling)的强度的钢条、缆索或棒形件等材料构成。如下文所述，连接件333的后端部以固定方式连接在装载部350的中间部件351上。
如图6及图7所示，棒材把持部331包括以焊接等方式与连接件333的前端部固定连接的后端部331a以及从后端部331a向前方延伸的两个臂331b。两个臂331b呈可向内侧收拢的Y形并可以弹性张开，因此，可根据两个臂331b的内侧是否收拢来调节棒材200的把持状态(即，把持或解除把持)。在两个臂331b的端部的相对的内侧面上，形成有与棒材200的一对固定槽或通孔203的形状匹配的突出部331c，由此在两个臂331b向内侧收拢时，能牢固地把持棒材200。
如图6所示，插入部主体335收容把持部331和连接件333(参照图5)，其前部直接插入到患者体内。插入部主体335位于装载部350的前方，以扣合的方式或焊接等固定连接方式与后述的连接部311连接。插入部主体335包括收容后述的装载部350的中间部件351的后端部335a、限定连接件333的路径的连接件导向部335b以及从连接件导向部335b的前端部延伸的棒材把持部收容部335c。
优选的是，在插入部主体335的连接件导向部335b上形成有多个狭长形状的开口。由于这些狭长形状的开口，因此可以在手术后很容易地清洗插入部主体335。
后端部335a可收容弹簧337等弹性单元，以使装载部350弹性地前进。另外，后端部335a形成了可使装载部350弹性地前进或后退的路径。
优选的是，连接件导向部335b和棒材把持部收容部335c形成一定角度，以使棒材200容易地定位在椎弓根螺钉100的头部中。
棒材把持部收容部335c的内部形状形成为，可在棒材把持部331被连接件333置入棒材把持部收容部335c内的过程中，对棒材把持部331的两个臂331b加压而使棒材把持部331的两个臂331b能弹性地向内侧收拢。优选的是，棒材抓握部收容部335c可设置成能完全收容整个棒材把持部331。
图8是表示装载部350的结构的示意图。如图8所示，装载部350包括固定连接在连接件333的后端部上的中间部件351、连接在中间部件351的后端部上的二级装载调节部件353以及固定连接在二级装载调节部件353的后端部上的装载把手355。
参照图8，中间部件351部分地或整体地收容在插入部主体335的后端部335a中，且在后端部335a内前进或后退移动。在中间部件351的前端部上形成有突出型边缘351a(如图8所示，中间部件351由此整体上呈T形)。在突出型边缘351a上设有插到插入部主体335的后端部335a的弹性单元(例如弹簧337)，可以使中间部件351在插入部主体335的后端部335a的内部弹性地前进或后退。优选的是，弹簧337的恢复力用于使中间部件351或整个装载部350向前移动。
如图5及图9所示，优选在贯通装载部350的把持部310的上部前方设有连接部311，连接部311限定中间部件351的路径，中间部件351设置成与插入部330连接。另外，连接部311的后端部与套筒313连接。盖部313上形成有止动部，用于在第一装载阶段中固定后述的第一钩挂部353d。
如图10所示，二级装载调节部件353包括固定连接在与中间部件351的后端部连接的前端353a、以二级方式装载装载部350的中央部353b以及与装载把手355固定连接的后端353c。
在二级装载调节部件353的中央部353b的上部形成有实现上述第一装载阶段的第一钩挂部353d，在二级装载调节部件353的下部形成有实现上述第二装载阶段的第二钩挂部353e，第二钩挂部353e与第一钩挂部353d相比位于前方侧。虽然第一钩挂部353d和第二钩挂部353e的位置可以互换，但下面基于以通过前者方式形成的第一钩挂部353d和第二钩挂部353e进行说明。简单地讲，第一钩挂部353d被形成于盖部313的后端部上的止动部固定以实现第一装载阶段，第二钩挂部353e被后述的按钮部370的第二装载调节部373固定以实现第二装载阶段，这一点将在后述的棒材夹持器300的工作原理中进行详细说明。即，二级装载调节部件353通过固定第一钩挂部353d和第二钩挂部353e的阶段以及解除第一钩挂部353d和第二钩挂部353e的固定的阶段，从而导致二级装载调节部件353前进来调节装载部350的整个装载阶段。
如图11所示，按钮部370以沿左右贯通把持部310的上部的方式进行安装，按钮部370位于装载部350的下部，可以与装载部350连动。按钮部370包括安装在把持部310的上部内的壳体371、收容于壳体371中的第二装载调节部373以及固定在第二装载调节部373的端部上的按钮375。
壳体371的一端封闭，壳体371的另一端开放，以允许放置按钮375，在壳体371的上部的一部分上形成有开放部371a，以使装载部350的二级装载调节部件353贯通壳体371的上部进行前进或后退移动。另外，在壳体371的下部形成有具有与形成于把持部310上的突出部的形状匹配的槽371b，以防止因按压按钮375的力使壳体371脱离(即，为了将壳体371固定在把持部310上)。
第二装载调节部373包括收容可进行弹性往复运动的弹簧377的中空部373a、从中空部373a延伸的中央部373b和从中央部373b延伸且用于固定按钮375的按钮固定部373c。在中央部373b和按钮固定部373c之间，设有向边缘方向延伸的突出部373d，用于防止第二装载调节部373向外脱离。
优选的是，在中央部373b的上部形成有阶梯部373e，其可固定并调节形成于装载部350的二级装载调节部件353的下部的第二钩挂部353e的向前移动。即，因弹簧377的拉长恢复力，第二装载调节部373(以图11为基准)被推向右侧时，阶梯部373e卡住第二装载调节部373的第二钩挂部353e，以实现第二装载阶段，当按压按钮部370时，阶梯部373e与第二钩挂部353e分离，使二级装载调节部件353前进，从而实现解除棒材200的夹持的棒材安装阶段。此时，同样弹簧377的拉长恢复力起作用而向右侧推压第二装载调节部373(以图11为基准)，但由于阶梯部373e的右侧面(以图11为基准)与二级装载调节部件353的侧面接触而被卡住，因而防止第二装载调节部373恢复到按压按钮375之前的位置。另外，在第二装载调节部373的下部形成有与在壳体371上形成的槽对应的多个突出部373f，突出部373f与形成于壳体371上的槽咬合而被卡住，从而限定上述二级装载的往复运动范围。
下面，参照图12至图14，对本发明的棒材夹持器300的工作原理进行说明。
对棒材夹持器300的工作原理整体概括而言，棒材夹持器300按照下述三个阶段的顺序、以三级方式操作来调节棒材200的把持状态：第一装载阶段，通过使装载部350后退并将其固定，固定地把持棒材200；第二装载阶段，通过在上述第一装载阶段后使上述装载部350前进一段距离并被按钮部370卡住，可旋转地把持棒材200；和棒材安装阶段，通过在上述第二装载阶段后按下按钮部370使装载部350完全前进，从而使棒材夹持器300与棒材200分离。
此时，处于把持状态的棒材200、把持棒材200的棒材把持部331、固定连接在棒材把持部331的后端部上的连接件333、固定连接在连接件333的后端部上的中间部件351、固定连接在中间部件351的后端部上的二级装载调节部件353以及固定连接在二级装载调节部件353的后端部353c上的装载把手355(下面，将由这些构件构成的组装体称作“移动组装体”)成一体地前进或后退移动。优选的是，移动组装体的构件之间的固定连接通过焊接、孔和销连接等实现。
在这里，对移动组装体的前进移动施加强制力的是下述弹性部件(例如弹簧337)的压缩恢复力：该弹性部件收容在插入部主体335的后端部335a内，其一端固定在装载部350的中间部件351的突出型边缘351a上，另一端固定在插入部主体335的后端部335a的内部。对上述移动组装体的后退移动施加强制力的是手术人员向后侧拽拉装载把手355的外力。
图12a至图12c表示第一装载阶段。图12a是第一装载阶段时棒材夹持器300的后部的侧视图，图12b是第一装载阶段时棒材夹持器300的后部的侧剖示意图，图12c是第一装载阶段时棒材夹持器300的前部的侧剖示意图。
如图12a所示，第一装载阶段具体如下：施术人员用一只手抓住把持部310，用另一只手拽拉装载把手355，直到装载部350的第一钩挂部353d与盖部313的止动部处于同一直线上为止，在向后拽拉装载把手355后，将装载把手355向上稍微抬起以固定二级装载调节部件353。
在施术人员向后侧拽拉装载把手以实现第一装载阶段的期间，上述移动组装体因设置在中间部件351的突出型边缘351a上的弹性部件337的压缩恢复力，而存在向前移动的趋势。如图12b所示，将装载把手355稍微向上抬起，使形成于二级装载调节部件353上部的第一钩挂部353d被安装在把持部310上端部上的盖部313后端部的止动部卡住，从而制止移动组装体的前进移动。图12b的A部分表示二级装载调节部件353的第一钩挂部353d卡在盖部313的止动部处的状态。
使上述移动组装体后退移动，直到装载部350的第一钩挂部353d与盖部313的止动部位于同一直线上为止时，棒材把持部331被连接件333后退移动了上述移动组装体后退所移动的量。此时，棒材把持部331完全插入到插入部主体335的棒材把持部收容部335c内，在该插入过程中，上述棒材把持部收容部的端部或内部构造对棒材把持部331的两个臂331b加压，以使两个臂331b弹性地向内侧收拢，从而使形成于两个臂331b上的突出部可靠地把持棒材200的固定槽或通孔203。在该状态下，如图12c所示，棒材200上形成有被棒材把持部331把持的部分(即固定槽或通孔203)的被插入部201，被插入到棒材把持部收容部335c，棒材把持部收容部335c的端部高度设置成与上述棒材后端部的形状及高度基本相同，且向上下两个方向支承棒材200，从而可防止棒材200旋转。即，由于被插入部201的剖面形成为正方形(参照图4)，在后述的棒材夹持器300内插入被插入部201时，被插入部201的平整的上表面和下表面被上下固定并支承在棒材把持部收容部335c内，从而防止棒材200旋转。图12c的B部分表示棒材200的后端部被插入到棒材把持部收容部335c中使棒材200不能旋转的状态。
在上述第一装载阶段，由于移动组装体成一体地前进或后退移动，因而，装载部350的第一钩挂部353d在开始装载之前的位置至与盖部313的止动部位于同一直线时的位置的距离，基本上等于与连接件333连接的棒材把持部331在开始装载之前的位置至被向后拽拉而完全被插入到棒材把持部收容部335c内时的位置的距离(参照图12c)。
在上述第一装载阶段结束时，由于棒材200不能旋转地牢固地被棒材把持部331把持，因而施术人员不必担心棒材200是否被固定及旋转，因而施术人员可以抓住棒材夹持器300的把持部310安全且容易地将棒材插入到患者的体内。
图13a至图13c表示第二装载阶段。图13a是第二装载阶段时棒材夹持器300的后部侧视图，图13b是第二装载阶段时棒材夹持器300的后部俯视图，图13c是第二装载阶段时棒材夹持器300的前部的侧剖示意图。
如图13a所示，第二装载阶段具体如下：施术人员用一只手抓住把持部310，用另一只手将在第一装载阶段被卡住的装载把手355稍微向下降低时，移动组装体因设置在中间部件351上的弹性部件部分地前进移动，在前进移动的过程中，形成于二级装载调节部件353上的第二止动部353e被卡在第二装载调节部373的阶梯部373e处。
即，如图13b所示，在第二装载阶段中由于按钮375是被按压之前的状态，因而按钮375因收容在第二装载调节部373的中空部373a中的弹簧与把持部310分离一定间隔(参照图13b的C部分)，阶梯部373e设置成堵住二级装载调节部件353的第二钩挂部353e的前进路径(参照图14b的E部分)。
如图13c所示，因移动组装体前进移动一段距离，所以棒材把持部331向棒材把持部收容部335c外前进移动一段距离，并维持棒材200的把持状态，但棒材的被插入部201不再受到棒材把持部收容部335c的作用，因而棒材200可以上下旋转(参照图13c的D)。此时，由于移动组装体成一体地前进或后退移动，因而二级装载调节部件353的第二钩挂部353e从第一装载阶段起至被第二装载阶段调节部373的阶梯部373e卡住的移动距离，基本上等于棒材把持部331从第一装载阶段起至棒材被可旋转地把持的前进移动的距离。
在上述第二装载阶段结束时，棒材200变得可旋转，在使棒材200通过后述的棒材导向器切开部后，施术人员能自由调节棒材的插入角度，因而施术人员可将棒材容易且安全地安装到椎弓根螺钉100的头部。
图14a至图14c表示棒材安装阶段。图14a是棒材安装阶段的情况下的棒材夹持器300的后方部分侧视图，图14b是表示棒材安装阶段的情况下的按钮部370的动作位置的后部剖视图，图14c是表示棒材安装阶段的情况下的棒材把持部331的状态的前方部分俯视图。
如图14a及图14b所示，将处于第二装载阶段的棒材夹持器300的按钮375向图14b的箭头方向按压时，第二装载阶段调节部373的阶梯部373e沿箭头方向被推压而开放二级装载调节部件353的第二钩挂部353e的前进路径(参照图14b的E)，因设置在中间部件351上的弹性部件(例如弹簧337)而使移动组装体完全地前进移动，从而实现棒材的安装阶段。
如图14c所示，在棒材安装阶段，棒材把持部331的两个臂331b从棒材把持部收容部335c向外几乎完全脱出，其上施加的压力解除，因而两个臂331b弹性地恢复到原来的Y型。因此，形成于两个臂331b上的突出部331c从棒材的固定槽或通孔201中脱出从而解除把持，使棒材200与棒材夹持器300分离。
进行重新装载时，为了重新把持棒材200，将棒材200的固定槽或通孔201置于两个臂331b的突出部331c处，然后将装载把手355拽拉至第一装载阶段以进行重新装载。此时，第二装载调节部373因收容于其中空部373a中的弹簧377再次向右侧移动(以图14b为基准)，并重新设置成使得第二装载调节部373的阶梯部373e切断二级装载部件的第二钩挂部353e的前进移动路径。
如图15所示，作为上述棒材夹持器的另一实施例，上述棒材夹持器还可以包括锁定部390。
锁定部390包括：圆形主体391，位于装载部350的二级装载调节部件353的下部；翼型的锁定台393，从圆形主体391的一侧沿半径方向延伸，可对二级装载调节部件353向上加压；棒形的臂397，从圆形主体391的另一侧沿半径方向向外延伸，用于安装把手销395；和旋转中心轴399，插入形成于圆形主体391中央的通孔398，将圆形主体391可旋转地固定在把持部310上。臂397与锁定台393的中心线之间的角度优选为90°，更优选为120°。
下面，对锁定部390的工作原理进行说明，如图16a及图16b所示，在棒材夹持器300处于第一装载阶段的情况下，当施术人员将安装于臂397上的把手销395沿逆时针方向旋转时，锁定台393将二级装载调节部件353的下部向上抬起(即，加压)，由此将二级装载调节部件353维持在第一装载阶段(锁定状态)。在该状态下，利用棒材夹持器300向椎弓根螺钉100插入棒材200后，施术人员将把手销395沿顺时针方向旋转使锁定台393脱离二级装载调节部件353的下部，从而解除二级装载调节部件353的加压状态(解除锁定状态)，由此施术人员可将棒材夹持器300自由地从第一装载阶段操作到第二装载阶段。
通过使用这种锁定部390，可防止在手术过程中因施术人员的失误，使装载把手355意外地下降而从第一装载阶段进入第二装载阶段。
通过使用如上所述结构的棒材夹持器300，施术人员通过拽拉或按压按钮375等简单的操作，以棒材200被牢固地固定的把持状态、可旋转的把持状态以及解除把持状态的三个阶段的方式容易地调节棒材200的把持状态。
图17至图21大致表示本发明的脊椎用微创手术系统1000的棒材导向器500、600。图17表示棒材导向器500的第一实施例，图18至图21表示棒材导向器600的第二实施例。
如图17所示，第一实施例的棒材导向器500形成为中空的圆筒形，在其下端部沿相对的方向形成有一对切开部510，以允许插入棒材200，在其上端部上沿垂直于该对切开部510的方向形成有平面的固定面530，以允许插入并被固定在后述的棒材导向器夹持部件800上。由于通过固定面530可防止棒材导向器500在后述的棒材导向器夹持部件800内旋转，因而可从根源上防止形成为棒材的移动路径的切开部510的位置发生变化。另外，在棒材导向器500的上端部表面上，可形成有与切开部510在同一直线上并对称的一对平面槽521，该对平面槽521可由后述的棒材推进器700或后述的间隔调节器900把持。
图18至图21是图示第二实施例的棒材导向器600。图18是第二实施例的棒材导向器600的立体图，图19是第二实施例的棒材导向器600的剖视图，图20是第二实施例的棒材导向器600的内部主体610的剖视图，图21是第二实施例的棒材导向器600的外部套筒650的剖视图。
如图18及图19所示，棒材导向器600包括把持椎弓根螺钉100的中空圆筒形状的内部主体610和外部套筒650，外部套筒650配置成包围内部主体610的圆周，并沿着轴向在内部主体610上二级滑动。
如图20所示，内部主体610包括中空管611、从中空管611以V型延伸的多个弹性臂613、在弹性臂613之间形成的相对的一对切开部615以及在弹性臂613的端部形成的用于把持椎弓根螺钉100的把持部617。
优选的是，如图18及图19所示，可以在中空管611的上端部形成螺纹，以允许连接改锥，在形成有螺纹的上端部下的中空管611的表面上，形成有与切开部615在同一直线上并对称的一对平面槽621，该对平面槽621可由后述的棒材推进器700或后述的间隔调节器900把持。优选的是，在中空管611上端部的侧面上沿垂直于该对切开部615的方向形成有平面的固定面630，以允许插入并被固定在后述的棒材导向器夹持部件800上(参照图18)。如上所述，由于通过使用固定面630的结构可防止棒材导向器600在后述的棒材导向器夹持部件800内旋转，因而可从根本上防止形成为棒材200的移动路径的切开部615的位置发生变化。另外，优选的是，在固定面630的上部方向端部上，可形成有对后述的棒材导向分离器400的安装方向进行引导的槽631。
在位于平面槽621下方的中空管611的侧面上，形成有用于限定在后述的外部套筒650内部形成的导向销653的路径的导向槽623。如图20所示，导向槽623包括第一垂直滑动导向部623a、与第一垂直滑动导向部623a的下部成直角地形成的水平导向部623b以及与水平导向部623b成直角地向内部主体610的下方形成的第二垂直滑动导向部623c。关于导向槽623的作用，在后述的棒材导向器600的工作原理中进行详细说明。
为了提高弹性臂613的弹性特性，弹性臂613切开为多个，弹性臂613沿长度方向以V型张开，以能弹性地向内侧收拢或放开复原。在弹性臂613的端部上设置有用于把持在椎弓根螺钉100的头部上的槽并在外周面上形成有突出部618的把持部617。对把持部617把持椎弓根螺钉100的原理进行说明，在弹性臂613向内侧收拢的状态下椎弓根螺钉100被把持部617的突出部618夹持，在弹性臂613向外侧复原的状态下解除椎弓根螺钉100的把持。即，通过弹性臂613的弹性操作方式来调节椎弓根螺钉100的把持状态。
切开部615作为插入棒材200的路径，且彼此相对地形成在弹性臂613之间，以允许沿长度方向插入上述棒材。优选的是，在每个棒材导向器600上形成的四个切开部中，第一次插入棒材200的切开部的高度形成为在患者的皮肤外露出的高度，这样，可以从患者的皮肤外插入棒材200。通过具有这种高度的切开部615，施术人员不需要扩张手术部位就可以从人体外部容易地插入棒材200，以适合于微创手术方法。
如图21所示，外部套筒650构成为中空圆筒形状，而在外部套筒650内包容内部主体610。在外部套筒650的上端部上形成有起把手作用的突出型边缘651。优选的是，突出型边缘651的左右对称的侧面形成为平面，以使施术人员可容易地旋转外部套筒650。突出型边缘651还用作后述棒材推进器700的被加压部。在外部套筒650的上部的内侧面上设有与导向槽623配合的导向销653，以引导外部套筒650沿着在内部主体610上形成的导向槽623滑动。由此，通过导向销653和导向槽623，将外部套筒650的路径限定为相对于内部主体610上下滑动的路径及左右旋转的路径。
在外部套筒650的下端部，一对切开部655彼此相对地延伸，通过切开部655可将棒材200插入棒材导向器600内。外部套筒650的切开部655可位于与内部主体610的切开部615的同一直线上，然后将外部套筒650向左侧或右侧旋转，以使棒材插入棒材导向器600内。在每个棒材导向器600上形成的四个切开部655中，第一次插入棒材的切开部655的高度形成为在患者的皮肤外露出的高度，这样，可以从患者的皮肤外插入棒材200。通过具有这种高度的切开部655，施术人员不需要扩张手术部位就可以从人体外部容易地插入棒材200，以适合于微创手术方法。
在外部套筒650的下端部上，沿长度方向向下形成有一个以上的棒材加压部657，在棒材200通过棒材夹持器300而位于椎弓根螺钉100的头部时，对外部套筒650加压，使其向下移动而紧贴到椎弓根螺钉100的头部。棒材加压部657优选形成于切开部655附近，以使棒材加压部657的中心轴和切开部655的中心轴之间的距离与棒材导向槽623的水平导向部623b的长度几乎相同。棒材加压部657的端部形状优选为与棒材的外部形状配合的凹形，以允许向棒材可靠地进行加压。
在一对棒材导向器600中第一次插入棒材的棒材导向器600上，优选的是，在位于与棒材的插入方向相反的一侧上的外部套筒650的侧面上仅形成一个棒材加压部657。这是因为在第一次插入棒材200的切开部一侧布置棒材夹持器300以进行手术，因而为了避免阻碍对棒材夹持器300的操作。
通过棒材加压部657，消除棒材200悬浮在椎弓根螺钉100的头部的中间的可能性，进而可消除因棒材安装不稳定导致拧紧并固定螺钉时不融合的可能性。即，由于可通过棒材加压部657使棒材200紧贴到椎弓根螺钉100的头部，因而能够将棒材200更可靠地安装到椎弓根螺钉100的头部上。
为了通过加压方式使棒材加压部657与棒材200接触，优选使用后述的棒材推进器700。特别优选的是，在使外部套筒650沿着第二垂直滑动导向部623c向下移动时使用棒材推进器700。下面，对棒材推进器700进行说明。
图22是表示本发明的脊椎用微创手术系统1000的棒材推进器700的结构及工作原理的示意图。如图22所示，棒材推进器700包括具有固定把持部710的上把手720和通过铰链730与把手720连接的下把手740，固定把持部710把持在第二实施例的棒材导向器600的内部主体610上形成的平面槽621。优选的是，上把手720与下把手740通过铰链730以类似于“X”的形态进行连接。
在下把手740的端部上形成有向下加压的加压头部741，在加压头部741的下方通过销745等连接装置与受到向下的压力的轴743连接，在轴743的下端部上固定地设有移动把持部747。
另外，在上把手720的固定把持部710的下面优选设有滑动管713，以便轴743滑动，并且在对上把手720和下把手740加压抓握之前，使移动把持部747与固定把持部710之间的距离维持一定。滑动管713的长度基本上等于外部套筒650的突出型边缘651在位于第二垂直滑动导向部623c上部时与平面槽621之间的距离，使得在对上把手720及下把手740加压抓握之前，可将棒材推进器700容易地安装到棒材导向器600上。
在固定把持部710固定地把持平面槽621时，移动把持部747与外部套筒650的突出型边缘651的上侧接触，当对上把手720和下把手740加压抓握时，向椎弓根螺钉一侧对外部套筒650加压。即，当对上把手720和下把手740加压抓握时，虽然上把手720的端部与下把手740的端部之间的距离在减小，但固定把持部710与移动把持部747之间的距离在增加。通过这种对把手的加压过程，外部套筒650的棒材加压部657利用跷跷板方式对棒材加压。
在与把持棒材导向器600的一侧相反的一侧的上把手720及下把手740的端部上，设置有可调节移动把持部747的移动距离的距离调节单元760。即，在上把手720的另一端与下把手740的另一端之间，还包括在一侧形成有齿形的第一突起761的棒形的距离调节单元760，以允许调节移动把持部747的移动距离。在下把手740的另一端在与第一突起接触的部位上形成有齿形的第二突起并具有预定深度的插入槽765，以允许距离调节单元760插入。距离调节单元760的一端通过铰链763与上把手720的另一端连接，距离调节单元760的另一端插到插入槽765中，从而使第一突起761与第二突起相互啮合。通过这种距离调节单元760的结构，对上把手720和下把手740加压时，可阶段性地调节移动把持部747的移动距离。
另外优选的是，棒材推进器700在上把手720和下把手740之间还包括弹性部件770。通过这种弹性部件770，在解除距离调节单元760的固定后，可使其恢复到在对上把手720和下把手740加压之前的状态。
由此通过使用棒材推进器700，不仅能用较小的力容易地使第二实施例的棒材导向器600的外部套筒650滑动，而且能用较小的力使棒材加压部657以更大的力压缩棒材200。
下面，对棒材导向器600和棒材推进器700的工作原理进行说明。
首先，将椎弓根螺钉100的头部110置于内部主体610的把持部617上。此时，外部套筒650的导向销653位于内部主体610的导向槽623的第一垂直滑动导向部623a的上部中。由此，由于外部套筒650的下端部位于内部主体610的中空管611上，因而处于还未向内部主体610的弹性臂613传递任何加压力的状态，即处于把持部617没有把持椎弓根螺钉100的状态。另外，由于在该状态下外部套筒650的一对切开部655和内部主体610的一对切开部615相互重叠，因而成为可插入棒材200的状态。
此后，使外部套筒650沿着内部主体610向下滑动，直到外部套筒650的导向销653位于导向槽623的第一垂直滑动导向部623a的下部。在该滑动过程中，外部套筒650的端部对以弹性方式张开成V型的多个弹性臂613局部加压，使多个弹性臂613向内侧收拢，伴随着这种向内侧收缩，把持部617也同时向内侧收缩，使得形成于把持部617上的突出部618以弹簧套筒夹头(spring collet)方式牢固地把持椎弓根螺钉头部110的槽。作为参考，在该状态下，在形成于内部主体610上部的螺纹上连接改锥，以将被棒材导向器600把持的椎弓根螺钉100固定到椎弓根上。另外，在该状态下，同样由于外部套筒650的一对切开部655和内部主体610的一对切开部615相互重叠，因而成为可插入棒材的状态。
此后，将椎弓根螺钉100固定到椎弓根，使用棒材夹持器300通过棒材导向器600的切开部615、655而将棒材200置于椎弓根螺钉100的头部110后，抓住外部套筒650的突出型边缘651，将外部套筒650相对于内部主体610向左侧(即顺时针方向)旋转(以图20为基准)，使得外部套筒650的导向销653位于导向槽623的水平导向部623b的左侧(以图20为基准)。在该状态下，由于上述棒材加压部657形成于切开部655的附近，以使棒材加压部657的中心轴与切开部655的中心轴之间的距离基本上等于棒材导向槽623的水平导向部623b的距离，因而通过上述顺时针方向的旋转，如图19所示，外部套筒650的棒材加压部657与内部主体610的切开部615相互位于同一直线上。
在棒材加压部657与内部主体610的切开部615位于同一直线上的状态下，将棒材推进器700的固定把持部710插入内部主体610的平面槽621，将移动把持部747位于外部套筒650的突出型边缘651上，在使棒材推进器700的移动把持部747与外部套筒650的突出型边缘651接触后，对棒材推进器700的上把手720和下把手740加压抓握，使移动把持部747向下移动(参照图22的左侧图)。如图22所示，由于移动把持部747向下移动，因而外部套筒650也受到向下的压力，外部套筒650的棒材加压部657对棒材200加压，以使其紧贴到椎弓根螺钉100的头部110。此时，外部套筒650的导向销653沿着第二垂直滑动导向部623c移动至下部。
在将棒材安装到椎弓根螺钉100上后，施术人员拽拉外部套筒650的突出型边缘651，使其沿着与上述方向相反的方向移动，即操作外部套筒650而使外部套筒650的导向销653从第二垂直滑动导向部623c的下部向上部移动(以图20为基准)，从水平导向部623b的左侧向右侧移动，并且从第一垂直滑动导向部623a的下部向上部移动，从而在解除椎弓根螺钉100的把持后，除去棒材导向器600。
手术结束后，为了从棒材导向器600容易地分离椎弓根螺钉100，脊椎用微创手术系统1000还可以包括棒材导向器分离器400。图23至图26是表示棒材导向器分离器400的图，棒材导向器分离器400包括中空形的套筒410和插入到套筒410内的“T”型的插入棒420，套筒410固定地连接到棒材导向器600的内部主体610的端部上，并安装到在内部主体610的固定面630的端部上形成的相对的两个槽中。
如图23所示，套筒410包括：形成有开口的固定部411，螺纹螺丝连接到内部主体610上；中空主体413，从固定部411向下方延伸；相对的两个刚性臂415，从中空主体413的端部延伸；和相对的两个挠性臂416，从中空主体413的端部伸出，并与刚性臂415相邻。另外，在挠性臂416的外周面上形成有突出部417，如图24所示，挠性臂416相比刚性臂415更靠向内侧收缩。在固定部411上形成有具有与内部主体610的槽631配合的形状的突出部，上述突出部安装到内部主体的槽631上，由此对棒材导向器分离器400的方向进行引导，以使形成于挠性臂416上的突出部417位于与内部主体610的把持部617的同一直线上。优选的是，中空主体413及刚性臂415的外径与棒材导向器600的内部主体610的内径几乎相同，上述挠性臂的外径小于内部主体610的内径。
如图25所示，插入棒420包括圆形把手421和圆杆423，圆筒形杆部423从圆形把手421的中心向下部方向伸出，并贯通中空主体413的内部，其长度长于套筒410的总长。优选的是，圆筒形杆部423的外径与中空主体413及刚性臂415的内径几乎相同，圆筒形杆部423的端部形成锥形。
参照图26，对棒材导向器分离器400的工作原理进行说明。首先，在棒材导向器600的内部主体610的槽631上安装套筒410的固定部411。此时，套筒的中空主体413、刚性臂415以及挠性臂416完全收容或插入到内部主体610内，且形成于挠性臂416上的突出部417位于内部主体610的挠性臂613附近。此后，将插入棒420插入套筒410内。由于插入棒420的圆筒形杆部423的外径与刚性臂415的内径几乎相同且大于挠性臂416的内径，因而插入棒420插入到套筒410内时圆筒形杆部423的端部使挠性臂416向外侧张开。由此，形成于套筒410的挠性臂416上的突出部417使棒材导向器600的内部主体610的挠性臂向外侧膨胀，从而将椎弓根螺钉100与棒材导向器600分离。
通过使用这种棒材导向器分离器400，可从棒材导向器600上容易地脱离椎弓根螺钉100，从而可防止在棒材导向器的脱离过程中，手术周围部位的肌肉或组织受损。
图27至图29是表示本发明的脊椎用微创手术系统1000的棒材导向器夹持部件800的结构及设置状态的示意图。图27是本发明的棒材导向器夹持部件800的立体图，图28a及图28b是本发明的棒材导向器夹持部件800的侧视图及俯视图，图29是表示本发明的棒材导向器夹持部件800设在棒材导向器500、600上时的示意图。
参照图27及图28，棒材导向器夹持部件800包括：第一固定部830，其形成有四边形的第一固定口810，以允许在主体中心部插入一对棒材导向器500、600中的一个棒材导向器，并形成有“U”型的第二固定口820，以能在第一固定口810的两侧插入另一个棒材导向器；导向部840，与第一固定部830的第一固定口810的一个侧面连接，并且在其上形成有圆弧形的狭缝841；和与导向部840连接的第二固定部850，在向其插入棒材夹持器300的同时，其沿着狭缝841进行圆弧移动，从而调节棒材的插入位置。
在第一固定口810的一个侧面上形成有旋钮811，旋钮811用于在插入棒材导向器500、600后固定棒材导向器500、600，在旋钮811上形成有螺纹螺丝，从而设置成根据旋钮811的旋转方向固定或解除棒材导向器500、600。
另外，第二固定口820形成为“U”型，从而允许圆筒形的棒材导向器500、600沿着第二固定口820移动预定距离。
优选的是，第一固定口810或第二固定口820的内部形状或大小形成为，能够不可旋转地安装在棒材导向器500、600的上端部上沿垂直于一对切开部510、615的方向形成的平面的固定面530、630。由于通过这种结构可防止棒材固定器500、600在棒材导向器夹持部件800内旋转，因而可从根源上防止形成为棒材的移动路径的切开部510、615的位置发生变化。图29图示了在第一固定口810中插入一个棒材导向器后用旋钮811将其固定，并在(以图27至图29为基准)右侧的第二固定口820中插入另一个棒材导向器后，在棒材导向器夹持部件800上安装棒材导向器500、600的情况。
第二固定部850形成有插入口851，其可以在插入棒材夹持器300的同时，在形成于导向部840上的狭缝841中进行圆弧移动，并且其与导向部840可旋转地连接，因此可以在自由地调节将被棒材夹持器300把持的棒材200插入棒材导向器500、600的角度的同时，将棒材200准确地安装到椎弓根螺钉100上。
由于通过这种结构可使棒材导向器500、600与棒材夹持器300位于同一直线上，因而不仅可防止棒材夹持器300从棒材200的插入路径脱离，而且可防止因在手术时棒材夹持器300与棒材导向器接触、使棒材导向器500、600旋转而导致四个切开部在同一直线上的排列变乱的现象发生，从而可提高棒材插入过程的准确性，此外，因棒材夹持器300移动的路径设置成旋转的半径而使得棒材的插入变得容易。
图30是表示适当地调节椎弓根螺钉100的头部之间间隔的间隔调节器900的结构及工作原理的示意性立体图。
如图30所示，间隔调节器900包括固定把持部910、通过铰链917与固定把持部910的下部连接的两个腿部919、分别可旋转地连接到两个腿部919上的臂921、固定地连接到臂921上的调节把持部923以及棒部件925，棒部件925上形成有外螺纹，其可螺纹连接到在形成于臂921上的具有内螺纹的孔上。
固定把持部910由水平部911和垂直部913构成，从侧面看来其整体上形成为
Figure G2010100011510D00241
型，水平部911以“3”型态固定地把持在一对棒材导向器500、600的上部形成的平面槽521、621，在垂直部913上形成有狭缝915。
两个腿部919在狭缝915中通过铰链917与固定把持部910连接，两个腿部919之间的角度可随着两个腿部919的张开或变窄而发生变化。
两个臂921分别与两个腿部919的端部可旋转地连接，优选的是通过销来连接。在臂921上形成有具有内螺纹的孔。
形成有外螺纹的棒部件925贯通臂921上形成有内螺纹的孔。此时，棒部件925与上述孔如螺母和螺栓一样进行螺纹配合。在棒部件925的一端设有能使棒部件925的旋转变得容易的把手929，在把手929前设有旋钮931。旋钮931起到在旋转把手929调节椎弓根螺钉100之间的间隔后固定被调节的间隔以防止在手术过程中发生变化的作用。
调节把持部923垂直且固定地安装在臂921的一端上，把持棒材导向器500、600的中央侧面或外部套筒650的中央侧面。优选的是，调节把持部923的形状及大小形成为与棒材导向器500、600的中央侧面或外部套筒650的中央侧面的形状及大小匹配，因而调节把持部923能牢固地把持棒材导向器或外部套筒650。
下面，对间隔调节器900的工作原理进行说明。
首先，将固定把持部910的水平部911置于内部主体610的平面槽521、621上，将调节把持部923置于棒材导向器500的中央侧面或外部套筒650的中央侧面上。如果将要固定到椎弓根上的椎弓根螺钉之间的间隔比所要求的尺寸宽，那么旋转把手929，使棒部件925向把手929的相反方向侧移动。通过向把手929相反方向的移动，两个臂921相互接近，从而固定在两个臂921上的调节把持部923之间的距离也在减小，从而也减小了被棒材导向器500、600把持的椎弓根螺钉100的头部之间的距离。当这样减小了调节把持部923的间隔时，在两个腿部919之间形成的角度也减小了，与位于固定把持部910的垂直部913上形成的狭缝915中的两个腿部919连接的铰链917上升。
相反，如果将要固定到椎弓根上的椎弓根螺纹之间的间隔比所要求的尺寸窄，那么沿着与将要固定到椎弓根上的椎弓根螺钉的间隔比所要求的尺寸大的情况的相反的方向旋转棒部件925，可基于上述相似的原理来增加椎弓根螺钉之间的间隔。
通过使用这种结构的间隔调节器900，可解决为了调节椎弓根螺钉100的间隔而需要用手直接调节长的棒材导向器500、600的不便和因这种用手操作而不能使力准确地传递至椎弓根螺钉100的螺纹部的问题。即，通过间隔调节器900，只需确定把手929的旋转方向就可将椎弓根螺钉100的间隔减少或增加，而且能以较小的力旋转把手929，从而容易地调节椎弓根螺钉100的间隔。
作为间隔调节器的另一实施例，如图31至图33所示，间隔调节器950包括：在一端上分别安装有调节把持部951的第一把手953及第二把手955；“T”型的铰链轴957，通过铰链方式连接第一把手953及第二把手955，并从第一把手953及第二把手955的连接部沿垂直方向安装；和圆筒棒形959，以铰链轴957为中心可旋转地安装到铰链轴957的一端上。
优选的是，调节把持部951分别可旋转地安装到第一把手953及第二把手955上。通过如此可旋转地安装调节把持部951，即通过对第一把手953及第二把手955加压而使调节把持部951之间的距离发生变化，调节把持部951也能持续与棒材导向器接触(即，可维持调节把持部951与棒材导向器的接触面积)，从而可以在调节把持部951不滑动的情况下稳定地调节椎弓根螺钉之间的间隔。
优选的是，在第一把手953的另一端与第二把手955的另一端之间，为了调节调节把持部951的移动距离，还包括在一侧面上形成有齿形的第一突起961的棒形的距离调节单元960。在第二把手955的另一端部上形成有在与第一突起961接触的部位上形成有齿形的第二突起的预定深度的插入槽965，以允许插入距离调节单元960，距离调节单元960的一端通过铰链963与第一把手953的另一端连接，距离调节单元960的另一端部插到插入槽965中，从而使第一突起961与第二突起相互啮合，对第一把手953和第二把手955加压时，可阶段性地调节调节把持部951的移动距离。
优选的是，间隔调节器950在第一把手953和第二把手955之间还具有弹性部件970，弹性部件970将第一把手953和第二把手955恢复到加压之前的状态。更优选的是，弹性部件970为两个挠性金属板，但不限于此。在图32及图33上图示了间隔调节器950的工作原理。将第一把手953及第二把手955的调节把持部951置于将要被固定在脊椎上的两个棒材导向器500、600的外侧面上，并将圆筒形棒959插到两个棒材导向器500、600之间。此时，为了减少椎弓根螺钉100之间的间隔，将圆筒形棒959置于棒材导向器500、600的上部，将调节把持部951置于棒材导向器的下部，为了增加弓根螺钉100之间的间隔，将圆筒形棒959置于棒材导向器500、600的下部，将调节把持部951置于棒材导向器的上部。此后，对第一把手953及第二把手955加压以调节椎弓根螺钉100的间隔。此时，上述间隔调节器以杠杆原理工作，上述铰链轴起杠杆支点的作用。
通过使用这种另一实施例的间隔调节器950，可用较小的力更加容易地调节椎弓根螺钉100之间的间隔。
以上对本发明的优选实施例进行了图示或说明，但本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的技术方案所公开的主旨范围的情况下，本领域技术人员可对其作出多种变型，这些变型都属于技术方案的记载范围内。

Claims (41)

1.一种棒材夹持器，用于把持棒材(200)并将所述棒材(200)安装到一对椎弓根螺钉(100)上，所述棒材(200)使插入并固定到脊椎骨的所述一对椎弓根螺钉(100)相互连接，其特征在于，所述夹持器包括：
起到把手作用的抓握部(310)；
装载部(350)，以前后贯通所述抓握部(310)的方式安装在所述抓握部(310)的上部；
按钮部(370)，以左右贯通所述抓握部(310)的方式安装在所述抓握部(310)的上部，其与所述装载部(350)一起连动；和
一部分插入人体内的插入部(330)，其具有把持所述棒材(200)的棒材把持部(331)和向所述棒材把持部(331)传递所述装载部(350)的前进或后退运动的连接件(333)。
2.如权利要求1所述的棒材夹持器，其特征在于，所述棒材夹持器按照下述三个阶段的顺序、以三级方式调节棒材(200)的把持状态：
第一装载阶段，通过使所述装载部(350)后退并将其固定，从而牢固地把持所述棒材(200)；第二装载阶段，通过在所述第一装载阶段后使所述装载部(350)前进一段距离并被所述按钮部(370)卡住，从而可旋转地把持所述棒材(200)；和棒材安装阶段，通过在所述第二装载阶段后按下所述按钮部(370)使所述装载部(350)完全前进，从而使所述棒材夹持器(300)与所述棒材(200)分离。
3.如权利要求1所述的棒材夹持器，其特征在于，所述插入部(330)还包括管状的中空型插入部主体(335)，所述插入部主体(335)收容所述棒材把持部(331)和所述连接件(333)，并形成所述棒材把持部(331)和所述连接件(333)的前进或后退的路径。
4.如权利要求1所述的棒材夹持器，其特征在于，所述棒材把持部(331)包括向前延伸的两个臂(331b)，所述两个臂(331b)弹性地以Y型张开，从而可以调节所述棒材(200)的把持状态。
5.如权利要求3所述的棒材夹持器，其特征在于，所述插入部主体(335)包括收容所述棒材把持部(331)的棒材把持部收容部(335c)。
6.如权利要求5所述的棒材夹持器，其特征在于，所述棒材把持部收容部(335c)的内部形状被设置成对所述棒材把持部(331)的两个臂(331b)加压。
7.如权利要求1所述的棒材夹持器，其特征在于，所述装载部(350)包括：中间部件(351)，与所述连接件(333)的后端固定连接，以可弹性地前进或后退的方式插入所述插入部(330)的后端部(335a)内；与所述中间部件(351)的后端连接的二级装载调节部件(353)；和装载把手(355)，与所述二级装载调节部件(353)的后端(353c)固定连接。
8.如权利要求7所述的棒材夹持器，其特征在于，在所述中间部件(351)的前端形成有突出型边缘(351a)，在所述突出型边缘(351a)上设有弹簧(337)。
9.如权利要求7所述的棒材夹持器，其特征在于，在所述二级装载调节部件(353)的上部形成有实现第一装载阶段的第一钩挂部(353d)，在所述二级装载调节部件(353)的下部形成有实现第二装载阶段的第二钩挂部(353e)，所述第二钩挂部(353e)相比所述第一钩挂部(353d)位于更前方。
10.如权利要求9所述的棒材夹持器，其特征在于，在所述装载部(350)贯通所述抓握部(310)处还设有盖部(313)，在盖部(313)的上部后端上形成有在第一装载阶段中使所述第一钩挂部(353d)固定的止动部。
11.如权利要求1所述的棒材夹持器，其特征在于，所述按钮部(370)包括：左右贯通所述抓握部(310)的壳体(371)，安装在所述抓握部(310)的上部内；第二装载阶段调节部(373)，在所述壳体(371)内弹性地往复运动；和按钮(375)，固定在所述第二装载阶段调节部(373)的端部上。
12.如权利要求11所述的棒材夹持器，其特征在于，在所述第二装载阶段调节部(373)的上部形成有阶梯部(373e)，所述阶梯部(373e)用于控制在所述装载部(350)的二级装载调节部件(353)的下部形成的第二钩挂部(353e)的固定或前进。
13.如权利要求1所述的棒材夹持器，其特征在于，还包括锁定部(390)，其包括：圆形主体(391)，位于所述装载部(350)的二级装载调节部件(353)的下方；翼型的锁定台(393)，从所述圆形主体(391)的一侧沿半径方向向外延伸，可对所述二级装载调节部件(353)向上加压；棒状的臂(397)，从所述圆形主体(391)的另一侧沿半径方向向外延伸，用于安装把手销(395)；和旋转中心轴(399)，插入在于所述圆形主体(391)的中央形成的通孔(398)中，使所述圆形主体(391)可旋转地固定在抓握部(310)上。
14.一种脊椎用微创手术系统，将一对椎弓根螺钉(100)插入并固定在脊椎骨上，并设有使所述一对椎弓根螺钉(100)相互连接的棒材(200)，其特征在于，所述系统包括：
与所述一对椎弓根螺钉(100)的上端连接的一对棒材导向器(500、600)，其形成所述棒材(200)的移动路径；
夹持所述棒材(200)的权利要求1至13中任一项所述的棒材夹持器(300)；和
棒材导向器夹持部件(800)，限定所述棒材夹持器(300)的插入路径，并调节所述棒材(200)的插入位置。
15.如权利要求14所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述棒材导向器夹持部件(800)包括：与所述一对棒材导向器(500、600)的上端连接的第一固定部(830)，使所述一对棒材导向器(500、600)之间维持一定距离；与所述第一固定部(830)的中央连接的导向部(840)，其上形成有圆弧形的狭缝(841)；与所述导向部(840)连接的第二固定部(850)，在向其插入所述棒材夹持器(300)的同时，其沿着所述狭缝(841)进行圆弧移动，从而调节所述棒材(200)的插入位置。
16.如权利要求15所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述棒材导向器夹持部件(800)在所述第一固定部(830)的中央形成有用于固定所述一对棒材导向器(500、600)中的一个的旋钮(811)。
17.如权利要求15所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述第二固定部(850)与所述狭缝(841)可旋转地连接，以允许自由地调节将被所述棒材夹持器(300)夹持的所述棒材(200)插入所述棒材导向器(500、600)的角度。
18.如权利要求14所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述棒材(200)的一侧形成为流线形，另一侧上形成有一对固定槽或通孔(201)，以允许所述棒材夹持器(300)夹持。
19.如权利要求14所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述一对棒材导向器(500)形成为中空的圆筒形状，在其下端部上形成有彼此相对的一对切开部(510)，以允许插入所述棒材(200)。
20.如权利要求14所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述一对棒材导向器(600)包括用于夹持所述椎弓根螺钉(100)的呈中空圆筒形的内部主体(610)和外部套筒(650)，所述外部套筒(650)设置成包围所述内部主体(610)的圆周，并沿着所述内部主体(610)在轴向上二级滑动。
21.如权利要求20所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，在所述内部主体(610)的下端部上形成有一对切开部(615)以及多个弹性臂(613)，所述切开部(615)在相互相对的方向上形成，以允许插入所述棒材(200)，所述弹性臂(613)以V型张开，以弹性地调节所述椎弓根螺钉(100)的夹持状态。
22.如权利要求21所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，在所述一对棒材导向器(600)的内部主体(610)的各切开部(615)中，第一次插入所述棒材(200)的切开部形成为具有能从患者的皮肤外插入棒材(200)的高度。
23.如权利要求20所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，在所述外部套筒(650)的上端形成有突出型边缘(651)。
24.如权利要求20所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，在所述外部套筒(650)的下端形成有一对切开部(655)，所述切开部(655)在相互相对的方向上形成，以允许插入所述棒材(200)。
25.如权利要求24所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，在所述一对棒材导向器(600)的外部套筒(650)的各切开部(655)中，第一次插入所述棒材(200)的切开部形成为具有能从患者的皮肤外插入棒材(200)的高度。
26.如权利要求24所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，从所述外部套筒(650)的下端向下延伸有一个以上的棒材加压部(657)，所述棒材加压部(657)对棒材上表面加压，以使棒材(200)紧贴到所述椎弓根螺钉(100)的头部(110)上。
27.如权利要求20所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，能以下述两个滑动阶段工作的方式排列所述内部主体(610)和所述外部套筒(650)：第一滑动阶段，对所述外部套筒(650)进行加压使其在所述内部主体(610)上向下滑动，从而使所述内部主体(610)的弹性臂(613)向内侧弹性收拢，由此使得所述内部主体(610)的夹持部能夹持住椎弓根螺钉(100)；和第二滑动阶段，对所述外部套筒(650)进行加压使其在所述内部主体(610)上向下滑动，从而使所述棒材(200)紧贴到所述椎弓根螺钉(100)的头部(110)上。
28.如权利要求20所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，在所述内部主体(610)的上部表面上对称地形成有一对平面槽(621)，所述平面槽(621)与内部主体(610)的切开部位于同一直线上。
29.如权利要求28所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，还包括具有上把手(720)和下把手(740)的棒材推进器(700)，所述上把手(720)上设有把持所述内部主体(610)的槽的固定把持部(710)，所述下把手(740)上具有向椎弓根螺钉方向对所述外部套筒(650)的突出型边缘(651)加压的移动把持部(747)，所述下把手(740)通过铰链(730)与所述上把手(720)连接。
30.如权利要求29所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述棒材推进器(700)把持所述内部主体(610)的平面槽(621)和所述外部套筒(650)的突出型边缘(651)，向椎弓根螺钉(100)方向对所述外部套筒(650)加压。
31.如权利要求30所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，在所述上把手(720)的另一端与所述下把手(740)的另一端之间，还包括在一侧面上形成有齿形的第一突起(761)的棒形的距离调节单元(760)，以允许调节移动把持部(747)的移动距离，所述下把手(740)的另一端在与所述第一突起接触的部位上形成有具有齿形的第二突起的预定深度的插入槽(765)，以允许插入所述距离调节单元(760)，所述距离调节单元(760)的一端通过铰链(763)与所述上把手(720)的另一端连接，所述距离调节单元(760)的另一端插入所述插入槽(765)中，从而使所述第一突起(761)与所述第二突起相互啮合，对所述上把手(720)和所述下把手(740)加压时，可阶段性地调节所述移动把持部(747)的移动距离。
32.如权利要求30所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述棒材推进器(700)在所述上把手(720)和所述下把手(740)之间还设有弹性部件(770)，所述弹性部件(770)使所述上把手(720)和所述下把手(740)恢复到在对其加压以前的状态。
33.如权利要求20所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，还包括具有中空型的套筒(410)和“T”型的插入棒(420)的棒材导向器分离器(400)，所述套筒(410)与所述棒材导向器(600)的内部主体(610)的端部固定连接并插入到所述内部主体(610)内，所述插入棒(420)插入到所述套筒(410)内。
34.如权利要求33所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述套筒(410)包括：固定部(411)，其形成有安装到所述内部主体(610)的槽(631)中的开口；中空主体(413)，从所述固定部(411)向下延伸；相对的两个刚性臂(415)，从所述中空主体(413)的端部延伸；和相对的两个挠性臂(416)，从所述中空主体(413)的端部延伸，并与所述刚性臂(415)相邻，在所述挠性臂(416)的外周面上形成有突出部(417)，在所述套筒(410)中，所述挠性臂(416)与所述刚性臂(415)相比更向内侧收缩，
所述插入棒(420)包括：圆形把手(421)；和圆筒形杆部(423)，从所述圆形把手(421)的中央向下延伸，并贯通所述中空主体(413)，其长度长于所述套筒(410)的总长。
35.如权利要求14所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，还包括具有下述部件的间隔调节器(900)：固定把持部(910)，把持所述棒材导向器(500、600)的上部；通过铰链(917)与所述固定把持部(910)连接的两个腿部(919)；分别与所述两个腿部(919)可旋转地连接的臂(921)；与所述臂(921)固定连接的调节把持部(923)以及棒部件(925)，在所述棒部件(925)上形成有外螺纹，其与在所述臂(921)上形成的具有内螺纹的孔螺纹连接。
36.如权利要求35所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述间隔调节器(900)通过旋转棒部件(925)来调节所述椎弓根螺钉(100)的间隔。
37.如权利要求14所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，还包括具有下述部件的间隔调节器(950)：在其一端上分别安装有调节把持部(951)的第一把手(953)及第二把手(955)；“T”型的铰链轴(957)，通过铰链方式连接所述第一把手(953)及第二把手(955)，其在所述第一把手(953)及第二把手(955)的连接部处沿垂直方向安装；和圆筒形棒(959)，以所述铰链轴(957)为中心可旋转地安装到所述铰链轴(957)的一端上。
38.如权利要求37所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，将所述第一把手(953)及所述第二把手(955)的调节把持部(951)置于被固定在脊椎上的两个棒材导向器(500、600)的外侧面上，并在将所述圆筒形棒(959)插入所述两个棒材导向器(500、600)之间以后，对所述第一把手(953)及所述第二把手(955)加压，从而调节所述椎弓根螺钉(100)的间隔。
39.如权利要求37所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述调节把持部(951)被旋转地安装在所述第一把手(953)及所述第二把手(955)上。
40.如权利要求37所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，为了调节所述调节把持部(951)的移动距离，在所述第一把手(953)的另一端与所述第二把手(955)的另一端之间，还设置了在一侧面上形成有齿形的第一突起(961)的棒形的距离调节单元(960)，所述第二把手(955)的另一端部在与所述第一突起(961)接触的部位上形成有具有齿形的第二突起的预定深度的插入槽(965)，以允许插入所述距离调节单元(960)，所述距离调节单元(960)的一端通过铰链(963)与所述第一把手(953)的另一端连接，所述距离调节单元(960)的另一端插入所述插入槽(965)中，从而使所述第一突起(961)与所述第二突起相互啮合，对所述第一把手(953)和所述第二把手(955)加压时，可阶段性地调节所述调节把持部(951)的移动距离。
41.如权利要求37所述的脊椎用微创手术系统，其特征在于，所述间隔调节器(950)在所述第一把手(953)和所述第二把手(955)之间还具有弹性部件(970)，所述弹性部件(970)将所述第一把手(953)和所述第二把手(955)恢复到加压之前的状态。
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