CN102076275A - 用于固定脊骨的至少一部分的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于动态固定骶骨和至少腰椎L5的动态固定系统。该系统包括：骶骨中的两个锚固件(12、14)，所述锚固件被植入在不同的部位；两个不同的刚性杆(16、18)，各自具有第一端部和第二端部，每个第二端部以能够调节每个刚性杆在其第二端部附近的固定点的方式固定到锚固件；以及机械紧固构件(20)，紧固在腰椎的棘突(A)上，所述机械紧固构件具有第一端部和第二端部(26、28)，每个刚性杆的第一端部(16a、18a)固定到所述机械紧固构件的相应的端部之一，所述机械紧固构件包括柔性部分(22、24)。

Description

用于固定脊骨的至少一部分的系统
技术领域
本发明包括一种用于固定脊骨的至少一部分的系统和方法，在至少一个实施例中包括一种用于动态固定骶骨与至少腰椎L5的系统。
背景技术
以Abboott Spine名义提出的PCT专利申请第WO2005/020860、WO2006/106268及WO2007/023240号描述了用于将骶骨固定到第五腰椎的系统。
这些装置非常有效，但是这些装置以实际上完全的方式阻止脊椎骨(多个)相对于骶骨移动，因此在骶骨与最后一个腰椎之间没有留下自由度。在许多情况下，这种状况是不利的。
为解决这个问题，本发明的至少一个目的是提供一种能够实现动态固定的用于固定骶骨与至少第五腰椎的系统。对于本发明的具体的实施例，术语“动态固定”用来表示：骶骨与至少最后一个腰椎确实相对于彼此被固定，但为了使病人能够感觉更舒适而允许在腰椎与骶骨之间的有限程度的相对运动。
发明内容
根据本发明，为了实现上述的具体的目的，提供了一种用于动态固定骶骨与至少腰椎L5的动态固定系统，包括：
骶骨中的两个锚固件，所述锚固件被植入在不同的部位；
两个不同的刚性杆，各自具有第一端部和第二端部，每个第二端部以能够调节每个刚性杆在其第二端附近的固定点的方式固定到锚固件；以及
机械紧固构件，紧固在腰椎的棘突上，所述机械紧固构件具有第一端部和第二端部，每个刚性杆的第一端部固定到所述机械紧固构件的端部之一，所述机械紧固构件包括柔性部分。
应理解的是：通过本发明可实现腰椎(多个)相对于骶骨的有效固定，特别是由于存在两个刚性杆，每个刚性杆在一端通过机械紧固构件锚固到骶骨，并且每个刚性杆在另一端以能够进行调节的方式连接到至少第五腰椎的棘突。读者应认识到：机械紧固构件可为螺钉、钉状物或者能够固定到骨头中的任何其它类型的紧固件。然而，由于机械紧固构件包括将棘突连接到刚性杆的端部之一的柔性部分，所以确实实现了允许在骶骨与腰椎(多个)之间的有限量相对运动的动态固定。
在第一实施例中，所述机械紧固构件包括至少一个完全包围腰椎L5的棘突的柔性绑带，所述机械紧固构件的所述第一端部和第二端部由所述绑带(多个)的多个部分构成。
应理解的是：在这种情况，第五腰椎的棘突被一个或多个柔性绑带包围，并且所述刚性杆的第二端部通过锚固件刚性地锚固在骶骨中。动态固定是通过使绑带(多个)包围棘突而实现的。
在第二实施例中，所述机械紧固构件至少包括：插入腰椎L5的棘突与骶骨的棘突S 1之间的第一分隔件，所述分隔件具有所述第一端部和第二端部；以及
与腰椎的棘突配合的柔性绑带，所述柔性绑带的两个端部固定到所述分隔件。
应理解的是：通过分隔件和两个刚性杆(每个刚性杆的一端锚固在骶骨中)与柔性绑带(柔性绑带与至少第五腰椎的棘突配合)之间的配合，实现骶骨与最后一个腰椎之间的固定。这样就利用柔性绑带与腰椎的棘突或多个腰椎的多个棘突的配合，实现了有效的固定，同时允许腰椎与骶骨之间的有限量的相对运动。
在变化的实施例中，所述机械紧固构件还包括插入腰椎L5和L4的棘突之间的第二分隔件，所述柔性绑带与所述第二分隔件配合并部分包围腰椎L4的棘突。
应理解的是：由于存在第二分隔件，所以绑带能够将第五腰椎和第四腰椎均与骶骨固定，同时还允许在骶骨、第五腰椎以及第四腰椎之间的相对运动。当然，能够设置一个以上第二分隔件，应认识到可将两个以上的腰椎与骶骨固定在一起。
附图说明
通过阅读在下面对作为非限制性实例提供的本发明的各个实施例的描述，本发明的其它特征和优点变得更清楚。描述参照了附图，在附图中：
图1是动态固定系统的第一实施例的立体图；
图1A示出了在图1的实施例中刚性杆与机械紧固构件之间的连接的实施例；
图1B是示出图1A的实施例的两个紧固部件的竖直剖视图；
图1C是图1A的机械连接系统的平面图；
图2是动态固定系统的第二实施例的立体图；
图3是示出图2所示的分隔件与刚性杆之间的连接的分解图；
图4是示出如何固定刚性杆的端部和柔性绑带的端部、沿图2的平面IV-IV剖开的局部剖视立体图；
图5是使两个椎骨能够相对于骶骨被动态固定的第二实施例的变型的立体图；以及
图6是示出构成用于将刚性杆固定于骶骨中的锚固件的螺钉的立体图。
具体实施方式
首先参照图1，在下面描述动态固定系统的第一实施例。
在图1中，可看到骶骨S的上部以及下腰椎L5和下腰椎的棘突A。
总的附图标记10表示动态固定系统，动态固定系统由两个锚固件12和14(锚固件优选由旋拧到骶骨内的螺钉构成)、两个刚性杆16和18、及紧固到棘突A并以附图标记20表示的机械紧固构件构成。如上所述，紧固到棘突的机械构件包括柔性部，该柔性部在本实例中由两个柔性绑带部分22和24构成。这些绑带的端部22a、22b和24a、24b以绑带部分22和24所构成的组件完全包围棘突A的方式固定到彼此。绑带部分的端部22a、24a和22b、24b构成机械紧固构件20的紧固端，上述紧固端被紧固到刚性杆16和18的第一端部16a和18a。下面更详细地描述在刚性杆16和18的端部与机械紧固构件20的端部26和28之间的固定装置的优选实施例。下面更详细地描述优选地由旋拧到骶骨的适当的部分内的螺钉30和32构成的锚固件12和14。锚固件12和14用于紧固刚性杆16和18的第二端部16b和18b。螺钉30和32以如下方式与刚性杆的端部16b和18b配合：在上述端部被固定于螺钉上之前，能够调节刚性杆的确实被牢固保持的部分；换言之，就是能够调节刚性杆的端部16a、18a与锚固件的被夹紧在刚性杆上的区域之间的距离。由此能够调节腰椎L5与骶骨S之间的固定效果。
应理解的是：由于刚性杆16和18的第一端部16a和18a与腰椎L5的棘突A之间的连接是通过柔性的绑带部分22和24来提供的，所以腰椎L5确实相对于骶骨被动态固定，使得腰椎L5与骶骨S之间保留了有限的相对运动范围。利用具有充分的柔性而且还可具有充分的弹性的材料形成绑带部分，从而允许有限的相对运动。例如，这种材料可为聚酯、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)或者具有所需弹性的任何其它材料。
图1A、图1B以及图1C示出了用于紧固到棘突的机械构件20的具体的实施例。
机械构件20主要由两个固定部件31和33以及执行与图1所示的绑带部分22和24相同的功能的柔性绑带或编织带34构成。固定部31和33设计为借助编织带34紧固到棘突A的两侧。
每个固定部包括主部31a、33a以及大体垂直于主部延伸的凸出部31b、33b。通过编织带34使凸出部31b、33b保持贴靠棘突A的侧部。凸出部31b、33b具有用于使编织带34穿过的槽35、36。刚性杆16、18的端部16a、18a被焊接到固定部件31和33的主部31a、33a。
为了固定或闭锁编织带34的自由端部34a和34b，固定部件33设有可移动的夹紧构件37。夹紧构件37具有面向固定部件33的凸出部33b的斜面38的夹紧表面37a。螺钉39自由地穿过夹紧构件37，并且螺钉39的螺纹部39a与形成于紧固部件33的主部33a中的内螺纹孔39′配合。
通过拧紧螺钉39，引起夹紧表面37a朝向凸出部33b的夹紧表面38移动。由此将编织带的端部34a、34b固定到固定部件31和33。然而，由于编织带34是柔性的，所以在棘突A与固定部件31和33之间保留了有限的运动范围，即腰椎与骶骨之间能够进行有限的相对移动。
图2至图4示出了下述的本发明的第二实施例。
在此第二实施例中，附图标记10′表示动态固定系统，动态固定系统由构成骶骨S中的锚固件的两个螺钉40和42、两个刚性杆44和46、及用于紧固到腰椎L5的棘突A的附图标记为20′的机械紧固构件构成。在本实施例中，机械紧固构件20′主要由椎骨间的分隔件48和柔性绑带50构成。
分隔件48插入到腰椎L5的棘突A与骶骨S的棘突S1之间。更确切地，分隔件48具有两个端部52和54，每个端部设有用于容纳棘突A和S1的凹部56、58。如下面更详细描述的，分隔件48起到紧固到刚性杆44和46各自的端部之一以及固定柔性编织带50的端部的双重作用。
优选地，分隔件48沿垂直于脊骨轴线的方向呈细长形，并包括第一端部60和第二端部62。这些端部60和62中的每个被各自的开孔64、66贯穿，刚性杆44和46的端部44a和46a可穿入开孔66、64中。
在分隔件48的端部60和62附近，分隔件48还具有沿分隔件的厚度方向(即在分隔件的表面52与54之间)贯穿分隔件的两个开孔68和70。这些开孔68和70与端部的开孔66和64连通。最后，在分隔件48的侧表面48a中设有螺纹孔72和74。这些螺纹孔72和74也连通到开孔68和70内。
当动态固定系统被放置于适当的位置时，柔性绑带或编织带50具有贴靠腰椎L5的棘突A的上表面的中间部分50a，并具有位于端部50b和50c附近的部分，位于端部50b和50c附近的部分与开孔68和70接合而突出到分隔件48以外。
最后，如在图3中可更好地看到的，应注意到，每个刚性杆具有相对于每个刚性杆的主部44b、46b成角度的第一端部44a、46a，每个刚性杆的第二端部相应的附图标记为44c和46c。
螺钉40和42可为与本发明的第一实施例中使用的螺钉30和32类型相同的螺钉，这将在下面更详细描述，并且螺钉40和42能够进行调节。
下面描述外科医生如何将动态固定系统10′放置在适当的位置。
外科医生在对腰椎L5和对骶骨S上部执行解剖手术之后，以使这些棘突容纳于分隔件的凹部56和58中的方式，将分隔件48置于腰椎L5的棘突A与骶骨的棘突S1之间的位置。之后，外科医生将螺钉40和42旋拧到骶骨内。刚性杆44和46的端部44c和46c被置于螺钉的头部内的位置。随后以使柔性编织带的中间部分50a贴靠腰椎L5的棘突A的上表面的方式，将柔性编织带50放置于适当的位置，并使得编织带的两端穿入通孔68和70内，因而编织带的自由端部50b和50c突出到分隔件48的下表面之外。外科医生将刚性杆44和46的端部44a和46a插入分隔件48的端部的开孔66和64内。外科医生可通过将端部44c和46c较大程度或较少程度地插入螺钉40和42的头部40a和42a内，对固定进行调节。一旦以令人满意的方式实现了调节，即一旦达到所需程度的固定，外科医生就借助与螺纹孔80′和82′(螺纹孔80′和82′形成于螺钉40和42的头部中)配合的无头止动螺钉80和82，将螺钉40和42固定到刚性杆的端部44c和46c。
之后，外科医生通过将无头止动螺钉84和86插入内螺纹孔72和74中，继续进行分隔件48的柔性编织带50的端部以及刚性杆44和46的第二端部44a和46a的固定。如图4中更好地示出的，编织带50的与开孔68接合的中间部分50′被置于刚性杆44的端部44a与开孔68的壁之间。通过止动螺钉84与内螺纹孔72接合的作用，止动螺钉84的端部84a对刚性杆44的端部44a和编织带的中间部分50′施加压力。外科医生在确保这些不同的部件被最终闭锁在适当的位置之前，在编织带50的端部50b和50c上施加适当的牵引力，从而实现所需程度的固定，并且在骶骨与腰椎L5之间还能够实现所需的相对运动，即所需的动态固定。有利地，可在以Abbott Spine名义提出的PCT专利申请WO 2007/034112中所描述的牵引工具的帮助下施加这种牵引力。当止动螺钉84和86达到最大程度的接合时，分隔件48、编织带50的端部以及刚性杆44和46的端部被有效地相互固定。
参照图5，下面描述能够实现骶骨S与两个腰椎L5和L4之间的固定的动态固定系统的第二实施例的变型。动态固定系统现在以附图标记10″表示，动态固定系统具有分隔件48、刚性杆44和46以及在骶骨中的锚固螺钉40和42。所有这些构件与上面参照图2至图4的实施例描述的那些构件相似或相同。主要的差异在于：柔性编织带50′的长度，以及增添了简单的椎骨间的分隔件90(分隔件90插入腰椎L4的棘突A4与腰椎L5的棘突A5之间)。椎骨间的分隔件90以传统的方式包括可具有一定程度柔性的中间部分92、及两个端部94和96，每个端部94和96限定用于容纳棘突A4和A5中相应的一个棘突的凹部98或100。在分隔件90的侧部102和104中，简单的椎骨间的分隔件90具有沿脊骨的轴向在分隔件的整个长度上延伸的两个通道106和108。
柔性绑带或编织带50′的中间部分50′a越过腰椎L4的棘突A4的上表面。同一编织带50′的中间部分接合于椎骨间的分隔件的纵向通道106和108中，并且编织带的端部50′b和50′c以与参照图2至图4描述的方式完全相同的方式接合于分隔件48中。
应理解的是：由此实现了骶骨S与腰椎L5和L4之间的固定。
当然，能够设置许多的附图标记90类型的简单的椎骨间的分隔件，并且将这些简单的椎骨间的分隔件插入腰椎L4与腰椎L3之间等等；这种分隔件与分隔件90完全相同。由此实现骶骨与许多腰椎之间的动态固定。
图6中示出了如上所述的适于构成骶骨中的锚固件的螺钉120的实例。这种称为“椎弓根螺钉”的螺钉包括螺杆122(螺杆122具有适于允许其旋拧到骶骨内的螺纹)，并且还包括头部124。头部124具有圆形凹部126，圆形凹部126设有内螺纹128。头部124还具有在直径方向上相对的两个凹槽130和132，并具有适于容纳刚性杆的端部44c或46c的直径。附图标记80或82所示类型的无头止动螺钉可与椎弓根螺钉的头部的内螺纹孔126接合，以实现夹紧目的，并由此将刚性杆的端部固定到椎弓根螺钉的头部。应理解的是：外科医生可在初始以适当的方式将杆的端部44c或46c的适当的部分定位到椎弓根螺钉的头部中，从而实现在骶骨S的棘突S1上将分隔件48适当地定位和夹紧。

Claims (12)

1.一种用于动态固定骶骨和至少腰椎L5的动态固定系统，所述系统的特征在于其包括：
骶骨(S)中的两个锚固件(12、14)，所述锚固件被植入在不同的部位；
两个不同的刚性杆(16、18、44、46)，各自具有第一端部和第二端部，每个第二端部以能够调节每个刚性杆在其第二端部附近的固定点的方式固定到锚固件；以及
机械紧固构件(20、20′、20″)，紧固在腰椎的棘突上，所述机械紧固构件具有第一端部和第二端部，每个刚性杆的第一端部固定到所述机械紧固构件的端部中的相应一个端部，所述机械紧固构件包括柔性部分。
2.根据权利要求1所述的动态固定系统，其中，所述机械紧固构件包括至少一个完全包围腰椎L5的棘突(A)的柔性绑带(22、24、34、50、50′)，所述机械紧固构件的所述第一端部和第二端部由所述绑带的多个部分构成。
3.根据权利要求2所述的动态固定系统，其中，所述机械紧固构件包括：两个固定部件(31、33)，被所述绑带(34)保持在腰椎的棘突(A)的两侧，每个刚性杆(16、18)的所述第一端部被固定到所述固定部件(31、33)之一。
4.根据权利要求1所述的动态固定系统，其中，所述机械紧固构件至少包括：第一分隔件(48)，插入腰椎L5的棘突(A)与骶骨(S)的棘突(S1)之间，所述第一分隔件(48)具有所述第一端部和第二端部(52、54)；以及柔性绑带(50、50′)，与腰椎的棘突配合，所述柔性绑带的两个端部固定到所述分隔件。
5.根据权利要求4所述的动态固定系统，其中所述机械紧固构件还包括：第二分隔件(90)，插入腰椎L5和腰椎L4的棘突(A4、A5)之间，所述柔性绑带(50)与所述第二分隔件(90)配合并部分包围腰椎L4的棘突(A4)。
6.根据权利要求5所述的动态固定系统，其中，所述第二分隔件(90)具有两个侧部通道(106、108)，所述挠性绑带(50′)的两个中间部分自由地接合在所述侧部通道中。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的动态固定系统，其中，所述第一分隔件(48)的所述第一端部和第二端部(52、54)各自设有用于锁定所述刚性杆(44、46)的第一端部的锁定件。
8.根据权利要求7所述的动态固定系统，其中，所述第一分隔件具有用于锁定所述柔性绑带(50、50′)的端部的两个锁定构件。
9.根据权利要求8所述的动态固定系统，其中，每个锁定件和相应的锁定构件包括：用于容纳刚性杆(44、46)的第一端部(44a、46a)的第一开孔(64、66)；用于容纳所述柔性绑带(50、50′)的端部的第二开孔(68、70)，所述第二开孔(68、70)连通到所述第一开孔内；以及可控的夹紧件，所述可控的夹紧件作用于被夹紧部位以固定所述柔性绑带的端部和所述刚性杆的第一端部。
10.根据权利要求2所述的动态固定系统，其中，所述柔性绑带具有：两个绑带部分(22、24)，各自包围腰椎L5的棘突(A)的一部分，所述机械紧固构件的所述绑带部分和所述第一端部和第二端部由所述绑带部分的相互连接的端部构成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的动态固定系统，其中，每个锚固件(12、14)包括：螺钉(30、32、40、42)，具有用于与所述刚性杆(16、18、44、46)之一的第二端部配合的头部。
12.根据权利要求11所述的动态固定系统，其中，每个螺钉(30、32、40、42)的所述头部包括：凹部，用于容纳刚性杆(16、18、44、46)的第一端部；以及夹紧构件，作用于有效部位以防止所述刚性杆的所述端部相对于所述螺钉的所述头部移动，由此能够进行调节。
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