CN102159148A - 脊椎稳定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于脊椎的稳定系统，包括：细长元件，优选地为弹性绳；以及多个附接机构，优选为椎板钩。稳定系统设置成横过多个脊椎运动段延伸，以便以使得该系统处于拉伸中的方式动态地连接运动段，从而向脊椎的后部提供压力。系统和方法可以在椎板切除术或椎管扩大成形术之后具有特别的应用。

Description

脊椎稳定系统
相关申请的交叉引用
本申请要求美国临时专利申请No.61/099019的权益，该美国临时专利申请No.61/099019的申请日为2008年9月22日，标题为“STABILIZATION SYSTEM AND METHOD”，该文献的内容整个被本文参引。
技术领域
本发明大致涉及矫形术。更具体地说，本发明的优选实施例涉及一种用于稳定脊椎的系统和方法。
背景技术
椎管可以通过形成从椎骨本体背部升高的骨刺或在椎骨本体后面的韧带而变窄。称为椎管狭窄的这种椎管变窄可以压缩和损坏脊髓和神经根。希望能够释放脊髓中和施加给脊髓的该压力。椎板切除术、椎板切开术(laminotomy)或椎管扩大成形术处理过程是通过产生用于脊髓和神经根的更多空间来减轻由于椎管狭窄引起的疼痛的处理过程。
椎管扩大成形术是后部处理过程，其中，椎板(椎骨的向后部伸出的两个较小部分)切除，以便减轻在脊髓上的压力。通常，在椎管扩大成形术处理过程中，在椎板的一侧上形成槽，从而产生枢纽(hinge)，且椎板的另一侧一直穿过切割。然后，椎板弯曲打开，类似于门，以便扩大用于脊髓的空间和减小脊髓和神经根的压力。棘突的尖端可以除去，以便产生用于椎板骨(lamina bone)拉开的空间。然后，小件的骨或板用于将椎板重新附接在椎骨上，同时保持打开(扩大)用于脊髓的空间。
椎板切除术是用于除去脊椎中的椎板或骨刺的外科手术处理过程，而椎板切开术是除去椎板的一部分的外科手术处理过程。部分或全部椎板可以与棘突一起在椎骨的两侧除去。执行颈部椎板切除术或椎管扩大成形术通常导致颈韧带的切除或断裂，这可能导致术后脊柱后凸。希望能够防止由于颈部椎板切除术或椎管扩大成形术引起的术后脊柱后凸。
发明内容
本发明通常涉及矫形术。更具体地说，本发明的优选实施例涉及一种用于脊椎的动态稳定的植入系统和方法，以便防止由于颈部椎板切除术或椎管扩大成形术而引起的术后脊柱后凸和对脊髓的损害。
本发明对脊椎稳定系统进行了表示和介绍，其包括：细长元件，该细长元件具有第一端部区域和第二端部区域；以及一对钩元件，该对钩元件设置成用于附接在椎骨的椎板上，一个钩元件附接在第一端部区域上，另一钩元件附接在细长元件上，其中，在植入时，钩动态地连接并设置成处于拉伸中。
至少一个钩元件牢固附接在细长元件上，另一钩元件可调节地附接在细长元件上，以便改变钩元件沿细长元件的位置。优选地，细长元件设置成当植入时处于拉伸中，并包括弹性绳。优选地，在一个示例性实施例中，当植入脊椎中时，细长元件能够向钩元件施加大约零(0)至大约200lbs的拉伸力，尽管细长元件和系统并不局限于该范围，根据稳定系统的所需用途(包括脊椎和非脊椎用途)可以考虑其它更大的拉伸力范围(和因此对脊椎的压力范围)。
系统还可以包括固定机构，用于将钩元件固定在细长元件上。固定机构可以牢固地附接在细长元件上，并包括阻塞帽，该阻塞帽附接在细长元件上，以便防止钩元件滑离细长元件。也可选择，固定机构可以是可调节地附接在细长元件上，以便能够在原处调节钩元件沿细长元件的位置。
在一个实施例中，钩元件可以包括具有凸肩的孔，系统还包括弹性元件，其中，弹性元件接收于孔中，并环绕至少局部处于该孔中的细长元件，其中，弹性元件向系统提供拉伸。细长元件可以包括以下组中的至少一种：刚性和相对无弹性的杆、以及相对柔性和相对无弹性的缆索或线。
在还一不同实施例中的脊椎稳定系统可以包括弹性和可拉伸的绳，该绳具有第一端部区域和第二端部区域，第一钩元件固定地附接在该弹性绳上，第二钩元件附接在该弹性绳上，该第二钩元件可调节地沿弹性绳的长度定位，其中，弹性绳和成对钩元件预先装配，第二钩元件可调节地沿弹性绳的长度定位，以便调节弹性绳的有效长度，从而控制系统的拉伸。
第二钩元件可以通过以下组中的一种而在原处牢固地固定在弹性绳上，该组包括：卷曲、粘接、焊接、夹持、胶接、压配合和使用定位螺钉。稳定系统还可以包括固定机构，用于将钩元件固定在弹性绳上。固定机构可以包括阻塞帽，用于防止至少一个钩元件滑离弹性绳，该阻塞帽可以在预定的固定位置附接在弹性绳上。稳定系统还可以包括固定机构，用于将钩元件可调节地固定在弹性绳上，使得钩元件在弹性绳上的位置可以在处理过程中改变。稳定系统可以包括多个预先装配的绳和钩元件。
本发明还涉及一种稳定脊椎的方法，它包括提供脊椎稳定系统，该脊椎稳定系统具有：细长元件，该细长元件具有第一端部区域和第二端部区域；以及一对钩元件，用于附接在椎骨的椎板上，其中，第一钩元件附接在第一端部区域上，第二钩元件附接在细长元件上。该方法还包括以下步骤：将第一钩元件固定在第一椎骨的第一椎板上；使得细长元件在第二椎骨的棘突下面通过；以及将第二钩元件固定在第一椎骨的第二椎板上。该方法还可以包括拉伸细长元件，以便向钩元件提供拉伸力。该方法还可以包括调节细长元件的有效长度的步骤。调节细长元件的有效长度的步骤可以在钩固定于椎骨上之后进行。调节细长元件的有效长度可以包括调节钩元件沿细长元件的长度的位置。
在不同实施例中，稳定脊椎的方法可以包括提供脊椎稳定系统的步骤，该脊椎稳定系统具有：细长元件，该细长元件具有第一端部区域和第二端部区域；以及一对附接机构，用于附接在椎骨上。第一附接机构附接在第一端部区域上，第二附接机构附接在第二端部区域上。该方法还可以包括以下步骤：将第一附接机构固定在第一椎骨上；将第二附接机构固定在第二椎骨上；以及使第一和第二附接机构处于拉伸。该方法还可以包括拉伸细长元件以便向附接机构提供拉伸的步骤。附接机构优选地为钩，该方法还可以包括将第一钩附接在第一椎板上，将第二钩附接在第二椎板上。该方法还可以包括调节细长元件的有效长度的步骤。调节细长元件的有效长度的步骤可以在第二附接机构附接在第二椎骨上之后来进行。
当结合附图阅读时，将更好地理解本申请的前述概括以及下面对优选实施例的详细说明，该前述概括及下面对优选实施例的详细说明将简要介绍本发明的主题，且并不提供本发明的详尽或穷举的说明，因此无论如何不应当认为是以任何方式限制本发明的范围。
附图说明
为了表示本申请的稳定系统和方法，附图中表示了优选实施例。不过应当知道，本申请并不局限于所示的精确布置、结构、特征、实施例、方面、方法和工具，且所示的布置、结构、特征、实施例、方面、方法和工具可以单独使用或与其它布置、结构、特征、实施例、方面、方法和工具组合使用。附图中：
图1A-B分别表示了人的脊椎在椎板切除术、椎板切开术或椎管扩大成形术处理过程之前的横向侧视图和后侧视图；
图2A-B分别表示了人的脊椎在椎板切除术处理过程之后的横向侧视图和后侧视图；
图3表示了人的脊椎的横向侧视图，该脊椎已经形成由于椎板切除术或椎管扩大成形术处理过程而引起的术后脊柱后凸；
图4A-B分别表示了根据本发明用于人的脊椎的一部分上的稳定系统的第一优选实施例的横向侧视图和后侧视图；
图5A表示了图4A-B的稳定系统的钩部分的第一实施例的侧视图；
图5B表示了图4A-B的稳定系统的钩部分的第二实施例的侧视图；
图6A-B分别表示了根据本发明用于人的脊椎的较短部分上的稳定系统的第二优选实施例的横向侧视图和后侧视图；以及
图7表示了根据本发明的稳定系统的第三优选实施例的侧视图。
具体实施方式
下面的说明书中使用的某些术语只是为了方便，而不是限定。词语“左”、“右”、“下侧”、“上侧”、“高于”、“低于”、“顶部”和“底部”表示所参考的图中的方向。词语“内侧”或“远侧”和“外侧”或“近侧”是指分别朝向和远离脊椎稳定组件和它的相关部件的几何中心的方向。词语“前面”、“后面”、“上面”、“下面”、“中间”和“侧部”以及相关词和/或短语表示在所参考的人体中的优选位置和方位，而不意味着进行限制。术语包括上面所述的词语、它的衍生词和类似意思的词。
图1A-B表示了具有椎骨V的脊椎的颈部和胸部区域部分。各椎骨V包括椎骨本体VB、棘突SP和两个椎板L、L′，第一椎板L在棘突的右横向侧，第二椎板L′在棘突的左横向侧。椎板L、L′使得棘突SP与椎骨本体VB连接。椎间盘(在该示例中为颈椎椎间盘)位于椎骨本体VB之间并使它们分离。图2A-B表示了在执行椎板切除术之后的脊椎，其中，多节颈椎已经除去它们的椎板和棘突。不过，颈椎的椎板切除术或椎管扩大成形术处理过程的外科手术通常导致颈韧带的切除或断裂，这可能导致术后脊柱后凸，如图3中所示，且可能损坏脊髓。比较图3和图2A，在脊椎前侧椎骨本体VB之间的间距5减小，且当在后侧的间距增加时该前侧间距更小。在图3中，脊椎具有变化的曲率，颈部区域具有后凸角度，这些可能使得脊髓运动、控制和重新定位，这可能损坏和损伤脊髓和神经根。
参考图4-7，脊椎稳定系统提供为阻止或防止术后脊柱后凸、椎管的损坏和/或对脊髓和神经根的损伤。稳定系统可以包括：一个或多个细长元件；一个或多个附接机构，用于将细长元件附接在椎骨上；以及一个或多个可选的固定机构，优选地用于将附接机构固定在细长元件上。固定机构还可以选择地允许和提供调节附接机构相对于细长元件的位置。尽管脊椎稳定系统大致介绍为具有多个细长元件、多个附接机构和多个可选的固定机构，但是应当知道并理解，系统可以只包括一个细长元件、一个附接机构和没有固定机构，且优选地具有用于各细长元件的两个附接机构。
参考图4-5，图中提供了脊椎稳定系统和方法的第一优选实施例。在图4的脊椎稳定系统20中，细长元件30优选为弹性绳、缆索或细丝31，它优选地能够拉伸和弹性偏转或变形。弹性绳、缆索或细丝31可以由聚合物、硅酮和/或橡胶(例如硅酮、橡胶、聚氨酯和/或PCU)和/或弹性或超弹性金属(例如镍钛诺)来形成。也可以使用具有所需弹性特征的其它材料，包括目前已知或以后开发或发现的材料，且优选地材料为可生物相容，以便用于身体中。
尽管细长元件30优选地为弹性绳、缆索或细丝31，但是细长元件也可以是相对柔性但是相对无弹性的缆索或线32(见图6)，例如金属缆索线132，由材料例如钛、钛合金、不锈钢或目前已知或以后发现的其它材料来形成。细长元件30还可以包括多纤丝缆索。细长元件30还可以由聚合物、复合材料、碳纤维、陶瓷、凯夫拉(Kevlar)或者目前已知或以后发现的材料组合来形成。也可选择，细长元件30可以为相对刚性的杆33(如图7中所示)，该杆33由材料例如金属或金属合金、钛、钛合金、不锈钢、陶瓷、复合材料或者目前已知或以后发现的其他材料形成。细长元件可以包括弹性绳段、柔性缆索段和/或相对刚性杆段的组合。也可选择或另外，细长元件可以包括弹性绳、柔性缆索和相对刚性的杆，它们分层或同轴分层，例如弹性材料形成于或涂覆在金属柔性线缆索上。
细长元件30可以以不同长度、厚度、柔性、刚性和弹性提供，且多个细长元件30可以提供于成套工具中，从而向使用者提供多种选择，以便治疗较大范围的病人、病情和情况。
在图4A-B的实施例中的附接机构40优选地包括一个或多个钩42、43，用于与椎骨的椎板接合。钩42、43优选地具有侧部开口44(图5B中所示)，用于安装在椎板上面。钩42、43还可以包括空心孔46(图5A-B中所示)，以便允许细长元件30延伸穿过钩42、43。一个或多个钩42、43可以附接或固定在细长元件30上，使得钩42、43永久性地保持在细长元件30上，优选地固定地附接在该细长元件30上。也可选择，一个或多个钩42、43能够可运动地附接或固定在细长元件30上，使得钩42、43沿细长元件30的长度的位置可以进行调节，然后固定地附接在细长元件30上。
钩42、43可以以多种方式而保持在细长元件30上和/或附接在细长元件30上。在一个实施例中，钩42可以在沿细长元件30的合适位置处卷曲在该细长元件30上。钩42、43可以提供为预先附接和卷曲在细长元件30上，或者外科医生可以在处理过程中或恰好在处理之前将钩42、43布置在细长元件30上、调节钩42、43在细长元件30上的位置和然后将钩42、43卷曲在细长元件30上。也可选择，钩42、43可以预先附接在细长元件30上，但是可沿细长元件30的长度运动和重新定位，因此，外科医生可以在处理过程中或处理之前将钩42、43牢固地固定在沿细长元件30的合适位置。可以考虑用于将钩42、43固定在细长元件30上的多种附接机构和方式，它们包括卷曲、粘接、胶接、压配合、螺纹连接、焊接和/或使用紧固件，紧固件例如定位螺钉、销等。
尽管附接机构40表示和介绍为用于附接在椎骨的椎板上的钩，但是应当知道，其它附接机构也可考虑和可行，其它附接机构例如螺钉(多轴或单轴椎弓根螺钉)、夹子、销等，优选地可附接在椎骨上，优选地附接在椎骨的后侧。
在图5A的实施例中，钩42具有接收细长元件30的孔46，且可选的固定机构60附接在细长元件30的第一端36处，以便将钩42固定在弹性绳31上，并阻止或防止钩42与弹性绳31脱开。可选的固定机构60可以为阻塞帽61的形式，该阻塞帽61可以卷曲在弹性绳31的第一端36上，并防止钩42滑离弹性绳端部36。阻塞帽61可以防止钩与细长元件脱开，但是允许附接机构40沿细长元件30的长度远离阻塞帽61并朝着另一附接机构40运动。当使用该实施例且系统布置成处于拉伸时，附接机构40将向上抵靠阻塞帽61。也可选择，如后面所述，阻塞帽61可以固定或帮助固定附接机构相对于细长元件30的位置。
图5A中的阻塞帽61可以形成为空心圆环62，该空心圆环62具有空心内部64，用于接收细长元件30。也可选择或者另外，环62可以具有形成于内壁65上的内螺纹(未示出)，该内螺纹将与细长元件30上的螺纹配合，以便将环62附接在细长元件30上。阻塞帽61可以预先装配成牢固附接在细长元件30上并供给医院和外科医生，或者外科医生或使用者可以在外科手术过程中或恰好在外科手术之前将阻塞帽61附接在细长元件30上。固定机构60可以通过多种方式和方法来固定在细长元件30上，这些方式和方法包括：卷曲、粘接、胶接、压配合、螺纹连接、焊接和/或使用紧固件例如定位螺钉、销等，或者这些固定方式的组合。在图5A的实施例中，附接机构40(具体地说，钩42)可以运动与阻塞帽61分开。也可选择或者另外，阻塞帽61可以与附接机构40连接，以保留、保持和固定附接机构40在细长元件30上的位置。阻塞帽61可以与附接机构40预先装配成连接状态，或者附接机构可以与阻塞帽61连接，使得使用者可以使得附接机构40相对于阻塞帽61运动，然后使得附接机构40与阻塞帽61连接，以便固定附接机构40的位置。
图5B表示了形成为可调节固定机构70的可选固定机构60。可调节的固定机构70可以为可调节的阻塞帽71，该可调节的阻塞帽71形成为具有空心内部74的圆环72，并可以由使用者沿细长元件30的长度来调节，使得细长元件30的有效长度可以由使用者在处理过程中进行调节。与固定地附接在细长元件30端部上的环62不同，可调节环72可以沿细长元件30的长度运动，然后在合适位置处固定在细长元件30上，使得由系统用于稳定脊椎的细长元件30的有效长度可以在外科手术过程中变化或调节。可调节固定机构70可以以多种方式固定在细长元件30上，这些方式将允许在处理过程中改变和调节细长元件30的有效长度，这些方式包括卷曲、焊接、粘接、胶接、压配合、螺纹连接和/或使用紧固件例如定位螺钉、销等，或者这些固定方式的组合。阻塞帽71优选地防止附接机构40与细长元件脱开，并允许调节有效长度和控制系统中的拉伸。即使在可调节的固定机构牢固地固定在细长元件上之后，附接机构40也可以沿细长元件30运动，特别是远离固定机构并朝着另一附接机构运动。阻塞帽71还可以设置成与附接机构40连接，并当固定阻塞帽71的位置时固定附接机构40沿细长元件30的长度的位置。
在图4A-4B和5A-5B的实施例中，第一钩42优选地预先装配并通过阻塞帽61附接在弹性绳31上，所述阻塞帽61固定在细长元件30的第一端36处的适当位置上，而第二钩43可通过调节可调节阻塞帽71的位置而沿弹性绳31的长度可调节地定位。这样，脊椎稳定系统包括弹性绳31(或细长元件30)和两个钩，其中一个钩预先附接在弹性绳31上，另一个钩可调节地附接在弹性绳31上，该脊椎稳定系统能够用于治疗较大范围的病人。在图4A-B的实施例中，钩42预先附接，涉及阻塞帽61固定在适当位置和不可调节地附接在细长元件30上，而钩43可调节地附接，涉及阻塞帽71附接成可沿细长元件30的长度调节。应当知道，脊椎稳定系统20可以具有两个预先附接的固定机构60(例如阻塞帽61)和/或两个可调节附接的固定机构70(例如阻塞帽71)，它们固定在细长元件30的相应端部部分。
应当知道，在不使用可选固定机构的实施例中，或者在固定机构与附接机构连接的实施例中，附接机构或固定机构可以是(1)在细长元件的端部部分处或某些中间部分处预先附接和固定在适当位置；和/或(2)预先附接和可沿细长元件的长度进行调节。例如，钩42可以预先装配和卷曲至细长元件30上的固定位置，而钩43可以保持在细长元件30上(例如通过在弹性绳3的第二端38处的扩大端部)，并可沿弹性绳31运动，使得它可以恰好在处理之前或在处理过程中进行卷曲。类似的，脊椎稳定系统可以设有：阻塞帽61，该阻塞帽61在弹性绳31上卷曲和固定在适当位置；以及阻塞帽71，该阻塞帽71保持在弹性绳31上，但是可沿弹性绳31的长度调节，然后在弹性绳31上固定在适当位置，因此，钩42可与阻塞帽61连接，以便固定钩42的位置，钩43可与阻塞帽71连接，以便固定钩43的位置。钩42、43可以在制造过程中、在处理之前、在处理过程中和/或在阻塞帽71调节到适当位置之后或者这些情况的组合中与相应阻塞帽61、71连接。
在使用时，图4A-B和5A-B的实施例的弹性绳31的第一端36通过在棘突的一侧(优选地在椎板切除术或椎管扩大成形术的上面)固定在上侧椎板上的一个钩42、43而固定在椎板上。然后，弹性绳31沿棘突延伸(当为椎管扩大成形术时)，或者在棘突原来处于的位置处延伸(当椎板切除术或椎板切开术时)，然后在棘突的下面通向棘突的另一侧。优选地，弹性绳31在远端在棘突的下面通过，从而保留在椎板切除术、椎板切开术和/或椎管扩大成形术的上面和下面的棘突间的韧带。然后，弹性绳31的第二端38通过固定在椎板切除术、椎板切开术或椎管扩大成形术上方的上侧椎板上的另一钩42、43而在棘突的另一侧固定在椎板上。当第二钩42或43固定在椎板上时，弹性绳32优选地伸长、拉紧和拉伸，以便提供压缩脊椎后侧的力，从而阻止和防止术后脊柱后凸和增加脊椎的稳定性。
优选地，细长元件30为弹性绳31，该弹性绳31可弹性变形和拉伸，以便增加它的长度。当弹性绳31伸长时，在弹性绳中的拉伸量增加，施加在脊椎部分上的力增加，具体地说，施加在椎板(弹性绳31附接在该椎板上)和棘突SP(弹性绳缠绕该棘突SP的周围)上的力增加。当系统植入脊椎中时，通过调节弹性绳31的有效长度，使用者可以调节弹性绳31的伸长量，因此调节拉伸量，这使得外科医生或使用者能够调节和控制施加在脊椎的后侧上的压力。优选地，在一个示例实施例中，系统向脊椎施加大约零(0)lbs至大约200lbs的压力，尽管系统并不局限于该压力范围，根据系统的用途(脊椎或非脊椎的)和外科医生的愿望，可以考虑其它压力范围和压力值。在具有弹性绳31的稳定系统20中，该力主要由该弹性绳31提供，优选地通过植入该系统使得弹性绳31在植入结构中在脊椎内伸长和处于拉紧或拉伸中、从而使得绳31处于拉伸作用下来提供。压力可以由弹性绳31或系统的其它部件来提供，如后面所述。
在图4A-B的实施例中，优选地只使用一个弹性绳、两个钩和两个阻塞帽61、71。阻塞帽61优选地在第一端36处预先装配和固定地附接在弹性绳31上。钩43优选地通过可调节的阻塞帽71而沿弹性绳31的长度可调节地附接，这使得外科医生或外科手术工作人员能够调节弹性绳31的有效长度和拉伸。阻塞帽71可以以这样的方式提供于细长元件30上，即它不可拆卸地固定在细长元件30上，但是可沿细长元件的长度进行调节。因此，在第一钩42固定于上侧椎板上之后，弹性绳31可以如上所述定位和操纵，然后，第二钩43固定在椎板上，再调节阻塞帽71，以便改变弹性绳的有效长度和/或改变弹性绳31和系统20的拉伸，从而控制在所需区域施加给脊椎后侧的压力。也可选择，细长元件30(即本例中的弹性绳31)的长度可以通过固定阻塞帽或第二钩43的位置和然后将第二钩43附接在椎板上而进行选择、调节和/或固定。优选地，阻塞帽61、71很容易地调节和使得附接机构40固定在椎骨上；在该示例性例子中，优选地容易调节和将钩42、43固定在椎板L、L′上。
优选地，在椎板切除术、椎板切开术或椎管扩大成形术之后，通过在椎板切除术、椎板切开术或椎管扩大成形术的上面将钩42、43施加在椎板上和然后使得细长元件30在远端在棘突的下面通过，细长元件30施加在脊椎上，使得在椎板切除术、椎板切开术或椎管扩大成形术上面和下面的棘突间的韧带都保留。
参考图6A-6B，第二优选的稳定系统120表示为包括一对细长元件130、130′。细长元件130、130′可以呈相对柔性但是相对无弹性的缆索132、132′，例如由钛、钛合金、不锈钢或其它相对无弹性材料形成的金属缆索。第二优选稳定系统120可以包括呈钩42、43形式的上侧附接机构40、40′，还可以包括可选的一对下侧附接机构140、140′和可选的一对下侧固定机构160、170′，该下侧固定机构160、170′用于固定下侧附接机构140、140′相对于细长元件130、130′的位置。下侧附接机构140可以与钩42相同，而下侧附接机构140′可以与钩43相同。固定机构160可以设置和构成为与阻塞帽61相同，而固定机构170′可以设置和构成为与可调节阻塞帽71相同。
稳定系统120可以包括两个(2)细长元件，各细长元件具有两个(2)附接机构，在细长元件的各端上具有一个，以形成两个(2)稳定支杆180。各稳定支杆180优选地包括一个附接机构，该附接机构直接(例如通过卷曲)或通过固定机构60、160(例如阻塞帽61)而牢固定位在细长元件的端部，各稳定支杆180还包括一个附接机构，该附接机构直接(例如通过在原处卷曲)或通过可调节固定机构70、170(例如可调节阻塞帽71)而可调节地沿细长元件的长度定位。也可选择，各稳定支杆180可以包括两个(2)固定附接的附接机构和/或两个(2)可调节附接的附接机构，或者它们的组合。当使用附接机构的组合时，将不同附接机构布置在上侧或下侧椎骨上将根据外科医生的选择。在相对柔性但是相对无弹性的缆索132用于细长元件130、130′的实施例中，当系统120附接在椎骨上时优选地使用至少一个可调节附接机构170′以便调节细长元件132的长度和拉伸，因此能够调节施加在脊椎后侧上的压力。尽管脊椎稳定系统120的第二优选实施例介绍为使用相对柔性、相对无弹性的缆索，但是应当知道，系统120和稳定支杆180可以利用相对柔性、弹性的绳或相对刚性、无弹性的杆。另外，附接机构可以是所示和所述的钩，可选择的钩、螺钉、销、夹子或其它目前已知或以后发现的、可附接在脊椎上的紧固件。
在使用时，第二优选脊椎稳定系统120可以包括一个或多个脊椎稳定支杆180，该脊椎稳定支杆180可以以如下方式固定在脊椎上。第一附接机构40可以在脊椎的第一侧固定在第一椎骨上，稳定支杆180的第二附接机构140可以在脊椎的、与第一附接机构相同的一侧固定在第二椎骨上，且细长元件30在需要稳定的脊椎段之间延伸，例如可能已经进行了椎板切除术或椎管扩大成形术的段。另外，第二支杆180可以以相同或类似的方式施加在脊椎的另一侧。
稳定支杆180的第一和第二附接机构优选地以使得系统120或稳定支杆180处于拉伸中的方式来固定在椎骨上，以便在脊椎上施加压力。用于使得系统处于拉伸中的一种方式或手段在附接机构定位在脊椎中之后调节细长元件的有效长度，或者也可选择，选择细长元件的有效长度，使得当附接机构附接在脊椎上时，细长元件处于拉伸中，且压力施加在脊椎上。当使用两个稳定支杆180时，支杆180可以附接和定位在脊椎的两侧，然后，各支杆180可以进行调节，以便在支杆180中提供合适的拉伸力，从而向脊椎提供压力。当细长元件是弹性绳或者具有可拉伸部分时，细长元件可以拉伸，以便向附接机构施加拉伸力。也可选择，弹性元件可以加在系统上，例如下面的图7中所示的弹性元件50，该弹性元件50可以向系统提供拉伸力。
参考图7，提供了脊椎稳定系统220的第三优选实施例的第一端。脊椎稳定系统220包括一个或多个附接机构240、一个或多个细长元件30和一个或多个弹性元件50。在稳定系统220中的附接机构240可以包括一个或多个椎板钩242和一个或多个相应弹性元件50，该弹性元件50使得钩242与细长元件30连接。椎板钩242包括钩部分，该钩部分具有开口244，以便接收椎骨的椎板。椎板钩242还包括孔246，用于接收细长元件30和弹性元件50。孔246足够大，以便接收弹性元件50(该弹性元件50接收于孔246中)，并允许钩242在刚性杆33上面滑动。孔246包括凸肩249，弹性元件50可以作用在该凸肩249上。弹性元件50可以采取弹簧状元件(例如图7中所示的螺旋弹簧)、聚合物间隔件、橡胶套筒或衬套等的形式，并用于使得钩242与细长元件30动态连接。图7中的细长元件30呈相对刚性杆33的形式。刚性杆33具有在它的第一端36上的帽或扩大头部35。帽35用于防止弹性部件50和钩242从刚性杆33上脱开，并用作凸肩31，弹性元件50可以作用在该凸肩31上。弹性元件50在杆33上提供力，以便在系统上提供拉伸。
在使用时，弹性元件50使得脊椎稳定系统220处于拉伸中，该脊椎稳定系统220优选地使得脊椎的后侧处于压缩中。弹性元件50和弹性绳31与附接机构40、240动态连接，并允许在原处改变施加在脊椎上的力。在图7的实施例中(其中，细长元件30是刚性杆33)，刚性杆33可以形成有曲率或弯曲部分，以便在棘突周围和下面滑动，或者杆33可以形成具有柔性缆索部分(类似于图6A-B中使用的缆索132)或弹性可拉伸绳31(如图4A-B中使用的)，以便在棘突周围和下面滑动。尽管在图7中脊椎稳定系统220的一端表示为具有钩242，但是应当知道，系统的另一端(细长元件的第二端区域)可以具有钩242、钩42、钩43、可选的钩或其它附接机构例如螺钉、夹子、销和目前已知或以后发现的其它紧固件。在脊椎稳定系统220的另一端处的附接机构240可以包括或没有弹性元件50。
此外，尽管在图7中的附接机构240表示和介绍为椎板钩242，但是应当知道，可以使用将细长元件30附接在椎骨上的其它机构和装置，包括但不局限于：夹子、螺钉、销和目前已知或以后发现的其它紧固件。
尽管优选地可以提供预先装配的脊椎稳定系统，使得附接机构固定在细长元件上，但是应当知道，系统可以提供为成套工具，其中，不同长度、厚度、强度、柔性和可拉伸性的多个细长元件可以与多个单独的附接机构一起提供，这些单独的附接机构优选地为不同尺寸和特征，可以在处理之前或处理过程中附接在细长元件上，且优选地在细长元件上的不同位置处调节。多个可选的固定元件也可以与该套工具一起提供。
尽管前面的说明和附图表示了本发明的优选实施例，但是应当知道，在不脱离如附加权利要求中确定的本发明精神和范围的情况下可以在优选实施例中进行各种附加、改变、组合和/或代替。特别是，本领域技术人员应当知道，本发明可以以其它特殊形式、结构、布置和比例实施，并可以有其它元件、材料和部件，而并不脱离本发明的精神或基本特征。本领域技术人员应当知道，本发明可以在实施本发明时具有多种变化的结构、布置、比例、材料和部件，这些特别用于特殊环境和外科手术需要，而并不脱离本发明的原理。此外，这里所述的特征可以单独使用或与其它特征组合使用。因此，这里所述的实施例在各种方面都认为是示例和非限定，本发明的范围由附加权利要求来表示，而并不局限于前述说明书。

Claims (27)

1.一种用于分别安装在脊椎的第一椎骨和第二椎骨的第一椎板和第二椎板上的脊椎稳定系统，所述脊椎稳定系统包括：
细长元件，所述细长元件具有第一端部区域和第二端部区域；
第一钩元件，所述第一钩元件设置成用于安装在所述第一椎板上，所述第一钩元件安装在所述第一端部区域上；以及
第二钩元件，所述第二钩元件设置成用于安装在所述第二椎板上，所述第二钩元件安装在所述细长元件上，所述细长元件与第一钩和第二钩动态地连接，所述细长元件在植入结构中处于拉伸。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述第一钩元件牢固地附接在所述细长元件上。
3.根据权利要求2所述的系统，其中：所述第二钩元件可调节地附接在所述细长元件上，以便改变所述第二钩元件沿所述细长元件的位置。
4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述细长元件为弹性绳。
5.根据权利要求1所述的系统，其中：在植入结构中，所述细长元件能够向所述第一钩元件和第二钩元件施加200磅(200lbs)的拉伸力。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括：
固定机构，用于将所述第一钩元件固定在所述细长元件上。
7.根据权利要求6所述的系统，其中：所述固定机构牢固地附接在所述细长元件上，并包括阻塞帽，所述阻塞帽附接在所述细长元件上，以便防止所述第一钩元件滑离所述细长元件。
8.根据权利要求6所述的系统，其中：所述固定机构可调节地附接在所述细长元件上，以便允许在原处调节所述第一钩元件沿所述细长元件的位置。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括：
弹性元件，所述第一钩元件包括具有凸肩的孔，所述弹性元件容纳于所述孔中并环绕所述细长元件。
10.根据权利要求9所述的系统，其中：所述细长元件包括以下组中的至少一种：刚性和相对无弹性的杆、以及相对柔性和相对无弹性的缆索。
11.一种脊椎稳定系统，包括：
弹性绳，所述弹性绳具有第一端部区域和第二端部区域；
第一钩元件，所述第一钩元件固定地附接在所述弹性绳的所述第一端部区域上；以及
第二钩元件，所述第二钩元件附接在所述弹性绳上，所述第二钩元件能够沿所述弹性绳的长度可调节地定位，所述弹性绳和所述第一钩元件预先装配，所述第二钩元件能够沿所述弹性绳的长度可调节地定位，以便调节所述弹性绳的有效长度并控制所述脊椎稳定系统在植入结构中的拉伸。
12.根据权利要求11所述的稳定系统，其中：所述第二钩元件能够通过以下组中的一种而在原处牢固地固定在所述弹性绳上，所述组包括：卷曲、粘接、焊接、夹持、胶接、压配合和使用定位螺钉。
13.根据权利要求11所述的稳定系统，还包括：
固定机构，用于将所述第一钩元件和所述第二钩元件固定在所述弹性绳上。
14.根据权利要求13所述的稳定系统，其中：所述固定机构包括阻塞帽，用于防止所述第一钩元件和所述第二钩元件中的至少一个滑离所述弹性绳。
15.根据权利要求14所述的稳定系统，其中：在所述植入结构中，所述阻塞帽在预定的固定位置处附接在所述弹性绳上。
16.根据权利要求11所述的稳定系统，还包括：
固定机构，用于将所述第一钩元件可调节地固定在所述弹性绳上，使得所述第一钩元件在所述弹性绳上的位置在处理过程中能够改变。
17.根据权利要求11所述的稳定系统，还包括：
多个预先装配的弹性绳以及第一钩元件和第二钩元件。
18.一种稳定脊椎的方法，包括以下步骤：
(a)提供脊椎稳定系统，所述脊椎稳定系统包括：细长元件，所述细长元件具有第一端部区域和第二端部区域；以及一对钩元件，用于附接在椎骨的椎板上，第一钩元件附接在所述第一端部区域上，第二钩元件附接在所述细长元件上；
(b)将第一钩元件固定在第一椎骨的第一椎板上；
(c)使得所述细长元件在第二椎骨的棘突下面通过；以及
(d)将所述第二钩元件固定在所述第一椎骨的第二椎板上。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：伸展所述细长元件，以便向所述钩元件提供拉伸。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括：调节所述细长元件的有效长度的步骤。
21.根据权利要求20所述的方法，其中：调节所述细长元件的有效长度的步骤在将所述第二钩固定于所述第一椎骨的所述第二椎板上之后进行。
22.根据权利要求20所述的方法，其中：调节所述细长元件的有效长度包括调节所述钩元件沿所述细长元件的长度的位置。
23.一种稳定脊椎的方法，包括以下步骤：
(a)提供脊椎稳定系统，所述脊椎稳定系统包括：细长元件，所述细长元件具有第一端部区域和第二端部区域；以及一对附接机构，用于附接在椎骨上，第一附接机构附接在所述第一端部区域上，第二附接机构附接在所述第二端部区域上；
(b)将第一附接机构固定在第一椎骨上；
(c)将第二附接机构固定在第二椎骨上；以及
(d)在所述第一附接机构和第二附接机构上设置拉伸。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：伸展所述细长元件以便向所述附接机构提供拉伸。
25.根据权利要求24所述的方法，其中：所述附接机构是钩，所述方法还包括将第一钩附接在第一椎板上，将第二钩附接在第二椎板上。
26.根据权利要求23所述的方法，还包括：调节所述细长元件的有效长度的步骤。
27.根据权利要求26所述的方法，其中：调节所述细长元件的有效长度的步骤在将所述第二附接机构附接在所述第二椎骨上之后进行。
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