CN105163691A - 外科植入物系统和方法 - Google Patents

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N·M·本森
D·W·哈伍德
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Abstract

一种外科器械包括主体。第一构件在第一端部和第二端部之间延伸。第二构件在与主体相连的第一端部和第二端部之间延伸。第三构件连接到第一构件的第一端部和主体，以相对地轴向平移第二端部。第三构件包括闩锁和能够与闩锁接合的锁。闩锁能够设置在锁定取向和非锁定取向之间。公开了系统和使用方法。

Description

外科植入物系统和方法
技术领域
本发明公开整体涉及用于治疗肌肉骨骼疾病的医疗装置，并且更特别地涉及一种用于将植入物递送到手术部位的外科植入物系统和用于治疗脊柱的方法。
背景技术
诸如脊柱侧凸及其它曲度异常、驼背、退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄、肿瘤和骨折的脊柱病变和疾病可源自由损伤和老化造成的包括创伤、疾病以及退行性病症之类的因素。脊柱疾病通常导致包括变形、疼痛、神经损伤和行动能力的部分或完全丧失的症状。
诸如药物、康复训练和锻炼之类的非外科手术治疗可能是有效的，但是可能无法解除与这些疾病相关的症状。这些脊柱疾病的外科手术治疗包括矫正、融合术、固定、椎间盘切除术、椎板切除术和可植入的假体。作为这些外科手术治疗的一部分，诸如椎骨杆之类的脊柱结构常常用来为所治疗的区域提供稳定性。在进行愈合的同时，杆将应力重新导向使之远离受损的或有缺陷的区域，以恢复正确对准并大体上支撑椎骨构件。在外科手术治疗期间，一个或多个杆和骨紧固件可被递送至手术部位。本公开描述了对这些现有技术的改进。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种外科器械。该外科器械包括主体。第一构件在第一端部和第二端部之间延伸。第二构件在与主体相连的第一端部和第二端部之间延伸。第三构件连接到第一构件的第一端部和主体，以相对地轴向平移第二端部。第三构件包括闩锁和能够与闩锁接合的锁。闩锁能够设置在锁定取向，使得第二端部接合脊柱结构，并且能够旋转至非锁定取向以使得锁脱离闩锁，并且闩锁相对于主体被偏置，使得第二端部设置成脱离脊柱结构。
附图说明
根据具体描述并结合以下附图，本发明公开将变得更为显而易见，在附图中：
图1是根据本发明公开的原理的外科植入物系统的一个实施例的部件的侧视图；
图2是图1所示部件的立体图；
图3是各零件分离开的图1所示部件的侧视图；
图4是图2所示部件的断开图；
图5是图2所示部件的断开图；
图6是根据发明本公开的原理的外科植入物系统的一个实施例的部件的侧视图；
图7是图6所示部件放大的断开图；
图8是图6所示部件的侧视图；
图9是根据本发明公开的原理的外科植入物系统的一个实施例的部件的侧视图；
图10是图9所示部件的侧视图；
图11是与身体设置在一起的根据本发明公开的原理的外科植入物系统的一个实施例的部件的侧视图；
图12是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图；
图13是与身体设置在一起的图11所示部件的端视图；
图14是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图；
图15是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图；
图16是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图；
图17是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图；
图18是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图；
图19是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图；以及
图20是与身体设置在一起的图11所示部件的侧视图。
具体实施方式
所公开的外科植入物系统及相关使用方法的示例性实施例将结合用于治疗肌肉骨骼疾病的医疗装置进行讨论，更特别地，将结合用于将植入物递送到手术部位的外科植入物系统和用于治疗脊柱的方法进行讨论。
在一个实施例中，外科植入物系统被用于一种方法，该方法包括将杆插入穿过相同的穿刺切口，椎弓根螺钉经皮放置在穿刺切口中。在一个实施例中，该系统包括外科器械，例如杆插入器。在一个实施例中，外科器械通过将柔性轴牵拉通过杆插入器的空心主体来夹紧诸如纵向杆的植入物。在一个实施例中，外科器械包括：外部套管，其具有T形狭槽横截面；和柔性内轴，其具有一个或多个T形珠状部(bead)(例如，四个珠状部)，所述一个或多个T形珠状部可移动地保持内轴与外部套管。例如，通过使珠状部穿过外部套管的开口而将珠状部与外部套管组装在一起。当本文所述闩锁关闭时，珠状部与外部套管保持在一起，因为本文所述夹头被拉过T形狭槽，并且珠状部在开口中不可见。
在一个实施例中，系统包括诸如杆插入器之类的外科器械，其可与延伸的凸块螺钉或带有延伸的杆导向器的其它延伸器一起使用。在一个实施例中，杆被初始地相对于延伸器倾斜地放置在穿刺切口中，在该穿刺切口中，椎弓根螺钉已被经皮放置。杆被移至手术部位，使得杆相对于延伸器倾斜。当杆被移至更靠近椎弓根螺钉的鞍部时，杆被旋转至第一和至少第二椎弓根螺钉内的位置。一旦就位，杆就被释放。在一个实施例中，插入器轴保持在螺钉延伸器外部。在一个实施例中，轴驻留在附接到椎弓根螺钉的两个延伸部之间或延伸器的特征部之内。在一个实施例中，轴的几何形状允许机构具有三个功能部件和柄部。在一些实施例中，所述方法包括将杆经皮插入，而不需要制作额外的切口。
在一个实施例中，诸如杆插入器之类的外科器械包括利用六角套筒式调整的张力调整机构。在一个实施例中，张力调整机构是从外部控制的。在一个实施例中，将内六角扳手插入套管中使与杆插入器螺接的轴旋转，以增加或减少夹具的张力。在一个实施例中，轴附接到平移套管，并且被允许相对于平移套管旋转，平移套管轴向平移。在一个实施例中，杆插入器包括片簧定位部，使得使用者转动轴以设定夹紧力，而不需要任何额外的步骤。在一个实施例中，定位部将轴保持在位，减少了调整张力所需的步骤。
在一个实施例中，外科器械包括杆插入器，该杆插入器具有：外部套管，其被结构成配合在凸块延伸器之间；以及在其远端处的夹具，该夹具被结构成不配合在凸块延伸器之间。该构型抵抗和/或防止脊柱杆的锥端进入骨螺钉的漏斗形头部内。在一个实施例中，脊柱杆的圆锥保持在漏斗形头部之外，使得定位螺钉夹紧在杆的外径上，以提供最大的夹持强度。在一个实施例中，杆插入器夹具的侧面抵抗和/或防止夹具进入延伸器或螺钉的漏斗形头部内太远。
在一个实施例中，外科器械包括杆插入器，该杆插入器具有符合人类工程学的柄部，该柄部包括闩锁和夹头释放器以用于将杆附接到插入器。在一个实施例中，杆插入器包括在杆插入器的远端处的夹头。在一些实施例中，杆插入器允许杆插入穿过已插入了椎弓根螺钉和延伸器的相同的穿刺切口。在一个实施例中，闩锁和释放器提供例如更宽松的公差。在一个实施例中，当夹头释放器被拉离柄部一段距离时，闩锁旋转以突出到柄部之外。在一个实施例中，将力施加到闩锁以造成闩锁从柄部进一步突出，这造成在杆插入器的远端处的夹头打开并脱离杆。在一个实施例中，为了关闭夹头，在朝柄部的方向上对闩锁施加力。在一个实施例中，杆插入器允许拆卸，并且柄部被结构成符合人类工程学的，而不论使用者在哪个方向上抓握柄部。杆插入器可以旋转例如180度，并且使用者仍将能够夹持柄部并在特定应用要求时操纵柄部。
在一个实施例中，外科器械包括杆插入器，该杆插入器具有闩锁、夹头释放器、拇指凹槽、四指凹槽和夹头。夹头从锁定取向被拉动，使得闩锁会弹出到非锁定取向。在一些实施例中，可从非锁定取向将闩锁手动拉开，使得夹头被张得更开。杆利用夹头插入，夹头具有面向上的平坦部。闩锁关闭以将杆锁定在位，并且夹头释放器自动地返回到锁定取向。在一个实施例中，外科器械允许杆沿着一路径插入穿过延伸器，直到执业医师的近侧和/或靠近位置和/或路径的所选终点，该路径包括执业医师的远侧和/或远离位置和/或路径的所选起点。在一个实施例中，外科器械允许杆沿着一路径插入穿过延伸器，直到执业医师的远侧和/或远离位置和/或路径的所选终点，该路径包括执业医师的近侧和/或靠近位置和/或路径的所选起点。柄部可被旋转180度。
在一个实施例中，夹头释放器是可脱离的，使得夹头自动地平移，例如，被弹簧偏置到锁定位置。在一个实施例中，夹头释放器是可旋转的，和/或可被牵拉以自动释放。在一个实施例中，夹头释放器和柄部具有倾斜的坡道构型，以有利于将夹头释放器锁定和重新对齐在锁定位置。在一个实施例中，夹头释放器包括V形凹槽，其与柄部的V形楔配合。在一个实施例中，柄部按人类工程学地设计成保持在多个取向，例如，以释放和紧固夹头，该夹头将脊柱杆支撑在多个取向。在一个实施例中，柄部和外部套管具有相同的半径。在一个实施例中，柄部和外部套管具有连续的弯曲。在一个实施例中，柄部和外部套管具有偏移的半径。在一个实施例中，柄部具有第一半径，并且外部套管具有第二半径，第一半径和第二半径是不同的。在一个实施例中，柄部具有第一宽度，并且外部套管具有第二宽度，第一宽度和第二宽度是不同的。
在一个实施例中，杆插入器包括内部销，该内部销在闩锁旋转时滑动，以使夹头运动保持线性。在一个实施例中，杆插入器包括外部套管，其具有螺纹以有助于紧固夹头。在一个实施例中，杆插入器包括夹头，其可设置在第一位置以将夹头解锁并释放杆。在一个实施例中，在第二位置，夹头平移，例如，被弹簧偏置出以供拆卸。
在一个实施例中，外科器械被用于一种外科方法，该方法包括形成用于设置至少一个延伸器的第一切口和形成另外的切口的步骤。在一个实施例中，所述方法包括以下步骤：以相对于第一延伸器的空间中的三维角度(例如，在相交的平面中的角向取向)插入脊柱杆，直到脊柱杆到达螺钉的鞍部。在一个实施例中，所述方法包括相对于延伸器成例如头侧-尾侧角度的角度和例如内侧/外侧角度的角度插入脊柱杆的步骤。在一个实施例中，所述方法包括旋转柄部以将脊柱杆的顶端推过鞍部并推至第二螺钉的步骤。在一个实施例中，旋转的步骤包括在冠状面内插入并旋转脊柱杆。
在一个实施例中，外科器械被用于一种外科方法，该方法包括以下步骤：以所选取向夹持经皮插入器的符合人类工程学的柄部；以及以相对于延伸器的三维角度插入脊柱杆。在一些实施例中，所述方法包括同时降低和旋转脊柱杆直到后续延伸器的步骤。在一些实施例中，所述方法包括在利用螺钉插入之后通过释放旋钮释放脊柱杆并且从患者移除插入器的步骤。
在一个实施例中，外科器械被用于一种用于如上所述沿着从远至近的取向牵拉脊柱杆通过至少一个延伸器的外科方法，该方法包括以下步骤：在利用主体插入插入器之前夹持插入器的柄部，该插入器具有与其设置在一起的脊柱杆；将脊柱杆的远侧顶端插入延伸器窗口内部，并且脊柱杆的轴线设置成与延伸器成一角度地偏移，直到脊柱杆在皮肤和筋膜之下；将脊柱杆设置成内侧或外侧取向，以防止插入器的柄部妨碍延伸器，以形成三维角度；以及在将脊柱杆旋转直到后续延伸器的同时，将脊柱杆降低至第一螺钉头部。
在一个实施例中，外科器械被用于一种用于如上所述沿着从远至近的取向推动脊柱杆通过至少一个延伸器的外科方法，该方法包括以下步骤：在利用主体插入插入器之前夹持插入器的柄部，该插入器具有与其设置在一起的脊柱杆；以及将脊柱杆的远侧顶端插入延伸器窗口内部，并且脊柱杆的轴线设置成与延伸器成一角度地偏移，直到脊柱杆在皮肤和筋膜之下；以及在将脊柱杆旋转直到后续延伸器的同时，将脊柱杆降低至第一螺钉头部。在一个实施例中，所述方法包括从插入器移除脊柱杆的步骤，该步骤包括夹持插入器的释放旋钮并在顺时针或逆时针方向上旋转释放旋钮和/或牵拉释放旋钮。在一个实施例中，所述方法包括从插入器移除脊柱杆的步骤，该步骤包括操纵插入器的释放旋钮并旋转释放旋钮以从插入器释放脊柱杆。
在一个实施例中，系统中的一个或所有部件是与植入物一起使用的一次性的、金属箔消毒密封包装(peel-pack)的预包装无菌装置。该系统中的一个或全部部件可重复使用。该系统可被构造为具有多个定尺寸且经构造的部件的套件。
在一些实施例中，本发明公开可用来治疗脊柱疾病，例如退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄、脊柱侧凸和其它曲度异常、驼背、肿瘤及骨折。在一些实施例中，本发明公开可用于其它骨应用和骨相关应用，包括与诊断和治疗相关联的那些。在一些实施例中，所公开的系统和方法可替代地用于处于俯卧位或仰卧位的患者的外科手术治疗中，和/或采用包括前面、后面、后面中线、外侧、后外侧、和/或前外侧入路以及在其它的身体区域中的各种至脊柱的手术入路。本发明公开还可以替代地与用于治疗脊柱的腰椎、颈椎、胸椎、骶椎和骨盆区域的手术一起使用。本发明公开的系统和方法还可诸如在培训、测试和示范中用于动物、骨模型和其它无生命基质。
参照各实施例的以下详细描述并结合形成本公开的一部分的附图，可以更容易理解本公开。应当理解，本申请并不限于本文所述和/或所示的具体装置、方法、条件或参数，并且本文所用术语的目的仅在于以举例的方式描述特定实施例，而并非旨在进行限制。而且，如包括所附权利要求的说明书中所用，单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数，并且提及的具体特定数值至少包括该特定值，除非上下文另外清楚地指明。在本文中，范围可表示为从“约”或“大约”一个特定值和/或到“约”或“大约”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解该特定值形成另一个实施例。还应当理解，所有对空间的参考，例如“水平”、“竖直”、“顶部”、“上部”、“下部”、“底部”、“左侧”和“右侧”，都仅是为了进行示意性的说明，并且可以在本公开的范围内变化。例如，参考“上部”和“下部”是相对的并且仅在另一个的上下文中使用，并且不一定是“上方”和“下方”。
此外，如包括所附权利要求的说明书中所用，“治疗”疾病或病状是指执行程序，其可包括将一种或多种药物施用给患者(正常的或不正常的人或其他哺乳动物)，采用可植入的装置，和/或采用治疗疾病的器械，例如用来移除鼓起部分或突出的椎间盘和/或骨刺的微创椎间盘切除术器械，以努力减轻疾病或病状的体征或症状。减轻可发生在疾病或病状的体征或症状出现之前以及它们出现之后。因此，“治疗”包括“预防”疾病或不期望的病状(例如，预防疾病在患者体内发生，该患者可能易患该疾病但在患病时还未被诊断出)。此外，“治疗”不需要完全减轻体征或症状，不需要治愈，并且具体地包括对患者仅具有少量效果的手术。治疗可包括抑制疾病(例如阻止其发展)或解除疾病(例如引起疾病的消退)。例如，治疗可包括：减轻急性或慢性炎症；减轻疼痛并减缓和诱导新韧带、骨和其它组织的再生；作为手术中的辅助；和/或任何修复手术。另外，如包括所附权利要求的说明书中所用，术语“组织”包括软组织、韧带、肌腱、软骨和/或骨，除非另外具体指明。
以下的讨论包括对外科植入物系统以及采用根据本公开的原理的外科植入物系统的相关方法的描述。另外公开了备选实施例。现在将详细参考附图中示出的本公开的示例性实施例。转到图1-8，示出了根据本发明公开的原理的诸如外科植入物系统20之类的手术系统的部件。
系统20的部件由适合医学应用的生物可接受材料制造，包括金属、合成聚合物、陶瓷和骨材料和/或它们的复合材料，具体取决于特定应用和/或医学从业者的偏好。例如，系统20的部件可单独地或共同地由诸如以下的材料制造：不锈钢合金；商用纯钛；钛合金；5级钛；超弹性钛合金；钴铬合金；不锈钢合金；超弹性金属合金(例如，镍钛诺、超弹性塑料金属，例如由日本的丰田材料股份有限公司制造的GUM)；陶瓷及其复合材料，例如磷酸钙(例如，由BiologixInc.制造的SKELITETM)；热塑性塑料，例如包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)和聚醚酮(PEK)的聚芳醚酮(PAEK)；碳增强的PEEK复合材料；PEEK-BaSO4聚合橡胶；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；织物；硅树脂；聚氨酯；硅树脂-聚氨酯共聚物；聚合橡胶；聚烯烃橡胶；水凝胶；半刚性和刚性材料；弹性体；橡胶；热塑性弹性体；热固性弹性体；弹性体复合材料；刚性聚合物，包括聚苯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯；环氧树脂；骨材料，包括自体移植物、同种异体移植物、异种移植物或转基因皮质和/或松质骨、和组织生长或分化因子；部分地可再吸收的材料，例如金属和钙基陶瓷的复合材料、PEEK和钙基陶瓷的复合材料、PEEK与可再吸收聚合物的复合材料；完全地可再吸收的材料，例如，诸如磷酸钙、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)-TCP、硫酸钙的钙基陶瓷、或诸如聚酮(polyaetide)、聚乙交酯、聚酪氨酸碳酸酯、聚己内酯的其它可再吸收的聚合物；以及它们的组合。系统20的各部件可具有包括以上材料的材料复合物以实现各种所需的特征，例如强度、刚度、弹性、柔顺性、生物力学性能、耐久性和射线可透性或成像偏好。系统20的部件还可单独地或共同地由诸如两种或更多种以上所述材料的组合的异质材料制成。系统20的部件可以整体地形成、一体地连接或包括紧固元件和/或器械，如本文所述。
系统20被用于例如微创手术程序，包括经皮技术、小切口和开放式外科技术，以在患者身体内的手术部位(例如，脊柱的节段)处递送和引入诸如脊柱结构的植入物。在一些实施例中，系统20可包括和/或递送并引入诸如脊柱杆、骨紧固件、连接器、板和椎体间装置之类的植入物。系统20包括外科器械22，其被构造用于与诸如脊柱杆10的脊柱结构接合。
器械22包括第一构件，例如，在端部26和端部28之间延伸的柔性内轴24。轴24具有圆柱形横截面构型。在一些实施例中，轴24可具有各种构造的横截面，例如，圆形的、椭圆形的、矩形的、多边形的、不规则的和/或渐缩的。端部26包括珠状部30，其被构造用于在闩锁34的狭槽32内平移。端部28包括夹具，例如，构造用于与脊柱杆10接合的钳口36。轴24包括在最近侧位置和最远侧位置之间的平移范围。在一些实施例中，轴24可包括承窝，该承窝被构造成接合驱动工具(未示出)的对应形状部分，使得轴24相对于套管38平移，以选择性地张紧钳口36、46与脊柱杆10的接合，从而选择性地设置在脊柱杆10上的夹紧力。
器械22包括第二构件，例如外部套管38。套管38在端部40和端部42之间延伸。端部40包括带螺纹的外表面41，其被构造用于与诸如柄部主体44的六角螺母51之类的可旋转零件螺纹接合，使得套管38相对于柄部主体44平移以选择性地张紧钳口36、46与脊柱杆10的接合，从而选择性地设定脊柱杆10上的夹紧力。端部42包括夹具，例如钳口46。钳口36、46包括器械22的夹头。钳口36、46的相对移动通过轴24和套管38的相对轴向平移而变得有利。
套管38限定构造用于设置轴24的一部分的腔体。套管38具有在端部40、42之间延伸的弓形弯曲，该弓形弯曲限定曲率半径。在一个实施例中，套管38的腔体具有用于设置轴24的T形狭槽横截面。轴24包括沿着轴24间隔开的四个T形珠状部，这四个T形珠状部将轴24与套管38可移动地保持在一起。例如，通过使珠状部穿过套管38的开口48而将珠状部与套管38组装在一起。在一个实施例中，当本文所述闩锁关闭时，珠状部与套管38保持在一起，因为本文所述夹头被拉过套管38的T形狭长腔体，并且珠状部在开口48中不可见。在一个实施例中，开口48提供对轴24的可视性和清洁。在一些实施例中，套管38可具有备选的横截面形状，例如，椭圆形的、圆形的、长圆形的、三角形的、正方形的、多边形的、不规则的、均匀的、不均匀的、偏移的、交错的、波状的、弓形的、可变的和/或渐缩的，具体取决于特定应用。
柄部主体44在端部50和端部52之间延伸。端部50包括六角螺母51，其被构造用于与端部40螺纹接合。六角螺母51可旋转地连接到端部50。六角螺母51的旋转造成套管38相对于柄部主体44的轴向平移，以选择性地张紧钳口36、46与脊柱杆10的接合，从而选择性地设定在脊柱杆10上的夹紧力。柄部主体44具有在端部50、52之间延伸的弓形弯曲，该弓形弯曲限定曲率半径。端部50限定构造用于设置轴24的一部分的腔体54。柄部主体44包括外表面56，外表面56限定四指凹槽58和拇指凹槽60。在一些实施例中，外表面56可具有各种表面构型，例如，粗糙的、带螺纹的、弓形的、波状的、多孔的、半多孔的、带凹窝的、抛光的和/或带纹理的，以增强对柄部主体44的夹持。
在一个实施例中，柄部主体44被符合人类工程学地设计成保持在多个取向，使得钳口36、46将脊柱杆10支撑在多个取向。在一些实施例中，所述多个取向可包括相对的角向取向、平行的、垂直的、偏移的和/或包括操纵身体的平面，例如，冠状面、矢状面和/或横断面。在一个实施例中，柄部主体44和套管38具有相同的半径。在一个实施例中，柄部主体44和套管38具有连续的弯曲。在一个实施例中，柄部主体44和套管38具有偏移的半径。在一个实施例中，柄部主体44具有第一半径，并且套管38具有第二半径，第一半径和第二半径是不同的。在一个实施例中，柄部主体44具有第一宽度，并且套管38具有第二宽度，第一宽度和第二宽度是不同的。在一些实施例中，柄部主体44包括具有多个宽度的外表面，所述宽度具有人类工程学构型以有利于对柄部主体的操纵。
柄部主体44限定腔体，该腔体被构造用于设置诸如致动器之类的第三构件，其包括诸如与柄部主体44安装在一起的可操纵的闩锁34的零件。闩锁34被诸如扭转弹簧64之类的偏置构件弹性地偏置，以相对于柄部主体44旋转。在一些实施例中，偏置构件可包括弹性体构件、夹片、片簧、卷簧、重力感应配置、气动配置、液压配置和/或手动杠杆。
弹簧64设置在柄部主体44内，并且在如图1所示的非锁定取向和如图2所示的锁定取向之间旋转闩锁34。闩锁34能够操纵至如图6所示的非锁定取向，以从钳口36、46释放脊柱杆14。闩锁34限定腔体66，腔体66被构造用于设置锁定元件，例如，本文所述的夹头释放器68。闩锁34通过在枢轴点70处的销62连接到柄部主体44。在一些实施例中，闩锁34可从非锁定取向被手动拉开，使得钳口36、46被张得更开。
闩锁34和轴24连接，使得闩锁34绕枢轴点70的旋转造成轴24在套管38内、且相对于套管38的轴向平移。例如，闩锁34可包括狭槽32，狭槽32被构造用于轴24的珠状部30在由限定狭槽32的表面所提供的可移动极限之间的平移。狭槽32在第一可移动极限(例如，端部72)和第二可移动极限(例如，端部74)之间延伸，在两极限之间具有均匀的厚度。珠状部30能够在端部72和74之间平移。
夹头释放器68由诸如卷簧76之类的偏置构件弹性地偏置，以接合闩锁34，卷簧76设置在柄部主体44内。在一些实施例中，偏置构件可包括弹性体构件、夹片、扭转弹簧、片簧、重力感应配置、气动配置、液压配置和/或手动杠杆。夹头释放器68包括诸如释放柄部78之类的第一部分和从第一部分延伸的诸如锁80之类的第二部分。释放柄部78通过销82连接到锁80，并且弹簧76围绕锁80设置。
释放柄部78能够轴向操纵至非锁定取向，以释放闩锁34，以便旋转至如图5所示的非锁定取向，并且使得弹簧76被压缩在释放柄部78和锁80的凸缘84之间。在非锁定取向，弹簧76被构造成将锁80偏置到与闩锁34的锁定取向。锁80包括倾斜的坡道86，其被构造用于与闩锁34的凸棱88接合。锁80包括邻近倾斜的坡道86设置的表面87，倾斜的坡道86被构造用于与闩锁34的凸棱90接合，以将闩锁34保持在锁定取向。表面87和凸棱90能够在夹头释放器68的锁定取向和非锁定取向之间接合，以将闩锁34设置在闩锁34的锁定取向和非锁定取向之间，如本文所述。
例如，夹头释放器68能够在如图2所示的锁定取向和如图5所示的非锁定取向之间移动，锁定取向使得表面87固定于凸棱90，以使得锁80阻止闩锁34相对于柄部主体44旋转，非锁定取向使得凸棱90被从表面87释放，并且闩锁34能够通过弹簧64旋转。在一些实施例中，闩锁34可相对于轴24和套管38成10和80度之间的角度，使得在锁定取向中，闩锁34与延伸器基本上不平行和不垂直，如本文所述。
在操作中，器械22能够选择性地在如图6和7所示的非锁定取向和如图8所示的锁定取向之间移动。在锁定取向，钳口36、46设置成与脊柱杆10捕获接合。为了从钳口36、46释放脊柱杆10，沿图4中的箭头A所示的方向在释放柄部78上施加力，以致动夹头释放器68。表面87被从凸棱90释放，使得闩锁34能够相对于柄部主体44围绕枢轴点70旋转。闩锁34在由图5中的箭头B所示的方向上通过弹簧64旋转，以将闩锁34设置在非锁定取向。闩锁34旋转，并且珠状部30设置在狭槽32的端部74内，并且闩锁34从柄部主体44突出。
闩锁34向非锁定取向的旋转造成轴24在由图6和7中的箭头D所示的方向上相对于柄部主体44和套管38轴向平移。在闩锁34的旋转期间，珠状部30沿着狭槽32平移至端部72，以有利于轴24的轴向平移。轴24的轴向平移造成钳口36与钳口46分离，以从捕获状态释放脊柱杆10。
闩锁34可从非锁定取向旋转，使得器械22能够设置在锁定取向，例如，使得钳口36、46接合并捕获脊柱杆10。从非锁定取向，在由图6中的箭头E所示的方向上对闩锁34施加力，造成闩锁34在由箭头E所示的方向上旋转，以闭合钳口36、46，使得轴24在由图6和7中的箭头F所示的方向上相对于柄部主体44和套管38轴向平移，以捕获脊柱杆10并将器械22设置在锁定取向，如图8所示。闩锁34向其锁定取向的旋转有利于夹头释放器68的平移，使得弹簧76将夹头释放器68偏置到如所描述的锁定取向，使得夹头释放器68自动返回到锁定取向。
在一个实施例中，如图9和10所示，类似于上文结合图1-8所述的系统，系统20包括类似于上述器械12的器械222，该器械被构造用于与脊柱杆10接合。
器械222包括第一构件，例如，柔性内轴224，其在端部226和端部228之间延伸，类似于上述轴24。端部226包括珠状部230，其被构造用于在闩锁234的狭槽232内平移，类似于上述闩锁34。端部228包括夹具，例如，钳口236，其类似于上述钳口36。
器械222包括第二构件，例如，外部套管238，其类似于上述套管38。套管238在端部240和端部242之间延伸。端部240被构造用于与类似于上述柄部主体44的柄部主体244的内表面(未示出)固定接合。端部242包括夹具，例如，钳口246，其类似于上述钳口46。钳口236、246包括器械222的夹头。钳口236、246的相对移动通过轴224和套管238的相对轴向平移而变得有利。
套管238限定T形腔体，其被构造用于设置轴224的对应形状的珠状部，类似于上文结合套管38和轴24所述那样。套管238具有在端部240、242之间延伸的弓形弯曲，该弓形弯曲限定曲率半径。套管238包括多个开口248，以提供对轴224的可视化、对珠状部的设置和清洁。
柄部主体244在端部250和端部252之间延伸。端部250被构造用于与套管238的端部240的固定接合。柄部主体244具有在端部250、252之间延伸的弓形弯曲，该弓形弯曲限定曲率半径。端部250限定构造用于设置轴224的一部分的腔体254。在一个实施例中，柄部主体244的半径基本上等于套管238的半径。在一个实施例中，柄部主体244的半径与套管238的半径显著偏移。
柄部主体244包括外表面256，外表面256限定四指凹槽258和拇指凹槽260。在一个实施例中，外表面256限定与四指凹槽258相对设置的四指凹槽259和与拇指凹槽260相对设置的拇指凹槽261。
柄部主体244限定腔体271，该腔体被构造用于设置诸如致动器之类的第三构件，其包括诸如与柄部主体244安装在一起的闩锁234之类的零件。闩锁234被诸如扭转弹簧264之类的偏置构件弹性地偏置，以相对于柄部主体244旋转。
弹簧264在端部250、252之间居中地设置在柄部主体244内，并且使闩锁234在如图9所示的锁定取向和如图10中的虚线所示的非锁定取向之间旋转，以从钳口236、246释放脊柱杆10。在一些实施例中，闩锁234可从非锁定取向手动地拉开，使得钳口236、246被张得更开和/或用于器械222的部件的拆卸。
闩锁234限定腔体266，其被构造用于设置诸如夹头释放器268之类的锁定元件的至少一部分，夹头释放器268类似于上述夹头释放器68。闩锁234包括销262，销262被设置成在闩锁234的中心位置处穿过闩锁234的厚度。闩锁234在居中地设置在柄部主体244的端部250、252之间的枢轴点270处通过销262连接到柄部主体244，以用于闩锁234相对于柄部主体244的旋转。
闩锁234和轴224连接，使得闩锁234绕枢轴点270的旋转造成轴224在套管238内且相对于套管238的轴向平移。例如，闩锁234可包括狭槽232，狭槽232被构造用于轴224的珠状部230在由限定狭槽232的表面所提供的可移动极限之间的平移。狭槽232在第一可移动极限(例如，端部272)和第二可移动极限(例如，端部274)之间延伸，在两极限之间具有均匀的厚度。珠状部230能够在端部272和274之间平移。
夹头释放器268通过诸如卷簧(未示出)的偏置构件被弹性地偏置，以接合闩锁234，卷簧设置在柄部主体244内。夹头释放器268包括诸如释放柄部278之类的第一部分和从第一部分延伸的诸如锁280之类的第二部分。释放柄部278具有半圆形形状，并且其尺寸被设定成使得释放柄部278和柄部主体244的端部252被设置成在夹头释放器268的锁定取向下齐平接合。释放柄部278通过销282连接到锁280。
释放柄部278能够操纵至非锁定取向以释放闩锁234，以便旋转至闩锁234的非锁定取向，使得卷簧被压缩在锁280的凸缘284和释放柄部278之间。在夹头释放器268的非锁定取向，卷簧被构造成将锁280偏置到与闩锁234的锁定取向。锁280包括倾斜的坡道286，其被构造用于与闩锁234的倾斜的坡道288接合。当闩锁234旋转至闩锁234的锁定取向时，如图10所示，坡道288接合坡道286，以有利于锁280与闩锁234的接合以及将释放柄部278设置在夹头释放器268的锁定取向。锁280包括邻近倾斜的坡道286设置的表面287，倾斜的坡道286被构造用于与腔体266的内壁289接合，以将闩锁234保持在锁定取向。
如图20所示，释放柄部278的凸轮表面290限定具有V形横截面的凹槽292。凹槽292被构造用于与柄部主体244的凸轮表面293接合和配合，凸轮表面293限定具有V形横截面的楔295。例如，在夹头释放器268的锁定取向，如图10所示，楔295设置在凹槽292中，并且释放柄部278设置成与柄部主体244齐平接合。当释放柄部278旋转时，凹槽292的表面在轴向方向上沿着楔295滑动，将释放柄部278与柄部主体244分离。锁280在轴向方向上被拉动，使得表面287从内壁289释放。闩锁234能够从锁定取向旋转至非锁定取向，如图10中的虚线所示。在一个实施例中，释放柄部278在锁定取向和非锁定取向之间、在横向于柄部主体244的纵向轴线的平面中旋转，以从闩锁234释放锁280和/或使锁280与闩锁234接合。在一个实施例中，释放柄部278在锁定取向和非锁定取向之间被轴向拉动，以从闩锁234释放锁280和/或使锁280与闩锁234接合。
在操作中，器械222能够在非锁定取向(如图10中的虚线所示且类似于图6中所示出和描述的)和锁定取向(如图10所示且类似于图8中示出和描述的)之间选择性地移动。在锁定取向，钳口236、246设置成与脊柱杆10呈捕获接合。珠状部230设置在狭槽232的端部272内，并且闩锁234设置成与柄部主体244齐平接合。
为了从钳口236、246释放脊柱杆10，释放柄部278例如在由图10中的箭头G所示的方向上被旋转，以致动夹头释放器268。当释放柄部278旋转时，凹槽292的表面在由箭头H所示的轴向方向上沿着楔295滑动，将释放柄部278与柄部主体244分离。锁280在轴向方向上被拉动，使得表面287被从内壁289释放，使得闩锁234能够相对于柄部主体244绕枢轴点270旋转。闩锁234在由箭头I所示的方向上旋转，以用于设置在非锁定取向。闩锁234旋转并从柄部主体244突出。
闩锁234向非锁定取向的旋转造成轴224在由箭头J所示的方向上相对于柄部主体244和套管238轴向平移。珠状部230沿着狭槽232平移，以设置在端部274，以便在闩锁234的旋转期间有利于轴224的轴向平移，如在虚线中所示。轴224的轴向平移造成钳口236与钳口246分离，以从捕获状态释放脊柱杆10。
闩锁234可从非锁定取向旋转，使得器械222能够设置在锁定取向，例如，使得钳口236、246接合并捕获脊柱杆10。释放柄部278例如在由箭头K所示的方向上从非锁定取向旋转，使得凹槽292的表面沿着楔295滑动。在一些实施例中，释放柄部278可以两方向中的任一方向上旋转以锁定和解锁闩锁234。在一些实施例中，释放柄部278在第一方向上旋转以锁定闩锁234，然后在相对的方向上旋转以解锁闩锁234。楔295与凹槽292对齐以设置在凹槽292中，并且释放柄部278设置成与柄部主体244齐平接合。锁280被偏置到夹头释放器268的锁定取向。
闩锁234在由箭头L所示的方向上旋转，使得坡道288接合坡道286并在坡道286上滑动，如由锁280的弹性偏置所提供便利那样，以将闩锁234设置在锁定取向。表面287和内壁289接合以防止闩锁234从锁定取向旋转。闩锁234向锁定取向的旋转造成轴224在由箭头M所示的方向上相对于柄部主体244和套管238轴向平移，以闭合钳口236、246，并捕获脊柱杆10。
如图11-20所示，系统20包括多个延伸器100，延伸器100被构造用于与骨紧固件连接并且用于有利于脊柱杆10与骨紧固件的设置。每个延伸器100在近端102和远端104之间延伸。每个延伸器100包括诸如导轨106之类的第一壁和诸如导轨108之类的第二壁。导轨106、108限定在两者间的通路110。通路110包括植入物腔体112，植入物腔体112限定在导轨106、108之间的宽度尺寸w1，宽度尺寸w1被构造用于通过脊柱杆10的至少一部分。通路110具有均匀的厚度。在一些实施例中，通路110的全部或仅一部分可具有另选的横截面构型，例如，椭圆形的、长圆形的、三角形的、正方形的、多边形的、不规则的、均匀的、不均匀的、偏移的、交错的和/或渐缩的。
在组装、操作和使用中，类似于上述系统，系统20在用于治疗影响患者的脊柱的节段的脊柱疾病的外科手术程序中采用，如图11-20所示。例如，系统20可用于外科手术程序，以用于治疗包括椎骨V的脊柱的受影响节段的病状或损伤。系统20可用于其它外科手术程序，例如，Dekutowski等人的美国专利申请公开第2008/0269805号中示出和描述的系统和方法。在一些实施例中，系统20可用于诸如本文所述那些的其它外科手术程序。
在使用中，为了治疗椎骨V的受影响的节段，医学从业人员以任何适当的方式(诸如通过组织的切开和回缩)获得到包括椎骨V的手术部位的通路。在一些实施例中，系统20可用于任何现有的外科手术方法或技术中，包括开放式手术、小切口手术、微创手术(包括经皮外科植入)，由此通过微切口或提供至该区域的受保护通路的套管接近椎骨。一旦触及手术部位，就执行特定外科手术以便治疗脊柱疾病。系统20的部件用来增强手术治疗。系统20的部件可作为预组装装置递送或植入，或者可以就地组装。系统20的部件中的一个或全部可以在外科手术程序期间或之后被完全地或部分地修改、移除或置换。
在患者的身体中制作一个或多个切口，并且切割器械(未示出)形成一个或多个手术通路和/或开口，以用于植入系统20的部件。例如，系统20被用于经皮外科植入，使得穿刺切口形成外科通路，以用于将诸如椎弓根螺钉101和/或脊柱杆10之类的骨紧固件递送至手术部位。制备器械(未示出)可用来制备椎骨V的组织表面，并且用来根据特定外科应用的要求抽吸和冲洗手术区域。
在椎骨V中制作导向孔等以用于接纳椎弓根螺钉101的轴。包括延伸器100的系统20的部件设置在手术部位处的椎骨V附近，并且系统20的部件能够操纵，以根据手术治疗的特定要求固定或者说是连接椎弓根螺钉101与椎骨V。椎弓根螺钉101与椎骨V紧固在一起。驱动器(未示出)可与延伸器100一起使用，以固定椎弓根螺钉101与椎骨V。
钳口236、246设置在脊柱杆10附近，且处于非锁定和开放取向，如结合图9和10所述。释放柄部278从非锁定取向旋转，以设置成与柄部主体244齐平接合，如所描述那样。闩锁234被旋转至锁定取向，使得轴224相对于柄部主体244和套管238轴向平移，以闭合钳口236、246并捕获脊柱杆10。在一个实施例中，脊柱杆10相对于延伸器100倾斜地经皮初始放置在穿刺切口中，并且移动至手术部位，使得脊柱杆10相对于延伸器100倾斜。
在一个实施例中，如图11-16所示，执业医师使用器械222将脊柱杆10沿着一路径插入穿过延伸器100，直到对应于相邻的椎弓根螺钉101c的路径的执业医师近侧和/或靠近的位置，该路径包括对应于相邻的椎弓根螺钉101a的路径的执业医师远侧和/或远离的位置。脊柱杆10与器械222设置在锁定取向，如图11所示。
执业医师夹持住柄部244，以将脊柱杆10的远侧顶端15设置在延伸器100a的窗口内部、且在皮肤和筋膜S上方，如图12所示。器械222将脊柱杆10定向成使得脊柱杆10的轴线a从延伸器100a的轴线b偏移角度α。角度α设置在第一平面(例如，椎骨V的矢状面SP)中。在一些实施例中，角度α定向成头侧-尾侧取向。在一些实施例中，角度α可以定向在诸如本文所述那些的平面中。
在一些实施例中，器械222将脊柱杆10定向成使得轴线a从轴线b偏移角度β。角度β设置在第二平面(例如，椎骨V的横断面TP)中。在一些实施例中，角度β定向成内侧取向和/或外侧取向。在一些实施例中，角度β可以定向在诸如本文所述那些的平面中。在一些实施例中，器械222定向成角度α和/或角度β，以防止柄部主体244妨碍延伸器100。在一些实施例中，器械222将脊柱杆14定向成相对于延伸器100a设置的角度α和角度β，以限定三维角度，该角度由脊柱杆10的空间位置和平面SP、TP的相交部限定。
在远侧顶端15设置在皮肤和筋膜下方且邻近延伸器100a的情况下，如图14所示，器械222将脊柱杆10定向成在将脊柱杆10降低至椎弓根螺钉101a的螺钉头部的同时将脊柱杆10旋转通过延伸器100b、100c，如图15所示。器械222将脊柱杆10定向，以降低脊柱杆10与椎弓根螺钉101b、101c的螺钉头部，如图16所示。钳口236、246具有比延伸器100a的窗口大的宽度尺寸，并且被阻止进入延伸器100a的窗口和/或植入物腔体112。在一些实施例中，延伸器100中的一个或多个被构造用于与复位器械接合，复位器械设置用于沿着通路110平移以接合脊柱杆10，并使脊柱杆10复位到椎弓根螺钉的螺钉头部内。
在一个实施例中，如图17-20所示，类似于结合图11-16描述的方法，执业医师使用器械222将脊柱杆10沿着一路径插入穿过延伸器100，直到对应于相邻的椎弓根螺钉101c的路径的执业医师远侧和/或远离的位置，该路径包括对应于相邻的椎弓根螺钉101a的路径的执业医师近侧和/或靠近的位置。脊柱杆10与器械222设置在锁定取向，如所描述那样。
执业医师夹持住柄部244以将远侧顶端15设置在延伸器100a的窗口内部和植入物腔体112内，如图17所示。器械222将脊柱杆10定向，类似于结合图12和13所描述那样。
在远侧顶端15设置在皮肤和筋膜下方且邻近延伸器100a的情况下，如图17所示，器械222将脊柱杆10定向成在将脊柱杆10降低至椎弓根螺钉101a的螺钉头部的同时将脊柱杆10旋转通过延伸器100b、100c，如图18所示。器械222对脊柱杆10定向，以降低脊柱杆10与椎弓根螺钉101b、101c的螺钉头部。在一些实施例中，脊柱杆10插入穿过的切口可能需要延伸多达大约10毫米，以适应钳口236、246的长度。
为了从钳口236、246释放脊柱杆10，释放柄部278在由图19中的箭头N所示的方向上被旋转，以致动夹头释放器268。当释放柄部278旋转时，凹槽292的表面在由图20中的箭头O所示的轴向方向上沿着楔295滑动，将释放柄部278与柄部主体244分离。锁280在轴向方向上被拉动，使得表面287被从内壁289释放，使得闩锁234能够相对于柄部主体244绕枢轴点270旋转，如本文所述。
闩锁234向非锁定取向的旋转造成轴224相对于柄部主体244和套管238轴向平移，如本文所述。轴224的轴向平移造成钳口236与钳口246分离，以从捕获状态释放脊柱杆10。脊柱杆10通过诸如定位螺钉之类的联接构件与椎弓根螺钉101锁定。器械222和/或系统20的非植入部件被从手术部位移除，并且闭合切口。
系统20的部件中的一个或多个可由诸如聚合物之类的射线可透材料制成。可包括无线电指示标以用于在X光、荧光镜透视检查、CT或其它成像技术下识别。在一些实施例中，借助于系统20，使用显微外科和图像引导技术可用于接近、观察和修复脊柱退化或损伤。
在一些实施例中，系统20可包括一个或多个脊柱杆和/或骨紧固件，以用于单个椎骨水平或多个椎骨水平。在一些实施例中，杆和/或骨紧固件可与椎骨在各种取向下接合，例如，串联的、并联的、偏移的、交错的和/或另选的椎骨水平。在一些实施例中，骨紧固件可包括一个或多个多轴线螺钉、矢状成角螺钉、椎弓根螺钉、单轴线螺钉、单平面螺钉、固定螺钉、组织穿透螺钉、常规螺钉、膨胀螺钉、锚定件、纽扣、连接器、夹片、按扣、摩擦配件、压缩配件、膨胀铆钉、缝钉、钉子、粘合剂、固定板和/或柱。脊柱杆和/或骨紧固件可以涂有骨诱导或骨引导材料以加强固定，和/或包括一种或多种治疗剂。
在一个实施例中，系统20包括试剂，该试剂可以在系统20的部件和/或表面之内、之上或周围设置、填充、涂覆或成层。在一些实施例中，该试剂可包括诸如骨移植物的骨生长促进材料以加强固定元件与椎骨的固定。在一些实施例中，该剂可包括一种或多种治疗剂和/或药理学药剂以用于释放，包括持续释放，以治疗例如疼痛、炎症和退化。
在一些实施例中，根据特定应用的要求，系统20可包括一个或多个插入器、延伸器、缩减器、骨紧固件、杆和/或其它椎骨结构，其大小和尺寸和布置可替代地设计为套件。
应当理解，可对本文所公开的实施例做各种修改。因此，以上描述不应理解为限制性的，而仅理解为各种实施例的例示。本领域的技术人员将设想在所附的权利要求书的范围和精神内的其它修改。

Claims (10)

1.一种外科器械，包括：
主体；
第一构件，所述第一构件在第一端部和第二端部之间延伸；
第二构件，所述第二构件在与所述主体相连的第一端部和第二端部之间延伸；以及
第三构件，所述第三构件连接到所述第一构件的所述第一端部和所述主体，以相对地轴向平移所述第二端部，所述第三构件包括闩锁和能够与所述闩锁接合的锁，
其中，所述闩锁能够设置在锁定取向，使得所述第二端部接合脊柱结构，并且能够旋转至非锁定取向，使得所述锁脱离所述闩锁，并且所述闩锁相对于所述主体被偏置，使得所述第二端部设置成与所述脊柱结构脱开。
2.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述第三构件包括具有多个宽度的外表面，所述宽度具有符合人类工程学的构型，以有利于对所述第三构件的操纵。
3.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述闩锁与所述主体在枢轴点相连，使得所述闩锁能够绕所述枢轴点旋转。
4.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述闩锁限定狭槽，所述狭槽被构造用于设置所述第一构件的所述第一端部。
5.根据权利要求4所述的外科器械，其特征在于，所述狭槽限定所述第一构件的所述第一端部的第一可移动极限和第二可移动极限。
6.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述闩锁被从所述主体向外偏置到所述非锁定取向。
7.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述闩锁能够从所述非锁定取向操纵，以使所述第一构件相对于所述第二构件平移。
8.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述锁被弹性地偏置到锁定取向，以防止所述闩锁的移动。
9.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述锁能够在用于防止所述闩锁的移动的锁定取向和使得所述闩锁能够相对于所述主体移动的非锁定取向之间移动。
10.根据权利要求1所述的外科器械，其特征在于，所述闩锁限定倾斜的坡道，所述倾斜的坡道能够与所述锁接合，以有利于所述闩锁从所述锁定取向移动至所述非锁定取向。
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