CN105686896B - 用于颈椎外侧固定的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装置和方法，所述装置和方法允许从受试者的外侧或后外侧位置靠近脊椎的颈区递送治疗。脊椎植入物的一个示例性实施例包括细长笼构件和附到所述笼构件的近端的板构件。所述板构件的取向方式可使得其相对于所述笼构件的长轴为不对称的。在另一个示例性实施例中，植入物包括具有远端的笼构件，所述远端具有不对称的子弹状形状，使得所述远端偏向上方或颅方向。在第三示例性实施例中，植入物包括脊椎固定元件和在其上形成的至少两个安装金属圈。本发明还提供了涉及从外侧或后外侧位置植入脊椎植入物的示例性方法。

Description

用于颈椎外侧固定的装置
本申请是申请号201280042448.9、申请日2012年08月22日、发明名称“用于颈椎外侧固定的装置和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于治疗脊椎的颈区的装置和方法，并且更具体地讲，涉及从受试者的外侧或后外侧位置对该区域进行治疗的装置和方法。
背景技术
人体脊椎包括一起工作的椎骨和关节以在运动和活动过程中保护脊髓免受伤害。脊髓通常包括从脑向身体的其他部分走向的神经元件，以使得脑可基于由脑传递通过脊髓并最终到达由脑所命令的身体部分的生物电信号和生物化学信号而以特定的方式命令身体的其他部分作出响应。
脊椎本身通常分成三个部分：颈椎(其在颈部区域中)、胸椎(其在背部中间区域中)和腰椎(其在下背区域中)。通常被视为包括C1-C7椎骨的颈椎被认为是在该区域中进行外科手术时需要谨慎的脊椎敏感区。该区域中的骨骼小而易碎。在该区域中进行的外科手术可包括用于治疗椎管狭窄和神经根压迫的手术。在脊椎颈区内进行的手术通常涉及从受试者的前位接近该区域，并且必须注意避免损坏脊髓或位于其附近的其他解剖结构，诸如颈动脉和颈静脉。
希望提供这样的装置和方法，即，可用于从被视为受试者外侧或后外侧的位置治疗脊椎颈区，同时仍允许适当注意以免损坏该区域中的解剖结构。
发明内容
本发明整体提供用于从受试者的外侧或后外侧位置对颈椎进行治疗的装置和方法。在一个实施例中，脊椎植入物包括细长笼构件和板构件，细长笼构件具有远侧插入端和近侧锚固端，板构件在近侧锚固端的附近附到笼构件。笼构件可按第一方向取向。笼构件的外表面在笼构件的近端与远端之间延伸，该外表面可由上表面、下表面、前壁和后壁限定。笼构件可具有中空内部空间和在外表面中形成的多个开口。板构件可具有大致垂直于笼构件第一方向的长轴。板构件可具有沿着板构件的短轴的弯曲，并且板构件相对于笼构件的长轴可为不对称的。例如，板构件可相对于细长笼构件取向，使得板构件的中点设置在笼构件的长轴之前。
在一个实施例中，笼构件的上表面为大体凹型的，而笼构件的下表面为大体凸型的。笼构件的远侧插入端可具有不对称的子弹状形状。这样的形状可通过下表面的弯曲大于上表面的弯曲而产生，并导致远侧插入端偏向上方。笼构件的后壁和前壁也可包括弯曲。后壁可具有为大体凹型的弯曲；前壁可具有为大体凸型的弯曲。在一个实施例中，笼构件的前壁的弯曲的半径与板构件的短轴的弯曲的半径可为基本上相同。
笼构件可被配置成通过外侧外科入路递送到颈椎。另外，笼构件的上表面和/或下表面可包括被配置成防止植入物迁移的一个或多个表面特征。板构件可包括多个翼。翼可被配置成通过附接特征来接合表面。在一个实施例中，在板构件的短轴与笼构件的平面之间形成的角度小于90度。例如，在短轴与笼构件平面之间的角可在约35度至约80度的范围内。植入物自身可包括一个或多个孔，该孔被配置成接纳螺钉以有助于将植入物固定到骨骼。
在脊椎植入物的另一个示例性实施例中，植入物包括细长笼构件，细长笼构件具有远端和近端，远端具有不对称的子弹状形状。该形状为使得笼构件的下表面的弯曲大于笼构件的上表面的弯曲。因此，远端偏向上方。笼构件的外表面在笼构件的末端之间延伸，并由大体凹型的上述上表面和大体凸型的上述下表面以及前壁和后壁限定。笼构件可具有中空内部空间和在其外表面中形成的多个开口。
在一个实施例中，笼构件还可以包括板构件，板构件在笼构件的近端附近在笼构件上一体成型。板构件可具有大致垂直于笼构件的长轴的长轴。板构件还可以具有沿着板构件的短轴的弯曲。在一个实施例中，板构件相对于笼构件的长轴可为不对称的。在另一个实施例中，板构件可相对于笼构件取向，使得板构件的中点设置在笼构件的长轴之前。在又一个实施例中，在板构件的短轴与笼构件的长轴之间形成的角度小于90度。例如，在两轴之间的角可在约35度至约80度的范围内。
笼构件可被配置成侧向地递送到颈椎。另外，笼构件的上表面和/或下表面可包括被配置成防止植入物迁移的一个或多个表面特征。笼构件的后壁和前壁可包括弯曲。后壁可具有为大体凹型的弯曲；前壁可具有为大体凸型的弯曲。在一个实施例中，笼构件的前壁的弯曲的半径与板构件的短轴的弯曲的半径可为基本上相同。植入物自身可包括被配置成接纳锚定构件(诸如螺钉)以有助于将植入物固定到骨骼的一个或多个孔。
在用于治疗颈椎的方法的一个示例性实施例中，该方法包括将脊椎植入物插在颈椎的两个相邻椎骨之间，然后固定脊椎植入物的板构件，使得板构件的中点设置在脊椎植入物的长轴之前。可从颈椎的外侧或后外侧位置进行植入物的插入。例如，在一个例子中，可在以下两个位置之间的任何位置进行插入：基本上垂直于大致将受试者平分成两个大致相等的部分的延伸穿过该受试者的平面的位置，和在该平面后向基本上成45度角的位置。脊椎植入物可包括笼构件。板构件相对于笼构件可为固定的。在一个实施例中，板构件可相对于笼构件取向，使得板构件的中点设置在笼构件的长轴之前。
在可植入的脊椎固定装置的另一个示例性实施例中，该装置可包括细长杆构件和至少两个安装金属圈。第一安装金属圈可在细长杆构件远端附近在杆构件上形成。第二安装金属圈也可远离第一安装金属圈在细长杆构件上形成。开口可在第一安装金属圈和第二安装金属圈中的每一个中形成。第一安装金属圈可具有与杆构件的纵向轴线相交的中心轴线或从杆构件的纵向轴线偏置的中心轴线。同样，第二安装金属圈可具有与杆构件的纵向轴线相交的中心轴线或从杆构件的纵向轴线偏置的中心轴线。因此，在一个实施例中，第一安装金属圈的中心轴线和第二安装金属圈的中心轴线均可与杆构件的纵向轴线相交。在另一个实施例中，第一安装金属圈的中心轴线可与杆构件的纵向轴线相交，而第二安装金属圈的中心轴线可从杆构件的纵向轴线偏置。在又一个实施例中，第一安装金属圈的中心轴线和第二安装金属圈的中心轴线均可从杆构件的纵向轴线偏置。
安装金属圈相对于彼此以及相对于杆构件的近端和远端可具有多个位置。例如，第二安装金属圈可在杆构件的近端附近。又如，第一安装金属圈可在细长杆构件的远端处。细长杆构件的长度可在第一安装金属圈与第二安装金属圈之间调节。在一个实施例中，细长杆构件的第一段可被配置成相对于细长杆构件的第二段滑动。第二段的直径可大于第一段的直径，并且第二段可被配置成滑动地接纳第二段。在另一个实施例中，细长杆构件可包括一个或多个锁定构件，该一个或多个锁定构件设置在细长杆构件的第一段与第二段之间。该一个或多个锁定构件可被配置成选择性移动和锁定所述段，以在第一安装金属圈与第二安装金属圈之间调节细长杆构件的长度。
杆构件可具有预定的弯曲，并且在一个实施例中，该弯曲可与脊椎的弯曲互补。作为另外一种选择，杆构件可为基本上薄而平坦的。杆构件还可为可弯曲的。在一个实施例中，杆构件可包括多个顶点，该多个顶点设置在第一安装金属圈与第二安装金属圈之间。例如，第一顶点可设置在杆构件的纵向轴线的一侧，而第二顶点可设置在杆构件的纵向轴线的相对侧。第一安装金属圈和第二安装金属圈的开口可被配置成在其中接纳螺钉，使得通过被第一安装金属圈接纳的螺钉而设置的中心轴线相对于通过被第二安装金属圈接纳的螺钉而设置的中心轴线处于非平行位置。
在用于治疗颈椎的方法的另一个示例性实施例中，该方法包括将具有第一安装金属圈和第二安装金属圈的杆构件穿过靠近颈椎的开口插入，将第一安装金属圈附接到颈椎中的第一椎骨，以及将第二安装金属圈附接到颈椎中的第二椎骨。开口可位于颈椎外侧或后外侧。安装金属圈中的任一者或两者可从杆构件的纵向轴线偏置。在一个实施例中，该方法可包括调节杆构件在第一安装金属圈与第二安装金属圈之间的长度。该方法还可以包括在第一安装金属圈与第二安装金属圈之间调节杆构件的形状。另外，第二杆构件可穿过靠近颈椎的开口插入。第二杆构件可被设置为使得第二杆构件基本上平行于第一杆构件。然后可将第二杆构件附接到颈椎中的椎骨，例如通过将第二杆构件的第一安装金属圈附接到一个椎骨以及将第二杆构件的第二安装金属圈附接到另一椎骨。
附图说明
通过以下结合附图所作的详细描述，将更充分地理解本发明，在附图中：
图1是人类受试者的示意图，示出了用于切口的示例性位置，其中可将本文所公开的实质植入物插入受试者体内；
图2A是脊椎植入物的一个示例性实施例的前部和上部的透视图，该脊椎植入物包括笼构件和板构件；
图2B是图2A的脊椎植入物的后部和上部的透视图；
图2C是图2A的脊椎植入物的后部的透视图；
图2D是图2A的脊椎植入物的近端的透视图；
图2E是图2A的脊椎植入物的前部的透视图；
图2F是图2A的脊椎植入物的下部的透视图；
图3A是脊椎植入物的一个示例性实施例的前视图，该脊椎植入物包括笼构件，该植入物被设置在两个相邻的椎骨之间；
图3B是脊椎植入物的另一个示例性实施例的顶视图，该脊椎植入物包括笼构件和板构件；
图4A是脊椎植入物的示例性实施例的顶视图，该脊椎植入物包括在笼构件与板构件之间的折弯区，并具有设置在其下的椎体；
图4B是脊椎植入物的另一个示例性实施例的顶视图，该脊椎植入物包括在笼构件与板构件之间的多个折弯区；
图4C是脊椎植入物的又一个示例性实施例的顶视图，其中附到笼构件的板构件为基本上平坦的；
图4D是脊椎植入物的再一个示例性实施例的顶视图，其中附到笼构件的板构件大体呈V形；
图4E是脊椎植入物的另一个示例性实施例的顶视图，其中附到笼构件的板构件大体呈U形；
图4F是脊椎植入物的又一个示例性实施例的顶视图，其中附到笼构件的板构件大体呈U形并且其中折弯区位于笼构件与板构件之间；
图5A是脊椎植入物的板构件的示例性实施例的前视图；
图5B是设置在脊椎植入物中的固定元件的示例性实施例的顶部示意图；
图6A是脊椎植入物的另一个示例性实施例的远侧透视图，该脊椎植入物为带螺纹的并且包括渐缩远端；
图6B是图4A的脊椎植入物的近侧透视图；
图6C是图4A的脊椎植入物的近侧视图；
图7是脊椎植入物的示例性实施例的远侧透视图，该脊椎植入物为带螺纹的并且具有非渐缩远端；
图8是脊椎植入物的另一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物包括多个围绕其周围设置的边缘和尖钉；
图9是脊椎植入物的又一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物包括多个围绕其周围设置的尖钉；
图10是脊椎植入物的再一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物为带螺纹的并且包括多个指状物；
图11A是脊椎植入物的示例性实施例的示意图，该脊椎植入物在设置在两个椎骨之间之前包括围绕其周围设置的多个边缘；
图11B是在设置在两个椎骨之间之后的图9A的脊椎植入物的示意图；
图12A是脊椎植入物的另一个实施例的示意图，该脊椎植入物为带螺纹的并且设置在两个椎骨之间；
图12B是图10A的脊椎植入物的细部图；
图13A是脊椎植入物的示例性实施例的透视图，该脊椎植入物包括外侧缝钉并且附接到脊椎颈区；
图13B是用于植入脊椎颈区中的外侧缝钉的透视图；
图14A是脊椎植入物的一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物包括具有安装金属圈的杆构件；
图14B是附接到脊椎颈区的图12A的两个脊椎植入物的透视图；
图15是具有大体呈S形的脊椎植入物的另一个示例性实施例的示意图；
图16A是脊椎植入物的另一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物具有通过连接器联接到固定元件的杆构件；
图16B是图13A的脊椎植入物的安装金属圈的细部图；
图17A是脊椎植入物的又一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物具有伸缩式套叠杆构件并且附接到脊椎颈区；
图17B是图15A的脊椎植入物的透视图；
图18A是脊椎植入物的示例性实施例的透视图，该脊椎植入物具有设置在杆构件的两段之间的锁定机构并且附接到脊椎颈区；
图18B是从后侧观察的图16A的脊椎植入物的透视图；
图18C是从外侧观察的图16A的脊椎植入物的透视图；
图19是脊椎植入物的另一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物具有三个安装金属圈并且附接到脊椎颈区；
图20是脊椎植入物的又一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物通常为薄而平坦的并且附接到脊椎颈区；
图21A是脊椎植入物的再一个示例性实施例的透视图，该脊椎植入物在其形状上具有多个折弯并且附接到脊椎颈区；以及
图21B是图19A的脊椎植入物的透视图。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施例，以从整体上理解本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理。这些实施例的一个或多个例子在附图中示出。本领域的技术人员将理解，本文具体描述并在附图中示出的装置和方法是非限制性示例性实施例并且本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施例进行图解说明或描述的特征可与其他实施例的特征进行组合。这种修改形式和变型形式旨在包括在本发明的范围内。
本发明整体提供用于固定和/或稳定化骨骼在脊椎颈区中的位置的装置和方法。本文所公开的固定途径允许以通常不依赖于脊椎固定手术的方式递送脊椎植入物。具体地讲，如图1所示，该装置和方法允许从外侧进入点LP将脊椎植入物植入受试者H体内。植入物可按基本上垂直于矢状平面S的角度通过外侧进入点插入。作为另外一种选择，植入物可从后外侧位置插入。例如，进入点可按外侧进入点LP之后的方向设置。又如，由平面I限定的插入角度可不垂直于矢状平面S，优选地以基本上垂直于矢状平面S的平面P之后的角度。如图所示，在一个示例性实施例中，在平面P与插入平面I之间形成的角度A1在平面P的后向为大约45度。插入角度A1可在任何进入点(包括如图所示的外侧进入点LP)处、或在外侧进入点LP之后的进入点处出现。可根据本发明的装置和方法来实现外侧或后外侧途径，而不产生对这个敏感区造成不利损害的重大风险，该敏感区含有包括颈动脉和颈静脉的解剖结构。
本文公开了多种装置和方法。一些装置包括脊椎植入物，该脊椎植入物被配置成设置在相邻椎骨之间。其他装置包括脊椎固定元件，该脊椎固定元件可被配置成从一个椎骨延伸到一个或多个另外的椎骨，即使这些椎骨不相邻亦是如此。该方法包括这样的外科技术，即，允许通过小切口来设置植入物，该小切口位于接受治疗的受试者的外侧或后外侧。在本公开中，实施例的相同编号的组件通常具有相同的特征，因而在一个具体实施例中，不一定完整地详细说明每个相同编号的组件的每个特征。另外，就在公开的装置和方法的描述中使用线性或圆形尺寸而言，这样的尺寸无意限制可以与这样的装置和方法结合使用的形状的类型。本领域的技术人员会认识到，对于任何几何形状，可容易地确定出这些线性或圆形尺寸的等同尺寸。装置及其组件中的每一者的大小和形状可至少取决于受试者的解剖结构和组件的大小和形状，其中装置将与组件在受试者体内一起使用。
侧前融合笼
图2A-2F示出了为侧前融合笼20形式的脊椎植入物10的一个示例性实施例。如下所述，本发明所公开的侧前融合笼具有这样的设计，即适用于通过外侧或后外侧外科途径植入受试者的脊椎内。此外，该设计为使得植入物最大程度地提高将停留在相邻椎体之间的植入物组件的占有面积，同时提供可用作移植物室的较大的内部容积。如下所述，植入物围绕其笼的长轴为不对称的。例如，板构件50围绕笼构件20的长轴L1为不对称的，使得板构件在长轴L1的两侧上的大小和形状均为不同。在一个图示实施例中，板构件50完全位于长轴L1的一侧。
在下文对侧前融合笼的说明中，参照了装置在植入受试者体内的条件下的取向。也就是说，笼构件20设置在相邻的椎体之间，并且板构件(若存在)附接到椎体的侧壁。在一个示例性实施例中，笼构件可密切匹配椎体后部中央的解剖结构，并可因而设置在脊椎颈区后部的中央。
如图所示，植入物10可包括细长笼构件20和任选的板构件50两者，所述细长笼构件被配置成插入相邻的椎骨之间，所述板构件可附到笼构件20并可用于有助于将植入物10固定在所需的位置处，诸如在一个或多个椎体的侧壁上。笼构件20在植入时通常在身体的横向平面中取向，在其近端20p与远端20d之间从外侧向内侧延伸。所附的板构件50在植入时通常以从尾侧向头侧的方向延伸。笼构件可被视为具有大致矩形的形状，因为其为细长的并具有四个面。然而，如下所述，这些面中的每一个在形状上可以为非线性的。因此，在一些实施例中，笼构件20可被描述为具有大致香蕉状或独木舟状的形状。
如图2A和2F所示，笼构件20可以为细长的，并且出于参照的目的，可被描述为在横向平面中沿着纵向轴线L1取向。笼构件20也可被描述为具有在近端20p与远端20d之间延伸的外表面，该外表面由上表面22、下表面24、前壁26和后壁28限定。一个或多个泄放狭缝或开口30可在外表面中形成，以任选地允许将骨移植物和/或骨生长促进材料设置在其中，并因而有利于植入物在受试者体内整合。
笼构件20的远端20d可被配置成在受试者的椎体之间插入并优化在受试者体内的稳定固定。如图所示，远端20d具有倒圆的或子弹状性质。一般来讲，远端20d在穿过切口将植入物10设置到椎间植入部位时充当植入物10的前缘。另一方面，笼构件20的近端20p是脊椎植入物10的尾端并可包括适合将植入物锚固到椎体的特征，诸如板构件50。如图所示，近端20p也往往可以具有倒圆的边缘。近端20p还可以包括使得植入物能够与插入器械配合的一个或多个特征。这样的特征的例子是螺纹孔32(图2D)。
限定笼构件20的外表面的表面22、24、26和28的大小和形状按以下方式制定：优化植入物10在脊椎颈区中的椎体之间的放置和固定，尤其是在将植入物通过外侧或后外侧入路设置在脊椎内时。在图示实施例中，表面22、24、26和28被配置成与在植入部位处的椎体形状互补。例如，前壁26弯曲并被配置成设置在椎体的前部处或附近，同时后壁28也弯曲并被配置成设置在椎体的后部处或附近。如图所示，前壁26的弯曲CAW通常凸起(图2B)，而后壁28的弯曲CPW为大体凹型的(图2A)。弯曲CAW、CPW的半径RCAW、RCPW可以根据植入物的大小而变化。然而，一般来讲，半径RCAW、RCPW为基本上相同并可以在约7毫米至约25毫米的范围内。在一个实施例中，半径RCAW、RCPW可为约10毫米。
在图2A-2F所示的实施例中，上表面22和下表面24为基本上线性的。然而，在其他实施例中，例如在图3A所示的实施例中，植入物可具有通常弯曲的上表面和下表面。图3A中所示的植入物10'可包括具有外表面的笼构件20'，外表面包括各自通常弯曲的上表面22'、下表面24'和前壁26'。外表面还可以包括通常也可以大致弯曲的后壁(未示出)。与在图2A-2F中所述的类似，前壁26'的弯曲CAW'通常凸起。另外，上表面22'的弯曲CS'为大体凹型的，而下表面24'的弯曲CI'为大体凸型的。弯曲CS'、CI'的半径RCS'、RCI'可以根据植入物的大小而变化，并可在约10毫米至约30毫米的范围内。在一个实施例中，半径RCS'、RCI'可为约18毫米。虽然在一些情况下半径RCS'、RCI'可为基本上相同，但是在图示实施例中半径RCS'、RCI'不同，其中下表面具有比上表面更大的弯曲度。当下表面24'的半径RCI'大于上表面22'的半径RCS'时，如图3A所示，笼构件20'具有不对称弯曲的子弹状远端20d'，该远端可被描述为具有大致香蕉状或独木舟状的形状。
植入物10、10'的外表面可包括防止迁移并有助于维持脊椎植入物的位置的表面特征。例如，在图示实施例中，上表面22、22'和下表面24、24'包括多个脊34、34'。脊34、34'可呈多种形式，如本领域的技术人员将会认识到。然而，在一个实施例中，脊可具有顶点在远侧位置处的三角形横截面和单向定向倾斜，如例如在图2C和2E中所示。定向倾斜允许插入植入物，但抵抗其移除。在不脱离本发明的实质的情况下也可以提供本领域的技术人员已知的其他表面特征。
植入物10、10'的外表面还可以包括多个泄放狭缝或开口30、30'，以允许进入植入物内的内部容积。如本领域的技术人员将会认识到，内部容积可充填骨移植物和/或骨生长促进材料，以增强和促进植入物整合到受试者身体中。虽然在图2A-2F的图示实施例中的上表面22、下表面24、前壁26和后壁28中的每一者包括开口30，但是在其他实施例中，所述表面或壁中仅有一些可包括开口，或甚至所述表面或壁中没有一者可包括开口。相似地，在外表面的一侧或多侧上可形成不止一个开口。
植入物10的板构件50部分的存在是任选的。图3A示出了其中图3A的植入物10'不包括板构件的实施例。虽然板构件可能有助于将植入物固定在椎体之间的所需位置处，但是植入物自身的形状可提供足够稳固的植入物放置。例如，植入物10'的香蕉状形状和不对称弯曲使得能够在不需要板构件的情况下稳定放置植入物10'。
图2A-2F示出了不包括设置在笼构件20的近端20p附近的板构件50的植入物10。虽然在所示实施例中，板构件50与近端20p一体成型，但是板构件可按本领域的技术人员已知的其他方式附到近端20p。以非限制性例子的方式，板构件可滑动地联接到笼构件或可拆卸且可更换地联接到笼构件。
板构件50通常以与笼构件20的细长方向相反的方向延伸。如图2A所示，虽然笼构件20沿着长轴L1延伸，但是板构件50以通常垂直于纵向轴线L1方向的方向沿长轴L2延伸。板构件50相对于长轴L1还可以为不对称的。在图示实施例中，板构件50完全位于长轴L1的一侧。在一个实施例中，板构件50和笼构件20的取向为使得当笼构件平行于受试者身体的横向轴线时，板构件不平行于矢状平面。相反，板构件向前偏置，使得其相对于矢状平面成角度。这样的构造使得能够将板构件安装到椎体侧壁的前部。作为板构件50偏向脊椎植入物10的前侧的结果，板构件50的中点M设置在笼构件20的长轴L1之前，如图2F所示。因此，由板构件50的取向和笼构件20的取向(由笼构件20的长轴L1和板构件50的短轴LS所示)形成的角度A2可小于90度(图2F)，并通常在约35至约80度的范围内。在一个实施例中，角度A2可为约47度。其中板构件50的中点M设置在笼构件20的长轴L1之前的构型可允许板构件50安装在脊椎的近侧侧壁上、在颈动脉之前、在脊椎的C3至C7椎骨范围内。
板构件50还沿着其短轴LS弯曲，如图2A所示，以与将在其上安装板构件的椎骨的侧壁的形状互补。如图2A所示，板构件50的内表面51具有凹型形状。虽然板构件50的弯曲CP的半径RCP可以变化，但是其通常在约10毫米至约30毫米的范围内。在一个实施例中，半径RCP为约15毫米。
本领域的技术人员将会知道，板构件50可具有多种形状和大小。在图示实施例中，板构件50为大致矩形的并且其在笼构件20的上下两个方向延伸。作为另外一种选择，其可以在单个方向延伸，使得其仅与两个相邻椎体之一配合。板构件50可包括一个或多个配合特征以有助于使板构件50与椎骨配合。如图所示，配合特征可包括第一孔56和第二孔58，第一孔56在板构件50的第一翼52中，第二孔58在板构件50的第二翼54中。然后可使用锚定构件(诸如与孔56、58互补的螺钉)来固定板构件50，并因而固定脊椎植入物10。
被配置成与插入器械接合的配合特征也可作为板构件的一部分而提供。在图示实施例中，提供了螺纹孔32作为这样的配合特征。如图所示，板构件50的螺纹孔32可与安装器械(未示出)接合，以有助于插入植入物10。图示实施例还包括用于接纳插入器械的另外特征。例如，提供了接纳凹槽62，它在板构件50的第一翼52与第二翼54之间提供凹陷。如图所示，接纳凹槽62包括可形成为与插入器械的形状互补的斜面64。
在一些实施例中，板构件可包括一个或多个防迁移特征。例如，可将一个或多个尖钉、脊或其他骨接合特征设置在板构件50的内表面51上。这些特征可被配置成接合相邻的椎体，以有助于将板并因而将植入物维持在所需的位置处。
图3B示出了具有笼构件20”和板构件50”两者的脊椎植入物10”的另一个实施例。笼构件20”的外表面与笼构件20和20'大致相似，但是如图所示，上表面22”包括在其中形成的不止一个泄放狭缝或开口30”。在一个实施例中，板构件50”相对于笼构件20”的长轴L1”为不对称的。也就是说，板构件50”在长轴L1”的两侧上的大小和形状均为不同。板构件的外表面的弯曲CP”随着弯曲CP”从后壁28”移动到前壁26”而改变。在一个实施例中，弯曲CP”的曲率半径RCP”靠近后壁28”可为大约在约5毫米至约30毫米的范围内，并且靠近前壁26”可为大约在约5毫米至约45毫米的范围内。在一个实施例中，半径RCP”靠近后壁28”为约5毫米，并且靠近前壁26”为约20毫米。
在图示实施例中，板构件50”的中点M”大致与笼构件20”的长轴L1”对齐，然而它可以如本文所述向前偏置。如线T1”和T2”所示的连续切线相对于长轴L1”为不对称的。例如，随着板构件50”的切线连续地从后壁28”移动到前壁26”，由切线和长轴L1”形成的角度AT”减小。在一个实施例中，角度AT”从邻近后壁28”的初始点(即，最后面的点)(其中角度AT”在约80度至约95度的范围内)到邻近前壁26”的点(其中角度AT”在约35度至约50度的范围内)降低。在图示实施例中，切线T1”的角度AT”为约90度，而切线T2”的角度AT”为约45度。
虽然脊椎植入物10被描述为具有两个组件，即各自为大致矩形的并具有在某些情况下可以是有利的特定曲率的笼构件20和板构件50，但是在不脱离本发明的实质情况下多种其他形状和弯曲也可用于此类颈椎技术。因此，虽然将笼构件描述为具有大致矩形形状并具有凸型或凹型的壁和表面，但是笼构件的任何壁和表面可以为几乎任何形状，包括大致平坦、凸型或凹型的形状。同样，笼构件可呈多种其他形状。相似地，板构件可具有多种构型。可根据本发明使用的板构件的构型的非限制性例子在图4A-4F中提供。
如图4A和4B所示，植入物10”'、10””的一些实施例可包括与笼构件20”'、20””和板构件50”'、50””之间的连接相关的折弯区53”'、53””。折弯区53”'、53””在板构件50”'、50””与笼构件20”'、20””之间提供一定水平的柔韧性或可调节性，并可允许板构件50”'、50””更准确地适形于椎体的解剖结构，如图4A相对于椎体V”'所示。由笼构件20”'的近端20p”'和板构件的切线TP”'形成的角度A3可在约10度至约50度的范围内。在一个实施例中，角度A3在约30度至约45度的范围内。如图4B所示，折弯区55””也可在板构件50””自身内形成，从而提供进一步的柔韧性和与所需外科位置的适形性。
如上所述，板构件可包括多种不同的形状和大小。板构件形状的非限制性例子在图4C-4F中示出。图4C中所示的植入物1610的板构件1650为大致平坦的，并通过三角形联接部分1649与笼构件1620配合。图4D中的植入物1610'的板构件1650'为大体呈V形的，并通过多边形联接部分1649'安装到笼构件1620'。图4E中所示的植入物1610”的板构件1650”为大体呈U形的，并通过多边形联接部分1649”安装到笼构件1620”。图4F中所示的植入物1610”'的板构件1650”'为大致弯曲的，并通过柔性联接部分1649”'安装到笼构件1620”'。这些实施例中的任何者或全部可包括与图4F的植入物1610”'的折弯区1653”'相似的折弯区，并可包括本文所述的其他植入物的特性和特征。
板构件的近端除了图2A-2F所示的大致矩形形状外也可具有多种形状。例如，在图5A所示的实施例中，植入物1710的板构件1750的近端1750p可以为大致三角形的。如图所示，板构件1750的上端1750s包括一个孔1756，而下端1750i包括两个孔1758。被配置成设置在孔1756、1758中的锚固元件1770可接合相邻的椎骨VA和VB。在其中不止一个孔与同一椎体相关的实施例中，诸如孔1758，孔1758可被配置成使得设置在其中的锚固元件1770不平行。另外，多个固定点可通过单一锚固元件实现。例如，如图5B所示，锚固元件1870可通过在椎体V的近端VP(即，第一皮质)和椎体V的远端VD(即，皮质壁)两处通过板构件1850固定而引起两侧固定，固定元件1870经过同一椎体V的皮质壁而终止。
本领域的技术人员将认识到植入物可由用于形成脊椎植入物的任何数量的生物相容性材料制成，包括可部分或完全生物吸收的材料。示例性材料包括钛、钛合金、钛网、聚醚醚酮(PEEK)、加强PEEK和
在本文所示和所述的植入侧前融合笼的方法中，可在脊椎颈区附近的区域中形成在大约25毫米至大约35毫米范围内的切口或递送小孔。在示例性实施例中，切口在受试者的外侧或后外侧位置处形成，如图1所示。装置和方法允许从外侧进入点LP将脊椎植入物植入受试者H体内，使得插入点基本上垂直于矢状平面S。作为另外一种选择，插入点可以在外侧进入点LP之后，例如在外侧进入点LP之后至最多约45度。在一些实施例中，插入点可在外侧进入点之前。例如，外科医生可接近颈动脉和颈静脉前方，并可在插入后将用于在后方插入植入物的鞘管缩回。
在形成切口后，并在椎骨之间准备好任何所需或必要的空间后，可穿过切口插入植入物并到达所需的植入物位置。作为另外一种选择，可将进入口插入切口中以形成插入通道，然后可将植入物从中插入并置于所需的植入物位置处。在一个示例性实施例中，所需的植入物位置在脊椎颈区中，优选地在C3至C7区中的椎骨中的任何两个之间，并且更优选地被配置成设置在C4与C5椎骨之间。笼构件的远端可首先插入所需椎骨之间的空间中，然后可旋转植入物以达到所需的植入物位置。在一个示例性实施例中，笼构件可占据椎体占有面积的约三分之一至约三分之二。
如上所述，植入物被成形为匹配所需植入物位置的轮廓。因此，在一个示例性实施例中，上表面22、22'和下表面24、24'被配置成大致与相邻椎体后部中央的解剖结构匹配，使得可旋转植入物10、10'然后植入相邻椎体后部的中央处。该植入物位置可能是可取的以便成功地操纵钩突。在其他实施例中，笼构件20、20'的前壁26、26'可以与椎骨的前部的弯曲大致对齐。在另外其他实施例中，植入物10、10'可相对于脊椎成一角度植入。因此，虽然图3A所示的实施例显示了处于0度(即，与受试者身体的横向轴线对齐)的植入物10'，但是在其他实施例中，植入物可相对于横向轴线成一角度放置，该角度在约1度与约89度之间的范围内，更优选地在约30度与约45度之间的范围内。该角度可在穿过切口插入植入物的操作过程中或之后的任何时间形成，包括在椎体部位处。
在包括板构件的实施例中，诸如植入物10，板构件50可被定位成使得其与椎骨相邻，更靠近脊椎的前部。然后可将板构件50固定到椎骨之一或两者，使得板构件50的中点M设置在笼构件20的长轴L1之前。骨移植物或骨生长促进材料可在插入之前、期间或插入完成之后结合到笼构件中。
小面内融合螺钉和缝钉
在本文称为小面内融合螺钉的用于治疗脊椎颈区的另一种脊椎植入物在图6A-12B中示出。在本文称为小面内缝钉的另一种植入物在图13A和13B中示出。螺钉和缝钉可自身用作脊椎植入物，并被设计为直接植入在小面关节的动关节表面之间的两个小面之间。
在图6A-6C所示的小面内螺钉110的一个实施例中，螺钉110可包括主体部分120和头部150。如图所示，主体部分120可以为大致圆柱形的、中空的，并可包括在其表面中的一个或多个泄放狭缝或开口130，以允许将骨移植物或骨生长促进材料设置在其中。在图示实施例中，存在四个细长开口130，但是开口的数量、大小和形状可在不同的实施例中变化，如本领域的技术人员将会认识到。延伸穿过主体部分120的孔132可以为任何形状，并且该形状不需要匹配主体部分120的形状。然而，在图示实施例中，孔132为大致圆柱形的，并从头部150一直延伸穿过主体部分120的远端120d。
主体部分120可具有在外表面上形成的螺纹134，从而允许更容易地将螺钉110置于小面关节的相对上表面和下表面之间。另外，螺纹134还可以提供附加凹槽，可在附加凹槽上设置骨移植物和骨生长促进材料。在图示实施例中，远端120d渐缩，这进一步有助于将螺钉110放置在所需的位置。主体部分120也可以被配置成可膨胀的，这可能有助于将螺钉110设置在所需的位置并且随后将螺钉110固定到位。虽然本领域的技术人员将认识到可结合到螺钉110中使其可膨胀的许多特征，但是在一些实施例中，泄放狭缝或开口130自身就可以提供这种能力。在其他情况下，可将可膨胀材料用作螺钉110的结构的一部分。
头部150的直径通常可能大于主体部分120的直径。因此，螺钉110可通过使头部150的远侧表面152邻接所需位置附近的骨骼而停止在该所需的位置处。与主体部分120的孔132对应的头部150的孔160也可包括另外的特征以有助于与插入器械配合。如图所示，在头部的孔中提供了具有一系列的六个凹槽162的六角头，以允许类似成形的插入器械接合用于植入的螺钉110。虽然头部150示为大体圆柱形或球形的，但是在一些实施例中，头部可被配置成具有这样的形状，该形状与其设计用于抵靠的小面形状互补。
本领域的技术人员将认识到植入物可由用于形成脊椎植入物的任何数量的生物相容性材料制成，包括可部分或完全生物吸收的材料。示例性材料包括钛、钛合金、聚醚醚酮(PEEK)、加强PEEK和另外，在一些实施例中，螺钉的不同部分可由不同的材料制成。例如，头部可由与主体部分不同的材料制成，或者主体部分的远端可由与主体部分的其余部分不同的、可能更硬的材料制成。
虽然螺钉可具有多种形状和大小，但是在一些实施例中，主体部分120的直径为大约在约5毫米至约19毫米的范围内，而头部150的直径为大约在约7毫米至约22毫米的范围内。主体部分120的直径大小和头部150的直径大小可取决于彼此，并且在一个实施例中，主体部分的直径为大约在约5毫米至约6毫米的范围内而头部的直径为大约在约7毫米至约8毫米的范围内。另外，在一些实施例中，主体部分120的长度可为大约在约7毫米至约30毫米的范围内。在一个实施例中，主体部分120的长度为大约在约10毫米至约12毫米的范围内。取决于螺钉110预期植入的位置可使用其他形状和设计。此外，虽然图示实施例将螺钉110显示为一体的组件，但是在其他实施例中，主体部分120可从头部150脱离或者主体部分120可分解成两个或更多个部分。
还在图7-10中提供了小面螺钉210、310、410和510的多个其他实施例。图7的螺钉210包括主体部分220，该主体部分具有多个设置在其上的螺纹234、从中延伸穿过的孔232以及多个在其中形成的细长泄放狭缝或开口230。头部250与主体部分220一体成型。图7的螺钉210与图6A-6C的螺钉110不同，因为图7的主体部分210的远端220d不渐缩。
图8示出了小面内螺钉310的另一个实施例。螺钉310包括主体部分320和头部350，主体部分320具有从中延伸穿过的孔332。头部350的直径可以大于主体部分320的直径。然而，如图所示，螺钉310中的主体部分320与头部350的直径之间的差异不如在图6A-6C和7中所示的实施例中明显。另外，不同于图6A-6C和7的实施例，主体部分320无螺纹。相反，多个边缘334、336在主体部分320上形成。边缘334中的一些沿着主体部分320的长度的大部分延伸，而其他边缘336在主体部分320中的细长开口330的任一末端上形成。与其他实施例类似，可在主体部分320中形成任何数量的泄放狭缝或开口330。
如图所示，主体部分320的远端320d渐缩，并且虽然在图示实施例中，边缘334、336不延伸到渐缩远端320d上，但是在其他实施例中，边缘334、336可延伸到渐缩远端320d上。另外，多个尖钉338可围绕螺钉310的周围形成，使得尖钉338从头部350延伸到主体部分320上。尖钉338可有助于在将螺钉310植入所需的位置时维持螺钉的位置。
小面内螺钉410的又一个实施例在图9中示出。与图7中的螺钉相似的图9的螺钉410包括主体部分420，并且无螺纹，该主体部分具有从中延伸穿过的孔432、多个在主体部分420中形成的细长泄放狭缝或开口430、渐缩远端420d。另外，头部450包括多个围绕螺钉410的周围并延伸到主体部分420上的尖钉438。
小面内螺钉510的再一个实施例在图10中示出。图10的螺钉510更近似于图6A-6C和7的螺钉110和210，因为螺钉510包括主体部分520以及头部550，主体部分具有从中延伸穿过的孔532和在其上形成的螺纹534，头部的直径明显大于主体部分520的直径。虽然主体部分520不包括在其中形成的多个泄放狭缝或细长开口530，但是开口530在远端520d不封闭。这导致形成包括四个指状物540的细长主体。该实施例可在将螺钉510植入所需的位置时提供另外的灵活性，因为远端520d可更容易操纵进出。
使用相对于图6A-10所示和所述的实质植入物的一种方法通过图11A和11B示出。如图所示，可邻近脊椎颈区中的所需植入物位置设置具有主体部分620和头部650的小面内螺钉610。螺钉610可以按与上文植入图2A-3的植入物所述的方法相似的方式置于所需的位置处。因此，例如，可在脊椎颈区附近的区域中形成外侧或后外侧切口，然后可从中通过直接向脊椎颈区或通过置于切口中的入口而向脊椎颈区插入小面内螺钉610。插入角度可基本上垂直于受试者的矢状平面，或者其可以在矢状平面之后成一角度至垂直于矢状平面，如例如在图1中所示。
当小面内螺钉610在其所需植入部位附近之后，可将其在两个相邻的小面关节(如图所示，小面关节F6和F7)之间推动，直到螺钉610的头部650的远侧表面与骨骼的一部分齐平。在其他实施例中，可甚至进一步插入螺钉，使得螺钉的近侧表面与骨骼齐平或超过骨骼表面。在完成插入之后，可例如通过孔632向螺钉610加入骨移植物或骨生长促进材料。在其中主体部分620带有螺纹或其中存在在主体部分620中形成的开口的实施例中，骨移植物或骨生长促进材料可在植入之前、期间或之后与这些部分相关联。
图12A和12B示出了设置在脊椎颈区中的另一个小面内螺钉710。该螺钉710的植入可以按与相对于图11A和11B所述的方式相似的方式进行。如图所示，主体部分720的螺纹734可在将螺钉710驱动到在F6和F7小面关节之间的空间中时接合相邻的小面关节(如图所示，小面关节F6和F7)，并且螺钉710在头部750接合骨骼时停止移动。螺钉710包括六角头762，使得可使用六角形插入器械将螺钉710驱动到其所需位置中。在移除插入器械之后，可将还未填充骨移植物或骨生长促进材料的任何区域填充上这样的材料，其包括延伸穿过主体部分720的孔732、主体部分中的开口730和螺纹734。
图13A和13B示出了脊椎植入物810的另一个实施例。植入物810包括被配置成设置在脊椎椎板或相邻结构诸如棘突之间的外侧缝钉820。如图13B所示，缝钉可包括椭圆形状的中央部分830和接合臂850。缝钉820可由温度敏感材料诸如制成，使得缝钉可在相邻椎骨之间递送时呈现所需的构型。随着温度升高，中央部分830可膨胀而接合臂850可闭合。在一个实施例中，缝钉820的递送使得接合臂850部分设置在相邻的椎板中。随着温度升高，中央部分830膨胀而接合臂朝着彼此移动，从而导致相邻的椎板被拉到一起。
可以使用其他形状的缝钉。另外，此类缝钉的尺寸可以根据所存在的椎板之间的间距以及所需的椎板之间的间距而变化。例如，缝钉从一条臂到另一条臂的长度可为约10毫米至约50毫米。在一个实施例中，其可以为约12毫米；在另一个实施例中，其可以为约20毫米。同样，臂自身的长度可以变化，并可在约6毫米至约20毫米的范围内。在一个实施例中，一条臂的长度可为约6毫米而另一条臂的长度可为约10毫米。在一些实施例中，缝钉可以为不对称的，使得一条臂的长度不同于同一缝钉第二条臂的长度，而在其他实施例中，每条臂的长度可大致相等。有关根据本文所含的教导内容可适于用作脊椎植入物的缝钉的另外细节可见于美国专利No.5,779,707，该专利的内容全文以引用方式并入。
可使用多种方法植入相对于图13A和13B所述的实质缝钉。例如，在其中缝钉为温控缝钉的实施例中，可首先使缝钉达到其壁打开以用于植入的温度。在一个示例性实施例中，将缝钉保持在约0℉(-18℃)的最高温度下至少两小时。在使用例如本文所述的技术形成植入缝钉的切口后，可对植入部位进行准备以接纳缝钉。这可包括使用多种引导件、钻头和线材等器械，以准备椎体以用于接纳缝钉。例如，可使用暂时销钉，以防止在植入部位处或附近的结构发生位移。同样，可使用引导件将椎体设置在理想的位置，以用于接纳缝钉。
一旦正确地准备好植入部位，就可将缝钉之一插到手术位置并植入，使得缝钉的第一臂被驱动到第一椎体的一部分中并且缝钉的第二臂被驱动到第二椎体的一部分中。可使用外科手术缝合器、撞击器(诸如Memory关节固定术撞击器)或任何其他已知的用于施加缝钉的工具来植入缝钉。另外，可使用多种器械来帮助插入缝钉，诸如引导件和销。
一旦缝钉位于其所需位置中，就可移除用于帮助准备植入部位或植入缝钉的任何器械。另外，可朝向缝钉的中央部分致动臂，以将臂闭合。这可自然地由手术位置的温度引起，该温度高于缝钉的起始温度，或者外科医生可控制手术部位处的温度以有助于臂的致动。臂的致动导致臂在其中接合的椎体被拉向彼此。其他缝钉能够以类似的方式植入。
虽然在图13A所示的实施例中，将缝钉810在相邻的椎体中植入，但是在其他实施例中，缝钉可横跨两个或更多个椎体。另外，用于操作本文所公开的实质缝钉的另外方法可见于由强生公司旗下的德普伊脊骨有限公司(DePuy Spine,Inc.,Johnson&Johnsoncompany)发行的出版物Memory Staple Surgical Technique(《记忆缝钉外科技术》)，该出版物的内容全文以引用方式并入。虽然在该出版物中所述的技术整体涉及在受试者的足部中植入，但是本领域的技术人员将能够基于本文所含的公开内容将这些技术修改用于椎体。
侧后融合
用于脊椎颈区的其他植入物可包括一个或多个能够横跨多个椎体延伸的脊椎固定元件，诸如杆构件。本领域的技术人员将认识到在脊椎颈区中使用脊椎稳定化构件可有助于治疗多种异常。在图14A-21B中所示的本发明的脊椎稳定化构件是尤其有用的，因为它们提供使用杆的移动性和灵活性同时还提供具有多个固定点的有益效果。本文所公开的脊椎固定元件避免了与之前已知的脊椎固定元件相关的缺点中的一些，之前已知的脊椎固定元件由于需要通过单独的板构件或其他附接装置将它们附连到脊椎而具有有限的布置灵活性。使用在杆自身上形成的固定点大大增加了杆构件可固定在其处的点的数量。通过增加杆构件可固定在其处的固定点的数量，脊椎固定元件对于在脊椎颈区中使用而言明显变得更加通用。可能的植入位置的数量增加，因此可能的杆设计的数量也增加。
包括用于治疗脊椎颈区的杆构件920的脊椎植入物910的一个示例性实施例在图14A和14B中示出。图14A示出了单个细长杆构件920，而图14B示出了植入脊椎颈区中的两个杆构件920。可使用诸如骨螺钉的锚定构件970将杆构件920固定在椎骨中的一者或多者中的所需位置处。
在图14A中所示的示例性实施例中，杆构件920在其近端920p与远端920d之间大致为细长的。虽然杆构件920可基本上为直的，但是在所示实施例中，杆构件920在至少一个平面中是弯曲的。本领域的技术人员将认识到，杆构件的弯曲可呈现解决患者病症所需的任何形状。在其中患者患有脊柱前弯症或另一病症的情况下，所述弯曲可基本上类似于由脊柱前凸或另一病症导致的脊椎的弯曲。在一些实施例中，可使用多个更短的杆构件，以允许脊椎的外形得到生物力学匹配。作为另外一种选择，可将较长的杆构件设计为以生物力学的方式匹配脊椎外形。杆构件920的弯曲CR的半径RR可在约0毫米至约500毫米的范围内，并且在一个实施例中，半径RR为约4毫米。本领域的技术人员将认识到，脊椎固定元件的弯曲的半径可在其整个分布中变化，因为所述弯曲可能是不对称的。
在其中杆构件920包括弯曲的实施例中，弯曲可以是预定的。作为另外一种选择，杆构件920可包括一定的柔韧性或可展性，以允许其在外科手术时根据外科医生的需要来成形。在其他情况下，杆构件920可完全弯曲，因而其可以跨其整个长度被成形为任何所需的形状。在一个实施例中，杆构件920大体呈S形，而在另一个实施例中，其大体呈Z形。可通过杆构件920实现多种多样的形状。同样，杆构件920可具有任何尺寸。其尺寸可被设定成用于脊椎颈区中，并且更具体地讲，在C1与C7椎骨之间延伸任何长度。如图14B所示，杆构件920在C3与C7椎骨之间延伸。杆构件的长度可在约20毫米至约250毫米的范围内，并且在一个实施例中，可以为约35毫米。同样，杆构件可具有多种厚度。例如，杆构件的厚度可在约3毫米至约20毫米范围内、或在约3毫米至约5.5毫米范围内，并且在一个实施例中可为约4毫米。杆构件还可以具有多种横截面形状，包括圆形、卵形、方形、矩形、三角形等。
杆构件920可包括被配置成有助于其在所需手术位置处植入的特征。在图示实施例中，远端920d包括V形凹口932，其与插入器械的远端互补，使得插入器械可在V形凹口932处接合杆构件920以将杆构件920导向到所需的位置。虽然在图示实施例中，凹口932为V形，但是可使用多种形状和构型以有助于使插入器械与杆构件920配合。同样，本领域的技术人员将认识到通过其可使用凹口932将杆构件920插到所需手术位置的其他方式。
杆构件920还可以包括一个或多个安装金属圈950、951。如图所示，杆构件920包括两个安装金属圈—第一安装金属圈950邻近远端920d设置，而第二安装金属圈951位于近端920p处。金属圈950、951可沿着杆构件920的长度位于任何地方。因此，在一些实施例中，金属圈可位于近端920p和远端920d中的每一者处，而在其他实施例中，金属圈可位于远端920d附近而第二金属圈可位于近端920p附近，但是两者都不在杆构件920的终端处。金属圈甚至可沿着杆构件920的长度居中。在一些实施例中，金属圈可以可滑动地联接到杆构件，使得金属圈的位置可移动到手术部位处的所需位置。
安装金属圈950、951既可与杆构件920的纵向轴线LR同轴、又可以从纵向轴线LR偏置。例如，图14A和14B示出了第二安装金属圈951大致与纵向轴线LR同轴，而第一安装金属圈950从纵向轴线LR偏置。更具体地讲，第二安装金属圈951的中心轴线C1与纵向轴线LR交叉，而第一安装金属圈950的中心轴线C0从纵向轴线LR偏置。金属圈950、951中的任一者或两者的位置可选择性地大致与纵向轴线LR同轴，或从纵向轴线LR偏置。
同样，可将多种金属圈结合细长杆构件920以金属圈大致与杆构件的纵向轴线同轴或从其偏置的任何数量的构型使用。在其中杆构件包括所需的形状(诸如S形或Z形)的情况下，每个金属圈可充当所需形状的顶点。因此，如果杆构件920'大体呈S形，如图15所示，则可将第一安装金属圈950'和第三安装金属圈953'设置在平分杆构件920'的中心轴线CA'的一侧，并可将第二安装金属圈951'和第四安装金属圈955'设置在中心轴线CA'的另一侧上。如图所示，第一安装金属圈950'和第二安装金属圈951'相对于杆构件920'偏置，而第三安装金属圈953'和第四安装金属圈955'基本上相对于杆构件920'同轴。另外，第一安装金属圈950'和第二安装金属圈951'分别靠近远端920d'和近端920p'，而第三安装金属圈953'和第四安装金属圈955'分别大致设置在顶点A和B处。与本公开中的所有实施例一样，金属圈位置的其他组合也可与杆构件920'一起使用。
金属圈950、951可被配置成接纳多种锚定构件(如钩、螺栓、线材、螺钉、锚等)，但是如图所示，金属圈950、951各自包括圆形孔950b、951b，以使得锚定构件970(诸如螺钉)可从中穿过而进行设置。在一个实施例中，安装金属圈950、951可被配置成使得设置在其中的锚定构件无需取向为平行于彼此而延伸。也就是说，可将金属圈设计为允许其中接合的锚定构件发生多轴运动。以举例的方式，金属圈的内表面可大体呈球形，以便与锚固元件的球形头部(未示出)对应，使得头部可如同在球窝关节中一样相对于金属圈旋转。
可供选择的脊椎固定元件在图15-21B中示出。图15如之前所述示出了S形杆构件920'，它具有至少一个顶点，并且具有设置在平分植入物910'的中心轴线CA'任一侧上的金属圈950'、951'、953'和955'。
图16A和16B示出了脊椎固定元件1010的实施例，其中杆构件1020结合连接器1080和锚定构件1090使用。如图所示，杆构件1020包括靠近杆构件1020远端1020d的偏置安装金属圈1050、在杆构件1020近端1020p处的同轴安装金属圈1051以及设置在金属圈1050与1051之间的第三安装金属圈1053。如图所示，第三金属圈1053是滑动地安装在杆构件1020上的同轴安装金属圈。另外，第三金属圈1053被配置成通过连接器1080联接到邻近杆构件1020设置并从其偏置的锚定构件1090，从而使得杆构件1020能够在金属圈1050、1051中间的位置处固定到脊椎。例如，在椎骨的一部分已被移除或缺乏足够的强度以接纳锚定构件时，这可能是有用的。
如图16A所示，连接器1080在锚定构件1090的连接器壳体1092与金属圈1053之间延伸。连接器1080可通过定位螺钉1094被固定在壳体1092内，并通过定位螺钉1096固定到第三金属圈1053和杆构件1020。在使用中，锚定构件1090可将连接器壳体1092固定到椎骨的可靠部分，并且当正确定位时，金属圈1053可使用定位螺钉1096固定在其所需位置中。本领域的技术人员将认识到多种方式，在这些方式中，可通过连接器1080和锚定构件1090将可滑动的第三金属圈1053固定到从杆构件1020偏置的椎骨。
如在图16B中更清楚地示出，在一些实施例中，安装金属圈1051中的一个或多个可包括枢转或旋转特征。这样的特征在实现杆构件1020的所需位置时提供另外的灵活性。可选择性地松开螺钉1070以允许杆构件1020移动或摆动到所需的位置，然后可选择性地拧紧螺钉1070以接合杆构件1020并固定其位置。这种性质的枢转或旋转特征可结合到本文所公开的任何安装金属圈，并且在杆构件的整个长度上的任何位置处。
图17A和17B示出了具有伸缩式套叠特征的脊椎固定元件形式的植入物1110，从而允许杆构件1120的长度得到选择性调节。如图所示，杆构件1120的第一段1119可具有内径大于第二段1121的外径的孔。因此，第一段1119可接纳第二段1121，从而使得第一段1119和第二段1121能够相对于彼此滑动，使得可以调节在第一安装金属圈1150和第二安装金属圈1151之间的长度并因此调节在杆构件1120的远端1120d与近端1120p之间的距离。虽然可使用多种机构进行调节并随后固定杆构件1120的长度，但是如图所示，第一段1119通过带螺纹部分1123联接到第一安装金属圈1150。第一段1119可围绕带螺纹的部分1123旋转，以形成不同的杆构件1120长度。一旦达到所需的长度，就可通过设置在第一段1119与第一安装金属圈1150之间的带螺纹部分1123上的锁定螺母1227而固定第一段1119的位置。第一段1119相对于带螺纹部分1123和第二段1121可选择性地解锁，随后根据需要进行调节。也可以使用锁定两段1119、1121中至少一者的位置的其他机构。还如图示实施例中所示，设置在第一安装金属圈1150和第二安装金属圈1151中的锚定构件1170可由于锚定构件在金属圈1150、1151内的多轴座置而以不同的角度延伸。
包括长度可调的杆构件1220的伸缩式套叠脊椎固定元件植入物1210的另一个实施例在图18A-18C中示出。将第一安装金属圈1250固定到第一椎骨C2的棘突，并将第二安装金属圈1251固定到第二椎骨C7的棘突。如图18B中所示，两个安装金属圈1250和1251中的每一个通过支架1255、1257和杆1259、1261固定到相应的C2和C7椎骨。支架1255、1257可围绕棘突设置并且杆1259、1261可联接到支架1255、1257和金属圈1250、1251，从而穿过C2和C7椎骨的棘突。可将一个或多个锚定构件1270靠近安装金属圈1250、1251插入，以相对于脊椎进一步固定金属圈1250、1251的位置。
杆构件1220包括设置在第一金属圈1250与第二金属圈1251之间的两个单独的段1219、1221，并在两个段1219、1221之间提供调节机构1265。如图所示，调节机构1265包括具有壳体1267的锁定构件。两个段1219、1221中每一者的带螺纹末端1217、1223联接到壳体1267的相对末端，并且带螺纹末端1217、1223的一部分可设置在壳体1267的中空内部空间之中。锁定螺母1227、1229可在壳体1267之外围绕段1219、1221设置。如本领域的技术人员将会认识到，可旋转锁定螺母1227、1229以选择性地锁定和解锁段1219、1221以形成所需长度的杆。
图19示出了脊椎植入物1310的又一个实施例，其中脊椎固定元件是包括三个安装金属圈1350、1351和1353的杆构件1320。如图所示，金属圈1351设置在杆构件1320的近端1320p处并被配置成大致固定的。金属圈1351的孔1351b被配置成在其中接纳锚定构件1370，并且孔1351b的尺寸大致与待设置在其中的锚定构件1370的尺寸互补。如图所示，金属圈1351与杆构件1320一体化。
安装金属圈1350显示为靠近杆构件1320的远端1320d设置，并且其通过围绕杆构件1320的至少一部分设置的联接部分1355联接到杆构件1320。联接部分1355的位置为可调式的，因为它可沿着杆构件向近侧和远侧滑动以优化与椎体的附接点。杆构件1320可以为大体刚性的，并且其可以包括允许联接部分1355更容易地夹持杆构件1320的配合特征，诸如脊1334。金属圈1350的孔1350b的直径可比设置在其中的锚定构件1371的直径明显更大。这种构造允许在锚定构件1371未完全座落在孔1350b内时对杆构件1320和锚定构件1371的相对位置进行微调。也就是说，杆构件1320可沿朝向和远离安装金属圈1350的方向滑动。当锚定构件1371未完全固定在金属圈中时，锚定构件1371可按顺时针方向旋转以使固定元件1371与孔1350b接合。这导致联接部分1355围绕杆构件1320紧固，从而将第一安装金属圈1350和杆构件1320锁定到位以设定杆构件1320的新位置。
相似地，安装金属圈1353的孔1353b的直径也大于设置在其中的锚定构件1373的直径，并且第三安装金属圈1353通过围绕杆构件1320的至少一部分设置的联接部分1357联接到杆构件1320。因此，可按相对于第一安装金属圈1350所述的相似方式实现对杆构件1320和联接部分1357的位置的调节。
图20、21A和21B示出了具有不同形状的杆构件1420和1520的植入物1410和1510的两个另外的实施例。如图20中所示，杆构件1420基本上薄而平坦。在一些实施例中，杆1420实质上可以为层状的。图20中所示的杆构件1420包括两个安装金属圈1450和1451，第一金属圈1450位于杆构件1420的远端1420d附近，而第二金属圈1451位于杆构件1420的近端1420p附近。如图所示，两个金属圈1450、1451中的每一个相对于杆构件1420的纵向轴线LF偏置，然而，在其他实施例中，一个或多个金属圈可基本上与纵向轴线LF同轴。锚定构件1470可设置在金属圈1450、1451的孔中。
图21A和21B示出了具有杆构件1520的脊椎植入物1510，所述杆构件包括多个折弯B1、B2和B3。如图所示，在其中设置杆构件1520的脊椎的解剖结构包括三个椎骨C4、C5和C6，其中将棘突切掉。杆构件1520弯曲靠近椎骨的这些部分以提供另外的稳定性。杆构件1520的远端1520d包括第一安装金属圈1550并使用锚定构件1570安装到C3椎骨的棘突。杆构件1520的近端1520p包括第二安装金属圈1551并使用锚定构件1570安装到C7椎骨的棘突。如图21B所示，金属圈1550相对于杆构件1520的纵向轴线LS偏置并且金属圈1351基本上相对于纵向轴线LS同轴。如图所示，靠近C3椎骨的棘突提供第一、远侧折弯B1，然后靠近C4和C5椎骨提供第二、中间折弯B2。靠近C6和C7椎骨提供第三、近侧折弯B3，因此杆构件1520可朝上方折弯并靠近C7椎骨的后部终止于第二金属圈1351处。
可使用任何材料形成在图14A-21B中所公开的脊椎固定元件，包括用于形成脊椎固定元件的生物相容性材料以及可部分和完全生物吸收的材料。适用的材料的例子包括钛、钛合金、聚醚醚酮(PEEK)和加强PEEK。在其中希望杆构件具有一定的柔韧性或甚至可以完全弯曲的情况下，包括形状金属合金诸如的材料可能是可取的。脊椎固定元件的长度的不同部分可由不同的材料制成以实现不同的所需结果。因此，脊椎固定元件的一部分可由更柔韧的材料制成，而脊椎固定元件的另一部分可由更刚硬的材料制成。可根据需要对材料进行混合和匹配。
在使用相对于图14A-21B所示和所述的植入物的方法中，可按相对于图2A-3的植入物所述的切口形成相似的方式靠近脊椎颈区形成切口或递送小孔，然后根据需要制备植入物。例如，可在脊椎颈区附近的区域中形成外侧或后外侧切口，然后可从中通过直接向脊椎颈区或通过置于切口中的进入口而向脊椎颈区插入杆构件920。插入角度可基本上垂直于受试者的矢状平面，或者其可以在矢状平面之后成一角度至垂直于矢状平面，如例如在图1中所示。出于参考目的，除非明确说明，否则在本文对图14B中所示的实施例进行讨论，但是所述方法可相对于本文所公开的任何脊椎植入物使用。
可将杆构件920在脊椎颈区的外侧或后外侧位置插入。然后可靠近脊椎颈区在所需的位置处设置杆构件920。杆构件920的金属圈950、951可与它们将在其中递送的椎骨对齐。在图示实施例中，第一安装金属圈950靠近C3椎骨设置，而第二安装金属圈951靠近C7椎骨设置。然后，可将安装金属圈950、951中的每一个例如通过使用锚定构件970附接到相应的椎骨C3和C7。这可以按任何顺序完成，包括在固定元件递送装置以这样的方式设计时同时完成。
如果需要，也可将第二杆构件920以相同的方式引向脊椎颈区。如图14B所示，可将第二杆构件920布置成基本上平行于第一杆构件920。
在被配置成允许杆构件的段相对于彼此滑动的实施例中，诸如图17A-18C所示的实施例，该方法可包括调节杆构件在第一安装金属圈与第二安装金属圈之间的长度。长度调节可在安装过程中的任何时候进行，包括在将任何金属圈固定到椎骨之前或将金属圈中的一个或多个固定到相应椎骨之后。甚至在将杆构件在其近端和远端处完全固定之后，仍可调节杆构件的长度以根据需要将椎骨拉开或将它们推到一起。相似地，在被配置成允许调节安装金属圈和杆构件相对于彼此的位置的实施例中，该方法可包括调节一个或多个安装金属圈和一个或多个杆构件相对于彼此的位置，以在手术部位处实现所需的构型。
同样，可作为安装过程的一部分调节杆构件的形状。虽然杆构件可具有预定的形状，但是杆构件也可略有柔性以允许在原位发生一定的微量形变，或者它们可以完全弯曲以允许在外科手术过程中形成任何数量的形状。这可以允许杆构件被成形为与脊椎外形一致。
虽然本文所述的植入物通常相对于用于脊椎颈区而加以讨论，但是这些植入物也可用在其他脊椎区域中，诸如胸区和腰区，以及用在受试者的其他骨骼结构中，诸如头骨、股骨、胫骨和臀部。同样，虽然通常将植入技术描述为外侧途径，但是本文所公开的植入物也可用在其他途径中以及受试者体内的其他位置中。
本领域的技术人员根据上述各实施例将会知道本发明的更多特征和优点。因此，除了由所附权利要求书所指出的那样之外，本发明不应受已具体示出和描述的内容的限制。本领域的技术人员将能够应用在一个植入物中所公开的特征并通常将那些特征也应用于其他植入物，因为本文所述特征中的许多者能够在各种实施例中进行混合搭配。本文引述的所有出版物和参考文献都明确地全文以引用方式并入本文中。

Claims (15)

1.一种可植入的脊椎固定装置，包括：
细长杆构件，所述细长杆构件从近侧终端延伸至远侧终端以构成细长杆构件的长度；
第一安装孔眼，所述第一安装孔眼在所述细长杆构件的所述远侧终端附近在所述细长杆构件上形成并具有在其中形成的开口，所述开口具有延伸穿过其的第一中心轴线，所述第一中心轴线与在所述细长杆构件的近侧终端与远侧终端之间延伸的所述长度相交；和
第二安装孔眼，所述第二安装孔眼远离所述第一安装孔眼在所述细长杆构件上形成，所述第二安装孔眼具有在其中形成的开口，所述第二安装孔眼的开口具有延伸穿过其的第二中心轴线，所述第二中心轴线从在所述细长杆构件的近侧终端与远侧终端之间延伸的所述长度偏置，且所述第一安装孔眼和第二安装孔眼的顶表面不共线。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二安装孔眼位于所述细长杆构件的所述近侧终端附近。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一安装孔眼位于所述细长杆构件的所述远侧终端处。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述细长杆构件的长度在所述第一安装孔眼与第二安装孔眼之间为可调节的。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述细长杆构件的第一段被配置成相对于所述细长杆构件的第二段滑动。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二段的直径大于所述第一段的直径，并且所述第二段被配置成滑动地接纳所述第一段。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述细长杆构件包括一个或多个锁定构件，所述一个或多个锁定构件设置在所述细长杆构件的第一段与所述细长杆构件的第二段之间，所述一个或多个锁定构件被配置成选择性地移动和锁定所述第一段和所述第二段，以在所述第一安装孔眼与第二安装孔眼之间调节所述细长杆构件的长度。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括第三安装孔眼，其设置在所述第一安装孔眼与所述第二安装孔眼之间，且可滑动地安装在所述细长杆构件上。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一安装孔眼的第一中心轴线与在所述近侧终端与所述远侧终端之间延伸的纵向轴线相交，且所述第二中心轴线从在所述近侧终端与所述远侧终端之间延伸的所述纵向轴线偏置，
其中所述第二安装孔眼位于所述近侧终端的远侧，
其中所述细长杆构件沿其长度在至少一个平面内是弯曲的，以使得当从一平面进行观察时，所述细长杆构件的一侧具有凹部且所述细长杆构件的相对侧具有并行的凸部，该进行观察的平面与延伸穿过所述第二安装孔眼的开口的中心轴线垂直，但不接触所述第二安装孔眼的本体，且平行于延伸穿过所述细长杆构件的实质长度的平面。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一安装孔眼和所述第二安装孔眼构造成在任何时刻相对于彼此固定地定位。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述凹部和凸部的曲率方向朝向所述第二安装孔眼。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述细长杆构件是连续的一体式细长杆构件，其具有从所述近侧终端延伸至所述远侧终端的主体。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第二安装孔眼包括从所述细长杆构件的主体向侧向偏置的延伸部，所述第二安装孔眼的中心轴线从以下中的每一个偏置：所述长度，所述近侧终端，在所述近侧终端与所述远侧终端之间延伸的所述纵向轴线 。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述主体具有大致圆形的或卵形的横截面形状。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述凹部沿所述细长杆构件的长度的主要部分延伸，且并行的所述凸部沿所述细长杆构件的长度的主要部分延伸。
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