CN1113744A - 用于脊柱固定和矫正脊柱变形的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本装置包含在杆或其它纵向植入件与变性的脊 椎内的骨锚固螺钉间的连接件，它包括设计成杆能伸 过的环。该环设有夹紧到杆上的螺钉并通过可固定 在锚固螺钉的臂径向伸展。臂与环构成一单元体。 本发明使外科医生在出现椎弓不对准时避免对杆进 行外加变形而使其能完全自由处理锚固螺钉与杆的 两轴线的位置。本发明还考虑到使用横向连接件以 有助于将纵向植入件在病人体内贴合就位，或就地分 段地与球状地矫正在所有自由度上的脊椎变形。

Description

本发明关于用于脊柱骨缝术的装置，值得注意地是可以施加到变性或不正的脊柱上。

众所周知，脊椎，特别是腰脊椎，承受着应力集中，其中椎间盘和韧带起到有效地补偿作用。如果这些脊椎属于相对老化的脊椎，它们受到一定的变性，该变性使椎间盘和韧带由于它们的老化而不能完全实现它们的任务。

因此，这些脊椎受到一定程度的不稳定性，且趋于产生相对于相邻脊椎的位移。这些位移是非受控的，可以是以角度和转动位移，中一侧向和前一后位移，或者是这些位移的组合。

因此，这就需要纠正这种状态，因为这种状态冒病人产生脊椎神经压缩或损害的危险，这是通过力图把位移的或不正的脊椎放回到它的原来位置上来纠正。

按照本发明的脊柱骨缝术装置包括至少一个纵向植入件，例如一根杆，而优选的是两个与连接到杆上的骨固定件，例如螺钉或钩一起。

按照本发明，这种装置包括至少一个在杆和被治疗的脊椎之间的连接件，和用于把该件固定到脊椎上的装置，这连接件包括一个主体，例如环或者圈，它具有如此的尺寸足以将杆装在其内，以便它在杆上自由地转动和移动，并配有把环固定在杆上和通过一个臂径向延伸的装置，所说的臂的环形成一个一体件。

以这种方式，连接件的端环可以被捕获的装在骨缝术杆或纵向植入件上，然而，用适当的用于固定的装置将它固定在骨缝术杆上所选定的位置上之前，它仍然可以自由地转动和移动。

按照本发明的一个方面，用于把连接件固定到要被治疗的脊椎上的装置优先的是骨固定件，如众所周知类型的螺钉和钩，且骨固定件的主体是一个U形的开口，为了使连接件的臂的自由端能引入该开口中。本发明的意图是固定件沿连接件径向延伸的臂的中一侧向移动和围绕该壁的转动/改变角度这二者都是自由的。本发明的这个方面可以用具有封闭的主体的钩与纵向植入件或者与通过在钩的主体内的开口延伸的杆一起实施。

本发明的另一个方面，使用上述的横向连接件以一种新的方法用于矫正脊椎变形。这种方法提供了沿整个脊柱长度，在所有三个自由度上，和沿脊柱的三个柱（Columns）（后，中，前）分段矫正。这种方法打算在几个脊椎之间植入一个坚固而又有弹性的纵向植入件。在一个实施例中，植入件是一根骨缝术杆，尽管这种方法可以用棒或者板实施。脊椎装有固定件，如钩或螺钉，固定件是连接到纵向植入件或杆上，按照这样一种方式使固定件相对于杆可以自由的滑动移动和转动，这种连接通过横向连接件实现。

一旦装置就位，脊柱杆在病人体内成形，或就地的，直到杆已经取适当取向的脊柱形状。由于杆是原地成形，连接到脊椎上的固定件对连续运动段施加矫正力。因为固定件相对于已成形的杆是自由移动和转动的，使得运动段能够自动地和自然地寻找它们的正确解剖位置。这种就地与轮廓相符的方法包括对各运动段的控制，因此，各段的运动轴是尽可能地靠近神经孔，以便防止损伤神经通道的危险。

本发明允许应用就地与轮廓相符的方法的一个重要特征是纵向杆入件的材料特性。植入件必须自然坚固，足以经受得住由脊柱施加在它上面的通常是沉重的负载。植入件一旦装置被安装完成后在这些负载下也必须有足够的抗变形强度。与此同时，植入件也必须用有足够弹性的材料制成，以便使植入件能在病人体内变形且能基本上保持所施加的变形。在脊锥区域内给定较窄限制，不希望“超轮廓”的植入件，并期望植入件的“回弹”特征将减少最终变形。所以，植入件材料优选地显示最佳的弹性，或更具体地，它在它的最终位置上保持较高百分比的所施加的变形。

为了达到这种新颖的原地与轮廓相符和矫正，提供了专门设计的工具。一种工具是牵引转动器，它被成形为与横向连接件的末端连接，以便对横向连接件提供转动力。此外，牵引转动器也可以在它的端部有成叉状的臂，以便接触连接到横向连接件的臂上的主体，对施加主体牵引力。第二个工作是副转动器，它被成形为连接在较下面的脊椎等级上的横向连接件，以便支托这个较下面的固定了的横向连接件，而后续的等级由牵引转动器操作。

所展示的弯铁，在本发明又一个方面中，它特别适合于说明这种原地与轮廓相符的方法。一个直角的或L形弯曲器允许在径向平面内在病人体内弯曲杆。一种杆夹紧弯曲器提供了一个用于当杆被弯曲时夹紧杆的圆柱形表面。这种杆夹紧弯曲器大大地减少了由杆所经受的局部变形，这是当弯曲力通过弯曲器传到杆上时。

本发明打算在若干个腰和胸脊推等级上使用装备，此外，本发明的另一个特征在于在纵向植入件的远端上内骶骨固定。按照本发明的一个实施例，纵向植入件，例如杆，是从L5-S1接合点，延伸进下面形成的小孔内。用于接纳杆的具有一个倾斜通道的骶骨螺钉被埋进横向骶骨块，通常是在髂骨脊突下面。髂骨脊突提供了一种“支撑”效应，阻止骶骨螺钉的退出，并通过骨盆的转动和弯曲帮助减轻施加到螺钉和在L5-S1连接处在杆上的负载。这种“髂骨支撑”与邻近的骶骨的螺钉和在骶骨内的远端杆的连接相结合，对纵向脊柱的器械操作形成了一个坚强的基础。

在本发明又一个方面，横向连接件可以用于在单个水平定位多个脊椎固定件。在一个实施例中，一个横向连接件连接到脊椎杆上，而另一个横向连接件连接到第一横向连接件上。在脊椎上的固定件连接到杆上，而第二固定件是连接到第二横向连接件上，该连接件可以基本上平行于主杆延伸。按这种方法，第一和第二固定件可是实际上并排地横向定向。例如，一个蒂钩和一个上层钩可以位于相同水平上。在另一个实施例中，一个层状钩可以与个脊椎固定螺钉相连结，因此钩可以加强防止螺钉脱出的结构。

本发明的一个目的在于提供一种用于矫正脊椎变形的脊椎固定系统，它适合相对于纵向植入件的脊椎固定件多个和甚至可变化的位置。另一个目的在于用于矫正脊椎变形的方法，它可以通过连接在脊椎内多个位置的任何一个上的固定件来实施。

本发明的某些其它细节和优点通过下面结合附图中所示的一个借助一些非限定例子的实施例的说明过程将会更加清楚。

图1所示是脊柱骨缝术装置的一个优选实施例的部分分解透视图，它包括按照本发明用于骨缝术杆和骨固定螺钉之间的连接件;

图2是图1所示的放大了的连接件的顶视图;

图3是实施本发明的一种装置的脊柱骨缝术设备的透视图，该设备在脊柱部分上安置就位，在该位置上，脊椎之一被位移到恢复与另一个脊椎对准;

图4是类似于图3的图，所示的是骨固定螺钉和相应的脊椎在按照本发明的连接件的臂上位移时的情况;

图5是类似于图4的图，所示的是滑动在连接件的臂的端部并在主杆上的环转动之后，脊柱和联结的蒂螺钉在它们的所确定的位置上的情况;

图6A-C是说明在径向平面内脊柱运动部份的侧视略图，并示出了脊柱正常运动时上述部分的轴的位置;

图7A-B是在前平面内下方观察的运动部份的示意图，并示出了当脊柱运动时上述部分的轴的位置;

图8A-B是在横向平面内下面观察时运动部份的示意图，并示出了当脊柱运动时所说部分的轴的位置;

图9A-C是在径向平面内所观察到的运动部分的示意图，在该图中，所述的部分装备有纵向植入件，该植入件是按照本发明的原理就地与轮廓相符;

图10是以就地轮廓相符技术所用的纵向植入体材料的韧性的图;

图11A-B是脊柱部分的透视图，在该图中一个脊椎被位移，然后，接着控制到它的正常解剖位置上;

图12A-B是L形弯曲器的顶视图和侧视图，这弯曲器供就地与轮廓相符的纵向植入件用;

图13A-B是杆夹紧弯曲器的侧视图和顶视图，这弯曲器供就地与轮廓相符的纵向植入件用;

图14A-B是牵引转动器工具的顶视图和侧视图，这工具供本发明脊柱装置的直接扭转位矫正法（derotation）用;

图15A-B是用于脊柱装置的直接扭转位矫正法的一个副转动器工具的侧视图和顶视图;

图16是改进的横向连接件的顶视图，这连接件供图14-15所示的工具用;

图17A-B是在三个脊椎的前平面内的前视图，在该图中，一个被位移的脊椎通过直接扭转位矫正法被回复到它合适的解剖位置;

图18A-B表示在径向平面内中在图17A-B所示的直接扭转位矫正法;

图19A-B表示在横向平面内中在图17A-B所示的直接扭转位矫正法;

图20A-B表示本发明的骶骨固定技术和“髂骨支撑”的侧视图和顶部透视图;

图21A-B是使用多个横向连接件的脊柱装置的侧视图和顶视图;以便允许一个脊椎的多重单个水平装置。

为了促进理解本发明的原理，参照在附图中所示的实施例所作的说明将作相同的说明。但这决不意味着能理解成这是对本发明的范围的限制，在所示的装置的变换和进一步改进，及在所示的装置中对本发明原理进一步的应用，这些对于本领域普通技术人员而言都将是显而易见的。

在图1和图2中可以看到骨缝术杆1在其表面上有许多凹凸不平的部分2，例如，可以形成钻石点，一个骨固定蒂螺钉3和一个在杆1和螺钉3之间的连接件4，螺钉3横向上位于或居中于蒂中的杆1上。

蒂螺钉3是由一个开口和U形体5及带螺纹部分6所组成，这种类型的螺钉在以Yves    Cotrel名义申请的法国专利8904925（FR-245732）中已经说明。该螺钉通常适合于在体5的两个分支5a之间接纳带有凹凸不平表面的杆1。在分支5a内确定了带螺纹的孔7，该孔用于接纳螺钉19（图4-5），该螺钉为固定在杆1上而设置，这个固定是通过封闭在体5的通道10的圆柱形夹紧件17完成。

夹紧件17具有如此的尺寸，即它能装入U形体5内且使臂9能通过它延伸。它包括一个能旋入在径向凸出部分23中的带螺纹的孔内的中心螺钉18，径向凸出部分23的尺寸是使它能在分支5a的两端之间滑动。夹紧件17此外还贯穿有孔22，该孔作为横向螺钉19的通道，夹紧件17还配有一个形成台肩的凸缘24，该台肩适合于支托在体5的通道10的一个进入边缘所确定的相应的面25上。

连接件4包括一个主体，例如环8，其尺寸大小适合于能接纳通过它延伸的主杆1，连接件4还有一个臂9，臂9优选的是圆柱形的，其直径实际上等于通道10的直径，臂9从环8径向延伸出一个适当的长度，且它与上述环形成一体单元。臂9适合于能够通过圆柱形通道10并在其内滑动。它的表面优选地呈现许多凹凸不平的部分11（图2），这部分11类似在杆1上的凹凸不平的部分2。具有凹凸不平部分11的臂的表面通过直径略小于带凹凸不平的部分的直径的光滑部分12连接到环8上。

一些孔13，在图中所示的例子是4个（尽管其它数目的孔也是可能的），它们径向地分布在环8中，因此，一对孔相对于环8的直径与另一对是对称的，直径XX与臂9的轴线交叉。这些孔13可以接纳相应的螺钉14，用于在所选择的位置上把连接件4夹紧在杆1上，使之不能移动或转动。这种固定的紧固性通过凹凸不平的部分2而增加，它提供了极高机械品质的连接。

蒂螺钉3构成了在欲治疗的变性的脊椎内固定连接件4的臂9的装置。为了做到这一切，臂9装进U形体5内，并用如上所述的装置7，17，18和19阻塞。夹紧件17闭合了体5内的U形孔10，这样就保证了安装的牢固性。当然，即使在横向螺钉19损坏的情况下，臂9由于部件17的固定，不可能变成从螺钉3的体5中脱开。

环8可装在主杆1上在位移和转动上都是自由的，然后环8可以通过由螺钉14组成的径向装置锁在杆1上。

作为一种变换，用于把臂9固定在欲治疗的脊椎上的装置，按照法国专利FR-2633177（8808538）的教导，由带螺纹的塞组成或者按照与法国专利FR-2545350（8307450）中所公开的装置类似的装置组成。在臂9和杆1上形成凹凸不平的部分，按照法国专利FR-2545350（83.07450）是优选的，但不是必需的（这些凹凸不平的部分构成了用于固定螺钉14、18和19末端的装置）。

在图3至图5所示的骨缝术装置包括两个直杆1和1A，它们延伸三个脊椎的长度，如L3，L2和L1，它们通过众所周知的横向联接装置连接（这些装置21和杆1A在图5中用部分剖视图表示）。中间的脊椎L2相对于其它的脊椎被移动了，因此必须通过使装置定位将它恢复到它的所要求的位置上。

按照本发明的骨缝术装置是由外科大夫按下列方法安装就位。

骨缝术杆1和1A牢固地置于固定到相邻于腰椎L2的脊椎的两点中。然后，杆1的两个固定点是在相邻的脊椎L1和L3上通过众所周知类型的螺钉，如15（图3）实现。外科大夫用横向连接装置21完成安装，装置21把杆1和1A连接起来（图5）。

杆打算用来支托横向连接件4，该连接件4起先通过把环8轴向导引在杆1上来松弛地连接到杆1上。环8变成锥形，但转动和移动自由，在该自由空间中，使固定螺钉15和骨缝术杆1分开。

用于把部件4固定到欲治疗的变性的脊椎L2上的装置，例如蒂螺钉3，是固定到该脊椎L2上。然后，臂9自由端可以很容易地装在U形体5的通道10内，且可保持自由移动和转动。然后，外科医生的作用包括在适当的工具辅助下把相邻于脊椎L1和L3的脊椎L2复位到它的原来位置。为了做到这一点，外科大夫操作螺钉3的体5。如已经这样做了，环8相对于骨缝术杆1的转动位置的自动地得到调整，且按这种方式，蒂螺钉3的体5沿横向连接臂9长度方向的位置也得到。自动调整。

一旦外科大夫决定所给的脊椎L2是在与相邻脊椎L1和L3有关所要求的位置上，外科大夫可以先用固定螺钉14把连接器拧紧在杆1上，然后把螺钉18，19拧紧在臂9上，这样做是为了达到：

-一方面把环8在转动中固定到骨缝术的杆1上;

-另一方面，把螺钉3的体5在转动和位移中固定在横向杆9上。

欲治疗的脊椎L2的位置由装置机械地牢固地保持。当然，装置的第二个骨缝术杆1A并不需要有横向连接部件4。

在杆1和臂9的整个表面上的凹凸不平的部分使锁定螺钉14，18和19的优质固定能在所有的位移位置上获得。这些螺钉由施加大的压力径向地作用在杆1和臂9上，由此在转动和位移上保证有一个有利的连接。

按照本发明的连接件4使外科大夫能把COTREL-DUBOUSSET型骨缝术装置的杆1连接到蒂螺钉上或骶骨上，使它在杆和螺钉两个各自的轴线（角度和距离）的各自位置上完全自由。的确，这种系统允许在水平或横向平面内转动脊椎，当让这种脊椎自己按角度置于径向平面内，而不会遭受干扰的限制，这是由于安装所允许的自由度所致。一起使用两个连接件通过安装提供甚至更大的自由度。

本发明并不限于如上所描述的实施例，可以包括实施它的几种变换。

因此，而不是如附图中所示的完全封闭，环可以有开口或有一条缝隙20（图1）。锁定件或固定件，如螺钉14（数目显然可以变化，但至少要有一个），之后，在缝隙20的每一侧上通过环延伸。同样，固定螺钉3也可以由类似于在法国专利FR-2645732（8904926）的图4中所示的螺钉替代，这种螺钉具有不等长度的横向分支，这些不等长度确定了一个横向孔，且为了装入臂9而不再有一个后面开口。而后，夹紧件17显而见地得到改进，以便适合这个非对称体。这后一种类型的螺钉带来在保持臂9时有一个辅助的固定。夹紧件17同样可以由在法国专利2645732中所描述的固定件之一替代。

连接到变性了的脊椎的蒂螺钉同样可以是一个封闭的头螺钉。它也可以由带有接纳连接件4的通道的脊椎钩代替。这种通道可以是封闭的（类似于螺钉）或者另外向上敝开，且外形上类似于U型。钩或螺钉的U形头部可以由带螺纹的塞子闭合，如Yves    Cotrel在1988年6月24日所申请的法国专利FR-2633177（88.08538）中描述的。

最后，在环8上所确定的孔13在数目上可以比前面的优选实施例中所描述的多或者少。优点是它们可以安装在环上，因此，不论在杆2上的环8如何转动，在外科大夫复位变性的脊椎时都可以有一个或几个孔能很容易地接受把工具引入那里，在杆2上的夹紧螺钉上。

正如到目前所描述的，新颖的连接件4为改变固定螺钉（如螺钉5）相对于主杆或杆1的取向提供了一种装置。以上所述，控制移位了的脊椎使连接件4转动并使它与螺钉5连接，以便沿臂的长度方向上移动，直到脊椎在它的正确位置上。同时，几个夹紧螺钉可以紧固，以形成刚性结构。

业已发现连接件4在固定脊柱和矫正脊柱变形方面在其它方法中重要的。在这可供选择的方法中，不是控制脊椎自身进入位置，而是控制装置以便调节位移的脊椎的位置。之后，在这种情况下，固定或紧固部件3把矫正力传递到脊椎上，而不是像前面所描述的方法那样，脊椎把位移力传递到连接部件的组件上。

为了便于了解这种新颖的方法，首先了解脊柱生物力学和它的运动段是值得的，这正如由本发明人所开发的。在此使用的术语“运动段”是由相邻的脊椎和它们之间脊椎盘所组成。首先参考图6A，从图中可以看到脊柱沿其长度可以分成三列-前、中、后列。本发明人已经发现矫正脊柱变形需要考虑对这三列的每一列进行矫正。

已有技术对于矫正脊柱变形倾向于简单地集中这三列中的一列，通常是后列。例如，早期的Harrington系统设想用后面的装置来压缩或者分散（distraction）。因此，Harrington装置。实现了对脊柱后列的压缩或分散，但没有特别考虑到在留下来的两列中对脊柱的碰撞。在之后，在每个脊椎水平上供给固定件的段系统中，典型地施加矫正力但只是在那些列中的单独一列，这就可以对脊柱的其它列带来困难。

在其它的系统中，脊柱被转移到刚性杆，这种方法的例子可以从由Danek医药公司出售LugueWiring系统和AcroMed公司的Isola系统中找到。这些系统几乎没提供运动段的横向转动控制。第三种方法包括把预先与轮廓相符的杆连接到脊柱上，然后转动（rolling）杆，由此以便缓和不正常的脊柱侧凸的弯曲，这种方法几乎没提供对横向转动的控制。

了解这种新的方法也要求考虑脊运柱动段或者两个相邻的脊椎和它们的连接盘之间的相对运动。合适地矫正脊柱变形要求考虑在每个水平上运动段的生物力学，且特别要求当段受到弯曲、倾斜、形成角度和转动时要意识到段运动的轴如何。正如从图6、7、8可以更明显的看出转动和移动二者的运动段的轴。未能考虑的二种运动段轴的转动和位移是重要的，以便允许分别控制三个脊柱列的每一个以及对三个平面的每一个的矫正。

已有方法不能解释复杂的脊柱的生物动力学。在已有的使用预先与轮廓相符的杆的杆系统中的分散和压缩趋于安置脊柱段所形成角度的角从运动段的真实轴远移。典型地，在已有系统中的这种形成角度的轴是在蒂中，螺钉插入在该蒂中，而不在椎间盘、变形或损伤的水平上。如从下面的讨论可以看出，这种方法与通常的脊柱生物力学相反。

首先参照图6A-6C，脊柱运动段将在径向平面内绘出。在图6A中，所示的是运动段的中间位置，在该位置轴A位于中列，且在椎间盘的后下部。在径向平面内，运动段受到成角度安装，在该成角度安装中相邻的脊椎彼此相对转动。在挠曲的情况下，如图6B所示，轴A向上向前移到脊间盘的中心。在另一方面，在延伸的情况下，如图6C所示，轴向后和向下移动，稍为在脊间盘下端板的下面。因此，显然，每个脊柱运动段的轴在径向平面内成角度地移动。

同样的现象也反映在前面，如图7A和7B所示。在图7A中，轴A的中间位置是沿脊柱的中线并稍为在接近下端板的椎间盘中心的下面。由于下脊椎支托是静止的，因此上脊椎可以向横向弯曲或向左或向右倾斜。在图7B所示的是向右倾斜，在图中可以看出，轴A不仅仅横向向左运动，但也稍为向头部进入脊间盘。向左倾斜也产生类似于向头部运动的轴的相反的横向运动。运动段的轴在前平面内再移动。

最后，在图8A和8所示是横向平面内的脊椎。在图8A所示的中间位置，轴A通常位于神经管道C的矩心。当向左或向右转动时，轴A始终保持在神经管道C内，如图8B所示，是对于向右转动的情况轴并不在稍微与转动相反的方向横向移动，但是不过总是保持在管内。这是脊柱运动段的正常运动的一个重要方面，因为把运动段的轴保持在神经管道内是对所有通过它的神经元件的保护。人们相信，用于矫正脊柱变形的许多已有系统和技术都趋向于把轴移出管道，这将导致增加神经元件损伤的危险。从这张在横向平面内的图中可以看出，在上述段的轴偏离管道C之前，脊椎运动段有一个非常窄的运动窗口。任何施加到脊柱、没有考虑到在运动段的横向平面内的转动情况的矫正，它将带来位于管道内的神经元件损伤的危险。

从前面的图6至图8中可以看出，每段的脊椎运动段涉及在三个平面（径向、前面和横向）的每一个中的位移和转动二个方面。由此，在前平面内，运动段可以向上和向下以及左到右移动，并可转动或左或右倾斜。在径向平面内，上述段可以上下和前后移动，而且它可以转动，或者更特殊地，在挠曲和延伸中可以形成角度。最后，在横向平面内，运动段生物力学提供向左或向右的移动，或向前或向后，和向左或向右的转动，且仍旧总是使轴保持在神经管道中。

通过对脊柱运动段的运动的说明，可以理解最佳的脊柱变形矫正应该使运动段能以所设计的方式运动。在上面所讨论的三个脊柱列的关系中，通过把运动段轴保持在纵向植入件或杆和中间脊柱列或接近神经管道之间来控制矫正变形也是十分重要的。由于现有技术能够实现在运动段轴前面的前列和中列的拉伸或分散，以及在轴后面的后列接近或在压缩。按照本发明，外科大夫而不是装置确定运动段轴的位置。

本发明的又一个特征在于提供一种用于实现这种最佳段和球形的脊柱矫正。更特殊地，本发明设想当纵向脊柱植入件通过螺钉或钩连接到若干个脊柱体上时原地使纵向脊柱植入件与轮廓相符。当纵向植入件可以是板或者杆时，本实施例打算使用的是如前所述的脊柱杆。只是使杆与轮廓相符是不够的，而且将阻止三个脊柱的列和脊柱的各运动段的正常运动。特别是刚性联接到脊柱上的杆的原地与轮廓相符将简单地移动脊椎而没有考虑如前所说的运动段轴的需要。

因此，再一个方面在于把脊椎固定件（如骨螺钉3）连接到杆（如杆1）上，按这样一种方式，即允许脊椎自由转动和移动，当杆是与轮廓相符时，骨螺钉相对于杆装到脊椎上。这种可能性是通过连接到杆1上的圈或者环8，以及通过连接到环8的臂9上的圆柱形固定件实现。如前所述，这些部件中的每一个相对于它们所连接的部件是能自由位移和转动的。按这种方法，因杆是与轮廓相符的，矫正力施加到脊椎段上，而转动和移动的自由度允许脊椎寻找它的正确的生物力学取向。此外，这种方法调节需要且必需的在三个脊椎运动段平面中每一个内的移动和转动自由度。

本发明的脊柱装置和矫正脊柱变形的方法可以从几张图所示的很容易地理解。先参照图9A-9C，所示的是在径向平面内原地使杆与轮廓相符。应该理解，系统一般可以是如图3所示的构造，例如通过骨螺钉装置15使杆1连接到脊椎上。在图9A中的结构表示未矫正的脊柱运动段的位置。在该位置上，骨螺钉装置15彼此以距离d₁放置。在这种安置中，运动段的轴的A位于椎间盘D的中间，即类似于图6B所示的位置。为了使上述段恢复到它的正确位置或对准，及为了对该矫正施加一个正确的和精确的生物力学的力，这就必需沿轴P施加一个矫正力，该轴P能够在前面/后面方向上移动。

图9B所示的中间位置，它示出了对杆1施加弯曲力之后的脊柱运动段。该弯曲力施加在两个骨螺钉装置15之间，因此，杆1实际上围绕支点P弯曲，且杆的末端在箭头30所示的方向移动。为了使轴A能够移动，这就必需要骨螺钉装置15能够按箭头31所示方向沿杆1滑动。允许骨螺钉装置15沿杆1的这种自由移动，使前椎间盘间隔能按箭头32所示方向打开或者拉长。也可以是出现后椎间盘间隔有某些压缩。在这种情况下，当允许螺钉装置15滑动运动时，与轮廓相符的杆1将带来螺钉间的距离减少，以d₂表示，该距离小于它原先未矫正的距离d₁。这进一步可以看出，轴A现在是位于其正确的中间位置，如在前面图6A所示。

按照本发明的原地与轮廓相符原理，还可以设想与轮廓相符的杆1带有固定到杆上的螺钉装置15，这就如图9C所示。在这种情况下，在两个螺钉装置15间沿所述杆测量的距离保持常值，如图中的距离d₁。围绕支点P的与轮廓相符的杆1不仅仅在椎间盘的前面部分产生如箭头32所示的分散，而且也在椎间盘的后面部分也产生一个如箭头33所表示的分散。这种方法对向上打开的椎间盘间隔可以是重要的，例如减压椎间盘D。

本发明也设想了步骤9B和9C两者可以到不仅仅相对于它正确的中间位置控制轴A，而且如所需要的向上打开神经孔。因此，螺钉15的杆1可以稍为与轮廓相符，且螺钉15自由沿杆移动。然后，螺钉装置15可以固定到杆上，进一步实现杆1与轮廓相符，以便向上打开神经孔。应该理解，对任何脊椎装置，重要的是神经小孔应保持打开，以便避免对脊柱神经的损伤。在优选的方法中，建议这样一种要关心的事，螺钉装置在杆上交替地锁紧和松开，而杆与每种类型的固定与轮廓相符，以便在径向平面内关于弯曲和轴P实现“平均轴”。由此，这意指轴P保持尽可以接近神经管道，施加了与轮廓相符的力在轴P上，以防止对神经孔的损害。典型地，“平均轴”将留在椎间盘的后面并留在纵向植入件或杆的前面。在理想的条件下，纵向植入件或杆应该沿脊柱长度通过神经管道延伸。由于这自然是不可能的，现在的原地与轮廓相符原理使杆的“平均轴”能够被控制到尽可能的接近神经孔。

就这个例子，可以看出本发明的方法具有许多有利的方面。首先应该指出的是这种原地与轮廓相符的方法可以用任何纵向植入件，如杆、棒或者板实现。原地与轮廓相符技术的最佳使用要求骨缝术植入件（如杆1）是一种刚性的、高强度的且有弹性的植入件。这种对刚性高强度有弹性的植入件的引用包含许多机械性能。重要的是植入件能够弯曲而不会弹性地全部地或部分地弹回到它原来位置。因此，而杆1必须是有弹性的，足以使之原地弯曲，它必须是刚性的或无弹性的，足以防止“弹回”效应。最后，杆1必须是高强度的，以便支承施加到脊椎上的生物力学矫正力。业已发现一种杆型纵向植入件，它能满足上述这些每一个要求，即Cotrel杆，该杆构成由法国Rang    du    Fliers的SOFAMOR，S.A.出售的Compact    Cotrel-Dubousset（CCD）系统的部件。

其它纵向植入件也是可接受的，如由Danek    Medical公司提供的Superflex杆（另件号为808-088）。CCD杆，如CDD7mm超淬硬杆，它由316LVM低冷加工的不锈钢形成。优选的值入件材料具有低冷加工不锈钢的强度的及必需的弹性。这种弹性的一种度量是材料的“回弹”，它可表示为植入件剩余变形和施加的变形之比。这种比例众所周知是随施加的变形的变化而变化，如图10中的曲线图所示。最佳的植入件材料将呈现在施加20mm或更多的变形时具有接近90%的“回弹比”。

业已发现具有较高的“回弹”比曲线（亦即，更具有弹性的）的植入件更适合于本发明的原地与轮廓相符原理，这部分地是由于对“过弯曲”的植入件在安装位置上有效的限制空间。当然，优选的是植入体保持它的所施加的变形，但应该理解这种“完美的”弹性将导致牺性强度。如上所述的脊柱杆制品显示出对原地比轮廓相符方法已知最好的弹性和强度的混合。

应该明白，所示的原地与轮廓相符技术，当通过骨螺钉装置15相对于杆1自由滑动移动而增强，它使脊柱运动段能在该段运动的三个平面中的每一个中在转动和移动方面自由运动。这种方法也允许最佳地矫正在三个脊柱列的每一个内的脊柱。按这种方法，亦即具有穿过蒂插入前脊椎体的螺钉装置的与轮廓相符，用于施加矫正力所使用的螺钉与用于最终固定系统所用的螺钉一样多。

本方法对外科大夫能够简单地通过选择杆的弯曲和把螺钉装置15固定到杆1上的方式来调节脊椎运动段的轴A的位置，允许最大可能的灵活性。例如，在图9B所示的实施例中，一些杆弯曲器彼此相邻的直接施加在支点P。另一方面，杆1可以通过置在两个侧边上的杆弯曲器相邻一单个螺钉立即弯曲，并接近螺钉装置的头部，而不需在两个螺钉头之间。在这种情况下，特定的螺钉将在径向平面内移动，但不形成角度。支点P也可以朝向一个螺钉装置或者另一个移动，以便在相邻脊椎之间施加一个有差别的形成角。

这些原地与轮廓相符原理可以应用于沿脊柱任何位置的矫正或与沿脊柱任何位置的轮廓相符。例如，在径向平面内与脊柱后突的轮廓相符可以通过在运动段内形成角度或者弯曲在运动段中的螺钉和背上或后面移动该段（在此是需要的）实现。在径向平面内的与脊柱前凸的轮廓相符（用于校正脊柱后突）可以恢复运动段的脊柱前凸，在此是需要的但没有压缩，由此避免椎间盘负荷并接近神经孔。带未锁定的然后锁定在杆上的螺钉装置15的与脊柱前凸轮廓相符可以导致形成成角度的“平均轴”，该形成角度位于椎间盘的后面和杆的前面之间，亦即在脊柱管道内的某个地方。因此，这种与脊柱前凸的轮廓相符给出三个列的控制，这是用选择性的脊柱的段延伸到所要求的轴的前面，而所述段接近在轴后面的后柱。上述段接近于后柱对后融合是有利的。

也可以理解，具有在杆上的固定装置的自由运动的原地与轮廓相符可以矫正在前平面内对给定脊椎的倾斜（见图7A-7B）。更特殊地，螺钉装置15不仅仅能沿杆的长度自由移动，而且还可以围绕杆自由转动。因杆1是原地与轮廓相符，运动段在所有的三个个平面内趋向于寻求它的中轴。因此，对给定的脊柱可以趋向于在前平面中倾斜，其运动被允许，是因为它的固定螺钉装置15能够在脊椎的蒂内转动。

业已发现，按照原地与轮廓相符原理实现的在所有三个平面内脊柱的位移是通过用如前所述的横向连接件4增强。要控制在横向平面内脊柱运动段的扭转或转动，要求力施加到转动轴的前面。该力的施加随着螺钉通过蒂从后面途径向前是可能。然而，这方法要求有横向连接件4，和固定螺钉相对所说的件4的转动和平移运动的自由度，以及所说的件4相对于骨缝术杆1的转动和平移运动的自由度。

在过去，变形的脊柱已经移动到一个刚性预成形纵向植入件。按另一种技术，把预成形纵向植入件连接到脊柱上，然后，该植入件在病人的体内转动，表面上矫正脊椎变形。然而，这种带来扭矩朝装置的端部转移的转动杆的技术可能是成问题的，且可能是对脊柱分解的一个贡献者。况且，转动杆不能控制在横向平面内大的脊柱转动，且实际上可能在脊柱内增加扭矩，以贡献于通过作用在横向平面内的转轴后面的力的施加的已经存在的转动变形。本发明提出与已有技术系统有关的这些问题。

更特殊地，本发明认识到脊椎在径向平面必须能形成角度，以及在该面内必须能向前或向后移动。脊椎同样必须能在横向平面内可以移动和转动，该平面最受通过杆1受控制的扭矩的影响。没有这种运动的自由度，亦即所有的另件刚性固定在一起，脊柱将捆绑在一起，且当把扭矩施加在杆1上时，背柱将不能分段矫正。这些原理示于图11A和11B。脊柱杆1在脊柱的一侧上延伸，且在它的两端通过骨螺钉装置15连接到相邻于被位移的脊椎的脊椎上。该结构包括一个横向连接件4，在该件中，所述件的环8夹到杆1上。骨固定件3通过蒂连接并进入被位移的脊椎的前主体。该固定件或螺钉3连接到横向连接件4的臂9上。该装置与图3所示的装置是等同的。

当用前述的装置时，固定螺钉3沿臂9可以自由移动或转动。在这种结构中，矫正的扭转力35是施加到杆1上，因此，横向连接件4按箭头37的方向绕枢轴旋转，这将使受影响的脊椎盘能按箭头38的方向移向它的正确位置。把脊椎回移到它的位置的矫正力通过臂9和通过固定螺钉3直接进入脊椎来施加。由于在横向平面内的这个矫正运动段轴的转动和位移这两者都要求，固定螺钉3必须沿臂9自由移动。因此，当受影响的脊椎相对于相邻的脊椎取它正确位置时，螺钉3将按箭头39的方向向臂9的端部移动。一旦脊椎已正确地定位在横向平面内，固定螺钉3锁紧在横向连接件4的臂9上，以完成这部分结构。

当然，应该理解螺钉装置15不是刚性的夹到杆1上，因此，这些装置如同用于杆1扭转运动的轴承工作。这种方法的一个明显的优点是不象已有装置，这种直接的扭转位矫正法仍然允许随后的段径向平面形成角度，这必需在径向平面内矫正运动段。这种所描述的用于直接扭转位矫正法的方法将产生要被治疗的脊椎的转动/位移。

由图11A和11B所示的系统提供的横向连接件4和多个自由度在矫正力施加到脊椎上时允许巨大的挠度。例如，横向连接件4可以围绕杆自由转动，且固定螺钉3可以沿横向连接件4的臂9自由转动和移动。

图12-16所示的是为了实现骨缝术的杆1原地与轮廓相符的工具。公知结构和变铁在某些情况下可以应用于弹性杆原地成形。然而，业已发现由于使用原地与轮廓相符，杆和弯曲发生在病人体内，解剖上的限制已经限定新工具的开发。例如，图12A和12B所示的L形弯曲只能成形用于在前平面的矫正。特殊地，L形弯曲器40包括一个由外科大夫操作的长的杠杆臂41，在臂41的一端上的直角形弯曲42导向夹具杆43。在夹具杆43的末端确定了一个凹槽44，以便在其中接纳骨缝术的杆1。如在图12A可看到的，凹槽44相对于杠杆臂41的平面成一个角取向，更具体地说，因夹具杆43本身在直角弯曲处42向上成一个角度。左、右L形弯曲器配有从图12A和12B所示的结构相对地成90°角取向的夹具杆43和凹槽44。因此，外科大夫可以立即相邻地放两个L形弯曲器，且使杠杆41岔开，以便为要被操作的上述臂使弹性杆成形提供空间。

L形弯曲器40也可以用于促使不同的植入件对准和连接，这是当它们已被插入病人体内时。按通常的习惯，用于施加到杆上的弯曲力的支点是在弯曲器40的底部，亦即在直角弯曲处42。用长的杠杆臂41，可施加显著的但可控制的力以便用最小的努力弯曲杆。

也已发现在任何时候与轮廓相符的杆可以在杆上引起压痕，该压痕最终会引起过早的疲劳或断裂。在图13A-13B所示的杆夹紧弯曲器45提出了这个问题。杆夹紧弯曲器45包括一对连在一起的臂46和47，臂46和47终结在它们的板轴联接处之外的一对半圆形的孔48和49。所构成的半圆形的孔48和49用于当臂46和47闭合在一起时在其内接纳和夹住骨缝术的杆1。在臂46和47的相对端上配有一个锁紧机构50，用于相对彼此锁住臂，由此使杆夹紧弯曲器锁到要被成形的杆上。

用于实现杆原地与轮廓相符的另外两个工具是牵引转动器52（图14A-B所示）和副转动器65（图15A-B所示）。牵引转动器52和副转动器65所具有的形状以连接一个横向连接件，该连接件相对于如上所述的连接件4具有改进的结构。这种改进的横向连接件75（图16所示）在许多方面类似于件4。例如，件75包括一个从环77径向延伸的臂76。环77有一个孔78，其大小能接纳脊柱杆1穿过。配有多个带螺纹的孔79，以便按与图1中所示的连接件4的同样的方法接纳定位螺钉。横向连接件75给出的主要改进是在臂76的自由端供给一个凹座80，和在环77中的对应的相对定位一个凹座81。这些凹座80和81的目的将与转动器52的副转动器65连系起来说明。

牵引连接器52做成以便相对于杆1转动横向连接件75的形状，而且也允许相对于横向连接器部件的臂76牵引固定的螺钉，如螺钉3。牵引连接器52包括一对枢轴地安装在臂的夹紧端附近的臂53和54。如同杆夹紧弯曲器45一样，臂包括一个锁紧装置55，用于相对彼此锁紧臂。

牵引转动器52的工作端形成夹紧横向连接件75和环77的形状，以便使它能相对杆1转动。由此臂54的末端，即端部56，可以包括一对由缝隙58分开的臂57，以便用架支撑环77的相对两边或用架支撑装在臂76上的脊柱螺钉的头部。另一个臂53在它的端部60端接了一个凸出物61，该凸出物61适合于延伸入进环77中形成的凹座81。因此，这个牵引转动器52提供了用于连接横向连接件75的环77的装置，因此，它可以相对于杆1转动。况且，如在图14B所看到的，牵引转动器52的端部56和60被成形，以从杆的一侧到另一侧环绕延伸，以允许把牵引力施加到杆上，甚至当杆是转动时。工具52并不用沿横向连接件75的臂76的固定螺钉的自由滑动来干扰。因此，对矫正需要转动和移动要被治疗的脊柱的场合，使用牵引转动器52允许骨螺钉自由运动，这是当脊椎寻找它的解剖中间位置时。

当牵引转动器52正在较高水平上操作时，副转动器65主要作为在一个水平上的紧急制动器工作。副转动器65包括一对枢轴地连接在它们各自端部附近的臂60和67。臂66包括一个具有在其中形成的槽70的工作端69。该槽70被成形以接纳横向连接件75的臂76自由端。在臂67的工作端72上，与槽70相对的是一个凸出物73，该凸出物类似于牵引转动器52上的凸出物61。该凸出物73被成形以连接横向连接件的环77内的凹座81。

图17-19示出了使用上述工具52和65的方法。每一组图表示从前面，径向平面和横向平面观察时运动段“之前和之后”的情况。首先，参照图17A，示出的改进的牵引转动器85。该工具实际上等效于在图14A-B所示的工具52，在该工具中包括铰接的臂86和87，而臂87的工作端端接一个凸出物88。凸出物88被成形以被接纳在横向连接件75的环77中的凹座81内。牵引转动器85在第二臂86的工作端上作了改进，包括在所说的臂的端部上形成一个圆筒89。圆筒89的大小适合于接纳横向连接件75的臂76。该圆筒89是一个用于转动器52的叉状臂57的替代物。如17A所示，圆筒89可滑动地接纳整个横向连接件75的臂76的自由端。圆筒89足够的深，使这圆筒能沿臂76的长度明显运动。

如图17-18所示，装了设备的脊椎标以V₁-V₃，且中间的脊椎V₂是不正的。之后，目的是对中间的脊椎重新定向，以便使它与脊椎V₁和V₃对准。这个目标可以通过将纵向植入件（例如，杆1）沿脊椎定向来实现。将骨螺钉装置15连接到每一个脊椎上，这在图18A中最清楚地示出。每个骨螺钉装置15通过一对横向连接件75和75′连接到杆1上。在每对连接件中，一个件的环77旋在杆1上，而另一个连接件75′的环旋在第一个件的臂76上。第二横向连接件75′的臂76通常在平行于主杆1的方向上延伸。

在所示的方法中，副转动器65按如前所述的方法用于夹住下面的夹椎V₃的横向连接件75。在该水平上的骨固定装置15可以刚性地固定到它相应横向连接件上。然而，连接装在中间脊柱V₂上的另件但保持松散状态，因此，按如上所述的方法，与原地与轮廓相符原理联系，可将另件彼此相对的移动和转动。然后使用牵引转动器85夹住横向连接件75的端部，使圆筒89在整个臂76上滑动，直到它与第二横向连接件75接触，固定螺钉装置15连接到件75上。

矫正通过支托一般是刚性的副转动器65实现，因此，副转动器65支托脊椎V₃，而杆1一般是不动的。接着，牵引转动器85按图17B，18B和19B中的箭头90的方向转动，或者离开难弄的过程。这种转动的目标是要控制把移位了的脊椎V₂后移到它的正确取向上。当牵引转动器85绕枢轴转动时，通过该转动器连接的横向连接件75也围绕杆1转动。支托骨螺钉装置15的第二横向连接件75′也围绕第一连接件75的臂76转动。如上所述，受控制的脊椎V₂将自动地寻找它的正确位置，只要固定件相对于固定杆1是自由称动和转动。脊椎V₂的转动是因为由牵引转动器85所施加的转动是通过横向连接件75和75′，再经滑螺钉装置15传递到脊椎内的。

可以理解，当脊椎V₂向它的准直位置移动时，骨螺钉装置15相对横向地更靠近杆1移动。因此，第二横向连接件75′自动地按图17B和19B中的箭头91的方向沿第一连接件75的臂76滑动。牵引转动器85的圆筒89通过把工具85的臂86和87挤压在一起保持与第二连接件75′接触。另一方面，当工具转动时，可以通过压缩工具强迫件75′沿臂76移动。

这种直接的脊椎扭转位矫正法正如迄今为止所描述的，打算使用牵引转动器85以及与整个的件75的臂76连接的圆筒89。然而，这些相同的直接扭转位矫正法原理用按图14A-B所示的牵引转动器52实现。在这种情况下，带叉状的臂57应该直接接触第二横向连接件75′的环。因为第二件75′的环将沿第一连接件75臂76滑动，牵引转动器52的臂53和54必须自然地逐步闭合在一起，直到扭转位矫正法完成。

通过比较成套的“之前和之后”的附图，可以看出脊椎V₂横向移动（图17B）和转动（图19B）。况且，在径向平面内相邻的脊椎V₁和V₃是形成角度的，如图中用辐射状箭头92所表示的，因此，所有的脊椎取它们正确的解剖取向。

牵引转动器52和85和副转动器65提供了用于通过要被治疗的脊椎的直接扭转位矫正法矫正脊椎变形的另一种装置。打算使这直接扭转位矫正法可以用来与原地与轮廓相符相联系以便实现在所有三个平面内和三个脊柱的列内的变形的完全矫正。一种典型的方法可以，例如，包括地转动器和副转动器用来扭转位矫正一个或几个严重不正的脊椎。之后，这种直接扭转位矫正法紧接着纵向植入件就地与轮廓相符，以实现矫正残余的变形。优选地，直接扭转位矫正法和就地与轮廓相符将从装置的低水平进展到最高水平。当整个脊柱要矫正时，本发明允许分段矫正，亦即，一次限于一个运动段的矫正。这种分段方法允许每个脊椎寻找它正常的解剖位置，而不会损害和不会接近神经管道。人们期望顺序分段矫正可以从底部到顶部重复，直到脊柱接近最佳地准直。

在许多情况下，矫正脊椎变形要求在骶骨中固定杆结构的下端。用于骶骨固定的各种系统在本领域中是公知的，但不期待系统适合于原地与轮廓相符，或者它明显地阻止骶骨螺钉的取出。本发明的另一个方面，在图20A、B示出了骶骨内的固定结构。这种骶骨内的固定包括三个概念。第一，骨缝术杆100是沿脊柱植入，其中，杆的最外面部分101带有表面的凹凸不平，如前述在杆1上那样。该部分101按如前所述的实施例中确立的方法用于固定到脊柱的上脊椎上。上述杆的下端102也可有凹凸不平的表面，或者也可以是光滑的，用于插入在横向骶骨块中形成的孔104内，在优选的实施例中，这个孔104稍稍有些弯曲，如图20B所示。

在本发明特征的第二个概念中，杆100不仅仅由连接在骶骨内的部分102支承，且也由骶骨螺钉105支承，所说的骶骨螺钉105是以一定的角度进入骶骨的上面部分。在优选的实施例中，这个螺钉105通过骶骨的软骨下的骨头并通过L₅-S₁椎间盘端板延伸，如图20A所看到的。螺钉105包括一个倾斜的通道106，用于接纳杆100由此通过。杆100在倾斜的通道106内由一组或多组定位螺钉107或其它的锁紧机构夹紧。通道106可以相对于螺钉105的轴以许多种角度取向，如通过解剖所确定的那样。

螺钉105的头部优选地埋入骨内，以减少植入件的外形，且使杆100轴更接近于骨盆的转动轴取向。为促进将螺钉埋入骨内，螺钉105优选的包括从螺钉头的顶部凸出的一个定位螺钉107。螺钉头部优选的包括一个六角形驱动特性，以便从顶部接纳驱动工具。然后螺钉105直接从上面和直接相邻的髂骨脊突旋入骶骨。一旦螺钉被旋进骨内较深的部位时，通道从与在螺钉105内的倾斜通道106准直的骶骨被切开。该通道将接纳脊柱杆100，这是当它被加载进入骶骨螺钉105时。一种较好地适合用于本方法的螺钉是由法国Rang    du    Fliers的SOFAMOR，SA提供的骶骨螺钉，另件代号为96025。

骶骨内的固定的第三个特征在于在固定区域内由髂骨提供的“支承”效应。更特殊地，如图20AB所示，髂骨Ⅰ复盖一部分骶骨，杆100就安装在其中。因此，髂骨Ⅰ帮助支承远端的杆，并以额外的强度保护了在S1中的杆100，该强度导致在已有技术的系统中螺钉的拉出。况且，插入骶骨内的杆100的端部102进一步附加了阻止由施加对杆100和脊椎上的矫正力所产生的力矩和应力。

通过杆100的原地与轮廓相符将力矩和应力施加到骶骨内固定上，这是当它是远端102连接进骶骨内时。例如，在图20B中所示杆弯曲器109被施加在腰骶接合处，以便杆与轮廓相符。在这种水平上的矫正可能必需提出的是严重的脊柱侧凸或矫正不适当的骨盆倾斜。通过杆部分102的髂骨和骶骨连接提供的骶骨“支承”效应阻止所施加的挠性弯曲负荷，这是当杆被与轮廓相符时。这些相同的特征是有利的，一旦装置完成，以利用由骨盆在固定时减少对骶骨螺钉105的应力中所提供的杠杆作用。一个进一步的优点是骶骨螺钉105可以安置在由杆端部分102和髂骨“支承”所扩大的更远离在L5中（未示出）的装置的S1脊椎中。

在图21A-21B所示的是如上所述的横向连接件4又一种应用。更特殊地，横向连接件4提供用于在同一水平上连接两个脊椎固定元件的装置。在已有技术系统中，脊椎固定元件（例如钩或螺钉）顺序地安装在脊柱杆上。然而这种顺序方法是受到可用于连接的钩或螺钉的脊椎部分的限制。另一种已有技术的系统提供了在相同脊椎上支承第二钩或螺钉的横向延伸部分，但这种第二螺钉必需是在第一脊椎固定件的上面或下面。

本发明提供了用于将一个以上的固定元件连接进给定脊椎内的装置。例如在图21A-21B中的左侧结构中所示的，所示的一个钩110按如图1所示的方法安装到杆1上。紧挨钩110的是在图1中所示类型的横向连接件4。第二横向连接件4′连接到第一个这样的部件4的臂9上。第二横向连接件4′的臂9′与杆1平行并反朝向钩110的水平上延伸。之后，第二脊椎固定件，如钩111，安装在第二臂9′上。

另一方面，在各图右侧所示的结构可以使用类似的横向连接件4实施。在该结构中，第一钩112和第二钩113几乎在同一水平上。在任何一种情况下，可以控制这组钩，以便连接相同的脊椎，或者可以连接用于内脱位的相邻脊椎。

此外，成对的钩之一可以用一个骨螺钉替代。例如，右面结构中的钩112可以由骨螺钉替代，例如图3中所示的螺钉装置15。螺钉可以在蒂内连接，而钩113则连接到相同脊椎的椎弓板上。附加的钩有助于增强收紧防止蒂螺钉脱出。这也是横向连接件4的通用性，这允许在本领域中尚未找到的固定结构。

当本发明在附图和前述的说明中已详细地示出和说明，所示的和所说明的必须被认为是说明性的，而不是在特征上是限制性的，应该明白，所示的和所说明的只是本发明的优选实施例，在本发明构思范围内所作出的改变和改进都在所要求保持的范围之内。

Claims (26)

1、一种脊柱骨缝术装置，特别是应用于变性的脊椎，包括：

至少一个杆(1)；

至少两个通过所说的杆彼此连接的骨固定元件(3，15)，

至少一个连接件(4)，用于把杆(1)连接到一个固定到要被治疗的脊椎(L2)上的骨固定件，所说的连接件包括：

一个环(8)，它具有如此的尺寸，使所说的杆可以装在其中，以便在转动和移动上能自由运动；

用于把所述环固定到所说的杆上的装置(14)；和

从所说的环径向延伸的臂(9)，用于连接到所述的一个骨固定件上，所说的臂和所说的环构成一个一体的部分。

2、按照权利要求1所述的脊柱骨缝术装置，其中所说的一个骨固定件（3）包括用于接纳连接件（4）的臂（9）的一个U形体。

3、按照权利要求1所述的脊柱骨缝术装置，其中所说的用于固定的装置至少包括一个螺钉（14）通过在环（8）中的径向孔（13）延伸并靠在杆（1）上。

4、按照权利要求1所述的脊柱骨缝术装置，其中：

杆（9）是圆柱形的，

体（5）确定了一个适合于接纳所说的通过其延伸的通道（10）。

5、按照权利要求4所述的脊柱骨缝术装置，其中所说的环（8）是开口的并确定了一个能通过其到所述通道（10）的缝隙（20）。

6、按照权利要求1所述的脊柱骨缝术装置，其中臂（9）的表面具有一个粗加工的面层（11）。

7、按照权利要求6所述的脊柱骨缝术装置，其中所说的粗加工是通过滚花获得的。

8、按照权利要求1所述的脊柱骨缝术装置，其中环（8）配有一系列的以这样方法配置在其周边上的孔（13），使这些孔（13）中至少有一个孔能够为外科大夫拿到手用于将夹紧螺钉（14）插入其中，而不管在杆上的环的角度位置。

9、按照权利要求2所述的脊椎骨缝术装置，其中所说的固定件的U形体（5）通过在连接件（4）插入后，将带螺纹的塞固定到固定件（3）上而被封闭在连接件（4）上，所说的塞径向地作用，用于施加夹紧力。

10、一个连接件（4），用于把脊柱骨缝术杆（1）连接到连接在要被治疗的脊椎（L2）上的固定件（3），包括：

一根细长的臂（9），该臂适合于支承固定件，而且允许固定件围绕所说的臂（8）转动和移动;

在所说的臂的一端上一体地带有一个环（8），所说的环的大小适合于接纳通过其的脊柱骨缝术杆，和

用于把所说的臂固定到杆（1）上的装置。

11、一种用于矫正脊柱变形的脊柱固定系统，包括：

一个纵向件，其大小适合于沿脊柱长度在多个脊柱间延伸;

多个骨固定件，其每一个连接相应于上述多个脊椎中的一个，所说的骨固定件之一确定一个通过它的通道;

一个装在所说的一个骨固定件和所说的纵向件上的横向连接件，所说的连接件包括：

一个主体，它具有用于把所说的体滑动地连接到纵向件上的装置，因此，所说的体围绕所说的纵向件的转动和沿所说的纵向件长度的移动的运动是自由的，且不会从那里脱开;和

一个与所说的体一体的细长臂，且当所说的体连接在所说的纵向件上时，所说的细长臂从所说的纵向件向外延伸，所说的臂的大小适合于被接纳在所说的一个骨固定件的所述通道内，以便在转动和移动上自由地运动;和

与所说的多个骨固定件的每一个相连的装置，用于把所说的件固定到所说的纵向件或所说的横向连接件所说的臂之一上。

12、按照权利要求11所述的脊柱固定系统，其中：

所说的纵向件是一根细长的杆;和

所说的横向连接件的所说的体确定一个在其中的开口，这开口的大小适合于滑动地接纳通过其的所说的细长杆。

13、按照权利要求12所述的脊柱固定系统，其中所说的横向连接件的所述体是一个围绕所说的杆的圆柱形环。

14、按照权利要求11所述的脊柱固定系统，其中：

所说的一个骨固定件包括一个U形体，用于在其内接纳所说的横向连接件的臂;和

所说的与所说的至少一个骨固定件相连系用于固定的装置包括一个可插入在所说的固定件U形体内的固定件，且其内具有一个开口，当所说的固定件插入在所述U形体内时用于通过开口接纳所说的臂。

15、一种用于矫正脊柱变形的方法，包括如下步骤：

沿病人变形的脊柱长度的一部分植入一个在众多脊椎之间延伸的纵向件;

至少有一个骨固定件连接到上述众多脊椎中的一个上;

把每一个骨固定件连接到上述纵向件上;

用与纵向植入件相连的脊椎弯曲在病人体内的纵向植入件由此控制脊椎，以便矫正脊柱变形。

16、按照权利要求15所述的用于矫正脊柱变形的方法，其中所说的连接每一个骨固定件的步骤包括至少有一个固定件横向偏离上述纵向植入件。

17、按照权利要求16所述的用于矫正脊柱变形的方法，其中所说的连接步骤包括：

把连接件连接到纵向件上，以便允许在上述连接件和纵向件之间能相对转动和移动;和

所说的至少一个固定件连接到所述横向上偏离所说的纵向件的连接件。

18、按照权利要求15所述的用于矫正脊柱变形的方法，其中所说的连接每一个骨固定件的步骤包括连接每一个件以许话在所说的件和上述纵向件之间相对地转动和移动，且仍保持它们之间的连接。

19、按照权利要求18所述的用于矫正脊柱变形的方法，进一步包括：

在所说的弯曲步骤期间保持每个件和上述纵向件之间的连接，且允许相对转动和移动;和

在矫正脊柱变形之后将每个件固定到上述纵向件上。

20、按照权利要求19所述的用于矫正脊柱变形的方法，其中所说的连接步骤包括：

把连接件连接到上述纵向件上，以便使在所述连接件和纵向件之间能相对转动或移动;和

把所说的至少一个固定件连接到横向上偏离所说的纵向件的所述连接件。

21、按照权利要求15所述的用于矫正脊柱变形的方法，其中纵向件是一根坚固的弹性杆。

22、按照权利要求15所述的用于矫正脊柱变形的方法，其中纵向件是一根细长的圆柱形杆。

23、按照权利要求15所述的用于矫正脊柱变形的方法，进一步包括：

在所说的弯曲步骤中保持每一件和上述纵向件之间的连接，而且使在某些所述件和上述纵向件之间能相对转动和移动;和

之后将每一个件固定到上述纵向件上。

24、按照权利要求15所述的用于矫正脊柱变形的方法，进一步包括：

在所说的弯曲步骤之前，将某些骨固定件相对于纵向件固定。

25、一种用于矫正脊柱变形的方法，包括如下步骤：

植入一根细长杆，该杆沿病人变形的脊柱长度的一部分在多个脊椎间延伸;

把骨固定件连接到多个脊椎的每一个上;

把细长的连接件连接到上述杆上，以便使该连接件能相对于所述杆转动;

把所述骨固定件之一连接到上述细长的连接件上，以便使该固定件能相对于所述连接件移动;

把剩余的上述的骨固定件连接到上述细长的杆上;

克服转动支托杆;

相对于上述杆转动所述连接件，且使一个骨固定件能沿所述连接件滑动，由此控制与一个骨固定件连接的脊椎;

相对于上述杆固定所有的骨固定件。

26、一种用于矫正脊柱变形的脊柱固定系统，包括：

一根细长的杆，其大小适合于沿脊柱长度的一部分在多个脊椎之间延伸;

一个第一骨固定件，它具有一个主体部分以及用于把所说的主体部分装在所说的细长杆上的装置，和一个被成形以连接多个脊椎中的一个的部分;

第一和第二连接件，每一个具有一个主体，每个主体确定了一个贯穿其中的开口和一个与所说的主体一体的臂，且该臂从所说的主体向处延伸;和

一个第二骨固定件，它具有第二主体部分及用于把所说的第二主体部分装在所说的第一连接件的所述臂上的装置，和一个被成形以便连接到所说的多个脊椎之一上的第二部分;

其中，所说的第二连接件连接到所说的细长杆上，以及所说的杆通过在所说的第二件的所述主体内的所述开口延伸;和

所述第一连接装置连接到所说的第二连接件上，以及所说的第二连接件所述臂通过在所说的第一连接件的所述主体内的所说开口延伸。

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