CN114746028A - 用于驱动器专用防回退的设备 - Google Patents

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J·罗德里格斯
R·F·墨菲
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Abstract

本发明公开了一种包括螺钉和主体的驱动器专用防回退机构。第一驱动器可用于将螺钉与主体联接和脱离，并且第二驱动器可仅用于调节螺钉在接收主体中的位置。主体包括用于接收螺钉的头部的腔，其中腔具有向内凸缘。该螺钉包括上承窝和下承窝，该螺钉具有从下承窝延伸穿过头部的通道和设置在通道中的锁定主体。与第一驱动器的接合允许锁定主体移动，使得紧固件可以从主体插入和移除。与第二驱动器的接合使锁定主体移位，使得锁定主体干扰凸缘，使得螺钉紧固件不能通过第二驱动器从主体移除。

Description

用于驱动器专用防回退的设备
技术领域
本公开整体涉及外科器械、系统和方法，并且更具体地涉及包括选择性地使不同驱动器能够操作部件的驱动专用防回退特征部的器械、系统和方法。此类器械、系统和方法可用于各种手术，例如整形外科或神经外科手术，诸如脊柱融合手术。
背景技术
外科手术用于处理和治疗各种疾病、病症和损伤。外科上常常需要通过开放或微创外科手术来进入内部组织。术语“微创”是指所有类型的微创外科手术，包括内窥镜式、腹腔镜式、关节镜式、自然腔道管腔内式以及经自然腔道内镜手术。与传统的开放外科手术相比，微创手术可具有许多优点，包括创伤减小、恢复更快、感染风险降低和瘢痕形成减少。
无论是否是微创的，都有多种外科手术，其中可能期望在患者体内形成工作通道以提供通向患者体内外科部位的入口。一个这样的示例是整形外科手术或神经外科手术，包括例如脊柱融合手术，其中可能期望形成穿过患者的组织的工作通道以进入其椎骨和/或设置在相邻椎骨之间的椎间盘。
已知用于提供这样的工作通道的各种方法，包括锚定到外科台的各种装置，患者设置在该外科台上，穿透组织而不锚定到任何其他结构的装置，或锚定到植入患者的骨中的多个锚定件的装置。在此类布置中，装置可能没有得到适当的支撑，可能在患者相对于手术台或某些其他外部结构移动的情况下相对于患者不期望地移动，或者可能妨碍外科医生或其他使用者执行手术的某些方面。
举例来说，在涉及对患者的相邻椎骨之间的椎间盘进行手术的脊柱手术中，可能难以进入椎间盘空间。模块化椎弓根螺钉的出现可允许在执行椎间盘操作之前植入椎弓根锚定件。因此，牵开器组件用于保持外科进入部位打开，以用于椎弓根螺钉的插入和后续操作。然而，牵开器组件通常需要各种牵开器臂和刀片的复杂铰接来实现优化的进入部位。因此，牵开器装置通常使用多轴接头，所述多轴接头可在外科手术期间选择性地松开和绷紧；然而，包括多轴接头的牵开器装置部件需要在使用之前和之后进行拆卸和灭菌。
因此，需要改善的装置、系统和方法，其确保器械部件之间的锁定机构的安全且可靠的选择，来确保它们在外科手术期间不会被意外拆卸，同时还允许在某些部件之间进行可选择的铰接和移动。例如，需要改善的紧固件组件，以允许在外科手术期间牢固地组装且安全地调节多部件装置，而没有意外拆卸的风险。
发明内容
本文公开了外科器械、系统和方法，其为用于多轴约束和外科牵开器组件的部件的锁定的螺钉提供防回退。例如，本文所述的实施方案提供了一种紧固件和螺纹外壳组件，其可用于利用两个不同的驱动器调节例如多滚珠在多轴接头的承窝中的位置，其中第一驱动器可用于将紧固件从螺纹外壳中完全(例如，回退)移除，并且第二驱动器可仅用于调节紧固件在外壳中的位置。本文所述的实施方案可提供优于先前方法的许多优点。这可包括例如在使用特定驱动器跳闸来调节紧固件时防止紧固件在外科手术期间从外壳意外拆卸的能力，在外科手术之前或之后利用第二驱动器将紧固件插入外壳中和移除紧固件的能力，以便例如分别对紧固件和外壳进行灭菌。
防回退机构包括主体，该主体被构造成接收紧固件，该主体限定腔，该腔被构造成当紧固件设置在主体中时接收紧固件的头部，该腔具有限定腔的近侧开口的向内延伸的凸缘；紧固件，该紧固件具有螺纹部分和头部部分；以及锁定主体，该锁定主体设置在螺钉的至少一个径向延伸通道中的每个径向延伸通道中。头部部分具有上承窝，该上承窝被构造成与驱动器对接以用于调节紧固件在主体内的位置；以及至少一个通道，该至少一个通道从下承窝径向延伸并且其尺寸和形状被设定成允许锁定主体通过通道的平移。防回退机构在紧固件的头部部分通过第一驱动器接合时具有第一构型，并且在螺钉的头部部分通过第二驱动器接合时具有第二构型。在第一构型中，第一驱动器的驱动部分与头部部分的上承窝的接合允许锁定主体在通道中径向向内移动，使得紧固件可向远侧插入主体中并且从主体向近侧移除，而不会在锁定主体与腔的凸缘之间产生干扰。在第二构型中，当紧固件设置在主体中使得至少一个径向延伸通道设置在腔的凸缘远侧时，第二驱动器的驱动部分与上承窝的接合包括第二驱动器的远侧端部部分与头部部分的下承窝的接合，该接合使锁定主体径向向外移位，使得当紧固件由第二驱动器向近侧推进时，锁定主体干扰通道的凸缘，使得紧固件不能通过第二驱动器从主体移除。
在一些情况下，锁定主体是滚珠轴承。腔可限定凸缘下方的长度，该腔的长度限定处于第二构型的主体中的紧固件的最大可能调节距离。腔可限定圆柱形内壁，并且其中凸缘是径向凸缘。在一些情况下，腔的内壁限定宽度，该宽度大于紧固件的头部部分的直径加上处于第二构型的锁定主体从头部部分的延伸距离的两倍。
径向延伸通道被构造成将锁定主体保持在径向延伸方向上。下承窝可限定圆柱形内壁。上承窝可限定形状，该形状被构造成与第一驱动器和第二驱动器的驱动部分的形状对接，并且使扭矩能够从驱动部分递送到紧固件以用于调节紧固件在主体中的位置。主体可包括螺纹部分，该螺纹部分被构造成接收紧固件的螺纹部分。
在一些情况下，在第一构型中，第一驱动器的驱动部分与头部部分的上承窝的最大接合位置由第一驱动器的驱动轴与上承窝之间的接触限定。
在一些情况下，在第二构型中，第二驱动器的远侧端部部分的最大接合位置由远侧端部部分与下承窝的底部之间的接触限定。
在一些情况下，在第一构型或第二构型中的至少一者中，驱动部分的最大接合位置由驱动部分的驱动特征部与上承窝中的对应驱动特征部的端部之间的接触限定。
本公开的另一示例是外科器械，其具有牵开器主体，该牵开器主体被构造成联接到可植入锚定件；第一组织操纵器具，该第一组织操纵器具联接到牵开器主体并且能够相对于牵开器主体进行多轴移动；以及第二组织操纵器具，该第二组织操纵器具联接到牵开器主体并且能够相对于牵开器主体进行多轴移动。第一组织操纵器具和第二组织操纵器具中的每一者经由多轴接头联接到牵开器主体，并且每个接头包括螺钉以选择性地锁定多轴接头来抵抗移动，并且其中每个操纵器具和螺钉包括根据本公开的示例的防回退机构，其中操纵植入物包括防回退机构的主体，并且螺钉包括紧固件。
在一些情况下，第一组织操纵器具和第二组织操纵器具彼此相对，使得它们可以朝向彼此和远离彼此中的任一者移动。
器械可包括锁，该锁联接到主体并且被构造成与锚定件延伸部对接以选择性地锁定主体相对于锚定件延伸部的位置。
在一些情况下，第一组织操纵器具和第二组织操纵器具中的每一者经由球窝接头联接到主体。在一些情况下，球窝接头中的每个球窝接头包括膨胀构件，该膨胀构件被构造成选择性地锁定球窝接头来抵抗移动。
本公开的另一示例是防回退系统，其具有主体，该主体被构造成接收紧固件，该主体限定腔，该腔被构造成当紧固件设置在主体中时接收紧固件的头部，该腔限定在腔的近侧位置处的向内延伸的凸缘；紧固件，该紧固件具有螺纹部分和头部部分，该头部部分具有上承窝、下承窝和至少一个通道，该上承窝被构造成与驱动器对接以用于调节紧固件在主体内的位置，该至少一个通道从下承窝径向延伸并且其尺寸和形状被设定成允许锁定主体通过通道的平移。该系统还包括锁定主体，该锁定主体设置在螺钉的至少一个径向延伸通道中的每个径向延伸通道中；以及锁定驱动器，该锁定驱动器具有远侧端部区域，该远侧端部区域的尺寸和形状被设定成接合上承窝和下承窝两者，该远侧端部区域具有驱动部分和位于驱动部分远侧的锁定部分，其中驱动部分被构造成与上承窝对接，以用于将扭矩递送到紧固件以调节紧固件在主体中的位置，并且其中锁定部分被构造成当驱动部分与上承窝对接时设置在下承窝中，并且其尺寸和形状被设定成将锁定主体径向向外移位到防止紧固件中的锁定主体向近侧移动超过凸缘的位置。其中具有远侧端部的标准驱动器具有驱动部分但不具有尺寸和形状被设定成使锁定主体径向向外移动的锁定部分，该标准驱动器能够将扭矩递送到上承窝以向近侧和远侧调节紧固件在主体中的位置，而不在锁定主体与凸缘之间产生干扰。
在一些情况下，主体是第一主体，并且该系统还包括第二主体，该第二主体被构造成联接到可植入锚定件，其中第一主体限定操纵器具的至少一部分，该操纵器具被构造成连接到第二主体并且能够相对于第二主体进行多轴移动，其中组织操纵器具经由多轴接头联接到第二主体，并且其中紧固件在第一主体中的位置选择性地锁定多轴接头来抵抗移动。
本公开的又一示例是组装和调节紧固件在锁定机构中的位置的方法，该方法包括将紧固件插入锁定机构的主体中；将第一驱动器联接到紧固件并且使用第一驱动器将紧固件向远侧拧成与主体接合，使得设置在紧固件的径向延伸通道中的锁定主体设置在主体的腔中的向内延伸的凸缘远侧；在紧固件与主体螺纹接合的情况下，将第二驱动器联接到紧固件，第二驱动器使锁定主体径向向外移位，使得锁定主体干扰通道的凸缘以防止紧固件的近侧移动超过锁定主体与凸缘对接的位置；通过在由锁定主体与凸缘之间的干扰限定的最大近侧位置与最大远侧位置之间拧入紧固件，使用第二驱动器调节紧固件在主体中的位置。在一些情况下，锁定主体是滚珠轴承。
在一些情况下，主体包括设置在承窝中的夹头，并且其中将紧固件插入主体中包括将紧固件的远侧端部联接到设置在夹头中的膨胀构件，使得调节紧固件在主体中的位置使承窝中的夹头膨胀和收缩并且调节夹头与承窝之间的摩擦接合水平。
在一些情况下，主体是限定操纵器具的至少一部分的第一主体，并且承窝是被构造成联接到可植入锚定件的第二主体的一部分，并且该方法还包括在利用第一驱动器将紧固件插入第一主体之后将夹头联接到承窝，夹头和承窝限定多轴接头，并且其中使用第二驱动器调节紧固件在主体中的位置包括选择性地锁定多轴接头来抵抗移动。
上述特征或变型中的任一者能够以多种不同的组合应用于本公开的任何特定方面或实施方案。没有明确叙述任何特定的组合仅仅是为了在本发明内容中避免赘述。
附图说明
通过以下结合附图所作的详细描述，将更充分地理解本公开，在附图中：
图1是根据本文提供的教导内容的外科器械组件的一个实施方案的图示；
图2是图1的组件的牵开器的细部图；
图3是图1的组件的分解图；
图4是图2的牵开器的分解图；
图5是图2的牵开器的部分透明的细部图；
图6是图2的牵开器的底部部分透明的细部图；
图7是根据本文提供的教导内容的外科器械组件的另一个实施方案的前透视图；
图8A是图7的组件的致动器械的透视图；
图8B是图8A的致动器械的替代视图；
图9是图8A的致动器械的部分透明透视图；
图10A是图7的组件的致动器械的远侧端部驱动器尖端的透视图；
图10B是与图7的组件的致动器械一起使用的另选的远侧端部驱动器尖端的透视图；
图11A是与图2的牵开器的多轴接头的锁定机构一起使用的驱动器专用防回退组件的一个实施方案的部分透明视图；
图11B是图11A的组件的横截面视图，其示出了处于近侧位置的螺钉；
图11C是图11A的组件的部分透明视图，其示出了处于远侧位置的螺钉。
图11D是图11C的组件的横截面视图；
图12A是与图10B的驱动器尖端一起使用的图11A至图11D的驱动器专用防回退组件的部分透明视图；
图12B是图12A的组件的横截面视图，其示出了处于远侧位置的螺钉与部分插入的防回退驱动器尖端；
图12C是图12A的组件的部分透明视图，其示出了完全插入的防回退驱动器尖端；
图12D是图12C的组件的横截面视图；
图12E是图12A的组件的部分透明视图，其示出了完全插入的防回退驱动器尖端和完全回缩的螺钉并且防回退机构接合主体的内凸缘；
图12F是图12E的组件的横截面视图；
图12G是图12A的组件的横截面视图，其示出了处于近侧位置的螺钉与部分插入的防回退驱动器尖端；
图12H是图12G的组件的横截面视图；
图13A是图11A至图12H的驱动器专用防回退组件的俯视横截面视图，其中防回退驱动器尖端设置在螺钉的承窝中；
图13B是图13A的组件的俯视横截面视图，其中标准驱动器尖端设置在螺钉的承窝中；并且
图14是图11A至图12H的驱动器专用防回退组件的一个实施方案的照片。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施方案，以提供对本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理的全面理解。这些实施方案的一个或多个示例在附图中示出。本领域的技术人员将会理解，本文具体描述并在附图中所示出的装置和方法是非限制性的示例性实施方案，并且本公开的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征部可与其他实施方案的特征部进行组合。此类修改和变型旨在被包括在本公开的范围内。
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，此类尺寸并非旨在限制可与此类装置和方法结合使用的形状的类型。可针对任何几何形状确定对此类线性和圆形尺寸的等效物。另外，在本公开内容中，实施方案的相似编号的部件通常具有类似的特征。更进一步地，装置及其部件的尺寸和形状可至少取决于将在其中将使用该装置的受试者的解剖结构、将与该装置一起使用的部件的尺寸和形状、以及将在其中使用该装置的方法和手术。
图1至图6示出了根据本文提供的教导内容的示例性外科器械组件100。组件100可用于各种外科手术，包括脊柱手术，诸如显微外科骨切除术、脊柱减压术、脊柱融合术等中。通常，组件100可包括联接到植入的锚定件104(诸如椎弓根或其他骨螺钉)的支撑器械102。组件100还可包括联接到支撑器械102的牵开器106。此处未示出的其他部件可包括或联接到组件100。此类部件可包括例如多种相机或可视化系统中的任一种，以及各种其他外科器械中的任一种。
使用图1至图6的组件100的示例性方法可以包括以多种顺序中的任一种执行的以下步骤中的任一个或多个步骤：a)在患者的皮肤上制造切口；b)通过切口经由皮肤插入可植入锚定件，诸如椎弓根螺钉或其他骨螺钉；c)将支撑器械102联接到植入的锚定件(例如，椎弓根锚定件)；d)将组织牵开器联接到器械；e)提供切口周围组织的内外侧牵开；f)将光学可视化器械联接到组织牵开器和/或器械；g)切除上关节突的一部分，和/或执行显微外科减压手术；h)取出椎间盘材料，包括从椎骨终板移除软骨材料；i)插入椎间体装置；以及j)部署稳定机构以稳定椎间区段。
与支撑器械或锚定件延伸部102和植入的锚定件104组合的上述牵开器组件106可用于例如加宽在患者的皮肤和组织中形成的切口，以便能更好地进入外科部位。通过另外的示例，在一些实施方案中，这些部件可形成锚定到单个植入螺钉或锚定件的组件，并提供内外侧组织回缩以增加对多种外科手术的可及性。对围绕切口的皮肤和下面的组织进行内侧侧向回缩可在组织操纵器具之间提供更宽的开口和工作通道，以进入患者的脊柱或椎间空间。在一些实施方案中，工作通道可延伸以涵盖植入相邻椎骨中的相邻锚定件。一旦切口壁的组织被牵开以形成工作通道，即可通过将一个或多个器械通过由牵开器组件的组织操纵器具限定的工作通道引入来执行各种外科手术中的任一种。例如，可通过使器械或植入物穿过工作通道来执行椎间盘空间上的手术，诸如椎间盘置换术、椎间盘切除术、端板制备、融合笼插入、骨移植物递送等。
返回图1至图6，图1示出了外科器械组件100的一个实施方案，该外科器械组件包括联接到可植入锚定件104和组织牵开器106的支撑器械102。关于组件100的实施方案的另外细节可见于名称为“PATIENT-MOUNTED SURGICAL SUPPORT”的美国专利申请16/139,409，以及名称为“PATIENT-MOUNTED SURGICAL RETRACTOR”的美国专利申请16/139,434，两者均于2018年9月24日提交。关于可植入锚定件104的实施方案的另外细节可见于2016年7月13日提交的名称为“BONE ANCHOR ASSEMBLIES AND RELATED INSTRUMENTATION”的美国专利申请15/208,872。此外，关于可用于外科组件100中的牵开器的某些实施方案的细节可见于下文和美国专利7,491,168。这些参考文献中的每一篇的整个内容以引用方式并入本文。
一般来讲，支撑器械可包括细长主体108，该细长主体具有在其远侧端部处形成的侧向延伸的叉，该叉可与锚定件104的窄颈部对接。叉可包括从细长主体的远侧部分侧向延伸的相对突起部，并且限定U形形状或者开放式的凹陷部，该凹陷部的大小被设计成接收可植入锚定件104的一部分。例如，突起部可被构造成适配在骨锚定件的近侧部分周围，该骨锚定件可以是模块化单轴或多轴椎弓根螺钉的一部分。此类锚定件可包括大致圆柱形的远侧柄部部分，该远侧柄部部分具有用于轻敲到骨中的螺纹，以及在柄部部分的近侧的窄颈部和较宽的近侧头部。近侧头部的形状可为大致球形或半球形的，并且可被构造成在植入患者的骨之前或之后与接收器头部联接。细长主体还可包括锁，该锁被构造成在锚定件的头部上施加拖曳力以控制器械102相对于锚定件104的多轴移动。如图3所示，锁可包括锁体302，该锁体联接到细长主体108并且能够相对于其沿着细长主体的纵向轴线304平移。锁体302可具有大致细长形状，以利于与细长主体108联接并沿着或相对于细长主体平移或滑动。锁可由锁紧螺钉305致动，该锁紧螺钉可在螺钉被进一步拧入细长主体108中时引起锁体302的远侧平移。锁体302还可包括在其远侧端部处的侧向延伸的环形突起部306，该突起部可被构造成接触锚定件104的近侧头部并在其上施加拖曳力。环形突起部306可限定内腔以保持进入形成在锚定件104的头部的近侧端部上的驱动特征部的通路。该内腔与突起部306的侧向延伸部和在细长主体108的远侧端部处形成的叉组合，可对器械100进行取向，使得器械的纵向轴线与锚定件104的纵向轴线侧向偏移或不同轴。即使当器械100联接到锚定件104时，这样的构型也可允许驱动器或其他器械进入该锚定件的驱动特征部。这能够在将器械100联接到锚定件104之前和之后中的任一种情况下灵活地植入锚定件。
返回图2，提供了组织牵开器106的一个实施方案的更详细的图示。牵开器106可包括主体202，该主体被构造成联接到支撑器械或锚定件延伸部102。第一组织操纵器具204和第二组织操纵器具206可以分别通过例如刚性臂208、210联接到主体202。第一组织操纵器具204和第二组织操纵器具206中的每个都能够经由多轴接头212、214(诸如球窝接头)相对于主体进行多轴移动。这样的接头可允许组织操纵器具204、206以各种方式相对于彼此移动。例如，器具204、206可围绕平行于支撑器械102的纵向轴线延伸的轴线(例如，平行于图3中的轴线304的轴线)朝向或远离彼此枢转。器具204、206也可围绕横向或倾斜于例如轴线304的轴线朝向或远离彼此枢转。例如，器具204、206可相对于彼此斜向，其中器具的远侧端部比器具的近侧端部朝向或远离彼此移动更大的量。在一些实施方案中，斜向移动可包括使器具的远侧端部远离彼此移动，同时器具的近侧端部朝向彼此移动或不移动，使得器具的近侧端部之间的距离保持不变。此外，每个多轴接头212、214可包括锁216、218，该锁可用于选择性地锁定相关联的组织操纵器具204、206的位置或施加拖曳力以在至少不存在阈值水平的力的情况下抑制运动。
如上所述，组织牵开器106可被构造成联接到支撑器械或锚定件延伸部102并且可被构造成沿着这样的器械的长度滑动，以调节牵开器相对于植入的锚定件104的高度。如图2所示，牵开器的主体202可包括被构造成接收支撑器械102的一部分的闭合的或部分开放的内腔或凹陷部220，诸如大致圆柱形的细长主体108(参见图1)。牵开器106还可包括选择性地锁定牵开器相对于支撑器械102的位置的特征部，诸如弹簧偏压的突起部或棘爪222，该特征部可接合在支撑器械的细长主体108上形成的棘轮齿条或其他系列的凹陷部或其他表面特征部。此外，在一些实施方案中，锁定特征部222可被构造成不仅防止沿支撑器械102的长度的移动，而且还防止其围绕其的旋转。致动器224(诸如所示的滑动或平移构件)可被包括以允许使用者容易地抵抗设置在牵开器106的主体202内的弹簧或其他偏压元件的偏压力来抽出突起部222。
除了调节牵开器106沿支撑器械102的长度的位置之外，还可调节组织操纵器具204、206中的每个的长度。例如，在一些实施方案中，组织操纵器具204、206可各自包括延伸部226、228，该延伸部可被构造成相对于组织操纵器具204、206平移。延伸部226、228相对于相关联的器具204、206朝近侧或朝远侧平移可改变器具的总长度，并且例如，即使牵开器106沿着支撑器械细长主体108的更近侧部分被安装在患者的皮肤表面上方更高高度处，也可允许该延伸部更深地进入组织。
图3示出了部分分解图，其示出如何通过在支撑器械的近侧部分上方将牵开器向下或朝远侧滑动来将牵开器106联接到支撑器械102。例如，牵开器106的凹陷部或内腔220可与支撑器械的大致圆柱形细长主体108对准，并且牵开器可沿着轴线304向下或朝远侧推进。在相对于支撑器械推进牵开器时，使用者可使用滑动杆件224手动回缩弹簧偏压棘爪或突起部222，以允许牵开器相对于支撑器械的自由运动。当到达期望位置时，使用者可释放杆件224，使得突起部222被推进到与在细长主体108上形成的互补凹陷部或其他特征部接合，以保持牵开器和支撑器械的相对定位。在其他实施方案中，在细长主体108和突起部222上形成的互补特征部可形成为偏压棘轮，其中例如牵开器的远侧推进可在不致动杆件224的情况下实现，但牵开器106相对于器械102的近侧抽出要求致动杆件224以抽出偏压突起部222。
图4至图6以各种分解和部分透明视图示出牵开器106，以更好地解释其各种部件的相互作用。例如，可更详细地看到多轴接头212、214。每个多轴接头212、214可包括形成于牵开器106的主体202中的承窝402、404。联接到组织操纵器具204、206的臂208、210中的每个臂可具有大致球形的近侧端部406、408(例如，夹头)，该近侧端部包括形成于其中的一个或多个释放狭槽，使得近侧端部的各部分(例如，瓣428)可相对于近侧端部的其他部分变形。锁216、218可通过在锁上形成的螺纹410、412与在臂208、210中的通孔的内表面上形成的螺纹414、416之间的配合而联接到每个臂208、210。此外，膨胀构件420可设置在每个锁216、218的远侧端部处并且布置在球形近侧端部408内，使得通过沿螺纹412移动进行的锁218位置的调节可使膨胀构件420在球形近侧端部408内向远侧移动，使得其向外推动瓣428，或者膨胀构件420可向近侧回缩，使得其更多地位于瓣408的弯曲内表面中并且不将它们向外推动。锁定组件499可包括锁218和臂210的一部分，锁218操作地联接到该部分。
当组装时，如图5和图6所示，膨胀构件418、420可设置在大致球形的近侧端部406、408内处于未锁定(例如，回缩)位置，这允许膨胀构件418、420设置在主体202的承窝402、404中的一个承窝内。为了将球形近侧端部406、5408锁定在承窝402、404中的一个承窝内并且相对于其锁定，锁216、218可相对于臂208、210旋转，由于臂208、210与锁216、218之间的螺纹联接而将膨胀构件420进一步推进到球形近侧端部408中。将锁216、218推进到球形近侧端部408中可导致膨胀构件418、420形成于每个锁的远侧端部处，以使瓣428在承窝402、404内部径向向外膨胀。随着球形近侧端部406、408的瓣428径向膨胀，它们被推动成与承窝402、404的侧壁接触。这可导致承窝402、404与臂208、210的球形近侧端部406、408之间的摩擦力的增加。另外，在充分推进锁216、218之后，膨胀构件418、420抵抗瓣428的力可有效地将球形近侧端部406、408锁定在给定位置中，并由此防止臂208、210或联接到所述臂的组织操纵器具204、206的任何移动。
图7示出了外科器械组件1000的另选实施方案，该外科器械组件包括联接到可植入锚定件104和组织牵开组件1006的支撑器械1002。还示出了可用于致动锁1010、1012的驱动器1008的实施方案，该驱动器可选择性地允许或防止相对的组织操纵器具1014、1016相对于牵开组件1006的主体1018的多轴移动。
图8A至图9更详细地示出了驱动器1008。在一些实施方案中，驱动器1008可包括围绕驱动轴1804设置的外壳1802，该驱动轴在其近侧端部处联接到手柄1806。驱动轴1804的远侧端部1812可被构造成与组织牵开器组件1006的锁1010、1012的近侧端部对接，以向其施加致动扭矩。驱动器1008还可包括稳定轴1810，该稳定轴围绕驱动轴1804同轴设置并且联接到外壳1802和接口1808。接口1808可包括相对的狭槽或切口1814、1816，当接口设置在锁1010、1012中的一个上时，该相对的狭槽或切口可接收臂1302、1304中的一个的部分，使得驱动轴1804的远侧端部1812接合锁。然后，使用者可通过保持外壳1802稳定而抵抗牵开器组件1006响应于转动手柄1806而旋转或以其他方式移动的任何趋势。更具体地讲，外壳1802、稳定轴1810和接口1808之间的刚性非旋转联接与由于狭槽1814、1816而不能相对于臂1302、1304旋转的接口1808组合，当使用者在转动手柄1806的同时保持基部1802时可提供有效的稳定。
上述类型的器械遇到的一个问题是使用者在手术期间可能无意地使锁216、218的螺钉419回退太远。这可引起螺钉419与组织操纵器具臂208、210的螺纹414、416脱离。为了防止这种情况，本公开的实施方案提供了一种用于防止锁216、218的螺钉419(也称为多滚珠紧固螺钉)在手术期间被无意地移除的机构。然而，由于螺钉419也需要拆卸以进行清洁和初始组装，因此螺钉419需要能够超过其止挡件选择性地移除。因此，本文提供和描述了允许超过止挡件选择性地移除螺钉419的防回退机构。该机构可添加到锁定组件499中，其中需要螺钉419的回退以允许球形近侧端部408的瓣428塌缩并插入承窝404中，然而，回退使螺钉419与螺纹416和/或膨胀构件420完全断开。这产生了对止挡件在螺钉419充分回退时通知使用者和/或防止螺钉419与膨胀构件420的非预期断开，同时仍然允许调节螺钉419以能够调节锁定组件499的需要。
防回退机构的一个目的是允许防回退在不永久地捕获螺钉或锁218的情况下发生，这是因为由于对部件灭菌所提出的挑战，对锁218的螺钉的永久捕获是不可取的。例如，组件499可能需要在使用后完全拆卸，并且对每个部件完全灭菌，这需要将螺钉419从螺纹416脱离和将膨胀构件420从螺钉419脱离两者。如果利用更传统的捕获的螺钉来防止无意的回退，则完全拆卸将是不可能的并且彻底清洁和灭菌可能是困难的。因此，本公开提供了一种用于基于使用者利用的驱动器选择性地防回退的机构，该机构可允许在手术期间选择性地防回退，但允许完全拆卸以进行清洁和灭菌。如下面更详细地解释的，锁定组件499可包括紧固件(例如，螺钉419)和主体(例如，臂210的接收螺钉419的部分)，其一起操作以提供防回退机构，该防回退机构使得螺钉419能够用第一驱动器组装或拆卸或调节，并且用第二驱动器调节，其中第二驱动器不能用于将螺钉419从臂210拆卸或回退。
图10A是远侧端部1812驱动器尖端1813的一个实施方案的透视图，其可用于例如图7的组件的致动器械1008上。图10A的布置也可被称为标准驱动器。如下面更详细地解释的，标准驱动器1812可用于完全调节锁218或其他紧固件在锁定组件499(或如图11A至图14中所示的锁定组件599)中的定位，包括锁定组件499的初始组装或随后拆卸。图10B是与图7的组件的致动器械一起使用的另选的远侧端部驱动器尖端的透视图。图10B示出了防回退驱动器1901，其包括远侧端部1912，该远侧端部具有两个单独区域：近侧驱动器尖端1913和在驱动器尖端1913与远侧端部1912的终止部之间延伸的远侧干扰元件1914。在操作中并且如下文更详细地讨论的，使用防回退驱动器1901与锁定组件499、599防止紧固件或锁218从主体210拆卸或完全回退。
在图10A和图10B中，驱动器尖端1813、1913被示为具有六瓣驱动特征部，该六瓣驱动特征部是许多常见的驱动器特征部之一，并且仅作为示例示出。许多不同的驱动器特征部可与本文所公开的示例一起使用。
图11A至图11D是与图2的牵开器的多轴接头的螺钉419和锁218一起使用的驱动器专用防回退组件599的部分透明和横截面视图。图11A是部分透明视图，并且图11B是横截面视图，两者均示出了驱动器专用防回退组件599，其中标准驱动器1812设置在螺钉519的承窝2218中，该螺钉设置在主体2210中。主体2210可以为例如臂210的接收螺钉519的部分。螺钉519可具有螺纹部分，该螺纹部分拧入主体2210的对应螺纹部分中。然而，在一些情况下，主体2210和具有对应螺纹416的部分可以为单独的部件，并且在其他示例中，螺钉519和主体2210可与除螺纹之外的构件连接，诸如销和通道系统或本领域已知的其他构件。继续，主体2210限定腔2215，该腔用于接收螺钉519的头部部分2218或承窝。腔2215包括向内延伸的凸缘2211或突起，该凸缘或突起在防回退驱动器设置在头部部分2218中(如图12A至图12H所示)时用作止挡件。
返回图11A和图11B，螺钉419的头部部分限定上承窝2220和下承窝2250，其中驱动尖端1813仅能够接合上承窝2220。头部部分2218还包括从下承窝2250径向延伸的一个或多个通道2219。每个通道2219容纳锁定主体，诸如示出的滚珠轴承2240。在操作中，防回退组件599允许标准驱动器1812完全插入并从主体2210移除螺钉519，因为设置在通道2219中的滚珠轴承2240不干扰凸缘2211，这是由于其被凸缘2211径向向内偏转至少部分地进入下承窝2250中的能力，如图所示。因此，图11A和图11B示出了具有标准驱动器1812的处于“向上”位置中的防回退组件599，其中驱动器尖端1813的凸形六瓣特征部已经位于上承窝2220中的凹形瓣的底部，并且滚珠轴承2240自由向内移动并且允许螺钉519从主体2210移除。图11C和图11D示出了具有标准驱动器1812的处于“向下”位置的防回退组件599。另外，螺钉419的远侧推进受到头部部分2218的面向远侧的表面与腔的面向近侧的表面的相互作用的限制，如图11D所示。
图12A至图12H是与图10B的防回退驱动器1901一起使用的图11A至图11D的驱动器专用防回退组件599的部分透明和横截面视图。图12A和图12B示出了防回退驱动器1901的远侧端部1912插入螺钉的头部部分2218中，其中螺钉519是“向下”位置，并且干扰元件1914设置在上承窝2220中。在该位置中，干扰元件1914不能接合上承窝2220以驱动螺钉519，因为干扰元件1914不含接合特征部。另外，滚珠轴承2240不受设置在下承窝2250中的任何物体限制，并且自由移动。
在图12C和图12D中示出了远侧干扰元件1914完全插入下承窝2250中，其中驱动器1913的特征部(例如，凸形六瓣)已经位于上承窝2220的对应特征部(例如，凹形瓣)的底部，并且干扰元件1914设置在下承窝2250中。由于干扰元件1914的存在，滚珠轴承2240径向向外移位，直到它们从头部部分2218延伸并进入主体2210的腔2215中。滚珠轴承2240从头部部分延伸超过头部部分的外径，并且延伸到在向近侧驱动螺钉519时它们干扰凸缘2211的距离，如图12E和图12F所示。
在图12E和图12F中，防回退驱动器1901已经用于使螺钉519从主体2210回退，直到滚珠轴承2240到达凸缘2211的干扰位置(由圆圈2299指示)。由于干扰元件1914在下承窝2250中的存在防止滚珠轴承2240径向向内移动超过凸缘2211的内径，所以防回退驱动器1901不能使螺钉519回退超过所示位置。因此，一旦螺钉519设置在通道2219超过凸缘2211的主体2210中，防回退驱动器1901就只能够用于调节螺钉519的位置，如当锁定滚珠轴承2240邻接凸缘2211时，头部部分2218下方的腔2215的长度2299所允许的。
图12G和图12H示出了从头部部分2218移除防回退驱动器1901，由此滚珠轴承自由径向向内移动到下承窝2250中，从而允许使用例如标准驱动器1812使螺钉519向近侧回缩超过凸缘2211。
图13A和图13B是穿过图11A至图12H的驱动器专用防回退组件的下承窝2250的俯视横截面视图，其中图13A示出了处于其移位位置(例如，通过设置在下承窝2250中的安全特征部1914)的滚珠轴承2240，并且图13B示出了处于“自由”位置的滚珠轴承2240，当下承窝2250中存在足够的空间时，用于在标准驱动器尖端1813设置在该承窝中时除了能够干扰凸缘2211之外还使滚珠轴承向内移动。在一些示例中，并且如图13B所示，通道2219可包括内基台2251，以防止滚珠轴承落入下承窝2250中并从通道2219中脱离。在一些示例中，通道2219可包括外基台2251，以防止滚珠轴承在头部部分2218从主体2210移除时从头部部分2218脱落。
虽然锁定主体已被示出为滚珠轴承2240，但是设想了其他锁定主体，诸如销，其还可包括用于向内偏置锁定主体的弹簧，以确保锁定主体不会卡在干扰位置并且防止移除螺钉519。
图14是图11A至图12H的驱动器专用防回退组件599的一个实施方案的照片，其示出了主体2210的球形远侧端部408，其具有腔2215(不可见)和被构造成设置在主体2210中的螺钉519，以调节设置在螺钉的端部处的锥形构件(未示出)相对于球形近侧端部408的圆锥形内表面的位置，以用于使球形近侧端部408膨胀。螺钉519的头部部分2218包括设置在通道2219中的滚珠轴承2240。图14还示出了示例性防回退驱动器1901，其具有驱动器1913和被构造成与头部部分2218的承窝接合的干扰元件1914，如本文所述。
应当指出的是，上面的描述中或附图中所表达或暗示的方法步骤的任何顺序不应理解为是限制所公开的方法按照该顺序执行步骤。相反，本文所公开的每种方法的各种步骤可按照多种顺序中的任一顺序执行。此外，由于所描述的方法仅为示例性实施方案，因此包括附加步骤或包括更少步骤的各种其他方法也涵盖在本公开的范围内。
本文所公开的器械可由多种已知材料中的任一种构造。示例性材料包括适用于外科应用中的材料，该材料包括金属(诸如不锈钢、钛、镍、钴-铬、或它们的合金和组合)、聚合物(诸如PEEK、陶瓷、碳纤维)等。本文所公开的器械的各种部件可以具有不同程度的刚性或柔性，适合于它们的使用。根据预期的使用和外科部位解剖结构，装置尺寸也可发生大的变化。此外，特定部件可由与其他部件不同的材料形成。器械的一个或多个部件或部分可由不透射线材料形成，以促成在荧光镜透视检查和其他成像技术下可视化，或者由射线可透过材料形成，以便不干扰其他结构的可视化。示例性射线可透过的材料包括碳纤维和高强度聚合物。
本文所公开的装置和方法可用于微创外科手术和/或开放式外科手术中。虽然本文所公开的装置和方法一般在对人类患者的脊柱手术的上下文中进行描述，但是应当了解，本文所公开的方法和装置可用于任何人或动物受试者的多种外科手术中的任一种中，或用于非外科手术中。
本文所公开的装置可被设计成在单次使用之后废弃，或者其可被设计成多次使用。然而无论是哪种情况，该装置都可在至少使用一次之后经过修复再行使用。修复可包括拆卸装置、之后清洁或替换特定零件以及后续重新组装步骤的任何组合。具体地，该装置可拆卸，而且可以任意组合选择性地替换或移除装置的任意数目的特定零件或部件。在清洁和/或替换特定部件后，可对该装置进行重新组装，以便随后在修复设施处使用或就在外科手术之前由手术团队使用。本领域的技术人员将会理解，修整装置可利用各种技术来进行拆卸、清洁/替换和重新组装。此类技术的使用以及所得的修复装置均在本申请的范围内。
本文所述的装置可在用于外科手术中之前进行处理。首先，可获得新的或用过的器械，并且根据需要进行清洁。然后可对器械进行灭菌。在一种灭菌技术中，可将该器械放置在闭合且密封的容器(诸如，塑料或TYVEK袋)中。然后可将容器及其内容物放置在可穿透该容器的辐射场中，诸如γ辐射、x射线或高能电子。辐射可杀死器械上和容器中的细菌。然后可将经灭菌的器械储存在无菌容器中。密封容器可使器械保持无菌，直到其在医疗设施中被打开。本领域已知的其他灭菌形式也是可能的。这可包括β辐射或其他形式的辐射、环氧乙烷、蒸汽或液体浴(例如，冷浸)。由于所利用的材料、电子部件的存在情况等因素，某些形式的灭菌可能更适合与装置的不同部分结合使用。
基于上述实施方案，本领域技术人员将理解另外的特征和优点。因此，本公开不受已具体示出和描述的内容的限制。本文引用的所有出版物和参考文献全文明确地以引用方式并入本文。

Claims (23)

1.一种防回退机构，包括：
主体，所述主体被构造成接收紧固件，所述主体限定腔，所述腔被构造成当所述紧固件设置在所述主体中时接收所述紧固件的头部，所述腔具有限定所述腔的近侧开口的向内延伸的凸缘；
紧固件，所述紧固件具有螺纹部分和头部部分，所述头部部分包括：
上承窝，所述上承窝被构造成与驱动器对接以用于调节所述紧固件在所述主体内的位置；
下承窝；以及
至少一个通道，所述至少一个通道从所述下承窝径向延伸并且其尺寸和形状被设定成允许锁定主体通过所述通道的平移；以及
锁定主体，所述锁定主体设置在螺钉的至少一个径向延伸通道中的每个径向延伸通道中，
其中所述防回退机构在所述紧固件的所述头部部分通过第一驱动器接合时具有第一构型，并且在所述螺钉的头部部分通过第二驱动器接合时具有第二构型，
其中，在所述第一构型中，所述第一驱动器的驱动部分与所述头部部分的所述上承窝的接合允许所述锁定主体在所述通道中径向向内移动，使得所述紧固件能够向远侧插入所述主体中并且从所述主体向近侧移除，而不会在所述锁定主体与所述腔的所述凸缘之间产生干扰，并且
其中，在所述第二构型中，当所述紧固件设置在所述主体中使得所述至少一个径向延伸通道设置在所述腔的所述凸缘远侧时，第二驱动器的驱动部分与所述上承窝的接合包括所述第二驱动器的远侧端部部分与所述头部部分的所述下承窝的接合，所述接合使所述锁定主体径向向外移位，使得当所述紧固件由所述第二驱动器向近侧推进时，所述锁定主体干扰所述通道的凸缘，使得所述紧固件不能通过所述第二驱动器从所述主体移除。
2.根据权利要求1所述的防回退机构，其中，所述锁定主体是滚珠轴承。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的防回退机构，其中，所述腔限定所述凸缘下方的长度，所述腔的所述长度限定处于所述第二构型的所述主体中的所述紧固件的最大可能调节距离。
4.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，所述腔限定圆柱形内壁，并且其中所述凸缘是径向凸缘。
5.根据权利要求4所述的防回退机构，其中，所述腔的所述内壁限定宽度，所述宽度大于所述紧固件的所述头部部分的直径加上处于所述第二构型的所述锁定主体从所述头部部分的延伸距离的两倍。
6.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，所述径向延伸通道被构造成将所述锁定主体保持在径向延伸方向上。
7.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，所述下承窝限定圆柱形内壁。
8.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，所述上承窝限定形状，所述形状被构造成与所述第一驱动器和所述第二驱动器的所述驱动部分的形状对接，并且使扭矩能够从所述驱动部分递送到所述紧固件以用于调节所述紧固件在所述主体中的位置。
9.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，所述主体包括螺纹部分，所述螺纹部分被构造成接收所述紧固件的所述螺纹部分。
10.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，在所述第一构型中，所述第一驱动器的所述驱动部分与所述头部部分的所述上承窝的最大接合位置由所述第一驱动器的驱动轴与所述上承窝之间的接触限定。
11.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，在所述第二构型中，所述第二驱动器的所述远侧端部部分的最大接合位置由所述远侧端部部分与所述下承窝的底部之间的接触限定。
12.根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中，在所述第一构型或所述第二构型中的至少一者中，所述驱动部分的最大接合位置由所述驱动部分的驱动特征部与所述上承窝中的对应驱动特征部的端部之间的接触限定。
13.一种外科器械，包括：
牵开器主体，所述牵开器主体被构造成联接到可植入锚定件；
第一组织操纵器具，所述第一组织操纵器具联接到所述牵开器主体并且能够相对于所述牵开器主体进行多轴移动；以及
第二组织操纵器具，所述第二组织操纵器具联接到所述牵开器主体并且能够相对于所述牵开器主体进行多轴移动；
其中所述第一组织操纵器具和所述第二组织操纵器具中的每一者经由多轴接头联接到所述牵开器主体，
其中每个接头包括螺钉以选择性地锁定所述多轴接头来抵抗移动，并且
其中每个操纵器具和螺钉包括根据任一项前述权利要求所述的防回退机构，其中操纵植入物包括所述防回退机构的所述主体，并且所述螺钉包括所述紧固件。
14.根据权利要求13所述的器械，其中，所述第一组织操纵器具和所述第二组织操纵器具彼此相对，使得它们能够以朝向彼此和远离彼此中的任一者移动。
15.根据权利要求13或14中任一项所述的器械，还包括锁，所述锁联接到所述主体并且被构造成与锚定件延伸部对接以选择性地锁定所述主体相对于所述锚定件延伸部的位置。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的器械，其中，所述第一组织操纵器具和所述第二组织操纵器具中的每一者经由球窝接头联接到所述主体。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的器械，其中，所述球窝接头中的每个球窝接头包括膨胀构件，所述膨胀构件被构造成选择性地锁定所述球窝接头来抵抗移动。
18.一种防回退系统，包括：
主体，所述主体被构造成接收紧固件，所述主体限定腔，所述腔被构造成当所述紧固件设置在所述主体中时接收所述紧固件的头部，所述腔限定在所述腔的近侧位置处的向内延伸的凸缘；
紧固件，所述紧固件具有螺纹部分和头部部分，所述头部部分包括：
上承窝，所述上承窝被构造成与驱动器对接以用于调节所述紧固件在所述主体内的位置；
下承窝；以及
至少一个通道，所述至少一个通道从所述下承窝径向延伸并且其尺寸和形状被设定成允许锁定主体通过所述通道的平移；以及
锁定主体，所述锁定主体设置在螺钉的至少一个径向延伸通道中的每个径向延伸通道中；以及
锁定驱动器，所述锁定驱动器包括远侧端部区域，所述远侧端部区域的尺寸和形状被设定成接合所述上承窝和所述下承窝两者，所述远侧端部区域具有驱动部分和位于所述驱动部分远侧的锁定部分，其中所述驱动部分被构造成与所述上承窝对接，以用于将扭矩递送到所述紧固件以调节所述紧固件在所述主体中的位置，并且其中所述锁定部分被构造成当所述驱动部分与所述上承窝对接时设置在所述下承窝中，并且其尺寸和形状被设定成将所述锁定主体径向向外移位到防止所述紧固件中的所述锁定主体向近侧移动超过所述凸缘的位置，
其中包括远侧端部的标准驱动器具有驱动部分但不具有尺寸和形状被设定成使所述锁定主体径向向外移动的锁定部分，所述标准驱动器能够将扭矩递送到所述上承窝以向近侧和远侧调节紧固件在所述主体中的位置，而不在所述锁定主体与所述凸缘之间产生干扰。
19.根据权利要求18所述的防回退系统，
其中所述主体是第一主体，所述系统还包括第二主体，所述第二主体被构造成联接到可植入锚定件，
其中所述第一主体限定操纵器具的至少一部分，所述操纵器具被构造成连接到所述第二主体并且能够相对于所述第二主体进行多轴移动，
其中所述组织操纵器具经由多轴接头联接到所述第二主体，并且
其中所述紧固件在所述第一主体中的位置选择性地锁定所述多轴接头来抵抗移动。
20.一种组装和调节紧固件在锁定机构中的位置的方法，所述方法包括：
将所述紧固件插入所述锁定机构的主体中；
将第一驱动器联接到所述紧固件并且使用所述第一驱动器将所述紧固件向远侧拧成与所述主体接合，使得设置在所述紧固件的径向延伸通道中的锁定主体设置在所述主体的腔中的向内延伸的凸缘远侧；
在所述紧固件与所述主体螺纹接合的情况下，将第二驱动器联接到所述紧固件，所述第二驱动器使所述锁定主体径向向外移位，使得所述锁定主体干扰所述通道的所述凸缘以防止所述紧固件的近侧移动超过所述锁定主体与所述凸缘对接的位置；以及
通过在由所述锁定主体与所述凸缘之间的所述干扰限定的最大近侧位置与最大远侧位置之间拧入所述紧固件，使用所述第二驱动器调节所述紧固件在所述主体中的位置。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述锁定主体是滚珠轴承。
22.根据权利要求20或21中任一项所述的方法，其中，所述主体包括设置在承窝中的夹头，并且其中将所述紧固件插入所述主体中包括将所述紧固件的远侧端部联接到设置在所述夹头中的膨胀构件，使得调节所述紧固件在所述主体中的位置使所述承窝中的所述夹头膨胀和收缩并且调节所述夹头与所述承窝之间的摩擦接合水平。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述主体是限定操纵器具的至少一部分的第一主体，并且所述承窝是被构造成联接到可植入锚定件的第二主体的一部分，并且所述方法还包括在利用所述第一驱动器将所述紧固件插入所述第一主体之后将所述夹头联接到所述承窝，所述夹头和所述承窝限定多轴接头，并且其中使用所述第二驱动器调节所述紧固件在所述主体中的位置包括选择性地锁定所述多轴接头来抵抗移动。
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