CN1997321B - 螺钉组件 - Google Patents

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Abstract

医疗设备以及用它来支撑某结构(例如，骨骼)的方法。提供一种螺钉组件(1，101，1101)，它可包括基部(3，102，1102)、一个或多个臂、以及将基部耦连于该一个或多个臂的互连装置(4，105)。该互连装置能使得臂可定位在平行于基部长轴的第一位置并可定位在垂直于该基部长轴的第二位置。该基部可构造为附接于某结构而该一个或多个臂构造为附接于一个或多个支撑结构。提供一种支撑结构(10)，包括具有锁定装置(9，1107)的孔(11)，该锁定装置可构造为用于在安装到病人中之后附接于医疗设备的一个端部开口的鞍座。

Description

螺钉组件
技术领域
本发明涉及医疗设备。
背景技术
用脊椎稳定/固定装置来校准或定位特定椎骨或脊柱区域已广泛地得到推广。通常这种装置采用脊椎固定元件，它由例如盘、板或杆这些用作相邻椎骨之间耦合器的相对刚性部件组成。这种脊椎固定元件用骨骼锚固螺钉(例如，椎弓根螺钉)附接(例如，附接于椎骨的椎弓根部)时会影响相邻椎骨的刚性定位。一旦该耦连的椎骨空间固定在适当位置，可执行处理程序、进行治疗或进行脊柱融合术。
脊椎固定元件之后可用于使脊柱的各个椎骨稳定化，例如结合于脊柱成形处理程序中，其中空间或空穴形成在椎骨体内部，然后用骨骼替代物填充以形成“内模”。一些出于此目的的传统装置设计为直接附接于脊柱后部，但是用于植入这些装置的传统后部方法的侵入性带来一些不利因素。解决后部接近方法中问题的一种侵入性最小化的方案包括利用这两种肌肉之间的天然解理面而非将脊柱侧肌肉从后部脊椎元件分离开来产生多裂肌(multifudus)和最长肌之间的骶棘肌的纵向间隔。现有技术解决方案存在的问题包括高度侵入性导致肌肉破坏和失血。脊柱侧肌肉附着点的缺失、疤痕组织的形成以及肌肉功能的损失会危害病人的最终结果。此外，现有技术解决方案耗时并难于去除。
发明内容
总体而言，一方面，本发明提供用于支撑一个结构的包括螺钉组件的医疗设备。该螺钉组件包括基部、臂部、以及用于将基部耦连于该臂部的互连装置。该互连装置允许臂部可定位在平行于基部长轴的第一位置并可定位在垂直于该基部长轴的第二位置。该基部可构造为附接于病人体内的一个结构而该臂部构造为附接于支撑结构。在一种实现中，所附接的结构是骨骼。
该装置可包括支撑结构并且该螺钉组件可通过臂部附接于支撑结构。可选地，两个螺钉组件可附接于该支撑结构。
该螺钉组件可由从以下组中选出的材料组成，该组由钛、不锈钢、碳纤维、形状记忆金属、生物相容材料以及可再吸收材料及其组合物或化合物组成。可选地，螺钉组件可由连续的记忆合金片组成。在一种实现中，互连装置由形状记忆合金组成。在另一种实现中，包括互连装置的螺钉组件由一块适于弯曲的金属组成。
螺钉组件可具有变化的长度，其全长大致处于0.1至100厘米之间的范围内。在一种实现中，全长大致处于50至600毫米的范围内。在另一种实现中，螺钉组件具有大小适于皮下支撑脊柱的全长。在另一种实现中，螺钉组件具有大小适于皮下支撑脊柱后部的全长。
螺钉组件的臂部可由主体、基部轭和连接器端组成。臂部主体可以是许多形状中的任一种，例如杆状。
螺钉组件的基部可由基部头和锚固件组成。该锚固件可从由螺钉、U形钉、钩或钉组成的组中选出。在一个实现中，锚固件是构造用于骨骼锚固的螺钉。在另一种实现中，锚固件是构造用于插入椎弓根部的螺钉。
螺钉组件的互连装置可为许多构造中的任一种。在一种实现中，互连装置包括压配合插销。在另一种实现中，互连装置由开口鞍座头和耦连横档组成。该互连装置还可包括固定螺钉，其中该固定螺钉将臂部和基部保持在一起作为单个部件。此外，该固定螺钉可紧固在互连装置内部，使得臂部锁定在适当位置中，即大致垂直于基部的长轴锁定。在另一种实现中，锁定装置还可包括与固定螺钉类似地起作用的凸轮。
在一种实现中，该装置可由一个螺钉组件和支撑结构组成，其中该支撑结构包括顶面、底面、孔和两个接收器。在这种实现中，该孔可从支撑结构的顶面穿过并到达底面，其中锚固件沿大致垂直于支撑结构顶面的方向设置在中心孔中。
该装置的支撑结构可由顶面、底面和两个接收器组成。每个接收器可包括端部开口的鞍座型接收器，其构造为附接于一个或多个医疗设备。此外，每个接收器可包括锁定装置。该锁定装置会是固定螺钉或凸轮。该锁定装置可定位在顶面的平面内从而从顶面接近该锁定装置。支撑结构可构造为接收该医疗设备并且在该支撑结构安装好之后将该医疗设备锁定于该支撑结构。
该支撑结构可由从以下组中选出的材料组成，该组由钛、不锈钢、碳纤维、形状记忆合金、生物相容材料以及可再吸收材料及其组合物或化合物组成。此外，该支撑结构可包括从支撑结构顶面穿过并到达底面的中心孔。锚固件可沿大致垂直于支撑结构顶面的方向设置在中心孔的内部。可选地，该支撑结构可包括具有螺纹铰接件和设置在顶面上的螺母的中心铰接棘爪。使用中，将螺母紧固在螺纹铰接件上以产生绕铰链的枢转，从而得到棘爪的闭合。
该装置可由两个螺钉组件和支撑结构组成，其中每个螺钉组件包括基部、臂部、以及用于将基部耦连于该臂部的互连装置。该互连装置允许臂部可定位在平行于基部长轴的第一位置并可定位在垂直于该基部长轴的第二位置。在这种实现中，该基部可构造为附接于病人体内的一个结构而该臂部构造为附接于所述支撑结构。在一种实现中，所附接的结构是骨骼。此外，该支撑结构可包括顶面、底面和两个接收器，其中每个接收器包括端部开口的鞍座型接收器，其构造为附接于医疗设备(例如，螺钉组件)。该支撑结构还可包括锁定装置以在该支撑结构安装于病人体内之后将医疗设备锁定于该支撑结构。该锁定装置会是固定螺钉或凸轮。此外，这种实现中的支撑结构可包括构造为附接于病人体内一个结构的锚固件。在一种实现中，病人体内所附接的结构是骨骼。此外，该锚固件可从由螺钉、U形钉、钩或钉组成的组中选出。
一种用本发明的一个方面支撑脊柱的方法，可包括以下步骤：1)将两个具有臂部、基部和互连装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将具有两个用于螺钉组件臂部的锁定装置的接收器的支撑结构递送至骨骼附近；3)展开螺钉组件的臂部；以及4)接合接收器的锁定装置以将螺钉组件的臂部固定于该支撑结构。
另一种用本发明的一个方面支撑脊柱的方法，可包括以下步骤：1)将两个具有臂部、基部和互连装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将具有一个带锁定装置和锚固件的中心孔以及具有用于螺钉组件臂部的锁定装置的接收器的支撑结构递送至骨骼；3)展开螺钉组件的臂部；以及4)接合接收器的锁定装置以将螺钉组件的臂部固定于该支撑结构。
还有另一种用本发明的一个方面支撑脊柱的方法，可包括以下步骤：1)将具有臂部、基部和互连装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将具有一个带锁定装置和锚固件的中心孔以及具有用于螺钉组件臂部的锁定装置的接收器的支撑结构递送至骨骼；3)展开螺钉组件的臂部；以及4)接合接收器的锁定装置以将螺钉组件的臂部固定于该支撑结构。
在其它实现中，医疗设备支撑结构可包括锚固件、接收器和锁定装置；其中锚固件构造为附接于病人体内的一个结构。该接收器可包括开口端部以附接于医疗设备(例如，螺钉组件)。该锁定装置构造为在该支撑结构配置在病人体内之后将医疗设备锁定于该支撑结构。在一种实现中，该结构是骨骼。该锁定装置会是固定螺钉或凸轮。该锚固件可从由螺钉、U形钉、钩或钉组成的组中选出。在另一种实现中，该接收器可包括多个用于接收医疗设备的接收器。
总体而言另一方面，本发明提出一种支撑某结构的医疗设备，如包括基部和臂部的螺钉组件。该臂部可以是构造为接收一个或多个锚固组件的支撑件，该锚固组件包括用于将该锚固组件锁定于该支撑件的装置。该支撑件包括顶部和底部，互连装置用于将基部耦连于该支撑件。该互连装置允许该支撑件可定位在大致平行于基部长轴的第一位置上并可定位在大致垂直于该基部长轴的第二位置上。该基部和该一个或多个锚固组件构造为附接于病人体内的一个结构。
本发明一个方面的实现可包括一个或多个下列特征。由装置支撑的结构可以是从包括椎骨、股骨、胫骨、腓骨、肱骨、桡骨、尺骨、足跟骨和骨盆的组中选出的骨骼。
该装置的螺钉组件可以具有大小适于皮下支撑脊柱后部的全长。
螺钉组件的基部可由具有形状和锁定装置的基部头和锚固件组成。基部头形状可以是开口鞍型头。基部的锁定装置可由固定螺钉组成，其中该固定螺钉构造为连接支撑件和基部，其中紧固该固定螺钉简化支撑件相对于基部长轴锁定在适当位置。基部的锚固件可从包括螺钉、卡销、爪销、钩和销的组中选出。在一个实施例中，该锚固件是构造用于骨骼锚固的螺钉。在另一实施例中，锚固件是构造用于插入椎弓根部的螺钉。
装置的支撑件可具有从包括板、盘、纵长的椭圆、正方形、工字梁截面和杆的组中选出的形状。该支撑件可包括连接器端、一个或多个孔以及接收器。该连接器端可构造为使支撑件和螺钉组件的基部互连。在一个实施例中，该连接器端构造为使支撑件与螺钉组件的基部铰链型互连。
支撑件的一个或多个孔可包括接近第一连接器端的孔，该孔具有支撑基部相对于支撑件的大范围运动的空间构造。该孔还可包括一个或多个远离第二连接器端的孔，用以当与支撑件装配时提供接近基部和将锚固组件锁定于支撑件的装置。
该支撑件可包括具有顶部和底部的支撑部件、头部组件和互连装置。在一个实施例中，该支撑部件可包括接收器和一个或多个孔。该一个或多个孔包括锚固组件可从中通过并可锁定地与支撑部件接合的第一孔，以及可从支撑部件的顶部接近头部组件的第二孔。
支撑件的头部组件可包括连接器端、具有支撑基部相对于支撑件的大范围运动的空间构造的孔、以及具有支撑基部相对于支撑件的大范围运动的空间构造的最接近连接器端的孔。该头部组件还可包括用于将头部组件固定于支撑部件的锁定装置，其中该头部组件构造为与支撑部件互连。
总体而言另一方面，本发明提出一种支撑骨骼结构的方法，该方法包括下列步骤：1)将包括具有接收器的支撑件、基部、互连装置和锁定装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将支撑件大致垂直于基部的长轴展开；3)穿过支撑件并将一个或多个具有基部和锁定装置的锚固组件植入骨骼；4)将基部锁定在一个或多个锚固组件中；5)将一个或多个锚固组件锁定在支撑件接收器中；以及6)接合螺钉组件的锁定装置以相对于基部固定支撑件的位置。
总体而言另一方面，本发明提出一种支撑骨骼结构的方法，该方法包括下列步骤：1)将螺钉组件递送至骨骼，该螺钉组件包括：支撑件、基部、互连装置、和用于将支撑件相对于基部锁定在位置中的锁定装置，该支撑件包括具有接收器的支撑部件、具有连接器端的头部组件、互连装置和用于将头部组件固定于支撑部件的锁定装置；2)将支撑件大致垂直于基部的长轴展开；3)穿过支撑件并将一个或多个具有基部和锁定装置的锚固组件植入骨骼；4)将基部锁定在一个或多个锚固组件中；5)将一个或多个锚固组件锁定在支撑件接收器中；6)将头部组件锁定在支撑部件中，并接合螺钉组件的锁定装置以相对于基部固定支撑件的位置。
总体而言另一方面，本发明提出一种用于支撑某一结构的包括螺钉组件的医疗设备，该螺钉组件具有基部、一个或多个臂部以及用于将基部耦连于该一个或多个臂部的互连装置。该互连装置允许该一个或多个臂部可定位在大致平行于基部长轴的第一位置上，然后可定位在大致垂直于该基部长轴的位置上。该基部构造为附接于病人体内的结构，并且该一个或多个臂部构造为附接于一个或多个支撑结构。
本发明一个方面的实现可包括一个或多个下列特征。病人体内的结构可以是骨骼。螺钉组件可具有大小适于皮下支撑脊柱后部的全长。螺钉组件的基部可包括基部头和锚固件。
螺钉组件的互连装置可包括螺钉组件的基部头，并且该基部头可包括接收器和固定螺钉。在一种实现中，固定螺钉将基部固定于螺钉组件的一个或多个臂部。在另一种实现中，拧紧固定螺钉使一个或多个臂部相对于螺钉组件基部锁定在位置中。在一种实现中，互连装置包括螺钉组件的基部头并且该基部头包括铰链装置。
该装置的一个或多个臂部可包括主体，其中该主体具有细长形状并且包括用于附接于支撑结构的连接器端，以及用于连接至互连装置的基部头接收器部的接收器端。在一种实现中，臂部主体的细长形状可包括偏置段，其中当臂部大致平行于基部长轴定位时偏置段构造为提供基部与臂部主体的线性对准。在另一种实现中，臂部主体的细长形状是构造为在定位于大致平行于基部长轴的第一位置中的两个或更多臂部之间的配合互连的形状。在一种实现中，该一个或多个臂部的接收器端和基部头的接收器部包括铰链装置。在另一种实现中，提供一个装置用于将臂部锁定到大致垂直于基部长轴的位置中。在一种实现中，用于锁定臂部的装置可包括单道棘齿、固定螺钉或凸轮。
本发明一个方面的实现可包括一个或多个下列特征。该装置的螺钉组件可包括两个臂部，并且这两个臂部的接收器端可构造用于互连。在一种实现中，两个臂部的一个接收器端包括具有大致圆筒形凹槽的第一筒夹型接收器端，并且两个臂部的另一接收器端包括大致圆柱形以与该第一筒夹型接收器互连。在另一种实现中，两个臂部的一个接收器端可包括具有大致球形凹槽的第一个筒夹型接收器端，并且两个臂部的另一个接收器端包括大致球形以与该第一个筒夹型接收器互连。
在一种实现中，本发明可包括下列特征。装置的一个或多个支撑结构可包括锚固件、构造为附接螺钉组件臂部的孔、以及构造为将螺钉组件臂部锁定于支撑结构的锁定装置。
在另一种实现中，本发明可包括下列特征。螺钉组件的互连装置可包括铰链、销或筒夹。
总体而言另一方面，本发明提出一种支撑脊柱的方法，该方法包括下列步骤：1)将具有一个或多个臂部、基部和互连装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将一个或多个具有孔和用于螺钉组件臂部的锁定装置的支撑结构递送至骨骼侧面；3)将螺钉组件的一个或多个臂部展开为侧面支撑结构；4)将螺钉组件的一个或多个臂部锁定在理想位置；以及5)将支撑结构的锁定装置接合于孔。
本发明的各方面可包括一个或多个下列有利特征。在本发明的各种实现中，支撑件和螺钉组件可预装在一起。这样就不需要在手术点连接支撑件和螺钉组件。本发明的使用需要很少的用户操作。例如，螺钉组件可首先插入椎骨的椎弓根部中。接下来，由互连装置连接于螺钉组件的支撑件可展开至理想位置。继而，一个或多个锚固组件可添加至支撑件，用于附接于其它椎骨。
在本发明的各种实现中，当一个或多个臂部大致平行于基部的纵轴定位时，臂部主体的偏置段可构造为提供螺钉组件的薄截面。该薄截面是有利的，因为它简化了作为单一部件的装置的螺钉组件与臂部的放置，使其以入侵最小化的方式穿过例如狭窄的接近通道、入口或套管。
本发明一个或多个实施例的细节在以下附图和说明书中进行了阐述。本发明的其它特征、目的和益处将从下列说明和附图以及权利要求中显而易见。
附图说明
图1A是螺钉组件的附图，显示了第一位置中的螺钉组件、臂部和基部。
图1B是显示第二位置中螺钉组件的附图。
图1C是显示了包括压配合插销型互连装置的螺钉组件的视图。
图1D是显示开口鞍座型基部头的附图。
图1E是显示了整体设置横档的附图。
图1F是显示了压配合插销的附图。
图2A是显示了支撑结构的附图。
图2B是显示了包括中心孔和锚固件的支撑结构的附图。
图2C是显示了包括铰接爪的支撑结构的附图。
图3A是显示由支撑结构连接的两个螺钉组件的附图。
图3B是显示两个由植入脊柱椎弓根部去的支撑结构连接的螺钉组件的附图。
图4是显示了一个连接到具有中心孔和锚固件的支撑结构的螺钉组件的附图。
图5是显示一个连接到具有开口鞍型头的基部的螺钉组件的附图。
图6是显示了用于植入螺钉组件和支撑结构的套管和支撑结构工具的附图。
图7是用于在螺钉组件植入脊柱期间操作螺钉组件的螺钉组件工具的附图。
图8A是支撑组件的附图。
图8B-C是具有基部和支撑件的螺钉组件的附图，显示了基部和支撑件之间互连从而使得支撑件大致平行(图8B)或垂直(8C)于基部的长轴定位。
图8D是支撑件的附图。
图9A是可选的支撑组件的附图。
图9B-9E是螺钉组件的附图。
图10A是显示固定在支撑件内部之前的锚固组件的剖视图的附图。
图10B是显示固定在支撑件内部之后的锚固组件的剖视图的附图。
图11A-11C是螺钉组件的附图。
图11D是螺钉组件的剖视图。
图11E是螺钉组件的附图。
图12A和12B是螺钉组件的剖面视图。
图12C是螺钉组件的视图，显示了两臂部之间的球形筒夹型连接与基部的剖视图。
图12D是螺钉组件的剖面视图，显示了两臂部之间的球形筒夹型连接。
图13A是支撑组件的附图，显示了具有一个臂部和附接于支撑结构的基部的螺钉组件。
图13B是支撑组件的附图，显示了具有两个臂部与附接于两个支撑结构的基部的螺钉组件。
图14是显示了植入脊柱椎弓根部的支撑组件的附图。
各附图中相似的参考标记指示相似的元件。
具体实施方式
如图1A和1B所示，螺钉组件1由单个部件中的臂部2和基部3组成。该螺钉组件1是细长形的并且该螺钉组件1的臂部2和基部3通过互连装置4耦连。此外，如图1A和1B所示，互连装置4简化臂部2与基部3之间的运动，从而臂部2可定位在平行于基部3(如图1A所示)长轴的第一位置中并可定位在垂直于基部3(如图1B所示)长轴的第二位置中。螺钉组件1的基部3构造为附接于一个结构(例如，骨骼)并且臂部2构造为附接于支撑结构10(以下将详细描述)。应用中，一个或多个螺钉组件1附接于支撑结构10(未示出)。优选地，两个螺钉组件1附接于单个的支撑结构10。
在可选螺钉组件1的实现中，螺钉组件1的臂部2与基部3构造为形状记忆合金的一个连续块。在这一实现中，互连装置4由形状记忆合金组成，它可简化臂部2相对于基部3依赖于影响形状记忆合金形状(未示出)的预设条件而运动。在另一可选螺钉组件1的实现中，螺钉组件1的臂部2和基部3构造为一个连续的块，其中臂部2与基部3之间的互连装置4由适合于弯曲(未示出)的材料组成。
如图1A所示，在特定的实施例中，螺钉组件1的臂部2的特征由主体17、基部轭18和连接器端12组成。臂部2的主体17可随着应用的不同而在形状和长度方面发生变化。在一种实现中，臂部2的主体17是杆状的(见图1A和1B)。可选地，臂部2的主体17成形为大致装配在螺钉组件工具中用以操作该螺钉组件1。这种螺钉组件工具19的例子显示在图7中。
螺钉组件1可由多种可植入人体中的耐用材料制成，包括钛、不锈钢、碳纤维、生物相容材料等。在一种实现中，螺钉组件1由钛制成。可选地，螺钉组件1可由可再吸收材料或形状记忆合金制成。可选地，该螺钉组件1可为前述任意材料的化合物或组合物。螺钉组件1的尺寸随应用场合而变。通常，螺钉组件1的长度从0.1到100厘米。在一种实现中，长度大致在50至600毫米。在另一种实现中，螺钉组件1尺寸定为适合于包括支撑脊柱28后部的应用场合(见图3B)。
如图1A所示，螺钉组件1的基部2由基部头20和锚固件14组成。该锚固件14可以是螺钉、U形钉、钩或钉并且可具有通常用于骨骼锚固的类型。在一种实现中，锚固件14是用于插入椎骨27椎弓根部26中的螺钉类型(见图1A和3B)。
如图1C所示，图1A中螺钉组件1的互连装置4可为压配合插销型。在这种实现中，基部头20是压配合插销型头部5，臂部2的轭18包括销孔25，其中臂部2与基部3用压配合插销(未示出)和固定螺钉9(未示出)预先装配。在可选实现中，如图1D-F所示，图1A的互连装置4构造为带有耦连横档的开口鞍形头部。在这种实现中，基部头20构造为开口鞍型头部6(图1D中所示)，它与互补的臂部2预先装配。如图1E所示，与开口鞍型头部6互补的臂2特征可为一整块设置的横档7。可选地，如图1F所示，互补的臂部2特征可为压配合插销8。
图1A和1B所示，臂部2与基部3可作为单个部件由固定螺钉9保持在一起，其中互连装置4具有压配合插销型或带有耦连横档的开口鞍型头部的形状。在特定的实现中，开口鞍型头部螺纹接收固定螺钉9。
可选地，如图1A和1B所示，固定螺钉9可影响臂部2到固定位置中的锁定。在将臂部2移动到展开位置之前，固定螺钉松弛地定位。展开时，臂部2可通过将固定螺钉9紧固在基部3的螺纹开口鞍型头部6中而被锁定在一个大致垂直于基部3长轴的位置(见图1D)。
在一种实现中，锁定臂部2的位置和将臂部2与基部3一起保持为单个部件可用凸轮而非固定螺钉9实现(未示出)。凸轮代替固定螺钉9的情况下，臂部2的锁定和臂部2与基部3的连结通过类似的装置实现。
现在参见图2A-C、3A、3B和4，支撑结构10被显示出螺钉组件1的臂部2的连接器端12可附接于其(见图3A、3B和4)。如图2A所示，支撑结构10由顶面15、底面16、一个或多个包括用于锁定的固定螺钉9或可选凸轮的端部开口的鞍形接收器11组成。接收器11成形为容纳螺钉组件1的臂部2的连接器端12。如图2A和2B所示，固定螺钉9螺接在支撑结构10中，垂直于支撑结构10的顶面15的平面，以利于从支撑结构10的上面接近固定螺钉9。在一种实现中，支撑结构10由两个接收器11(见图2A-C、3A、3B和4)组成，从而两个螺钉组件1可通过支撑结构10连接在一起(见图3A)。在另一种实现中，如图3B所示，两个通过支撑结构10连接在一起的螺钉组件1可植入脊柱28的椎骨27的椎弓根部26中以实现脊柱28的支撑。
如图2B和4所示，支撑结构10可构造为还包括中心孔13，它从支撑结构10的顶面15穿过到达支撑结构10的底面16。如图2B和4所示，中心孔13可螺旋接纳锚固件14并可选包括用于将锚固件14锁定在适当位置的固定螺钉9或凸轮。在这种实现中，中心孔13的螺纹部、接收器11的固定螺钉9都垂直于支撑结构10的顶面15定位。该锚固件14可以是螺钉、U形钉、钩或钉并且可具有通常用于骨骼锚固的类型。在一种实现中，锚固件14是用于插入椎弓根部的类型的螺钉。
在另一种实现中，如图2C所示，支撑结构10可选包括铰接爪21，用于将支撑结构10夹在一个表面(如骨骼表面)上。该爪21特征在于支撑结构10中位于两个接收器11之间的铰链22。爪21包括在支撑结构10的顶面15上延伸的螺纹接合件23，从而在接合件23上拧螺母(未示出)时实现绕铰链22的枢转并且爪21闭合。
支撑结构10可由多种可植入人体中的耐用材料制成，包括钛、不锈钢、碳纤维、生物相容材料等。优选地，该螺钉组件1由钛制成。此外，该支撑结构10可由可再吸收材料制成。可选地，该支撑结构10可为任何前述材料的化合物或组合物。
如图5所示，本发明的另一种实现包括单个的螺钉组件1，它连接于具有接收器11、锚固件14和锁定装置的支撑结构10。在一种实现中，接收器11构造为开口鞍型头部6。在另一种实现中，支撑结构10包括多个接收器11。该锁定装置可包括固定螺钉9或可选凸轮。在一种实现中，在锚固件安装在病人体内后，螺钉组件臂部2的连接器端12锁定至支撑结构10的接收器头部6中。
如图6所示，用本发明支撑脊柱28的方法包括以下步骤：1：)沿脊柱28制出一系列小切口，以使套管29接近一系列椎骨27的椎弓后部26；2)采用套管29接近路径，将两个未展开的螺钉组件1递送至一系列椎弓后部26并且将它们螺接到各椎弓后部26中(其中未展开指螺钉组件的结构使得每个臂部处于平行于基部长轴的位置)；3)采用套管29接近路径和支撑结构工具30，将螺钉递送至适当位置并且将具有中心孔、固定螺钉、两个接收器的支撑结构10用固定螺钉和椎弓根部螺钉型锚固件锁定；4)将每个螺钉组件1的臂部展开为大致垂直于基部长轴；5)用固定螺钉将每个臂部的每个连接器端适当接合和锁定在支撑结构10的接收器中。
上述方法包括用于操作螺钉组件1的专用螺钉组件工具19的使用(见图7)。螺钉组件工具19包括构造为其中容纳未展开螺钉组件的内腔24。使用中，螺钉组件工具19简化未展开螺钉组件的基部在套管29的范围之内(见图6)插入一个结构(例如骨骼)中。
用本发明支撑脊柱的另一种方法可包括以下步骤：1)将两个具有臂、基部和互连装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将具有两个用于螺钉组件臂部的锁定装置的接收器的支撑结构递送至骨骼附近；3)展开螺钉组件的臂部；以及4)接合接收器的锁定装置以将螺钉组件的臂部固定于该支撑结构。
用本发明支撑脊柱的另一种方法可包括以下步骤：1)将两个具有臂部、基部和互连装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将具有一个带锁定装置和锚固件的中心孔以及两个具有用于螺钉组件臂部的锁定装置的接收器的支撑结构递送至骨骼；3)展开螺钉组件的臂部；以及4)接合接收器的锁定装置以将螺钉组件的臂部固定于该支撑结构。
用本发明支撑脊柱的另一种方法可包括以下步骤：1)将具有臂部、基部和互连装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将具有一个带锁定装置和锚固件的中心孔以及具有用于螺钉组件臂部的锁定装置的接收器的支撑结构递送至骨骼；3)展开螺钉组件的臂部；以及4)接合接收器的锁定装置以将螺钉组件的臂部固定于该支撑结构。
如图8A和9A所示，螺钉组件101包括基部102、构造为接收一个或多个锚固组件301的支撑件103、以及基部102与支撑件103之间的互连装置105。如图8A、8C、8D和9A-9E所示，支撑件103包括顶部107与底部108(见图8B、8C、9D和9E)。互连装置105使得支撑件103可定位在大致平行于基部102长轴的第一位置(见8B、9B-9D)，然后大致垂直于基部102的长轴展开或定位(见图8A、8C、9A和9E)。螺钉组件101的基部102以及一个或多个锚固组件301构造为附接于病人体内的一个结构(例如骨骼)。应用中，螺钉组件101接收一个或多个锚固组件301以形成支撑组件106(见图8A和9A)。在一种实现中，在支撑件103展开后锚固组件301结合于螺钉组件101(形成支撑组件106)，在另一种实现中，锚固组件301与螺钉组件101预先装配。本发明优于现有技术解决方案的有利之处是当用支撑组件106支撑一个结构时节省时间。另一优点是相对容易去除。支撑组件106可用于临时或永久性植入。
一旦组装，支撑组件106可用于支撑骨骼结构。受支撑的骨骼结构可包括股骨或其它腿骨(例如胫骨和腓骨)，手臂和手腕的骨骼(例如肱骨、桡骨和尺骨)，以及其它例如脚跟骨、骨盆、脊柱(椎骨)等的骨骼。可为单个骨骼(即，例如股骨、胫骨、肱骨的长骨)提供支撑或为超过一个骨骼(即，椎骨)提供支撑。
螺钉组件101可由多种可植入人体中的耐用材料制成，包括钛、不锈钢、碳纤维等。在一种实现中，螺钉组件101由钛制成。在另一种实现中，螺钉组件101由生物相容材料、可再吸收材料或任何前述材料的组合物制成。螺钉组件101的尺寸随应用场合而变。通常，螺钉组件101的长度从20到1000毫米。在一种实现中，长度大致在50至400毫米。在另一种实现中，螺钉组件101尺寸定为适合于包括支撑脊柱后部的应用场合(未示出)。
如图8A-8C、9A-9E和10A-10B所示，螺钉组件101的基部102由具有一定形状和锁定装置的基部头114以及锚固件109a组成。基部头114的形状可由许多适于接收或互连于支撑件103的形状中的任一种组成。在一种实现中，基部头114形状是开口鞍型头部。如图8A、8C和9A中所示，在一种实现中，基部头114的锁定装置可为固定螺钉104。固定螺钉104可构造为连接支撑件103和基部102，同时允许基部102与支撑件103之间的运动自由度(见图8A、9A和9E)。锁定装置能够使支撑件103锁定在一个相对于基部102的位置。在一种实现中，固定螺钉104能够拧紧以使支撑件103锁定在一个相对于基部102(例如其长轴)的位置。在可选的实现中，基部头114的锁定装置可为凸轮(未示出)。
如图8A-8C、9A-9E以及10A-10B所示，螺钉组件101的锚固件109a可从由螺钉、U形钉、钉、钩和销组成的组中选出。在一种实现中，锚固件109a构造用于骨骼锚固。在另一种实现中，锚固件109a是构造用于插入椎骨椎弓根部的螺钉。
如图8A、9A和10A-10B所示，锚固组件301构造为与接收器306的形状互连(以下将详细描述)。锚固组件301的形状可以是许多种形状。在一些实现中，支撑件103与锚固组件301之间的配合仅出现在两个尺寸上(例如，采用90度扭转接收器306)。如图10A-10B所示，锚固组件301可由头部302、基部109b和基部头114组成。锚固组件301可由许多能嵌入人体内的耐用材料组成，包括钛、不锈钢、碳纤维等。此外，锚固组件301可由可再吸收材料或生物相容材料或任意前述材料的组合物组成。
如图10A-10B所示，锚固组件301包括用于将锚固组件301锁定于支撑件103的装置。在一种实现中，如图10A所示，锚固组件301的接收器306和互补头部302是T型槽，用于锁定锚固组件301的装置可为螺接至锚固组件301的头部302中的固定螺钉104，其中该头部302包括螺纹基部孔305和可变形几何结构。这种用于将锚固组件301锁定于支撑件103中的装置公开在共有的美国专利申请号11/019918中。如图10B所示，当固定螺钉104旋入螺纹基部孔305中时，引起可变形头部303向外倾斜从而头部302的T型槽接合并锁靠接收器306的平面中间面308。如图10A和10B所示，固定螺钉104可设置为缩回在螺纹基部孔305中。紧固到最后，受迫固定螺钉104会过度受迫从而迫使可变形头部303向外倾斜。在另一种实现中，头部302还可接合接收器306的平面上部面309或平面下部面307或者两者都有，以实现锁定。在另一种实现中，凸轮可代替固定螺钉104以实现锚固组件301在支撑件103(未示出)中的锁定。
可变形螺纹基部孔305的可变形几何结构可由锚固组件301的头部302中的空隙组成，其中该空隙从由空腔、槽口、凹槽、切除、缺口和凹口组成的列表中选出。在一种实现中，该空隙是锥形的。在另一种实现中，如图9A和9A所示，锚固组件301的头部302中的空隙可为切入头部302的槽缝313。
其它用于将锚固组件301锁定于支撑件103的装置也是可能的，包括递交于2004年4月16日、名称为″皮下支撑件″的美国专利申请号10/826684中公开的那些。
如图10A-10B所示，锚固组件301包括可移动地设置在螺纹基部孔305中的基部102。基部102可为螺钉、U形钉、钩或钉并具有通常用于锚固至某一结构(例如骨骼)的类型。在一种实现中，基部102是用于插入椎弓根部的类型的螺钉。在另一种实现中，基部102可附接于另一骨骼结构。
基部102到锚固组件301的附接可用多种方法实现。在一种实现中，该附接通过基部102于锚固组件301之间的铰链型连接(见例如图1A-1B)实现。在另一种实现中，如图10A-10B所示，该附接在基部102上的多轴型基部头114与锚固组件301的头部302中的互补插口304之间得到。
锚固组件301还包括用于将基部102锁定在锚固组件301的头部302中的装置。如图10A-10B所示，对于多轴型基部头114，用于锁定的装置可包括设置在螺纹基部孔305中的固定螺钉104。在这种结构中，旋转固定螺钉104使得固定螺钉104直接压靠基部102的多轴型基部头114，从而迫使它抵靠锚固组件301的插口304以实现锁定。可选地，基部102为铰链型，用于锁定的装置可由设置在螺纹基部孔305中的固定螺钉104组成。在这种结构中，旋转固定螺钉104使得固定螺钉104直接压靠铰链型基部102的多轴型基部头114，从而产生抵靠铰链销的摩擦以实现锁定(未示出)。在另一种实现中，凸轮可代替固定螺钉104以实现锁定。
如图10A-10B所示，锚固组件301的另一种实现包括穿过基部102和基部头114的纵向孔312、工具界面311和固定螺钉孔310。纵向孔312和固定螺钉孔310构造为使得器具、电线(例如K线)或其它引导件可穿过整个锚固组件301。固定螺钉孔310还构造为使得工具或器具可穿过固定螺钉孔310以接合基部102的工具界面311。可选地，固定螺钉104可为凸轮(未示出)。
固定螺钉孔310可为任何形状并且尺寸形成为容纳该贯穿通道，并且目标和工具的使用不会影响固定螺钉104的定位。
纵向孔312可具有任何理想的横截面形状，包括但不仅限于圆形、方形、六边形、椭圆形或任何规则或不规则形状。
工具界面311可具有任何适于接收用于操作基部102的工具的形状。例如，基部102为螺钉的情况下，工具界面311可为六角形形状或任何其它常用的螺钉头工具界面形状。
在锚固组件301构造为如图10A-10B所示的情况下，固定螺钉104可非拧紧地预定位在基部孔305中。固定螺钉孔310和纵向孔312(穿过基部102和基部头114)能够通过锚固组件301的预装配实现来接近。此外，在锚固组件301预装配的情况下，通过固定螺钉孔310接近基部头114的工具界面311。
如图8A、8D、9A、9D和9E所示，支撑件103具有某一形状。支撑件103的形状可从由板、盘、长形横截面、椭圆形、方形、工字梁和杆组成的组中选出。在一种实现中，如图8A、8D、9A、9D和9E所示，支撑件形为盘状。在一种实现中，支撑件103的长度最小大致等于跨越两个或更多椎骨所需的长度。在一种实现中，支撑件103大致等于跨越三个椎骨所需的长度。在另一种实现中，支撑件103的长度大致介于25至140毫米之间。
如图8A-8D所示，在一种实现中，支撑件103由连接器端110、一个或多个孔111和接收器306组成。连接器端110构造用于支撑件103与螺钉组件101的基部102之间的互连。在一种实现中，连接器端110构造用于支撑件103与螺钉组件101的基部102之间的铰链型互连。
如图8A、8B和8D所示，在一种实现中，支撑件103的一个或多个孔111包括相对于支撑件103而言接近连接器端110定位的第一孔111c和远离连接器端110定位的第二孔111a。如图8A、8B和8D所示，第一孔111c可用于基部102相对于支撑件103的大范围运动。在一种实现中，基部102相对于支撑件103的运动包括铰链型运动(见图8A-8C)。如图8A所示，当锚固组件301与支撑件103装配起来时，第二孔111a可用于接近基部103和用于将锚固组件301锁定于支撑件103的装置。在一种实现中，在支撑件103展开到大致垂直于基部102的位置之后，第二孔111a可用于从上面接近支撑件103。
如图8A和8D所示，在一种实现中，接收器306设置在支撑件103的长轴方向。在另一种实现中，接收器306连接于支撑件103的顶部107或底部108。在另外的实现中，接收器306大致跨越支撑件103的长度。接收器306的结构可由许多结构和形状的任何一种组成。在一种实现中，接收器306具有从由槽缝、凹槽、轨道、燕尾槽和咬合结构组成的组中选出的结构。在另一种实现中，接收器306具有90度扭转结构。在另一种实现中，接收器306和锚固组件301均构造为包括T型槽的互连几何结构(见图10A和10B)。如图10A和10B所示，在一种实现中，接收器306的T型槽结构可由平面的上部面309、平面的下部面307和平面的中间面308组成。接收器306可包括两个端部，其中一个端部或两个都开口或闭合(未示出)。
如图9A-9E所示，在一种实现中，支撑件103由支撑部件202、头部组件201和互连装置105(例如，槽缝-凸缘结合)组成。支撑部件202可包括顶部107和底部108以及一个或多个孔111(见图9A-9E)。如图9A-9C所示，在一种实现中，支撑部件202包括接收器306和一个或多个孔111。
如图9A所示，在一种实现中，接收器306设置在支撑部件202的长轴方向。在另一种实现中，接收器306连接于支撑部件202(例如作为附接件)的顶部107或底部108。在另外的实现中，接收器306大致跨越支撑部件202的长度。接收器306的结构可由许多结构和形状的任何一种组成。在一种实现中，接收器306具有从由槽缝、凹槽、轨道、燕尾槽和咬合结构组成的组中选出的结构。在另一种实现中，接收器306具有90度扭转结构。在另一种实现中，接收器306和头部组件201均构造为包括T型槽的互连几何结构(见图10A和10B)。如图10A和10B所示，在一种实现中，接收器306的T型槽结构可由平面的上部面309、平面的下部面307和平面的中间面308组成。
接收器306可包括两个端部，其中第一端部开口而第二端部闭合(未示出)。可选地，两个端部均开口或两个端部均闭合(未示出)。
如图9A-9C所示，在一种实现中，支撑部件202的一个或多个孔111包括第一孔111a，其中锚固组件301可通过那里并可锁定地接合于该支撑部件202。可包括第二孔111b，其中提供从支撑部件202的顶部107通向支撑部件202的底部108的接近(见图9A-9C)。如图9B和9C所示，当头部组件201与支撑部件202互连时，第二孔111b还可提供到支撑件103的头部组件201的接近。
如图9A-9C所示，在一种实现中，头部组件201构造用于支撑部件202与基部102之间的互连。头部组件201包括连接器端110、孔111c和用于将头部组件201固定于支撑部件202的锁定装置(例如凸缘)。在一种实现中，支撑部件202的接收器306与头部组件201构造为包括T型槽的互连几何结构。头部组件201与支撑部件202之间的互连几何结构可用于支撑部件202沿头部组件201(见图9B和9C)长轴方向的可调定位(和/或锁定)。如图9B所示，磁头组件201可缩进支撑部件202以减少螺钉组件101的全长。相反地，如图9C所示，头部组件201可相对于支撑部件202延伸以增加螺钉组件101的全长。
头部组件201的连接器端110可构造用于螺钉组件101的支撑件103与基部102之间的互连。在一种实现中，连接器端110构造用于螺钉组件101的支撑件103与基部102之间的铰链型互连(见图9A-9E)。
如图9A-9C所示，头部组件的孔111c可具有空间构造以支撑基部102相对于支撑件103的大范围运动。此外如图9A-9C所示，用于将头部组件201固定于支撑部件202的锁定装置可由设置在头部组件201中的固定螺钉104组成。使用中，旋转固定螺钉104可导致固定螺钉104与支撑部件202之间的接触，从而提供一个装置将头部组件201固定于支撑部件202。可选地，在另一种实现中，用于将头部组件201固定于支撑部件202的锁定装置可由凸轮组成。
用本发明支撑骨骼结构的方法可包括以下步骤：1)将包括具有接收器的支撑件、基部、互连装置和锁定装置的螺钉组件递送至骨骼；2)将支撑件大致垂直于基部的长轴展开；3)穿过支撑件并将一个或多个具有基部和锁定装置的锚固组件植入骨骼；4)将基部锁定在一个或多个锚固组件中；5)将一个或多个锚固组件锁定在支撑件接收器中；以及6)接合螺钉组件的锁定装置以相对于基部固定支撑件的位置。
在其它实现中，上述使用方法可包括将支撑件设置为邻接骨骼或邻接于脊柱。在一种实现中，上述使用方法可包括将支撑件设置在背部的皮下脂肪层中。在其它实现中，上述使用方法可包括将支撑件设置在体外。
用本发明支撑骨骼结构的另一种方法可包括以下步骤：1)将螺钉组件递送至骨骼，该螺钉组件包括：支撑件、基部、互连装置、以及锁定装置，该支撑件包括具有接收器的支撑部件、具有连接器端的头部组件以及互连装置；2)将支撑件大致垂直于基部的长轴展开；3)穿过支撑件并将一个或多个具有基部和锁定装置的锚固组件植入骨骼；4)将基部锁定在一个或多个锚固组件中；5)将一个或多个锚固组件锁定在支撑件接收器中；6)将头部组件锁定在支撑部件中；以及7)接合螺钉组件的锁定装置以相对于基部固定支撑件的位置。
在一种实现中，上述使用方法可包括将支撑件设置为邻接骨骼或邻接于脊柱。在一种实现中，上述使用方法可包括将支撑件设置在背部的皮下脂肪层中。在其它实现中，上述使用方法可包括将支撑件设置在体外。
用本发明得到理想椎间盘空间的方法可包括以下步骤：1)将包括具有接收器的支撑件、基部、互连装置和锁定装置的螺钉组件植入椎骨；2)将支撑件大致垂直于基部的长轴展开；3)穿过支撑件并将一个或多个具有基部和锁定装置的锚固组件植入椎骨；4)将锚固组件与支撑件的接收器互连，其中锚固组件不在接收器中锁定；5)使螺钉组件的基部和锚固组件的基部相对于彼此压缩或分离(例如，实现仪表化的椎骨的平行位移)；6)将锚固组件锁定在支撑件中(例如，用固定螺钉或凸轮)；以及7)用螺钉组件锁定装置(例如用固定螺钉或凸轮)锁定支撑件相对于基部的位置。
这里所用的术语″仪表化的″定义了结构(如椎骨)与医疗设备或器材之间的物理连接。
用本发明得到理想脊柱弯曲度的方法可包括以下步骤：1)将包括具有接收器的支撑件、基部、互连装置和锁定装置的螺钉组件植入椎骨；2)将支撑件大致垂直于基部的长轴展开；3)穿过支撑件并将一个或多个具有基部和锁定装置的锚固组件植入椎骨；4)将锚固组件与支撑件的接收器互连，其中锚固组件不在接收器中锁定；5)将基部相对于彼此压缩或分离(例如影响前凸/后凸的脊柱弯曲度)；6)将锚固组件锁定在支撑件中(如，用固定螺钉或凸轮)；以及7)用螺钉组件锁定装置(例如用固定螺钉或凸轮)锁定支撑件相对于基部的位置。
如图11A-11C和11E所示，螺钉组件1101具有基部1102和单一部件的一个或多个臂部1103。螺钉组件1101的臂部1103和基部1102通过互连装置耦连。螺钉组件1101的基部1102构造为附接于一个结构(如，骨骼)并且臂部1103构造为附接于支撑结构(如下详细所述)。应用中，具有一个或多个臂部1103的螺钉组件1101附接于一个或多个支撑结构以形成支撑组件1301(见图13A和13B)。支撑组件1301可用于临时或永久性植入。
如图11A和11B所示，螺钉组件1101互连装置可得到臂部1103相对于基部1102的自由旋转(或多轴)运动。互连装置可从许多装置中选出，包括但不仅限于：铰链装置、筒夹装置和销。如图11A和11B所示，互连装置包括设置在基部1102的接收器1202内部的接收器端1112。在这种实现中，臂部1103可具有大致球形的接收器端1112，后者连接于基部头104中的互补形接收器1202。此外，基部头1104可闭合或开口(例如，如图1A所示的开口鞍座)。由互连装置促成的臂部1103的自由旋转运动大致是锥形的运动范围，锥形具有轴线，这种运动绕该轴线定心(以下称为″锥体轴线″)。
使用中，如图11A和11B所示的实现可用于提供对病人体内结构的支撑(例如，具有一系列椎骨的脊柱)。在所支撑结构是脊柱并且该脊柱包括长轴(此后称为″脊椎轴线″)的情况下，螺钉组件1101可大致与脊椎轴线同线地提供对脊柱的支撑。具体而言，螺钉组件1101的臂部1103运动的锥体轴线可选地设置为使得该锥体轴线大致与脊椎轴线共线。当相对于受支撑结构(例如一系列椎骨)定位该臂部1103和螺钉组件1101的基部1102时，这种设置提供可调节性。例如，三个连续的椎骨由包括具有两个臂部1103的螺钉组件1101和两个支撑结构(以下将详细描述)在内的支撑组件1301支撑的情况下，三个椎骨的三个附接点可大致成一直线。可选地，三个附接点不必大致成一直线。
在另一种实现中，如图11C和11E所示，互连装置包括设置在基部1102的基部头1104中的一个或多个臂部1103的一个或多个接收器端。在这种实现中，互连装置简化臂部1103与基部1102之间的运动，从而臂部1103可定位在平行于基部1102长轴的第一位置(如图11D、12B和12D所示)并可定位在垂直于基部1102长轴的第二位置(如图11C和11E所示)。此外，螺钉组件1101的互连装置可简化臂部1103相对于基部1102的自由旋转(或多轴)运动。如上所述，臂部1103的自由旋转运动通常为具有锥体轴线的锥形运动范围。使用中，如图11C和11E所示的实现可用于提供对病人体内结构(如，具有一系列椎骨的脊柱)的支撑。如上述实现中所述的和图11A和11B所示的，本实现可提供大致与脊椎轴线共线的对脊柱的支撑。可选地，如图12C和12D所示，大致与脊椎轴线共线地提供支撑的实现方式可包括螺钉组件1101的臂部1103的运动的锥体轴线，该轴线设置为使得该锥体轴线大致垂直于该脊椎轴线。这种设置为图11C和11E所示这种实现提供如上所述的臂部1103的类似的可调节性和益处。
螺钉组件1101可由可植入人体中的耐用材料制成，包括钛、不锈钢、碳纤维等。在一种实现中，螺钉组件1101由钛制成。在另一种实现中，螺钉组件1101由生物相容材料、可再吸收材料或任何前述材料的组合物制成。螺钉组件1101的尺寸随应用场合而变。总体而言，在如图11C和11E所示的实现中，其中臂部1103可定位在大致与基部1102的长轴平行的第一位置中，螺钉组件1101的长度大致为20到1000毫米。在一种实现中，长度大致在50至400毫米。在另一种实现中，螺钉组件1101尺寸定为适合于包括多级支撑脊柱后部的应用场合(见图14)。在另一种实现中，如图11A和11B所示，基部1102的长度大致为20至100毫米，一个或多个臂部1103的长度大致为20至600毫米。在另一种实现中，基部1102的长度和臂部1103的长度每个都大致为20至600毫米。在另一种实现中，基部1102和臂部1103的结合长度尺寸定为适合于包括多级支撑脊柱后部的应用场合(见图14)。
在一种实现中，如图11D、12B和12D所示，螺钉组件1101包括纵向孔1106。纵向孔1106横穿螺钉组件1101的长度，并当臂部1103定位在平行于基部1102长轴的第一位置(见图1D、2B和2D)中时提供用作器具、工具、引导件(例如K线)通道的孔。
如图11A-11C和11E所示，螺钉组件1101的基部1102由基部头1104和锚固件1105组成。该锚固件1105可为螺钉、U形钉、钩或钉，并可具有通常用于骨骼锚固的类型。在一种实现中，锚固件1105是用于插入椎弓根部中的类型的螺钉(见图11A、11C、11E、13A-13B和14)。
在一种实现中，如图12A-12D所示，用于将基部耦连于臂部的互连装置由基部头1104组成。该基部头1104可包括用于接收螺钉组件臂部1103的接收器端112的接收器1202。在另一种实现中，基部头1104构造为用铰链装置铰链附接一个或多个螺钉组件臂部1103(例如见图1A-1B)。
基部头1104可包括锁定装置。如图11A-11D和12B-12D所示，锁定装置可为固定螺钉1107。基部头1104可设计为包括用于容纳锁定装置(如，固定螺钉1107)的开口鞍座(见图11A和11B)或闭合结构(见图11C-11E)。在一种实现中，锁定装置为固定螺钉1107，它将螺钉组件1101的基部1102和一个或多个臂部1103固定在一起。
使用中，包括基部1102、一个或多个臂部1103以及锁定装置的螺钉组件1101可预先装配以递送至某个结构。可选地，螺钉组件1101可作为分离块递送以在结构所在点装配。
如图11A、11B、11D和12B-12D所示，紧固该固定螺钉1107能实现一个或多个臂部1103锁定在相对于基部1102的位置中。在如图11D和12B-12D所示的实现中，在螺钉组件1101的一个或多个臂部1103从大致平行于基部长轴的第一位置展开到大致垂直于基部1102长轴的第二位置之后，固定螺钉1107可拧紧以得到一个或多个臂部1103锁紧在第二位置。在可选实现中，凸轮(未示出)可代替固定螺钉1107。
在另一种实现中，如图11A所示，其中单个臂部1103连接于基部1102，固定螺钉1107可拧紧以得到臂部1103锁定在一个位置。在这种实现，臂部1103可具有大致球形接收器端1112，后者连接于基部头1104中的互补形接收器1202。基部头1104可闭合或开口(例如，如图11A所示的开口鞍座)。拧紧固定螺钉1107可产生使臂部1103的接收器端1112压靠接收器1202的载荷，以得到臂部1103锁定在位置中。如图12C所示，接收器1202可为大致球形的筒夹型接收器。在这种实现中，拧紧固定螺钉1107产生使臂部1103的接收器端1201压靠接收器1202的载荷，从而使一个或多个可变形指部1204绕接收器端1112偏转以得到臂部1103锁定到位置中(见图12C)。
在另一种实现中，如图11B所示，其中两个臂部1103连接于基部1102，固定螺钉1107可拧紧以使得两个臂部1103锁定在位置中。在这种实现中，第一臂1103可包括大致球形筒夹型接收器端1201并且第二臂部可包括构造为互连于接收器端1201中的接收器端1112(见图12C和12D)。如图12C所示，拧紧固定螺钉1107可产生使第一臂部1103的接收器端1201压靠第二臂部1103的接收器端1112的载荷，从而使接收器端1201的一个或多个可变形指部1204绕第二臂部1103的接收器端1112偏转以得到两个臂部1103同时锁定在位置中。
第一臂1103的接收器端1201和第二臂1103的接收器端1112还可构造为提供以分步方式使每个臂1103相对于基部头1104锁定在位置中。例如，第一臂的接收器端1201可构造为使得最初的拧紧产生使接收器端1112压靠基部头接收器1202的载荷，以使得第一臂1103锁定在位置中，而不会影响第二臂部1103的自由旋转运动。最后拧紧时，由此产生的增加的载荷会使第一臂1103的接收器端1201压靠第二臂部1103的接收器端1112，从而使接收器端1201的一个或多个可变形指部1204绕第二臂部1103的接收器端1112偏转，以使第二臂部1103锁定在位置中。
在另一种实现中，如图11D，固定螺钉1107可通过产生使臂部1103的接收器端1112压靠互补形状的接收器1202的载荷而被拧紧以得到具有圆筒形接收器端1112的单个臂部1103的锁定。
在另一种实现中，如图12B所示，固定螺钉1107可被拧紧以得到两个臂部1103的锁定，其中第一臂部1103包括大致圆筒形筒夹型接收器端1201并且第二臂部1103(未示出)包括构造为在筒夹型接收器端1201中互连的接收器端1112。在这种实现中，拧紧固定螺钉1107产生使第一臂部1103的大致圆筒形筒夹型接收器端1201压靠接收器1202(见图12B)的载荷，从而使一个或多个可变形指部1204(未示出)绕第二臂部1103的接收器端1112偏转以得到两个臂部1103锁定在位置中。
在另一种实现中，如图12C和12D所示，固定螺钉1107可被拧紧以得到两个臂部1103的锁定，其中第一臂部1103包括大致球形的筒夹型接收器端1201并且第二臂部1103包括构造为在筒夹型接收器端1201中互连的接收器端1112。在这种实现中，拧紧固定螺钉1107产生使第一臂部1103的大致球形筒夹型接收器端1201压靠接收器1202的载荷，从而使一个或多个可变形指部1204绕第二臂部1103的接收器端1112偏转以得到两个臂部1103锁定在位置中(见图12C)。
在另一种实现中，如图11D、12B和12D所示，固定螺钉1107包括固定螺钉孔1115。固定螺钉孔1115可构造为大致于基部1102的纵向孔1106对齐，从而使得臂部1103的纵向孔1106与基部1102之间通道贯通(如上所述)。
如图11A-11D和13A-13B中所示，螺钉组件1101的一个或多个臂部1103包括主体1111，其中该主体1111具有细长形状并且包括用于附接于支撑结构1109的连接器端1108和接收器端1112。在一种实现中，臂部1103的主体1111的细长形状是杆。在另一种实现中，臂部1103的主体1111的细长形状大致为纵向分裂的杆。在另一种实现中，臂部1103的主体1111的细长形状是构造为在大致平行于基部1102长轴的第一位置中的两个或更多臂部1103之间的配合互连的形状(未示出)。例如，该配合互连可由纵向分裂的杆形组成。
在另一种实现中，如图11C-11E和13A-13B，臂1103的主体1111的细长形状包括偏置段1113。当一个或多个臂部1103大致平行于基部1102纵轴(见图11D和12B)定位时，偏置段1113可构造为提供螺钉组件1101的薄截面。此外，当臂部1103大致平行于基部1102纵轴(见图11D和12B)定位时，偏置段1113可提供基部1102与臂部1103的主体1111的线性对准。
在另一种实现中，如图11D、12B和12D所示，臂部1103的主体1111包括纵向孔1106。在一种实现中，纵向孔1106穿过臂部1103的主体1111的长度的通道或凹槽(未示出)。在另一种实现中，两个互连臂部1103可具有纵向孔106，它们在臂部1103互连时对准以形成单个的纵向孔1106。臂部1103的主体1111的纵向孔1106可与螺钉组件1101的基部1102的纵向孔1106同轴对齐。纵向孔1106横穿螺钉组件1101的长度，并提供用于器具、工具和引导件(例如，K线)的孔。
一个或多个臂部1103的接收器端1112可包括用于与基部头1104铰链互连的铰链装置，例如图11A-11B所示。在这种实现中，锁定装置可被提供，从而在展开后，一个或多个臂部1103可锁定到大致垂直于基部1102纵轴的位置。这种锁定装置的例子可为单道棘齿结构(未示出)。
在另一种实现中，单个臂部1103的接收器端1112可为圆柱形以互连在基部头1104的接收器1202中。在这种实现中，接收器1202可为孔，臂部1103的接收器端1112接收在其中。
在另一种实现中，两个臂部1103的接收器端1112可互连并设置在基部头1104中。例如，接收器端1112可通过筒夹型结构互连。在第一示例中，两个互连接收器端1112可具有圆柱形筒夹型结构，包括：具有大致圆筒形凹槽的第一筒夹型接收器端1201、一个或多个释放切除部1203和一个或多个可变形指部1204，并且第二固体圆柱形接收器端1112构造为配合在筒夹型接收器端1201(未示出)的圆筒形凹槽中。
在第二例子中，如图11A、11B、12C和12D所示，两个互连接收器端1112可具有球形筒夹型结构，包括：具有大致球形凹槽的第一筒夹型接收器端1201、一个或多个释放切除部1203和一个或多个可变形指部1204，并且第二固体球形接收器端1112构造为配合在第一筒夹型接收器端1201中。
此外，如描述了圆筒形筒夹型结构的图12A和12B所示，以及如描述了球形筒夹型结构的图12C和12D所示，各接收器端1112可包括穿过互连接收器端1112的纵向孔1106。当臂部1103大致平行于基部1102纵轴(见图12B和12D)定位时，这一纵向孔1106可构造为提供与基部1102的纵向孔1106同轴对准。
如图11A-11D、13A和13B所示，一个或多个臂部1103的连接器端1108构造为附接于支撑结构1109。如图13A和13B所示，一个或多个支撑结构1109可附接于螺钉组件1101以提供支撑组件1301。在一种实现中，每个支撑结构1109由锚固件1105、孔1110和锁定装置(见图13A和13B)组成。一个或多个支撑结构1109可由可植入人体中的耐用材料制成，包括钛、不锈钢、碳纤维等。在一种实现中，一个或多个支撑结构1109由钛制成。在另一种实现中，一个或多个支撑结构1109由生物相容材料、可再吸收材料或任何前述材料的组合物制成。
在一种实现中，每种支撑结构1109构造为附接于病人体内的结构(如，骨骼)。如图13A和13B所示，用于该一个或多个支撑结构1109的锁定装置可为固定螺钉1107。可选地，该锁定装置可为凸轮(未示出)。
如图14所示，两个支撑结构1109可附接于螺钉组件1101以提供支撑组件1301，后者可植入脊柱1401中的椎骨1402的椎弓根部1403中以得到脊柱1401的支撑。在另一种实现中，单个的支撑结构1109可附接于螺钉组件1101以提供支撑组件1301，后者可植入脊柱1401中的椎骨1402的椎弓根部1403中以得到脊柱1401的支撑。
参见图13A、13B和14，用本发明支撑脊柱1401的方法包括以下步骤：1)将具有一个或多个臂部1103、基部1102和互连装置(例如，与一个或多个臂部1103的接收器端1112互连的基部头接收器1202)的螺钉组件1101递送至骨骼；2)将一个或多个具有孔1110和用于螺钉组件101的臂部1103的连接器各端部1108的锁定装置的支撑结构1109递送至骨骼侧面；3)将螺钉组件1101的一个或多个臂部1103展开为侧面支撑结构1109；4)将螺钉组件1101的一个或多个臂部1103锁定在理想位置；以及5)将支撑结构1109的锁定装置接合于孔1110。在一种实现中，一个或多个侧面支撑结构1109可例如被递送至骨骼，包括一个或多个椎骨主体，螺钉组件1101被递送至椎骨主体的一侧或两侧。在另一种实现中，一个或多个侧面支撑结构1109递送至邻接于螺钉组件1101递送至的椎骨主体的椎骨主体。在另一种实现中，一个或多个侧面支撑结构1109递送至远离最邻近椎骨主体的椎骨主体。
支撑脊柱的方法还可结合用于脊柱前弯成形术(kyphoplasty)过程中。脊柱前弯成形术是一种透皮技术，包括使用例如气囊导管的可膨胀结构，以产生椎骨主体内的内腔或空隙，然后用骨骼替代物充满该内腔形成″内模″。该骨骼替代物可以是任何矫形外科中所用的适当的充填材料，包括但不仅限于异体移植物或自身移植物组织、羟磷灰石、环氧树脂、PMMA骨接合剂或合成骨骼替代物、医学级熟石膏或磷酸钙或硫酸钙接合剂。适于这种处理的方法和器具更充分地描述在美国专利4969888和5108404中。
脊柱前弯成形术可用于减少椎骨压断并且精确地移动骨骼，从而接近椎骨主体压断前正常结构地修复。由外伤(例如由于车祸或跌倒)引起的椎骨压断通常用经验的方式采用手术复位、内部固定稳定硬件并融合的方法进行处理。稳定化硬件用于卸载折断的椎骨主体并停止椎间盘的运动从而骨移植物可将一个椎骨主体融合于下一个，且稳定化硬件通常变为永久性植入。在外伤中，稳定化硬件可设计为在融合发生之后容易地去除。稳定化硬件可采用许多形式，包括这里所述的那些。
用自然发生在肌肉平面内的脊柱前弯成形术与稳定化硬件插入的结合，满足通过使侵入性手术治疗最小化来提高病人护理质量的目标，如如Wiltse和Spencer在1988年脊柱13(6)第696-706页所述。
本发明的许多优选实施例已经进行了描述。然而，应当理解的是，可做出各种修改而不脱离本发明的精神和范围。例如，虽然一些实现已经用螺钉锚固于骨骼结构中，本发明的范围不受此限制。任何锚固装置可以采用，例如凸轮、螺钉、U形钉、钉、销或钩。因此，其它实施例处于下列权利要求的范围之内。

Claims (39)

1.一种装置，包括：构造为支撑某一结构的螺钉组件，该螺钉组件包括基部、臂部和用于将该基部耦连于该臂部的互连装置，该互连装置允许臂部可定位在平行于基部长轴的第一位置并可定位于垂直于基部长轴的第二位置，该基部构造为附接于病人中的某一结构，其中该臂部是构造为接收一个或多个包括用于将锚固组件锁定于支撑件的装置的锚固组件的支撑件，该支撑件包括顶部和底部。
2.如权利要求1所述的装置，其中基部由具有形状和锁定装置的基部头和锚固件组成。
3.如权利要求2所述的装置，其中锚固件从由螺钉、U形钉、钉、钩和销组成的组中选出。
4.如权利要求1所述的装置，其中该支撑件由
连接器端、
一个或多个孔，以及
接收器组成。
5.如权利要求4所述的装置，其中连接器端构造用于支撑件和螺钉组件的基部之间的互连。
6.如权利要求4所述的装置，其中连接器端构造用于支撑件和螺钉组件的基部之间的铰链型互连。
7.如权利要求4所述的装置，其中该支撑件的一个或多个孔包括具有支撑基部相对于支撑件的大范围运动的空间构造的接近连接器端的第一孔，以及一个或多个在装配于支撑件时提供接近基部以及将锚固组件锁定于支撑件的装置的远离连接器端的第二孔。
8.如权利要求1所述的装置，其中支撑件由具有顶部和底部的支撑部件、头部组件和互连装置组成。
9.如权利要求8所述的装置，其中该支撑部件由接收器以及一个或多个孔组成。
10.如权利要求9所述的装置，其中该一个或多个孔包括锚固组件可穿过其中并可与支撑部件锁定接合的第一孔、以及其中可从支撑部件的顶部接近头部组件的第二孔。
11.如权利要求8所述的装置，其中该头部组件包括连接器端、具有支撑基部相对支撑件的大范围运动的空间构造的接近连接器端的孔、以及用于将头部组件固定于支撑部件的锁定装置，其中该头部组件构造为与支撑部件互连。
12.如权利要求1所述的装置，其中该臂构造为附接于支撑结构。
13.如权利要求12所述的装置，其中病人体内的结构是骨骼。
14.如权利要求12所述的装置，还包括支撑结构并且其中该螺钉组件由臂部附接于该支撑结构。
15.如权利要求14所述的装置，还包括两个螺钉组件，其中这两个螺钉组件附接于该支撑结构。
16.如权利要求12所述的装置，其中该螺钉组件具有大小适于皮下支撑脊柱后部的全长。
17.如权利要求12所述的装置，其中该臂部由主体、基部轭和连接器端组成。
18.如权利要求17所述的装置，其中臂部的主体是杆状的。
19.如权利要求12所述的装置，其中该基部由基部头和锚固件组成。
20.如权利要求19所述的装置，其中锚固件从由螺钉、U形钉、钩和钉组成的组中选出。
21.如权利要求12所述的装置，其中互连装置包括压配合插销。
22.如权利要求12所述的装置，其中互连装置由开口鞍型头和耦连横档组成。
23.如权利要求12所述的装置，还包括：
包括锚固件、接收器和锁定装置的支撑结构；
其中锚固件构造为附接于病人体内的一个结构；
其中该接收器包括
用于附接于螺钉组件臂部的开口；并且
其中该锁定装置构造为在该支撑结构配置在病人体内之后将该臂部锁定于该支撑结构。
24.如权利要求1所述的装置，其中该螺钉组件包括两个或更多臂部。
25.如权利要求24所述的装置，其中互连装置从由铰链、销和筒夹组成的列表中选出。
26.如权利要求24所述的装置，其中该基部由基部头和锚固件组成。
27.如权利要求26所述的装置，其中互连装置由基部头组成并且该基部头包括接收器和固定螺钉。
28.如权利要求27所述的装置，其中固定螺钉将基部固定于螺钉组件的两个或更多臂部。
29.如权利要求27所述的装置，其中拧紧固定螺钉使两个或更多臂部相对于基部锁定在位置中。
30.如权利要求26所述的装置，其中互连装置由基部头组成并且该基部头包括铰链装置。
31.如权利要求27所述的装置，其中该两个或更多臂部由主体组成；
其中该主体具有细长的形状并且包括
用于附接于支撑结构的连接器端，以及
用于连接至互连装置的基部头接收器部的接收器端。
32.如权利要求31所述的装置，其中臂部主体的细长形状包括偏置段；
其中当臂部大致平行于基部长轴定位时偏置段构造为提供基部与臂部主体的线性对准。
33.如权利要求31所述的装置，其中臂部主体的细长形状是构造为在定位于大致平行于基部长轴的第一位置中的两个或更多臂部之间的配合互连的形状。
34.如权利要求31所述的装置，其中两个或更多臂部的接收器端和基部头的接收器部包括铰链装置。
35.如权利要求34所述的装置，其中提供一个装置用于将臂部锁定到大致垂直于基部长轴的位置中。
36.如权利要求35所述的装置，其中用于锁定臂部的装置从由单道棘齿、固定螺钉和凸轮组成的组中选出。
37.如权利要求31所述的装置，其中螺钉组件包括两个臂部，并且这两个臂部的接收器端构造用于互连。
38.如权利要求37所述的装置，其中两个臂部的一个接收器端包括
具有大致圆筒形凹槽的第一筒夹型接收器端，并且两个臂部的另一接收器端包括
用于与该第一筒夹型接收器互连的大致圆柱形。
39.如权利要求35所述的装置，其中两个臂部的一个接收器端包括
具有大致球形凹槽的第一筒夹型接收器端，并且两个臂部的另一接收器端包括
用于与该第一筒夹型接收器互连的大致球形。
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