脊柱植入系统和使用方法
文献发布时间:2023-06-19 11:35:49
技术领域
本公开总体上涉及用于治疗脊柱病症的医疗装置,并且更具体地涉及包括骨紧固件的外科植入系统以及相关方法。
背景技术
脊柱病变和病症,如脊柱后凸、脊柱侧凸和其它弯曲异常、退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄症、肿瘤和骨折可由以下因素引起,包含受伤和衰老所导致的外伤、疾病和退行性病状。脊柱病症通常导致包含变形、疼痛、神经损害和部分或全部行动能力丧失的症状。
药物治疗、康复和锻炼等非外科手术治疗可能有效,但是可能无法缓解与这些病症相关联的症状。这些脊柱病症的外科治疗包括矫正、融合、固定、椎间盘切除术、椎板切除术和可植入假体。作为这些外科手术治疗的一部分,脊柱构建物如椎骨杆常常用来为治疗区提供稳定性。在发生愈合时,杆远离受损或有缺陷的区域重新导向应力,以恢复适当的对准且总体上支撑椎骨部件。在手术治疗期间,可将一个或多个杆和骨紧固件递送到手术部位杆可以经由紧固件附接到两个或多个椎骨部件的外部。本公开描述了对这些先前技术的改进。
发明内容
在一个实施例中,提供一种骨紧固件。所述骨紧固件包含限定植入腔和第一凹槽的第一构件。第一带可安置在第一凹槽中。基部可与第一构件连接并可与第一带接合。基部限定第二凹槽和狭槽。第二带可安置在第二凹槽中并限定与狭槽对准的开口。第二构件可与基部连接并可与第二带接合。第二构件被配置成穿透组织。开口与狭槽对准,以便于第二构件相对于第一构件的角度范围的运动。在一些实施例中,公开了植入体、脊柱构建物、系统、器械和方法。
在一个实施例中,骨紧固件包含限定植入腔和第一凹槽的第一构件。第一带可安置在第一凹槽中。零件安置在植入腔内。基部可与第一构件连接并可与第一带接合。基部限定第二凹槽和狭槽。第二带可安置在第二凹槽中并限定与狭槽对准的开口。第二构件可与基部连接并可与第二带接合。第二构件被配置成穿透组织。第三带安置在基部上。所述零件可与第三带接合以将基部与第二构件固定。开口与狭槽对准,以便于第二构件相对于第一构件的角度范围的运动。
在一个实施例中,骨紧固件包含限定第一凹槽的脊柱杆接纳器。第一带可安置在第一凹槽中。基部可与接纳器连接并可与第一带接合。基部限定第二凹槽和狭槽。第二带可安置在第二凹槽中并限定与狭槽对准的开口。螺杆轴可与基部连接并可与第二带接合。开口与狭槽对准,并且螺杆轴可在狭槽中移动到相对于接纳器的选定角度。
附图说明
根据附有以下附图的特定描述,本公开将变得更容易显而易见,附图中:
图1是根据本公开原理的脊柱植入系统的一个实施例的部件的侧视图;
图2是图1中所示部件的剖视图;
图3是图1中所示部件的剖视图;
图4是图1中所示的部件的侧视图;
图5是图1中所示的部件的侧视图;
图6是图1中所示的部件的侧视图;
图7是图1所示部件的部分截面侧视图;
图8是图1中所示的部件的侧横截面图;
图9是图1中所示的部件的侧横截面图;
图10是图1中所示的部件的侧横截面图;
图11是图1中所示的部件的侧横截面图;
图12是与椎骨一起安置的根据本公开原理的脊柱植入系统的一个实施例的部件的平面图;
图13是根据本公开原理的脊柱植入系统的一个实施例的部件的侧视图;
图14是图13中所示的部件的侧视图;
图15是图14所示部件的透视图;以及
图16是根据本公开原理的脊柱植入系统的一个实施例的部件的透视图。
具体实施方式
公开的手术系统和相关使用方法的例示性实施例就用于治疗肌骨骼病症的医疗装置并且更具体地,就包括骨紧固件的脊柱植入系统进行讨论。在一些实施例中,脊柱植入系统包括植入体,所述植入体包含骨紧固件,例如椎弓根接骨螺钉。在一些实施例中,脊柱植入系统包括选择性联接的椎弓根螺钉系统,其允许骨紧固件在手术室备用台上进行组装而不使用器械。在一些实施例中,本公开的系统和方法与脊柱关节融合或固定程序一起使用,例如与脊柱的颈部、胸部、腰部和/或骶骨区域一起使用。
在一些实施例中,本公开的脊柱植入系统包含脊柱植入体,例如可与一个或多个椎骨节段的组织表面接合的接骨螺钉。在一些实施例中,脊柱植入系统包括允许偏置角度配置的选择性联接的椎弓根螺钉系统。在一些实施例中,骨紧固件提供一定角度范围,以允许接纳器相对于螺钉轴以松弛或非应力定向定位。在一些实施例中,这种配置允许相邻骨紧固件的接纳器以相对平行的定向安置。在一些实施例中,脊柱植入系统包含骨紧固件,其被配置用于在患者身体的头-尾方向上形成角度。在一些实施例中,螺杆轴被配置成相对于接纳器成约0至40度范围内的角度。在一些实施例中,脊柱植入系统包含螺钉头部、冠部、基部、头部-基部环、冠部环,以及接骨螺钉轴环和接骨螺钉轴。在一些实施例中,脊柱植入系统包括被配置成便于与手术器械连接的狭槽或摇杆孔。
在一些实施例中,螺钉头部包括4.75mm偏置角螺纹形式。在一些实施例中,螺钉头部包括被配置成捕获4.75mm脊柱杆的接纳器。在一些实施例中,螺钉头部包括临时冠部保持槽和/或斜面。在一些实施例中,螺钉头部包括基部保持槽。在一些实施例中,脊柱植入系统包括环槽以便于接纳器和螺钉轴的手动接合。在一些实施例中,基部包括偏置角度槽。在一些实施例中,基部包括被配置成阻止和/或防止螺钉环旋转的接骨螺钉轴环槽。
在一些实施例中,脊柱植入系统包含具有平顶、滚花特征和配合特征的冠部,以便于与螺钉头部定位在一起。在一些实施例中,冠部包括被配置成用于安置螺杆轴的空腔。在一些实施例中,冠部包括被配置成用于与螺钉头部键连接的平坦表面。在一些实施例中,平坦表面用于将偏置角特征定位在基部上。
在一些实施例中,接骨螺钉轴环包括厚度。在一些实施例中,所述接骨螺钉轴环包括两个倒角。在一些实施例中,接骨螺钉轴环包括空腔。在一些实施例中,空腔被配置成便于接骨螺钉轴环相对于基部的轴向平移。在一些实施例中,空腔可与基部接合以阻止和/或防止接骨螺钉轴环的旋转,使得接骨螺钉轴环槽定位成与基部的偏置角槽对准。在一些实施例中,接骨螺钉杆环包括弯曲凹口,所述弯曲凹口被配置成减小使螺钉头部与接骨螺钉杆接合所需的力。在一些实施例中,接骨螺钉轴环槽被配置成允许接骨螺钉轴形成大约40度的角度。在一些实施例中,接骨螺钉轴环槽和偏置角槽可围绕接骨螺钉轴旋转360度。
在一些实施例中,接骨螺钉包括具有凹口的基部,所述凹口被配置成与接骨螺钉轴环的端部接合,以阻止和/或防止接骨螺钉轴环从基部脱离。在一些实施例中,接骨螺钉轴环与凹口表面的接合允许接骨螺钉轴环相对于基部轴向平移,同时阻止和/或防止接骨螺钉轴环相对于基部旋转,以保持接骨螺钉轴环的开口与偏置角槽对准。
在一些实施例中,脊柱植入系统包含模块化螺钉系统。在一些实施例中,脊柱植入系统包含模块化螺钉系统,所述模块化螺钉系统包括螺钉轴组合件和植入体接纳器/头部组合件,所述螺钉轴组合件和植入体接纳器/头部组合件可在制造期间或术中(例如,在手术室进行外科手术的过程中)连接在一起。
在一些实施例中,脊柱植入系统包含模块化系统,所述模块化系统包括骨紧固件,所述骨紧固件包括选择性联接的构件阵列,例如接骨螺钉轴和接纳器。在一些实施例中,脊柱植入系统包含可在手术台上或原位组装的选择性联接的骨紧固件。在一些实施例中,选择性联接的骨紧固件以小于50牛顿(N)的力组装。在一些实施例中,骨紧固件选择性地以非器械式组装联接。在一些实施例中,非器械式组装包含手动地将螺杆轴与主体接合。在一些实施例中,非器械式组装包含以弹出式(pop-on)接合方式手动接合螺杆轴与主体。在一些实施例中,以非器械式组装将螺钉轴与主体手动接合所需的力在2到50N的范围内。在一些实施例中,以非器械式组装将螺钉轴与主体手动接合所需的力在5到10N的范围内。在一些实施例中,螺杆轴以非器械式组装与主体手动接合,如本文所述,使得从螺杆轴移除主体需要至少5000N的力和/或拔出强度。在一些实施例中,在一些实施例中,此配置提供无需器械即可组装的骨紧固件的手动可接合部件,并且在组装之后,所组装的部件具有选定的拔出强度和/或可以以最小的所需力被拉开、移除和/或分离。
在一些实施例中,骨紧固件被配置成用于组装而不使用仪器,例如医师、外科医生和/或医务人员利用他们的手进行组装。在一些实施例中,系统需要最小的力将主体和螺钉轴组合件在原位附接,从而减少椎骨(例如椎弓根)上的预负载。
在一些实施例中,本公开可用于治疗脊柱病症,例如退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、腰椎滑脱、狭窄症、脊柱侧凸和其它弯曲异常、脊柱后凸、肿瘤和骨折。在一些实施例中,本公开可与其它骨骼和骨相关应用,包括与诊断和疗法相关联的那些应用一起使用。在一些实施例中,所公开的脊柱植入系统可以可替代地用于对处于俯卧或仰卧位置的患者进行手术治疗,和/或对脊柱采用各种手术方式,包括前、后、后中线、外侧、后外侧和/或前外侧方式,以及在其它身体区域中。本公开还可替代地与用于治疗脊柱的腰部、颈部、胸部、骶骨和骨盆区域的程序一起使用。本公开的脊柱植入系统还可以用在动物、骨模型和其它无生命的基质上,例如在训练、测试和演示中。
通过参考结合形成本公开的一部分的附图图示进行的实施例的以下详细描述可更容易地理解本公开。应当理解,本申请不限于本文描述和/或展示的特定装置、方法、条件或参数,并且本文使用的术语仅出于通过实例描述特定实施例的目的,而不是为了限制。在一些实施例中,如说明书且包含所附权利要求中所使用,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“所述”包含复数,并且除非语境明确规定,否则对特定数值的引用包含至少所述特定值。范围在本文中可被表达为从“约”或“大约”一个特定值和/或到“约”或“大约”另一个特定值。在表达此范围时,另一个实施例包含从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地,在通过使用先行词“约”将值表达为近似值时,应理解,所述特定值形成另一个实施例。还应理解,所有空间参考(例如水平、竖直、顶部、上部、下部、底部、左和右)仅用于说明目的,并且可在本公开的范围内变化。例如,参考“上部”和“下部”是相对的,并且仅用于上下文中,并且不必为“较高”和“较低”。
如说明书且包含所附权利要求书中所使用,疾病或病况的“治疗(treating/treatment)”是指执行一手术,所述手术可包含向患者(正常的或非正常的人类或其它哺乳动物)给药一种或多种药物、使用可植入设备和/或使用治疗疾病的器械(例如用于去除凸出部分或患疝气椎间盘和/或骨刺的显微椎间盘切除术器械),以致力于缓解疾病或病况的病征或症状。缓解可能在出现疾病或病况的病征或症状之前以及出现之后发生。因此,治疗包含防止疾病或不良病况(例如,在可能易患所述疾病但尚未诊断患有所述疾病的患者中防止所述疾病发生)。此外,治疗不需要完全缓解病征或症状,不需要治愈,并且特别包含对患者仅有边际效应的手术。治疗可包含抑制疾病,例如遏制其发展,或缓解疾病,例如造成病退。例如,治疗可包括减少急性或慢性炎症;缓解疼痛,缓和并诱导新韧带、骨骼和其它组织的再生长;作为手术的辅助手段;和/或任何修复手术。同样,除非明确指示其它含义,否则如说明书且包括随附权利要求书中所用,术语“组织”包括软组织、韧带、肌腱、软骨和/或骨。
以下讨论包括以下描述:包括骨紧固件的手术系统、相关部件以及根据本公开的原理采用手术系统的方法。还公开了替代性实施例。详细地参考在附图中所示出的本公开的示例性实施例。转到图1-7,示出了脊柱植入系统10的部件。
脊柱植入系统10的部件可由适合于医疗应用的生物上可接受的材料制成,包含金属、合成聚合物、陶瓷和骨材料和/或其复合物。举例而言,脊柱植入系统10的部件可以单独地或共同地由以下材料制得:诸如不锈钢合金、商业纯钛、钛合金、5级钛、超弹性钛合金、钴-铬合金、超弹性金属合金(例如镍钛诺(Nitinol)、超弹塑性金属例如GUM
脊柱植入系统10的各个部件可具有包括上述材料的材料复合材料,以实现各种期望特征,如强度、刚性、弹性、顺从性、生物力学性能、耐久性和射线可透性或成像优先。脊柱植入系统10的部件还可单独地或共同地由异质材料制成,例如由两种或多种上述材料的组合制成。脊柱植入系统10的部件可整体地形成、一体地连接或包含紧固元件和/或器械,如本文所描述。
脊柱植入系统10包括脊椎植入体,例如骨紧固件12。骨紧固件12包含诸如例如螺钉轴14之类的构件和诸如例如脊柱杆接纳器16之类的构件。骨紧固件12包括基部70,所述基部具有安置成与螺钉轴保持环86的开口90对准的凹部88,以便于螺钉轴14相对于接纳器16的运动的角度范围,如本文所述。在一些实施例中,螺杆轴14、基部70和接纳器16在原位或在植入之前组装以形成骨紧固件12,如本文所述。
接纳器16沿着轴线X1延伸且限定轴线X1。接纳器16包括一对间隔开的臂18、20,这些臂在它们之间限定了植入腔22,所述植入腔被配置成用于安置脊柱构建物的部件,例如脊柱杆200。臂部18、20每个平行于轴线X1延伸。在一些实施例中,臂18和/或臂20可相对于轴线X1以替代的定向安置,例如横向、垂直和/或其它角度定向,如锐角或钝角、共轴,和/或可以偏移或交错。臂18、20各自包括在一对侧表面之间延伸的弓形外表面。臂18、20的外表面和侧表面中的至少一个在其中具有至少一个凹口或腔,其被配置成接纳插入工具、压缩器械和/或用于插入和张紧骨紧固件12的器械。在一些实施例中,臂18、20在其近端和远端处连接,使得接纳器16限定闭合的脊柱杆槽。
腔22基本上为U形的。在一些实施例中,腔22的全部或仅一部分可具有替代的横截面配置,例如闭合的、V形、W形、椭圆形、长方形、三角形、正方形、多边形、不规则形状、均匀的、不均匀的、偏移的、交错的,和/或渐窄的。接纳器16包括内表面24。表面24的一部分包括定位邻近臂18和邻近臂20的螺纹形式26。在一些实施例中,螺纹形式26包括4.75mm的偏置角度。螺纹形式26被配置成用于与联接构件例如固定螺钉(未示出)接合,以将脊柱杆保持在腔22内。在一些实施例中,表面24可在替代的固定配置(例如摩擦配合件、压力配合件、锁定突起部/凹口、锁定键槽和/或粘合剂)中安置有联接构件。在一些实施例中,表面24的全部或仅一部分可具有替代的表面配置,以增强与脊柱杆和/或固定螺钉的接合,例如,粗糙、弓形、波形、网状、多孔、半多孔、凹陷和/或纹理化。在一些实施例中,接纳器16可包括替代的配置,例如,闭合、开放和/或侧面通路。
接纳器16包括限定空腔(例如凹槽34)的表面30。凹槽34被配置成用于安置带,例如圆周环36。凹槽34包括容纳环36扩张的圆周通道38。环36包括在环36的端部之间延伸的圆周。在一些实施例中,端部限定间隙。在一些实施例中,间隙经设定尺寸以使得间隙的厚度小于高度和宽度。在一些实施例中,当环36安置在凹槽34内时,凹槽34的表面阻止和/或防止环36相对于轴线X1的轴向平移。
如本文所述,环36在收缩和/或捕获取向与扩展取向之间是可扩张和弹性的。环36便于以非器械式组装将接纳器16与基部70手动组装,如本文所述。在一些实施例中,环36在收缩和/或捕获取向与扩展取向之间是可扩展的和弹性的,用于接纳器16与基部70的组装。
接纳器16包括表面40,所述表面被配置成用于安置诸如例如在此描述的冠部44之类的零件。在一些实施例中,表面40的全部或仅一部分可具有替代的表面配置,例如粗糙、弓形、波形、网状、多孔、半多孔、凹陷和/或纹理化。冠部44被配置成安置在空腔22内并与表面40接合。
冠部44包括具有端面52和端面54的壁50。表面52被配置成限定空腔22的至少一部分。表面52限定冠部44的弯曲部分,所述弯曲部分被配置成与脊柱杆接合。在一些实施例中,表面52的全部或仅一部分可具有替代的截面配置,例如椭圆形、长方形三角形、正方形、多边形、不规则形状、均匀形状、非均匀形状、偏移形状、交错形状和/或锥形。壁50限定接纳器接合部分,例如被配置成与表面40的一部分临时配合接合的凸缘58。例如,当脊柱杆与接纳器16安置在一起时,脊柱杆使凸缘58与表面40脱离并在斜面42上平移,以便于冠部44相对于接纳器16轴向平移,如本文所述。在一些实施例中,表面52包括多个脊59,这些脊被配置成用于改善冠部44与脊柱杆的抓紧。
冠部44包括平坦表面,例如平面60,如图3所示。平面60以键连接的方式接合表面40,以阻止和/或防止冠部44相对于接纳器16旋转。在一些实施例中,平面60和表面40的接合防止冠部44相对于接纳器16旋转并且允许冠部44相对于接纳器16轴向平移。
冠部44被被配置成在接纳器16内沿表面40平移。冠部44的平移导致表面54接合环104,如本文所述。表面54邻近环104安置,使得冠部44的轴向平移引起冠部44从凹槽102移动环104,如本文所述。环104在与冠部44接合时可从凹槽102脱离,这导致表面106从突出部110脱离并从凹槽102驱动环104。这样,环104可在凹槽124中在收缩取向和扩张干涉取向之间移动,如本文所述,以防止环86从凹槽84移动到凹槽124中,用于骨紧固件12的部件的固定连接。表面54与环104一起定位以阻止和/或防止环104从凹槽124移位。
骨紧固件12包括基部70。基部70包括壁72,其具有限定空腔75的表面74。空腔75被配置成用于安置螺杆轴14的头部182。表面74便于头部182通过压力和/或力配合连接与基部70接合。在一些实施例中,表面74便于通过类似于本文所述的环82的可扩张环与基部70和头部182进行非器械式组装。在一些实施例中,基部70可与头部182以替代的固定配置安置,例如摩擦配合、压力配合、锁定突起部/凹部、锁定键槽和/或粘合剂。在一些实施例中,基部70被配置成相对于头部182旋转。在一些实施例中,基部70被配置成相对于头部182在360度范围内旋转,以便于轴180与组织定位。在一些实施例中,基部70被配置成相对于头部182并围绕头部在360度的范围内选择性地旋转,使得轴180选择性地对准以相对于接纳器16在平面内旋转。
壁72包括限定空腔(例如凹槽78)的表面76。凹槽78被配置成用于安置环36以防止环36从通道38移位并且将基部70与接纳器16永久地固定,如图2所示,从而形成基部/接纳器组合件70/16。例如,凹槽78与通道38的对准允许环36弹性地收缩到捕获取向,以将环36安置在凹槽78和通道38内。环36固定在通道38和凹槽78内。凹槽78的表面阻止和/或防止环36从通道38和凹槽78脱离,以将基部70与接纳器16永久组装。
基部70包括表面82。表面82限定空腔,例如凹槽84。凹槽84被配置成用于安置带,例如在此描述的圆周螺杆轴环86。在一些实施例中,凹槽84围绕表面82的全部或一部分延伸。凹槽84包括直径D1。
壁72的内表面限定狭槽,例如凹部88,如图6所示。凹部88被配置成用于安置螺杆轴14。在一些实施例中,凹部88是弓形的和/或凹入弯曲的,使得螺杆轴14可安置在其中,用于螺杆轴14以角度α运动,如图7所示,以便于以选定角度的偏置角度配置。在一些实施例中,角度α包括在约30度至60度的角度范围内的选定角度。在一些实施例中,角α相对于轴线X1约为或正好为40度。在一些实施例中,螺杆轴14的成角包括相对于螺杆轴14以尖角和/或锐角β安置接纳器16,如图7所示,以便于与脊柱杆200连接,如本文所述。在一些实施例中,角度β对应于螺杆轴14相对于轴线X1以角度α安置。例如,螺杆轴14可与凹部88定位在一起,使得在与组织接合时,接纳器16可以无应力和/或松弛配置安置,以便于接纳脊柱杆200,如本文所述。
环86被配置成将螺杆轴14与基部70固定。环86包括限定开口90的圆周,如图5所示。开口90安置在环86的端部91之间。开口90被配置成与凹部88对准,如图6所示。开口90和凹部88的对准便于螺杆轴14在运动的角度范围内相对于接纳器16运动,如本文所述。
环86包括限定配合表面(例如外凹部94,如图5所示)的表面92。凹部94被配置成与基部70的内表面的一部分(例如轴向肋96)接合,如图6所示。轴向肋96沿着基部70平行于轴线X1延伸。在一些实施例中,轴向肋96相对于轴线X1在各种取向上延伸。表面92限定臂95,所述臂在将肋96安置在凹部94时捕获肋96。肋96与凹部94的接合将环86与基部70固定。臂95阻止和/或防止环86从基部70脱离。肋96与凹部94的接合允许当螺杆轴14与基部70接合时环86相对于基部70的轴向平移,如本文所述。臂95接合肋96以阻止和/或防止环86相对于基部70的旋转,从而保持开口90和凹部88的对准。
基部70包括表面100,如图2所示。表面100限定空腔,例如凹槽102。凹槽102被配置成用于安置带,例如圆周环104。环104可与环86接合以便于基部70与螺杆轴14的固定,如本文所述。环104包括表面106,其限定被配置成用于与凹槽102的表面接合的外部凹槽108,如本文所描述。环104包括在环104的端部之间延伸的圆周。在一些实施例中,端部限定开口,例如间隙。在一些实施例中,间隙经设定尺寸以使得间隙的厚度小于高度和宽度。在一些实施例中,间隙经设定尺寸以允许环104通过周向收缩而与表面100接合。
凹槽102包括突出部110。突出部110被配置成用于与外部凹槽108的表面106接合。突出部110将环104保持在凹槽102内。突出部110被配置成用于阻止和/或防止环104与凹槽102的脱离。环104可在与拱部44接合后从凹槽102脱离,这使得表面106从突出部110脱离且从凹槽102驱动环104,如本文所描述。凹槽102包括直径D2。在一些实施例中,如图2所示,直径D1等于直径D2。在一些实施例中,直径D1和直径D2不同。在一些实施例中,表面100将环102保持在凹槽102内,且凹槽102不包括突出部110。
基部70包括表面122。表面122限定空腔,例如凹槽124,所述凹槽被配置成用于安置环86和/或环104,以便于基部70与螺杆轴14的组装和/或固定。在一些实施例中,凹槽124围绕表面122的全部或一部分延伸。如本文所述,凹槽124包括容纳环86和/或环104的扩张的圆周通道126。凹槽124包括直径D3。直径D3大于直径D1和/或直径D2。直径D3经设定尺寸以允许环86和/或环104在其中扩张。如图3所示,凹槽84、102、124沿着轴线X1以串联定向安置。在一些实施例中,凹槽84、102、124以间隔开的关系安置。
表面128安置于凹槽124与凹槽84之间。表面128相对于轴线X1以一定角度安置以限定斜面130。斜面130选择性地倾斜以促进环86在凹槽84与凹槽124之间的平移,如本文所描述。在一个实例中,环86与螺杆轴14接合以便平移,使得环86沿着斜面130滑动,所述斜面将环86从凹槽84引导和/或导引到凹槽124中,并且扩展到与螺杆轴14的临时捕获取向。在另一实例中,环86与环104接合以平移,使得环86沿斜面130滑动,所述斜面将环86从凹槽124引导和/或导引到凹槽84中,并收缩以固定连接骨紧固件12的部件,包括接纳器16和螺钉轴14的永久捕获。在一些实施例中,表面130基本上垂直于轴线X1定向。
环86被弹性偏压到凹槽84内的收缩和/或捕获取向,如图2所示,并且可扩展到凹槽124内的扩展取向,用于螺杆轴14与接纳器16的临时捕获,如本文所述。环86可从收缩和/或捕获取向扩张到已扩张取向,以便将螺杆轴14与接纳器16组装在一起,如图8-11所示和所述。
如图8-11所示,环104可在凹槽102内安置成收缩取向,并在凹槽124内弹性偏置到扩张干涉取向。在干涉取向中,环104安置在凹槽102中并与环86相邻,用于与其邻接和/或接触接合,以阻止和/或防止环86从凹槽84平移到凹槽102中,以及骨紧固件12的部件的固定连接,包括基部70和螺钉轴14的永久捕获,如本文所述。
螺杆轴14包括轴180和头部182。轴180被配置成穿透组织,例如,骨。在一些实施例中,轴180包括具有外螺纹形式的外表面。在一些实施例中,外螺纹牙形可包括单个螺纹匝或多个离散的螺纹。头部182包括被配置成用于接合手术工具或仪器的工具接合部分184,如本文所描述。在一些实施例中,部分184包括六边形横截面以便于与外科工具或器械接合,如本文所述。在一些实施例中,部分184可具有替代的横截面,例如矩形、多边形、六叶形、椭圆形或不规则形状。在一些实施例中,头部182包括限定多个脊188的表面186,以改善头部182与冠部44的抓紧。头部182被配置成与基部70和/或接纳器16附接,如本文所述和图8-11所示。
在一些实施例中,基部70和/或接纳器16可以非器械式组装与螺杆轴14手动接合,如本文所述。在一些实施例中,基部70和/或接纳器16与螺杆轴14的手动接合和/或非器械式组装包括在不使用与螺杆轴14部件接合的单独和/或独立器械的情况下进行联接以实现组装。在一些实施例中,手动接合和/或非器械式组装包括执业医生、外科医生和/或医务人员抓握基部70和/或接纳器16和螺钉轴14并用力地组装这些部件。在一些实施例中,手动接合和/或非器械式组装包括执业医生、外科医生和/或医务人员抓握基部70和/或接纳器16和螺杆轴14并将这些部件用力卡扣配合在一起,如本文所述。在一些实施例中,手动接合和/或非器械式组装包括执业医生、外科医生和/或医务人员抓握基部70和/或接纳器16和螺杆轴14,并将部件用力地弹出配合在一起和/或将基部70和/或接纳器16弹出配合到螺杆轴14上,如本文所述。在一些实施例中,需要2-50N范围内的力来手动地接合基部70和/或接纳器16和螺杆轴14并且用力地组装这些部件。例如,需要2-50N范围内的力来卡扣配合和/或弹出配合组装基部70和/或接纳器16和螺杆轴14。在一些实施例中,需要5-10N范围内的力来手动地接合基部70和/或接纳器16和螺杆轴14并且用力地组装这些部件。例如,需要5-10N范围内的力来卡扣配合和/或弹出配合组装基部70和/或接纳器16和螺杆轴14。在一些实施例中,螺杆轴14与基部70和/或接纳器16在如本文所述的非器械式组装中手动接合,使得移除基部70和/或接纳器16和螺杆轴14需要至少5000N的力和/或拔出强度。在一些实施例中,这种配置提供了无需器械组装的可手动接合的部件,并且在组装之后,所组装的部件具有选定的拔出强度和/或能够以最小所需力拉开、移除和/或分离。在一些实施例中,脊柱植入系统10包含如本文所述的脊柱植入体套件,其包括可与基部70连接的多个螺杆轴14和/或接纳器16。
基部70与接纳器16以非器械形式进行组装以形成基部/接纳器组合件70/16。在一些实施例中,在接纳器16与基部70组装在一起之前,基部70与螺杆轴16组装在一起。环86安置在基部70上。轴向肋96与凹部94对准,并且开口90与凹部88对准。环86安置在基部70上,并通过肋96和凹部94的接合与基部70固定。基部70与接纳器16接合。如图2所示,环36可在收缩和/或捕获取向与凹槽78和通道38内的扩张取向之间扩张和回弹,以将基部70与接纳器16永久固定。凹槽78的表面阻止和/或防止环36从通道38和凹槽78脱离,以将基部70与接纳器16永久组装。
如本文所述,螺杆轴14可手动与基部/接纳器组合件70/16接合,如图8-10所示。通过在图8中箭头A所示的方向上平移基部/接纳器组合件70/16,基部/接纳器组合件70/16与螺杆轴14组装在一起。头部182与基部/接纳器组合件70/16的接合使得环86在图9中箭头B所示的方向上平移,使得环86可定位并允许扩张到凹槽124中达到扩张取向,如本文所述。凹槽124的直径D3大于凹槽84的直径D1以允许环86扩张。头部182与环86的内表面的接合使得环86扩张且沿着斜面130滑动到通道126中。当头部182进一步平移到基部/接纳器组合件70/16中时,环86越过头部182并且在通道126内围绕头部182弹性地收缩以临时地捕获螺杆轴14,如图10所示。
例如,经由由手术器械接合以在由图10中箭头C所示的方向上平移冠部44来操控冠部44。表面54接合环104,使得表面106从突出部110脱离,且环104从凹槽102移位,如图11所示。环104平移且接合环86,从而驱动环86从凹槽124进入凹槽84中。环86沿基部70轴向平移和/或沿斜面130滑入凹槽84中。环104平移到凹槽124中并弹性地扩张到扩张的干涉取向,如本文所述。环104被定向为与环86邻接和/或接触接合,以阻止和/或防止环86从凹槽84平移到凹槽124中,并且骨紧固件12的部件的固定连接包括基部/接纳器组合件70/16和螺钉轴14的永久捕获。表面54与环104一起定位,以阻止和/或防止环104从通道126移位。
在组装、操作和使用中,与本文所述的其它系统和方法类似,脊柱植入系统10与用于治疗脊柱病症(例如本文所述的那些)的外科手术一起使用。在一些实施例中,脊柱植入系统10的一个或全部部件可作为预组装装置递送或可原位组装。
包括脊柱植入系统10的外科治疗可用于椎骨V的治疗部分的稳定中的校正和对准。在示范性的应用中,执业医师通过后部手术入路进入包括椎骨V的手术部位。在一些实施例中,可以以任何适当的方式进入手术部位,例如通过组织的切开和收缩。在一些实施例中,脊柱植入系统10可用于任何现有的手术方法或技术,包括开腹手术、小切口手术、微创手术和经皮手术植入,由此通过小切口或套管进入椎骨V,所述小切口或套管为所述区域提供受保护的通道。
在患者体内形成切口,切割器械(未示出)形成用于将脊柱植入系统10的部件输送和植入到椎骨V内的手术路径。准备器械(未示出)可用于准备椎骨V的组织表面,以及用于抽吸和冲洗手术区域。
脊柱植入系统10包括如本文所述的骨紧固件12,骨紧固件被递送到手术部位以与外科手术相关地与椎骨V安置在一起。在一些实施例中,一个或多个骨紧固件12沿椎骨V以连续和/或基本线性的取向安置,如图12所示。在一些实施例中,一个或多个骨紧固件12以相对于彼此的交替取向,例如平行、垂直、相邻、同轴、共平面、弓形、偏移、交错、横向、角度和/或相对的后/前取向和/或交替的椎骨节段,与椎骨V安置在一起。
在椎骨V中形成导向孔。骨紧固件12在原位或植入前组装,如本文所述。在一些实施例中,骨紧固件12在外科手术中,在手术室的备用台上以非器械式组装进行组装,如本文所述。在一些实施例中,骨紧固件12以器械式组装进行组装。
螺钉轴14与导向孔对准并与椎骨V的组织紧固。在一些实施例中,椎骨V的骨结构被安置成使得骨紧固件12的放置包括植入轨迹,其中螺钉轴14在头-尾取向成一定角度以与组织接合。螺杆轴14的这种植入轨迹可包括相对于螺杆轴14以尖角和/或锐角β安置接纳器16,用于与脊柱杆200连接,如本文所述。在一些实施例中,角度β对应于螺杆轴14相对于轴线X1以相对较大的角α安置。这样,如本文所述,骨紧固件12的组装部件便于螺钉轴14沿选定的植入轨迹和接纳器16的取向以非应力和/或松弛配置放置以接收脊柱杆200。例如,在螺杆轴14与椎骨组织接合的情况下,接纳器16相对于螺杆轴14和/或相对于螺杆轴14被操纵到选定的角度取向,例如用于将螺杆轴14与凹部88/开口90安置在一起。在一些实施例中,接纳器16可相对于螺杆轴14操纵到角度极限,包括螺杆轴14与壁72的接合。在一些实施例中,接纳器16相对于螺杆轴14以角度β安置,如本文所述。开口90和凹部88如本文所述对准,以允许螺杆轴14在开口90和凹部88内选择性地成角度α,如本文所述。螺钉轴14在开口90和凹部88内的选择性角度定位便于定向用于接收脊柱杆200的接纳器16。在一些实施例中,如本文所述,骨紧固件12的组装部件便于骨紧固件12的侧向和对侧接纳器16的平行定向,所述侧向和对侧接纳器与椎骨组织接合以接收脊柱杆200。
脊柱杆200的形状、轮廓被设计为和/或弯曲为针对椎骨V的选定的最终脊柱前凸的选定的配置,如与外科手术相关的骨紧固件12连接。脊柱杆200被输送到手术部位并被定向成与骨紧固件12的植入腔22对准。复位器械与骨紧固件12连接以利用骨紧固件12的植入腔22复位脊柱杆200。复位器械操纵椎骨V以用骨紧固件12完全固定脊柱杆200。联接构件202与骨紧固件12接合以将脊柱杆200与椎骨V固定。
在一些实施例中,脊柱植入系统10包含试剂,所述试剂可安置、封装、涂布或分层于脊柱植入系统10的部件和/或表面之内、之上或周围。在一些实施例中,试剂可以包括骨生长促进材料,例如骨移植物(bone graft),以增强固定元件与椎骨的固定。在一些实施例中,所述药剂可以是HA涂层。在一些实施例中,试剂可包含一种或多种治疗剂和/或药理学试剂以供释放,包含持续释放,以治疗例如疼痛、炎症和退化。
手术完成后,取出脊柱植入系统10的非植入部件、手术器械和组合件,并闭合切口。在一些实施例中,借助于脊柱植入系统10,可以使用显微手术和图像引导技术来接近、查看并修复脊柱恶化或损伤。脊柱植入系统10的部件可由诸如聚合物的射线可透过材料制成。可以包含放射性标记以用于在x射线、荧光透视、CT或其它成像技术下进行标识。
在一些实施例中,脊柱植入系统10可包括本文所述的一个或多个骨紧固件12和/或固定元件,其可用于单个椎骨节段或多个椎骨节段。在一些实施例中,骨紧固件12可以各种定向与椎骨接合,例如串联、并联、偏移、交错和/或交替的椎骨节段。在一些实施例中,骨紧固件12可被配置成多轴向螺钉、径向成角螺钉(sagittal angulation screw)、椎弓根螺钉、单轴向螺钉、单平面螺钉、固定螺钉、锚、组织穿透螺钉、常规螺钉、扩张螺钉。在一些实施例中,骨紧固件12可与楔、锚、按钮、夹子、卡扣、摩擦配件、压缩配件、扩张铆钉、U字钉、钉子、粘合剂、柱、连接器、固定板和/或柱一起使用。
在一个实施例中,如图13-16所示,类似于本文所述的其它系统和方法的外科系统10包括类似于本文所述的骨紧固件12的骨紧固件212。骨紧固件212包含螺杆轴14和接纳器16,如本文所述。骨紧固件212包括基部270,类似于本文所述的基部70,所述基部具有与螺钉轴保持环286的开口290对准的凹部288,以便于螺钉轴14相对于接纳器16的角度范围的运动,如本文所述。在一些实施例中,螺杆轴14、基部270和接纳器16在原位或在植入之前组装以形成骨紧固件212,如本文所述。
接纳器16包括限定类似于本文所述的凹槽34的凹槽的表面,所述凹槽被配置成用于安置类似于本文所述的环36的圆周环。如本文所述,所述环在收缩和/或捕获取向与扩张取向之间是可扩张和弹性的。接纳器16包括冠部44,如本文所述。
基部270包括壁272,所述壁具有限定空腔275的表面274。空腔275被配置成用于安置螺杆轴14的头部182,如本文所述。表面274便于头部182通过压力和/或力配合连接与基部270接合,如本文所述。在一些实施例中,基部270被配置成相对于头部182旋转,如本文所述。
壁272包括限定类似于本文描述的凹槽78的凹槽278的表面276,所述凹槽被配置成用于将环与接纳器16一起安置,以防止环的移位,并将基部270与接纳器16永久地固定,如在此描述的,形成基部/接纳器组合件270/16。
基部270包括限定空腔(例如凹槽284)的表面282,如图15所示。凹槽284被配置成用于安置带,例如圆周螺旋轴环286,如图16所示。在一些实施例中,凹槽284围绕表面282的全部或一部分延伸。
壁272的内表面限定凹部288,类似于本文所述的凹部88。凹部288被配置成用于安置螺杆轴14,如本文所述。在一些实施例中,凹部288是弓形的和/或凹入弯曲的,使得螺杆轴14可安置在其中,用于以如本文所述的角度移动螺杆轴14,以便于以选定角度的偏置角度配置。
环286被配置成将螺杆轴14与基部270固定,如本文所述。环286包括限定开口290的圆周,如图16所示。开口290安置在环286的端部291、291a之间。开口290被配置成与凹部288对准。开口290和凹部288的对准便于螺杆轴14在运动的角度范围内相对于接纳器16运动,如本文所述。
凹槽284包括限定配合表面(例如凹口352)的表面350,如图15和16所示。凹槽包括限定配合表面(例如凹口356)的表面354。凹口352、356安置在凹部288的相对侧上。如图16所示,端部291被配置成与凹口352安置在一起,而端部291a被配置成与凹口356安置在一起。在扩张取向中,端部291、291a接合表面350、354以将环286与基部270固定用于组装,如本文所述。表面350、354阻止和/或防止环286从基部270脱离。端部291、291a与凹口352、356的表面350、354的接合允许当螺杆轴14与基部720接合时环286相对于基部270的轴向平移,如本文所述。端部291、291a接合表面350、354以阻止和/或防止环286相对于基部270的旋转,从而保持开口290和凹部288的对准。
基部270包括与本文所述的凹槽102类似的凹槽302,所述凹槽被配置成用于安置与本文所述的环104类似的圆周环。所述环可与螺杆轴环286接合以便于基部270与螺杆214的固定,如本文所述。
将理解,可对本文中所公开的实施例进行各种修改。因此,以上描述不应被解释为限制性的,而仅应作为各种实施例的例证。所属领域的技术人员将设想在本文所附权利要求书的范围和精神内的其它修改。
- 脊柱植入系统和使用方法
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