CN101489497B - 微创固定系统 - Google Patents

Abstract

一种微创固定系统及方法，用于提供进入手术部位的通路。固定系统可包括保持组件，该保持组件优选包括附连于椎弓根螺钉的侧向植入物保持器和定位成与侧向植入物保持器连接以防止侧向植入物保持器与椎弓根螺钉分离的套筒。所述套筒可进一步包括使组织保持在手术部位外的组织保护部。保持套筒可以可操作地连接到保持组件和椎弓根螺钉，并可被用于将椎弓根螺钉插入身体。多个结构可被插入身体，以致保持组件的一部分从身体中延伸出从而提供了进入手术部位的通路和手术部位的可视化。杆保持器也可用于将杆插入螺钉头中。杆可由杆保持器保持住，这样，当杆被插入螺钉头时，杆可成一角度。当杆被置于螺钉头中时，锁定帽和/或锁止螺钉可设置在杆上并与螺钉头接合，以使杆的位置相对于螺钉固定。在一些实施例中，运动机构可被用于使螺钉相对于彼此运动以对椎骨进行压缩和/或牵张。

Description

微创固定系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年4月11日提交的美国临时申请No.60/791,503的权益，在此通过引用将该申请的全部内容并入本文。

技术领域

本固定系统涉及一种用于执行较小创伤或微创外科手术的系统。更具体地，本发明涉及一种优选在患者脊柱中且优选从后部方向形成进入患者身体内的通道或通达路径或入口以植入脊柱固定系统来稳定患者脊柱的系统。

背景技术

可使用牵开器和/或套管为外科医生提供到达患者身体内手术部位的通达入口以实施外科手术，这是在本领域中已知的。更具体地，牵开器和/或套管可以被用于例如微创手术中的脊柱手术，例如椎间盘切除术、椎板切除术、椎骨关节面切除术、椎弓根螺钉固定术等。

已知的微创固定系统具有某些缺点。例如，牵开器通常比可扩套管对身体造成更大的损伤，因为牵开器会从皮肤中将组织向下拉伸至手术部位。

虽然使用套管(即，可扩套管、固定直径套管等)与牵开器相比可以降低对身体的损伤，但是对于许多外科手术来说，外科医生必须使用大量彼此相邻定位的套管。使用多个套管的主要缺点在于，如果外科医生需要重定位相邻套管，那么这些套管可能会彼此干涉或干扰。

因此，希望提供一种微创固定系统，其可以增强外科医生在身体内移动和操纵外科手术器械和植入物的能力，提高对手术部位可视化的能力，同时降低对身体的损伤程度。还希望提供一种系统，其可以用来引导器械进入身体内，并且可被配置成使该系统的各部件间不存在干涉。

发明内容

所述固定系统涉及微创外科手术系统，例如，用于将螺钉固定到患者身体的骨骼或组织中。该系统的具体实施例例如包括一个或多个骨锚(例如，椎弓根螺钉)，其被定尺寸和配置成选择性地插入骨组织；与每个骨锚相关联的保持组件，其可以包括侧向植入物保持器和套筒。所述侧向植入物保持器优选包括远端，该远端被构造和布置成选择性地接收一个骨锚。所述套筒可包括远端和第一组织保护装置，而且优选被构造和布置成关联于、连接于或选择性地接收所述侧向植入物保持器。优选地，所述组织保护装置被定尺寸和配置成在插入身体内时，相邻保持组件的组织保护装置不相互干涉。

该系统的另一具体实施例包括具有螺钉头的椎弓根螺钉、具有多个锁持(或称锁止、止动)所述螺钉头的钳合构件的侧向植入物保持器、以及相对于所述侧向植入物保持器可运动的套筒。优选地，所述套筒被定尺寸和配置成，当套筒的远端被定位成套在所述侧向植入物保持器的多个钳合构件上时，防止所述侧向植入物保持器与所述螺钉头分离。

一种用于将杆植入到形成于椎弓根螺钉的螺钉头中的杆接收通道中的方法，其包括：将所述螺钉附连到侧向植入物保持器，并且使所述套筒运动，从而将所述螺钉锁持于在所述侧向植入物保持器的远端上形成的接合部中。所述侧向植入物保持器、螺钉和套筒可通过患者皮肤中的切口插入身体内。每个套筒优选包括从身体向外延伸出的组织保护部，所述组织保护部被定尺寸和配置成降低相邻组织保护部间相互干涉的程度。驱动机构也可被用来将螺钉插入骨骼，且所述杆可通过切口插入在螺钉头中形成的杆接收通道中。优选地，当杆插入螺钉头时，所述杆被插入身体至第一位置，并且被移动至异于第一位置的第二位置。

所述系统可包括结构特征、元件组合和部件布局，这些将在下文中举例阐明，但本发明的范围并不限于这些特征、元件组合或部件布局。

本发明因此包括若干元件以及这些元件中一个或多个间的相对关系，并且包括具有这些结构特征、元件组合和部件布局的装置，它们适于完成的步骤将在下文中详细描述，本发明的范围将在权利要求中限定。

附图说明

所述系统将在以下附图中被更详细地说明。所述附图仅是示例性的，用于举例说明优选装置的结构以及一些可单独使用或与其他特征接合使用的特征。但本发明不限于所示的实施例。

图1是侧向植入物保持器的一个示例性实施例的透视图；

图2是套筒的一个示例性实施例的透视图；

图3是图1的侧向植入物保持器的透视图，其中图2的套筒在第一位置附连于该侧向植入物保持器；

图4是图1的侧向植入物保持器的透视图，其中图2的套筒在第二位置附连于该侧向植入物保持器；

图5是图1的侧向植入物保持器的透视图，其中一个替代性的示例性套筒附连于该侧向植入物保持器；

图6是图1的侧向植入物保持器的透视图，其中另一个替代性的示例性套筒附连于该侧向植入物保持器；

图7是图4的接合了一个骨锚)例如骨螺钉)的结构的透视图；

图7a是侧向植入物保持器另一实施例的侧视图，其中该侧向植入物保持器附连有套筒；

图8是接合了一螺钉的侧向植入物保持器的透视图；

图9是图8所示结构的侧视图；

图10是带有锁定机构的一替代性侧向植入物保持器的一端的后视图；

图11是套筒一实施例的透视图；

图12是套筒一实施例的透视图；

图13是套筒一实施例的透视图；

图14是保持套筒、驱动机构和骨锚结构一实施例的透视图

图15是保持套筒一实施例的分解透视图；

图16是保持套筒、套筒和侧向植入物保持器组件一实施例的部分透视图；

图17是加载台及图14所示装置的实施例的透视图；

图18是杆保持器和杆的一实施例的透视图；

图19是杆保持器一实施例的剖视图；

图20是处于第一位置的图18的杆保持器的一部分的剖视图；

图21是处于第二位置的图18的杆保持器的一部分的剖视图；

图22是杆保持器一实施例的侧立面视图；

图23是处于第一位置的图23的杆保持器的一部分的剖视图；

图24是处于第二位置的图23的杆保持器的一部分的剖视图；

图25A是杆保持器一实施例的侧立面视图；

图25B是图25A的杆保持器的一部分和杆的侧视图；

图25C是图25A的杆保持器的一部分的侧剖视图；

图26是一个组件一实施例的透视图，其中该组件具有各自附连于椎弓根螺钉的二个装置及跨于这二个椎弓根螺钉之间的杆；

图27是图26的组件的侧视图；

图28是图26的组件的顶视图；

图29是根据附连于植入椎骨的椎弓根螺钉的侧向植入物保持器一实施例的三个侧向植入物保持器的透视图；

图30是压缩器组件一实施例的透视图；

图31是图30的压缩器组件的一部分的剖视图；及

图32是压缩器组件一替代性实施例的透视图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明某些实施例。一般地，这些实施例涉及固定系统，作为非限制性示例，这种固定系统可以是较少创伤或微创固定系统，其用于使用椎弓根螺钉进行的后路脊柱固定外科手术，特别是在脊柱的腰椎区域。包括例如植入物和器械的所述固定系统并不限于脊柱固定或后路脊柱固定，其可以具有其他的应用，并且可演变出不同的形式和结构。例如，所述骨锚通常显示和称为椎弓根螺钉，其可以是多轴或单轴的椎弓根螺钉，以及钩子(单轴和多轴)或其他紧固件、夹具或植入物。

根据本发明的固定系统的一个实施例涉及一种使用椎弓根螺钉进行后路脊柱固定的微创系统，优选是在脊柱的腰椎区域，例如用于胸腰椎椎弓根固定。该系统可包括直接或间接与骨锚(例如椎弓根螺钉)配合使用的多种外科手术器械和/或装置。而且，该系统可允许利用荧光透视引导法来设置多级螺钉/杆固定结构，将对肌肉、皮肤及其他软组织的伤害减至最小。该系统还可具有多级螺钉设置引导、在固定结构上压缩及牵张、以及杆伸缩(rod persuasion)的功能。

虽然本系统是参考脊柱固定过程进行描述，但本领域技术人员将意识到，该系统及其各部件可被用于身体其他部位的固定，例如长的骨骼或手部、脸部、足部等处的骨骼。

所述固定系统的各种部件可以由不锈钢、铝、钛、钛合金、塑料、聚合物、陶瓷或任何其他生物相容材料制成，但不仅限于这些材料。不耀眼或无光泽的黑色涂层可以被用来使外科手术过程中对照明系统的反射和眩光程度减到最小。所述部件可以是不透放射线的，或者可以透放射线的但带有不透放射线的遮板，以在使用x射线或荧光检查器时协助外科医生来观察该系统。

关于附图，本发明的固定系统可以包括一个或多个用于执行较小创伤或微创外科固定手术的外科器械。例如，该固定系统可包括保持组件(如图1-13总体地示出的)。该保持组件优选包括侧向植入物保持器，该侧向植入物保持器优选可操作地与套筒相关联，这将在后文更详细地描述。所述保持组件被定尺寸和配置成能够可靠地接合在骨锚(例如被插入的椎弓根螺钉PS)上形成的骨锚头SH。所述保持组件优选还被定尺寸和配置成通过患者皮肤上的切口部分地插入身体内。所述保持组件可以被定尺寸和配置成从待修复的手术部位延伸到患者体外，以使外科医生可以在患者体外握住保持组件的近端来操纵保持组件的远端。

本发明的固定系统可任选地包括保持套筒，其与所述保持组件联合使用时使椎弓根螺钉更易于插入和紧固在患者骨骼中。

本发明的固定系统还可任选地包括杆保持器用以使脊柱杆R更容易插入手术部位中。优选地，当与保持组件结合使用时，所述保持组件包括或提供了通道、入口或通路以便于插入杆保持器，且便于在所述杆被插入和定位时观察该杆。

本发明的固定系统还可包括压缩/牵张装置，用于使两个或更多个椎弓根螺钉PS运动，从而使与椎弓根螺钉PS相连的两个或更多个椎骨相对于彼此运动。

本领域技术人员应该理解，可对该固定系统的各种元件进行多种修改或替代。例如，本领域技术人员将理解的是，不同的外科手术器械可以被单独使用和/或销售，或者不同的器械和部件可以被打包成套。另外，本领域技术人员将理解的是，各种不同类型的椎弓根螺钉可与本发明结合使用，例如多轴椎弓根螺钉、单轴椎弓根螺钉、椎弓根钩等，且本发明完全不受限于本文所提到的椎弓根螺钉。一种优选的椎弓根螺钉是美国辛迪思公司(Synthes)的CannulatedPangea^TM椎弓根螺钉。

如图1所示，侧向植入物保持器1可包括伸长构件2，该伸长构件2具有远端4、近端6和优选位于远端4的接合部8。侧向植入物保持器1还可包括凸缘14(如图3及4所示)，该凸缘14被定尺寸和配置成接触和/或接合指控旋钮组件12(下面将详细描述)。侧向植入物保持器1的长度例如在约50mm至约150mm之间，优选为在约80mm至约120mm之间。

侧向植入物保持器1的接合部8优选被定尺寸和配置成接合椎弓根螺钉PS。更优选地，侧向植入物保持器1的接合部8被定尺寸和配置成接合形成于椎弓根螺钉PS上的螺钉头SH。侧向植入物保持器1优选被定尺寸和配置成接合椎弓根螺钉PS的螺钉头SH的侧面，以致形成于椎弓根螺钉PS中的杆接收通道无任何阻碍。侧向植入物保持器1优选被定尺寸和设置成在使用时接合部8接合椎弓根螺钉PS并且被定位在患者皮肤下，以在皮肤下保持和操纵椎弓根螺钉PS，而且侧向植入物保持器1向上延伸通过皮肤切口SI(如图26中最佳所示)时考虑到了位置可视性、螺钉头定向和外科医生对螺钉的操纵。侧向植入物保持器1还可提供用于其他外科手术器械的安装部。在使用中，切开一个小的皮肤切口SI后，优选将患者身体的肌肉移至旁边(也就是说，不切除)，这是通过利用外科医生的手指通过连续扩张术或现有技术中其他器械和/或方法来移动肌肉以分开肌肉纤维(但不切除)实现的。

如图1所示，侧向植入物保持器1的接合部8可被弯曲以紧密匹配和接合螺钉头SH的弯曲外表面。另外如图所示，接合部8可包括第一和第二钳合构件8a、8b，它们被定尺寸和配置成接合椎弓根螺钉PS的一部分，优选是接合螺钉头SH的一部分。第一和第二钳合构件8a、8b可由纵向槽9分开，纵向槽9优选由侧向植入物保持器1的远端4朝侧向植入物保持器1的近端6延伸。这样的结构使第一和第二钳合构件8a、8b能够相对于彼此进行弯曲伸缩或运动，从而使得正在插入接合部8的螺钉头SH可以被接收在第一和第二钳合构件8a、8b中。一旦螺钉头SH被接收在接合部8中，第一和第二钳合构件8a、8b优选被偏压成使得第一和第二钳合构件8a、8b可以朝彼此以及朝被接收的螺钉头SH弯曲，以致第一和第二钳合构件8a、8b被卡扣到螺钉头SH上并在其间锁持住螺钉头SH。第一和第二钳合构件8a、8b可被配置成当它们朝彼此向后弯曲以锁持住螺钉头SH时，它们在螺钉头SH上施加一个力来协助锁持住螺钉头SH，或者，钳合构件8a、8b可被配置成当它们朝彼此向后弯曲时，它们并不在螺钉头SH上施加力但利用凸缘、凹陷或其他结构和/或手段却仍然能锁持住螺钉头SH。

另外，第一和第二钳合构件8a、8b都可包括至少一个突起(未示出)，这些突起被定尺寸和配置成接合形成于椎弓根螺钉头SH中的凹槽(未示出)或其他连接特征。这种构造提供了防止螺钉头SH相对于接合部8移动的额外保护，因此更利于使椎弓根螺钉保持就位。

在一个实施例中，侧向植入物保持器1的近端6(即，留在皮肤切口SI外的部分)可以是从螺钉的中心线侧向偏移的(未示出)，以使侧向植入物保持器1的近端6偏离离开外科医生的视线范围，例如，侧向植入物保持器1的轴部可以是弯曲的。这种偏移避免了阻挡外科医生的视线，可增大手术过程中实际的通路空间。

最好如图2所示，为了进一步防止侧向植入物保持器1与螺钉头SH分离，保持组件3可包括套筒20，套筒20被定尺寸和配置成套在侧向植入物保持器1上或接合侧向植入物保持器1，以保证第一和第二钳合构件8a、8b不会远离彼此弯曲。套筒20可以与侧向植入物保持器1为一个整体或附连在侧向植入物保持器1上，并且套筒20可以有不同的长度，例如，可以是约30mm至约140mm，更优选为约40mm至约120mm，最优选为约60mm至约90mm，而套筒20的直径例如可为约9mm至约15mm，更优选为约10mm至约14mm，最优选为12mm至约13mm。在一些实施例中，由医生决定可在手术中增加、去除和/或更换套筒20。套筒20优选被定尺寸和配置成在侧向植入物保持器1的远端4处朝彼此进而即是朝螺钉头SH偏压第一和第二钳合构件8a、8b，以保证侧向植入物保持器1不会松开(或释放)椎弓根螺钉PS。或者，套筒20可被配置成不在第一和第二钳合构件8a、8b上施加力，而是滑套在第一和第二钳合构件8a、8b上以防止第一和第二钳合构件8a、8b张开(也就是防止第一和第二钳合构件8a、8b分离开足够的距离以使椎弓根螺钉PS从侧向植入物保持器1中移出)。如图所示，套筒20可是一伸长构件，其具有远端22和近端24。套筒20可以相对于侧向植入物保持器1在图3所示的第一位置和图4所示的第二位置之间运动。在第一位置，套筒20的远端22被定位成远离侧向植入物保持器1的接合部8。在第二位置，套筒20的远端22被定位成套在侧向植入物保持器1的接合部8上，从而基于所需设计可进一步将侧向植入物保持器1锁持、接合和偏压到椎弓根螺钉PS。

最好如图2所示，套筒20也可以包括通道26(也就是一个开口)用以接收贯穿其中的侧向植入物保持器1。套筒20还可以进一步包括凸缘28，该凸缘28具有孔28a。该凸缘28被定尺寸和配置成接触指控旋钮12，这将在下文详细描述。还需注意的是，侧向植入物保持器1可通过现有技术中已知的任何手段相对于套筒20移动。

在一个优选实施例中(最好如图3及图4所示)，套筒20相对于侧向植入物保持器1的移动可通过指控旋钮12来完成。指控旋钮12优选被定尺寸和配置成便于套筒20相对于侧向植入物保持器1优选沿侧向植入物保持器1的长度方向移动，这是本领域技术人员容易理解的。

如图3所示，指控旋钮12可被定位在例如侧向植入物保持器1的近端上。指控旋钮12优选被配置成可相对于侧向植入物保持器1转动。例如，侧向植入物保持器1可包括凸缘14，该凸缘14具有孔14a用以接收螺杆19。如图所示，指控旋钮12可以被接收在螺杆19上，并且被定位在侧向植入物保持器1的凸缘14和套筒20的凸缘28之间。优选地，螺杆19被定尺寸和配置成相对于凸缘14，28中的一个固定，优选是相对于凸缘28固定。另外，在侧向植入物保持器1的凸缘14中形成的孔14a、在套筒20的凸缘28中形成的孔28a以及在指控旋钮12中形成的螺孔(未示出)被定尺寸和配置成接收螺杆19，从而使得指控旋钮12的转动导致套筒20相对于侧向植入物保持器1运动。如图所示，优选地，在侧向植入物保持器1的凸缘14上形成的孔14a、在套筒20的凸缘28上形成的孔28a以及在指控旋钮12上形成的螺孔沿轴线17同轴地布置。

或者，如图7a所示，指控旋钮12可包含空腔(未示出)用以接触和/或接合侧向植入物保持器1。螺杆19被定尺寸和配置成接触和/或接合套筒20的一部分(优选是凸缘28)，从而使得指控旋钮12的转动将引起套筒20相对于侧向植入物保持器1的运动。另外，指控旋钮12优选包括形成于其中的槽13用以接合保持套筒100的把手104，这在下文将更详细地描述。

或者，侧向植入物保持器1的凸缘14和套筒20的凸缘28可彼此相邻地设置，而指控旋钮12可被设置在任一侧，例如，指控旋钮12可被设置成靠近凸缘14、28(未示出)。

再次参考图3和图4，在使用中，螺杆19的一端19a可被定位成抵靠在所述凸缘14、28中的一个上，优选是抵靠在套筒20的凸缘28上。优选地，螺杆19的一端19a与套筒20的凸缘28固定连接。螺杆19的另一端19b可被定位成抵靠在侧向植入物保持器1的凸缘14上或者传过在凸缘14中形成的孔14a。另外，孔14a可有螺纹以便与螺杆19螺纹接合。螺杆端19b优选被定尺寸和配置成使螺杆19能够延伸穿过孔14a。在使用中，指控旋钮12的转动导致螺杆19转动，如本领域技术人员容易意识到的，螺杆19转动又会使套筒20相对于侧向植入物保持器1向其近端或远端运动。而这又会导致套筒20和侧向植入物保持器1在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置中(如图3所示)，套筒20的远端22被定位成远离侧向植入物保持器1的接合部8，在第二位置中(如图4所示)，套筒20的远端22被定位成套在侧向植入物保持器1的接合部8上，以进一步朝椎弓根螺钉PS偏压侧向植入物保持器1。

套筒20也可包括一个或多个组织保护部30，该组织保护部30被定尺寸和配置成防止手术工作空间周围的组织进入手术工作空间。组织进入手术工作空间可能会干扰手术器械和/或装置的植入，以及妨碍医生手术的视线。组织保护部30可与套筒20一体成形，或者可被制成一个附连到套筒20上的独立部件。另外，组织保护部30的设计可以根据情况不同而定制，以在常规解压手术、锥间盘切除术、体内融合术和/或侧向融合手术中增强组织牵张能力。

组织保护部30优选被定尺寸和配置成可形成一个用于接收额外手术器械和/或装置的通道。也就是说，套筒20和组织保护部30优选被定尺寸和配置成形成螺旋结构30a，该螺旋结构30a在侧向植入物保持器1和组织保护部30之间限定了一个通道或开口30，以致相邻套筒20可被定位成彼此间相互离得很近但彼此间又不存在干涉(或者具有最小干涉)。如图所示，组织保护部30可被配置成使它们形成部分圆柱形管，优选具有侧开口29。更优选地，组织保护部30具有靠近椎弓根螺钉PS设置的远端和优选通过皮肤切口SI伸出患者体外的近端。所述远端优选围绕例如约250度至300度、更优选为约270度延伸。组织保护部30远端的高度H例如为套筒20长度L1的约10％至约90％，更优选为约15％至40％，最优选为约25％至33％。组织保护部30的近侧部分(包括螺旋结构30a)优选被切除(也就是去除)，以致螺旋结构30a的近侧部分在周向的延伸没有远端远。也就是说，如图2-4所示，第一、第二组织保护部具有切除部或去除部，切除部的形式为螺旋形或者盘旋从而形成螺旋结构30a。优选地，螺旋结构30a从组织保护部30的近端(在使用中优选处于患者体外)经由倾斜表面过渡到中间点(其可在患者体内)。对齐(或相互啮合)相邻的组织保护部30形成了通道P用以插入和/或引导器械进入手术部位。例如，最好如图28所示，组织保护部30可形成通道P或延长槽用以引导杆R进入椎弓根螺钉PS的螺钉头SH。

在使用中，一旦椎弓根螺钉PS和保持组件3就位，对组织保护部30进行排列以便螺旋结构30a相互配合来改善组织保护，使可视范围最大化，并通过减少皮肤切口SI的总体尺寸来降低损伤。通过保证螺旋结构30a每隔一个开口均面向另一个开口即可实现螺旋结构30a之间的相互配合。换句话说，最好如图4-6，11-13和26-29所示，组织保护部30和螺旋结构30a可具有各种几何形状和构形，以根据医生的选择和植入的固定元件来提供各种等级的组织保护。组织保护部30可增大通向整个外科手术空间的观察范围和通路。例如，组织保护部30可以是一右手型套筒20(最好如图4及11所示)或中心型套筒20(最好如图5及13所示)或左手型套筒20(最好如图6及12所示)。将左手型、中心型和右手型的套筒20涂上不同的颜色以便正确选择和减少不正确使用套筒20的风险可能也是优选的。如图26-29所示，右手型套筒和左手型套筒可被设置成使其组织保护部彼此面对地设置(即，相互配合)，从而形成通道P或延长槽以便为体内的手术部位提供更大的观察视野。中心型套筒也可被安置在右手型套筒和左手型套筒之间以产生一个更大的通道P或延长槽。这样，医生能在患者体内得到一个相比于皮肤切口SI的尺寸更大的工作空间(最好如图26-29所示)，从而将相关损伤的程度降到最小。

可以预见，各种类型的套筒20都能被用于任意数量的构造中。例如，对一级手术来说，可以优选使用左手型套筒和右手型套筒，而对二级或更高级手术来说，可以优选使用右手型套筒、左手型套筒以及设置在所述右手型套筒和左手型套筒之间的一个或多个中心型套筒。或者，对单一级别构造来说，可使用两个右手型套筒或两个左手型套筒。选择使用两个右手型套筒或两个左手型套筒可改善螺旋结构之间的相互配合并提供极好进入患者骨骼的通路。另外，对于在患者左侧进行的手术优选使用两个右手型套筒，而对于在患者右侧进行的手术优选使用两个左手型套筒。本领域技术人员将意识到，套筒20和组织保护部30可采用其他形状。

应该进一步说明的是，在一些实施例中，套筒20和/或组织保护部30可被去除。例如，在图8及图9所示的侧向植入物保持器50的实施例中，侧向植入物保持器50可包括锁定特征(例如内锁定特征)，该锁定特征可靠地与椎弓根螺钉PS的螺钉头SH接合，从而使套筒20成为任选的和/或非必要的。换句话说，如图所示，侧向植入物保持器50的接合部52可具有第一、第二钳合构件52a，52b，它们可靠地接合螺钉头SH。图8及图9示出了侧向植入物保持器50的一个实施例，其设计使得从椎弓根螺钉PS的中心轴线X-X到侧向植入物保持器50本体的偏移最小。侧向植入物保持器50的远端54也可被斜切以保持与螺钉PS尽量接近。这样的构造可在螺钉PS被植入时将对螺钉头灵活性的阻碍降低到最小，还可将螺钉移动所要求的皮肤切口SI降到最小。在一个无组织保护部的实施例中，侧向植入物保持器50可被替代性地定向(例如，中间-侧向-中间)，以为杆的移动提供槽式通道SC。在另一结构中，侧向植入物保持器50可被放置成全部处于中间或全部处于侧向，从而为引导手术器械和/或装置(例如，杆R)进入螺钉头SH提供一平坦表面。本领域技术人员可意识到，具有内锁定的任意侧向植入物保持器可被类似地配置。

图10示出了一种内锁定机构的示例性实例，侧向植入物保持器60可包括第一、第二延伸臂62、64及楔入板66用以附连第一、第二延伸臂62、64。优选每个第一、第二延伸臂62、64均包括销62a、64a。优选地，销62a是锥销62a，而销64a是固定销64a；或者销62a是固定销62a，而销64a是锥销64a。销62a、64a被定尺寸和配置成被安置在楔入板66上形成的各自对应的槽(未示出)中，这样当楔入板66运动时，第一、第二延伸臂62、64将彼此靠近和/或远离地运动。侧向植入物保持器60优选还包括致动杆70，其可与楔入板66接合，以便在致动杆70沿侧向植入物保持器60的长度方向运动时，易于使楔入板66向远端或近端运动。例如，当致动杆70朝侧向植入物保持器60的近端(未示出)沿方向A被拉动时，楔入板66也沿方向A运动，从而驱动锥销62a更靠近固定销64a。这样，侧向植入物保持器60可以被可靠地附连到椎弓根螺钉PS。通过使致动杆70(进而使楔入板66)朝植入物保持器60的远端(未示出)沿方向B运动，可使侧向植入物保持器60与椎弓根螺钉PS松开。这又会引起锥销62a和固定销64a彼此远离地运动，以使第一、第二延伸臂62、64展开从而释放或松开椎弓根螺钉PS的螺钉头SH。

如图14和15所示，该固定系统还可包括保持套筒100。保持套筒100被用于将椎弓根螺钉插入椎骨中，这将在下文描述。保持套筒100的使用将与保持组件3一同描述，尽管可预见到保持套筒100是独立于保持组件3的，因而，保持套筒100可与包括其他保持组件的其他已知手术器械一起使用。

如图所示，保持套筒100可设置成与保持组件3(也就是侧向植入物保持器1和套筒20)、椎弓根螺钉和/或驱动机构150共同使用。保持套筒100优选防止螺钉头SH相对于椎弓根螺钉PS的螺钉部分S旋转和/或轮转。更具体为，使用保持套筒100，医生可将椎弓根螺钉PS、保持组件3和/或驱动机构150作为一个单独单元植入身体内，例如，如图14所示。在手术过程中，医生可握住保持套筒100并同时操纵驱动机构150。保持套筒100接合椎弓根螺钉PS的螺钉头SH，驱动机构150接合椎弓根螺钉PS的螺钉部分S，这样，驱动机构150相对于保持套筒100的运动可导致椎弓根螺钉PS的螺钉部分S相对于螺钉头SH转动，因此带动椎弓根螺钉被驱动进入组织中(未示出)。例如，医生可旋转驱动机构150将椎弓根螺钉插入(或植入)椎骨中。

如图14和15所示，保持套筒100可包括伸长构件102、把手104，以及互连构件106。伸长构件102、把手104，以及互连构件106优选均具有通道(也就是一个通孔)110，用以接收其他手术器械，例如但不限于，美国辛迪斯公司(Synthes)的CannulatedStarDrive螺丝刀。伸长构件102的长度L2，例如可在约120mm至220mm之间，而直径DI例如可在约9mm至约15mm之间，更优选为10mm至约14mm之间，最优选地为约12mm至约13mm之间。

伸长构件102优选被定尺寸和配置成被接收在由套筒20的组织保护部30构成的通道31中并且固定了螺钉头SH相对于保持组件3的定向。如图所示，伸长构件102可为圆形或现有技术中已知的任何其他形状。

伸长构件102的远端108可具有多个活动臂108a、108b、108c、108d，这些活动臂可被置于螺钉头SH中以防止螺钉头SH相对于保持组件3(也就是侧向植入物保持器1和套筒20)旋转。活动臂108a、108b、108c、108d可包括设于其间的槽(未示出)，以使活动臂108a、108b、108c、108d在插入螺钉头SH中时可弯曲。这样，活动臂108a、108b、108c、108d可产生一力作用在螺钉头SH上，用以防止螺钉头SH相对于保持组件3运动。在其他实施例中，伸长构件102可具有一个或多个凸起(未示出)，该凸起可与形成于螺钉头SH上的U型槽接合以防止螺钉头SH相对于保持组件3运动。

参考图15，保持套筒100的把手104优选包括第一开口105(例如，槽或空腔)，该开口105被定尺寸和配置成在其中接收伸长构件102的近端。把手104还优选包括第二开口107(例如，伸长槽或空腔)用以接收侧向植入物保持器1的近端，以使侧向植入物保持器1可被轴向地接收在开口107中。优选地，开口107被定尺寸和配置成防止保持套筒100相对于保持组件3旋转。这样，保持套筒100的把手104优选被定尺寸和配置成接合保持组件3的侧向植入物保持器1和伸长构件102，并且同时被定尺寸和配置成被接收在形成于套筒20的组织保护部30上的通道31中。把手104的长度L4例如为约80mm至约140mm，更优选为约90mm至130mm，最优选为约100mm至120mm，且其直径D2例如为约20mm至约50mm，更优选为25mm至45mm，最优选为30mm至40mm。第二开口107的长度L3例如为约10mm至约50mm，更优选为约20mm至约40mm，最优选为约25mm至35mm。

把手104还可包括至少一个按钮112，该按钮112优选接触和/或接合侧向植入物保持器1的近端6。按钮112优选包括至少一个形成在其上的凸起(未示出)，用以接合在保持组件3的指控旋钮12上形成的环形槽13(如图7a所示)。因此在使用中，医生按下按钮112以将保持组件3插入把手104中。当保持组件3相对于把手104被适当定位时，释放按钮112，这样，按钮112上的凸起可靠地接合指控旋钮12上的环形槽13，从而可靠地将侧向植入物保持器1以及保持组件3接合到保持套筒100。或者，按钮112及形成在其上的凸起被定尺寸和配置成是柔性的，以致侧向植入物保持器1的近端6可与把手104形成卡扣。为了使保持套筒100从保持组件3中脱离，医生按压按钮12，引起凸起从环形槽13中脱离。

把手104也可包括销118，该销118可被接收在形成于伸长构件102的槽120中并在槽120中轴向地运动。这样的构造允许伸长构件102可相对于把手104沿轴向运动但不能旋转。尽管图中所示为圆柱形，但把手104可为现有技术中已知的任意形状，也可包括一抓握增强部分用以增加医生对保持套筒100的抓握力。

如图17所示，一加载台130可被用以使椎弓根螺钉PS，保持组件3(也就是侧向植入物保持器1和套筒20)，保持套筒100和/或驱动机构150更易于彼此连接。如图17所示，加载台130优选包括基座132和滑动平台134。该滑动平台134优选被可运动地与基座132连接。基座132可固定于一工作台(未示出)上。该基座132优选包括至少一个开口136，优选是圆形的且具有平坦部分136a用以接收椎弓根螺钉。平坦部分136a优选被定尺寸和配置成防止椎弓根螺钉PS旋转和/或轮转(togglng)。当椎弓根螺钉PS处于基座132中时，保持组件3(其可预先组装好)可被附连到椎弓根螺钉PS上。当椎弓根螺钉PS和保持组件3组装好时，滑动平台134可运动至抵靠在侧向植入物保持器1和/或套筒20上，以防止椎弓根螺钉PS相对于保持组件3运动。然后保持套筒100和/或驱动机构150可被附连到椎弓根螺钉PS上。需要注意的是，使用加载台130是任选的，而且对于某些医生而言可能并不是优选的。例如，可用手将螺钉PS附连到保持组件3。

当保持组件3、椎弓根螺钉PS和保持套筒100被组装在一起时，整个结构可作为一个单一单元通过皮肤切口SI插入身体内，优选直至椎弓根螺钉PS接触到骨骼。然后，可将驱动机构150穿过保持套筒100插入与椎弓根螺钉接合，这样，椎弓根螺钉可被插入骨骼中。或者，保持组件3、椎弓根螺钉PS、保持套筒100和驱动机构150可装配在一起并作为一个单一单元通过皮肤切口SI植入患者体内。当椎弓根螺钉被植入骨骼中时，保持组件3被定尺寸和配置成从手术部位向外伸出皮肤外，从而提供一个通达手术部位的通道P(如图26-29所示)，并完全防止周围的组织进入手术部位。在椎弓根螺钉被植入后，保持套筒100和驱动机构150可被移除，以使椎弓根螺钉和保持组件3保持就位。根据手术的情况，植入步骤可重复多次。例如，参考图26，二级手术可包括植入两套结构(也就是，两套螺钉和保持组件3)。如图29所示，三级手术可包括植入三套结构(也就是，三套螺钉PS和保持组件3)。

驱动机构150优选用于将椎弓根螺钉PS的螺钉部S插入骨骼中。优选地，与保持套筒100结合使用的驱动机构150被定尺寸和配置成防止螺钉头SH相对于椎弓根螺钉的螺钉部S旋转和/或轮转。这可以例如通过如上所述的经由多个活动臂108将伸长构件105与椎弓根螺钉的螺钉头SH接合，以及通过将驱动机构150与椎弓根螺钉的螺钉部S接合来实现。通过这种方法，椎弓根螺钉PS的螺钉头SH相对于椎弓根螺钉PS的螺钉部S轮转可被完全防止。

另外，互连构件106可包括球棘爪式机构(未示出)用以接合驱动机构150。换句话说，形成于保持套筒100的伸长构件102、把手104和互连构件106上的通孔110可包含处于互连构件106中的球式棘爪装置，用以接合驱动机构150。因此在使用中，驱动机构150被可滑动地插入保持套筒100上形成的通孔110中，直至球式棘爪装置与驱动机构150接合。这样，医生必须相对于把手104和伸长构件102旋转驱动机构150和互连构件106。这样的旋转可以引起驱动机构150穿过通孔110向远端前进，从而与椎弓根螺钉PS的螺钉部S接合。当伸长构件102上形成的活动臂108接合螺钉头的内部(如前所述)且驱动机构150接合椎弓根螺钉PS的螺钉部时，椎弓根螺钉PS被可靠地接合(即，不能被轮转)，这样，驱动机构150相对于把手104连续的旋转将引起椎弓根螺钉PS接合患者骨骼。

参考图18，杆保持器200可被用于向下穿过保持组件3的组织保护部30上的通道31插入一杆R。该杆R可以是但不限于圆柱形或多边形的。杆R的长度L5例如为约20mm至约110mm之间，优选为约25mm至105mm之间，最优选为约30mm至100mm之间，直径D3例如为约3.0mm至6.5mm之间，优选为约4.5mm至约6.2mm之间，最优选为约5.5mm至约6.0mm之间。杆的尺寸和形状可根据具体需要(包括系统是否用于一、二、三或更多级的稳定性)改变。新的动态或柔性杆如现有技术中已知的固体钛脊柱杆一样也可被很好地应用。杆R可包括特定机械几何结构，以使杆R加载在和/或锁定在杆保持器200上。例如，如图18至21所示，杆R可具有一凹陷201用以接收杆保持器200上的一个部分(即凸起220)。在杆R的一端或两端也可包括扩口(flaring)(未示出)，以加强杆R在螺钉头SH中的锁定。

图18所示的杆保持器200可被用于将杆R插入身体内，特别是，将杆R插入在椎弓根螺钉PS中形成的杆接收槽中。杆保持器可以是被动关节型杆保持器，用来在初始时将脊椎杆R置入固定结构(即，椎弓根螺钉)中。

如图18所示，杆保持器200可具有把手202、外伸长构件204、可伸缩地置于外伸长构件204内的内伸长构件206、以及关节部208。关节部208优选绕枢轴210枢转连接到外伸长构件204，以使关节部208可相对于外伸长构件204自由运动。把手202优选包括用于连接到外伸长构件204的近端205的第一臂202a和用于连接到内伸长构件206的近端207的第二臂202b。而且，第一和第二臂202a，202b还可包括锁定和/或棘齿构件(未示出)，以固定臂202a，202b相对于彼此的位置和/或使臂202a，202b以固定增量相对于彼此运动。臂202a，202b相对于彼此的运动导致外伸长构件204相对于内伸长构件206的运动(即，伸缩)。

内伸长构件206优选被定尺寸和配置成选择性地约束关节部208的运动。也就是说，内伸长构件206可具有第一静态位置和第二位置，在第一位置中内伸长构件206被偏置远离关节部208(如图20所示)，在第二位置中内伸长构件206可与关节部208相接触(如图21所示)。为保持内伸长构件206在第一位置，可将偏压构件212(例如弹簧)设置在外伸长构件204的内部，并且将其构造和配置成向近端方向推动内伸长构件206。偏压构件212可被任选地附连到外伸长构件204和内伸长构件206。在第一位置，外伸长构件204和内伸长构件206可相对于关节部208自由地枢转(如图19所示)。当医生希望固定关节部208相对于外伸长构件204和内伸长构件206来的定向(继而固定了与它们相连的杆R的定向)时，医生可按压把手202的第一臂202a和第二臂202b，从而抵抗着偏压构件212的力使内伸长构件206向远端方向运动，使得内伸长构件206可与关节部208的表面218接触。在一个替代性实施例中，偏压构件212可被构造和布置成向远端方向偏压内伸长构件206，从而使内伸长构件206与关节部构件208接触。为了使内伸长构件206与关节部208分离，把手202可被配置成，按压把手202时使内伸长构件206向近端方向运动，离开关节部208的表面218，从而允许关节部208相对于外伸长构件204运动。

把手202可对关节部208提供不同的制动，范围从对关节部208的相对低的恒定阻力制动到明显的刚性锁定。这为医生提供了对铰链关节活动度的控制，因此，杆角O可为例如+30°至约-120°，更优选为约+20°至约-110°，最优选为约+10°至-90°。

关节部208还可包括可将杆R固定到杆保持器200的接合装置219。也就是说，杆R可被置于杆保持器200中，从而使得杆R的近端221可被安置在关节部208的开口222中，接合装置219上形成的凸起220被安置于杆R上形成的凹陷201中，例如，如图19所示。接合装置219的凸起220可由偏压构件224(即弹簧)偏压到杆R的凹陷201中。接合装置219可以在枢轴点219a处被枢转连接到关节部208。为使杆R从杆保持器200中脱离，接合装置219可被枢转以便凸起220从杆R中形成的凹陷201中脱离。为此，杆保持器200可包括轴226，其设置在外伸长构件204的内部或外部(例如一凹槽中)。

轴226可包括驱动部228(例如按钮)，其被安置于例如轴226的近端230处，这样，医生可控制轴226相对于外伸长构件204的运动。本领域技术人员可认识到，驱动部228可以是独立于轴226的一个分离部件。替代性地，驱动部228可以是轴226的一个整体部分。在使用中，医生可向远端方向朝关节部208推动驱动部228，从而引起轴226向接合部219的远端219b运动。如图19所示，当外伸长构件204相对于关节部208的角度小于90°时，轴226可被阻止运动通过关节部208。但当轴226对准关节部208上形成的通道或槽232时，轴226可在图20所示的位置和图21所示的位置之间运动。在轴226向远端方向运动时，轴226穿过在关节部208中形成的通道或槽232，从而使得轴226的远端234可抵压接合部219的远端219a，由此引起接合部219的近端219c产生一个反抗偏压构件224的力，这将引起接合部219上形成的凸起220从杆R上形成的凹陷201中脱离，而这将会导致杆R从杆保持器200中脱离。然后，可将杆保持器200从身体中撤出，留下杆R在螺钉头SH中。可以预见到，可使用任何接合和分离杆R的方式。最好如图19所示，关节部208可被定尺寸为使其最外部的尺寸OD等于或小于杆R的长度L6。这种结构可允许关节部208穿过螺钉头SH，尤其是螺钉头SH中形成的U型槽。

图22至25C中描述了杆保持器的另一优选实施例。如图所示，杆保持器250可包括：伸长构件或壳体252，其中包含有轴254；杆接收组件260，其优选被任选地关联到伸长构件252和/或轴254；棒262；和把手组件270，其具有第一把手270a和第二把手270b。第一把手270a和第二把手270b通过枢轴271互连。另外，如图所示，优选地，第一把手270a与轴254连接，第二把手270b与伸长构件252连接，从而使得第一把手270a和第二把手270b相对于彼此的运动可引起轴254相对于伸长构件252运动。

如图22所示，轴254优选包括设置在其近端的螺纹部分(未示出)，用以接合第一把手270a中形成的螺孔(未示出)。轴254也优选包括设置在其近端的旋钮256，以使轴相对于伸长构件252的旋转更容易，这样，在相应螺纹部分的作用下，旋钮256和/或轴254相对于伸长构件252的转动引起轴254相对于伸长构件252运动。

参考图23至25C，杆接收组件260优选包括有孔或钩部264用以接收杆R(优选是杆R的端部)以及至少一个可移动的棒262。杆接收组件260优选与伸长构件或壳体252为一个整体。因此，当轴254与棒262脱离或分离时，如图23所示，杆R可在杆保持器250的孔264中自由地插入或抽出。或者，可朝棒262推动轴254，因而在杆R能够被插入杆保持器250的孔264前，需要使用者使轴254脱离棒262。如图所示，棒262的远端优选包含一表面，该表面被定尺寸和配置成与杆R的外表面的尺寸和轮廓基本上匹配。另外，杆接收组件260优选被定尺寸和配置成使棒262和其他关联组件都被保持在杆保持器250中而不脱开。

在使用中，当医生将杆R插入杆保持器250的孔264中时，医生旋转轴254和/或旋钮256，引起轴254相对于伸长构件252向远端方向运动，从而引起轴254与棒262接触，这又导致棒262被压靠到已插入孔264的杆R上。藉此，杆R被锁持并被连接到杆保持器250，但可相对于杆保持器250关节运动或旋转。将棒262压靠到杆R上可在杆R和棒262之间提供足够的摩擦力和/或接触，以使杆R保持在杆保持器250的孔264中。或者，轴254可仅使棒262运动和/或将其锁持就位，这样，就不存在足够的间隙来从孔264中移出杆R的端部。然而，杆R此时可相对于杆保持器250自由运动(即，关节运动和/或枢转)。也就是说，当杆R已经适当地插入杆保持器250时，旋转轴254和/或旋钮256将引起杆R被锁持在杆保持器250的孔264中，但仍允许杆R相对于杆保持器250作关节运动。本领域技术人员可意识到，为了将杆R从杆保持器250中移除(即脱离)，医生需要以相反方向旋转轴254和/或旋钮256。因此，轴254和/或旋钮256的旋转将引起杆R被锁持杆在保持器250中和/或脱离杆保持器250。

为了避免杆R相对于孔264出现关节运动，医生需使第一把手270a和第二把手270b朝彼此运动，而这又使轴252相对于伸长构件252运动一额外距离。这一额外运动又使轴254在棒262上施加一额外力，这导致棒262对杆R施加一个额外的制动力，从而允许医生根据对把手270a、270b施加的力来改变施加于杆R上的力，从而控制杆R相对于杆保持器的角度位置，如果施加了足够的力则可使杆R的位置相对于杆保持器250固定。因此，按压第一把手270a和第二把手270b可使杆R的关节连接位置相对于杆保持器250固定。

最好如图25B及25C所示，杆接收组件260也可包括一靠近孔264的槽266。杆R优选可包括窄端Ra和一对凸起Rb。优选地，窄端Ra可接收在槽266中，凸起Rb可接收在孔264中。作为非限定性的示例，杆R可以是现有技术中称作“无创球头杆(atraumaticbullet-nosed rod)”的杆。

应该理解，本发明也涵盖了杆保持器的其他变型，如将衬套268和/或锁持凸起并入在杆接收组件260中。

一旦杆R被设置在螺钉头SH中，运动机构300(例如压缩器和/或牵张器)可被用来使一个椎弓根螺钉PS相对于另一个椎弓根螺钉PS运动，并因此使一块椎骨V1(未示出)相对于另一块椎骨V2运动(即压缩或牵张椎骨V)。如图30至31所示，压缩器/牵张器300可包括第一构件302(其接合第一螺钉S1)、第二构件304(其优选被枢转连接到第一构件302并接合第二螺钉S2)以及致动机构308(其与第一构件302和第二构件304相连用以使第二构件304相对于第一构件302运动)。如图所示，压缩器/牵张器300还可包括从第一构件延伸的棒306。棒306被定尺寸和配置成接收致动机构308。如图所示，优选地，棒306和致动机构308形成齿轮齿条型连接用以便第二构件304相对于第一构件302运动并因此使一块椎骨V1相对于另一块椎骨V2运动。

第一锁止螺钉或锁定帽LC1可与第一螺钉S1的第一螺钉头SH1接合，以使杆R被锁获在椎弓根螺钉PS中形成的杆接收槽中。但此时，杆R仍可相对于第一螺钉S1自由轴向运动。第二锁止螺钉或锁定帽LC2可与第二螺钉头SH2接合并且可被拧紧在杆R上，从而使得杆R可相对于第二螺钉S2固定。或者，第一锁止螺钉或锁定帽LC1可与第一螺钉S1的第一螺钉头SH1接合并且可被拧紧在杆R上，从而使杆R可相对于第一螺钉固定，而第二锁止螺钉或锁定帽LC2可与第二螺钉头SH2接合，从而使杆可相对于第二螺钉S2运动。第一构件302的远端303优选包括第一接触构件310，其被定尺寸和配置成接收第一锁定帽LC1和第一螺钉头SH1。第二构件304的远端305可同样包括第二连接单元312，其被定尺寸和配置成接收第二锁定帽LC2和第二螺钉头SH2。

如图31所示，致动机构308优选被定尺寸和配置成接收第二构件304的近端314的一部分，这样，第二构件304可相对于致动机构308自由运动，更优选地为转动。例如，致动机构308可包括多个突出物(prongs)316，且第二构件304的近端314被定尺寸和配置成安置在弹簧316之间。也可使用其它方式将第二构件304枢转互连到致动机构308，例如将第二构件403的近端314通过枢轴点连接到致动机构308。

致动机构308可包括齿轮318，其被定尺寸和配置成与棒306上的齿接合。旋钮322可用于旋转齿轮318，这样，旋钮322的旋转可导致致动机构308沿棒306运动。致动机构308还可包括锁定机构324用以防止致动机构308相对于棒306运动，从而防止第二构件304相对于第一构件302移动。因此，第一螺钉S1和第二螺钉S2可相对于彼此保持固定。在一种替代性结构中，锁定机构324可将齿轮318锁持就位，以防止齿轮318转动。

第一螺钉S1相对于第二螺钉S2的运动以及由此产生的椎骨V1相对于椎骨V2的运动可通过使致动机构308沿棒306运动来实现。也就是说，使致动机构308朝第一构件302运动可引起牵张(即第一螺钉S1和第二螺钉S2彼此分离或散开)，从而引起椎骨V1、V2彼此分开。或者，使致动机构308运动远离第一构件302可引起压缩(即第一螺钉S1和第二螺钉S2可朝彼此运动)，从而引起椎骨V1、V2朝彼此运动。当椎骨V1、V2被压缩或牵张，且锁定机构324被接合以便螺钉S1、S2(以及椎骨V1、V2)被相对于彼此保持在固定位置时，锁定工具，例如但不限于螺丝刀等(未示出)可通过第一构件302上的通道326插入，从而将第一螺钉S1的锁止螺钉或锁定帽LC1拧紧于杆R，从而将杆R固定到第一螺钉S1并保持住第一螺钉S1相对于第二螺钉S2的位置。

图32示出了一种替代性运动机构(即压缩器)400，其可被用来进行压缩。与前面所述的实施例相似，运动机构400可包括第一构件402(其可与第一螺钉S1接合)、第二构件404(其可与第二螺钉S2接合)、致动机构403、和第三构件408(其与第二构件404和致动机构403连接)。第二构件404和第三构件408可被枢转连接于第一构件402。如图所示，优选地，在该实施例中，致动机构403包括从第一构件402延伸的棒406。

医生可暂时拧紧第一螺钉S1上的锁止螺钉或锁定帽LC1，这样，杆R可被锁定在第一螺钉S1上的杆接收通道中。但此时，杆仍可相对于第一螺钉S1轴向地自由运动。另外，医生可拧紧第二螺钉S2上的锁止螺钉或锁定帽LC2，这样，杆R可相对于第二螺钉固定。如图32所示，医生可将第二构件404设置在接近第二螺钉S2的侧面410且最远离第一螺钉S1的位置。

第三构件408可被可运动地附连于棒406，棒406上优选具有螺纹412。例如，第三构件408可具有开口414用以接收棒406。医生可通过致动机构403使第三构件408朝第一构件402运动，因此，第三构件408的远端416运动远离第一构件402，引起第二构件404的近端418运动远离第一构件402，导致第二构件404的远端420朝第一构件402运动，从而使得第二构件404可在第二螺钉S2的侧面410上施加力，从而引起第一螺钉S1朝第二螺钉S2运动，因此导致第一椎骨V1(未示出)朝第二椎骨V2运动。也就是说，因第二螺钉S2被拧紧至杆R，第一螺钉S1及其附连的椎骨V1将向第二螺钉S2运动，由此压缩椎骨V1、V2。当椎骨V1、V2被压缩到期望程度时，可使任选的锁定螺母422沿棒406运动(例如，转动)并抵靠在第三构件408上。而锁定螺母422又将固定第一构件402和第二构件404的位置，从而固定第一椎骨V1和第二椎骨V2相对于彼此的位置。在第一椎骨V1和第二椎骨V2相对于彼此被固定的情况下，锁定工具，例如但不限于螺丝刀(未示出)，可被向下插入穿过第一构件402的通道424来拧紧松弛的锁止螺钉/锁定帽LC1，这样，第一螺钉S1可相对于杆R固定。在拧紧了锁止螺钉LC1后，运动机构400可从皮肤切口S1中脱离和移除。本领域技术人员可意识到，运动机构400也可被配置成用于牵张椎骨V1、V2。

以下将描述利用本系统一实施例来进行固定手术的一个例子。在使用中，对一级手术(即手术涉及两个螺钉和两块椎骨)，医生可仅开一个切口，其长度例如为约15mm至约50mm，更优选为约20mm至约40mm，最优选为约25mm至约35mm。该切口的侧边到中线也可为约0mm至约50mm，更优选为约20mm至约40mm，最优选为约25mm至约30mm。所需的皮肤切口长度可根据患者的身体情况变化。切口长度可随切口向身体延伸入的深度而增大，且优选在邻近肌肉处终止，这样肌肉组织不会被损伤。例如，邻近肌肉组织的切口长度可为约45mm至50mm。肌肉组织可被移开以露出手术部位，优选露出的长度与邻近肌肉组织的切口长度大致相同。作为非限定性示例，肌肉组织可推在旁边以露出骨骼。

切口可开在后路脊柱中，并且可以向下扩张到椎骨，例如通过钝器扩张优选在多裂肌和背最长肌平面之间用手指或钝扩张器或其它器械向下扩张至该骨骼。二级或更高级别的手术需要较大的切口。医生可利用例如X射线、荧光观察法等方式确定位置并准备插入椎弓根螺钉PS。引导线(例如，K线)可被插入一块或更多块椎骨，且手术可在锚在椎弓根上的引导线上进行。

放置螺钉之前，优选在产生皮肤切口S1之前，保持组件3(即侧向植入物保持器1和套筒20)可被附连到椎弓根螺钉PS的螺钉头SH上。套筒20优选设置在如图3所示的开放位置，侧向植入物保持器1的第一钳合构件8a和第二钳合构件8b可设置在螺钉头SH周围。其后，套筒20可被运动至如图4所示的封闭位置，由此防止侧向植入物保持器1从螺钉头SH中分离。如果需要，可利用加载台130来完成侧向植入物保持器1、套筒20和椎弓根螺钉PS间的组装，如结合图17所述的。一旦侧向植入物保持器1、套筒20和椎弓根螺钉PS被组装好，例如图14-17所示的实施例可被附连到其上。要用的套筒20的实施例，更具体地是手术中要用的组织保护部30可根据手术的类型、级别和位置来选择。例如，两个右手型套筒可用于在患者左侧实施的手术中，而两个左手型套筒可被用于在患者右侧实施的手术中。

应该说明的是，组织保护部30的使用是任选的并且可根据所要实施的手术和医生偏好来确定。没有组织保护部20的套筒20可被不要求使用组织保护部30的医生和/或想减小对于给定尺寸的固定机构的皮肤切口S1尺寸(和肌肉收缩)的医生使用。这样，固定机构可根据医生的偏好配备组织保护部30的任何组合或者不配备任何组织保护部30。

保持套筒100的伸长构件102可被插入穿过套筒20组织保护部30形成的通道31，这样，伸长构件102的远端108被设置在螺钉头SH中。优选地，伸长构件102的远端108被定尺寸和配置成防止椎弓根螺钉PS的螺钉头SH相对于侧向植入物保持器1和套筒20运动。保持套筒100的把手104被定尺寸和配置成接收侧向植入物保持器1，以致医生可握住把手104将该结构(即，侧向植入物保持器1、套筒20、椎弓根螺钉PS和保持套筒100)插入身体内和/或将椎弓根螺钉PS插入患者骨骼内。驱动机构150(例如螺丝刀)可设置在保持套筒100中形成的通孔110中，从而使得驱动机构150的远端与椎弓根螺钉的螺钉部S接合。侧向植入物保持器1、套筒20、椎弓根螺钉PS和保持套筒100可作为单一单元/结构通过皮肤切口SI置入身体内。驱动机构150可与该结构同时插入或在该结构被置于身体内时插入身体内。

驱动机构150可被用于将椎弓根螺钉PS的螺钉部S插入骨骼中。具体来说，当医生握住保持套筒100的把手104时，驱动机构150可被转动以将椎弓根螺钉的螺钉部S插入骨骼(优选为椎骨)。当椎弓根螺钉PS被植入骨骼时，驱动机构150和/或保持套筒100可从侧向植入物保持器1和套筒20中移除。为了使保持套筒100与保持组件3，具体是与侧向植入物保持器1脱离，医生可按下保持套筒100的按钮112，。保持组件3可部分地保留在身体中，这样，组织保护部30延伸出人体并通过皮肤切口SI，优选防止了被移动的组织(即肌肉、皮肤)在椎弓根螺钉PS上方纠结在一起。保持组件3可提供的手段可用于螺钉头操纵、螺钉位置和定向可视指示以及引入手术额外器械的安装结构。该手术可重复通过皮肤切口SI多次，以允许医生将额外的椎弓根螺钉PS植入不同的骨骼，每次将一个保持组件3插入身体内。

医生可将椎弓根螺钉PS及相邻的保持组件3沿固定结构的长度方向以交错定向的方式植入(一级结构用包括两个螺钉PS的中间-侧向型、二级结构用包括三个椎弓根螺钉PS的中间-侧向-中间型)。当椎弓根螺钉PS被插入骨骼时，可以使用一个工具来测量椎弓根螺钉PS之间的距离，以确定将用来进行固定的杆R的长度。优选地，保持组件3可被配置成当以交替模式植入2，在切口SI之上延伸的部分不会彼此干涉(或彼此仅有最小的干涉)。优选地，套筒20的螺旋结构被构造和布置成降低或消除相邻套筒20和/或侧向植入物保持器1之间的干涉，更优选地相互配合结构在一起。因此，可适应明显弯曲(前弯)的患者腰椎形状，而在侧向植入物保持器1或组织保护部30间不相互干涉。另外，最好如图28所示，套筒20的相互配合的组织保护部30可构成通道P(例如槽)，用以引导杆R接触螺钉头SH并优选为被螺钉头SH接收。该通道P为杆的安置、螺钉头顶部的可视性以及器械通达螺钉头顶部提供了一个路径。

当椎弓根螺钉PS被插入骨骼而保持组件3仍锁持住椎弓根螺钉PS时，医生可将杆R穿过由套筒20的组织保护部30构成的通道P。优选使用杆保持器将杆R插入手术部位，该杆保持器可是固定的(例如钳子)或具有可关节运动或可调整部分(例如，杆保持器200、250)。杆R可被放置入身体内并穿过由套筒20的组织保护部30构成的通道P，且可被定向为与脊柱成非水平、竖直、倾斜或基本垂直。优选地，在杆R正插入身体内时，杆R与侧向植入物保持器1基本平行。在杆R穿过皮肤切口SI进入身体时，或者在杆R接近螺钉头SH后，可将杆R与螺钉头SH对准并置于其中。优选地，杆R相对于侧向植入物保持器1从基本上平行的位置旋转到基本上垂直的位置。优选地，杆R可绕该孔转动的角度例如为朝近端方向约+30°至朝远端方向约-120°，更优选为朝近端方向约+20°至朝远端方向约-110°，最优选为朝近端方向约+10°至朝远端方向约-90°。

在使用例如杆保持器和无创球头杆的手术中，通过将杆R的窄端Ra插入杆保持器中形成的槽内可将杆R附连到杆保持器，这样，杆R上形成的凸起Rb被接收于接收组件上形成的孔中。杆保持器可包含运动机构以接触杆R并在杆R上施加一系列的压力，这样，杆R相对于杆保持器可被固定牢和/或固定住。

在杆R具有扩口部且所用杆保持器200的具体形式如图18所示的实施例中，杆R可穿过螺钉头SH中的通道C，这样，杆R的扩口部可与螺钉头SH的外表面接合。该扩口部可被向后拉，直到扩口部与螺钉头SH的外表面接合，以致杆R不能穿过螺钉头SH(即扩口部与螺钉头SH保持接触)。在扩口部贴靠在螺钉头SH上时，杆R可被旋转直到杆R全部被置入所需螺钉头SH中。

医生可按压杆保持器的把手来控制杆R相对于杆保持器的角度。在杆R全部进入螺钉头SH后，锁定帽和/或锁止螺钉可设置在杆R上螺钉头SH中，以将杆R相对于椎弓根螺钉固定。杆R可从杆保持器中脱离，然后可将杆保持器从身体中移除。应该说明的是，在锁定帽和/或锁止螺钉被设置在螺钉头SH中之前，杆保持器可从身体中移除。如果需要，可使用杆强制工具(未示出)使杆R更易于进入螺钉头SH中。

如果需要进行椎骨的压缩/牵张，可用运动机构来压缩/牵张这些椎骨。医生可将运动机构穿过由套筒的组织保护部构成的通道31，P。如前所述，医生可通过第一接触构件将第一构件附连到第一椎弓根螺钉S1，第一螺钉S1优选具有临时附于其上的锁定帽或锁止螺钉LC1。医生可通过第二接触构件将第二构件附连到第二椎弓根螺钉S2，第二螺钉S2具有完全拧紧的锁定帽或锁止螺钉LC2。根据锁定帽或锁止螺钉LC1、LC2的实施例，锁定帽或锁止螺钉可包括旋入锁定位置的螺纹部。或者，锁定帽或锁止螺钉LC1、LC2可被卡扣到螺钉头SH中并被旋转至锁定位置。

在图30所示的实施例中，旋钮可被转动，以致致动机构沿棒运动。在图32所示的实施例中，可使第一和第三构件朝彼此运动。当致动机构朝第一构件运动时，第一螺钉S1可运动远离第二螺钉，从而导致椎骨VI和V2牵张。当致动机构和第三构件运动远离第一构件时，第一螺钉S1可朝第二螺钉S2运动，从而导致椎骨V1和V2压缩。一旦椎骨和螺钉都处于期望位置，锁定帽和/或锁止螺钉可被接合以防止螺钉相对彼此进一步运动，进而防止椎骨相对彼此进一步运动。一工具(未示出)可被向下插入第一构件并可用于充分拧紧第一螺钉S1的锁定帽和/或锁止螺钉。在固定机构就位时，运动机构和保持组件3可从身体中撤除，皮肤切口SI可被闭合。

尽管本发明和其优点已被详细表述，但应该理解，可作出各种改变、替换和替代而不脱离本发明权利要求限定的精神和范围。另外，本申请的保护范围不应被限制于说明书所述的过程、机器、产品、物质成分、装置、方法和步骤的具体实施例。本领域技术人员容易意识到，根据本发明公开的内容，本发明可采用现有的或今后开发的执行与本文所述相应实施例基本相同的功能或实现基本相同的效果的过程、机器、产品、物质成分、装置、方法和步骤。

本领域技术人员应意识到，在不脱离所附权利要求保护范围的情况下，可对本发明作出各种变型和修改。其中一些变型和修改在上文已有所讨论，而其它变型和修改对本领域技术人员而言则是明显的。

Claims (36)

1.一种固定系统，包括：

第一骨锚，其被定尺寸和配置成选择性地插入第一骨组织中；

第二骨锚，其被定尺寸和配置成选择性地插入第二骨组织中；

第一保持组件，其包括第一侧向植入物保持器和第一套筒，所述第一侧向植入物保持器具有的远端被定尺寸和配置成选择性地接收所述第一骨锚，所述第一套筒具有远端、第一组织保护部和被定尺寸和配置成选择性地接收所述第一侧向植入物保持器的第一通道；以及

第二保持组件，其包括第二侧向植入物保持器和第二套筒，所述第二侧向植入物保持器具有的远端被定尺寸和配置成选择性地接收第二骨锚，所述第二套筒具有远端、第二组织保护部和被定尺寸和配置成选择性地接收第二侧向植入物保持器的第二通道；

其中，所述第一组织保护部和第二组织保护部被定尺寸和配置成避免相互干涉；而且

其中，所述第一和第二组织保护部具有螺旋形切除部，所述第一组织保护部的螺旋形以第一方向盘旋，所述第二组织保护部的螺旋形以不同于所述第一方向的第二方向盘旋。

2.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，所述第一和第二侧向植入物保持器的远端都具有用于选择性地接收所述第一和第二骨锚中一个骨锚的接收组件。

3.如权利要求2所述的固定系统，其特征在于，所述接收组件具有多个可选择性地移置的臂，所述接收组件具有第一位置，在所述第一位置中所述一个骨锚能够被插入或撤出所述接收组件，所述接收组件具有第二位置，在所述第二位置中所述一个骨锚被所述接收组件保留。

4.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，所述第一套筒的远端被定位成靠近所述第一侧向植入物保持器的远端，以将所述第一骨锚固定到所述第一侧向植入物保持器。

5.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，进一步包括用于选择性地使所述第一套筒相对于所述第一侧向植入物保持器运动的机构。

6.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，所述第一侧向植入物保持器的远端具有斜切部。

7.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，进一步包括保持套筒，其被构造和布置成可操作地与所述保持组件中的一个关联。

8.如权利要求7所述的固定系统，其特征在于，所述保持套筒包括把手和伸长构件。

9.如权利要求8所述的固定系统，其特征在于，所述伸长构件具有的远端被构造和配置成选择性地接触所述第一和第二骨锚中的一个骨锚，其中所述一个骨锚就是与所述保持套筒相关联的那个保持组件所接收的骨锚，以致所述一个骨锚相对于接收其的保持组件所包括的侧向植入物保持器和/或套筒是不能枢转的。

10.如权利要求9所述的固定系统，其特征在于，所述伸长构件的远端具有多个可选择性地移动的臂，所述臂相对彼此是可移动的。

11.如权利要求9所述的固定系统，其特征在于，所述伸长构件具有贯穿其中的通道，该通道被定尺寸和配置成接收驱动机构。

12.如权利要求11所述的固定系统，其特征在于，所述驱动机构被构造和布置成与所述一个骨锚接合以驱动所述一个骨锚进入骨骼中。

13.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，进一步包括加载台，其中所述加载台具有基座和滑动平台，所述滑动平台被构造和布置成与所述侧向植入物保持器和/或套筒接合。

14.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，进一步包括杆保持器，所述杆保持器具有伸长体、容装在所述伸长体内的轴、和被构造和布置成选择性地锁持杆的锁持组件，其中所述轴可在所述杆被锁持的第一位置和所述杆被释放的第二位置之间移动。

15.如权利要求14所述的固定系统，其特征在于，所述锁持组件包括可移动的棒，其中所述轴朝所述杆的方向推动所述棒，以致在所述轴处于所述第一位置时，所述棒与所述杆接触。

16.如权利要求14所述的固定系统，其特征在于，所述杆保持器进一步包括把手，所述把手被构造和布置成使所述轴在所述第一位置和所述第二位置之间运动。

17.如权利要求14所述的固定系统，其特征在于，所述杆保持器进一步包括把手，所述把手具有附连于所述轴的第一构件和附连于所述伸长体的第二构件，以致所述第一构件相对于所述第二构件的移动选择性地使所述轴在所述第一位置和所述第二位置之间运动。

18.如权利要求14所述的固定系统，其特征在于，所述锁持组件包括槽，其中所述杆包括有被构造和布置成由所述槽接收的端部。

19.如权利要求15所述的固定系统，其特征在于，所述杆包括凸起，且所述锁持组件包括用于接收所述凸起的孔。

20.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，进一步包括杆保持器，所述杆保持器包括与关节部可操作地关联的伸长体，所述关节部枢转连接到所述伸长体，且所述关节部被构造和布置成与杆接合。

21.如权利要求20所述的固定系统，其特征在于，所述杆保持器的伸长体具有外伸长构件和相对于所述外伸长构件可运动的内伸长构件。

22.如权利要求21所述的固定系统，其特征在于，所述关节构件相对于所述外伸长构件是可选择性地枢转的，所述内伸长构件与所述关节部的表面接合以防止所述关节部相对于所述外伸长构件枢转。

23.如权利要求21所述的固定系统，其特征在于，一偏压构件被设置在所述内伸长构件和所述外伸长构件之间且与所述内伸长构件和所述外伸长构件可操作地关联，以使所述内伸长构件被偏压远离所述关节部。

24.如权利要求20所述的固定系统，其特征在于，所述关节部具有接合装置，所述接合装置具有与所述杆中的凹陷选择性地接合的凸起，所述关节部进一步包括用于将所述凸起锁持在所述凹陷中的偏压构件。

25.如权利要求24所述的固定系统，其特征在于，所述杆保持器进一步包括用于使所述凸起移出所述凹陷的轴，其中所述关节部具有通道，当所述关节部基本垂直于所述伸长体时，所述轴穿过所述通道运动。

26.如权利要求1所述的固定系统，其特征在于，进一步包括用于使第一骨锚相对于第二骨锚运动的运动机构。

27.如权利要求26所述的固定系统，其特征在于，所述运动机构具有用于接触所述第一骨锚的第一构件、用于接触所述第二骨锚的第二构件、以及从所述第一构件延伸出的棒，所述第二构件相对于所述棒是可移动的，其中当所述第二构件相对于所述棒移动时将导致所述第二构件相对于所述第一构件移动。

28.如权利要求27所述的固定系统，其特征在于，所述运动机构进一步包括被构造和布置成沿所述棒运动的致动机构，所述致动机构与所述第二构件和所述棒可操作地关联，以在所述致动机构沿所述棒运动时使所述第二构件运动。

29.如权利要求28所述的固定系统，其特征在于，所述致动机构进一步包括锁定机构。

30.如权利要求28所述的固定系统，其特征在于，所述棒具有齿，而所述致动机构具有旋钮和齿轮，所述旋钮与所述齿轮接触，所述齿轮与所述齿接触，以致所述旋钮的转动使所述齿轮沿所述齿运动。

31.如权利要求28所述的固定系统，其特征在于，所述第二构件被成形为使得所述致动机构朝向所述第一构件的运动导致所述第一骨锚和所述第二骨锚运动散开，而所述致动机构远离所述第一构件的运动导致所述第一骨锚和所述第二骨锚运动接近。

32.如权利要求27所述的固定系统，其特征在于，所述第二构件成跷跷板形并且被枢转连接到所述第一构件。

33.如权利要求27所述的固定系统，其特征在于，所述第一构件具有贯穿其中的钻孔，所述钻孔被定尺寸和配置成接收器械。

34.如权利要求27所述的固定系统，其特征在于，所述运动机构进一步包括与所述第二构件可操作地关联的第三构件，所述第二构件和所述第三构件被构造和布置成使得所述第三构件朝向所述第一构件的运动导致所述第二构件的远端朝向所述第一构件运动。

35.如权利要求34所述的固定系统，其特征在于，所述第二构件和所述第三构件被枢转连接到所述第一构件。

36.如权利要求27所述的固定系统，其特征在于，所述棒具有锁定机构，以固定所述第一构件和所述第二构件相对于彼此的定向。

Images