本發(fā)明總體上涉及用于脊柱結構上微創(chuàng)手術的方法和裝置，諸如用于椎骨相對于彼此的固定，其中椎弓根螺釘固定至椎弓根，使用桿剛性地接合多個椎骨的椎弓根螺釘。

背景技術：

用于將桿固定至椎骨的現(xiàn)有外科技術需要相當長的切口以提供到椎骨的入口。當前技術使用微創(chuàng)手術(MIS)，其中在選定位置上做出多個經皮切口而不是單個長的切口。MIS技術是優(yōu)選的，這是因為它們減少了失血，降低了患者發(fā)病率，縮減了康復時間和住院時間。

微創(chuàng)椎弓根螺釘融合包括下述基本步驟。首先，螺釘經皮地穿過椎弓根置于椎體內，諸如在導絲或克氏針上，通過諸如熒光透視成像引導?？梢允褂靡粋€螺釘或兩個(左側和右側)。其次，將各螺釘通過桿連接。在融合中，桿和螺釘鎖定在一起。在動態(tài)穩(wěn)定中，桿或桿狀設備(柔性接頭)是可彎曲的，而插入可彎曲桿的過程與針對融合的是相同的。例如，桿或其他柔性連接器裝配在螺釘頭中，但可能還包括允許一些運動的元件(減震器、彈簧等)。不同微創(chuàng)系統(tǒng)之間的差異主要出現(xiàn)在布置桿以及將桿穿過微切口與螺釘鎖定的方法中。

桿穿過螺釘頭的插入和桿與螺釘?shù)逆i定是當前通過微切口最困難的步驟。上面提及的引導件，諸如導絲或克氏針，經皮地穿過椎弓根布置。經皮空心鉆和螺絲攻在導引件/絲上插入以準備穿過椎弓根和椎體的通道用于椎弓根螺釘插入。擴張管和引導管或牽引器系統(tǒng)通常用于在椎弓根螺釘和插入工具插入時擴張并保持打開穿過皮膚和肌肉的引導件周圍的通路以減少對肌肉和組織的損傷。椎弓根螺釘在引導件上借助或無需借助穿過引導管/牽引器的通道來插入。為了將桿和鎖定組件置于螺釘頭中，每個螺釘頭與延伸穿過皮膚切口的套座(tower)關聯(lián)。套座需要容納桿和鎖定組件，從而它通常比螺釘頭的最大直徑大。

一旦套座就位，桿隨后通過各種方法中的一種來插入。在一種方法中，兩個或三個套座(分別針對一級或二級融合)耦接在一起以對齊套座，以及桿以擺動方式轉過套座上方或下方的單獨切口。一旦桿擺動就位，鎖定帽就穿過套座就位并擰緊。在另一種方法中，桿穿過套座中的一個插入然后轉動大約90度以將其他螺釘俘獲在其他套座中。在微創(chuàng)系統(tǒng)中將桿穿過螺釘頭插入有時是乏味且令人沮喪的。

如上所提及的，克氏針或類似的導絲或引導件(這些術語在全文中是可互換使用的)結合空心外科工具一起使用，列舉一些諸如螺絲刀、攻、鉆、錐、探針、或Jamshidi針?？耸厢槾┻^外科工具的內腔(套管)插入并穿刺進入骨內，這如果不準確地做出則會損傷患者，特別是在克氏針遇到某些敏感組織時。該過程通常需要使用能夠引起本來準確定位的克氏針向前移動進入手術部位的施力，該力如果過大則會引起接觸需要避免接觸的部位。

在通過椎弓根螺絲刀擰緊椎弓根螺釘?shù)氖纠?，如果克氏針沒有準確地定位或插入，螺釘會在進入點滑動并引起外科醫(yī)生在錯誤的方向上擰緊椎弓根螺釘。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明試圖提供用于將椎弓根螺釘固定至椎弓根以及將桿安裝至椎弓根螺釘?shù)脑O備和方法，諸如用于融合或動態(tài)穩(wěn)定，如下文中所更加詳細地描述。

在一個實施方式中，該設備允許克氏針穿過空心外科工具的內腔插入。在例如螺絲刀的情形中，克氏針也穿過螺釘?shù)膬惹?。該設備方便地用于定位克氏針，使其突出超過螺釘或外科工具的遠側尖端一點點(例如，幾毫米)。該設備然后用于將克氏針相對于螺釘或工具鎖定。該設備可調節(jié)以使得其近端與克氏針的近端齊平，從而外科醫(yī)生能夠在設備的近端上敲擊或以其他方式施力以將克氏針和螺釘或工具一起推進。克氏針突破皮質骨(或外科醫(yī)生希望突破的其他脊柱結構)并將空心螺釘或工具的尖端引至骨表面。從那里，外科醫(yī)生能夠擰入椎弓根螺釘或推進工具而無需擔心滑動。不借助于該設備，螺釘或工具會在進入點處滑動。本發(fā)明節(jié)省了插入螺釘或其他外科工具的時間和精力。

在現(xiàn)有技術中，諸如通過使用Jamshidi針，外科醫(yī)生不能容易地感覺切割工具是否已經刺穿至敏感組織。外科醫(yī)生需要在X射線或其他成像下工作，這是因為外科醫(yī)生不能感覺到Jamshidi針或其他工具突破皮質骨。相比之下，在本發(fā)明中，克氏針是椎弓根引導的，這意味著克氏針能夠向后(近側)移動，這具有更小的突破風險?？耸厢槒淖倒┒说氖芸赝怀鲆约氨景l(fā)明的其他特征也能夠幫助諸如下面所述的力傳感器。

因此根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式提供了一種外科工具適配器，其包括遠側接口構件和近側保持件，外科工具適配器形成有穿過遠側接口構件和近側保持件的內腔，用于將克氏針向遠側穿過遠側接口構件，近側保持件包括用于將克氏針鎖定在內腔中的鎖定元件，并且遠側接口構件包括用于連接至外科工具的連接元件，其中近側保持件可相對于遠側接口構件移動以使得近側保持件可運動至克氏針不向近側突出至近側保持件外的位置。

近側保持件可以借助螺紋安裝在軸桿上，并且近側保持件在軸桿上的旋轉會使近側保持件相對于遠側接口構件軸向運動。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，近側保持件包括用于利用敲擊工具敲擊的近側面。

所述連接元件可包括螺紋元件或公或母連接器，用于與外科工具連接。手柄可定位在遠側接口構件附近用于轉動外科工具適配器。近側保持件可相對于遠側接口構件轉動。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，還提供了一種組件，其包括外科工具適配器，該外科工具適配器包括遠側接口構件和近側保持件，該外科工具適配器形成有穿過遠側接口構件和近側保持件的內腔；外科工具，其具有內腔；以及克氏針，其向遠側穿過遠側接口構件和外科工具，近側保持件包括用于將克氏針鎖定在外科工具適配器的內腔中的鎖定元件，并且遠側接口構件包括用于連接至外科工具的連接元件，其中近側保持件可相對于遠側接口構件移動以使得近側保持件可運動至其中克氏針不向近側突出至近側保持件外并且其中克氏針超出外科工具遠側尖端預定量的位置。

外科工具可包括螺釘、螺絲刀、攻、鉆、錐、探針、或Jamshidi針以及其它。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，還提供了一種方法，該方法包括將克氏針向遠側穿過外科工具適配器的遠側接口構件，使得克氏針不會向近側突出至近側保持件外并且克氏針超出外科工具的遠側尖端預定量，并且敲擊近側保持件的近側面以驅動克氏針進入骨表面，借此將外科工具的遠側尖端引至骨表面，并進一步推進外科工具以刺入骨表面。

附圖說明

通過下面詳細描述并結合附圖將更加全面地理解和認識本發(fā)明，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的、連接至外科工具的外科工具適配器的簡化局部側剖視圖；

圖2是外科工具適配器的簡化端視圖；

圖3是外科工具適配器的簡化側視圖；

圖4是將克氏針鎖定在適配器中的簡化圖示；

圖5是適配器的另一側視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的在柔性管中并裝配有力傳感器的引導件的簡化圖示；

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式構造和可操作的、具有多葉尖端的引導元件的簡化圖示；

圖8是具有旋轉槽的螺絲刀尖端的簡化放大圖示；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的、套座引導件的簡化圖示；

圖10、圖11A和圖11B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的縮減工具的簡化圖示；

圖12A至圖12E是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的、用于與椎弓根探針一起使用的深度測量儀的簡化圖示；以及

圖13A和圖13B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的、套座對齊工具的簡化圖示。

具體實施方式

現(xiàn)在參照圖1至圖5，其示意了根據(jù)本發(fā)明的非限制性實施方式構造和可操作的、外科工具適配器10。

外科工具適配器10包括遠側接口構件12和近側保持件14。外科工具適配器10形成有穿過遠側接口構件12和近側保持件14的內腔16(圖2和圖5中的中心孔)。遠側接口構件12包括連接元件18(圖2)，用于連接至外科工具20(圖1)。連接元件18可非限制性地包括螺紋件(諸如內部螺紋孔)或公或母連接器，用于連接外科工具20。

外科工具20可非限制性地包括螺釘、螺絲刀(示意圖中所示出的工具)、攻、鉆、錐、探針、Jamshidi針等。外科工具20形成有內腔22(圖1)。兩個或多個外科工具可彼此連接，諸如螺絲刀連接至椎弓根螺釘，如圖1中能看出。

克氏針24穿過外科工具適配器10的內腔16向遠側穿過遠側接口構件12，進入外科工具20的內腔22，以及向遠側到外科工具20的遠側尖端外(克氏針24的遠端在圖1中能看到)。近側保持件14包括鎖定件26(諸如但不限于固定螺釘)，用于將克氏針24鎖定在外科工具適配器10的內腔16中。從圖4中能夠看出，鎖定件26可以是具有凹槽29的銷，克氏針24能抵靠凹槽29鎖定。

近側保持件14可相對于遠側接口構件12運動以使得近側保持件12可運動至克氏針24不會向近側突出到近側保持件14外的位置；也就是說，克氏針24與近側保持件14的近側面28齊平或在近側面28內側。近側保持件14可以借助螺紋安裝在軸桿30上，并且近側保持件14在軸桿30上的旋轉使近側保持件相對于遠側接口構件12軸向運動。近側面28適于使用敲擊工具敲擊，諸如錘子或其他工具(未示出)。

手柄32可固定至軸桿30并定位在遠側接口構件12附近以用于轉動外科工具適配器10。近側保持件14可通過安裝在軸承上相對于遠側接口構件12旋轉。

在使用中，外科醫(yī)生將克氏針24向遠側穿過外科工具適配器10的遠側接口構件12，以使得克氏針24不能向近側突出到近側保持件14外。外科醫(yī)生移動或調節(jié)克氏針24使得它超出外科工具20遠側尖端預定量(例如，幾毫米)。外科醫(yī)生將組件定位在骨表面上并敲擊近側保持件14的近側面28以驅動克氏針24進入骨表面中，借此將外科工具20的遠側尖端引至骨表面。外科醫(yī)生然后推進外科工具20以刺入骨表面。

在本發(fā)明的另一個實施方式中，近側保持件14可調節(jié)以適應不同長度的克氏針和不同的外科工具。這樣，例如，在調節(jié)克氏針從第一外科工具的遠端突出的量之后，能夠移除第一外科工具使用第二外科工具，外科醫(yī)生能夠調節(jié)適配器相對于克氏針的位置從而實現(xiàn)克氏針從第二外科工具的遠端突出期望量，而同時使得克氏針的近端與近側保持件14的近側面28齊平。例如，近側保持件14可由能夠彼此軸向間隔的兩個部件制成(諸如通過螺紋連接)。

在本發(fā)明的另一個實施方式中，椎弓根螺釘設置有內置克氏針?？耸厢槾┻^螺釘?shù)闹行膬惹徊⑼怀龅铰葆數(shù)倪h側尖端外?？蛇x地，能夠與上面針對外科工具適配器10所述的類似地來調節(jié)突出量。這樣的椎弓根螺釘能夠用作自攻螺釘。

在本發(fā)明的另一個實施方式中，力傳感器34，諸如但不限于測壓元件或應變儀，安裝在引導件(克氏針)24上(圖1)。力傳感器34能夠感測并提醒施加在絲24的尖端上的負荷的變化。例如，在絲24接觸皮質骨時，通過力傳感器34能夠感測到軸向力的彎曲，這發(fā)送信號至處理器(未示出)，其提醒外科醫(yī)生螺釘將要突破椎弓根或椎體。可替代地，該系統(tǒng)能夠探測并提醒負荷何時減小，例如在尖端已經越過椎弓根進入松質骨時。

外科工具適配器10能夠調節(jié)絲24的長度以調節(jié)系統(tǒng)的靈敏度。長的絲更加敏感并更快地提醒危險。短的絲較不敏感。

在圖6中所示的另一非限制性示例中，絲24進入柔性管36的空心內腔中。絲24的遠端固定(例如焊接)至管36的遠端。絲24的近端自由運動而不固定至管36。力傳感器34附接至絲24的自由運動端。在管36彎曲時，由于與皮質骨的相互作用，絲24的末端和管36之間的距離在自由運動端處縮短。該縮短由力傳感器34探測到。該系統(tǒng)還能夠探測由到達椎體壁產生的軸向壓力。

現(xiàn)在參照圖7，其示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的、具有多葉尖端42的螺絲刀40。在所示實施方式中，尖端42是改進的星形(內六角)設計，其中葉片由旋轉槽或溝槽44隔開。從圖8中能夠看出，“旋轉”槽意味著槽不是直的和平行于螺絲刀軸桿的縱軸46的；而是槽是以角度A遠離縱軸46傾斜或彎曲，諸如但不限于3°。由于該傾斜或彎曲，槽葉和槽楔入螺釘或固定螺釘?shù)膶萏字小Ｒ虼?，旋轉槽44使得螺絲刀40能夠抓緊螺釘或固定螺釘并將其保持就位，用于安裝在椎弓根螺釘系統(tǒng)中(如稍后的圖11B中所見)。所示意的實施方式具有6個葉片，但本發(fā)明不限于該數(shù)量。

現(xiàn)在參照圖9，其示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的、套座引導件50。在所示意實施方式中，套座引導件50具有軸桿52，其具有第一端53和第二端54。第一端53具有螺釘頭適配器55，例如，構造為置于椎弓根螺釘(未示出)的郁金香形頭內。第二端54具有螺套適配器56，例如配置為置于固定螺釘?shù)穆萏字?未示出)。

套座引導件50用于在已經安裝螺釘后引導套座(未示出)經皮地到螺釘?shù)挠艚鹣阈尾考?。例如，螺釘頭適配器55置于郁金香形部件中并將螺釘頭與套座引導件50對齊。在套座引導件50準確地對齊后，套座在引導件50上滑動并連接至郁金香形部件。作為另一示例，螺座適配器56置于固定螺釘螺柱(例如TORX或Allen)中，并用于將螺釘頭與套座引導件對齊。在套座引導件50準確地對齊后，套座在引導件50上滑動并附接至郁金香形部件。

套座引導件50還用于在固定螺釘最終定位和擰緊后將套座從螺釘郁金香形部件釋放。軸桿52尺寸設定為展開套座的柔性臂以將套座從螺釘郁金香形部件釋放。

在套座就位后，桿能夠插入到椎弓根螺釘頭內。例如，套座由外科醫(yī)生對齊并且桿端定位在套座(未示出)的桿通道內。然后，桿被推進到多軸螺釘座中(可使用熒光透視或其他成像來驗證桿定位)。如果桿的縮減是必需的，本發(fā)明提供縮減工具，現(xiàn)在將進行描述。

現(xiàn)在參照圖10、圖11A和圖11B，其示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的縮減工具60。

在圖10中所示的示意實施方式中，縮減工具60包括縮減工具旋鈕或手柄61，其在套座連接器62的近側。工具60的遠端包括縮減工具縮減器63，螺釘插入器64穿過縮減工具縮減器63。如圖11A和11B中能夠看出，縮減工具縮減器63具有彈簧臂65，其正向地接收到(“卡入”)套座66的對應溝槽或狹槽(未示出)中。螺釘插入器64具有多葉尖端42，其抓緊固定螺釘67并將其保持就位用于安裝在椎弓根螺釘68中。

縮減工具60用于在桿座置于郁金香形部件之上且固定螺釘67不能夠緊固時將融合桿(未示出)推入到郁金香形鞍座中?？s減工具60附接至套座66。手柄61和連接器62中的螺紋機構用于施加力于桿上，以將其推進到螺釘鞍座的最終位置。

現(xiàn)在參照圖12A至圖12E，其示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的、用于與椎弓根探針72一起使用的深度測量儀70。在所示實施方式中，深度測量儀70具有空心內腔用于椎弓根探針72穿過。

在圖12B中，椎弓根探針72的近端在深度測量儀70的內側示出。標度指示0，意味著探針72的尖端處于椎弓根進入點水平。

在圖12C中，椎弓根探針72的近端在深度測量儀70的內側示出。標度指示40mm的螺釘長度。

在圖12D中，椎弓根探針72的遠端延伸到套座66外。探針72的遠側尖端處于椎弓根進入點水平。

在圖12E中，椎弓根探針72的遠端延伸到套座66外。探針72的遠側尖端延伸40mm到椎體內，這指示應該使用的螺釘是40mm長。

現(xiàn)在參照圖13A和圖13B，其示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式構造和可操作的套座對齊工具80。在所示意實施方式中，套座對齊工具80具有端部開口(U形)的喉部82，其具有多個套座抓取件84。套座對齊工具80包括椎弓根探針附接構件86。U形喉部82允許在兩個毗鄰套座非?？拷舜藭r附接至單個套座。

在圖13A中，套座對齊工具80附接至椎弓根探針72。對齊工具80用作手柄以在螺釘放置后從椎弓根旋轉并牽拉探針72。