CN103108598B - 具有可牵引连接器和顶点控制的生长导向脊椎固定系统 - Google Patents

Abstract

经由顶椎控制进行的脊柱生长导向矫正包括：将矫正系统稳固到脊柱的第一椎骨和第二椎骨上，该矫正系统限定出在第一和第二椎骨之间延伸的矫正轴线，并将矫正系统稳固到在第一和第二椎骨中间的第三椎骨上，该矫正系统将第三椎骨稳固在距矫正轴线固定距离处。该矫正系统稳固到第一和第二椎骨上，从而使得第一和第二椎骨能够在基本平行于矫正轴线的方向上离开彼此生长。

Description

具有可牵引连接器和顶点控制的生长导向脊椎固定系统

交叉参考

本申请要求2010年9月1日提交的美国申请US12/873582的优先权，该申请是2009年11月10日提交的国际申请PCT/US2009/063833在35U.S.C.§120下的部分继续申请，其题为“具有可牵引连接器和顶点控制的生长导向脊椎固定系统”。PCT/US2009/063833要求2008年11月11日提交的埃及专利申请2008111840号(也参考为1840/2008)的优先权，其题为“具有顶点畸形控制的自身可扩展脊椎器械固定系统”。上面所有申请都通过参考完整地结合于此。

背景技术

早发性脊柱侧凸和生长中脊柱的脊柱侧凸对其治疗提出了极大的挑战。在渐进的例子中，脊柱通常不能够通过支架或甚至铸件控制，且其将生长而加重具有其所有已知结果的畸形。另一方面，脊柱的矫正、固定和融合将防止对心脏血管和肺部系统的发育、身体外表具有严重影响和心理冲击的融合脊柱的进一步生长。

早发性脊柱侧凸最近得到外科手术治疗，或者通过序列牵引，或者通过生长导向机构。采用“生长棒”系统的序列牵引更可靠，已获得了更可预测的结果。这些“生长棒”系统采用串联或多米诺连接器，这样的连接器设计用于允许经由麻醉下的外科手术方法进行定期牵引(例如每几个月)。生长导向机构已用于“LuqueTrolley”技术，其采用附接到椎骨上的节段丝线和比器械固定节段更长的棒，以允许通过迫使脊柱跟随所述棒而进行脊柱的导向生长。一些最近的试验采用椎弓根螺钉代替丝线一一再次允许螺钉的头部附接到椎骨上，以随着生长沿着较长棒滑动。

在现有系统中，“生长棒”和“生长导向”机构都远远不能完全满足早发性脊柱侧凸的治疗。例如，“生长棒”在许多年中必须每几个月通过外科手术进行牵引，在小儿年龄组中具有多次手术和麻醉剂施用的所有缺点。除了皮肤和软组织打开引起的问题之外，施加用于牵引这些系统的频繁的力除了强行的脊髓牵引的潜在副作用之外，还可能引起植入失败。

“生长导向”和LuqueTrolley型节段器械固定不要求频繁的牵引。然而这些系统尚不能令人满意，主要是因为它们不能控制旋转、矫正丢失和自发融合，这些导致它们的失败。甚至在尝试以椎弓根螺钉代替丝线之后，仍然具有许多潜在的问题，包括在节段暴露以插入椎弓根螺钉之后的自动融合，和螺钉棒结合处之间堵塞以防止螺钉在棒上平滑滑动的高度可能性。另一个问题包括增加的风险、耗时和辐射暴露，这些是在该非常年轻的组中插入大量多级椎弓根螺钉时所需要的。而且，在这些系统中，在另一次手术之前可能的生长量受限于从顶螺钉和底螺钉突出的棒的余下部分。

发明内容

根据一些实施方式，本发明涉及一种系统，其设计用于避免现有技术的缺点，并通过控制和重导向脊柱生长和脊柱的变形力，最好地使用脊柱生长动力，以允许纵向生长，并矫正残余畸形。靠近和远离脊柱的畸形区域附接椎骨固定点，同时强力地固定弯曲的顶点，允许该系统具有最大的弯曲控制，同时允许包括在弯曲中的在顶点上面和下面的所有椎骨自由生长。通过附接到在连接器内的固定点上的棒的滑动，该生长通过一个或多个连接器被允许并导向，所述连接器插入在这些固定点之间。顶点控制应当强力和可靠，以抵消在顶点处的主要变形力，从而防止其旋转和成角度。在一些实施方式中，弯曲的主要矫正发生在系统插入的时间。然后，随着时间和生长，系统将通过弯曲的额外矫正考虑到脊柱纵向生长。由于棒和畸形的顶点之间的距离是固定的，系统的近侧和远侧固定点之间的距离的任何增加将导致脊柱侧凸角度成比例地减小。

一些实施方式涉及一种椎骨固定系统，其用于小儿和青少年年龄组生长中脊柱的脊柱畸形。在一些实施方式中，通过导向和控制否则将引起脊柱在生长中畸形的力，该系统矫正脊柱侧凸，并考虑到脊柱生长，而无需频繁手术或复杂技术。该系统被插入或植入，并包括近侧、远侧和顶椎固定，其在近侧椎骨和顶椎以及远侧椎骨和顶椎之间采用可牵引的连接器。

插入之后，该系统的连接器或连接器组件允许固定到弯曲两端处的椎骨上的棒在一个或多个圆柱形构件内滑动，以考虑到脊柱的生长。同时，到该系统的顶椎固定防止脊柱旋转或成角度，由此防止进一步畸形，甚至随着时间导致更多的矫正。在一些实施方式中，生长导向矫正过程将持续进行，直到棒/连接器滑动限度用尽(例如在许多年之后)。

本发明内容概要本质上不旨在限定。尽管这里公开了多个实施方式，本发明的还有其他的实施方式将从下面详细说明中对本领域技术人员变得清楚，其中表示和描述了本发明示例的实施方式。相应地，附图和详细的说明本质上认为是示例而不作为限定。

附图说明

图1是根据一些实施方式的沿着脊柱稳固的矫正系统的示意图，该脊柱倾向于显示出具有凹侧面的有缺陷弯曲。

图2表示根据一些实施方式的图1的系统的第一连接器和第一棒的部分和中间组装段。

图3是根据一些实施方式的具有图1的系统的矫正之前的脊柱侧凸脊柱的示意图。

图4表示根据一些实施方式应用图1的系统之后的图3的脊柱。

图5是根据一些实施方式，跟随脊柱生长和系统伸长，图4的脊柱和系统。

图6是根据一些实施方式，沿着脊柱稳固的另一个矫正系统的示意图，该脊柱倾向于显示出具有凹侧面的有缺陷弯曲。

图7是根据一些实施方式，沿着脊柱稳固的另一个矫正系统的示意图，该脊柱倾向于显示出具有凹侧面的有缺陷弯曲。

图8是根据一些实施方式，图6和7的系统的双环连接器的顶视图。

图9是根据一些实施方式，图8的双环连接器的前视图。

图10是根据一些实施方式，图6和7的系统的单环连接器的顶视图。

图11是根据一些实施方式，图10的单环连接器的前视图。

图12是根据一些实施方式，图6和7的系统的另一个单环连接器的横向横截面的顶视图。

图13是根据一些实施方式，图12的单环连接器的前视图。

图14表示根据一些实施方式，棒的横截面。

如同前面指出的，附图的说明本质上不旨在进行限制。

具体实施方式

图1是经由控制一个或多个顶椎，用于脊柱生长导向矫正的系统的示意图。该系统10沿着脊柱有缺陷弯曲的凹侧面而稳固到脊柱12上。在一些实施方式中，系统10包括容纳连接器组件16，其包括第一连接器18、第二连接器20和中间组装段22。在不同的实施方式中，系统10还包括第一棒24、第二棒26和中间连接器组件28。图2表示第一连接器18和第一棒24的部分和中间组装段22。

第一和第二棒24、26适合于沿着脊柱12延伸，可选地不同于如图1所示的长度，尽管在其他实施方式中，第一和第二棒具有基本类似的长度。在一些实施方式中，棒长度选择为允许脊柱12的期望生长度。棒24、26每个可选地包括扩大的止动部件30、32，其比各个棒24、26的相邻部分具有更大的直径。在一些实施方式中，棒24、26的止动部件30、32是较粗、较短的部分(例如具有光滑圆形的轮廓)，它们由连接器18、20的较宽区域容纳，能够在各个连接器18、20内滑动，直到它们邻接连接器的较窄部分。每个棒24、26还包括较细较长的部分36、38。

如图1中示意性地所示的，脊柱12通常包括五个部分，其中脊柱12的有缺陷节段包括近侧或上部40，远侧或下部42，和顶点部或顶点44。在有缺陷节段40、42、44的上面和下面，脊柱12具有包括一个或多个稳定椎骨(例如第一椎骨46A)的第一部46和包括一个或多个稳定椎骨(例如第二椎骨48A)的第二部48。在一些实施方式中，在系统10的组装过程中、之前或之后，稳定椎骨基本上对齐并可选地融合。依次地，顶点部44包括在缺陷顶点处的一个或多个椎骨(例如第三椎骨44A、第四椎骨44B和第五椎骨44C)。

棒24、26的较细部36、38适合于将脊柱固定装置34、35，例如椎弓根螺钉或钩，容纳到在有缺陷节段40、42、44的两端处的脊柱12的第一和第二部46、48。例如，在一些实施方式中，脊柱固定装置34、35包括椎弓根螺钉或钩，它们分别用于将棒24、26的较细较长部36、38稳固到在脊柱12的第一和第二部46、48的每个中的一个或多个椎骨上。如果需要，每个较细较长部36、38分别稳固到第一和第二部46、48的第一和第二椎骨46A、48A上。在一些实施方式中，一个或两个较细较长部36、38稳固到多个椎骨上，例如分别为第一和第二部46、48的两个邻近的稳定椎骨(例如对系统10提供额外的支撑)。

在一些实施方式中，中间组装段22包括本体部22A，例如棒、板或其他结构，以跨越在第一和第二连接器18、20之间，椎骨(例如在顶点部44中的第三椎骨44A)可以张紧到其上。中间组装段22还可以可选地包括互连部22B，例如套环或椎弓根螺钉的头部，以连接到本体部22A上。

在一些实施方式中，中间连接器组件28包括一个或多个伸长件，例如第一伸长件28A、第二伸长件28B和第三伸长件28C。伸长件28A、28B、28C可选地包括一个或多个线缆、丝线、椎弓根螺钉、钩、棒和/或其他装置，以跨越在中间组装段22的互连部22B和顶点部44之间。伸长件28A、28B、28C可选地通过紧固装置49，例如螺纹紧固件、粘合剂、钩、椎板下丝线和/或其他分别连接到第三、第四和第五椎骨44A、44B、44C。

如图1所示，第一和第二连接器18、20可选地长度不同，尽管在其他实施方式中，连接器18、20可以具有基本类似的长度。第一和第二连接器18、20适合于沿着期望的脊柱节段(例如包括上部和下部40、42)延伸。在一些实施方式中，第一和第二连接器18、20的长度选择为允许脊柱12期望的纵向生长量，其中连接器18、20每个可选地为圆柱形，具有内孔50、52，所述内孔具有狭窄的颈部54、56和较宽部58、60，从而使得内孔50、52包括具有不同直径的两个部分。

在一些实施方式中，孔50、52的较宽部58、60的直径比棒24、26的较粗止动部件30、32的直径大，以允许将棒24、26引入到孔50、52内，该引入从棒24、26的较细部36、38开始，该较细部首先引入通过开口，中间组装段22的本体部22A随后插入和稳固到其内。通过接合连接器18、20的狭窄或缩小部54、56，棒24、26的止动部件30、32有助于将棒24、26保持在内孔50、52中，并有助于防止棒24、26从连接器18、20意外地脱离。

在一些实施方式中，每个连接器18、20包括分别用于选择性地相对于第一和第二连接器18、20锁定棒24、26的纵向位置的两个固定装置(例如紧定螺钉、销或其他)。如同这里使用的，“选择性地锁定”指采用第一和第二连接器18、20的固定装置，根据需要锁定或解锁纵向位置。根据一些实施方式，每个畸形的上部和下部40、42的独立控制通过这样实现：预先选择每个第一和第二棒24、26允许在各个第一和第二连接器18、20中的期望行进量(例如通过选择连接器18、20和棒24、26的长度)，和/或一旦达到期望的生长量，采用固定装置选择性地锁定棒24、26。

图2表示第一连接器18的第一固定装置70和第二固定装置72，其中根据一些实施方式，第二连接器20包括类似的固定装置，其与第一和第二固定装置70、72类似地运行(参见图4和5)。在如图2所示的实施方式中，第一和第二固定装置70、72位于连接器18的每端。第二固定装置72(例如紧定螺钉)可选地用于将连接器18固定到中间组装段22上，该中间组装段22接收在连接器18的中间孔50中。第一固定装置70是临时固定点，以根据需要将连接器18固定到棒24的较细部36上。用于固定第二连接器20的装置可选地类似地工作，通过将棒24、26固定到连接器18、20上，棒24、26和连接器18、20可以作为单件处理，方便在首次手术(indexsurgery)中在它们的插入过程中的使用。接着插入，第一连接器18的第一固定装置70和第二连接器20的第一固定装置(未示出)在手术结束时松开(例如拧开和/或移除)，以从棒24、26上松开连接器18、20，以允许棒24、26随着脊柱12的生长而在连接器18、20内逐渐滑动。

棒24、26的较狭窄或较细部分36、38的直径允许棒24、26的较细部分36、38通过孔50、52，而较粗的止动部件30、32防止棒24、26从孔50、52中排出，并限制棒24、26的滑动到期望的范围。换句话说，棒24、26将在连接器18、20中滑动，棒24、26的较粗部分移出到连接器18、20的孔50、52的较宽部分58、60内，直到它们与孔50、52的较狭窄的、缩小部分54、56邻接，防止棒24、26进一步滑动。这里，棒24、26的长度，更一般地，该系统10的长度将被用尽，系统10将可能需要通过将棒24、26和/或连接器18、20调换到更长的尺寸而进行调节。

在一些实施方式中，中间组装段22的本体部22A引入并固定到连接器18、20的孔50、52的两个较宽端上。随着组装和固定到第一和第二椎骨46A、48A上，棒24、26、连接器18、20和中间组装段22限定出在第一和第二椎骨46A、48A之间延伸的矫正轴线X。中间组装段22的本体部22A组装到互连部22B，该互连部容纳中间连接器组件28。如上所述，中间连接器组件28可选地包括伸长件28A、28B、28C，其包括线缆、丝线、椎弓根螺钉、钩或其他装置中的一个或多个，以跨越在中间组装段22和中间连接器组件28之间。中间组装段22和顶点部44之间的距离可以通过缩短该固定工具的长度而减小，以朝着矫正轴线X张紧或拉动顶点部44(例如第三椎骨44A)。

组装的一些方法包括将第一和第二棒24、26与第一和第二连接器18、20耦接，然后将第一和第二连接器18、20一起与中间组装段22耦接。当组装时，棒24、26的较细部36、38延伸出相应的连接器18、20的较窄的开口或缩小部54、56。然后经由在第一和第二椎骨46A、48A处的椎骨固定植入物(例如钩、螺钉或其他)，较细部36、38可以近侧和远侧于脊柱畸形附接到脊柱12上。两个棒24、26的较大端部(止动部件30、32)将每个容纳在连接器18、20的一个的各个孔50、52内，在孔50、52的较宽部58、60的附近，并在中间组装段22的旁边，以在脊柱12的生长过程中允许棒24、26在孔50、52内滑动。连接器18、20的孔50、52的两个较宽部58、60接收中间组装段22的本体部22A，然后稳固在本体部22A内。中间连接器28的伸长件28A、28B、28C稳固到中间组装段22的互连部28B上，而伸长件28A、28B、28C采用紧固装置49稳固到第三、第四和第五椎骨44A、44B、44C上，由此相对于中间组装段22固定和控制顶点部44。

用系统10对弯曲进行生长导向矫正的一些方法如下进行。系统10应用并稳固到第一部46(例如第一椎骨46A)、第二部48(例如第二椎骨48A)和顶点部44(例如第三、第四和第五椎骨44A、44B、44C的一个或多个)上，例如在通过手术获得最大矫正之后。然后，随着生长，棒24、26的较大端或止动部件30、32将在第一和第二连接器18、20内向外滑动，离开本体部22A，以允许脊柱的导向生长，直到棒24、26用尽，且较大部或止动部件30、32邻接在连接器18、20的缩小部54、56上，和/或直到棒24、26经由第一和第二连接器18、20的固定装置(例如紧定螺钉)锁定在期望的位置。该相互作用允许自发生长(例如几个厘米)和许多年的生长，而保持中间组装段22和顶点部44之间的距离。在一些实施方式中，中间组装段22和顶点部44之间的距离采用专门的工具而减小，例如线缆或丝线张紧器(未示出)。

生长导向矫正的方法的示意性的表示提供在图3-5中，其中图3表示在应用系统10之前，具有脊柱侧凸弯曲(例如大于约90度的严重弯曲)的脊柱12。图4表示在应用系统10之后的脊柱12和系统10。如图4所示，并根据一些实施方式，在固定过程中，系统10以一定量的顶点矫正稳固到脊柱12上(例如到大约59度的弯曲)。在一些实施方式中，部分矫正通过朝着系统10拉动顶点部44而实现，其作为顶点固定过程的一部分。图5表示随着脊柱生长(例如一些年之后)的系统10和脊柱12，其中脊柱12和系统10具有脊柱12伸长引起的生长导向矫正，其逐渐和自发地进行，而没有进一步的干预(例如大约19度的弯曲)。在一些实施方式中，然而，随着一些生长的进一步干预设想用于促进和/或增强矫正。例如，这样的干预可选地包括，通过张紧和/或缩短一个或多个相关的伸长件28(单个伸长件28A在图4和5中示出)，减小系统10和顶点部44之间的距离。

系统10的实施方式的不同特征和优点将从上面清楚。例如，在一些实施方式中，系统10便于制造、低轮廓，从而使其适合用于所有年龄，且使用高效和有效。系统10可选地经由在棒24、26和连接器18、20之间的临时固定装置而组装为单件结构，更加便于插入和稳固到椎骨上。一旦植入，系统10可选地设计用于工作许多年而无需实质干预。

根据上面的描述，不同的实施方式提供了脊椎系统10，以矫正和控制脊柱12的生长，该系统包括棒24、26、容纳连接器组件16和中间连接器组件28。实施方式包括其两端具有不同直径的棒24、26，其中棒24、26的较大端可选地是光滑的，以允许在具有不同直径的端部开口的第一和第二连接器18、20中滑动。连接器18、20可选地具有较宽的开口，以允许在连接器18、20内引入棒24、26，该引入从棒的较细部开始，然后是较粗部。较宽的开口可以经由任何稳定的固定装置(例如紧定螺钉、螺纹或其他)容纳并固定到系统10的中间组装段22。在一些实施方式中，系统10包括中间组装段22，其包括棒或板，所述棒或板附接到中间连接器组件28上，该中间连接器组件进而经由椎骨固定装置(例如钩、螺钉、丝线或其他紧固装置)稳固到顶点部44上。在系统10的组装和插入过程中，连接器18、20提供到棒24、26的临时固定(例如采用紧定螺钉、销或其他)。系统10可选地通过允许脊柱12生长来矫正脊柱畸形，并促进畸形随着生长进一步逐渐矫正。

在一些实施方式中，系统10用于即时矫正和逐渐矫正脊柱畸形，通过随着生长自动伸长，允许器械固定节段的脊柱生长，无需在插入和连接到脊柱12上后的任何干预。系统10包括一个或多个容纳连接器组件16、一个或多个专门的棒24、26和中间连接器28。棒24、26允许在容纳连接器组件16内滑动，依次允许整个系统10进而脊柱12的器械固定部分的伸长。中间组装段22采用中间连接器组件28固定到畸形的顶点44上，该中间连接器组件28包括一个或多个伸长件28A、28B、28C，它们采用紧固装置(例如椎弓根螺钉、钩、丝线、线缆、粘合剂和/或其他装置)稳固到顶点44上，以助于防止累进的旋转、成角度或其他畸形发展。

在系统10的两个端部之间的距离能够独立地随着时间和生长而增加，同时畸形的顶点44和系统10之间的距离是固定的，或能够通过顶点固定(例如通过张紧伸长件28A、28B、28C)的连续张紧而缩短，由此允许随着生长逐渐的脊柱畸形弯曲矫正。例如，在一些实施方式中，第一和第二连接器18、20每个具有腔，该腔由具有不同直径和长度的两个部分——较长较宽部分和较短较窄部分——制成。连接器18、20每个具有在每个端部处的开口，每个开口具有不同的直径，该直径对应于其相邻的腔。在一些实施方式中，每个棒24、26具有在其端部处的较粗(较大直径)较短部分，目的在于当系统10达到其最大长度时，防止棒24、26从相应的连接器18、20的较小端部开口脱离。连接器18、20的每个较宽的腔可以容纳并允许通过棒24、26的两个部分，而连接器18、20的较窄的腔只可以容纳棒24、26的较细部分，由此防止棒24、26的较粗端通过连接器18、20的相应的端部开口。

在一些实施方式中，通过插入到和稳固在连接器18、20的较宽开口和腔内，中间组装段22将两个容纳连接器18、20连接在一起。棒24、26得以引入——先是其较细部分——到连接器18、20的较宽开口内，并临时固定到其中。然后中间组装段22的本体部22A插入到较宽的端部并固定到其中，以将两个连接器18、20互连在一起。在一些实施方式中，中间组装段22的本体部22A是棒形的或轮廓形成为与脊柱12的期望形状符合，以促进脊柱12合适的矢状面轮廓，例如减少植入失败的发生。中间组装段22通过中间连接器28稳固到顶点部44，其包括紧固装置，例如椎弓根螺钉、钩、丝线、线缆和/或其他紧固装置，以紧固到在畸形的顶点44处的椎骨上。连接器18、20靠近每个端部具有固定装置(例如紧定螺钉、销和/或其他)：在较宽的端部处，以将连接器18、20固定到中间组装段22上，在较窄端部处，在系统10的组装和插入和附接过程中，将棒24、26的较细部分临时固定到脊柱12上。在一些实施方式中，临时的固定装置，或者选择的锁定装置，在手术结束时移除，以允许一个或两个棒24、26在连接器18、20中滑动，以允许系统10伸长。

如上所述，系统10可选地便于独立、分别地控制畸形的上部和下部40、42的每个，这些上部和下部40、42位于靠近和远离畸形的顶点部44处。例如，在系统10的每个端部和顶点部44之间的距离随着时间和脊柱12的生长而独立地增加，而在顶点部44和系统10之间的距离基本上固定的或选择性地调整(例如通过朝着容纳连接器组件16张紧顶点部44)，允许逐渐或总的脊柱畸形弯曲矫正。第一和第二连接器18、20可选地具有不同的长度(例如便于不同、独立和预先计划地控制脊柱12的上部和下部40、42的可允许的生长和矫正)。在一些方法中，不同、独立和预先计划的控制、畸形角度和包含在每个上部和下部40、42中的椎骨的数量，被考虑用于确定在第一棒24和第一连接器18之间和在第二棒26和第二连接器20之间的合适的行进量，其中第一和第二棒24、26的每个能够独立于其他棒，在其相应的连接器内滑动，以便于系统10沿着顶点部44上和下的脊柱12的器械固定节段独立地伸长。在一些矫正方法中，在采用系统10之后的任何时候，第一和第二连接器18、20的每个的第二固定装置能够上紧，以限制脊柱12的相应的上或下部40、42的进一步伸长。通过包括用于选择性地限制脊柱12的上或下部40、42的生长的装置，系统10进一步适合于根据需要促进每个上部和下部40、42的独立矫正。

在不脱离本发明范围的情形下，可以对讨论的示例的实施方式做出许多变形和添加。例如，基本上类似于系统10的第二系统(未示出)可选地稳固在脊柱12的相对侧上，用于附加的控制。而且，尽管系统10示出为稳固在脊柱12的横向凹侧面上，将理解的是，在一些实施方式中，系统10稳固在脊柱12的横向凸侧面上。

图6表示经由控制一个或多个顶椎，用于脊柱112(通过单个线示意性地表示)的生长导向矫正的另一个系统110。如同所示的，系统110包括串联的或横向偏置的特征，如同下面描述的那样。如在图6中示意性地示出的，在一些实施方式中，系统110沿着脊柱112有缺陷弯曲的凹侧面而稳固到脊柱112上。在一些实施方式中，系统110包括容纳连接器组件116，该容纳连接器组件包括第一连接器118、第二连接器120和中间组装段122。在不同的实施方式中，系统110还包括第一棒124、第二棒126和中间连接器128。

如图6所示，第一和第二棒124、126适合用于沿着脊柱112延伸，可选地具有不同的长度，尽管在其他实施方式中，第一和第二棒124、126基本上长度相似。不管怎样，在一些实施方式中，棒的长度选择用于允许脊柱112期望的生长程度。

如同示出的，脊柱1]2通常包括五个部分，其中脊柱112的有缺陷节段包括近侧或上部140，远侧或下部142，和顶点部或顶点144。在有缺陷节段140、142、144的上面和下面，脊柱112具有第一部分146，其包括一个或多个稳定椎骨，和第二部分148，其包括一个或多个稳定椎骨。在一些实施方式中，在系统组装的过程中、之前或之后，稳定椎骨基本上对齐，并且可选地融合。依次地，顶点部144包括在缺陷顶点处的一个或多个椎骨。

在一些实施方式中，棒124、126适合用于容纳脊柱固定装置134、135，以在有缺陷节段140、142、144的两个端部处稳固第一和第二部分146、148。在一些实施方式中，脊柱固定装置134、135包括椎弓根螺钉、钩、粘合剂或其他紧固装置，用于将棒124、126稳固到在第一和第二部分146、148的每个中的一个或多个椎骨上。

在一些实施方式中，中间组装段122包括本体部122A，例如棒、板或其他结构，用于跨越在第一和第二连接器118、120之间，且在顶点部144中的一个或多个椎骨张紧到其上。中间组装段122还可选地包括互连部122B，例如套环或椎弓根螺钉的头部或钩，以连接到本体部122A上。

在一些实施方式中，中间连接器128包括一个或多个伸长件，例如第一伸长件128A。伸长件可选地包括一个或多个线缆、丝线、椎弓根螺钉、棒和/或其他装置，以跨越在中间组装段122和顶点部144之间。

在一些实施方式中，第一和第二连接器118、120基本上比系统10的连接器18、20更短。例如，第一和第二连接器118、120可选地大约长10mm(也即在基本平行于各个棒124、126的纵向轴线的方向上)或更短。第一连接器118适合用于可滑动地接收第一棒124和中间组装段122。第二连接器120适合用于可滑动地接收第二棒126和中间组装段122。连接器118、120可选地基本类似，因此参考第一连接器118进行描述，其中图8和9分别是第一连接器118的顶视图和前视图。

如图8和9所示，第一连接器118具有双环形状，其具有第一环部150和第二环部152，第二环部152与第一环部150互连。第一和第二环部150、152通过棒或其他连接器可选地替代地稳固在一起。事实上，尽管两个环部150、152示出为单件，在其他实施方式中，这两个环部150、152是分开的、连接的组件。

环部150、152包括中心孔150A、152A，用于分别接收第一棒124和中间组装段122。如同所示的，中心孔150A、152A具有入口和出口，它们是圆形的，以便于棒的滑动，和/或例如避免粘合。如同所示的，中心孔150A、152A基本圆形和光滑。在其他实施方式中，中心孔150A、152A包括突起或镂刻部件(chasefeature)(例如图12和13所示的镂刻部件138)，以抑制棒124和/或本体部122A在中心孔150A、152A中的纵向旋转。例如，在一些实施方式中，棒124和/或本体部122A包括与突起互补的镂刻部件(例如图14所示的镂刻139)，从而使得棒124和/或本体部122A和孔150A、152A互锁，停止棒124和/或本体部122A的纵向旋转。在其他实施方式中，棒124和本体部122A和孔150A、152A具有互补、非圆形的横截面(例如方形、八角形或D形)，它们配合，以抑制棒124和本体部122A分别在孔150A、152A中旋转。

如图6所示，每个连接器118、120分别包括两个固定装置(例如紧定螺钉、销或其他)118A、118B和120A、120B，以选择性地锁定连接器118、120相对于棒124、126和中间组装段122的纵向位置。如图8和9所示，固定装置118A、118B是分别稳固到两个部分150、152内的紧定螺钉，从而使得第一固定装置118A的调节选择性地锁定在第一环部150中的第一棒124，第二固定装置118B的调节选择性地锁定在第二环部152中的中间组装段122。作为参考，在图6和7的示意图中，开口的六角形是固定装置处于未锁定构造中的指示，而实心的六角形是固定装置处于锁定构造中的指示。

在一些实施方式中，系统110包括止动部件130、132，其有助于防止棒朝着彼此滑动，否则将导致系统110纵向方向上长度的减小，和脊柱侧凸角度矫正的丢失。例如，止动部件130、132可选地有助于限制棒124、126在单个方向(即生长方向)上滑动，并有助于防止在相反方向上的滑动，否则将减小总的系统长度。在一些实施方式中，止动部件130、132是环或套环，其包括紧定螺钉130A、132A，以分别沿着第一和第二棒124、126纵向地稳固止动部件130、132。

在一些实施方式中，系统110也包括止动部件136、137，其有助于防止棒124、126从连接器118、120上意外地脱离。例如，止动部件136、137有助于确保在实现充足的生长而引起连接器达到棒124、126的端部和/或在脊柱112充分的挠曲下之后，系统110不会意外地解开。

通常，止动部件130、132、136、137基本上类似于第一和第二连接器118、120，但是不同于第一和第二环部，根据一些实施方式，只存在单个环部。图10和11表示分别在顶视图和前视图中的止动部件130，止动部件132、136、137基本类似于根据一些实施方式的止动部件130。

如图6所示，止动部件130、132、136、137分别包括固定装置(例如紧定螺钉、销或其他)130A、132A、136A、137A，以选择性地锁定止动部件相对于棒124、126的纵向位置。固定装置130A、132A、136A、137A分别是稳固到止动部件130、132、136、137内的紧定螺钉。例如，如图10和11所示，固定装置130A的调节选择性地锁定在止动部件130中的第一棒124。作为参考，在图6和7的示意图中，开口的六角形是固定装置处于未锁定构造中的指示，而实心的六角形是固定装置处于锁定构造中的指示。

如图10和11所示，止动部件130具有单环的形状，尽管多环形状也是可以的。止动部件130包括用于接收第一棒124的中心孔130B。如同所示的，中心孔130B具有入口和出口，它们是圆形的，以便于棒的滑动，和/或例如避免粘合。如同所示的，中心孔130B基本上是圆形和光滑的，尽管非旋转的特征如下所述也是可以的。

例如，图12和13表示根据一些实施方式的止动部件130，其中图12是沿着图13的线12-12的横截面图。如同所示的，中心孔130B包括突起，或镂刻部件138，以抑制棒124在中心孔130B中的纵向旋转。镂刻部件138可选地为在孔130B内的半球形隆起或突起。如图14所示，在一些实施方式中，棒124包括镂刻部件139，例如纵向凹槽或镂刻，其与镂刻部件138互补，从而使得棒124和孔130B适合用于互锁，有助于防止棒124在孔130B中的纵向旋转。在其他实施方式中，棒124和孔130B具有互补、非圆形的横截面(方形、八角形或D形，例如)，它们配合以抑制棒124在孔130B中的旋转。尽管镂刻部件138、139分别示出在止动部件130和棒124上，将理解的是，镂刻部件138、139可选地可逆，具有在止动部件130上的镂刻部件139和在棒124上的镂刻部件138。

不管怎样，根据一些实施方式，畸形的上部和下部140、142的每个的独立控制通过预先选择第一和第二棒124、126的每个允许在各个第一和第二连接器118、120上的期望行进量而实现。在一些实施方式中，行进量通过纵向地沿着第一和第二棒124、126选择性地锁定止动部件130、132、136、137在期望的位置处而确定，以分别设定第一和第二棒124、126的行进限度。

组装系统110的一些方法包括将第一和第二棒124、126与第一和第二连接器118、120耦接，然后将第一和第二连接器118、120耦接到中间组装段122。当组装时，棒124、126延伸出相应的连接器118、120，经由在脊柱112的第一和第二部分146、148处的椎骨固定植入物(例如钩、螺钉或其他)，棒124、126的相应部分稳固到靠近和远离脊柱畸形的脊柱112上。第一棒124和第二棒126容纳或接收在各个连接器118、120的孔内，并允许在脊柱112的生长过程中，在对应连接器118、120的孔内滑动。

连接器118、120的相邻的孔接收中间组装段122，并选择性地锁定到本体部122A上，以提供系统稳定性。在如图6所示的构造中，中间组装段限定出第二矫正轴线Y，其相对于通过棒124、126的纵向轴线限定出的矫正轴线X，横向地朝着脊柱112偏置，根据一些实施方式，两个棒124、126互相同轴地对齐。在一些实施方式中，该偏置使中间组装段122更靠近脊柱112，减小了中间连接器128所需的长度。中间连接器128然后才由紧固装置稳固到顶点144上，例如那些先前所述的紧固装置(例如类似于紧固装置49)。各个止动部件130、132、136、137接收在第一和第二棒124、126上，并选择性地锁定到其上，以帮助防止棒124、126朝着彼此滑动(例如避免丢失已经通过系统110实现的矫正量)，并有助于防止棒124、126滑出连接器118、120(例如在充足的脊柱生长之后，和/或在脊柱112的挠曲过程中)。在一些实施方式中，另外一组止动部件(未示出)沿着棒向内地稳固(例如朝着脊柱112的顶点部144)，以对系统110允许的纵向扩展设定限定。

系统110的弯曲的生长导向矫正的一些方法如下进行。系统110应用并稳固到第一部146、第二部148和顶点部144上，例如在最大的矫正已经通过手术实现之后。然后，随着生长，棒124、126都将向外滑动，互相离开，并邻近本体部122A。在生长过程中，棒124、126将持续地在第一和第二连接器118、120内滑动，允许脊柱112的生长导向矫正，直到棒124、126用尽，和/或直到棒124、126经由第一和第二连接器118、120的固定装置而锁定在期望的位置。该相互作用允许自发生长和/或运动(例如几个厘米)和许多年的生长，同时保持中间组装段122和顶点部144之间恒定的距离。在一些实施方式中，采用专门的器械，例如线缆或丝线张紧器(未示出)，在生长过程中，在中间组装段122和顶点部144之间的距离周期性地减小。

系统110，尤其是相对短的连接器，有助于将系统110设置在相对紧凑的脊柱112的区域中(例如在脊柱侧凸弯曲区域中，其为较长、较大的连接器提供了很少区域)。例如，背的弯曲或非对称的弯曲规则地显示出稳定椎骨和顶点之间相对小的距离，其中大约50mm长的连接器可能不适合。双环连接器可在脊柱112的非常短的节段中展开，同时允许棒弯曲和滑动相当的长度，进而允许生长导向矫正。而且，在一些实施方式中，通过防止压缩和缩短系统110，止动部件130、132可选地用于在单个扩展方向上指引力，而不干预其伸长。

图7是经由控制一个或多个顶椎，用于脊柱212(通过单个线示意性地指示)的生长导向矫正的另一个系统210的示意图。在一些实施方式中，系统210沿着其有缺陷弯曲的凹侧面稳固到脊柱212上。在一些实施方式中，系统212包括容纳连接器装置216，其包括第一连接器218、第二连接器220和中间组装段222。在不同的实施方式中，系统210还包括第一棒224、第二棒226和中间连接器228。

第一和第二棒224、226适合用于沿着脊柱212延伸，可选地长度不同，如图7所示，尽管在其他实施方式中，第一和第二棒224、226可以基本上长度相同。不管怎样，在一些实施方式中，棒长度选择为允许脊柱212期望的生长度。

如同指示的，脊柱212通常包括五个部分，其中脊柱212的有缺陷节段包括近侧或上部240，远侧或下部242，和顶点部或顶点244。在有缺陷节段240、242、244的上面和下面，脊柱212具有第一部分246，其包括一个或多个稳定椎骨，和第二部分248，其包括一个或多个稳定椎骨。在一些实施方式中，在系统210的组装的过程中、之前或之后，稳定椎骨基本对齐，可选地融合。依次地，顶点部244包括在缺陷顶点处的一个或多个椎骨。

在一些实施方式中，棒224、226适合用于容纳脊柱固定装置234、235，以将脊柱212的第一和第二部分246、248稳固在有缺陷节段240、242的两端处。在一些实施方式中，脊柱固定装置234、235包括椎弓根螺钉或钩，它们用于将棒224、226稳固到在第一和第二部分246、248的每个中的一个或多个椎骨上。

在一些实施方式中，中间组装段222包括本体部222A，例如棒、板或其他结构，以跨越在第一和第二连接器218、220之间，而在顶点部244中的一个或多个椎骨张紧到其上。中间组装段222还可选地包括互连部222B，例如套环或椎弓根螺钉的头部或钩，以连接到本体部222A上。

在一些实施方式中，中间连接器228包括一个或多个伸长件，例如第一伸长件228A。伸长件可选地包括一个或多个线缆、丝线、椎弓根螺钉、钩、棒和/或其他装置，以跨越在中间组装段222和顶点部244之间。

在一些实施方式中，第一和第二连接器218、220基本类似于如图8和9所示的第一连接器118，第一和第二连接器218、220显著比系统10的连接器18、20更短。特别地，第一连接器218适合用于滑动地接收第一棒224和中间组装段222，而第二连接器220适合用于滑动地接收第二棒226和中间组装段222，第一和第二连接器218、220的每个分别包括第一和第二环部250、252和254、256。

环部250、252分别包括用于接收第一棒224和中间组装段222的中心孔，而环部254、256包括分别用于接收第二棒226和中间组装段222的中心部。如图7所示，每个连接器218、220分别包括两个固定装置(例如紧定螺钉、销或其他)218A、218B和220A、220B，以选择性地相对于棒224、226和中间组装段222锁定连接器218、220的纵向位置。固定装置218A、218B可选地是分别稳固到环部250、252和254、256内的紧定螺钉。第一固定装置218A的作动选择性地将第一棒224锁定在第一环部250中，而第二固定装置218B的作动选择性地将中间组装段222锁定在第二环部252中。第一固定装置220A的作动选择性地将第二棒226锁定在第一环部254中，而第二固定装置220B的作动选择性地将中间组装段222锁定在第二环部256中。作为参考，在图6和7的示意图中，开口的六角形表明固定装置处于未锁定构造中，而实心的六角形表明固定装置处于锁定构造中。

在一些实施方式中，系统210包括止动部件230、233，通过防止中间组装段222意外地从连接器218、220中排出(例如在足够的脊柱生长之后，和/或在脊柱212的挠曲过程中)，其有助于将中间组装段222保持在第一和第二连接器组件218、220中。系统210还包括止动部件231、232，其有助于确保脊柱212已实现的矫正量不丢失(例如由于在病人脊柱上的压缩力，例如在站立过程中)。在一些实施方式中，止动部件230、231、232、233是环或套环，包括紧定螺钉230A、231A、232A、233A，以纵向地沿着中间组装段222稳固止动部件230、231、232、233。在一些实施方式中，止动部件231、232有助于防止系统的坍塌或缩短(例如在体重的压缩力下)，而止动部件230、233有助于防止一旦中间组装段222的长度已经在脊柱生长中用尽后，中间组装段222从连接器组件218、220中排出。

通常，止动部件230、231、232、233基本类似于第一和第二连接器218、220，但是不同于第一和第二环部，根据一些实施方式，只存在单环部分。不管怎样，根据一些实施方式，畸形的上部和下部240、242的每个的独立控制，通过预先选择系统210期望的扩展量或者第一和第二棒224、226的每个允许沿着中间组装段222的期望行进量而实现，这通过选择性地将止动部件230、231、232、233纵向地锁定在期望的位置上，分别为第一和第二棒224、226设定行进的限度。例如，如图7所示，止动部件230、231锁定在第一连接器218的相对侧上的中间组装段222上，而止动部件232、233锁定在第二连接器220的相对侧上的中间组装段222上，以限定第一和第二连接器相对于中间组装段222的行进。

组装系统210的一些方法包括使第一和第二棒224、226与第一和第二连接器218、220耦接，然后将第一和第二连接器218、220耦接到中间组装段222。当组装时，棒224、226延伸出相应的连接器218、220，经由在脊柱212的第一和第二部分246、248处的椎骨固定植入物(例如钩、螺钉或其他)，棒224、226的相应部分稳固到靠近和远离脊柱畸形的脊柱212上。在脊柱212的生长过程中，第一棒224的第一端224A和第二棒226的第一端226A容纳在各自的连接器218、220的孔内，并选择性地锁定在相应的连接器218、220的孔内。

连接器218、220的相邻的孔接收中间组装段222(尽管连接器218、220在植入过程中可选地锁定到中间组装段222上，以提供刚性的构造，使其更容易处理，或提供系统稳定性)。在图7所示的构造中，中间组装段222限定出第二矫正轴线Y，其朝着脊柱212相对于通过棒224、226的纵向轴线限定出的第一矫正轴线X横向地偏置，根据一些实施方式，两个棒224、226互相同轴地对齐。在一些实施方式中，该偏置使中间组装段222更靠近脊柱212，减小中间连接器228所需的长度。中间连接器228然后采用例如前面所述的那些紧固装置(例如类似于紧固装置49)稳固到顶点244上。

各自的止动部件230、231、232、233接收在中间连接器228上，并选择性地锁定到其上，以为第一和第二连接器218、220在中间组装段上的滑动设定限度。

具有系统210的生长导向曲线矫正的一些方法如下进行。系统210应用并稳固到第一部分246、第二部分248和顶点部244上，例如在最大矫正已经由手术实现之后。然后，随着生长，棒224、226都将向外滑动，互相离开，邻近本体部222A。在生长过程中，棒224、226，特别是第一和第二连接器218、220，将沿着中间组装段222持续滑动，允许脊柱212的生长导向矫正，直到行进的限度用尽，和/或直到棒224、226经由第一和第二连接器218、220的固定装置锁定在期望的位置。该相互作用允许自发生长和/或运动(例如几个厘米)和许多年的生长，同时在中间组装段222和顶点部244之间保持恒定的距离。在一些实施方式中，在生长过程中，通过采用专门器械，例如线缆或丝线张紧器(未示出)，在中间组装段222和顶点部244之间的距离周期性地减小。

系统210，尤其是相对较短的连接器，有助于便利系统210设置在相对紧凑的脊柱212区域中(例如在脊柱侧凸的弯曲区域，其为较长、较大的连接器提供很少区域)。例如，脊背弯曲或不对称弯曲规则地显示出稳定椎骨和顶点之间相对小的距离，其中长度为大约50mm的连接器可能不能安装。双环连接器能够配置在脊柱212非常短的部分中，同时允许相当长度的棒弯曲和滑动，进而允许生长导向矫正。而且，在一些实施方式中，通过防止系统210压缩和缩短而不与其伸长相干涉，止动部件230、232可选地用于在单个、扩展的方向上导向力。

系统10、110、210的实施方式的各种特征和优点将从前面的说明中变得清楚。例如，在一些实施方式中，这样的系统便于制造、具有低轮廓以适合于所有年龄，且使用有效率和有效。该系统可选地经由不同的固定装置作为单个结构组装和植入，系统随后解锁，以允许期望的扩展，促进容易的插入和方便地稳固到脊柱上。一旦植入，该系统设计用于工作多年而不需要实质性的干预。

该系统的实施方式的指示范围足够宽，以包括任何类型任何病理学的早发性脊柱畸形，例如从非常小的年龄到青少年生长发育期。一个例子指示是早发性脊柱侧凸，其中该系统用于小的小孩，以允许脊柱、躯干、胸和肺的生长，而防止脊柱侧凸弯曲的发展，甚至随着生长自发地矫正弯曲。该系统还可以用于在青少年时期，在严重发展之前，小和中等尺寸的弯曲，其作为一类内部支架，以助于防止这些有缺陷弯曲进一步发展，直到孩子生长加速期结束。在一些实施方式中，一旦生长加速期结束，系统将被移除，留下非融合、相对弹性、经矫正的脊柱。

尽管上述实施方式参考了特定的特征，本发明的范围也包括具有不同特征组合的实施方式，和不包括所有所述特征的实施方式。相应地，本发明的范围旨在包括落入权利要求及其所有等同物的范围的所有这样的替代、改变和变体。

Claims (10)

1.一种经由顶椎控制进行脊柱生长导向矫正的系统，该系统包括：

第一棒，其从第一端延伸到第二端，并适合用于稳固到靠近第一棒的第一端的第一椎骨；

第二棒，其从第一端延伸到第二端，并适合用于稳固到靠近第二棒的第一端的第二椎骨；

容纳连接器组件，其适合用于与第一棒和第二棒组合，以限定出矫正轴线，该矫正轴线从邻近脊柱延伸的第一棒和第二棒横向地偏置，该容纳连接器组件包括：

可滑动地连接到第一棒的第二端上的第一连接器，该第一连接器包括用于相对于第一连接器选择性地锁定第一棒的轴向位置的第一锁定件；

连接到第二棒的第二端上的第二连接器，第一连接器和第二连接器的每一个包括基本圆柱形的本体，所述基本圆柱形的本体分别限定出孔，所述孔分别用于可滑动地接收第一棒和第二棒；和

中间组装段，其基本平行于第一棒和第二棒并从第一棒和第二棒横向偏置地延伸，以限定出所述矫正轴线，其中第一连接器和第二连接器通过延伸在第一连接器和第二连接器之间的中间组装段连接，该中间组装段分别稳固在第一连接器和第二连接器的孔中；以及

中间连接器，其稳固到容纳连接器组件上，并从系统的所述矫正轴线延伸离开，该中间连接器适合用于稳固到位于第一椎骨和第二椎骨之间的中间椎骨上，以选择性地锁定中间椎骨和所述矫正轴线之间的距离。

2.根据权利要求1所述的系统，其中第二连接器可滑动地连接到第二棒的第二端上，该第二连接器包括第二锁定件，以选择性地相对于第二连接器锁定第二棒的轴向位置。

3.根据权利要求1所述的系统，其中第一棒的第一端和第二棒的第一端能够彼此张开，以增加第一椎骨和第二椎骨之间的距离。

4.根据权利要求1所述的系统，其中第一连接器是基本圆柱形的，并限定出孔，该孔具有狭窄部。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述系统包括靠近第一棒的第二端的止动部件，以将第一棒保持在所述孔中。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述中间连接器适合用于在脊柱生长过程中将中间椎骨张紧到第二矫正轴线。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述中间连接器包括丝线、钩、椎弓根螺钉和线缆中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述中间连接器适合用于稳固到有缺陷弯曲的顶椎上。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一连接器和第一棒包括互补的镂刻部件，该互补的镂刻部件限定第一棒在第一连接器内的旋转。

10.一种经由顶椎控制进行脊柱生长导向矫正的系统，该系统包括：

第一棒，其从第一端延伸到第二端，所述第一棒具有中心纵向轴线限定出的第一矫正轴线，所述第一棒适合用于稳固到靠近第一棒的第一端的第一椎骨；

第二棒，其从第一端延伸到第二端，并适合用于稳固到靠近第二棒的第一端的第二椎骨；

第一脊柱锚，其设置成将第一棒的第一端稳固到脊柱的第一椎骨，

第二脊柱锚，其设置成将第二棒的第一端稳固到脊柱的第二椎骨，

容纳连接器组件，其适合用于与第一棒和第二棒组合，所述容纳连接器具有中心纵向轴线限定出第二矫正轴线，该第二矫正轴线从邻近脊柱延伸的第一棒和第二棒横向地偏置，该容纳连接器组件包括：

可滑动地连接到第一棒的第二端上的第一连接器，该第一连接器包括用于相对于第一连接器选择性地锁定第一棒的轴向位置的第一锁定件；当所述第一锁定件被锁定，所述第一连接器防止在两个方向上的运动，并且当所述第一锁定件处于未锁定状态，所述第一连接器允许所述第一棒在纵向轴线方向上滑动以应对纵向力；

连接到第二棒的第二端上的第二连接器；和

中间组装段，其延伸通过所述第一和第二连接器，并且其基本平行于第一棒和第二棒并从第一棒和第二棒横向偏置地延伸，以限定出所述第二矫正轴线，其从中间连接器横向偏置，所述中间连接器稳固到容纳连接器组件上，并从系统的第一和第二矫正轴线以基本横向的方向延伸离开，该中间连接器适合用于稳固到位于第一椎骨和第二椎骨之间的单个椎骨上，以选择性地锁定中间椎骨和第二矫正轴线之间的距离。