手术器械和方法与流程

1.本公开一般地涉及用于治疗肌肉骨骼病症的医疗设备，并且更具体地涉及用于治疗脊椎的手术系统和方法。


背景技术：

2.脊柱病变和病症，诸如脊柱侧凸和其他曲率异常、脊柱后凸、退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松症、脊柱前移、狭窄症、肿瘤和骨折可能由包括创伤、疾病和由损伤和衰老引起的退行性病状等因素引起。脊柱病症通常会导致包括畸形、疼痛、神经损伤以及部分或完全丧失活动能力在内的症状。
3.非手术治疗，例如药物治疗、康复和锻炼可能是有效的，然而，可能不能缓解与这些病症相关的症状。这些脊柱病症的手术治疗包括矫正、融合、固定、椎间盘切除术、椎板切除术和可植入假体。作为这些手术治疗的一部分，脊柱构造物诸如椎骨杆通常用于为治疗区域提供稳定性。在愈合时，杆将应力从受损或有缺陷的区域转移出去，以进行适当的矫正并且通常为椎骨构件提供支撑。在手术治疗期间，可以将一个或多个杆和骨紧固件递送到手术部位。可经由紧固件将杆附接到两个或更多个椎骨构件的外部。手术治疗可使用手术器械和植入物，所述手术器械和植入物被操纵用于与椎骨接合以定位和对准一块或多块椎骨。本公开描述优于这些先前技术的改进。


技术实现要素：

4.在一个实施例中，提供了一种手术器械。所述手术器械包括可与紧固件接合的第一构件。第二构件包括被构造用于捕获所述紧固件的可展开部分。第三构件可与所述可展开部分接合以可释放地固定所述紧固件。致动器与所述第二构件和所述第三构件连接。所述致动器包括螺纹内表面和螺纹联接构件，所述螺纹联接构件可与所述螺纹内表面接合以促进所述第二构件相对于所述第三构件的轴向平移。在一些实施例中，公开了系统、脊柱构造物、植入物和方法。
5.在一些实施例中，提供了一种手术系统。所述手术系统包括紧固件，所述紧固件包括具有承窝的第一端部和被构造成穿透组织的第二端部。第一构件可与所述承窝接合。第二构件包括被构造用于捕获所述第一端部的夹头。第三构件可与所述夹头接合以可释放地固定所述紧固件。致动器与所述第二构件和所述第三构件连接。所述致动器包括具有螺纹内表面的旋钮以及螺纹联接构件，所述螺纹联接构件可与所述螺纹内表面接合以致动所述第二构件相对于所述第三构件的轴向平移。
6.在一些实施例中，所述手术系统包括骨紧固件，所述骨紧固件包括球形头部，所述球形头部包括承窝和被构造成穿透组织的螺纹第二端部。驱动器构件可与所述承窝接合。第一套筒包括被构造用于捕获所述紧固件的夹头。第二套筒可与所述夹头接合以可释放地捕获所述头部。致动器与所述第二构件和所述第三构件连接。所述致动器包括具有螺纹内表面的旋钮以及具有螺纹部分的联接构件，所述联接构件可与所述螺纹内表面接合以致动
所述第二构件相对于所述第三构件的轴向平移。
附图说明
7.本公开将通过附有以下附图的具体描述变得更加明显，在附图中：
8.图1是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图；
9.图2是图1所示的手术系统的部件的侧向剖视图；
10.图3是图1所示的手术系统的部件的分解视图；
11.图4是图1所示的手术系统的部件的分解视图；
12.图5是图1所示的手术系统的部件的分解视图；
13.图6是图5所示的部件的剖视图；
14.图7是图4所示的部件的剖视图；
15.图8是图1所示的手术系统的部件的分解剖视图；
16.图9是图1所示的手术系统的部件的分解剖视图；
17.图10是图1所示的手术系统的部件的分解剖视图；
18.图11是图1所示的手术系统的部件的分解剖视图；
19.图12是沿着线xii-xii截取的图11所示的部件的轴向剖视图；
20.图13是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图，其中各零部件分离；
21.图14是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图；
22.图15是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图；
23.图16是图15所示的手术系统的部件的分解剖视图；
24.图17是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图；
25.图18是图15所示的手术系统的部件的分解视图；
26.图19是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图；
27.图20是图19所示的手术系统的部件的透视图；
28.图21是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的分解视图；
29.图22是图21所示的部件的剖视图；
30.图23是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的分解视图；
31.图24是图23所示的部件的剖视图；
32.图25是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图；并且
33.图26是根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的透视图。
具体实施方式
34.在用于治疗肌肉骨骼病症的医疗装置方面、更具体地在脊柱植入系统和用于治疗脊柱的方法方面讨论了所公开的手术系统和相关使用方法的示例性实施例。在一些实施例中，本公开的系统和方法包括医疗装置(包括手术器械和植入物)，这些医疗装置与如本文所述的手术治疗一起使用，例如与脊柱的颈部、胸部、腰部和/或骶骨区域一起使用。
35.在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械包括被构造用于与机器人引导一起使用的螺钉驱动器。在一些实施例中，螺钉驱动器被构造用于与脊柱植入物(例
如骨紧固件)一起使用。在一些实施例中，螺钉驱动器包括约8.96mm的外径。在一些实施例中，螺钉驱动器被构造用于插入穿过内径为约9.0mm的端部执行器。螺钉驱动器的构造避免了使用具有不正确尺寸的臂引导件的器械，尺寸不正确可能会影响精度。
36.在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械包括具有内部轴、内部套筒和外部套筒的螺钉驱动器。在一些实施例中，螺钉驱动器具有带柔性夹头的内部套筒。在一些实施例中，柔性夹头被构造成卡扣在骨紧固件的球形头部周围。在一些实施例中，内部套筒包括接合表面，例如锥形表面，该表面被构造用于与外部套筒可滑动接合，以将夹头锁定在骨螺钉的头部周围。在一些实施例中，外部套筒压缩接合表面和夹头，以减小夹头的外径。在一些实施例中，该构造允许螺钉驱动器保持约8.96mm的外径。
37.在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械包括具有致动器的螺钉驱动器。在一些实施例中，致动器包括旋钮和联接构件。在一些实施例中，联接构件包括被构造成接合旋钮上的内螺纹的外螺纹。在一些实施例中，联接构件被构造成将内套筒与销接合。在一些实施例中，联接构件以螺纹方式向前以从内部套筒的锥形缩回外部套筒，这允许夹头打开。在一些实施例中，致动器被构造成自由地来回滑动和平移。在一些实施例中，内部轴与内部套筒键合以抵抗和/或防止相对旋转。在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械包括具有夹头的螺钉驱动器，该夹头展开并卡扣在骨螺钉头部上。在一些实施例中，致动器使外部套筒沿着接合表面平移以将夹头卡扣到骨螺钉的头部上。
38.在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械包括具有致动器的螺钉驱动器，该致动器带有旋钮和联接构件，使得旋转旋钮将内部套筒轴向拉回以夹紧在骨螺钉的底部上。这样，外部套筒夹紧在夹头的锥形上以将夹头与骨紧固件的头部固定在一起。在一些实施例中，外部套筒键合到内部套筒。在一些实施例中，内部套筒被构造成拉动骨紧固件以与驱动器接合。在一些实施例中，头部靠在内轴上的内六角驱动件的肩部被拉紧。
39.在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械包括具有内部轴的螺钉驱动器，该内部轴带有被构造成与导航部件配合并且可通过图像引导检测以计算导航部件的位置的基准表面。在一些实施例中，螺钉驱动器被构造成将导航部件与螺钉驱动器连接在一起。在一些实施例中，本手术系统包括将导航部件与螺钉驱动器连接在一起的轴衬。在一些实施例中，从内部轴的远侧端部组装轴衬，以防止损坏基准表面。
40.在一些实施例中，本手术系统包括一种组装螺钉驱动器的部件的方法，该方法包括将轴衬与内部轴附接在一起的步骤。在一些实施例中，该方法包括将内部轴的远侧端部插入轴衬的开口中并且平移轴衬并将其选择性地邻近至少一个基准表面设置的步骤。在一些实施例中，本手术系统包括一种组装螺钉驱动器部件的方法，该方法包括以下步骤：将键附接到内部轴的狭槽中；通过从内部轴的远侧端部平移旋钮来将旋钮附接到内部轴上；并且插入保持环以将旋钮与内部轴连接在一起。在一些实施例中，该方法包括以下步骤：将内部轴的远侧端部插入外部套筒中并沿着内部轴将外部套筒平移成与旋钮接合；通过将内部套筒插入外部套筒的通道中并将内部套筒平移成与键对齐来附接内部套筒；通过沿着外部套筒将联接构件平移成与旋钮螺纹接合来附接联接构件；并且插入销以将联接件与内部套筒和外部套筒连接在一起并焊接销。参见例如在2019年9月9日提交的共同拥有和转让的美国专利申请序列号16/564,599(档案号a0002403us02)中示出和描述的组装螺钉驱动器的部件的系统和方法的实施例和公开内容，该文献的全部内容通过引用并入本文。
41.在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械包括螺钉驱动器，该螺钉驱动器可与骨紧固件以及一个或多个植入物支撑件一起用于治疗脊柱。在一些实施例中，本手术系统包括可以容易地与骨紧固件连接和断开的手术器械。在一些实施例中，本手术系统包括手术器械，该手术器械可与机器人臂的端部执行器一起使用，以便利用机器人臂进行植入。在一些实施例中，手术器械被引导穿过端部执行器以用于无线引导螺钉插入。在一些实施例中，手术器械包括机器人螺钉驱动器，该机器人螺钉驱动器与机器人和/或导航引导(可包括图像引导)一起使用。
42.在一些实施例中，本公开的手术系统可用于治疗脊柱病症，例如椎间盘退行性疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊柱前移、狭窄症、脊柱侧凸和其他弯曲异常、脊柱后凸、肿瘤和骨折。在一些实施例中，本公开的手术系统可与其他骨性和骨骼相关应用(包括与诊断和疗法相关的那些)一起使用。在一些实施例中，所公开的手术系统可替代地用于患者处于俯卧位或仰卧位的手术治疗中，并且/或者采用到脊柱的各种手术入路(包括前侧、后侧、后正中线、直接外侧、后外侧和/或前外侧入路)以及到其他身体区域的各种手术入路。本公开的手术系统还可替代性地与用于治疗脊柱的腰椎、颈椎、胸椎、骶骨和骨盆区域的程序一起使用。本公开的手术系统还可用于动物、骨骼模型和其他无生命基材，例如用于训练、测试和演示。
43.通过结合形成本公开的一部分的附图参考以下对实施例的详细描述，可更容易地理解本公开的手术系统。应当理解，本技术不限于本文所述和/或所示的具体装置、方法、条件或参数，并且本文所用的术语仅出于通过示例描述特定实施例的目的，并且不旨在进行限制。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”。
44.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他哺乳动物)给药一种或多种药物、使用可植入装置和/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，治疗可包括减轻急性或慢性炎症；缓解疼痛及减少和诱导新韧带、骨骼和其他组织的再生长；作为手术的辅助；和/或任何修复手术。在一些实施例中，除非明确指示其他含义，否则如说明书且包括随附权利要求书中所使用，术语“组织”包括软组织、韧带、肌腱、软骨和/或骨。
45.以下论述包括对根据本公开的原理的手术系统(包括手术器械、相关部件)以及采用所述手术系统的方法的描述。还公开了替代实施例。详细地参考本公开的示例性实施例，这些实施例在附图中示出。转向图1-12，示出了根据本公开的原理的脊柱植入系统10的部件。
46.脊柱植入系统10的部件可由适于医疗应用的生物上可接受的材料制成，包括金属、合成聚合物、陶瓷和骨材料和/或它们的复合物。例如，脊柱植入系统10的部件可单独地或共同地由诸如以下材料制成：不锈钢合金、铝、工业纯钛、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(诸如gum))、陶瓷和它们的复合物(诸如磷酸钙(例如skelitetm)、热塑性塑料(诸如聚芳醚酮(paek)，包括聚醚醚酮(peek)、聚醚酮酮(pekk)和聚醚酮(pek)、碳-peek复合物、peek-baso4聚合橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯(pet))、织物、有机硅、聚氨基甲酸酯、有机硅-聚氨基甲酸酯共聚物、聚合橡胶、聚烯烃橡胶、水凝胶、半刚性和刚性材料、弹性体、橡胶、热塑性弹性体、热固性弹性体、弹性体复合物、刚性聚合物(包括聚苯醚、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯、环氧树脂)、骨材料(包括自体移植物、同种异体移植物、异种移植物或转基因皮质骨和/或皮质海绵骨以及组织生长或分化因子)、可部分吸收的材料(例如金属与钙基陶瓷的复合物、peek与钙基陶瓷的复合物、peek与可吸收聚合物的复合物)、可完全吸收的材料(例如钙基陶瓷，诸如磷酸钙、磷酸三钙(tcp)、羟基磷灰石(ha)-tcp、硫酸钙或其他可吸收聚合物，诸如聚交酯、聚乙交酯、聚酪氨酸碳酸酯、聚己内酯)以及它们的组合。
47.脊柱植入系统10的各个部件可具有包括上述材料在内的材料复合物，以实现各种期望的特征，诸如强度、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性。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，诸如上述材料中的两种或更多种的组合。脊柱植入物系统10的部件可一体形成、整体连接或包括紧固元件和/或器械，如本文所述。
48.脊柱植入物系统10例如与完全开放的手术程序、微创手术程序(包括经皮技术)和微型开放手术技术一起使用，以在患者的手术部位(包括例如脊柱)处递送和引入器械和/或脊柱植入物(诸如骨紧固件)。在一些实施例中，脊柱植入物可包括一种或多种脊柱构造物(诸如椎间装置、椎间融合器、骨紧固件、脊柱杆、系绳、连接器、板和/或骨移植物)的一个或多个部件，并且可与各种手术程序(包括对脊柱的颈椎、胸椎、腰椎和/或骶骨区域的手术治疗)一起使用。
49.脊柱植入物系统10包括手术器械，例如手术驱动器12。手术驱动器12可与如图1所示的端部执行器200一起使用，以便利用机器人臂r(图26)进行植入。手术驱动器12被引导穿过端部执行器200，以用于无线引导插入脊柱植入物，例如如本文所述的骨紧固件100。
50.手术驱动器12包括构件，例如沿着轴线l在近侧端部18与远侧端部20之间延伸的驱动器轴14，如图2所示。端部20被构造用于与植入物(例如，骨紧固件100)接合，如图3所示。在一些实施例中，端部20可具有不同的横截面，诸如正方形、六边形、多边形、三角形、星形或六叶形。端部20可具有各种表面构造，例如光滑、粗糙、弓形、波状、多孔、半多孔、凹坑、抛光和/或纹理化。轴14包括狭槽114，该狭槽被构造用于设置零件，例如键116。键116被构造成将轴14与如本文所述的构件连接以抵抗和/或防止相对旋转。
51.轴14包括外表面22。表面22包括一个或多个基准表面24、24a。表面24设置在轴14
上距远侧端部20选定的距离。表面24可通过图像引导检测并用于在手术程序中计算如本文所述的导航部件280、手术驱动器12和/或骨紧固件100的位置。表面24被构造用于与导航部件280的一部分连接，以便在手术程序中定位和/或跟踪导航部件280、手术驱动器12和/或骨紧固件100。轴14包括直径a1，并且表面24包括直径a2。在一些实施例中，直径a2大于直径a1，使得表面24形成边缘28，如图2所示。边缘28被构造成在组装期间为零件(例如轴衬250)提供止挡件，如本文所述。轴衬250被构造成将导航部件280与手术驱动器12连接起来。轴衬250包括凸缘252以及与凸缘252间隔开的凸缘254。轴衬250包括位于凸缘252、254之间的凹槽256。轴衬250包括限定开口260的内表面258。
52.表面24a设置在轴14上距远侧端部20选定的距离。表面24a可通过图像引导检测并用于在手术程序中计算如本文所述的导航部件280、手术驱动器12和/或骨紧固件100的位置。表面24a被构造用于与导航部件280的一部分连接，以便在手术程序中定位和/或跟踪导航部件280、手术驱动器12和/或骨紧固件100。表面24a包括直径a2a。在一些实施例中，直径a2a大于直径a1，使得表面24a形成边缘28a，如图2所示。
53.构件例如套筒30被构造用于设置轴14。套筒30沿着轴线l在端部32与端部34之间延伸。套筒30包括内表面36和外表面38。表面36限定通道40，该通道与轴线l同轴并且被构造用于设置轴14。表面36包括开口37，该开口被构造用于设置用于轴14与套筒30之间的键合连接的键116，如图12所示。轴14与套筒30的连接允许轴14和套筒30的轴向平移，从而防止和/或抵抗相对旋转。表面38包括开口39，该开口被构造成用于与构件例如套筒60对齐，以便相对轴向平移，如本文所述。
54.端部34包括可展开构件，例如夹头42。夹头42从端部34延伸并且被构造用于在第一构型与第二构型之间移动，如本文所述。夹头42包括限定通道46的内表面44，如图6和7所示。通道46与通道40同轴。通道46具有圆柱形横截面构型。在一些实施例中，通道46可具有各种横截面构型，例如椭圆形、长方形、三角形、矩形、正方形、多边形、不规则、均匀、不均匀、可变、管状和/或锥形。
55.夹头42包括由多个径向向外延伸的悬臂式指状物50限定的锁定表面48。指状物50周向设置并且等距间隔开。指状物50被间隙52间隔开。在一个实施例中，夹头42是柔性的，使得夹头42被偏置到如本文所述的闭合位置，以用于夹头42与骨紧固件100之间的临时锁定。夹头42被构造成卡扣配合在端部例如骨紧固件100的头部102周围。当夹头42平移到骨紧固件100的头部102上方时，夹头42从闭合位置移动到打开位置并返回闭合位置以临时捕获头部102。
56.套筒30的端部34包括靠近夹头42设置的接合表面54。表面54被构造用于平移构件例如套筒60，如本文所述。表面54包括限定斜坡56的锥形构造。斜坡56包括从端部34到夹头42的倾斜构造。套筒60被构造成可滑动地接合表面54以锁定夹头42，如本文所述。
57.套筒60沿着轴线l在近侧端部62与远侧端部64之间延伸。套筒60包括内表面66和外表面68。表面66限定通道70，该通道与轴线l同轴并且被构造用于可移动地设置套筒30。在一个实施例中，内表面66可具有用以增强与套筒30和/或夹头42的接合的各种表面构型，例如粗糙、弓形、波状、多孔、半多孔、凹坑、抛光和/或纹理化。
58.端部62包括表面72，该表面限定被构造用于设置销76的细长狭槽74，如图8所示。销76设置有开口39和狭槽74，以便相对轴向平移。狭槽74在端部74a与端部74b之间沿着套
筒60的一部分延伸距离x。
59.套筒60被构造成将夹头42与头部102锁定在一起，如本文所讨论的，以与骨紧固件100可释放地固定。端部64与表面54可滑动地接合。表面54可移动地定位在通道70内，以在表面54与通道70间隔开的构型与表面54定位在通道70内以邻近夹头42设置从而锁定夹头42的构型之间移动。当端部64沿着表面54轴向平移时，指状物50被套筒60接合表面54的力进一步向内驱动，使得指状物50可移动到头部102周围的锁定位置。
60.套筒60包括直径d1，并且夹头42包括直径d2。直径d1为约8.0mm至约8.99mm以便插入穿过内径d4为约8.5mm至约10.0mm的端部执行器200。直径d1、d2略大于骨紧固件100的近侧端部直径d3，如图9所示。当套筒60平移到表面54上方时，套筒60压缩夹头42以将直径d2减小到约直径d1。这种构造允许骨紧固件100和手术驱动器12穿过端部执行器200，如本文所述。
61.手术驱动器12包括与套筒30和套筒60连接的致动器80。致动器80包括联接构件82和旋钮84。联接构件82包括内表面86。表面86包括从其延伸以将致动器80与套筒30、60连接在一起的一个或多个销76，如本文所述。联接构件82包括螺纹部分88。旋钮84包括螺纹内表面90，该螺纹内表面被构造成可旋转地接合螺纹部分88以使套筒30相对于套筒60轴向平移，这使得将夹头42与骨紧固件100可释放地锁定在一起，如本文所讨论的。
62.致动器80被接合以引起套筒30、60的相对平移。例如，为了用骨紧固件100固定手术驱动器12，沿顺时针方向旋转旋钮84，如图9中的箭头b所示。旋钮84沿顺时针方向的旋转引起联接构件82沿图9中的箭头e所示的方向平移。联接构件82和套筒30通过销76的连接引起套筒30同时沿图9中的箭头e所示的方向平移。当销76接近端部74b时，销76引起套筒60沿图9中的箭头e所示的方向平移，使得远侧端部64可滑动地接合表面54，并且表面54定位在通道70内以邻近夹头42设置从而锁定夹头42，如本文所述。
63.为了使手术驱动器12与骨紧固件100脱离，沿逆时针方向旋转旋钮84，如图9中的箭头c所示，从而引起联接构件82沿图9中的箭头d所示的方向平移。联接构件82和套筒30通过销76的连接引起套筒30同时沿图9中的箭头d所示的方向平移。当销76接近端部74a时，销76引起套筒60沿图9中的箭头d所示的方向平移，使得远侧端部64与表面54可滑动地脱离，并且表面54与通道70间隔开以释放夹头42，如本文所述。
64.骨紧固件100包括被构造用于与轴14接合的头部102以及被构造用于穿透组织的细长轴104。头部102包括球形构造。头部102包括具有大致球形构造的外部周向表面。头部102包括限定空腔的内表面108，例如配合表面110。配合表面110被构造用于设置器械和/或工具延伸部，例如轴14的端部20，如本文所讨论的。配合表面110相对于头部102居中定位。配合表面110与轴线l同轴。在一些实施例中，配合表面110可具有各种横截面构型，例如椭圆形、长方形、三角形、矩形、正方形、多边形、不规则、均匀、不均匀、可变、管状和/或锥形。在一些实施例中，内表面108可具有各种表面构型(例如光滑)和/或用以增强与轴14的配合表面的接合的表面构型，例如粗糙、弓形、波状、多孔、半多孔、凹坑、抛光和/或纹理化。
65.轴104具有圆柱形横截面构型，并且包括具有外螺纹形式的外表面。在一些实施例中，螺纹形式可包括单个螺纹圈或多个离散的螺纹。在一些实施例中，其他接合结构可设置在轴104上，例如钉构造、倒钩、展开元件、凸起元件和/或刺突，以便轴104与组织例如椎骨接合。
66.在一些实施例中，轴104的全部或仅一部分可具有替代横截面构型，例如椭圆形、长方形、三角形、正方形、多边形、不规则、均匀、不均匀、偏移、交错、波状、弓形、可变和/或锥形。在一些实施例中，外表面可包括一个或多个开口。在一些实施例中，外表面的全部或仅一部分可具有用以增强与组织的固定的替代表面构型，例如粗糙、弓形、波状、网状、多孔、半多孔、凹坑和/或纹理化。在一些实施例中，轴104的全部或仅一部分可相对于骨紧固件100的纵向轴线以替代取向(例如横向、垂直和/或其他角度取向，诸如锐角或钝角、同轴)设置，并且/或者可偏移或交错。在一些实施例中，轴104的全部或仅一部分可被插管。
67.在一些实施例中，脊柱植入物系统10包括组装手术驱动器12的部件的方法，如图13-24所示，该方法包括将轴衬250与轴14附接在一起的步骤。将远侧端部20插入开口260中，使得轴衬250沿着轴14从远侧端部20沿图14中的箭头g所示的方向平移。开口260的内径允许轴14的具有直径a1的部分发生相对平移，如图2和14所示。将轴衬250平移成与边缘28邻接接合，如图14所示。轴衬250的内径小于表面24的直径a2以抵抗和/或防止轴衬250越过边缘28并沿着表面24平移。边缘28防止轴衬250进一步平移，使得内表面258在组装期间不接触表面24、24a以抵抗和/或防止损坏表面24、24a。轴衬250选择性地沿着轴14邻近设置，以便相对于表面24定位导航部件280以用于图像引导。
68.将键116插入狭槽114中。通过从远侧端部20平移旋钮84以邻近轴衬250定位来附接旋钮84，如图15-18所示。插入保持环310以将旋钮84与轴14连接在一起，如图17所示。通过将远侧端部20插入通道70中并沿着轴14将套筒60平移成与旋钮84接合来连接套筒60，如图19所示。通过将套筒30插入通道70中并平移套筒30使得开口37与键116对齐来附接套筒30，如图20所示。通过沿着套筒60将联接构件82平移成与旋钮84螺纹接合来附接联接构件82，如图21和22所示。将销76插入开口39和槽74中以将联接构件84与套筒30、60连接起来，如图23和24所示。
69.将如图25所示的导航部件280与手术驱动器12组装在一起。导航部件280包括具有内表面284和外表面286的轴环282。表面284限定通道288。表面284被构造用于与轴衬250可释放地接合。通道288被构造成接收轴14以及轴衬250的一部分。轴环282包括锁，例如至少一个弹性尖头或凸片290。将导航部件280从近侧端部18平移成与表面24、24a配合接合并通过突片290与轴衬250连接在一起。
70.在组装、操作和使用中，类似于本文所述的系统和方法的脊柱植入物系统10与手术程序(例如，对脊柱的受影响区段和体内邻近区域的适用病况或损伤的治疗)一起使用。在一些实施例中，脊柱植入物系统10的部件中的一个或全部可作为预组装的装置递送或利用，或者可原位组装。脊柱植入系统10可完全或部分修改、移除或替换。
71.导航部件280相对于传感器阵列302取向，如图26所示，以便在如本文所述的手术程序中在导航部件280与传感器阵列302之间进行通信。导航部件280被配置为生成表示骨紧固件100相对于手术驱动器12和/或组织的位置的信号。在一些实施例中，图像引导件可包括人类可读视觉标记、人类可读触觉标记、人类可读听觉标记、具有用于在x射线、荧光透视、ct或其他成像技术下进行识别的标记物的一个或多个部件、至少一个发光二极管、无线部件、有线部件、近场通信部件以及/或者生成声信号、磁信号、电磁信号和/或放射信号的一个或多个部件。
72.导航部件280包括发射器阵列304。发射器阵列304被配置用于生成到手术导航系
统306的传感器阵列302的信号。在一些实施例中，由发射器阵列304生成的信号表示骨紧固件100相对于手术驱动器12和相对于组织例如骨的位置。在一些实施例中，由发射器阵列304生成的信号表示骨紧固件100相对于组织的三维位置。
73.在一些实施例中，传感器阵列302从发射器阵列304接收信号以提供骨紧固件100相对于手术驱动器12和/或组织的三维空间位置和/或轨迹。发射器阵列304与手术导航系统306的计算机308的处理器通信，以生成用于在监测器310上显示图像的数据，如本文所述。在一些实施例中，传感器阵列302从发射器阵列304接收信号，以提供骨紧固件100相对于手术驱动器12和/或组织的位置的视觉表示。参见例如如美国专利号6,021,343、6,725,080和6,796,988中所述的类似手术导航部件及其用途，这些参考文献中的每一者的全部内容通过引用并入本文。
74.手术导航系统306被配置用于获取和显示医学成像，例如适于给定手术程序的x射线图像。在一些实施例中，收集预先获取的患者的图像。在一些实施例中，手术导航系统306可包括由在美国科罗拉多州路易斯维尔设有营业场所的美敦力导航公司(medtronic navigation,inc.)销售的成像装置312。成像装置312可以具有大体上呈环形的台架壳体，其围绕图像捕获部分314。
75.在一些实施例中，图像捕获部分314可以包括x射线源或发射部分和x射线接收或图像接收部分，其相对于图像捕获部分314的轨道大体上或实际上尽可能地彼此成180度地定位并且安装在转子(未示出)上。图像捕获部分314可操作以在图像获取期间旋转360度。图像捕获部分314可以围绕中心点或轴线旋转，从而允许从多个方向或在多个平面中获取患者的图像数据。手术导航系统306可包括美国专利号8,842,893、7,188,998、7,108,421、7,106,825、7,001,045和6,940,941中所公开的那些，这些参考文献中的每一者的全部内容通过引用并入本文。
76.在一些实施例中，手术导航系统306可包括c形臂荧光镜成像系统，该系统可生成患者的三维视图。可相对于手术导航系统306的成像装置的任何其他部分精确地知道图像捕获部分314的位置。在一些实施例中，对图像捕获部分314的位置的精确了解可以与跟踪系统316结合使用，以确定图像捕获部分314的位置和相对于患者的图像数据。
77.跟踪系统316可以包括与手术导航系统306相关联或包括在其中的各个部分。在一些实施例中，跟踪系统316还可以包括多种类型的跟踪系统，诸如，例如，包括光学定位器的光学跟踪系统，诸如，例如，传感器阵列302和/或可以包括em定位器的em跟踪系统。可以用跟踪系统316跟踪各种跟踪装置，并且手术导航系统306可以使用所述信息来允许显示项目的位置，诸如，例如，患者跟踪装置、成像装置跟踪装置320和器械跟踪装置，诸如，例如，发射器阵列304，以允许用适当的跟踪系统相对于彼此跟踪所选择的部分。
78.在一些实施例中，em跟踪系统可以包括在科罗拉多州路易斯维尔具有营业地的美敦力导航公司销售的axiem
tm
导航系统。示例性跟踪系统也在美国专利号8,057,407、5,913,820和5,592,939中公开，这些参考文献中的每一者的全部内容通过引用并入本文。
79.拍摄的荧光透视图像被传输到计算机318，在该计算机处，荧光透视图像可被转发到计算机308。可以通过标准视频连接或包括有线和无线的数字链路来执行图像传输。计算机308提供经由监测器310显示以及保存、数字地操纵或打印所接收的图像的硬拷贝的能
力。在一些实施例中，图像还可通过平视显示器显示给外科医生。
80.在一些实施例中，手术导航系统306提供对骨紧固件100相对于手术驱动器12的位置的实时跟踪，并且/或者可跟踪组织。如本文所述，传感器阵列302定位成为发射器阵列304提供清晰的视线。在一些实施例中，发射器阵列304的基准标记322经由红外技术与传感器阵列302通信。传感器阵列302联接到计算机308，所述计算机可以用软件模块编程，所述软件模块分析由传感器阵列302传输的信号以确定检测器空间中的每个对象的位置。
81.手术驱动器12被构造用于与引导构件(例如机器人臂r的端部执行器200)一起使用。端部执行器200包括限定空腔(例如通道204)的内表面202。通道204被构造用于使骨紧固件100穿过并设置手术驱动器12。机器人臂r包括位置传感器(未示出，类似于本文所引用的那些)，这些位置传感器测量、采样、捕获和/或识别端部执行器200在三维空间中的位置数据点，以用于将骨紧固件100无线引导插入组织中。在一些实施例中，机器人臂r的位置传感器与手术导航系统306结合使用，以结合如本文所述的手术治疗测量、采样、捕获和/或识别端部执行器200的位置数据点。位置传感器安装有机器人臂r并且被校准以测量端部执行器200在三维空间中的位置数据点，这些位置数据点被传送到计算机308。
82.将轴14与骨紧固件100的配合表面110对齐。夹头42卡扣配合在头部102周围以临时捕获头部102。致动器80可旋转以引起套筒30、60的相对平移。例如，沿顺时针方向旋转旋钮84，从而引起联接构件82和套筒60的平移，如本文所述。端部64可滑动地接合表面54以将指状物50向内驱动到头部102周围的锁定位置，如本文所述，以用骨紧固件100固定手术驱动器12。当套筒60平移到表面54上方时，套筒60压缩夹头42以将直径d2减小到约直径d1。这种构造允许骨紧固件100和手术驱动器12穿过端部执行器200。
83.导航部件280相对于传感器阵列302取向，如图26所示，以便在手术程序中在导航部件280与传感器阵列302之间进行通信。这种配置提供了脊柱植入系统10的部件(包括骨紧固件100和手术驱动器12)的来自如本文所述的手术导航系统306的标记或显示，以及它们结合手术治疗与组织的相对位置。将手术驱动器12插入穿过端部执行器200以插入手术部位。
84.将骨紧固件100植入手术部位，并且使手术驱动器12与骨紧固件100脱离。为了使手术驱动器12与骨紧固件100脱离，沿相反方向旋转致动器80以引起套筒30、60沿相反方向相对平移，从而使夹头42与头部102脱离。沿逆时针方向旋转旋钮84，从而引起联接构件82的平移，如本文所述。远侧端部64与表面54可滑动地脱离，并且表面54与通道70间隔开以从头部102释放夹头42，如本文所述。然后将手术驱动器12从手术部位移除。
85.在一些实施例中，脊柱植入物系统10包括药剂，该药剂可设置、封装、涂布或分层在脊柱植入物系统10的部件和/或表面之内、之上或周围。在一些实施例中，药剂可包括骨生长促进材料，例如骨移植物，以增强脊柱植入物系统10的部件和/或表面与椎骨的固定。在一些实施例中，药剂可包括一种或多种治疗剂和/或药理学药剂，以用于释放(包括持续释放)，从而治疗例如疼痛、炎症和变性。
86.在完成程序后，从手术部位移除脊柱植入系统10的手术器械、组件和非植入部件，并闭合切口。脊柱植入系统10的一个或多个部件可由射线可透材料诸如聚合物制成。可包括放射性标记以用于在x射线、荧光透视、ct或其他成像技术下进行识别。在一些实施例中，经由导丝(例如克氏针，未示出)和/或在不使用如本文所述的图像引导件的情况下将手术
驱动器12引导到手术部位。
87.应当理解，可对本文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，而仅仅是作为各种实施例的范例。本领域技术人员将设想在所附权利要求的范围和精神内的其他修改。