植入物接纳件和具有用于杆固定的抓握凹槽的连接器的制作方法

1.本文公开了植入物接纳件和具有用于改进杆固定的抓握凹槽的连接器。


背景技术：

2.固定系统可用于矫形手术以维持多个骨或骨碎片之间的所需空间关系。例如，可通过将脊柱固定系统附接到一个或多个椎骨来治疗脊柱的各种状况，诸如断裂、畸形和退行性疾病。此类系统通常包括脊柱固定元件，诸如刚性或柔性杆或板，其通过将元件附接到各种锚固装置(诸如螺钉、钩或线)而被联接到椎骨。一旦安装，固定系统将椎骨保持在所需位置直到可发生愈合或脊柱融合，或持续另外一段时间。
3.在螺钉和杆脊柱固定构建体中，植入的构建体的稳定性对于允许身体完成通过手术节段的骨融合至关重要。植入的构建体内的不稳定性或运动可导致假关节，“骨不连接”，其中新骨形成不能承受螺钉和杆构建体经历的负载。在器械装备的椎骨之间存在太多运动的情况下，会阻碍生长活动；新骨无法在两个相对于彼此不断移动的主体之间融合。为了解决这个问题并且提供稳定的固定，多轴螺钉头、杆到杆和螺钉头到杆连接器都需要牢固地保持在杆上。这些植入物必须抵抗相对于构建体中的纵向杆的运动；这包括杆滑动、旋转或拉动远离连接器或骨螺钉。
4.在许多情况下，可能期望将多个植入物彼此连接。例如，一些翻修手术涉及通过将新安装的脊柱杆联接到先前安装的杆而将先前安装的构建体延伸到另外的椎骨节段。另外，在脊柱的颈部和胸部区域中固定的椎骨植入物或构建体的情况下，可以使用杆到杆连接器桥接颈部和胸部区域中构建体或植入物之间的过渡。在此示例中并且在其他过渡区域中，杆上的植入物之间或将植入物彼此连接的杆之间的扭转滑动是严重风险，其可由常规和重复性移动引起，例如患者扭转其头部。作为另一个示例，患者的解剖结构、所使用的手术技术或所需的矫正的各方面可能需要多个脊柱杆彼此连接。作为又一个示例，将多个杆彼此联接可以提高植入构建体的整体强度和稳定性。
5.将多个植入物彼此连接可能存在各种困难。植入构建体的可用空间通常非常有限，尤其是在脊柱的颈部区域。而且，在手术伤口中操纵和操作这些相对较小的植入物对于外科医生而言可能是挑战性的或麻烦的。因此长期需要改进的植入物连接器和相关方法。


技术实现要素：

6.本公开的某些示例包括具有主体的植入物，该主体具有杆接纳凹陷部，其中主体具有限定到杆接纳凹陷部的开口的第一侧边和第二侧边，并且杆接纳凹陷部限定在第一侧边与第二侧边的开口之间延伸的中心纵向杆轴线。杆接纳凹陷部的至少一部分可以由植入物的内表面形成，其中内表面限定彼此平行延伸的两个抓握凹槽和中心纵向杆轴线。每个抓握凹槽限定两个边缘，其中抓握凹槽与内表面相交，两个抓握凹槽的四个边缘一起限定围绕中心纵向杆轴线的圆形半径。植入物还包括保持构件，该保持构件被构造成相对于主体移动，对杆接纳凹陷部中的杆施加可以垂直于中心纵向杆轴线的力，并且抵靠两个抓握
凹槽的四个边缘接合杆。另外，抓握凹槽的四个边缘抵靠杆的接合可限制杆围绕中心纵向杆轴线的旋转移动。
7.在一些示例中，杆接纳凹陷部限定两个抓握凹槽之间的间隙，该间隙尺寸被设定并被定位成允许对杆接纳凹陷部中的杆的力，从而允许边缘和杆中的一者或两者偏转，其中边缘与杆接合，偏转使杆移动到间隙中。两个抓握凹槽之间的杆接纳凹陷部的内表面可以被定位成距中心纵向杆轴线的距离大于杆的半径。
8.在一些示例中，植入物包括被设置在形成于主体中的腔中的压缩构件，其中压缩构件具有限定杆接纳凹陷部的至少一部分的内表面，其中压缩构件的内表面具有形成于其上的两个抓握凹槽。在一些示例中，抓握凹槽在中心纵向杆轴线的方向上沿杆接纳凹陷部的内表面的整个长度延伸。在一些示例中，抓握凹槽相对于中心纵向杆轴线被定位成与保持构件相对。
9.杆接纳凹陷部可以限定尺寸被设定成接收杆的开口端和尺寸被设定成接触杆的封闭端，其中抓握凹槽围绕从开口端延伸到封闭端的轴线对称地布置。植入物的主体可以限定形成杆接纳凹陷部的内表面。在一些示例中，抓握凹槽与内表面之间的相交限定尖锐边缘。
10.内表面可以限定与至少一个抓握凹槽相交的凹槽，凹槽的相交划分至少一个抓握凹槽的边缘，并限定四个角，用于抵抗当杆与边缘接合时杆沿中心纵向杆轴线的平移。在一些示例中，与至少一个抓握凹槽相交的凹槽被垂直于抓握凹槽定向。
11.抓握凹槽可由从内表面延伸的突起形成。在一些示例中，至少一个抓握凹槽限定内表面，在该内表面中形成有一个或多个突起，该一个或多个突起延伸到边缘，该边缘被布置成当杆与抓握凹槽的边缘接合时接触杆。
12.在一些示例中，植入物包括连接器，并且杆接纳凹陷部是第一杆接纳凹陷部，主体限定第二杆接纳凹陷部，其中第一杆接纳凹陷部和第二杆接纳凹陷部中的一者或两者具有两个抓握凹槽。主体具有近侧端部和远侧端部，该近侧端部和远侧端部限定在其间延伸的近侧-远侧轴线，其中保持构件以能够滑动的方式被设置在形成于主体中的隧道内并且被构造成沿杆推动器轴线相对于主体平移。
13.在一些示例中，第二杆接纳凹陷部由主体的一对间隔开的臂限定。第一杆接纳凹陷部可以在远侧方向上开口，并且第二杆接纳凹陷部可以在近侧方向上开口。杆推动器轴线可以基本上垂直于近侧-远侧轴线。在一些示例中，植入物进一步包括通过螺纹接纳在主体中的固定螺钉，以将第一杆锁定在第一杆接纳凹陷部内并且将第二杆锁定在第二杆接纳凹陷部内。
14.植入物可以包括骨锚组件，其中主体具有骨锚组件的接纳件构件和具有固定螺钉或锁定元件的保持构件。
15.本公开的另一示例是一种植入物，其具有主体，该主体具有杆接纳凹陷部、被构造成定位在接纳凹陷部的开口端中的抓握插入件和被构造成相对于主体移动的保持构件。主体具有限定到杆接纳凹陷部的开口的第一侧边和第二侧边，并且杆接纳凹陷部限定在第一侧边与第二侧边的开口之间延伸的中心纵向杆轴线。抓握插入件具有用于接触被设置在杆接纳凹陷部中的杆的内表面，其中内表面限定彼此平行延伸的两个抓握凹槽和中心纵向杆轴线，其中每个抓握凹槽限定两个边缘，其中抓握凹槽与内表面相交，并且两个抓握凹槽的
四个边缘一起限定围绕中心纵向杆轴线的圆形半径。保持构件可以被构造成对杆接纳凹陷部中的杆施加力并且抵靠杆接合抓把的四个边缘，其中抓握凹槽的四个边缘抵靠杆的接合用于限制杆围绕中心纵向杆轴线的旋转移动。
16.上述特征或变型中的任一者能够以多种不同的组合应用于本公开的任何特定实施例。没有明确叙述任何特定的组合仅仅是为了在本发明内容中避免赘述。
附图说明
17.图1a是现有技术骨锚组件的透视图；
18.图1b是图1a的骨锚组件的分解图；
19.图1c是图1a的骨锚组件的俯视图；
20.图1d是图1a的骨锚组件的剖视图；
21.图2a是现有技术连接器的透视图；
22.图2b是图2a的连接器的分解透视图，示出了第一脊柱杆和第二脊柱杆；
23.图2c是处于第一构型的图2a的连接器的剖面侧视图；
24.图2d是处于第一构型的图2a的连接器的剖面俯视图；
25.图2e是处于第二构型的图2a的连接器的剖面侧视图；
26.图2f是处于第二构型的图2a的连接器的剖面俯视图；
27.图2g是处于第三构型的图2a的连接器的剖面侧视图；
28.图2h是处于第三构型的图2a的连接器的剖面俯视图；
29.图2i是联接到第一脊柱杆和第二脊柱杆的图2a的连接器的侧视图；
30.图2j是图2a的连接器的透视图，示出了鞍座；
31.图2k是图2j的连接器和鞍座的分解透视图，示出了第一脊柱杆和第二脊柱杆；
32.图2l是联接到第一脊柱杆和第二脊柱杆的图2j的连接器和鞍座的剖面侧视图；
33.图3a是具有杆凹陷部的连接器的一个实施方案的剖视图，该杆凹陷部具有两个抓握凹槽；
34.图3b是图3a的连接器的杆接纳凹陷部的剖视图；
35.图3c是图3a的连接器的杆接纳凹陷部的抓握凹槽的剖视图；
36.图4a是现有技术杆接纳凹陷部的剖视图；
37.图4b是具有v形抓握凹槽的杆接纳凹陷部的一个实施方案的剖视图；
38.图4c是图4b的杆接纳凹陷部的剖视图，示出了具有和不具有抓握凹槽的杆的位置的比较；
39.图4d是杆的透视图，示出了当杆位于图4b的杆接纳凹陷部中时由图4b的两个抓握凹槽的边缘形成的接触线；
40.图4e是具有分段抓握凹槽的杆接纳凹陷部的一个实施方案的表面的透视图；
41.图4f是图4e的分段抓握凹槽的俯视图；
42.图4g是与图4e的分段抓握凹槽接合的杆上的接触点的示意图；
43.图4h是杆的表面的透视图，示出了当杆位于图4e的杆接纳凹陷部中时由图4e的两个分段抓握凹槽的边缘形成的接触线；
44.图5a是具有替代形状的抓握凹槽的杆接纳凹陷部的一个实施方案的剖视图；
45.图5b是具有由突起形成的抓握凹槽的杆接纳凹陷部的一个实施方案的剖视图；
46.图6a是杆接纳凹陷部和具有抓握凹槽的杆推动器的一个实施方案的剖视图；
47.图6b是杆接纳凹陷部和具有抓握凹槽的杆推动器的替代实施方案的剖视图；
48.图6c是都具有抓握凹槽的杆接纳凹陷部和杆推动器的一个实施方案的剖视图；
49.图7a是具有内部突起的单个抓握凹槽的一个实施方案的剖视图，该内部突起布置成接触抓握凹槽中的垂直于抓握凹槽的边缘的杆；
50.图7b是图7a的抓握凹槽的俯视图，示出了内部突起的垂直边缘；
51.图7c是图7a的抓握凹槽的剖视图，示出了当杆与抓握凹槽接合时内部突起的边缘接触杆；
52.图7d是杆的透视图，示出了由图7a的两个抓握凹槽的边缘与内部突起形成的接触线；
53.图7e和图7f是具有两个不同构型的内部突起的单个抓握凹槽的实施方案的剖视图；
54.图8a是现有技术杆接纳凹陷部的剖视图；
55.图8b是具有两个抓握凹槽的杆接纳凹陷部的一个实施方案的剖视图；
56.图8c是杆接纳凹陷部和具有两个抓握凹槽的杆接合元件的一个实施方案的剖视图；
57.图8d是杆接纳凹陷部和具有两个抓握凹槽的杆接合元件的替代实施方案的剖视图；
58.图9是具有带两个抓握凹槽的杆接纳凹陷部的接纳构件的一个实施方案的透视图；
59.图10是具有带两个圆周凹槽的杆接纳凹陷部的接纳构件的一个实施方案的透视图；
60.图11a和图11b是具有带两个分段抓握凹槽的杆接纳凹陷部的接纳构件的一个实施方案的透视图，该分段抓握凹槽由两个抓握凹槽和两个圆周凹槽的相交形成；
61.图12是具有带两个抓握凹槽的杆接纳凹陷部的接纳构件的一个实施方案的透视图，该抓握凹槽具有多个内部突起；
62.图13是具有带两个抓握凹槽的杆接纳凹陷部的连接器的一个实施方案的剖视图；
63.图14是具有压缩构件的骨锚组件的一个实施方案的剖视图，该压缩构件形成杆接纳凹陷部和具有两个抓握凹槽的杆接合元件；并且
64.图15是其上附接有固定系统的人体脊柱的透视图。
具体实施方式
65.本文公开了具有抓握凹槽的植入物和相关方法。植入物可以包括骨锚组件的连接器和接纳件构件。在一些示例中，连接器可以包含低轮廓部分以促进连接器在空间受限的手术应用中的使用。在一些实施方案中，连接器可以包括偏置杆推动器，以允许连接器“卡扣”到杆上和/或抵靠杆“拖曳”，例如，用于在锁定之前连接器的临时定位。
66.本公开的某些方面为植入物在杆上提供了增加的扭转抓握能力。所呈现的一个示例是杆到杆连接器，但特征可以应用于各种脊柱植入物，诸如骨锚组件的螺钉头。本公开的
各方面包括在植入物的杆狭槽上切割的单个或多个纵向凹槽，这增加了连接器与杆之间的额外接触线。在操作中，当锁定时，横截面杆周边的非常小的一部分楔入凹槽中，从而使凹槽切割开始的两个边缘均压入杆。即使杆切点没有相对于该凹槽完全定位，凹槽也提供边缘，而不是平坦面，以抵靠杆研磨并在因施加在杆或连接器上的力而可能开始发生旋转时防止进一步旋转。材料的这种微剪切是增加扭转抓握能力的原理。
67.另选地，这些抓握凹槽可以位于杆的表面上，而不是连接器、螺钉头或接纳植入物。另外，半圆形抓握凹槽可以是其他几何形状，诸如矩形、直角或其他角度、梯形等。
68.抓握凹槽的增加轴向滑动(纵向杆滑动)抓握能力的变形是使凹槽相对于杆具有周向定向。纵向抓握凹槽和周向抓握凹槽也可以组合以增加扭转和轴向阻力。所得特征可以类似于钉或拐角。
69.现在将描述某些示例性实施方案，以提供对本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理的全面理解。这些实施方案的一个或多个示例在附图中示出。本领域技术人员应理解，本文具体描述且在附图中示出的装置和方法为非限制性的示例性实施方案。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征进行组合。
70.图1a至图1d示出了现有技术骨锚组件10，该骨锚组件包括骨锚12、用于接纳待联接到骨锚12的脊柱固定元件(诸如脊柱杆22)的接纳件构件14，以及用于将脊柱固定元件捕获在接纳件构件14内并将脊柱固定元件相对于接纳件构件14固定的闭合机构16。骨锚12包括近侧头部18和被构造成接合骨的远侧轴20。接纳件构件14具有近侧端部26和远侧端部32，该近侧端部具有一对在其间限定凹陷部30的间隔开的臂28a、28b，该远侧端部具有用于多轴地安置骨锚12的近侧头部18的内表面35和限定开口的远侧端部表面34，骨锚12的至少一部分延伸穿过该开口。闭合机构16可定位在臂28a与28b之间并可与其接合，以将脊柱固定元件(例如脊柱杆22)捕获在接纳件构件14内并将脊柱固定元件相对于接纳件构件14固定。
71.骨锚12的近侧头部18通常为具有平坦的近侧表面36和大致球形的远侧表面38的截顶球体形状。例示的骨锚组件为设计成用于后期植入椎骨的椎弓根或侧块的多轴向骨锚。骨锚12的近侧头部18以球窝状布置接合接纳件构件14的远侧端部32，其中近侧头部18和远侧轴20可相对于接纳件构件14枢转。骨锚12的近侧头部18的远侧表面38和接纳件构件14的远侧端部32内的配合面可具有促进该布置的任何形状，包括例如球形(如图所示)、环形、锥形、截头圆锥形以及这些形状的任何组合。
72.骨锚12的远侧轴20可被构造成接合骨，并且在例示的实施方案中，包括外部骨接合螺纹40。可选择用于远侧轴20的螺纹形式，包括螺纹的数量、螺距、主要和次要直径以及螺纹形状，以促进与骨连接。示例性螺纹形式公开于2011年5月18日提交的美国专利申请公布号2011/0288599和2011年8月25日提交的美国临时专利申请序列号61/527,389中，这两个专利申请以引用方式并入本文。远侧轴20还可包括用于接合骨的其他结构，包括钩。骨锚12的远侧轴20可为中空的，具有将骨锚的长度延伸的中心通道或插管，以促进在例如微创手术中通过导丝递送骨锚。骨锚组件的其他部件，包括例如闭合构件16、接纳件构件14和压缩构件60(如下文所述)可为中空的或以其他方式具有开口，以允许通过导丝进行递送或允许插入驱动器器械以操纵骨锚。远侧轴20还可包括与插管连通的一个或多个侧壁开口或穿孔，以允许骨向内生长或者允许通过骨锚12分配骨粘固剂或其他材料。侧壁开口可从插管
径向延伸穿过远侧轴20的侧壁。提交于2009年10月29日的美国专利申请公布号2010/0114174中描述了用于将骨粘固剂递送到骨锚组件10的示例性系统和促进粘固剂递送的另选的骨锚构型，该专利申请公布据此以引用方式并入本文。骨锚12的远侧轴20还可涂覆有允许骨生长的材料(例如羟基磷灰石)，并且骨锚组件10可部分或全部地涂覆有抗感染材料(诸如二氯苯氧氯酚)。
73.接纳件构件14的近侧端部26包括一对在其间限定u形凹陷部30的间隔开的臂28a、28b，用于接纳脊柱固定元件，例如脊柱杆22。臂28a、28b中的每个臂可从接纳件构件14的远侧端部32延伸到自由端。臂28a、28b中的每个臂的外表面可包括诸如凹陷部、凹坑、凹口、突起部等特征部，以促进接纳件构件14与器械的连接。例如，每个臂28a、28b的外表面可在臂的相应自由端处包括弓形凹槽。公布于2007年2月20日的美国专利号7,179,261中更详细地描述了此类凹槽，该专利据此以引用方式并入本文。接纳件构件12的近侧端部表面48的至少一部分限定平面y。接纳件构件14具有中心纵向轴线l。
74.接纳件构件14的远侧端部32包括远侧端部表面34，该远侧端部表面通常为限定圆形开口的环形形状，骨锚12的至少一部分延伸穿过该圆形开口。例如，骨锚12的远侧轴20可延伸穿过该开口。远侧端部表面34的至少一部分限定平面x。
75.骨锚12可选择性地相对于接纳件构件14固定。在固定之前，骨锚12可相对于接纳件构件14在成角锥体内移动，该成角锥体通常由接纳件构件的远侧端部32和骨锚12的近侧头部18的几何结构限定。所示的骨锚是偏角多轴螺钉，其中成角锥体在一个方向上偏置。以此方式，骨锚12可以相对于接纳件构件14在至少第一方向上移动，在图1d中由箭头a指示，该第一方向相对于接纳件构件14的中心纵向轴线l处于第一角度c。骨锚12也可在至少第二方向上移动，在图1d中由箭头b表示，相对于纵向轴线l处于第二角度d。第一角度c大于第二角度d，并且因此，骨锚12的轴20可以在由箭头a指示的方向上更多地移动。骨锚12的远侧轴20相对于接纳件构件14限定中性轴线48。中性轴线48可以垂直于由远侧端部表面34限定的平面x，并且与远侧端部表面34上的开口的中心点相交，骨锚12的远侧轴20延伸穿过该中心点。中性轴线48可以与接纳件构件14的中心纵向轴线l成一定角度定向。由接纳件构件14的近侧端部表面48的至少一部分限定的平面y与由接纳件构件12的远侧端部表面34的至少一部分限定的平面x相交。接纳件构件14的近侧端部26可包括与第一中心纵向轴线n(其与纵向轴线l重合)同轴的近侧第一孔50和与第二中心纵向轴线m(其与中性轴线48重合)同轴的远侧第二孔52，并且第一中心纵向轴线n和第二中心纵向轴线m可以彼此相交。可以选择平面x与平面y之间的角度以及轴线l与轴线m之间的角度，以提供期望的偏置成角角度。公布于2005年12月13日的美国专利号6,974,460和公布于2004年5月18日的美国专利号6,736,820中更详细地描述了偏角多轴螺钉的示例，这两个专利均据此以引用方式并入本文。另选地，骨锚组件可以是常规(非偏置)多轴螺钉，其中骨锚在每个方向上以相同的量枢转并且具有与接纳件构件的中心纵向轴线l重合的中性轴线。
76.脊柱固定元件(例如脊柱杆22)可直接接触骨锚12的近侧头部18或可接触中间元件，例如压缩构件60。压缩构件60可位于接纳件构件14内并插置在脊柱杆22与骨锚12的近侧头部18之间，以压缩近侧头部18的远侧外表面38，使其直接固定地接合接纳件构件14的远侧内表面。压缩构件60的近侧部分可以包括一对间隔开的臂62a和62b，其限定用于接纳脊柱杆22的u形座64。压缩构件60的远侧部分可以包括具有内圆柱形表面67的侧壁，该内圆
柱形表面通过面向远侧的表面66连接到外圆柱形表面68。
77.压缩构件60的远侧表面66的至少一部分可以成形为骨锚20的近侧部分18的负片(negative)，远侧表面66在压缩构件60完全插入接纳件构件14时抵靠该负片。因此，当骨锚12的轴20沿纵向轴线l定向时，压缩构件60的远侧表面66与近侧头部18之间的接触区域最大化。在轴20相对于纵向轴线l的角度不为零的情况下，可以减少压缩构件60的远侧表面66与头部18之间的接触区域，从而增加骨锚12相对于接纳件构件14滑动的风险。
78.如图1b中最佳所示，压缩构件60被构造成沿纵向轴线l在接纳件构件14的凹陷部30内自由滑动。为了将压缩构件60固定在接纳件构件14内，压缩构件60可以被构造成与接纳件构件配合，例如通过使压缩构件60的一部分抵靠接纳件构件14机械变形。在所示实施方案中，在压缩构件60的臂62a、62b上形成的相对孔与接纳件构件14的臂62a、62b上形成的孔对准，使得相对销可以插入通过由孔限定的通道，以抵靠接纳件构件14压缩或“型锻”压缩构件60。型锻过程可以防止压缩构件60随后从接纳件构件14移除。
79.接纳件构件14的近侧端部26可被构造成接纳可定位在接纳件构件14的臂28a与28b之间并将其接合的闭合机构16。闭合机构16可被构造成将脊柱固定元件例如脊柱杆22捕获到接纳件构件14内，以相对于接纳件构件14固定脊柱杆22并相对于接纳件构件14固定骨锚12。闭合机构16可为单个固定螺钉，其具有用于接合被设置在接纳件构件14的臂28a、28b上的内螺纹42的外螺纹。然而，在所示实施方案中，闭合机构16包括可定位在接纳件构件14的臂28a、28b之间并将其接合的外固定螺钉70和可定位在外固定螺钉70内的内固定螺钉72。外固定螺钉70可操作以作用于压缩构件60，以相对于接纳件构件14固定骨锚12。内固定螺钉72可操作以作用于脊柱杆22，以相对于接纳件构件14固定脊柱杆22。以此方式，闭合机构16允许骨锚12相对于接纳件构件14固定，独立于脊柱杆22固定到接纳件构件14。特别地，外固定螺钉70可以接合压缩构件60的臂62a、62b的近侧端部表面，以迫使压缩构件60的面向远侧的表面66与骨锚12的近侧头部18接触，这进而迫使近侧头部18的远侧表面38与接纳件构件14的远侧内表面固定接合。内固定螺钉72可以接合脊柱杆22以迫使脊柱杆22与压缩构件60的杆座64固定接合。
80.外固定螺钉70包括用于接合接纳件构件14的臂28a、28b上的互补内螺纹42的第一外螺纹74。外固定螺钉74包括从外固定螺钉74的顶表面98到外固定螺钉74的底表面100的中心通道96用于接纳内固定螺钉72。中心通道96可包括内螺纹102，用于接合内固定螺钉72上的互补外螺纹104。可以选择用于内螺纹102和外螺纹104的螺纹形式，包括螺纹的数目、螺距、大径和小径和螺纹形状，以促进部件之间的连接和期望的轴向拧紧力的转移。外固定螺钉74的顶表面98可以具有一个或多个驱动特征部，以促进外固定螺钉74相对于接纳件构件14旋转和推进。所示外固定螺钉74包括呈围绕顶表面98的周边间隔开的多个切口106形式的驱动特征部。内固定螺钉104可以包括用于接纳器械以相对于外固定螺钉74旋转和推进内固定螺钉72的驱动特征部。所示内固定螺钉104包括呈中心通道108形式的驱动特征部，该驱动特征部具有多个间隔开的纵向定向的切口，用于接合器械上的互补特征部。
81.骨锚组件10可与脊柱固定元件(诸如刚性脊柱杆22)一起使用。本文公开的骨锚组件的各种部件以及脊柱杆22可由各种材料构成，包括钛、钛合金、不锈钢、钴铬、peek或适于刚性固定的其他材料。在其他实施方案中，脊柱固定元件可为动态的稳定构件，其允许在器械装备的椎骨之间具有受控运动。
82.在使用中，可以制备骨以接纳骨锚组件10，通常通过在骨上钻孔，该孔尺寸被适当地设定成接纳骨锚12。如果尚未完成，可装配骨锚组件10，这可以包括组装骨锚12和接纳件构件14，使得远侧轴20延伸穿过接纳件构件14的远侧端部32上的开口，并且骨锚12的近侧头部18接纳在接纳件构件14的远侧端部32中。驱动工具可适配有骨锚12以将骨锚12驱动到骨上制备的孔中。压缩构件60可位于接纳件构件14内，由此使得压缩构件的臂62a、62b与接纳件构件14的臂28a、28b对准，并且压缩构件14的下表面与骨锚12的近侧头部18接触。脊柱固定元件(例如脊柱杆22)可定位在接纳件构件14的凹陷部30中。闭合机构16可接合被设置在接纳件构件14的臂28a、28b上的内螺纹42。扭力可以施加到外固定螺钉70，以使用工具在凹陷部30内移动该外固定螺钉，该工具可以接合外固定螺钉70的面向上的表面上的多个切口106，以便迫使压缩构件60到骨锚12的近侧头部18上。然后可将扭转力施加到内固定螺钉72上以相对于外固定螺钉70移动该内固定螺钉，使得内固定螺钉接触脊柱杆22并且可以例如相对于接纳件构件14和骨锚12固定脊柱杆22。
83.下面描述本发明骨锚组件的一个或多个实施方案。除如下所示，这些实施方案的结构、操作和用途与上述骨锚组件10的结构、操作和用途类似或相同。因此，简洁起见，这里省略了对所述结构、操作和用途的详细描述。图3a至图12示出了类似于由图1b中所示的接纳件构件14和/或压缩构件60形成的凹陷部的杆接纳凹陷部的各种实施方案，但具有形成在杆接纳凹陷部的内表面上的抓握凹陷部或特征部，用于在与图1b中所示的骨锚的接纳件构件14和/或压缩构件60相比具有更大摩擦的情况下抓握圆柱形杆22。图3a至图12中所示的杆接纳凹陷部可与图1a至图1d中所示的骨锚组件一起使用，或与本领域已知的各种其他骨锚组件一起使用。图8c和图8d示出了具有锁定构件的杆接纳凹陷部，该锁定构件被布置成抵靠圆柱形杆22压缩其上具有抓握凹陷部或特征部的插入件。图8c和图8d中所示的插入件可以与图1a至图1d中所示的骨锚组件一起使用，或者与本领域中已知的各种其他骨锚组件一起使用，并且可以通过锁定机构(诸如图1a至图1d所示的外固定螺钉70或内固定螺钉72)被推压到圆柱形杆22上。
84.图2a至图2l示出了具有用于将杆固定到连接器200的传统构型的现有技术连接器200。如图所示，连接器200可以包括主体202，该主体限定第一杆接纳凹陷部204和第二杆接纳凹陷部206、杆推动器208、偏置元件或弹簧线212以及锁定元件或固定螺钉216。杆推动器208可以被构造成在主体202内横向平移，并且可以由弹簧线212在推动杆推动器进入被设置在第一杆接纳凹陷部204中的第一杆r1的方向上偏置。固定螺钉216可以被拧紧以将连接器200锁定到第一杆r1和被设置在第二杆接纳凹陷部206中的第二杆r2两者。因此，所示连接器200可以允许第一杆r1和第二杆r2一步锁定到连接器。连接器200可以包括一个或多个低轮廓部分以促进在紧密空间中使用。例如，第一杆接纳凹陷部204可以形成在连接器主体202的具有减小的轮廓的一部分中，例如，以配合在植入颈椎的相邻节段中的骨锚之间。
85.主体202可包括限定近侧-远侧轴线a1的近侧端部202p和远侧端部202d。主体202的近侧端部202p可包括一对间隔开的臂218、220，这些臂限定其间的第二杆接纳凹陷部206。被设置在第二杆接纳凹陷部206中的杆r2可具有中心纵向杆轴线a2。第二杆接纳凹陷部206可在近侧方向上开口，使得杆r2可通过相对于连接器200向远侧移动杆而插入该凹陷部中。臂218、220中的每个臂可从主体202的远侧部分202d延伸到自由端。臂218、220中的每个臂的外表面可包括特征部(未示出)，诸如凹陷部、凹痕、凹口、突起部等，以促进将连接器
200联接到各种器械。例如，每个臂218、220的外表面可包括在臂的相应自由端处的弓形凹槽，用于将连接器200附接到延伸塔或牵开器。臂218、220可包括或可联接到从主体202朝近侧延伸的延伸突片或缩小突片(未示出)，以功能性地延伸臂218、220的长度。延伸突片可促进杆或其他植入物的插入和复位以及固定螺钉216的插入和锁定。延伸突片可被构造成脱离臂218、220或以其他方式与其分离。臂218、220中的每个臂的内表面可被构造成与固定螺钉216配合。例如，臂218、220的内表面可包括对应于在固定螺钉216上形成的外螺纹的螺纹。因此，固定螺钉216相对于主体202围绕轴线a1的旋转可有效地使固定螺钉相对于主体沿轴线a1轴向平移。
86.主体202的远侧端部202d可以限定隧道228，杆推动器208可被设置在其中。隧道228可以沿杆推动器轴线a3在第二杆接纳凹陷部206与第一杆接纳凹陷部204之间延伸。杆推动器208可以被构造成沿轴线a3在隧道228内平移。轴线a3可以垂直于或基本上垂直于轴线a1。轴线a3也可以垂直于或基本上垂直于轴线a2。隧道228可以具有基本上是杆推动器208的外部形状的负片的形状。通孔224可以形成在主体202上，使得通孔与隧道228相交。通孔224可以垂直于或基本上垂直于轴线a3延伸。通孔224的尺寸可以设定成在其中接纳弹簧线212，如下文进一步描述。通孔224可以在两端处开口，或一端或两端可以关闭。
87.主体202可以包括限定第一杆接纳凹陷部204的悬臂翼形部分230。被设置在第一杆接纳凹陷部204中的杆r1可具有中心纵向杆轴线a4。轴线a4可以平行于如所示的轴线a2，或者可以相对于轴线a2垂直或倾斜地成角度。翼形部分230可从主体202的第二臂220径向向外延伸。翼形部分230可具有宽度230w和高度230h。宽度230w与第一杆接纳凹陷部204(或被设置于其中的杆r1)的直径的比率可以小于约1.5:1、小于约2:1和/或小于约3:1。高度230h与第一杆接纳凹陷部204(或被设置于其中的杆r1)的直径的比率可以小于约0.5:1、小于约1:1和/或小于约2:1。高度230h可以小于约5mm、小于约4mm和/或小于约3mm。第一杆接纳凹陷部204可以在远侧方向上开口，使得杆r1可以通过相对于杆向远侧移动连接器200而插入到凹陷部中。第一杆接纳凹陷部204可以在近侧方向上开口，例如，通过翻转翼形部分230并将其形成为使得其从主体202的远侧部分延伸，或在横向方向上延伸。
88.如上所述，杆推动器208可以能够滑动的方式被设置在主体202的隧道228内，并且可以被构造成沿轴线a3相对于主体平移。杆推动器208可以包括第一承载表面244a，该第一承载表面被构造成接触并承靠被设置在第一杆接纳凹陷部204中的第一杆r1。承载表面244a可以相对于杆推动器208的纵向轴线以斜角延伸，使得承载表面是斜升的。承载表面244a可以如所示为平面的，或者可以是凸形的、凹形的、尖的、锐化的等。例如，承载表面244a可以是凹形的，并且可以限定圆柱体的区段，使得承载表面匹配或近似被设置在第一杆接纳凹陷部204中的圆柱形杆r1的轮廓。杆推动器208可以包括第二承载表面244b，该第二承载表面被构造成接触并承靠被设置在第二杆接纳凹陷部206中的第二杆r2。承载表面244b可以相对于杆推动器208的纵向轴线以斜角延伸，使得承载表面是斜升的。承载表面244b可以如所示为平面的，或者可以是凸形的、凹形的、尖的、锐化的等。例如，承载表面244b可以是凹形的，并且可以限定圆柱体的区段，使得承载表面匹配或近似被设置在第二杆接纳凹陷部206中的圆柱形杆r2的轮廓。
89.杆推动器208可以包括通孔226。通孔226可以垂直于或基本上垂直于轴线a3延伸。通孔226的尺寸可以被设定成在其中接纳弹簧线212。在杆推动器208相对于主体202的至少
一些位置中，杆推动器的通孔226可以与主体的通孔224对准，使得弹簧线212延伸穿过两个通孔224、226。如图2d、图2f和图2h最佳所示，通孔226可以包括中间部分和相对的端部部分。通孔226的中间部分可以近似弹簧线212的尺寸。例如，中间部分可以是圆柱形的，并且可以具有基本上等于弹簧线212的直径的直径。通孔226的端部部分可以是细长的或者可以以其他方式具有大于弹簧线212的直径的尺寸，以允许杆推动器208沿轴线a3平移并在此类平移期间容纳弹簧线212的弯曲半径。
90.偏置元件可以被构造成将杆推动器208朝向第一杆接纳凹陷部204偏置。在所示视图中，偏置元件是圆柱形弹簧线212。弹簧线212可以由弹性材料形成，使得当从直线变形时，弹簧线倾向于弯曲回其直的静止构型。因此，当通过杆推动器208的移动变形时，弹簧线212可以对通孔226的内部施加力，以将杆推动器208推向第一杆接纳凹陷部204。虽然示出了直的圆柱形弹簧线212，但是可替代地或附加地使用各种其他偏置元件，诸如非直或非圆柱形线、板簧、弹簧夹、波形弹簧、线圈弹簧等。偏置元件可省略。例如，杆推动器208可以自由浮动在隧道228内，或者可以由销或其他保持特征部保持，而不会朝向第一杆接纳凹陷部204偏置。
91.固定螺钉216可以包括外螺纹，该外螺纹被构造成与形成在主体202的臂218、220上的内螺纹配合，以允许固定螺钉通过围绕轴线a1旋转固定螺钉而相对于主体沿轴线a1前进或缩回。固定螺钉216可以包括驱动接口248，该驱动接口被构造成接纳用于围绕轴线a1向固定螺钉施加旋转力的驱动器。固定螺钉216的远侧表面可被构造成接触并承靠被设置在第二杆接纳凹陷部206中的杆r2，以将杆锁定到连接器200。当抵靠杆r2拧紧时，固定螺钉216可防止杆沿轴线a2相对于连接器200平移并且/或者相对于连接器围绕轴线a2旋转。虽然示出了固定螺钉216，但是应当理解，可替代地或附加地使用其他锁定元件诸如通过四分之一圈旋转推进和锁定的封闭帽、侧向滑动而不旋转的封闭帽、旋拧到连接器200的外部上的螺母等等。
92.连接器200的操作在图2c至图2h中示意性示出。
93.如图2c和图2d所示，连接器200可以具有静止构型，其中没有杆被设置在第一杆接纳凹陷部204或第二杆接纳凹陷部206中。在此构型中，弹簧线212的偏置力可以使杆推动器208朝向第一杆接纳凹陷部204滑动。
94.在静止构型中，主体202的翼形部分230和杆推动器208的自由端可以限定孔口250，该孔口小于连接器200要联接的第一杆r1的直径。因此，如图2e和图2f所示，当杆r1插入到第一杆接纳凹陷部204中时，杆承靠杆推动器208，以将连接器200移出静止构型。杆r1的插入可以沿轴线a3移动杆推动器208，从而使弹簧线212从其静止状态变形。由于杆r1的最大横截面部分位于孔口250中，因此杆推动器208可以移位到其距第一杆接纳凹陷部204最远的距离。
95.如图2g和图2h所示，一旦杆r1的最大横截面部分在杆位于第一杆接纳凹陷部204中时清除孔口250，弹簧线212的偏置力就可以使杆推动器208沿轴线a3朝向第一杆接纳凹陷部向后移动。此移动可以至少部分地关闭杆r1周围的孔口250，以捕获第一杆接纳凹陷部204中的杆。弹簧线212的偏置力可以抵抗杆推动器208的逆行移动，并且因此抵抗连接器200与第一杆r1断开。可以选择连接器200的几何形状，使得当杆r1完全位于第一杆接纳凹陷部204中时，弹簧线212从其静止状态变形。因此，在紧固固定螺钉216之前和/或在第二杆
r2定位在连接器200中之前，弹簧线212可以抵靠杆r1按压杆推动器208以提供摩擦或拖曳效果。
96.第二杆r2可以定位在第二杆接纳凹陷部206中，并且固定螺钉216可以被拧紧以将连接器200锁定到第一杆r1和第二杆r2。当固定螺钉216被拧紧时，第二杆r2可以压靠杆推动器208的第二承载表面244b，将杆推动器推向第一杆接纳凹陷部204并且牢固地与杆r1接触。当固定螺钉216被拧紧时，连接器200可以锁定到第一杆r1和第二杆r2，以抵抗或防止杆r1、r2相对于连接器沿轴线a2、a4平移，并抵抗或防止杆r1、r2相对于连接器围绕轴线a2、a4旋转。
97.如图2i所示，第二杆接纳凹陷部206可以被成形为促进第二杆r2与杆推动器208的第二承载表面244b之间的接触。换句话说，凹陷部206可以被成形为减少或消除当固定螺钉216被拧紧时第二杆r2将仅承靠凹陷部206的底板的风险，而不会向承载表面244b施加足够的力。如图所示，凹陷部206可以包括与隧道228的端部对准设置的释放装置，使得杆推动器208突出到凹陷部中。因此，凹陷部206可以关于轴线a1不对称，并且可以偏离对称u形。当杆r2在凹陷部206中达到最低点时，杆的中心纵向轴线a2可以偏离轴线a1。当杆完全安置时杆r2的中心纵向轴线在图2i中示出为轴线a5。凹陷部206可以被构造成使得当杆r2位于凹陷部206内时，该杆沿轴线a1向远侧平移并且沿轴线a3横向平移。
98.如图2j至图2l所示，连接器200可以包括鞍座210。除了不对称凹陷部206之外或作为其替代方案，可以包括鞍座210。鞍座210可定位在形成于主体202上的腔体222内。鞍座210可为大致圆柱形，第一臂232和第二臂234沿近侧方向延伸到臂的相应自由端。第一臂232和第二臂234可与主体202的第一臂218和第二臂220对准，使得限定于其间的凹陷部与第二杆接纳凹陷部206对准。因此，当第二杆r2被设置在第二杆接纳凹陷部206中时，该杆可同时支撑在鞍座210的臂232、234和主体202的臂218、220之间。鞍座210可以包括斜升的承载表面240，该斜升的承载表面被构造成接触并承靠杆推动器208的第二承载表面244b。承载表面240可以相对于轴线a1以斜角延伸。承载表面240可以如所示为平面的，或者可以是凸形的、凹形的、尖的、锐化的等。在操作中，例如通过将固定螺钉216向下紧固到鞍座上或向下紧固到被设置在鞍座中的杆r2上，沿方向a1施加到鞍座210上的力可以使鞍座210相对于主体202向远侧平移，并且使承载表面240沿杆推动器208的承载表面244b斜升，从而沿轴线a3将杆推动器推向第一杆接纳凹陷部204。因此，拧紧固定螺钉216可以有效地将杆r1、r2同时锁定到连接器200。鞍座210可以允许在第二杆接纳凹陷部206中锁定具有不同直径的杆，同时仍然确保不管第二杆r2的直径如何，向杆推动器208施加足够的力以锁定第一杆r1。
99.有时，臂232、234可以向近侧延伸超过杆r2的最大尺寸，并且固定螺钉216可以包括被构造成承靠臂的面向近侧的表面的外螺钉。内固定螺钉可以通过螺纹安装在外固定螺钉内。因此，可以首先拧紧外固定螺钉以紧压在鞍座210上并将第一杆r1锁定在第一杆接纳凹陷部204中。然后，可以拧紧内固定螺钉以紧压在第二杆r2上并将第二杆锁定在第二杆接纳凹陷部206中。因此，双固定螺钉可以促进第一杆r1和第二杆r2与连接器200的独立锁定。虽然图2j至图2l中未示出，但是包括鞍座210的连接器200还可包括如上所述用于将杆推动器208朝向第一杆接纳凹陷部204偏置的偏置元件。
100.因此，连接器200可以用于将第一脊柱杆r1连接到第二脊柱杆r2。虽然本文大体描
述了连接器200与第一脊柱杆和第二脊柱杆的使用，但是应当理解，连接器可以替代地构造成与其他类型的矫形硬件一起使用，无论是植入还是外部。例如，连接器200的一半或两半可以被修改成将其他各种部件彼此联接(例如，将杆联接到板，将板联接到板，将杆联接到电缆，将电缆联接到电缆，等等)。
101.连接器200可以为用户和/或患者提供各种益处。例如，当连接器200“卡扣”到第一杆r1上时，偏置的杆推动器208可以提供触觉反馈，从而使用户确信在拧紧连接器之前杆已成功附接。偏置的杆推动器208还可以在锁定固定螺钉216之前向杆r1施加摩擦或“拖曳”，有助于将连接器保持在适当位置并防止“浮动”，同时仍然允许当用户打算时自由移动。作为进一步的示例，连接器200的翼形部分230的低轮廓几何形状可以允许连接器在空间受限的手术区域中使用(例如，在脊柱的颈部区域中)。在示例性方法中，连接器200的翼形部分230可以钩到第一杆r1上，位于杆所联接的两个骨锚之间的位置处，这两个骨锚被植入颈椎的相邻椎骨节段中。作为又一示例，连接器200可以促进第一杆r1和第二杆r2的同时和/或单步锁定。这可以允许连接器200以最少的步骤锁定到两个杆r1、r2。在其他情况下，连接器200可以促进杆r1、r2的独立锁定，例如，使用鞍座210和双固定螺钉。
102.示例性连接器和植入物公开于2016年10月4日提交的美国专利申请公布号2017/0333088和2016年5月18日提交的美国专利申请公布号2017/0333087中，这两个专利申请公布以引用方式并入本文。
103.图3a是具有带两个抓握凹槽的杆凹陷部的连接器的剖视图。如图所示，连接器300可以包括主体202，该主体限定第一杆接纳凹陷部304和第二杆接纳凹陷部306和杆推动器308。杆推动器308可以被构造成在主体302内横向平移，并且可以在推动杆推动器308进入被设置在第一杆接纳凹陷部304中的第一杆r1的方向上偏置。固定螺钉216可以被拧紧以将连接器300锁定到第一杆r1和被设置在第二杆接纳凹陷部306中的第二杆r2两者。因此，所示连接器300可以允许第一杆r1和第二杆r2一步锁定到连接器(如图2a至图2l所示)。连接器300可以包含一个或多个低轮廓部分以促进在紧密空间中使用。例如，第一杆接纳凹陷部304可以形成在连接器主体202的具有减小的轮廓的一部分中，例如，以配合在植入颈椎的相邻节段中的骨锚之间。
104.主体302可以包括限定近侧-远侧轴线a1的近侧端部和远侧端部，如图2b所示。主体202的近侧端部可包括一对间隔开的臂318、320，这些臂限定其间的第二杆接纳凹陷部306。被设置在第二杆接纳凹陷部306中的杆r2可具有中心纵向杆轴线a2，如图2b所示。第二杆接纳凹陷部306可在近侧方向上开口，使得杆r2可通过相对于连接器200向远侧移动杆而插入该凹陷部中。臂318、320中的每个臂可从主体302的远侧部分延伸到自由端。臂318、320中的每个臂的外表面可包括特征部(未示出)，诸如凹陷部、凹痕、凹口、突起部等，以促进将连接器300联接到各种器械。例如，每个臂318、320的外表面可包括在臂的相应自由端处的弓形凹槽，用于将连接器300附接到延伸塔或牵开器。臂318、320可包括或可联接到从主体302朝近侧延伸的延伸突片或缩小突片(未示出)，以功能性地延伸臂218、220的长度。延伸突片可促进插入和缩小杆或其他植入物，以及插入和锁定固定螺钉216，如图2b所示。延伸突片可被构造成脱离臂218、220或以其他方式与其分离。臂318、320中的每个臂的内表面可被构造成与固定螺钉216配合。例如，臂318、320的内表面可包括对应于在固定螺钉316上形成的外螺纹的螺纹。因此，固定螺钉316相对于主体302围绕轴线a1的旋转可有效地使固定
螺钉相对于主体沿轴线a1轴向平移。
105.主体302可以包括限定第一杆接纳凹陷部304的悬臂翼形部分330。如图2b所示，被设置在第一杆接纳凹陷部304中的杆r1可具有中心纵向杆轴线a4。轴线a4可以平行于如所示的轴线a2，或者可以相对于轴线a2垂直或倾斜地成角度。翼形部分330可以从主体302的第二臂320径向向外延伸。第一杆接纳凹陷部304可在远侧方向上开口，使得杆r1可通过相对于杆向远侧移动连接器300而插入凹陷部中。第一杆接纳凹陷部304可以在近侧方向上开口，例如，通过翻转翼形部分330并将其形成为使得其从主体302的远侧部分延伸，或在横向方向上延伸。
106.杆推动器308可以能够滑动的方式被设置在主体302的隧道328内，并且可以被构造成相对于主体沿轴线a3平移，如图2b所示。杆推动器308可以包括第一承载表面344a，该第一承载表面被构造成接触并承靠被设置在第一杆接纳凹陷部304中的第一杆r1。承载表面344a可以相对于杆推动器308的纵向轴线以斜角延伸，使得承载表面是斜升的。承载表面344a可以如所示为平面的，或者可以是凸形的、凹形的、尖的、锐化的等。例如，承载表面344a可以是凹形的，并且可以限定圆柱体的区段，使得承载表面匹配或近似被设置在第一杆接纳凹陷部204中的圆柱形杆r1的轮廓。杆推动器308可以包括第二承载表面344b，该第二承载表面被构造成接触并承靠被设置在第二杆接纳凹陷部306中的第二杆r2。承载表面344b可以相对于杆推动器208的纵向轴线以斜角延伸，使得承载表面是斜升的。承载表面344b可以如所示为平面的，或者可以是凸形的、凹形的、尖的、锐化的等。例如，承载表面344b可以是凹形的，并且可以限定圆柱体的区段，使得承载表面匹配或近似被设置在第二杆接纳凹陷部306中的圆柱形杆r2的轮廓。
107.图3a示出了第一杆接纳凹陷部304，其包括与承载表面344a相对的两个抓握凹槽301。抓握凹槽301形成为第一杆接纳凹陷部304的内表面中的凹陷部，如图3b中更清楚地示出。
108.图3b是图3a的连接器的杆接纳凹陷部304的剖视图。图3b示出抓握凹槽301各自限定两个边缘312、313、322、323，这些边缘被构造成接触被设置在第一杆接纳凹陷部304中的圆柱形杆r1的表面。抓握凹槽301沿轴线a4延伸，并且第一杆接纳凹陷部304的尺寸和形状被设定成使得面向抓握凹槽301的圆柱形杆r1的侧面被杆推动器308推动成抵靠边缘312、313、322、323接触，使得通过杆推动器308施加到圆柱形杆r1的额外力进一步使圆柱形杆r1抵靠边缘312、313、322、323接合。这可以通过例如以下来实现：使杆接纳凹陷部304的内表面和抓握凹槽301的位置的尺寸和形状设定成使得边缘312、313、322、323限定围绕轴线a4的大致匹配圆柱形杆r1的半径的半径，并且当圆柱形杆r1被推入杆接纳凹陷部304时，与杆推动器的第一承载表面344a相对的圆柱形杆r1的一半仅在接合边缘312、313时接触杆接纳凹陷部304，如图3c中更详细地示出。
109.图3c是图3a的连接器300的杆接纳凹陷部304的抓握凹槽301的剖视图。图3c示出了被设置在杆接纳凹陷部304中并与边缘312、313接触的圆柱形杆r1(实线)，使得圆柱形杆r1的外表面的一小部分被接纳在每个抓握凹槽301内。该示出构型示出了圆柱形杆r1沿4个接触点与杆接纳凹陷部304接触，与不具有抓握凹槽的现有技术杆接纳凹陷部204相反。该现有技术构型在图3c中示出为圆柱形杆r1'的位置覆盖圆柱形杆r1。圆柱形杆r1'(虚线)的位置对应于将圆柱形杆r1'定位在没有抓握凹槽301的杆接纳凹陷部304中，如图4a中更清
楚地示出。图3c示出了圆柱形杆r1的半径398和每个边缘312、313距杆接纳凹陷部304的中心纵向轴线a4的距离399大致相同。
110.图4a是现有技术杆接纳凹陷部的剖视图。图4a示出了被设置在不具有抓握凹槽的现有技术杆接纳凹陷部204中的圆柱形杆r1。在此构型中，圆柱形杆r1在两个点p1、p2处接触杆接纳凹陷部204的内表面。在操作中，这两个点p1、p2可以限定沿轴线a4的平行接触线(例如，沿接触杆接纳凹陷部204的内表面的圆柱形杆r1的表面)。圆柱形杆r1和杆接纳凹陷部204在这些点p1、p2处的特定界面是针对平坦或成角度的表面(例如，杆接纳凹陷部204)的弯曲表面(例如，圆柱形杆r1)。通过这种接合，圆柱形杆r1围绕轴线a4的旋转和圆柱形杆r1在a4方向上的平移受限于由杆接纳凹陷部204的表面抵靠圆柱形杆r1施加的力，该力取决于由杆推动器208施加的力和圆柱形杆r1与杆接纳凹陷部204的表面之间的摩擦力。圆柱形杆r1的半径498相对于圆柱形杆r1的中心轴线r示出。
111.如图4b所示，本公开的各方面提供了圆柱形杆r1在杆接纳凹陷部304中的改进的保持。图4b是具有v形抓握凹槽401的杆接纳凹陷部308的剖视图。此形状的抓握凹槽401限定边缘412、413，该边缘被定位成在点e1-e4处被圆柱形杆r1的表面接触。也就是说，v形抓握凹槽401形成于杆接纳凹陷部304的表面上，使得边缘412、413限定半径与圆柱形杆r1大致相同的圆上的四个点。在操作中，圆柱形杆r1抵靠四个边缘412、413，并且杆推动器308将力488施加到圆柱形杆r1，该力将圆柱形杆r1的表面推压到边缘412、413。与图4a的现有技术表面与表面接合相比，圆柱形杆r1的弯曲表面被压靠锋利边缘412、413(例如，拐角或顶点，其形成半径或厚度足够小的边缘，以能够由圆柱形杆r1变形，或者使圆柱形杆r1的表面变形，以允许圆柱形杆r1被推入抓握凹槽401)，使得圆柱形杆r1在压靠四个边缘412、413时的旋转需要缘412、413在接触点e1-e4处的微剪切。因此，抓握凹槽401以需要材料特性故障的方式限制圆柱形杆r1在杆接纳凹陷部304中的旋转，以允许边缘412、413与圆柱形杆r1之间移动。因此，对于通过杆推动器308施加到圆柱形杆r1的相等力，在发生移动之前，抓握凹槽401能够承受围绕轴线a4的圆柱形杆r1上的更高扭矩。
112.在一些情况下，为了确保圆柱形杆r1与边缘412、413之间的接合，在杆接纳凹陷部304中形成凹穴450，使得如由杆推动器308驱动的圆柱形杆r1抵靠边缘412、413的移动不被圆柱形杆r1接触杆接纳凹陷部308的内表面中断。此构型可以允许圆柱形杆r1针对边缘412、413的初始推动，以在接触点e1-e4处产生一些变形(例如，圆柱形杆r1的材料、边缘412、413中的任一者或两者的变形)，使得圆柱形杆r1的任何初始旋转在接触点e1-e4处诱导进一步的材料变形。
113.虽然图4b示出了具有两个抓握凹槽401的主体302，在一些情况下，主体302仅具有一个抓握凹槽401，例如，其中单个抓握凹槽401与夹紧力矢量相对定位，使得力矢量488和抓握凹槽401的中心与杆r1的中心轴线a4相交。
114.图4b还示出了圆柱形杆r1的半径498和每个边缘412、413距杆接纳凹陷部304的中心纵向轴线a4的距离499可以大致相同以允许圆柱形杆r1的表面均匀地接触边缘412、413，在这种情况下，圆柱形杆r1的中心轴线r与杆接纳凹陷部304的中心纵向轴线a4同心。
115.图4c是图4b的杆接纳凹陷部304的剖视图，示出了具有和不具有抓握凹槽401的圆柱形杆r1的位置的比较。图4c示出了如图4b所示与抓握凹槽401接合的圆柱形杆r1的位置，以及定位在不具有抓握凹槽401的杆接纳凹陷部204中的相同圆柱形杆r1(如虚线r1'所
示)。与圆柱形杆r1'抵靠杆接纳凹陷部204的位置相比，具有抓握凹槽401的杆接纳凹陷部304中的圆柱形杆r1被定位在凹穴450中更远，因为圆柱形杆r1的表面的一小部分被接纳到抓握凹槽401中以允许边缘412、413全部接触圆柱形杆r1的表面。
116.图4d是圆柱形杆r1的透视图，示出了当圆柱形杆r1定位在杆接纳凹陷部304中时由两个抓握凹槽401的边缘412、413形成的接触线e1-e4(如图4b所示)。图4d示出了具有跨越圆柱形杆r1的长度的抓握凹槽401的杆接纳凹陷部304之间的所得接触。这允许圆柱形杆r1沿接触线e1-e4被压入边缘412、413中，使得施加到圆柱形杆r1的力不被圆柱形杆r1与杆接纳凹陷部304之间的接触中断，除了沿接触线e1-e4之外。在一些情况下，并且如下文更详细地解释，圆柱形杆r1与杆接纳凹陷部304之间的额外接触点和线在本公开的范围内，然而，此类额外接触仍然允许施加到圆柱形杆r1的足够部分的力沿接触线e1-e4被引导到边缘412、413，从而创造这样的条件，即通过要求圆柱形杆r1和边缘412、413中的一者或两者沿接触线e1-e4的材料变形来抵抗圆柱形杆r1的旋转。图4d示出了接触线e1-e4被定向成抵抗圆柱形杆r1在顺时针cw和逆时针ccw方向上的旋转。
117.图4e是具有分段抓握凹槽403的杆接纳凹陷部304的表面410的透视图。当抓握凹槽401与一个或多个凹陷部或凹槽408相交时，形成分段抓握凹槽403。图4e示出了由抓握凹槽401形成的分段抓握凹槽403，该分段抓握凹槽与以与抓握凹槽401成直角定向的两个凹陷部408相交。然而，在一些实施方案中，其他角度是可能的，使得一个或多个凹陷部或凹槽408横向于抓握凹槽401(例如，倾斜于等)。抓握凹槽401与凹槽408的相交在抓握凹槽边缘412、413上沿圆柱形杆r1的长度产生断裂，如图4f所示，其现在被称为分段边缘412、413。
118.图4f是图4e的分段抓握凹槽的俯视图。在操作中，通过产生点边缘480(例如，当杆被推动到凹槽中时的小拐角并且每个点边缘480形成与杆r1接触的小拐角)，如图4g所示，其接合圆柱形杆r1的表面并且使分段边缘412、413能够在a4方向上对圆柱形杆r1施加力，分段边缘412、413用于限制圆柱形杆r1沿分段抓握凹槽403的长度的移动(即，沿轴线a4的平移)。图4g是与图4e的分段抓握凹槽403接合的圆柱形杆r1上的接触点f1-f4的示意图。图4g示出了当圆柱形杆r1被压入与分段抓握凹槽403接合时，分段边缘412、413的所得接触线f1、f2也被分段。在圆柱形杆r1与分段边缘412、413接合的情况下，点边缘或小拐角480限定圆柱形杆r1上的其中分段边缘412、413与圆柱形杆r1接触和不接触的点之间的过渡。例如，如果圆柱形杆r1和分段边缘412、413的材料特性被选择成使得圆柱形杆r1的表面在与分段边缘412、413接触时变形，则点边缘480一起抵抗杆沿分段抓握凹槽403的平移(即，沿轴线a4的平移)，这是由于这种移动导致四个图示点边缘480中的两个被驱动到圆柱形杆r1的表面的未变形区域中。因此，分段抓握凹槽403可以抵抗圆柱形杆r1在杆接纳凹陷部403中的旋转和平移两者，如图4f所示。
119.图4h是圆柱形杆r1的表面的透视图，示出了当圆柱形杆r1定位在杆接纳凹陷部304中时由两个分段抓握凹槽403的边缘形成的分段接触线f1-f4。圆柱形杆r1的顺时针cw和逆时针ccw旋转以与上文关于非分段抓握凹槽401所描述的相同的方式由分段抓握凹槽403抵抗，并且圆柱形杆r1的平移由在分段边缘412、413之间产生的点边缘480抵抗。
120.虽然图3a示出了具有圆柱形形状的抓握凹槽301，并且图4b示出了具有v形的抓握凹槽401，但是其他形状也是可能的。例如，图5a是具有矩形形状的抓握凹槽501的杆接纳凹陷部403的剖视图，其中边缘512、513是直角。图3a至图5a示出了抓握凹槽301、401、501作为
形成于杆接纳凹陷部304的内表面上的凹陷部，但是抓握凹槽也可以由从杆接纳凹陷部304的内表面延伸的突起540形成，如图5b所示。
121.图3a至图5b示出了在主体302的翼形部分330上形成的抓握凹槽301、401、501，其中杆推动器308被布置成向圆柱形杆r1施加力以将圆柱形杆r1抵靠抓握凹槽301、401、501驱动，但是其他构型也是可能的。例如，图6a是具有带抓握凹槽601的杆推动器308的杆接纳凹陷部304的剖视图。如图所示，抓握凹槽601限定在四个接触点e1-e4处接触圆柱形杆r1的边缘612、613，这些接触点限定与圆柱形杆r1大致相同的半径的圆。在图6a中，与杆推动器308相对的杆接纳凹陷部的表面限定弯曲表面651，该弯曲表面接触圆柱形杆r1以施加力来抵抗通过杆推动器308的抓握凹槽601的边缘612、613施加到圆柱形杆r1的力。在操作中，杆推动器308的抓握凹槽601以与上述抓握凹槽301、401、501相同的方式起作用。图6b是具有凹穴450的杆接纳凹陷部304和具有抓握凹槽601的杆推动器308的剖视图。图6c示出了杆接纳凹陷部304、抓握凹槽501和具有抓握凹槽601的杆推动器308两者。在此构型中，圆柱形杆r1的位置由抓握凹槽501、601高度约束，因为八个接触点e1-e8全部与圆柱形杆r1的表面接合。然而，在一些情况下，在与圆柱形杆r1初始接触时，八个接触点e1-e8的位置的公差减小，使得一旦施加足够的力以围绕八个接触点e1-e8充分接合圆柱形杆r1，圆柱形杆r1就被高度约束。
122.图7a是具有内部突起710的单个抓握凹槽501的剖视图，该内部突起被布置成在抓握凹槽501的边缘512、513之间接触圆柱形杆r1的表面。为了增加圆柱形杆r1在平移方向上(即，沿轴线a4)的约束，可以在抓握凹槽501内部包括额外的抓握特征部，以便提供对由边缘512、513提供的旋转约束具有最小到可忽略的影响的平移约束。在图7a中，抓握凹槽501包括沿抓握凹槽501的长度的一个或多个突起701。内部突起710朝向圆柱形杆r1延伸并且包括特征部，诸如端边缘711，当圆柱形杆r1与抓握凹槽501的边缘512、513接合时，该特征部被定位成接触圆柱形杆r1。图7a示出了内部突起710，其中边缘711沿接触线l1接触圆柱形杆r1，该接触线垂直于由边缘512、513产生的接触线e1、e1。在操作中，抓握凹槽501中的边缘711的位置和形状可以被构造成当圆柱形杆r1与边缘512、513接触时改变圆柱形杆r1与边缘711之间的接触线l1的强度，如图7d和图7e中更详细地示出。
123.图7b是图7a的抓握凹槽501的俯视图，示出了两个内部突起710的垂直边缘711在圆柱形杆r1上产生两条平行接触线l1、l2。图7c是图7a的抓握凹槽501的剖视图，示出了当杆与抓握凹槽501接合时内部突起710的边缘711接触圆柱形杆r1。
124.图7d是圆柱形杆r1的透视图，示出了由两个抓握凹槽501的边缘512、513形成的接触线e1-e4和由每个抓握凹槽501中的两个内部突起710形成的接触线l1-l4。在操作中，由边缘512、513形成的接触线e1-e4抵抗圆柱形杆r1在顺时针cw和逆时针ccw方向上的旋转，并且由两个内部突起710形成的接触线l1-l4抵抗圆柱形杆r1在a4方向上的平移。
125.图7e和图7f是具有两个不同边缘构型的内部突起710的单个抓握凹槽501的剖视图。在图7e中示出的第一构型中，内部突起710延伸到平坦边缘711，该平坦边缘将限定与圆柱形杆r1的接触线l1，该接触线随着圆柱形杆r1被推压抵靠边缘512、513而延长。因为接触线l1的初始尺寸较小，所以圆柱形杆r1移动到抓握凹槽510中的阻力最小，从而确保建立圆柱形杆r1与内部突起710之间的正接合。在图7f中示出的第二构型中，内部突起710具有弯曲边缘712，该弯曲边缘被成形为最初以较长接触线l1接触圆柱形杆r1，以便在与边缘512、
513初始接触时增加圆柱形杆r1的平移约束。两个不同边缘形状711、712的约束的所得强度可以取决于圆柱形杆r1、边缘512、513和内部突起710的材料特性以及边缘711、712相对于边缘512、513的位置。例如，如果圆柱形杆r1由比内部突起710的金属软的金属制成，则边缘711、712可以延伸更靠近边缘512、513的半径(即，圆柱形杆r1的预期位置)，使得圆柱形杆r1首先接触边缘711、712，并且边缘711、712随着圆柱形杆r1与边缘512、513接合而被驱动到圆柱形杆r1的表面中。
126.图8a是例如骨锚组件10的接纳件构件14或连接器200的主体202的现有技术杆接纳凹陷部206的剖视图。圆柱形杆r1被设置在杆接纳凹陷部206中并且沿杆接纳凹陷部206的轴线在两个点p1、p2处接触杆接纳凹陷部206的内表面。锁定元件或固定螺钉104、216在点p3接触圆柱形杆r1并且施加力以将圆柱形杆r1推动到杆接纳凹陷部206中并抵靠两个点p1、p2。
127.图8b是具有两个抓握凹槽801的杆接纳凹陷部306的剖视图，这两个抓握凹槽形成为杆接纳凹陷部306的内表面中的平行凹陷部。图8b示出了被设置在杆接纳凹陷部306中并与抓握凹槽801的边缘812、813接合的圆柱形杆r1。螺纹锁定元件或固定螺钉104、216被布置成通过向圆柱形杆r1施加力以将圆柱形杆r1推动抵靠抓握凹槽801的边缘812、813来将圆柱形杆r1固定在杆接纳凹陷部306中。图8b还示出了如果缺失抓握凹槽801，则圆柱形杆r1将在杆接纳凹陷部306中的位置，其被示出为r1'。r1'与具有抓握凹槽801的圆柱形杆r1的位置之间的差异是由于抓握凹槽801沿杆接纳凹陷部306的内表面在四个位置处限定边缘812、813，这四个位置距杆接纳凹陷部306的中心轴线的半径与圆柱形杆r1大致相同，从而允许圆柱形杆r1的中心轴线与由边缘812、813的相等半径位置限定的轴线同心。否则，抓握凹槽801被定位成允许圆柱形杆r1在通过锁定元件或固定螺钉104、216被推入杆接纳凹陷部306中时抵靠所有4个边缘812、813搁置。在一些情况下，杆接纳凹陷部306限定在圆柱形杆r1的设计位置下方的凹穴或间隙850(如由抓握凹槽801确定的)，以便允许通过固定螺钉104、216将圆柱形杆r1额外推入杆接纳凹陷部306中，以导致边缘812、813上的压力增加。
128.图8c和图8d示出了其中抓握凹槽801定位在插入件816上的实施方案，该插入件抵靠杆接纳凹陷部306中的圆柱形杆r1被驱动。插入件816由固定螺钉104、216抵靠圆柱形杆r1进行驱动，但不与固定螺钉104、216一起旋转，因为插入件816被成形为沿圆柱形杆r1的长度延伸抓握凹槽801。插入件816可以包括由固定螺钉104、216接纳的钉817，以便将凹槽801与主体302联接(固定螺钉104、216旋入其中，未示出)以允许主体302经由圆柱形杆r1与抓握凹槽801的接合抵抗圆柱形杆r1的旋转。图8c示出了具有圆形区段的杆接纳凹陷部306，以提供与圆柱形杆r1的表面接触，从而抵抗插入件816的力，并且图8d示出了具有锥形封闭端与间隙850的杆接纳凹陷部306，从而提供与圆柱形杆r1的两条接触线p1、p2以抵抗插入件816的力。
129.图9是具有杆接纳凹陷部904的接纳构件902的透视图，其中形成有两个抓握凹槽801。图10是具有杆接纳凹陷部904的接纳构件902的透视图，其中两个圆周凹槽1020被切割成垂直于接纳凹陷部904的中心纵向轴线的杆接纳凹陷部904。
130.图11a和图11b是具有杆接纳凹陷部904的接纳构件902的透视图，其中通过两个抓握凹槽801和两个圆周凹槽1020的相交在其中形成两个分段抓握凹槽403。图11b示出了由分段抓握凹槽403产生的点边缘480。图12是具有杆接纳凹陷部906的接纳构件902的透视
图，其中抓握凹槽801具有形成于其中的多个内部突起710。图9至图11b的接纳构件902和杆接纳凹陷部904可以是例如连接器300的主体302，或骨锚组件10的接纳件构件14，或被构造成固定到杆、电缆或其他脊柱固定元件的任何其他植入物。
131.图13是具有鞍座301的连接器300的图示，该鞍座限定具有抓握凹槽1301的杆接纳凹陷部。在图13的连接器300中，圆柱形杆r1通过与由鞍座301的内表面形成的杆接纳凹陷部接合而固定到接纳构件14，并且鞍座60的内表面包括两个抓握凹槽1301，该两个抓握凹槽被构造成当锁定螺钉216在圆柱形杆r1上施加力以将圆柱形杆r1推入抓握凹槽1301中时抓握圆柱形杆r1。
132.图14是骨锚组件10的图示，其具有限定具有抓握凹槽1401的杆接纳凹陷部的压缩构件60。在图14的骨锚组件中，圆柱形杆r1通过与被设置在接纳件构件中的压缩构件60接触而固定到接纳件构件14，其中压缩构件60的形成杆接纳凹陷部的内表面包括接触圆柱形r1的抓握凹槽1401。在操作中，内固定螺钉102向圆柱形杆r1施加力，以将该圆柱形杆r1推入抓握凹槽1401中。
133.图15是其上附接有固定系统的人体脊柱的透视图。
134.下面描述使用本文所公开的骨锚和连接器的示例性方法。在一些情况下，骨锚和连接器各自固定到一个或两个杆，以便例如在患者脊柱的颈部和胸部区域中构建体之间桥接。可以使用具有抓握凹槽的杆接纳凹陷部将骨锚和连接器固定到杆上，以便增加对杆、连接器、骨锚相对于彼此移动的阻力。
135.该手术可通过在患者中形成开口或经皮切口以进入目标部位而开始。目标部位可以是一个或多个椎骨、长骨或长骨的多个部分，或患者的任何其他骨或非骨结构。如图15所示，目标部位可以是患者颈椎和胸椎中的多个椎骨。
136.骨锚可被驱动到一个或多个椎骨中，并且可使用已知技术将脊柱杆附接到其上。在所示的示例中，使用八个骨锚s1-s8将双侧脊柱杆r1、r2联接到四个相邻的椎骨v1-v4。另外，使用四个骨锚s9-s12将双侧杆r3、r4联接到接下来两个相邻的椎骨v5-v6。杆r1、r2可以分别使用本文所述类型的四个连接器c1-c4(例如，连接器300)连接到杆r3、r4，并且骨锚s1-s8可以使用本文所述类型的接纳件(例如，接纳件902)连接到杆r1-r4。
137.如图所示，连接器c1-c4的低轮廓性质可以允许将它们安装在相同杆上的相邻椎骨节段上(例如，在v2/v3之间和v3/v4之间)。还如图所示，连接器c1-c4可以连接到安装在相邻椎骨节段中的骨锚之间的杆r1、r2。
138.连接器c1-c4可以在相应的杆接纳凹陷部中接纳杆，其中杆接纳凹陷部具有抓握凹槽以将连接器固定到杆r1、r2，从而提供改进的旋转，并且在一些情况下提供杆r1、r2相对于连接器的运动的轴向约束。
139.连接器c1-c4可以包括独立的锁定特征部，使得它们可以在锁定到杆r3、r4之前锁定到杆r1、r2，或反之亦然。
140.连接器c1-c4可以包括单步锁定特征部，使得它们可以同时锁定到其相应的杆。例如，连接器c1可以同时锁定到杆r1和r3。
141.所有杆r1-r4、连接器c1-c4和骨锚s1-s12均可在单个手术中安装。
142.另选地，杆r1、r2和骨锚s1-s8可在先前的手术中安装，并且当前手术可以是翻修手术，在该手术中安装杆r3、r4、连接器c1-c4和骨锚s9-s12以将先前安装的构建体延伸到
附加节段。
143.连接器c1-c4可以附接以定位杆r1-r4，使得它们基本上彼此平行并且基本上位于如图所示的共同冠状平面中。连接器c1-c4也可以从所示的定向旋转90度，以定位杆对r1、r3和r2、r4，使得它们基本上位于相应的共同纵分平面上。
144.可重复上述步骤以在相同或不同的椎骨节段安装附加的杆和/或连接器。可进行构建体的最终紧固或其他调整，并且可使用已知技术完成该手术并闭合切口。
145.应当指出的是，上面的描述中或附图中所表达或暗示的方法步骤的任何顺序不应理解为是限制所公开的方法按照该顺序执行步骤。相反，本文所公开的每种方法的各种步骤可按照多种顺序中的任一顺序执行。此外，由于所描述的方法仅为示例性实施方案，因此包括附加步骤或包括更少步骤的各种其他方法也涵盖在本公开的范围内。
146.虽然本文所示出和描述的方法通常涉及将脊柱杆附接到多个椎骨，但是应当理解，本文的连接器和方法可与各种其他类型的固定或稳定硬件在任何骨中、在非骨组织中或在非生物或非组织对象中一起使用。本文所公开的连接器可完全植入，或可用作外部固定或稳定系统的一部分。本文所公开的装置和方法可用于微创手术和/或开放式手术中。
147.本文所公开的装置及其各个组成零件可由多种已知材料中的任何一种材料构成。示例性材料包括适合用于手术应用的材料，所述材料包括金属(诸如不锈钢、钛或其合金)、聚合物(诸如peek、陶瓷、碳纤维)等。本文所公开的装置的各种部件可为刚性的或柔性的。装置的一个或多个部件或部分可由不透射线的材料形成，以促进在荧光镜透视检查和其他成像技术下可视化，或者由射线可透过的材料形成，以便不干扰其他结构的可视化。示例性射线可透过的材料包括碳纤维和高强度聚合物。
148.虽然上面描述了具体实施方案，但是应当理解，在所描述的构思的实质和范围内可作出多种变化。