CN101123922A - 可平移支架固定系统 - Google Patents

Abstract

在此描述了一种可平移的骨固定装置、包含这种装置的成套工具、和使用方法。所述装置可用于脊柱融合程序，在该融合程序中，将受损或病变的椎间盘(或部分椎间盘)从一对椎骨之间移除，并将脊柱垫片放在该椎骨之间。该装置可应用于受影响的椎骨前部以跨越受影响的椎间盘间隙，并且该装置可用骨螺钉固定在椎骨上。在固定后的最初阶段，该装置可起到保持椎骨对齐的作用，在该最初阶段垫片与相邻椎骨发生融合。该装置还可以分担一部分施加在融合垫片上的轴向脊柱负载，以避免垫片在例如患者的骨质条件很差的情况下过分下沉到椎骨体中。

Description

可平移支架固定系统

相关申请的交叉参考

本申请是于2004年9月2日提交的美国专利申请第10/932,392号的部分继续申请，而美国专利申请第10/932,392号是于2003年9月3日提交的美国专利申请第10/653,164号的部分继续申请，在此通过引用将这两个专利申请的全部内容纳入本文。

技术领域

本发明涉及固定系统。更具体地，本发明涉及由具有多个固定孔的移动骨板系统组成的固定系统。

背景技术

矫形固定装置例如骨板经常通过穿过骨板孔插入的紧固件连接于骨上。众所周知，通过使用例如膨胀头螺钉(expansion-head screw)将这样的紧固件锁定在骨板上可以减少固定组装操作后松动的可能性。也已知，可在每个骨板孔中放置套管来容纳紧固件以允许多轴移动，使得紧固件可以被调节成外科医生选定的角度。但是，紧固件在固定的骨板孔位置的多轴运动只增加了紧固件自身的额外选择。骨板孔之间以及骨板孔相对于骨板的纵轴仍保持固定。

通常，脊柱固定骨板被施用在受影响椎骨的前侧，跨越至少一个受影响的椎间盘间隙或椎骨(即，至少一部分椎间盘已被移除并且已经插入了脊柱融合垫片的椎骨)。用骨螺钉将骨板固定在椎骨上，骨板的作用是使椎骨在固定后的最初阶段保持一般性的对齐，在该最初阶段垫片与相邻椎骨融合。骨板还用于防止在该最初阶段垫片从椎间盘间隙中脱出。

将脊柱融合垫片植入到一对要融合的椎骨之间，垫片置于椎骨的终板上。终板外部周围具有硬皮质骨，从而提供安装垫片的最好表面。终板的中心部分包含覆盖在较软的骨松质核心之外的薄皮质骨。即使不是垫片的整个表面，垫片的大部分表面接触该中心部分。

在放置好垫片后，外科医生一般通过将相邻椎骨压在一起来压迫椎间盘间隙。这种压迫确保了垫片与终板之间的良好接合，增加了发生融合的机会。通常在手术刚结束后，垫片就会轻微地下沉到终板下部内，或者(在垫片是同种异体移植物的情况下)椎骨终板之间的间隙可由于移植吸收而变小。

如果用刚性固定板连接椎骨，这种下沉趋向于将超过合适量的脊柱负载转移到骨板上。骨板在椎骨上的不精确安装也可能导致这样的负载转移。在极端情况下，这种负载转移可能导致垫片与椎骨的不融合，因为垫片与椎骨之间的牢固压迫是有助于成功融合的一个因素。

因此，就需要这样一种固定系统，该系统能为要融合的椎骨提供所需的支持，并且容许椎骨相对于骨板的至少一部分做有限平移，从而限制了由于沉降力或脊柱柱体所承受的正常力造成移植物下沉所引起的骨板负载屏蔽的不良效果。从而促进了相邻椎骨的融合。

抵消这种下沉的平移骨板是令人满意的，该骨板通过提供上述刚性固定骨板的益处(一般性的脊柱对齐，避免垫片被挤出)，同时允许至少一个椎骨相对于骨板进行移动以抵消手术后的下沉。这种抵消使大部分脊柱柱体负载由垫片而不是由骨板来承担。

发明内容

以下描述骨固定装置的一个实施例，该装置包括：具有第一末端、第二末端、纵轴、上表面和下表面的第一骨板，该第一骨板具有至少两个从上表面延伸到下表面的固定孔，该第一骨板还包括在靠近第一骨板的第一末端处向纵轴方向延伸的第一延伸段和第二延伸段，该第一延伸段连接上表面，该第二延伸段连接下表面，在该两延伸段之间形成第一腔；至少一个具有至少两个固定孔的支架块；其中该至少一个支架块被容纳和保持在第一腔中，并且可相对于第一骨板进行滑动。

所述第一骨板还可以包括第二腔。所述装置还可以包括在该第二腔内与第一骨板可滑动地连接的第二支架块。该第二支架块可独立于第一支架块滑动。该第二支架块可以包括至少两个固定孔。

可允许第一支架块和第二支架块同时滑动。第一支架块可以滑动的距离大于第二支架块。第二支架块滑动的距离可由移动限制元件来限定。可允许第一支架块相对于第一骨板滑动约0毫米至约10毫米。

第一骨板还可以包括至少一个凹陷。所述装置还可以包括可插入到凹陷中的固定元件。该固定元件能够限制第一支架块沿纵轴方向的平移运动。至少一个凹陷可从上表面延伸到下表面。至少一个凹陷可以是大致圆形的、大致矩形的、和/或大致多边形的。至少一个凹陷能够容纳钻导子、和/或临时连接元件。

所述第一骨板可以具有四个固定孔，其中该固定孔成对排列。该第一骨板还可以包括至少一个能够便于弯曲第一骨板的凹口。至少两个固定孔可以基本是圆形的，并且还可以包括夹子。至少两个固定孔可以基本是矩形的。至少两个固定孔可以每个都具有纵轴，其中所述至少两个固定孔允许紧固件沿所述至少两个固定孔中每一个的纵轴平移。所述至少两个固定孔允许紧固件在该至少两个固定孔的每一个中选择性地放置。

所述第一骨板还可以包括至少一个与第一骨板可滑动地连接的内部固定元件。至少一个内部固定元件还可以包括至少一个固定孔。至少一个内部固定元件可以相对于第一骨板的固定孔滑动地平移。至少一个内部固定元件还可以相对第一支架块的固定孔滑动地平移。该第一骨板还可以包括沟槽，其中至少一个内部固定元件可以位于该沟槽中。

当相对于第一骨板滑动时，所述第一支架块可以承受大约50克的摩擦力。

所述第一延伸段和第二延伸段各自可以具有纵轴，且其中该第一延伸段和第二延伸段的纵轴不相交。所述第一延伸段和第二延伸段各自也可以具有纵轴，且其中该第一延伸段和第二延伸段的纵轴相交于一点。此外，所述第一延伸段和第二延伸段各自也可以具有纵轴，且其中该第一延伸段和第二延伸段的纵轴基本平行。

所述第一骨板可以具有长度，且其中该第一骨板的长度可在约10毫米至约140毫米之间。所述第一支架块可以具有长度，且其中该第一支架的长度可以在约5毫米至约20毫米之间。

以下描述了可平移骨固定装置的另一个实施例，该装置包括：具有多个固定孔和一条纵轴的第一骨板；和至少一个具有多个固定孔的第一支架块，该第一支架块的至少一部分与第一骨板的至少一部分可滑动地连接；其中，当该装置附着于至少一个骨段上时该第一支架块可在纵轴的方向上平移。

该装置还可以包括与第一骨板的至少一部分可滑动地连接的第二支架块。该第二支架块可以独立于第一支架块滑动。该第二支架块可以包括多个固定孔。

所述第一支架块和第二支架块可以同时滑动。该第一支架块的移动范围可以比第二支架块大。该第二支架块的移动范围可以由移动限制元件来限制。可以允许该第一支架块相对于第一骨板滑动约0毫米至4毫米。

所述第一骨板还包括孔，且其中伸展元件延伸通过该孔。该伸展元件能够停止第一支架块的滑动。该伸展元件可永久地附着在第一骨板上。

以下描述了可平移骨固定装置的另一个实施例，该装置包括：具有多个固定孔和纵轴的第一骨板；和至少一个具有多个固定孔的第一支架块，该第一支架块的至少一部分与第一骨板的至少一部分可滑动地连接；其中，该第一支架块在至少为约50克的同心力的作用下可以沿纵轴方向平移。

该装置还可以包括与第一骨板的至少一部分可滑动地连接的第二支架块。该第二支架块可独立于第一支架块滑动。该第二支架块可包括多个固定孔。

可以允许所述第一支架块和第二支架块同时滑动。该第一支架块的运动范围可以比第二支架块大。该第二支架块的运动范围可由移动限制元件来限制。可允许该第一支架块相对于第一骨板滑动约0毫米至约10毫米。

以下描述了固定至少两个骨件的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供具有第一骨板和第一支架块的可平移骨固定装置，该第一骨板具有多个固定孔和纵轴，该第一支架块具有多个固定孔，其中该支架块可滑动地与第一骨板连接；(b)将至少一个紧固件插入通过第一骨板上的至少一个固定孔并插入到第一骨件中；(c)将至少一个紧固件插入通过第一支架块上的至少一个固定孔并插入到第二骨件中；和(d)允许支架块在植入骨固定装置后沿纵轴的方向滑动。

所述装置还可以包括与第一骨板可滑动地连接的第二支架块，且其中钙第二支架块具有多个固定孔。所述方法还可以包括在步骤(d)之前的以下步骤：将至少一个紧固件插入通过第二支架块中的至少一个固定孔并插入到第三骨件中。

所述第三骨件和第二骨件可以被第一骨件隔开。

该方法还可以包括插入应用移动限制元件以限制第一支架块的移动的步骤。该方法还可以包括在步骤(b)之前的步骤：在至少一个骨件的需要插入紧固件的位置处钻至少一个孔。

所述第一骨件和第二骨件可以是相邻的椎骨。

该方法还可以包括将椎间垫片插入到第一骨件和第二骨件之间的步骤。

还描述了骨固定过程使用的成套工具，该成工具包括：至少一个具有多个固定孔和纵轴的第一骨板；至少一个具有多个固定孔的第一支架块，该第一支架块的至少一部分与第一骨板的至少一部分可滑动地连接；其中当该装置附着于至少一个骨段上时，该第一支架块可沿纵轴的方向滑动。

该成套工具还可以包括与至少一个固定孔一起使用的第一紧固件。该成套工具还可以包括与至少一个固定孔一起使用的第二紧固件，其中该第一紧固件与第二紧固件完全不同。

该成套工具还可以包括第二骨板和第二支架块。所述第一支架块可与该第二骨板可滑动地连接。该第二支架块可以与第一骨板可滑动地连接。该第一支架块和第二支架块可以同时与第一骨板可滑动地连接。

该成套工具还可以包括至少一个与支架块一起使用的移动限制元件。该成套工具还可以包括至少一个临时附着元件。该成套工具还可以包括至少一个钻导子，和/或至少一个钻头。

与第一支架块可滑动地连接的第一骨板的至少一部分是楔形榫头部分，其中该楔形榫头的至少一部分的形状可改变以限制第一支架块的平移。

附图简述

尽管参考附加的说明性举例性附图公开了本发明的优选特征，但这仅仅是为了说明，由权利要求限定的本发明不应受限于这些优选特征或说明性举例性的附图。其中：

图1A是完全压缩构型的可平移脊柱骨板的实施例的透视图；

图1B是完全伸展构型的图1A的骨板的透视图；

图1C是图1B的骨板沿线A-A的横截面图；

图1D是图1B的骨板沿线A-A的局部放大的横截面图；

图1E是图1B的骨板沿线B-B的局部正视图；

图1F是图1A的支架块的实施例的顶视图；

图1G是图1F的支架块的前视图；

图2A是与图1A的骨板一起使用的示例性骨紧固件的侧视图；

图2B是与图1A的骨板一起使用的示例性保持夹的顶视图；

图3A是用于二级脊柱融合程序中的可平移脊柱骨板的实施例的透视图，该骨板显示为完全伸展构型；

图3B是完全压缩状态的图3A的骨板的透视图；

图3C是图3A的骨板的局部顶视图；

图3D是与骨板一起使用的六边形凹陷的局部顶视图；

图3E是与骨板一起使用的正方形凹陷的局部顶视图；

图3F是具有重叠六边形凹陷的可平移脊柱骨板实施例的顶视图；

图4A是具有一对狭长骨螺钉孔的另一个可平移脊柱骨板实施例的顶视图；

图4B是图4A的狭长骨螺钉孔的顶视图；

图5A是具有内部支架块的另一个可平移脊柱骨板实施例的透视图；

图5B是图5A的骨板沿线F-F的横截面图；

图5C是可与图5A的骨板一起使用的两件式内部支架块的透视图；

图6是具有多个内部支架块的另一个可平移脊柱骨板实施例的透视图；

图7A是具有一对狭长骨螺钉孔和内部支架块的另一个可平移脊柱骨板实施例的顶视图；

图7B是具有两对狭缝孔的四级可平移脊柱骨板的另一个实施例的透视图；

图7C是图7B的骨板的顶视图；

图8A是具有两件式履带板构型的可平移脊柱骨板的另一个实施例的分解图；

图8B是图8A的骨板在组合状态下的顶视图；

图8C是对称的支架块的实施例的前视图；

图8D是图8C的支架块的顶视图；

图8E是偏移支架块的实施例的前视图；

图8F是图8E的支架块的顶视图；

图8G是设计成与图8A的履带板一起使用的可选择的支架块的顶视图；

图9是移动限制楔子的顶视图；

图10是可平移脊柱骨板的另一个实施例的顶视图，该实施例具有凸轮压缩特征；

图11是可平移脊柱骨板的椎体切除模型的透视图；

图12A是处于压缩位置的可伸展的可平移脊柱骨板的另一个实施例的顶视图；

图12B是图12A的骨板处于伸展位置的顶视图；

图13A是具有楔形榫头设计的可平移脊柱骨板的另一个实施例的透视图；

图13B是图13A的骨板沿线G-G的横截面图；

图14A是可平移脊柱骨板的另一个实施例的透视图，该可平移脊柱骨板具有楔形榫头设计且处于压缩状态；

图14B是图14A的骨板在伸展状态下的透视图；

图15是图14A-14B的基础骨板的透视图，为了清楚起见移除了支架块；

图16是与图15的骨板一起使用的支架块的透视图；

图17A是具有楔形榫头设计的可平移脊柱骨板在伸展状态下的另一个实施例的透视图；

图17B是图17A的骨板在部分压缩状态下的透视图。

优选实施方案详述

在此描述的骨板可以用于下述脊柱融合程序：从一对椎骨之间移去受损的或病变的椎间盘(或椎间盘的一部分)，并将脊柱融合垫片置于该椎骨之间。该骨板可以应用于受影响椎骨的前部以跨越受影响的椎间盘间隙，并可用骨螺钉固定到椎骨上。该骨板的功能可以是在固定后的最初阶段(此时垫片与相邻的椎骨融合)保持椎骨对齐。该骨板的作用还可以是分担一部分施加在融合垫片上的轴向脊柱负载，以避免在例如病人骨质很差的情况下垫片过度下沉到椎骨体中。在术后的最初阶段，该骨板还可以用于避免垫片从椎间盘间隙中被挤出。

所述骨板可用于单级(即一个椎间盘)或多级(即多个椎间盘)融合程序。一些实施例可用于椎体切除程序，在该程序中至少一部分椎骨体被去除。单级骨板通常具有两对骨螺钉孔，而多级骨板通常具有三对或更多对孔。尽管在此描述的骨板是参考并施用于脊柱的，但可理解该骨板的特征和该骨板也可以有其它应用，并能够用于其它骨和或骨骼的其它部分。

图1A显示了在单级融合程序中使用的可平移脊柱固定骨板1，其中，第一骨板段2和支架块4构型成固定在第一椎骨和第二椎骨上，以使骨板1跨越椎骨之间的椎间盘间隙。骨板1可具有纵轴A-A，第一骨板段2和支架块4可各自具有一个或多个骨紧固件孔6、8，用于容纳骨紧固件40以将所述各个骨板段和支架块分别固定到相连的椎骨体上。第一骨板段2可具有上表面10和下表面12，而支架块4可具有上表面14和下表面16。下表面12、16构型成接合各个椎骨体的一部分。在说明性实施例中，第一骨板段2和支架块4构型成固定在一对相邻椎骨的前表面上。图1F更加详细地显示了支架块4的顶视图，而图1G显示了支架块4的前视图。

如图1B至1E所示，第一骨板段2可具有分别的平移表面18a和18b，支架块4可具有分别的平移表面20a和20b，这些平移表面构型成允许第一骨板段和支架块沿骨板1的纵轴A-A朝向(或远离)彼此滑动。骨板1的初始长度“PL_E”足以跨越椎间盘间隙并使骨板段2和支架块4固定在各个椎骨上。

图1C至1E中更详细地示出了平移表面，其中，各个平移表面的大小和构造被设计成能相互配合而使得第一骨板段2和支架块4可以相对彼此滑动，同时还能在弯曲和扭转中保持所需的骨板1的结构完整性。这样，当用骨紧固件将第一骨板段2和支架块4固定在各个相邻的椎骨上时，该椎骨随后沿脊柱轴的移动(例如，由于椎骨间垫片下沉到相连椎骨体的终板中)可致使第一骨板段2和支架块4沿纵轴A-A一起滑动，从而缩短了骨板1的长度“PL_C”。优选骨板段2和支架块4移动的距离等于垫片下沉到相邻椎骨中的距离。

预期支架块4相对第一骨板段2可以平移，该平移优选在植入到体内之后由脊柱固定骨板1提供。这种平移可由例如脊柱内的力导致，该力可以直接施加于插入到第一骨板段2和支架块4的紧固件孔6、8中的紧固件。当平移力原位施加到第一骨板段2和/或支架块4上时，平移表面20a可相对平移表面18a平移，反之亦然。同样，平移表面18b可相对平移表面20b平移，反之亦然。如以下更详细地描述，在支架块4相对于第一骨板段2平移时，两对平移表面18a、20a和18b、20b可以彼此接触或不接触。此外，任意平移表面18a、18b，20a、20b都可以成角度，或者例如变粗糙，以形成所需的接触和或阻碍各个平移表面对18a、20a和18b、20b之间的平移。这种变化在下文将更详细地说明。

第一骨板段2和支架块4还可以各自具有压缩停止表面22a、22b、24a、24b，当骨板处于充分压缩的情况下这些表面可以彼此接合(见图1A)。第一骨板段2和支架块4还可以各自具有伸展停止表面27a、28(见图1E)，这两个表面在骨板处于完全伸展的情况下彼此相接合(见图1B)。第一伸展停止表面27a可采用伸展构件27的形式，例如铆钉、柱销、螺钉或其它置于第一骨板段2的孔30中的适当伸展构件。第二伸展停止表面28可包括第二骨板段4的末端面。第二伸展停止表面28可以至少部分符合第一伸展停止表面27a的形状。伸展构件27可被可移除地附着在第一骨板段2上，以允许更换不同大小或不同式样的支架块4，或者伸展构件27可被永久地固定在第一骨板段2上，以锁住支架块4并防止拆散。当装配骨板1时，第一骨板段2和支架块4可以在完全伸展状态和完全压缩状态之间滑动，骨板压缩(或伸展)的量受到停止表面设置的限制。应认识到，骨板1，特别是第一骨板段2和支架块4可利用其它停止表面来限制支架块4相对于第一骨板段2的移动距离。

骨板段和支架块可各自具有第一宽度“PW1”，其相应于垂直于纵轴测得的具有骨紧固件孔6a、6b、8a、8b的骨板部分的尺寸。第一骨板段2和支架块4还可以具有第二宽度“PW2”，其是测得的不包含骨紧固件孔的所述各骨板段部分的尺寸。第一宽度PW1可以是约10mm至约60mm，第二宽度PW2可以是约6mm至约56mm。第一骨板段2和支架块4可具有适于脊柱的特定宽度。例如，对于在颈部区域中使用的装置，PW1可以是从约10mm至约20mm，PW2可以是从约6mm至约20mm。对于在胸腰区域使用的装置，PW1可以是从约16mm至约30mm，PW2可以是从约10mm至约30mm。对于在腰区域使用的装置，PW1可以是从约20mm至约60mm，而PW2可以是从约16mm至约60mm。第一骨板段2和支架块4可各自具有宽度“PT”，其可以是从约1mm至约10mm，更优选的为从约2mm至约4mm。

在完全压缩状态下，骨板长度PL可以是从约10mm至约138mm，而在完全伸展状态下，骨板长度PL可以是从约12mm至约140mm。压缩和伸展长度可以根据患者的身长、使用骨板的脊柱区域而不同。用于身材较高患者的腰部脊柱时可以使用较大的尺寸，而用于身材矮小患者的颈部脊柱时就可以使用较小的尺寸。

骨板1可以被弯曲以更自然地符合脊柱的解剖学曲率。这样，当用于颈部和腰部脊柱时，骨板可具有前弯或突起的形状。当用于胸部椎骨时，骨板可具有后凸或凹入的形状。可选地，该骨板可以具有平坦构型以配合脊柱的侧面部分。第一骨板段2和支架块4，尤其是它们的下表面12、16也可以有侧凸，以使它们能紧密地符合各个椎骨件。例如，如图1C至1G中所示，支架块4可具有沿其下表面16的半径R_C，而第一骨板段2可具有沿其下表面12的半径R_P。半径R_C可以是从约10mm至约60mm，而半径R_P可以是从约10mm至约60mm。第一骨板段2和支架块4还可以是可弯曲的，以允许外科医生按希望的那样修正骨板曲率从而能按照患者个体的解剖学定制骨板。

第一骨板段2和支架块4的下表面12、16可以是粗糙化的，以增强骨板与相连的椎骨之间的接合。这种粗糙化可以通过在表面上加工出脊、沟槽、或其它表面轮廓或突起来对表面12、16进行喷沙处理来完成，或者通过将粗糙化材料涂在下表面上来完成。

图1C至1E示出了骨板1的平移表面18、20，其构型成提供抗压缩力，这种抗压缩力随着第一骨板段2和支架块4之间平移的量而变化。如图所示，第一骨板段2具有上、下伸展段33a、33b，每一个伸展段都具有平移表面18a、18b，该平移表面构型成与支架块4的表面20a、20b可滑动地连接。如图1E中所示，第一骨板段2的平移表面18a、18b可彼此相对成角α，使得在支架块4移动时支架块4抵靠着第一骨板段2的平移表面18a、18b楔入，从而提供了在支架块4向角α的顶点移动时阻止支架块4移动的逐渐增大的力。在图1E所示的实施例中，角α是轻度发散型的。但可选地，角α可以是会聚型的，使得在支架块4朝向第一骨板段2的第一伸展段33a和第二伸展段33b的第一末端32a和第二末端32b移动时，支架块4的表面18a、18b会遇到越来越大的摩擦力。此外，如果表面18a、18b是基本平行的，则角α就可以完全不存在。这在考虑到配合或符合下面讨论的选择时是优选的。所有这些设计对于避免相关椎间垫片的下沉都是有用的。楔角α可以从约1度至约10度，并且通常相应于沿第一骨板段2纵轴的凹陷高度RH而变化。此外，第一骨板段2和支架块4的平移表面可以具有棘轮齿、沟槽、不平的部分或其它表面特征，以提供所需的增大的抗压缩力。更进一步，支架块4可以比第一骨板段2的滑动区域稍大一些，以便产生配合摩擦，但仍允许支架块4发生平移，尽管接合了第一骨板段2。

如图1E中进一步显示的，第一骨板段2的上表面10和下表面12也可以相对彼此成角β。角β可基本与上述的楔角α相同。如同角α，角β可以是会聚型的、发散型的，或者当上表面10和下表面12大致平行时可以根本不存在。可以预期，在单个骨板段例如第一骨板段2上可形成适当的角α和角β的任意组合。此外，角β通常相应于第一骨板段2沿纵轴的骨板厚度PT而变化。

楔角α可由多种设置和或技术形成。首先，平移表面18a、18b和/或20a、20b可被加工形成楔角α。可选择地，所述伸展段33a、33b可以被弯曲并保持一定距离以产生楔角α，这会在支架块4和第一骨板段2之间产生所需的摩擦配合，以实现在植入体内之后对支架块4和第一骨板段2之间运动的理想控制。优选的示例性骨板可需要约50克至1600克的力来相对第一骨板段移动支架块4。更具体而言，用于颈部的示例性说明性骨板可需要约50克至约400克、并且更优选约180克至约220克的力。用于腰部和胸部的示例性说明性骨板可需要约100克至约1600克、并且更优选约400克至约800克的力。第一骨板段2和支架块4也可以被设计成使得支架块不受或少受摩擦力而相对自由地移动。

图1E也显示了平移性第一骨板段2和支架块4的相应距离。如从侧面所见，第一骨板段2的平移上表面18a、下表面18b和侧表面18c可在第一骨板段2内形成腔15。腔15具有总长“RL”和凹陷高度“RH”。如从侧面所见，支架块4的总长“BL”在此实施例中从停止表面24b延伸到支架块末端39。支架块也可以具有平移支架高度“CH”。与支架块4接合的凹陷部分由长度RL₂来限定，而余下的凹陷空间部分具有长度RL₁。从这张图可以看出，支架块4具有侧表面20c。从侧表面20c向外延伸到停止表面24b的支架块4的部分具有长度BL₁。从侧表面20c向内延伸到第一伸展停止表面27a的支架块4的部分具有长度BL₂。支架块4的其余部分具有长度BL₃。因此，支架块4和第一骨板段2之间的平移关系可以这样描述：当支架块4滑入第一骨板段2的腔15中时，BL₂和RL₂增大，而BL₃和RL₁随之减小。上述距离可以具有任意这样的关系：适于形成第一骨板段2和支架块4之间的所需空间关系并适于其中的元件的优选尺寸。

图1F至1G更详细地显示了支架块4。图1F显示了自顶部观察支架块的视图，而图1G显示了自正面观察支架块4的视图。长度BL、BL₁、BL₂和BL₃被显示，并可与以上参考图1E的描述相对应。同样，支架块4的平移高度CH被显示，并且类似地可与以上参考图1E的描述相对应。支架块4可具有邻近紧固件孔6a、6b的两个末端39a、39b。支架块4也可具有沿上表面14的脊29a、29b。脊29a、29b可部分地限定支架块4的平移表面20a的边界，并可以在宽度上沿支架块4的纵轴H-H变化。具体而言，脊29a、29b可跨越第一宽度RW₁和第二宽度RW₂。第一宽度RW₁通常可对应于靠近停止表面24a、24b的第一骨板段2的上表面10(见图1A至1B)。第二宽度RW₂通常可对应于第一骨板段2靠近其伸展段33a、33b的尺寸(见图1E)。

脊29a、29b也可以形成上平移表面20a的有角部分20d。这样的有角部分20d可用于在平移时与第一骨板段2的上伸展段33a接合。这样平移表面18a、20a和20d各自的构型就可以操作以保持支架块4与第一骨板段2的紧密接合，便于支架块4如前面描述的那样沿纵轴A-A移动。但可预期，也可以用其它特征来获得脊29a、29b和有角部分20d的益处，例如沟槽、凹口、齿、或其它适合的保持或对齐设计。

支架块4也可以在末端39a、39b之间具有弯曲表面39c，弯曲表面39c可包括第二伸展停止表面28。在使用中，弯曲表面39c和第二伸展停止表面28可接合伸展构件27的侧表面27a、27b。当如图1A所示的骨板1处于压缩状态时，伸展构件27可与第二伸展停止表面28邻接。如上所述，图1E也显示了这种设置的详细视图，其中第一伸展停止表面27a邻接第二伸展停止表面28。当支架块4从压缩位置平移开时，弯曲表面39c可接合伸展构件27的侧表面。图1C也显示了弯曲表面39c和伸展构件27之间的关系。

图1C也显示了示例性紧固件孔6a、6b，其构型成容纳保持夹38以接合相连的骨紧固件，以避免紧固件在使用期间退出。夹子38(见图2B)至少部分驻留在骨紧固件孔6a、6b中的外周沟槽42内，从而使夹子38的一部分伸进骨紧固件孔6a、6b中。夹子38构型成当骨紧固件40置于孔6a、6b中并被钉入下面的骨中时与骨紧固件40的头46的外周沟槽44(见图2A)接合。应注意，紧固件8a、8b可以具有与紧固件孔6a、6b相同的全部或部分特征。

图2B显示了具有大致叉骨形状的示例性保持夹38。夹子38可具有基本平行的臂48、50和连接部分52，连接部分52可允许臂弹性伸展/收缩，这使得臂48、50在紧固件40插入时可以伸展，而在夹子38接合紧固件头40的沟槽44时可以收缩。该夹子可具有长度“CL”。夹子38还可以具有校准突起54，该突起从连接部分52在臂48、50的相反方向向外延伸。校准突起54可容纳在骨板1中的相应凹陷内(未示出)，以将夹子38保持在相对于骨板1的所需取向上。尽管支架块4示出并描述为具有一对骨紧固件孔6a、6b，但支架块4可具有单个骨紧固件孔、三个骨紧固件孔(如图8G中所示，将在下文中说明)、或任意数目的骨紧固件孔。同样，尽管第一骨板段2图示且阐述为具有一对骨紧固件孔8a、8b，但第一骨板段2可具有单个骨紧固件孔、三个骨紧固件孔、或任意数目个骨紧固件孔。

图2A示出了用于将骨板1固定在目标椎骨体上的示例性紧固件40。图示的紧固件40是具有头部46和带螺纹的杆部56的骨螺钉。头部46具有构型成容纳驱动工具的驱动凹陷58，和构型成容纳上述保持夹38的一部分的外周沟槽44。头部46可具有成一定角度的底面60，该底面构型成在紧固件插入到相连的骨紧固件孔6、8中并钻入骨头中时有利于保持夹38伸展。当紧固件的头46通过孔足够远时，夹子38弹回到头46的凹槽中，从而锁住孔6、8内的螺钉头。

在由Duong等于2003年9月3日提交的题为“带锁夹的骨板(Bone Platewith Captive Clips)”的共同未决美国非临时申请第10/653,164号中披露了合适紧固件、保持夹和骨紧固件孔设计的更多细节和实施例，在此引入该申请的全部内容作为参考。应该指出，尽管在图示和说明中骨紧固件孔6，8只具有一个夹子38来阻止紧固件退出，但骨板1可采用任意数目众所周知的紧固件孔和紧固件，包括相对光滑的骨紧固件孔、部分或全部有螺纹的骨紧固件孔、笔直或锥形的骨紧固件孔，具有或不具有倾斜表面的延长狭缝，或者既有螺纹也有光滑的倾斜表面的复合孔。

图3A显示了可用在两级融合程序中的骨板61，骨板61可具有带第一末端64和第二末端66的固定骨板部62、和位于该两末端之间的第一骨紧固件孔68a和第二骨紧固件孔68b。骨紧固件孔68a、68b可构型成容纳紧固件以将骨板部62固定在第一椎骨体上。固定骨板部62可具有纵轴B-B并且第一末端64和第二末端66的每一末端可具有支架块接合部70、72。第一支架块74和第二支架块76可滑动地接合固定骨板部62的支架块接合部70、72，使得支架块74、76能相对固定骨板部62沿骨板轴B-B平移。第一支架块74和第二支架块76的每一个都可具有骨紧固件孔78a、78b，80a、80b，这些孔被构型成容纳紧固件40以将支架块固定在位于第一椎骨体相对两侧的相应椎骨体上。

支架块74、76和固定骨板部62上各自的支架块接合部70、72可具有平移表面以及压缩和伸展停止表面，如关于图1A和图1B中的骨板段2和支架块4的描述。这些平移表面和停止表面可使得支架块74、76沿固定骨板部62的纵轴B-B的方向在预定的线性平移范围内移动。因此，平移表面和停止表面可使支架块74、76从完全伸展构型(见图3A)移动至完全压缩构型(见图3B)，在完全伸展构型时骨板的长度“PL₁”约为20mm至100mm，在完全压缩构型时骨板的长度“PL₂”约为16mm至96mm。支架块和固定骨板部优选构型成能在相邻椎骨之间提供多达12mm的压缩以适应椎骨间垫片在椎骨体之间的术后放置。每个支架块74、76可各自相对固定骨板62最多移动6mm。

骨板61可被弯曲以大致符合其将附着的脊柱部分的曲率。此外，外科医生可能希望定制骨板以进一步符合个体患者的具体解剖学结构。因此，如图3A所示，固定骨板部62可具有一个或多个弯曲凹口63a、63b，其设置成与平移表面相距预定的距离“ND”，以为骨板弯曲提供安全位置，从而确保这样的弯曲发生在不含支架块74、76的骨板部62处，并且因而不影响支架74、76和骨板部62之间的滑动相互作用。这些凹口63a、63b可构型成容易接合标准弯曲工具。在骨板62的下表面可另外形成凹口，优选与上表面的凹口63a、63b相对。

图3A至3B中的骨板61可以具有至少一个凹陷82，其构型成容纳钻导子或其它工具，用于在插入骨螺钉的椎体中预形成洞以将骨板61固定在椎骨上。在图示的实施例中，且如图3C中详细所示，凹陷82为狗骨形状，且在狭缝86两末端具有一对螺纹孔84a、84b。螺纹孔84a、84b各自具有中心点87a、87b，这两个中心点之间的距离为“MPD”。距离“MPD”可至少为约1mm。螺纹孔可接合钻导子的螺纹部分或其它可接合的部分，例如在Rathbun等人于2003年7月16日提交的题为“具有多功能钻导子的骨板系统(Plating System with Multifunction Drill Guides)”的美国专利申请第10/619,472号中和Binder等人于2003年8月13日提交的题为“用于骨板的快速释放钻导子装置(Quick-Release Drill-guide Assembly for Bone Plates)”的美国专利申请第10/639,515号中所述，在此引入这两个申请的全部内容。

在可选择的实施例中，凹陷82至少部分地为多边形，例如六边形、三角形或四方形。凹陷82还可以具有多个多边形的形状，例如，两个重叠的六边形可构成凹陷82的形状以形成复合多边形凹陷。这些实施例在设置用于对准钻导子或类似工具的凹陷的面积较小的单一配件骨板中尤其有用。图3D中显示了六边形凹陷82的实施例。而图3E显示了四方形凹陷82的实施例。图3F显示了利用重叠六边形凹陷82的可平移骨板部件的实施例。凹陷82也可以起到看到垫片的作用，使外科医生能在安装骨板61之后观察椎骨间垫片的位置。

第二凹陷88可以邻接凹陷82，并可构型成容纳临时附着钉(未示出)以在骨中钻出紧固件孔的同时将骨板61临时固定在至少一块椎骨体上。该临时附着钉可具有尖锐的末端以使之很容易地刺入骨皮质中，并且其末端还可以构型成螺纹以稳固地与骨接合。

可选择地，如上所述，凹陷82可起到接合钻导子的可接合部分的作用，并可起到容纳附着钉的作用。对于这些目的，多边形或复合多边形的凹陷82尤其有用，此时适当形状和大小的连接钉应合适地安装在凹陷82的至少一部分内，并合适地安装在分开的骨板的适当形状的孔中。

此外，如图3D至3F所示的移动限制楔子85可插入到凹陷82中，用于限制至少一个骨板在使用期间的移动。楔子85的至少一部分被构型成能安装在凹陷82的至少一部分中，使得楔子85不会在凹陷中平移。与上述附着钉相类似，基于凹陷82的形状，楔子85可以是相应的形状。楔子85的至少一部分向下延伸并堵住了支架块移动的路径。凹陷82可构型成能使楔子在多个位置插入，以便用户在楔子85防止支架块进一步移动之前能够调节该支架块可以移动的距离。由于骨板的顶部容易接近，因此在植入程序期间可以容易地使用插入到骨板顶部的楔子85并将楔子85插入到骨板顶部。接触支架块的那部分楔子85可包括悬臂段或弹簧片，该悬臂段或弹簧片将在支架块平移时产生递增的对支架块移动的阻力，直至支架块已经移动了预定距离到达楔子85可以防止支架块再作任何移动的位置。楔子85的至少一部分还应该是用户能接近的，使得楔子能够被移除。以下在图9中一般性地说明了移动限制楔子的可选择实施例，以及移动限制垫片的更具体的细节。图3C至3F中显示的且参考骨板61进行描述的凹陷82和88以及移动限制楔子85的每一个都任选地单独或组合地包含在上述骨板1中。

图4A显示了在三级融合程序中使用的骨板101。骨板101可具有带第一末端108和第二末端110的固定骨板部106和纵轴C-C，第一末端108和第二末端110各自具有支架块接合部112、114。固定骨板部106可具有用于接合一对相邻椎骨的两对骨紧固件孔116a、116b，118a、118b。第一对骨紧固件孔116a、116b可以是圆形的，这样就可将骨板部牢固地固定在下面的椎骨体上。第二对骨螺钉孔118a、118b可以是狭缝状的，其每个孔具有大致平行于骨板轴C-C定向的狭缝轴“SA-SA”。狭缝孔118a、118b具有狭缝长度“SL”，该长度是限定形成孔118a、118b的末端的圆周的圆心“X”、“Y”间的测量值。狭缝长度“SL”可约为0.5mm至10mm。

狭缝孔118a、118b可构型成在手术期间允许相连的骨螺钉头部46沿狭缝轴SA平移。这就使得在利用插入圆形和狭缝形的骨紧固件孔116a、116b，118a、118b中的骨紧固件40将骨板101连接到椎骨上之后，相邻椎骨体可以沿骨板轴C-C相对彼此进行平移。这样，狭缝长度SL的大小可设计成允许相邻的椎骨体在手术期间平移预定长度的距离。限定形成狭缝末端119a、119b的圆周的各自圆心X、Y间的测量值，即狭缝长度SL可以约为0.5mm至10mm。

如图4B中详细显示的，狭缝孔118a、118b可具有以上关于图1C的圆形孔所描述的全部特征，包括用于容纳保持夹38(见图2B)以在使用期间将骨紧固件40固定在狭缝孔118a、118b内的适当特征。在使用保持夹38时，夹子38的臂48、50具有的长度“CL”足以在沿狭缝孔118a、118b的长度SL的任意点处接合紧固件头46中的沟槽44。这样，保持夹38的长度CL可以大于在圆形骨螺钉孔116a、116b中使用的夹子的长度。

图4A的骨板101还可以具有第一支架块120和第二支架块122，其分别与固定骨板部106的第一末端108和第二末端110接合，以允许骨板101接合第三椎骨体和第四椎骨体。支架块120、122可具有以上关于图1A至1G和3A至3F所描述的支架块的全部特征。因此，每个支架块120、122可具有至少一个用于接合下面的椎骨体的骨紧固件孔124a、124b，126a、126b，并且可具有如以上关于图1A至1G和3A至3F所描述的平移表面，以允许支架块120、122能沿骨板轴C-C相对固定骨板部106平移预定长度的距离，如以上所述。

图5A显示了在三级融合程序中使用的骨板128。骨板128可具有固定骨板部130，其具有第一末端132、第二末端134和纵轴D-D，第一末端132和第二末端134具有支架块接合部136、138。固定骨板部130可具有一对圆形的骨螺钉孔140a、140b，用于将骨板部130牢固地固定在下面的椎骨体上。骨板128还可具有第一末端支架块142和第二末端支架块144，其分别与固定骨板部130的第一末端132和第二末端134接合，以允许骨板128可平移地接合第二椎骨体和第三椎骨体。末端支架块142、144可具有关于以上附图所描述的支架块的任意或全部特征，因此，每个支架块142、144就可具有至少一个用于接合下面的椎骨体的骨紧固件孔146a、146b、148a、148b，并且可具有适当的平移表面，该平移表面构型成能与骨板的第一末端132和第二末端134协作以如上述那样允许支架块142、144沿骨板轴D-D相对固定骨板部130平移预定范围内的长度。

图5A中的骨板可具有设置在骨螺钉孔140a、140b和末端支架块144之间的内部支架块150，以允许骨板可平移地接合第四椎骨体。如在图5B中更详细地显示，内部支架块150可具有上表面152、下表面154和与上下表面相通的紧固件孔156。内部支架块150还可以具有一对侧表面158a、158b，160a、160b，其构型成滑动地与固定骨板部130中形成的纵向凹陷166的相应侧表面162a、162b，164a、164b相接合。在一个实施例中，内部支架块150的侧表面158a、158b，160a、160b可以是“v”形的，并对应于凹陷166的倒“v”形侧表面。侧表面158a、158b，160a、160b的“v”形构造可穿透支架块厚度“BT”的大约90％，这可以给予支架块一定程度的侧向弹性，从而允许支架块能被侧向压迫以便“咬合”在凹陷166中，这可以方便将支架块150插入到凹陷166中。通过相应侧表面158、162，160、164的相互作用，支架块150可保持在凹陷内。支架块150还可以具有压缩和伸展停止表面168、170，其构型成接合凹陷166的相应表面172、174。内部支架块150可具有长度“ICL”而凹陷166可具有长度“IRL”。通常，长度IRL大于长度ICL，以允许内部支架块150在凹陷166内滑动。

内部支架块150可在凹陷166内在骨板130的伸展停止表面174和压缩停止表面172之间沿骨板纵轴“D-D”滑动。长度ICL可约为5mm至20mm，而长度IRL可约为7mm至30mm。如提到的那样，将选择这两个长度以提供在支架块和固定骨板部之间的期望的平移距离“TL”，从而适应附着在固定骨板部130上的椎骨和附着在内部支架块150上的椎骨之间所需的平移距离。该平移距离优选为约5mm至约25mm。

应注意，尽管图示的实施例具有相应的“v”形表面，但螺钉支架和狭缝的侧表面可以具有能够允许期望的纵向滑动同时又优选地防止支架从狭缝中脱落的任意适当形状。因此，楔形表面、“u”形表面、榫卯表面、通道、沟槽、脊等等都可以使用。

内部支架块150的紧固件孔156可具有以上关于图1C的圆孔或者图4A至4B的狭缝孔所描述的所有特征，包括在使用期间用于容纳保持夹38(见图2B)以将骨紧固件44(见图2A)固定在孔156内的适当构型。

图5c显示了可与图5A的骨板128一起使用的两件式内部支架块178。两件式支架块178可沿支架块纵轴“E-E”大致分成两半180a、180b。支架块的两半180a、180b可以是能拆开的、相对彼此纵向移动的、套装在一起的，并能以套装的状态安装到骨板凹陷166内。一旦将它们安装在凹陷166中，则两半180a、180b可被重新对齐并拼装回一起形成完整的一件。然后，保持夹38可安装在所述块的两半180a、180b中的适当沟槽182a、182b内，并可在手术期间起到将两半维持在一起的作用。这种配置消除了用凹口176a、176b来提供“弹性的”内部支架块的需要，并且提供了更易于制造和装配的支架块。

图6中的骨板184可用于四级融合程序，可具有骨板部186、第一内部支架块188、第二内部支架块190和第三内部支架块192，以及第一末端194和第二末端196，其中第一末端194和第二末端196用于以与关于图5A的骨板描述相类似的方式接合一对末端支架块198、200。骨板部186可具有纵轴F-F，并可具有沿纵轴F-F设置的第一中间凹陷202、第二中间凹陷204、第三中间凹陷206，这些凹陷用于分别与第一内部支架块188、第二内部支架块190、第三内部支架块192配合。应注意，尽管骨板184显示用于四级融合程序，但也可以简单地通过缩短骨板和提供更少的内部支架块而将其容易地构型成在三级或二级程序中使用。同样，骨板部186可具有一组或多组孔，优选为狭缝孔，以替代一个或多个内部支架块。

另外，内部支架块188、190、192可具有关于图5A的骨板128描述的任意特征或全部特征，而末端支架块198、200可具有关于图1A至5C描述的任意特征或全部特征。

图7A的骨板208将上述骨板的一些特征结合到四级脊柱融合程序中使用的单个骨板中。骨板208可具有固定骨板部210，该骨板部具有第一末端212和第二末端214；一对用于接合第一椎骨的圆孔216a、216b；一对用于接合第二椎骨的狭缝孔218a、218b；一个设置在凹陷222中用于接合第三椎骨的内部支架块220；和一对末端支架块224、226，末端支架块224、226各自构型成接合固定骨板部210的相应末端212、214。这样配置的骨板208可牢固地固定在第一椎骨上，而其它椎骨可如上述那样经由狭缝孔218a、狭缝孔218b、内部支架块220和末端支架块224、末端支架块226相对于第一椎骨平移。此外，所有的骨紧固件孔可构型成与关于图1C和/或图4A至4B的描述相类似，并可具有构型成将骨螺钉44保持在其中的保持夹38。

图7B至7C显示了用于四级椎骨融合程序的类似单一骨板，但该骨板没有内部支架块。作为代替，图7B至7C的实施例具有两对狭缝孔218a、218b和218c、218d。

图8A显示了用于两级融合程序中的骨板228，该骨板具有两件式夹层结构的骨板部230，其包括履带底部1000和顶板2000。骨板部230通过履带底部1000中形成的凹陷1116a、1116b、1116c分别接合三个支架块300a、300b、300c。

每个支架块300a、300b、300c包括一个或多个紧固件孔340a、340b、340c，该紧固件孔构型成容纳紧固件44以将支架块固定在相连的椎骨上。履带底部1000可具有第一末端1020和第二末端1040，并可具有弯曲的外形以使骨板228能更紧密地匹配病人脊柱的轮廓。同样地，顶板2000可具有第一末端2020和第二末端2040，并可具有弯曲的外形以大致匹配履带底部的外形。

顶板2000可具有一对侧面对齐的凸缘1022、1024和至少一个孔2060，用于容纳保持紧固件400以将顶板2000固定在履带底部1000上。可用任意适当的紧固装置将顶板固定在履带底部上，包括但不限于螺钉、铆钉、压配合、激光焊接、铜焊、或适当的粘合剂。对齐的凸缘1022、1024可以起到了对准顶板和履带底部的作用，并在弯曲和扭转时给骨板228提供增加的强度。

可以组装顶板2000和履带底部1000以将支架块300a、300b、300c保持在结合的凹陷1116a、1116b、1116c内，使得支架块可在凹陷内滑动，从而在接合的椎骨之间提供了期望的平移能力。支架块通过缩小的中心部1350a、1350b、1350c与各自的凹陷接合。

可提供两孔的支架块300a、300b、300c，并且如关于图1A的骨板所描述的，支架块紧固件孔340a、340b、340c可构型成容纳保持夹38(见图2B)，该保持夹38用于在手术期间将骨紧固件44(见图2A)保持在孔中。图8B显示了组装状态的图8A的骨板。

图8C至8F更详细地显示了支架块300。如图8C至8D所示，支架块300可包括一对紧固部370a、370b和设置在紧固部370a、370b之间的连接部350。连接部350可具有第一末端392a和第二末端392b，这两末端可构型成符合连接的骨板凹陷1116a、1116b、1116c的相应外壁1117a和内壁1117b，支架块300将安装在该连接的骨板凹陷1116a、1116b、1116c中。在图示的实施例中，连接部分350具有凹形的第一末端329a，该末端接合相应的弯曲凹陷末端(在壁1117a外面或在壁1117b里面，见图8A)。

图8E和图8F的支架块300具有紧固件孔340，其可纵向偏离连接部35的中心长度OL。该偏离确保了在使用时，即使骨板和支架块处于完全压缩的构型，支架块30的外缘390a、390b也不会延伸超过顶板2000的末端2020、2040。这样的设置提供了以下益处，即当支架块完全在它们的相连凹槽内充分平移时，可以避免顶板2000的任意部分突出进入相邻的椎间盘间隙或者不合需要地突出到离椎间盘间隙很近的地方。

支架块300可具有压缩和伸展表面392a、392b，其构型成接合在履带底部1000上形成的相连凹陷1116的相应表面1117a、1117b。这样构型的支架块300a、300b、300c的连接部350可被容纳在履带底部1000的相应凹陷1116a、1116b、1116c内，并可沿骨板平移以提供相邻椎骨体的期望平移。

图8G显示了具有三个紧固件孔92a、92b、92c的可选择的支架块90，其可与例如图3A中所示的骨板61一起使用。紧固件孔92c可偏离紧固件孔92a、92b，并可大致沿骨板61的纵轴B-B设置。额外的紧固件孔92c可增加骨板与相连椎骨体的保持力。这在骨板受到可能将紧固件拔出与骨接合的很大的力和力矩时会特别有用。

三孔支架块90的骨板接合部94可被可滑动地容纳在骨板内，例如以上关于支架块74、76描述的骨板61的支架块接合部70、72。骨板接合部94也可包括伸展和压缩停止表面96、98，其与关于支架块74、76描述的那些伸展和压缩停止表面相似，以限制支架块90沿轴B-B相对于固定骨板部61的所有移动。伸展和压缩的移动范围和对移动的阻力可以与以上描述的支架块相同。

为了向外科医生提供可以与这里描述的任意骨板或骨板元件一起使用来限制或阻止此处所述的任意或全部支架块(例如元件4、74、76和300)在植入前或植入后平移的选择，可提供如图9所示的移动限制楔子500。楔子可设置在支架块300和相连凹陷1116a、1116b、1116c的两侧1117a、1117b中的一侧之间。这种设置可允许外科医生对一个或多个支架块的平移距离和方向进行定制。楔子500可由弹性材料，例如耐蚀游丝合金(elgiloy)或镍钛诺(nitinol)制成，或者由适合的生物可吸收材料制成。楔子500优选由生物相容性材料构成。如图9中所示，楔子500可具有相对的弹性突起520a、520b，其可允许操作者压迫该楔子以将其放置在目标凹陷1116内。具体地，弹性突起520a可通过对球根状突起560施加压力而被驱动。楔子500可具有高度“SH”，其为楔子沿骨板纵轴方向可占据的最大距离。此外，楔子500可具有抓握突起522a、522b，该突起可允许外科医生抓握楔子500以将其移至骨板内的预期位置，或者将其完全从骨板上移开。侧表面524a、524b可与凸缘1022的外边缘相对应(见以下图10)，或者可通常与支架块和/或骨板段的平移表面相对应，这至少部分取决于楔子500相对支架块和/或骨板段是如何放置的。

图10示出了与任意上述骨板一起使用的具有凸轮压缩特征的骨板。该特征可允许外科医生调节凹陷长度以避免相连支架块平移或使平移最小化，或者在相邻椎骨之间引入压力，以协助在椎骨之间插入脊柱融合植入物。

凸轮1140可以是椭圆的，具有弓形的凸轮表面1142，该表面构型成与相连的支架块300的连接部分350的弓形表面392(例如见图8C)相对应。凸轮1140可具有非弓形位置和弓形位置，在非弓形位置，凸轮的主直径大致垂直于骨板的纵轴，在弓形位置，凸轮主直径大致平行于骨板的纵轴。非弓形的凸轮位置可与最大凹陷长度S_M相对应，而弓形部分可与最小凹陷长度S2相对应。

这样，在将支架块固定在相邻椎骨之前，凸轮1140可被充分地旋转，以在朝向凹陷1116的一个壁1117b的第一方向上平移相邻支架块300，这样就能将内壁和支架块300的连接部分350之间的间隙最小化或消除。一旦凸轮1140的位置被设定，支架块300就可以固定在相邻椎骨上，以提供(如果需要的)每个支架块300的平移长度减少的平移骨板。这就提供了以下益处，即允许外科医生容易地调节每一级固定所需的平移量，以符合患者个体的解剖学和生理学结构。

凸轮1140也可以被用于在相邻椎骨之间产生压迫力，以辅助在相邻椎骨之间插入脊柱融合植入物。这样，可利用处于非弓形位置的凸轮1140将第一支架块300a和第二支架块300b固定在相邻椎骨上。其后，凸轮1140可旋转至弓形位置，从而将第一支架块300a朝向第二支架块300b移动。该移动可使下面的椎骨与第一支架块300a一起向第二支架块300b移动，从而减少了椎骨之间的间隔，并在椎骨端板和置于其间的脊柱融合垫片之间施加压迫力。

如可在图10中所见，虚线“DL”显示了在凸轮1140旋转90度之后支架块300的预期位置。为了实现该预期位置，支架块300将向中心凸缘1022移动纵向距离S1。凸轮140进一步旋转将使支架块30移动第二距离S2，直至支架块300的第二末端390B邻接顶板20的中心凸缘1022。

可用保持紧固件400或任意其它适当的紧固方法将凸轮1140固定在履带底部1000上。在一个实施例中，紧固件既可用于将凸轮1140固定在履带底部1000上又能提供驱使凸轮的装置。这样，紧固件400可具有适于容纳驱动和/或调整工具的凹陷。

图11显示了用在椎体切除程序中的骨板232，在该程序中，至少一个椎骨的至少一部分被移除。这样，骨板232跨越移开单个或多个椎骨件所造成的间隔。骨板232可具有骨板部234，该骨板部具有第一和第二末端236，第一和第二末端236构型成与一对末端支架块238、240相配合。在图示的实施例中，末端支架块238具有如以上关于图8G描述的第三骨板孔。骨板232还包括一对延长的观察窗242、244，其允许外科医生看到置于受损的椎骨之间的椎体切除移植物。图11的骨板232还可以合并以上关于图1A至10的实施例所描述的任意特征或全部特征(例如，骨板和支架块弯曲、直的和偏离的支架块、楔子设置、凸轮特征、紧固件锁定夹等)。

图12A和12B显示了具有两个可延长件901、908的骨板900，该延长件可允许骨板自身承受一部分平移。这种可延长的两件式设计还可以允许外科医生调节骨板长度以适合特定患者的解剖学。这样，第一可延长件901可具有第一末端903和第二末端905，其中第一末端903接合第一支架块组件300a，第二末端905构型成可伸缩地容纳在第二可延长件908的第一末端907内。同样，第二可延长件908可具有第一末端907和第二末端909，其中第一末端907构型成可伸缩地接合第一件901，而第二末端909接合第二支架块组件300b。第二可延长件908可以具有锁定组件906，其可锁定第一件和第二件的相对位置。在说明性实施例中，锁定组件906是与第一骨板部901和第二骨板部908连接的椭圆形凸轮。该凸轮906可以具有主直径，其在未锁定位置大致与骨板900的纵轴K-K对齐，使得轻微地旋转凸轮906就可将其构型成锁定位置，从而将件901、908固定在一起。在调整第一延长件901和第二延长件908之后，这两件可被固定在一起使得它们不会在植入椎骨中后相对彼此移动。这样，一旦植入，第一延长件901将不会相对于第二延长件908在原位移动。同时，一旦植入，支架块300a、300b会提供相对于第一延长件901和第二延长件908的原位移动以及相对于彼此的原位移动。图12A显示了处于紧密或压缩状态的骨板900，而图12B显示了处于打开或伸展状态的骨板900。如以上实施例，该实施例的骨板可以包括关于以上所有实施例描述的可用骨板和支架块的任意特征或全部特征。更进一步，该实施例的骨板可用于单级或多级椎体切除或融合程序或用于二者的组合。

图13A和13B显示了固定组件600的另一实施例，该固定组件包括具有楔形榫头部分612的骨板602，该楔形榫头部分612构型成容纳支架块604的至少一部分。在该实施例中，支架块604被允许最初接合楔形榫头部分612，此后楔形榫头部分612的末端622在支架块604的末端617处或在末端617附近变形，以有效地限制支架块的运动并避免支架块与骨板602脱离。末端622可通过任意合适的方法包括锻压来变形。

骨板602可具有紧固件孔606a、606b、608a、608b、610a、610b，这些孔可以是圆形的或是狭缝形的。此外，骨板602可包括上述骨板的任意或全部特征，包括夹子、凹陷、内部支架块等。

在使用时支架块604可沿楔形榫头部分612平移，这可由变形的末端622在一个方向上进行限制，而由止动表面614在另一个方向上进行限制。如以上更具体地描述的那样，具有或不具有插入到紧固件孔616a、616b中的紧固件660的支架块604可在原处平移，这可以提供将紧固件660插入到骨段中的位置。

如图13B中详细所示的，支架块604可具有平移表面618，骨板602可具有平移表面620。如以上更详细描述的，当支架块604相对骨板602平移时，平移表面618、620可滑动地接合，并且沿楔形榫头部分612的长度方向形成的可变量的摩擦力。如骨板602那样，支架块604可包括上述支架块的任意或全部特征。

楔形榫头部分612可具有多种形状和大小，该形状和大小部分取决于组件600的期望强度。例如，在希望作用在组件600上的原位力较大时，具有更宽、总体更大的楔形榫头部分612是有益的。

图14A、14B是固定组件700的另一个实施例的透视图，该固定组件700具有骨板702和支架块704a、704b。骨板702可具有用于增加可视性的窗707和至少一个固定孔710，至少一个钻导子孔711设置在固定孔710附近。类似的，支架块704a、704b也可具有固定孔713和钻导子孔714。钻导子孔711、714可容纳钻导子(未示出)的至少一部分，并可协助将钻头管(未示出)与固定孔对齐。

在该实施例中，骨板702具有末端703，并可各自在锥形接合表面706a、706b处与支架块704a、704b接合。骨板702的末端703可被构型成和/或构造成避免支架块704a、704b从骨板702上滑落。如图14A中所见，支架块704a、704b处于压缩状态，因而组件700是沿其纵轴的最短构型。图14B显示了伸展状态下的组件700，因而每个支架块704a、704b以邻近的箭头方向各自沿锥形接合表面706a、706b进行了平移。在该构型下，与图14A所示的构型相比，组件700沿纵轴的总长度变长。

图15更详细地显示了锥形接合表面706b。如在此实施例中所见，锥形接合表面706b具有侧锥形表面708a、708b，和设置在二者之间的基本平坦的表面709。侧锥形表面708a、708b可以是逐渐变细的，使得在支架块704b(为了清楚，未示出)试图向骨板702的中心平移时支架块704b和锥形接合表面706b之间的摩擦力变大。这样设置的结果是，压缩组件700所需要的力比伸展组件700所需的力大。进一步如图15中所见，骨板702还可具有停止部716，其可限制支架块704相对骨板702的移动。

图16显示了支架块704的实施例，其中支架块704可具有固定孔713和钻导子孔714，也如在图14A至15中所示的那样。在此实施例中还可见，支架块704可具有位于圆形突出部725之间的轮廓开口720，该开口具有接合骨板702的锥形接合表面706的锥形表面721、722。支架块704可以以这种方式接合骨板702的锥形接合表面706：在将支架块704被推向骨板702的中心(即，向更压缩的状态)时，支架块704弯曲使得骨板702的锥形接合表面706向上推圆形突出部725。如果锥形接合表面706的轮廓被设计成提供递增的阻力，则支架块704可在其被推动而逐渐接近骨板702的中心时经历更大的弯曲。因此，支架块704可由弹性材料构成，其可在支架块704从骨板702的中心移开而移向骨板702末端703(即，向更加伸展的状态)时弹回。

锥形接合表面706的递增阻力可通过沿骨板702纵轴增加锥形侧表面708a、708b的角度来实现。递增阻力也可通过表面粗糙化来实现。其它方法也将被本领域的技术人员所理解。

图17A至17B显示了固定组件800的另一个实施例。在此实施例中，骨板802可具有多个窗807和两套固定孔810a、810b，其中固定孔810a可大致为狭缝形，而固定孔810b可以大致是圆形的。紧固件830可构型成在狭缝孔810a内平移。骨板802也可具有末端803，和其上设置有支架块804a、804b的锥形接合表面806。支架块804a、804b还具有容纳紧固件830的固定孔813。为了实现上面关于图14A至14B的讨论的相同目的，骨板802和支架块804a、804b还可以具有钻导子孔811、814。紧固件830可以是螺钉。

组件800也可最初具有设置在支架块804a、804b和骨板802之间的垂片825a、825b。在使用时，垂片825a、825b可起到将支架块804a、804b朝向两末端803间隔开的作用，这可将组件800配置在伸展状态。这对于植入目的是有益的，因为在组件800处于伸展状态时将组件800安装到患者体内是有好处的。图17B中垂片825a和825b已被移去。在此实施例中，支架块804b在相邻箭头指示的方向上已完全向骨板802的中心平移。相反，支架块804a没有平移，露出了骨板802的锥形接合表面806a和止动部816的一部分。因此，图17B的实施例是部分伸展(或部分压缩)的状态。在使用时，外科医生将组件800植入患者体内后优选移除垂片825a、825b。垂片825a、825b可以是一次性的。

本领域的技术人员可以清楚地预期，递增阻力可以用于在此所述的所有实施例。此外，可预期一个实施例的组件和特征可以与另一个实施例的相似组件结合和/或替换。最后，可以以任意适当的方向和/或方式来提供递增阻力。例如，锥形接合表面706、806可以以这样的方式逐渐变细，即当支架块704、804朝向骨板702、802的末端703、803移动时而不是朝向骨板702、802的中心移动时产生递增阻力。

应注意，以上描述和阐明的特征是作为平移骨板结构的实例来提供的，这些平移骨板实例是利用本发明的原则组装和设计的。本领域普通技术人员将理解，这些实例是非限制性的，即可根据特定患者需要的期望和要求制造利用一个或多个所披露特征的平移骨板。因此，所披露的特征实质上是“模块”。

例如，骨板本身可以是如图1A至7C的一件式设计或如图8A至8B的具有顶板和履带底部的两件式设计。该一件式或两件式设计还可具有作为整体的一部分的螺钉孔(图1A至7C)，以使骨板元件自身能被固定到下面的椎骨上，或者它们也可不具有作为整体的一部分的螺钉孔(图8A至8G和10至12B)，使得骨板自身仅通过支架块接合下面的椎骨。

此外，所述一件式或两件式骨板可利用期望的支架块设计(例如，偏离类型(图8E至8F)、非偏离类型(图8C至8D)、三孔类型(图8G)或内部型(图5A至5C、6、7A))的任意组合。

所公开的每一个紧固件和骨板都可由钛合金例如钛铝铌合金形成，该钛合金可以是阳极电镀的。下述材料可以用于这里描述的每一种骨板和螺钉：Ti-6AI-7Nb，其密度约为4.52gm/cc，弹性模数约为105GPa，极限拉伸强度约为900MPA，屈服强度约为800MPA。紧固件的表面也可以是无毛刺的，所有尖锐边缘的最大半径距离约0.1mm。此外，保持夹38可由钛、钛合金或耐蚀游丝合金合金制成。

尽管本发明是通过参考特定实施例显示和描述的，但应理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对描述的实施例进行形式、结构、设置、比例、材料、组分和其它在实际中使用并且特别适合具体环境和手术需求的各种附加、替代或修改。因此，应理解，此处公开的实施例仅仅是对本发明各原则的说明。本领域其他技术人员所做的各种其它修改将包含本发明的各原则并落在本发明的精神和范围内。

Claims (84)

1.可平移骨固定装置，其包括：

第一骨板，其具有多个固定孔和纵轴；和

至少一个第一支架块，其具有多个固定孔，该第一支架块的至少一部分与所述第一骨板的至少一部分可滑动地连接；

其中，当所述装置附着在至少一个骨段上时，所述第一支架块可在所述纵轴的方向上平移。

2.如权利要求1所述的装置，其还包括与所述第一骨板的至少一部分可滑动地连接的第二支架块。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述第二支架块可独立于所述第一支架块滑动。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述第二支架块包括多个固定孔。

5.如权利要求2所述的装置，其中所述第一支架块和第二支架块可以同时滑动。

6.如权利要求2所述的装置，其中所述第一支架块的移动范围大于所述第二支架块的移动范围。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述第二支架块的移动范围受移动限制元件限制。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述第一支架块相对所述第一骨板可以滑动约0mm至10mm。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述第一骨板还包括至少一个凹陷。

10.如权利要求9所述的装置，其还包括可插入到凹陷中的固定元件。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述固定元件能够限制所述第一支架块沿所述纵轴的所述平移运动。

12.如权利要求9所述的装置，其中所述至少一个凹陷大致是圆形的。

13.如权利要求9所述的装置，其中所述至少一个凹陷大致是椭圆形的。

14.如权利要求9所述的装置，其中所述至少一个凹陷大致是多边形的。

15.如权利要求9所述的装置，其中所述至少一个凹陷能够容纳钻导子。

16.如权利要求9所述的装置，其中所述至少一个凹陷能够容纳临时附着元件。

17.如权利要求1所述的装置，其中所述第一骨板具有四个固定孔，并且其中所述固定孔被成对设置。

18.如权利要求1所述的装置，其中所述第一骨板还包括至少一个能够有助于弯曲所述第一骨板的凹口。

19.如权利要求1所述的装置，其中至少两个固定孔大致是圆形的。

20.如权利要求19所述的装置，其中所述至少两个固定孔还包括夹子。

21.如权利要求1所述的装置，其中至少两个固定孔大致是椭圆形的。

22.如权利要求21所述的装置，其中所述至少两个固定孔还包括夹子。

23.如权利要求21所述的装置，其中所述至少两个固定孔的每一个都具有纵轴，并且其中所述至少两个固定孔允许紧固件沿所述至少两个固定孔的每一个的所述纵轴平移。

24.如权利要求21所述的装置，其中所述至少两个固定孔允许将紧固件选择性地放置在所述至少两个固定孔的每一个内。

25.如权利要求1所述的装置，其中所述第一骨板还包括至少一个与所述第一骨板可滑动地连接的内部固定元件。

26.如权利要求25所述的装置，其中所述至少一个内部固定元件还包括至少一个固定孔。

27.如权利要求25所述的装置，其中所述至少一个内部固定元件相对于所述第一骨板的所述固定孔可滑动地平移。

28.如权利要求25所述的装置，其中所述至少一个内部固定元件相对于所述第一支架块的所述固定孔可滑动地平移。

29.如权利要求25所述的装置，其中所述第一骨板还包括沟槽，并且其中所述至少一个内部固定元件能够安放在所述沟槽内。

30.如权利要求1所述的装置，其中所述第一支架块在相对所述第一骨板滑动地移动时受到至少50克的摩擦力。

31.如权利要求1所述的装置，其中所述第一骨板还包括钻孔，并且其中伸展元件延伸通过该钻孔。

32.如权利要求31所述的装置，其中所述伸展元件能够停止所述第一支架块的滑动移动。

33.如权利要求31所述的装置，其中所述伸展元件永久地附着在所述第一骨板上。

34.如权利要求1所述的装置，其中所述第一骨板具有长度，并且其中所述第一骨板的长度约为10mm至140mm。

35.如权利要求1所述的装置，其中所述第一支架块具有长度，并且其中所述第一支架块的长度约为5mm至20mm。

36.如权利要求1所述的装置，其中与所述第一支架块可滑动连接的所述第一骨板的部分是楔形榫头部。

37.如权利要求36所述的装置，其中所述楔形榫头部的至少一部分能够被变形，以限制所述第一支架块在至少一个方向上的平移运动。

38.可平移骨固定装置，其包括：

具有多个固定孔和纵轴的第一骨板；和

至少一个第一支架块，其具有多个固定孔，该第一支架块的至少一部分与所述第一骨板的至少一部分可滑动连接；

其中，所述第一支架块可在约至少为50克的同轴力作用下沿所述纵轴的方向平移。

39.如权利要求38所述的装置，其还包括与所述第一骨板的至少一部分可滑动地连接的第二支架块。

40.如权利要求39所述的装置，其中所述第二骨板可独立于所述第一支架块滑动。

41.如权利要求40所述的装置，其中所述第二支架块包括多个固定孔。

42.如权利要求39所述的装置，其中所述第一支架块和第二支架块可以同时滑动。

43.如权利要求39所述的装置，其中所述第一支架块的移动范围大于所述第二支架块的移动范围。

44.如权利要求43所述的装置，其中所述第二支架块的移动范围受移动限制元件限制。

45.如权利要求38所述的装置，其中所述第一支架块可以相对于所述第一骨板滑动约0mm至4mm。

46.如权利要求38所述的装置，其中所述第一骨板还包括至少一个凹陷。

47.如权利要求46所述的装置，其还包括能插入凹陷中的固定元件。

48.如权利要求47所述的装置，其中所述固定元件能够限制所述第一支架块沿所述纵轴的平移运动。

49.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个凹陷大致是圆形的。

50.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个凹陷大致是椭圆形的。

51.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个凹陷大致是多边形的。

52.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个凹陷能够容纳钻导子。

53.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个凹陷能够容纳临时附着元件。

54.如权利要求38所述的装置，其中所述第一骨板具有四个固定孔，并且其中所述固定孔是成对排列的。

55.如权利要求38所述的装置，其中所述第一骨板还包括至少一个能够有助于弯曲所述第一骨板的凹口。

56.如权利要求38所述的装置，其中至少两个固定孔大致是圆形的。

57.如权利要求56所述的装置，其中所述至少两个固定孔还包括夹子。

58.如权利要求38所述的装置，其中至少两个固定孔大致是椭圆形的。

59.如权利要求58所述的装置，其中所述至少两个固定孔还包括夹子。

60.如权利要求58所述的装置，其中所述至少两个固定孔每个都具有纵轴，并且其中所述至少两个固定孔使紧固件能沿所述至少两个固定孔的每一个的纵轴进行平移。

61.如权利要求58所述的装置，其中所述至少两个固定孔允许将紧固件选择性地放置在所述至少两个固定孔的每一个内。

62.如权利要求38所述的装置，其中所述第一骨板还包括至少一个与所述第一骨板可滑动地连接的内部固定元件。

63.如权利要求62所述的装置，其中所述至少一个内部固定元件还包括至少一个固定孔。

64.如权利要求62所述的装置，其中至少一个内部固定元件可相对于所述第一骨板的固定孔滑动地平移。

65.如权利要求62所述的装置，其中所述至少一个内部固定元件可相对所述第一支架块的固定孔滑动地平移。

66.如权利要求62所述地装置，其中所述第一骨板还包括沟槽，并且其中所述至少一个内部固定元件能安放在所述沟槽内。

67.如权利要求38所述的装置，其中所述第一支架块在相对于所述第一骨板滑动地移动时承受至少50克的摩擦力。

68.如权利要求38所述的装置，其中所述第一骨板还包括孔，并且其中伸展元件延伸通过所述孔。

69.如权利要求68所述的装置，其中所述伸展元件能够停止所述第一支架块的滑动移动。

70.如权利要求68所述的装置，其中所述伸展元件被永久地附着在所述第一骨板上。

71.如权利要求38所述的装置，其中所述第一骨板包括长度，并且其中所述第一骨板的长度约为10mm至140mm。

72.如权利要求38所述的装置，其中所述第一支架块包括长度，并且其中所述第一支架块的长度约为5mm至20mm。

73.如权利要求38所述的装置，其中与所述第一支架块可滑动地连接的所述第一骨板的一部分是楔形榫头部分。

74.如权利要求73所述的装置，其中所述楔形榫头部分的至少一部分能够被变形，以限制所述第一支架块在至少一个方向上的平移运动。

75.固定装置，其包括：

第一骨板，其具有第一锥形接合部分和第一固定孔；

第二骨板，其具有第二固定孔，并且在所述第一锥形接合部分处可滑动地接合所述第一骨板；

其中，所述第一锥形接合部分对所述第二骨板相对于所述第一骨板的滑动提供递增的阻力。

76.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第一锥形部分对所述第二骨板向所述第一骨板中心的滑动提供递增的阻力。

77.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第二骨板覆盖所述第一锥形接合部分的至少一部分。

78.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第二骨板可以在原位滑动。

79.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第二骨板还包括用于接合所述第一锥形接合部分的锥形表面。

80.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第一锥形接合部分的至少一部分被粗糙化。

81.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第一骨板还包括临近所述第一固定孔设置的第一钻导子孔。

82.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第一固定孔被构型成容纳用于插入第一椎骨中的第一骨紧固件，并且其中所述第二固定孔被构型成容纳用于插入到第二椎骨中的第二骨紧固件。

83.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第二骨板在相对于所述第一骨板滑动时具有弹性。

84.如权利要求75所述的固定装置，其中所述第一骨板还包括第二锥形接合部，并且其中第三骨板在所述第二锥形接合部处可滑动地接合所述第一骨板。

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