CN101080204B - 用于中凹脊柱侧凸扩展的装置 - Google Patents

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Abstract

用于治疗脊柱侧凸或其它骨骼状况的装置和方法。该装置可附接于椎骨以在脊骨曲线的凹面侧上提供分开力，帮助脊柱变直。该装置可包括用于容纳紧固件的容纳器，该紧固件用于将装置附接于椎骨。该容纳器可允许紧固件移动预定量，从而可以实现装置和椎骨之间的受限移动。该装置可包括容纳器之间的扩展部分，以产生推力。该扩展部分可包括各种不同类型偏压机构，以提供阻尼力并允许椎骨相对于彼此移动。

Description

用于中凹脊柱侧凸扩展的装置
技术领域
本发明通常涉及用于治疗骨骼的方法和装置，更具体而非完全必要地，涉及通过扩展脊骨曲线的凹侧来治疗脊柱侧凸。
背景技术
目前，一些用于治疗脊骨畸形、特别是脊柱侧凸的操作方法是通过一些内部固定装置校正脊柱曲线。一些治疗脊柱侧凸的传统手术方法可包括沿侧凸脊柱插入棒条以校正曲率。由于这些棒条无法在病人成长时延长，因此这种方法会对病人产生一些问题。此外，手术过程的入侵特性也会对病人产生一些问题。病人在棒条植入时会感到不适，并且当棒条保持在适当位置时会感到持续不适。此外，由于棒条在一段时间之后需要调整，就需要多次入侵式外科手术，使得治疗痛苦而艰难，甚至成为一些脊柱侧凸病人不寻求治疗的原因。
处于校正状态的脊柱融合可通过放置在椎骨之间的骨移植片来实现。治疗脊骨畸形的非融合方法同样已知，该方法包括将系绳栓到位于脊柱的凸曲线侧的椎骨上。畸形可用系绳来治疗，以选择性地抑制脊柱凸面侧一部分的生长。该系绳可包括一根穿过限定在一组块中的通道的线股，这些块在脊柱的凸面侧附接于椎骨，或包括通常由形状记忆合金制成并附接于椎骨的脊骨卡钉，该卡钉横跨椎间盘的间隔。还存在治疗脊骨畸形的非手术方法，并且也可在适用的情况下采用。
尽管用于治疗脊骨畸形及其它骨骼状况的现有方法与装置有一些益处，但是人们仍在寻找改进措施。现有技术的特征在于本发明所提出的几个不利之处。通过采用此处描述的方法和结构特征，本发明使上述缺陷减至最少，并在某些方面消除了上述缺陷。
发明内容
本发明的特征和益处将在下面的描述中进行阐述，部分特征和益处将通过描述显而易见，或者在无需过多实验的情况下从本发明的实践中得出。本发明的特征和益处可通过在所附权利要求中特别指出的装置及其组合来实现和获得。
附图说明
本发明的特征和益处将通过随后连同附图提出的详细说明变得显而易见，其中：
图1是使用根据本发明原理的装置的脊柱的后视图；
图2是根据本发明原理的椎骨分开装置的示意性侧视图；
图3是根据本发明原理的植入件的一个实施例的前视图；
图4是与图3所示植入件一起使用的紧固件的一个实施例的侧视图；
图5是与图4所示紧固件一起使用的挂钩的一个实施例的平面视图；
图6是植入件和紧固件的实施例的侧视图，并带有允许紧固件受限移动的容纳器；
图7是与本发明装置一起使用的容纳器的一个实施例的断开前视图；
图8是植入件的可选实施例的前视图；
图9是植入件的另一可选实施例的前视图；
图10是处于延展位置的植入件的另一可选实施例的前视图；
图11是处于压缩位置的图10所示植入件的前视图；
图12是植入件的另一可选实施例的前视图；
图13是植入件的另一实施例的前视图；
图14是植入件的另一实施例的断开前视图；
图15是图13所示植入件一部分的一个实施例的前视图；
图16是处于压缩状态的图15所示植入件的那部分的前视图；
图17是图13所示植入件一部分的另一实施例的前视图；
图18是处于压缩状态的图17所示植入件的那部分的前视图；
图19是处于收缩位置的植入件的仍然另一实施例的前视图；
图20是处于延展位置的图19所示植入件的前视图；
图21是植入件的另一可选实施例的前视图；
图22是包括多个植入件的脊柱一部分的断开视图；
图23是多个植入件之间连接的断开侧视图；
图23a是图23所示多个植入件之间连接的断开前视图；
图24是骨骼以及根据本发明原理的植入件的一个实施例的断开侧视图；以及
图25是显示了紧固件插入位置的椎骨的示意性剖视图。
具体实施方式
出于更好地理解根据本发明原理的目的，将参考附图所示实施例进行描述，并且使用专用语言描述该实施例。当然，应当理解，这不用于限制本发明的范围。对于相关领域中的普通技术人员而言通常能想到的是，此处所述发明特征的任何可选方案和进一步改进，以及对此处所述发明原理的任何附加应用都落在本发明的保护范围之内。
在用于治疗骨骼和/或脊骨畸形的本装置与方法进行公开和描述之前，可以理解的是，本公开不仅限于这里公开的特定结构、工艺步骤以及材料，这些结构、工序和材料可稍作改变。还应理解的是，这里所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不用于限制，本发明的范围将仅由所附权利要求及其等效物进行限定。
这里提到的用于描述本发明背景技术并提供关于其实施的附加细节的出版物及其他参考资料全部结合在此作为参考，下列情况除外：在所述参考资料中任何部分与本申请不一致的情况下，本申请优于所述参考资料。这里所述的参考资料单独提供于此，因为其公开先于本申请的申请日。这里没有任何内容可被看作是发明人未经授权根据在先公开先行公布或者将本发明与公开在参考资料中的主题区分开的建议或许可。
必须指出的是，当在本说明书和所附权利要求中使用时，单数形式″一″、″一种″以及″该″包括多个所指物，除非上下文清楚限定。此外，当在此处使用时，术语″包括″、″包含″、″含有″、″特征在于″及其语法等同物是包含式或开放式术语，不排除附加的、未指出元件或方法步骤。
当在此处使用时，短语″动态连接″应宽泛解释为包括一种两部件之间的连接，其中这些部分可连接在一起，但它们仍可相对于彼此移动.
当在此处使用时，短语″受限移动″应解释为包括物体相对于另一物体的移动，其中该移动受限或被约束在特定尺寸的预定量的移动之内。
当在此处使用时，术语″偏移″应被宽泛解释为包括一个部件的移动，包括一种从中间位置或轴线向外或移回到该位置的移动，例如弹簧元件允许的移动，以及也可能不振动或交替的移动。
当在此处使用时，术语″分开″应宽泛地解释为包括沿一个方向分离或拉动、推动或施力于一个对象，使其离开另一个，例如当作用力沿一个方向施加于椎骨主体，即使主体保持接触该作用力也会导致主体分离或降低主体之间的接触压力。
现在参见图1，后视图显示了具有多个椎骨12的脊柱10。该脊柱10具有异常的横向曲率，通常称作脊柱侧凸。横向曲率具有用14表示的凹面侧和用16表示的凸面侧，如图2中更清楚显示的那样。一个或多个装置或植入件18可放在凹面侧14上以分开或推动椎骨12彼此离开，从而帮助脊柱变直以治疗脊柱侧凸。例如，Hueter-Volkmann原理陈述了压缩力趋向于妨碍骨骼生长并且分开力趋向于加速骨骼生长。因此，脊柱10的凹面侧14上的分开力可趋向于促进凹面侧14上的骨骼生长，从而帮助脊柱10变直。如下文更充分描述的那样，还应理解的是，在本发明范围之内，这里公开的装置和方法除了用于治疗脊柱侧凸之外可用于治疗其它脊骨情况。此外，可利用本发明的原理治疗其它与脊柱无关的骨骼或类似骨骼的部分或部件。
现在参见图3，显示了植入件18的一个实施例的前视图。该植入件18可包括第一端部20和第二端部22。第一端部20可包括用于容纳紧固件24的第一容纳器21，如图4最清楚显示的，该紧固件将第一端部20附接于椎骨或其它骨骼或部件。第二端部22可包括用于容纳紧固件24的第二容纳器23，该紧固件将第二端部22附接于椎骨或其它骨骼或肢体。第一容纳器21和第二容纳器22可构造为植入件18中的开口。可选地，第一容纳器21和第二容纳器22可具有不同构造，例如吊钩或部分球形部件等。
植入件18还可具有介于第一端部20和第二端部22之间的扩展部分26。该扩展部分26可构造为提供分开力以使第一端部20以下面更充分描述的方式移动离开第二端部22。可以理解的是，植入件18大小制成连接到相邻椎骨上，或者植入件18大小制成可跨过多个椎骨或一块骨或多块骨的其它希望跨距。
如图4最清楚显示的，紧固件24的一个实施例可包括具有螺纹28和头部30的蒂状螺钉，这样紧固件24可附接于骨骼以起到锚固件的作用。头部30可具有缩小的直径以容纳在容纳器21、23中。可以理解的是，紧固件24的其它实施例可包括多种其它适当类型的紧固件，包括卡钉、钉子、销或螺钉，例如包括具有直径等于或大于紧固件螺纹部分直径的头部的螺钉。头部30还可包括用于容纳图5所示挂钩(catch)34的凹槽32，用于将头部30保持在容纳器21、23中。挂钩34的一个实施例可包括″C″型环，它可咬入或压入适当位置中。该挂钩34的另一实施例可包括蘑菇形头部，该蘑菇形头部可螺纹接合于紧固件24。此外，可以理解的是，挂钩34可具有本领域普通技术人员已知的各种不同的适当结构。此外，其它实施例可包括用于将紧固件24附接于植入件18上的其它附接机构。
可以理解的是，第一容纳器21和第二容纳器23大小可形成为至少容纳紧固件24的一部分.在一个实施例中，第一容纳器21和第二容纳器23中的至少一个可构造为提供偏移以允许紧固件24相对于植入件18做预定量的移动.例如，如图6最清楚显示的，容纳器21、23的一个实施例可提供偏移以允许紧固件24移动经过最高达20度的角度α.容纳器的另一实施例可构造为允许紧固件24移动经过大约8度的角度α.还应理解的是，植入件18可构造为允许任何处于本发明范围之内的其它适当移动角度α，例如下表更充分描述的那些.
紧固件24在指定角度α内的移动可允许提供偏移以容许病人生理成长，从而允许椎骨之间的自然活动，并防止或减少使紧固件24趋于松开或使椎骨或植入件18趋于断裂的作用力传递。此外，允许紧固件24的移动还可提高简易度，这样外科医生能够将植入件18结合到椎骨或其它骨骼部分上。紧固件24的移动收缩可防止植入件18过于松弛地安装并可防止植入件18与紧固件24的过度移动。
图6所示的接头25，例如包括可动圆筒、套筒、球面轴承或双极面连接的凸状或圆形部件，可提供在容纳器21、23中或作为容纳器21、23的一部分，以允许紧固件24相对于植入件18的移动。接头25可构造为通过各种诸如扭转、弯曲和延伸的移动范围而允许紧固件24的移动。接头25可包括一个开口，用于使紧固件24穿过其中。可以理解的是，本发明范围之内的一些实施例的允许紧固件24相对于植入件18移动的其它任何适当接头均可采用，包括与紧固件一体形成的接头，或者可移除地附接于紧固件的接头。
还可理解的是，容纳器21、23可构造为限制紧固件24移动超过预定点，这样，紧固件24不加限制的移动是不可能的。例如，容纳器21、23可包括止挡件27，以防止紧固件24移动超过特定位置。止挡件27可形成为植入件18上的壁或突起，或者其它任何限制紧固件24移动的适当机构。
在一个实施例中，容纳器21、23可构造为使容纳器21、23的特定尺寸容纳紧固件24并提供偏移以允许紧固件24移动通过特定角度θ。因此，容纳器21、23的尺寸可大于紧固件24的头部30的直径，以提供间隙使得紧固件24能够移动特定角度θ，同时防止移动超过特定角度θ。在另一实施例中，如图7所示植入件33的部分中最清晰显示的，容纳器21、23可包括锥形或斜面开口35，以允许紧固件24移动特定角度θ。可以理解的是，紧固件24的结构可与容纳器21、23的结构结合以产生紧固件24的受限移动。
现在将参考图3对扩展部分26进行讨论。可以理解的是，扩展部分26可提供下述各种不同结构。扩展部分26的一个实施例可在植入件18的一部分上包括中空套筒36，并在植入件18的相对部分上包括棒38。该棒38可容纳在套筒36中并可相对于套筒36移动。弹簧40也可位于套筒36中以提供沿箭头41方向的阻尼和偏压力，以将第一端部20推动远离第二端部22，并吸收施加在植入件18上的压力。可以理解的是，弹簧40可包括盘绕部件或弹簧40，它可以任何本领域技术人员已知的方式形成。弹簧40的一个实施例可构造为贴靠棒38的端部以及套筒36的内端。套筒36可将弹簧40保持在适当位置并为弹簧40提供支撑。还可理解的是，在植入件18中可以使用不止一根弹簧40，并且弹簧可以本发明范围内的各种不同结构附接并设置。
弹簧40的强度和扩展性可基于期望的治疗情况来选择。例如，可以理解的是，盘簧40可在其处于完全压缩位置时达到其最大作用力，而下面将更充分描述的板簧在其到达其搁置位置时达到最大作用力。弹簧40的一个实施例可构造为提供40-60牛顿的分开力。当然，可以理解的是，在本发明的范围之内弹簧40可构造为提供任何适当的作用力。
可以理解的是，在这里公开的各种实施例中，扩展部分26例如可以形成除第一容纳器21和/或第二容纳器23提供的偏移之外的第二偏移。因此，扩展部分26可允许附接于植入件18的骨骼部分之间的其它移动。
可以理解的是，正成长的病人的脊柱例如以每年每节长大约1毫米的速度生长。因此，需要植入件18在两个相邻节之间放两年才能康复的治疗最初可能需要允许3-4毫米移动的弹簧40。然而，可选择允许4-6毫米移动的弹簧40以在治疗期间补偿椎骨的生长。可以理解的是，在本发明的范围之内，各种不同治疗周期都可能采用。此外，弹簧40大小可延伸到足够远，以保持推力而不会变成系绳，从而提供椎骨或骨骼部分之间的拉力。因此，本发明的一个实施例可包括弹簧40，其可构造为提供单向分开力而不允许在弹簧40中产生张力。此外，弹簧40尺寸可形成为提供足够的力以防止棒38从中空套筒36中掉出。
弹簧40的一个实施例可以不在至少一端上连接于植入件18，这样当植入件18的第一端部20与植入件18的第二端部22分开一段距离时，弹簧40不会张紧而将第一端部20拉向第二端部22。弹簧40的另一实施例可附接于植入件以使得弹簧40张力产生，但弹簧40大小可形成为防止正常工作期间在弹簧40中产生张力。弹簧40的另一实施例可构造为充当系绳以提供椎骨之间的拉力。
本发明中的植入件18的一个实施例还可包括外套或护套39，如图3中虚线所示，覆盖着植入件18的至少一部分。护套39可由任何适当的材料形成，例如聚乙烯、硅或例如聚苯乙烯-聚环氧乙烷(PS-PEO)的二-嵌段共聚物，或其它惰性纺织材料。护套39可绕植入件18设置，防止软组织向内生长，并容纳由植入件18产生的磨损碎片。护套39可通过缝合或其它任何本领域已知的附接机构固定于或可移除地连接于植入件18。
可以理解的是，在本发明的范围之内，植入件18与紧固件24可由任何本领域技术人员已知的适当材料制成。植入件18与紧固件24的一个实施例可由可见材料制成或包括这种材料，以便在植入人体之后检查，例如射线可透材料。现在参考图8描述本发明的可选实施例。如前所述，这里图示的本发明所公开的实施例仅仅是本公开的可能实施例的举例，包括图8所示的那种在内。
可以想见的是，图8所示公开的可选实施例可包含许多图1-7中显示的相同结构，仅解释新的或不同的结构以最简洁地解释图8所示发明实施例所具有的特征。
图8显示了植入件可选实施例的前视图，用18a表示。植入件18a可包括扩展部分26a，用于通过片簧或板簧42a提供分开力。因此，植入件18a可形成为一整块部件，包括第一容纳器21a、第二容纳器23a以及扩展部分26a。片簧42a可用于提供薄剖面，从而减小容纳植入件18a所需的空间。此外，可以理解的是，其它可选植入件实施例18b可具有许多弯曲或折回，如图9实施例中描述的植入件实施例18b具有两个弯曲或折回。此外，其它实施例可形成有不同形状的扩展部分，例如倾斜线段、多边形或其它任何适当的形状。
现在参见图10和11，显示了本发明的另一可选实施例。如前所述，这里图示的本发明所公开的实施例仅仅是本公开的可能实施例的举例，包括图10和11所示的那种在内。
可以想见的是，图10和11所示公开的可选实施例可包含许多图1-9中显示的相同结构，仅解释新的或不同的结构以最简洁地解释图10和11所示发明实施例所具有的特征。
图10显示了植入件可选实施例处于延伸位置的前视图，用18c表示.该植入件18c可包括从第一端部20c延伸到第二端部22c的板簧42c.板簧42c可包括多条腿43，用于横向倾斜处于如图11所示的收缩位置.图11的收缩位置中的腿43的回弹性会产生扩展力以使第一容纳器21c沿着箭头44所示方向远离第二容纳器23c移动.可以理解的是，弹簧42c可以是任何适当的材料并且可构造为具有薄剖面以容纳在有限空间中.
现在参见图12，显示了本发明的另一可选实施例。如前所述，这里图示的本发明所公开的实施例仅仅是本公开的可能实施例的举例，包括图12所示的那种在内。
可以想见的是，图12所示公开的可选实施例可包含许多图1-11中显示的相同结构，仅解释新的或不同的结构以最简洁地解释图12所示发明实施例所具有的特征。
图12描述了植入件可选实施例的前视图，用18d表示。植入件18d可包括储液器46以容纳例如亲水胶的材料。该亲水胶可包括本领域已知的物质，用于吸水膨胀提供分开力以使植入件18d的第一端部20d移动远离植入件18d的第二端部22。该植入件18d可包括一个或多个端口48以将储液器46连接于周围的人体组织液，从而亲水胶可用于通过端口48将体液吸入储液器46以产生分开力。可以理解的是，端口48的位置、大小和数量可根据本发明的原理而变化。
现在参考图13描述本发明的可选实施例。如前所述，这里图示的本发明所公开的实施例仅仅是本公开的可能实施例的举例，包括图13所示的那种在内。此外，图13所示公开的可选实施例可包含许多图1-12中显示的相同结构，仅解释新的或不同的结构以最简洁地解释图13所示发明实施例所具有的特征。
图13描述了植入件另一可选实施例的前视图，用18e表示。植入件18e可包括扩展部分26e，可由例如硅橡胶的弹性材料形成。该扩展部分26e可由匀质材料形成，或者扩展部分26e可由多种物质形成，例如扩展部分26e在扩展部分26e的特定区域具有加强材料以提供附加强度或弹性。可以理解的是，植入件18e可形成为没有任何活动部分的紧凑结构。
帽盖50可置于第一端部20e和第二端部22e中的一个或两个上。帽盖50可包括中空空间以容纳扩展部分26e的一部分。帽盖50的一个实施例可形成为大致″漏斗″结构。此外，在本发明的范围之内，帽盖50可由例如钛的任何适当材料形成。植入件18e的一个实施例可包括柔性套筒52，如图13中的虚线所示，用于将帽盖50保持在扩展部分26e上，和/或用于为扩展部分26e提供支撑。柔性套筒52可由任何适当材料形成，用于变形以当扩展部分26e通过膨胀和收缩变形时将帽盖50保持在扩展部分26e上。例如，柔性套筒52可由密织聚乙烯材料形成，提供附加的压缩阻力。
可以理解的是，当扩展部分26e处于松弛状态时，扩展部分26e可具有类似蛋形或椭圆形形状。然而，可以理解的是在本发明的范围之内，扩展部分26e可具有各种其它结构，例如圆形或球根形，或其它任何适当的形状。本发明的一些实施例可形成为无尖角，尖角会产生应力集中区域。扩展部分26e可向着球形或其它紧凑结构压缩，以安装在一个或多个骨骼上。当拓展部分26e试图移向其松弛位置时，扩展部分26e的弹性会导致扩展部分产生分开力。可以理解的是，植入件18e的一个实施例可形成为使得紧固件24e可固定于植入件18e而无任何可容许的间隙，因为扩展部分26e的内在弹性可容纳紧固件24e扭转、侧弯以及弯曲/延展的移动。
如图14所示，提供具有卡扣配合帽盖54的附加可选实施例植入件18f.扩展部分26f可包括卡扣配合部分56，例如球根端，它可用于偏斜或紧缩以卡扣配合于卡扣配合帽盖54内部的相应形状.因此，帽盖54可容易地连接于扩展部分26f.可以理解的是，在本发明的范围之内，卡扣配合部分56与卡扣配合帽盖54可形成为任何提供卡扣配合连接的适当形状.
如图15和16所示，扩展部分26g可具有护套58，该护套可以织就，或者用于帮助提供分开力。该护套58可形成为线股59的网，用于变形或移动从而再强化扩展部分26g。如图15所示，扩展部分26g可形成椭圆形或蛋形部件。当如图16中箭头60所示的压力施加于扩展部分26g时，扩展部分26g可压缩为圆形或球形。该护套58也可变形，从而线股59可集中或靠近在一起以增加支撑或抵抗扩展部分26g的变形。
可以理解的是，护套58可由任何适当材料形成，线股59的设置可形成为任何适当机构。此外，护套58的其它实施例可形成为没有线股，从而护套58可形成为单一块或片部件。
现在参见图17和18，公开了另一种扩展部分实施例26h。类似于一些之前公开的实施例，在松弛状态下扩展部分26h可为椭圆形或蛋形。该扩展部分26h可包括一个或多个窗口62。这些窗口62可形成并定位成，当压力沿图18中箭头64所示的方向施加于扩展部分26h时，允许扩展部分26h更容易压缩到指定点。一旦窗口62已经压扁到扩展部分26h中的缺口已被消除的点，如图18所示，进一步压缩扩展部分26h所需的力会增加。因此，由扩展部分26h提供的分开力相对于扩展部分26h的位移不会是线性的或成比例的。
可以理解的是，窗口62的数量、位置和结构可设置为提供特定位置下的理想分开力。此外，本发明的其它实施例可包括具有中空内部或固体内部的扩展部分。此外，形成中空扩展部分侧壁的厚度或扩展部分的几何形状可变化，以相对于扩展部分的位移提供特定的线性或非线性分开力。
现在参见图19和20，显示了本发明的另一可选实施例。如前所述，这里所述公开的本公开实施例仅是本发明的可能实施例的举例，包括图19和20所描述的那种在内。
可以想见的是，图19和20所示公开的可选实施例可包含许多图1-18中显示的相同结构，仅解释新的或不同的结构以最简洁地解释图19和20所示发明实施例所具有的特征。
图19描述了收缩位置中植入件18i的可选实施例的前视图。植入件18i可包括扩展部分26i，它可包括滑动件66和壳体68。壳体68可限定出空间、槽缝或凹槽以容纳该滑动件66。该滑动件66可相对于壳体68移动，如图19所示的植入件18i的缩短视图描述的那样，这与图20所示植入件18i的伸展视图形成对比。
植入件18i可包括凸轮70，凸轮通过枢轴72可转动地附接于滑动件66.枢轴72可结合于滑动件66，从而当滑动件66伸展或缩短时，枢轴72可随滑动件66移动.凸轮弹簧74可以本领域技术人员已知的适当方式附接于壳体68，以使得弹簧74在图19所示张紧位置与图20所示松弛位置之间延伸时提供偏压力.凸轮70可具有圆周表面76，该表面可在一侧上接触凸轮弹簧74并可在另一侧上接触壳体68的边缘78.可以理解的是凸轮弹簧74可压靠凸轮70的圆周表面76并使得凸轮70绕枢轴72转动.凸轮70也可接触壳体68边缘78，从而凸轮70的转动可因此使得滑动件66移动到图20所示的延伸位置.可以理解的是，在本发明的范围内，各种不同弹簧和凸轮的配置与结构可用于提供分开力.此外，植入件18i的一个实施例可具有以任何本领域技术人员已知的方式形成的止挡件，以限制滑动件66的移动，或防止滑动件66与壳体68分离.
现在参见图21，显示了另一可选的植入件实施例18j的前视图。植入件18j可包括具有一个或多个承窝81的棘轮80，承窝形成在棘轮周边的不同高度上。棘齿80通过第一连接器82可转动地附接于骨骼或椎骨12。该第一连接器82可包括例如螺钉、钉或销的紧固件，用于将棘轮80附接于椎骨12。
第二连接器83也可连接于相对的骨骼或椎骨12。第二连接器83也可形成为螺钉、钉、销或其他这种构造，用于容纳在骨骼中并支撑在棘轮80的承窝81中。偏压件84可设置为通过推动棘轮80而对棘轮80提供分开力。该偏压件84由第三连接器85可转动地附接于椎骨12。可以理解的是，偏压件84可由现有技术已知的任何弹簧类型形成，用于相对于第三连接器85而将推动力施加在棘轮80上。
使用中，第二连接器83可支撑在棘轮80的承窝81中。偏压件84可将棘轮80推动到伸展位置以将第二连接器支撑在较高的承窝31中。如果增长的力从第二连接器83施加于棘轮80，承窝81的形状可允许棘轮80转动，从而第二连接器83可支撑在较低的承窝81上。承窝81的另一实施例可防止棘轮80转动以将连接器83支撑在较低的承窝81上。如果从第二连接器83到棘轮80的压力减小，由偏压件84提供的分开力会使得棘轮80在相反的方向内转动，从而第二连接器83可支撑在较高的承窝81中。可以理解的是，如图20所示的植入件18j的一个实施例可提供分开力，而不限制第二连接器83沿远离棘轮80的方向移动，从而植入件18j不会作为系绳起作用以限制一根椎骨远离另一根的移动。
参见图22，显示了脊柱用多个植入件18进行处理的断开视图。可以理解的是，植入件18可设置为首尾相连的结构，以跨过多个骨节。因此，许多植入件18可用于治疗骨骼或脊柱。然而，可以理解的是，在本发明的范围之内，单个植入件18大小可形成为跨过骨骼或椎骨的多个节。因此植入件18可为通用的，从而本发明的原理可用在各种不同的结构中。
参见图23，显示了多个植入件18k之间连接的断开侧视图，包括第一植入件18k的第一端部20k以及第二植入件18k的第二端部22k。接头86可提供在第一植入件18k的第一端部20k和第二植入件18k的第二端部22k之间。接头86可包括通道88，用于容纳紧固件24以将植入件18k附接于骨骼。接头86的一个实施例可具有凸起形状，以容纳在形成于植入件18k中的相应凹形槽90中。接头86可相对于第一端部20k和第二端部22k移动。因此，第一端部20k和第二端部22k可用于相对于彼此且相对于紧固件24活动。例如，第一端部20k和/或第二端部22k可用于相对紧固件24绕轴线93成一角度α地活动，该轴线可垂直于沿紧固件24的长度延伸的轴线94。当植入件18k伸展或弯曲时可形成第一端部20k和第二端部22k移动经过角度α的移动。类似地，如图23a最清楚显示的，第一端部20k和/或第二端部22k可用于绕穿过紧固件24的轴线94相对于接头86转动经过角度θ，其大小不同于角度α。经过角度θ的转动会在带植入件18k的椎骨或骨骼侧弯或者转动期间形成。因此，如这里所述，第一端部20k和/或第二端部22k相对于紧固件24的移动至少指绕轴线93和轴线94的移动。
可以理解的是，在本发明的范围之内，接头86的一个实施例可为大致球形以构造为允许第一端部20k及第二端部22k经过各种不同角方向或自由度的移动.此外，可以理解的是，在本发明的范围之内，接头86和凹槽90可具有其他结构.
显示了胸椎(T)与腰椎(L)的脊椎移动部之间分开装置的可允许移动范围的表格列于下方，这公开在Clinical Biomechanics of theSpine 2nd Ed中，作者White AW III以及Panjabi MM，J.B.Lippincott公司，Philadelphia，1990。可以理解的是，下面的表显示了各种不同移动的典型范围和值。
Figure G2005800428827D00141
Figure G2005800428827D00151
ROM可描述为出现在紧固件24的茎部、例如蒂状螺钉与植入件18之间的运动。同时，植入件18的示例性ROM对于胸节T1-T10可为8度，并且对于节T10-L4，ROM可为11度。
现在参见图24，显示了骨骼98、例如股骨的侧面断开图，它根据本发明的原理由植入件18k进行处理.骨骼98可包括生长板99，它可受益于施加在生长板相对两侧上的分开力.例如接骨螺钉的紧固件24k可安装在生长板99的相对两侧上，从而植入件18k可用于施加紧固件24k之间的分开力，从而治疗骨骼98.因此，可以理解的是，本发明的原理除了可处理例如脊柱侧凸等脊骨畸形之外，可用于处理各种不同骨骼，包括单根骨骼的各段.此外，本发明的原理可用于治疗其他非骨骼情况.
使用中，为了接近要处理的椎骨或其他骨骼可能要做切口。当脊柱侧凸由植入件18进行处理时，在脊骨的凹面侧上可接近或处理椎骨。可以理解的是，切口可制作在病人的前面或后面，这依赖于要处理的特定曲率。椎骨在植入件18安装之前首先会尽可能多地分开。紧固件24可安装在椎骨特定位置中以使得植入件18提供足够的分开力，同时植入件18不会作为系绳起作用。如图25所示，显示了椎骨12的示意性剖视图，紧固件24可采用不侵入椎管的方式91或开放方式92插入，这依赖于要实现的特定治疗。还可以理解的是，紧固件24可经胸腔穿刺插入或用其他任何本领域普通技术人员已知的适当方式。此外，植入件18可定形并定位以防止植入件18在压缩载荷作用下垂出，或被压缩到其极限。植入件18可通过将紧固件24的头部30置于容纳器21、23中而进行安装并将挂钩34安装在凹槽32中以将紧固件24的头部30保持在容纳器21、23中。护套39还可安装在植入件18上以防止软组织向内生长并容纳可能产生的任何磨损碎片。护套39可被缝合以将护套39保持适当位置。
可以理解的是，在一些情况下，植入件18可穿过后中线皮肤切口插入，然后穿过中凹肌肉分裂通道。可以理解的是，在本发明的范围之内，任何适当的切口或通道可用于安装该植入件18。
可以理解的是，本发明的植入件18可提供为动态植入件，它随着时间推移可以改变尺寸。与一些在外科手术时提供定量校正或治疗的现有技术装置形成对比的是，由于装置尺寸的变化，本发明的原理可随着时间推移可用于产生进一步校正。然而，可以理解的是，当本发明的植入件18用在年轻病人中时，期望的话附加外科手术可用于更换植入件。此外，本发明的原理可用于形成非融合装置。此外，本发明的原理可用于提供多个装置，用于在脊柱或骨骼的长度上分段负载。
可以理解的是，本发明的原理可用于处理先天性脊柱侧凸，特别是当病人还有不止一年的成长期时。另外，本装置和方法可用于病人具有柔性脊柱畸形的情况，这中情况对矫正治疗无反应。此外，本发明的装置和方法可用作成长棒的替代或与之共同起作用。
可以理解的是，本发明的原理可单独使用或与各种治疗手段结合使用，例如生长刺激剂、生长抑制剂、药疗或生物治疗，以达到对治疗体的理想效果。在本发明的范围之内，任何本领域技术人员已知的各种生长刺激剂、生长抑制剂、药疗或生物治疗都可采用。例如，植入件18和/或生长刺激剂可放在脊柱的凹面侧14上，以增强脊柱10凹面侧14的生长。类似地，压缩装置和/或生长抑制剂可放在脊柱10的凸面侧16上。因此，治疗可采用机械装置和生物治疗手段的结合进行，实现脊柱或骨骼的理想治疗。
可以理解的是，这里公开的结构和装置仅是提供分开力的装置的举例，并且可以想见的是任何提供分开力实现相同功能或等效于此处公开的这些结构、装置或系统均落入用于提供分开力的装置范围之内，包括目前已知或将来可用的提供分开力的结构、装置或系统。任何功能与提供分开力的装置相同或与之等效的东西均落入这一元件的范围之内。
可以想见的是，这里公开的结构和装置仅是结合于紧固件的装置的举例，并且可以想见的是任何结合于紧固件实现相同功能或等效于此处公开的这些结构、装置或系统均落入用于结合于紧固件的装置范围之内，包括目前已知或将来可用的结合于紧固件的结构、装置或系统.任何功能与结合于紧固件的装置相同或与之等效的东西均落入这一元件的范围之内.
根据上述特征及组合，从第二骨骼部分将第一骨骼部分分开的有效方法可包括：
(a)在曲线的凹面侧上将第一紧固件结合于第一骨骼部分和第二骨骼部分，该曲线形成在第一骨骼部分和第二骨骼部分中；
(b)将植入件结合于第一紧固件和第二紧固件；
(c)扩展介于第一骨骼部分与第二骨骼部分之间的植入件；以及
(d)允许第一紧固件与第二紧固件中的至少一个相对于所述植入件角移动。
本领域普通技术人员可以想见本发明的特征所提供的益处。例如，本发明的特征有，提供处理例如脊柱侧凸的骨骼或脊骨畸形的装置，后者设计和制造简单。本发明的另一特征是提供这种用于治疗脊柱侧凸的装置，它可在脊骨曲线的凹面侧提供分开力。根据本发明的一个方面，其又一特征是，提供用于治疗骨骼或脊柱侧凸的装置，后者可以允许紧固件相对于装置的受限移动。本发明的另一特征是，提供可治疗脊柱侧凸的装置，同时允许椎管相对于彼此移动并在病人成长时保持分开力。本发明的附加特征是提供一种用于治疗脊柱侧凸但不用融合椎骨的装置。本发明的另一特征是提供一种处理骨骼的装置，该装置可植入人体，只需对人体产生最小的外伤，从而装置可最低限度地入侵。本发明的另一附加特征是提供一种用于治疗骨骼的装置，它随着时间推移可以改变尺寸。
在前述详细说明中，为了使本发明顺畅，本发明的各种特征被集中在一个实施例中。本公开中的方法不应理解为是要求保护的发明需要比每个权利要求中明确记载的更多的特征这种意图的反映。而是，如下面的权利要求所反映的，发明的各个方面少于单个在先公开实施例的所有特征。因此，下列权利要求通过这些参考结合于本发明的说明书中，各权利要求保持自我，就像本发明的独立实施例一样。
可以理解的是，上述布置仅仅是本发明的原理的应用描述。许多修改和替换布置可由本领域普通技术人员作出而不脱离本发明的精神和范围，所附权利要求意欲覆盖这些修改和布置。因此，虽然本发明已经具体详尽地显示在附图中和描述在上文中，对于本领域普通技术人员显而易见的是，包括但不限于尺寸变化、材料、形状、形式、功能和操作、组装方式以及使用在内的许多修改均可作出，且不脱离这里所述的原理和构思。

Claims (52)

1.一种用于分开一块或多块骨骼的装置，所述装置包括：
具有第一容纳器的第一端部，该第一容纳器用于容纳第一紧固件以将所述第一端部附接于第一骨骼部分；
具有第二容纳器的第二端部，该第二容纳器用于容纳第二紧固件以将所述第二端部附接于第二骨骼部分；
介于所述第一端部和所述第二端部之间的扩展部分；
其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个限定了动态连接，允许所述第一端部和所述第二端部中的至少一个相对于所述第一紧固件和所述第二紧固件中的至少一个做高达20度的受限移动；
其中，所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个包括用于止动阻挡的止挡件，其用于限制所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的移动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述扩展部分包括结合于所述第一端部的套筒和结合于所述第二端部的棒，所述棒可动地容纳在所述套筒中。
3.根据权利要求2所述的装置，还包括所述套筒中的弹簧，用以将所述第二端部偏压远离所述第一端部。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括围绕所述扩展部分的至少一部分的护套，用于防止软组织向内生长。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一容纳器和第二容纳器每个都包括用于分别容纳所述第一紧固件和所述第二紧固件的开口。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述开口大小形成为允许所述第一紧固件和所述第二紧固件在所述开口中的预定量的移动。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述开口倾斜，以允许所述第一紧固件和所述第二紧固件在所述开口中的预定量的移动。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个用于容纳可动圆形部件，用于允许所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的移动。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个用于绕与所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的轴线垂直的轴线相对于所述第一紧固件和所述第二紧固件中的一个移动经过高达8度的角度。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个用于绕穿过所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的轴线相对于所述第一紧固件和所述第二紧固件中的一个移动。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述扩展部分包括具有多个弯部的片簧。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述扩展部分、所述第一端部和所述第二端部形成为一体部件。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述扩展部分包括具有多条腿的弹簧。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述扩展部分包括含亲水胶的储液器。
15.根据权利要求14所述的装置，还包括用于使所述储液器和周围流体连通的端口。
16.根据权利要求1所述的装置，其中所述扩展部分包括可变形以提供分开力的弹性材料。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括围绕所述弹性材料的线股网格。
18.根据权利要求16所述的装置，还包括所述弹性材料中的一个或多个窗口。
19.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一端部和所述第二端部中的每一个都包括用于覆盖所述弹性材料的至少一部分的帽盖。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述弹性材料包括卡扣配合部分，用于通过卡扣配合附接于帽盖。
21.根据权利要求19所述的装置，还包括柔性套筒，用于将所述帽盖与所述弹性材料相结合。
22.根据权利要求1所述的装置，其中所述止挡件形成为装置上的壁或突起。
23.根据权利要求22所述的装置，还包括可旋转结合于所述滑动件的凸轮。
24.根据权利要求23所述的装置，还包括凸轮弹簧，用于偏压所述凸轮转动，从而使所述滑动件移动到延伸位置。
25.一种用于分开一块或多块骨骼的装置，所述装置包括：
弹簧件，所述弹簧件包括：
具有第一容纳器的第一端部，该第一容纳器用于容纳第一紧固件以将所述第一端部附接于第一骨骼部分；
具有第二容纳器的第二端部，该第二容纳器用于容纳第二紧固件以将所述第二端部附接于第二骨骼部分；和
介于所述第一端部和所述第二端部之间的扩展部分；
其中，所述弹簧件由一整块部件形成，从而提供薄剖面，以便在手术植入到受限空间内时减小用于容纳弹簧件的空间；和
其中，当所述第一紧固件或所述第二紧固件保持在大致固定的方向上时，所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个用于允许所述第一端部和所述第二端部之一分别相对于所述第一紧固件和所述第二紧固件之一进行预定量的移动。
26.根据权利要求25所述的装置，还包括围绕所述扩展部分中的至少一部分的护套。
27.根据权利要求25所述的装置，其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的每个都包括分别容纳所述第一紧固件和所述第二紧固件的开口。
28.根据权利要求27所述的装置，其中所述开口大小形成为允许所述第一紧固件和所述第二紧固件在所述开口中的预定量的移动。
29.根据权利要求27所述的装置，其中所述开口倾斜，以允许所述第一紧固件和所述第二紧固件在所述开口中的预定量的移动。
30.根据权利要求25所述的装置，其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个用于允许所述第一紧固件和所述第二紧固件中的至少一个移动经过高达8度的角度。
31.根据权利要求25所述的装置，其中所述扩展部分包括片簧。
32.根据权利要求31所述的装置，其中所述片簧包括多个弯部。
33.根据权利要求25所述的装置，其中所述扩展部分包括具有多条腿的弹簧。
34.一种用于分开一块或多块骨骼的装置，所述装置包括：
具有第一容纳器的第一端部，该第一容纳器限定出开口，用于容纳第一紧固件以将所述第一端部附接于第一骨骼部分；
具有第二容纳器的第二端部，该第二容纳器限定出开口，用于容纳第二紧固件以将所述第二端部附接于第二骨骼部分；和
介于所述第一端部和所述第二端部之间的扩展部分，所述扩展部分提供单向分开力；
其中，当所述第一紧固件或所述第二紧固件保持在大致固定方向时，所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个用于允许所述第一端部和所述第二端部之一分别相对于所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的预定量的移动，并且其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个包括用于止动阻挡的止挡件，其用于限制所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的移动。
35.根据权利要求34所述的装置，其中所述扩展部分包括结合于所述第一端部的套筒和结合于所述第二端部的棒，所述棒可动地容纳在所述套筒中。
36.根据权利要求35所述的装置，还包括所述套筒中的弹簧，用以提供所述单向分开力。
37.根据权利要求34所述的装置，还包括围绕所述扩展部分的至少一部分的护套。
38.根据权利要求34所述的装置，其中所述开口的大小形成为允许所述第一紧固件和所述第二紧固件在所述开口中的预定量的移动。
39.根据权利要求34所述的装置，其中所述开口倾斜，允许所述第一紧固件和所述第二紧固件在所述开口中的预定量的移动。
40.根据权利要求34所述的装置，其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个包括可动圆形部件，用于允许所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的移动。
41.根据权利要求34所述的装置，其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个用于允许所述第一紧固件和所述第二紧固件中的至少一个移动经过高达8度的角度。
42.一种用于分开一块或多块骨骼的装置，所述装置包括：
具有第一开口的第一端部；
具有第二开口的第二端部；和
用于在所述第一端部和所述第二端部之间提供分开力的装置；
其中所述第一端部和所述第二端部中的至少一个包括结合于紧固件的装置，从而当所述紧固件保持在大致固定方向时，所述第一端部和所述第二端部中的至少一个允许所述第一端部和所述第二端部中的至少一个相对于所述紧固件的预定量的移动，并且其中所述第一容纳器和所述第二容纳器中的至少一个包括用于止动阻挡的止挡件，其用于限制所述第一紧固件和所述第二紧固件之一的移动。
43.根据权利要求42所述的装置，其中用于提供分开力的所述装置包括结合于所述第一端部的中空套筒和结合于所述第二端部的棒，所述棒可容纳在所述套筒中。
44.根据权利要求43所述的装置，其中一盘簧设置在所述中空套筒中。
45.根据权利要求42所述的装置，其中一储液器形成在所述中空套筒中以容纳亲水胶。
46.根据权利要求42所述的装置，其中所述装置用于提供包括板簧的分开力。
47.根据权利要求42所述的装置，其中用于提供分开力的所述装置包括凸轮。
48.根据权利要求42所述的装置，其中用于提供分开力的所述装置包括弹性材料。
49.根据权利要求42所述的装置，其中用于结合紧固件的所述装置包括倾斜开口。
50.根据权利要求42所述的装置，其中用于结合紧固件的所述装置包括圆形接头。
51.根据权利要求42所述的装置，其中用于结合紧固件的所述装置包括具有预定尺寸的开口，允许相对于所述紧固件做所述预定量的移动。
52.根据权利要求42所述的装置，其中所述紧固件相对于所述装置的所述预定量的移动小于20度。
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