CN101111205A - 侵害最小的椎间盘稳定装置及插入工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脊骨植入物，其被插入两块椎骨之间以支撑并稳定相邻的椎骨并且允许生理运动。其包括一个可植入装置(200)以支撑椎骨，以及一种最小侵害的方法以使所述装置插入到椎间空间中并在椎间空间中展开。

Description

侵害最小的椎间盘稳定装置及插入工具

本申请要求美国临时专利申请号为60/629892、申请日为2004年11月23日以及申请号为60/665874、申请日为2005年3月29和美国实用新型专利申请号11/194050、申请日为2005年7月29日的优先权，在此将上述申请的全部内容收入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及通常的脊柱植入物领域，更具体地，本发明涉及一种植入物，其被配置为可放置在椎间空间内以支承并稳定相邻的椎骨，并且可允许生理运动。

背景技术

椎骨是骨骼的中轴，其支承了人体的大部分重量。对人类而言，正常的脊柱具有七块颈椎骨，十二块胸椎骨和五块腰椎骨。腰椎位于骶骨之上，骶骨附着在骨盆上，依次由髋骨和腿骨支承。脊椎的多个椎骨被椎间盘隔开，椎间盘起连接作用，但允许公知的弯曲、伸长、侧弯和轴向旋转的角度度数。

典型的椎骨包括厚的前侧骨质称作椎体，具有起于椎体后表面的(椎骨的)髓弓。相邻椎骨之间的空间由椎间盘支承。每个髓弓包括椎体后表面并围成一椎骨孔。相邻椎骨节的椎骨结构相互对齐形成椎骨管、脊髓囊、脊髓和神经细根从椎骨管中穿过。髓弓部分在后侧延伸起保护脊髓后侧的作用，其公知为薄层体。从髓弓后部的突起为棘瘤状。

椎间盘主要地作为机械衬垫以允许骨架中轴的椎骨部件间的可控运动。正常的椎间盘具有独特的混合结构，包括三个部件组织：髓核环(“髓核”)，环面状纤维(“环面”)，和两个椎骨远端软骨板。所述的两个椎骨远端软骨板由薄的软骨组织覆盖一薄层结实的皮质骨组成，所述的皮质骨附着到椎体的海绵状，富含血管的多孔骨上。远端软骨板因此将邻接的椎骨附着到椎间盘。换句话说，远端软骨板在韧性的椎间盘和骨质的椎骨之间产生一个过渡区域。

椎间盘的环状体是一个粗糙的纤维外环面，其将相邻的椎骨束缚在一起。纤维部分，非常像由薄片层状的汽车轮胎，尺寸大约为10～15毫米高、15～20毫米厚。环状体的纤维包括15到20层相互重叠的层，在两个方向以大约40度角插入到上、下椎体之间。这种结构特别能够经受扭转，大约半数的具有角度的纤维将在椎骨向任一个方向转动时相对于彼此拉紧。薄片层间彼此附着的不太结实。

髓核位于环状体内。健康的髓核大部分是胶状物质，具有很高的含水量，类似于轮胎内的空气，用于保持环状绷紧且具有柔性。当弯曲、提升或其他运动在相邻的椎骨上施加力时，髓核胶体在环状体内轻微地移动。

脊椎间盘可能会因为外伤、疾病、退化缺陷或长时期的磨损而移位或损坏。当环状纤维体被弱化或撕裂并且环状体的内部组织变得长期地肿胀、扩张或从其正常的内部环状范围挤出时，就会出现椎间盘突出。突出的凸块或“滑移地”髓核组织可能压迫脊神经，导致腿痛，肌肉失控，或者甚至瘫疾。也有可能地，随着椎间盘退化，髓核失去了束缚水分的能力而缩小，就像空气从轮胎中泄漏出来。由此，髓核的高度降低引起环状体在薄层在松弛地结合的区域歪曲。当环状体的这些重叠的薄层开始膨胀弯曲并分离时，会出现周向或径向的环状体撕裂，这会导致持续的或致残的背痛。相邻的辅助脊柱面关节也被迫逼到一个突起的位置，这将会产生附带而来的背痛。

与前述的椎间盘的损害或移位相关的背痛是十分常见的健康问题，大多数人在生活上受到一定的影响。当前非坐骨神经痛的背痛的治疗方法是保守治疗。但是当保守治疗失败时，脊椎融合术就是最普遍的惯例方法。椎间盘被移走，将椎骨支承在各种植入物的布置上，可以帮助促进相邻椎骨的融合。虽然这种治疗可以减轻疼痛，但在融合的部件内所有的椎间盘运动都会丧失。最后，这种方法使与融合部件相邻的椎间盘承受了很大的应力以补偿运动的缺失，可能会导致这些相邻椎间盘过早的衰退。

脊柱外科医生可以辨认出维持脊椎部件物理运动的优选方式。因此，作为椎骨融合术的可替代方式，很多植入物被设计用于充当人造椎间盘以维持运动。最初的植入物或椎间盘假体，包括广泛的各种设想，例如球轴承、弹簧、金属刺和其他的可理解的辅助手段。这些假体都被制造为替换整个椎间盘空间，尺寸很大且是刚性的。除了不可靠的适用性外，此种装置还在植入过程中出现了固有的障碍。原因在于其尺寸和刚性，这种装置需要在前面的植入通路，因为薄层导致的障碍，更重要地是，在后部或后侧部的植入难以避开脊髓和神经细根。

但是，前部植入会在手术时带来很多风险。在外科医生试图从病人的前面接近损坏的椎间盘区域时，各种器官都存在实体上的障碍。当在病人的腹部切口后，外科医生将被迫导引互相干涉的器官并小心地将其移到一侧以获取接近脊柱的途径。从前面接近对病人的一个风险是这些器官可能在手术过程中被不小心地损坏。目前，作为现有移植手术局限的结果和涉及使用外科手术植入现有装置的困难性和复杂性，其使用受到了局限。

相反，椎间盘植入的后方通路避免了损坏人体器官的风险。尽管有此优点，后方通路也带来了使其难以使用的其他困难。例如，后方通路引入了损坏脊髓的风险。另外，脊椎体几何形状只允许非常有限的通路到达椎间盘。因此，后方或后侧方植入成功的关键是避免接触脊髓和神经，除此之外还要能够通过因椎骨形状的有限的区域放置一个植入物。因为前方通路没有提到在后方通路中出现的空间限制，当前的椎间盘假体就被设计得太大而不能安全地用于后侧通路。因此，基本要求是较低轮廓的椎间盘假体，以能够被植入椎间空间，以及一种外科手术植入方法，将所述较低轮廓的假体脊椎间盘通过后侧通道植入到椎间盘空间中，最小地接触脊髓和神经并最小地损坏周围的软组织。

发明内容

有两种常规的方法制造人工椎间盘：一种方法是完全地替换整个关节，其中用关节连接的假体牢固地附着到相邻的椎骨。第二种方法是用植入物只替换椎间盘中心的“核”，植入物在椎间盘空间的中心提供柔顺地支承，但保持纤维环面和支持韧带的自然支承。本发明采用上述两种策略的优点，提供一种最小侵害支承装置，设置在椎间盘中央，同时能分配椎骨的强壮的外围皮层骨骼的轴向负荷。同样地，所述装置保留大部分环面，而只需一个用于插入的小开口。所述的装置进一步允许椎体之间的生理运动。

在一方面，本发明涉及一种椎间的植入物，包括一个具有至少两个伸长元件的上部组件和一个具有至少两个伸长元件的下部组件。可替代地，每个上部组件或下部组件可以只具有单个伸长元件或盘状体。上部组件适合于相对于下部组件用关节连接。

另一方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括一个具有至少一个伸长元件的上部组件和一个具有至少一个伸长元件的下部组件。上部组件可适合于能够在互锁元件之间限制运动的范围，例如转动的范围。

在前述各方面的各种实施例中，上部组件和下部组件中至少一个的至少两个伸长元件互相锁定以形成各种形状，例如A、H、I、K、M、N、T、V、W、X、Y和Z。至少一个伸长元件包括一弯曲。在一实施例中，互锁的伸长元件可以在其间限定一个间隙以能够在互锁设置的元件之间限制运动的范围。上部组件和下部组件中至少一个的至少两个伸长元件可以在闭合位置和打开位置之间展开。展开既可以由人工实现也可自动实现，例如，通过形状记忆材料、弹簧和/或其他的机械装置。在一个实施例中，至少两个伸长元件在闭合位置形成I形或其他低轮廓外形。在一些实施例中，至少两个伸长元件在打开位置时形成任何一种上述的形状。

此外，至少两个伸长元件可以通过闭合和打开位置之间的预定的角度范围定位。在不同的实施例中，预定的角度范围包括大于约0度且小于约180度的数值。所述的至少两个伸长元件可以通过例如枢轴或类似的连接固定。在不同的实施例中，植入物进一步包括锁定机构用于防止伸长元件间的相对运动。锁定机构可以人工地或自动地激活，例如用形状记忆材料、弹簧、螺钉、销钉、联动机构和/或其他机械装置。

在不同的实施例中，植入物或其组件可以由任何生物相容的材料制成，例如不锈钢、铝、钽、金、钛、陶瓷、铬、钴、镍钛诺、金属/陶瓷基体、聚四氟乙烯(PTFE)、热塑性聚氨酯(TPU)；乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)；热塑性聚醚嵌段酰胺；热塑性聚酯弹性体、尼龙、硅树脂；聚乙烯；聚酰胺、聚醚醚酮(PEEK)和其组合物。

进一步，上部组件和下部组件中的至少一个可以适用于与相邻的椎间表面接合。例如，组件可以包括用于和骨骼接合的突起或能使骨骼长入的孔。另外，植入物可以被涂层或表面处理，例如，用生物制剂或治疗药剂。在一些实施例中，植入物包括设置在每个上部组件和下部组件上的关节区域。关节区域可以包括设置在上下部组件其中之一上的凸起和设置在另一个组件上的配合凹陷，凸起和凹限至少部分地相接触。关节区域可以是例如球槽结构、凸块凹槽结构、配合拱面或对应的鞍面。在一个实施例中，至少一个伸长元件沿其长度有锥度。植入物可以包括设置在上下组件之间的间隔件。另外，关节区域可以膨胀以增加上下组件之间的整个承载表面。

在其他的方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括具有第一表面和相对的第二表面的第一伸长元件和具有第一表面和相对的第二表面的第二伸长元件。第一表面基本上是平面。第二表面包括互补地配合关节区域以使第一伸长元件与第二伸长元件能够相对运动。在一个实施例中，关节区域设置在每个第二表面的中点处附近。

在不同的实施例中，第一伸长元件基本上被定向为与第二伸长元件相平行。第一元件和第二元件其中至少一个的第一表面适合于接合相邻的椎骨表面。植入物的关节区域可以包括一个设置在一个伸长元件上的凸起和设在另一个伸长元件上相配合的凹陷，凸起和凹陷至少部分地接触。互补的配合关节区域可以是例如球槽结构、凸块凹槽结构、配合拱面或对应的鞍面。植入物可以包括设置在第一伸长元件和第二伸长元件的第二表面之间的间隔件，间隔件复制关节区域。第一伸长元件和第二伸长元件的第二表面可沿其长度有锥度。植入物可以包括至少一个能使骨骼长入的孔。

另外，植入物可以包括第三伸长元件，其包括一个基本上平直的第一表面和一个限定凹口的相对的第二表面，其中此凹口与第一伸长元件的第一表面相接合。在一个实施例中，此凹口将第三伸长元件一分为二。第三元件可以设置在第一伸长元件之上并基本上与第一伸长元件垂直。进一步地，植入物可以包括第四伸长元件，其包括一个基本上平直的第一表面和一个限定凹口的相对的第二表面，其中此第四伸长元件的凹口与第二伸长元件相接合。在一个实施例中，第四伸长元件限定的凹口将第四伸长元件一分为二。第四伸长元件可以设置在第二伸长元件的下方并基本上垂直于第二伸长元件。在一个实施例中，第一和第二伸长元件每一个都限定了一个设置在其第一表面上的凹口。第一元件的凹口与第三元件的凹口相配合，且第二元件的凹口与第四元件的凹口相配合。第一、第三伸长元件和第二、第四伸长元件其中至少一组的第一表面基本上是共面的。凹口可以包括拱形和/或有锥度的侧壁用于为伸长元件间的相对转动在伸长元件之间提供空隙。

在另一个方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括具有一适合于在至少两个接触区域接触邻近的椎骨表面的弹性体的第一伸长元件和具有一适合于在至少两个接触区域接触邻近的椎骨表面的弹性体的第二伸长元件。第一和第二伸长元件包括沿其各自的弹性体设置在接触区域之间的关节区域。第一伸长元件和第二伸长元件经由关节区域相互配合。

在不同实施例的前述各方面中，至少一个弹性体包括一拱形。第一伸长元件可以定向为基本上垂直于第二伸长元件。在一个实施例中，关节区域设置在第一和第二伸长元件上形成的凹口内。

在另一方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括第一伸长元件和第二伸长元件。第一伸长元件包括一个用于与相邻椎骨表面相接合的第一基板和一个连接到第一基板上的第一弹性板。第二伸长元件包括一个用于与相邻椎骨表面相接合的第二基板和一个连接到第二基板上的第二弹性板。第一弹性板和第二弹性板适合于配合在一起以允许第一伸长元件和第二伸长元件间的相对运动。

在一个实施例中，弹性板是非平面形的。每个弹性板具有一个伸长形状。第一弹性板与第一基板在它们的端部连接，且第二弹性板与第二基板在它们的端部连接。第一弹性板与第二弹性板可以在其外表面限定凹槽用于相互接合。

在另一个方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括第一元件和第二元件。第一元件包括一个近端部分和一个远端部分，其每个都从第一元件的中心部分延伸。近端部分和远端部分在相反的方向上延伸且偏离于第一元件的纵轴。第二元件包括一个近端部分和一个远端部分，其每个都从第二元件的中心部分延伸。第二元件的近端部分和远端部分在相反的方向上延伸且偏离于第二元件的纵轴。第一元件包括一个第一关节区域，设置在第一元件的中心部分的第一表面上，第二元件包括一个第二关节区域，设置在第二元件的中心部分的第一表面上，第二关节区域适合于与第一关节区域相配合。第一和第二关节区域至少部分地接触以使第一元件和第二元件间能够相对运动。

在不同的实施例中，纵轴将第一元件和第二元件的中心部分一分为二，并且相应的近端部分和远端部分分别绕纵轴均匀地被隔开。植入物可以进一步包括具有近端部分和远端部分的第三元件，每个近端部分和远端部分从第三元件的中心部分延伸。近端部分和远端部分在相反的方向上延伸且偏离于第三元件的纵轴。第三元件的近端部分和远端部分定向为与第一元件的近端部分和远端部分互补。第三元件与第一元件的第二相反表面配合。第三元件与第一元件的中心部分具有比第一元件与第三元件的近端部分和远端部分减小的厚度，这样在配合时，第三元件的第一表面基本上与第一元件的第二表面共面。

另外，植入物可以进一步包括具有近端部分和远端部分的第四元件，每个近端部分和远端部分从第四元件的中心部分延伸。近端部分和远端部分在相反的方向上延伸且偏离于第四元件的纵轴。第四元件的近端部分和远端部分定向为与第二元件的近端部分和远端部分互补。第四元件与第二元件的第二相反表面配合。第四元件与第二元件的中心部分具有比第二元件与第四元件的近端部分和远端部分减小的厚度，这样在配合时，第四元件的第一表面基本上与第二元件的第二表面共面。

进一步地，第三元件可以通过枢轴连接固定到第一元件并且第四元件可以通过枢轴连接固定到第二元件。第三元件和第四元件的第一表面的至少一部分可以适合于与椎骨表面相配合。植入物可以包括一锁定机构，用于防止第一元件和第二元件间的相对运动。第一元件和第二元件能够相对转动且锁定机构能够将第一元件相对于第二元件锁定在一个转动角度。转角度数可以从大约0度到大约90度。

在另一个方面，本发明涉及一种用于展开椎间植入物的工具。所述的工具包括用于连接植入物的第一部分的第一本体，和用于连接植入物的第二部分的第二本体。第二本体可滑动地连接到第一本体。第一本体和第二本体经由凸舌和凹槽接头可滑动地连接。第二本体可以包括一楔形近端。所述的工具可以包括从第一本体延伸的手柄。

在不同实施例中，当定位植入物时，第二部件的远端连接到植入物上。第二本体适于与第一本体解除连接，以使近端与植入物接触以展开植入物。展开植入物可以包括在植入物的第一本体和第二本体之间移动楔形的近端以移动第二本体离开植入物的第一本体。植入物的第一本体和第二本体可以被枢转地连接以使植入物的第二部分能够相对于第一部分相对转动。

在另一个方面，本发明涉及一种用于展开椎间植入物的工具。所述工具包括一个适合于连接植入物的一部分的伸长本体和从其延伸的手柄。伸长本体具有从其远端延伸的楔形突起。工具的远端可以与植入物配合。工具依靠其转动将植入物的第一部分相对于植入物的第二部分移位。

在另一个方面，本发明涉及一种安装椎间植入物的方法，所述的方法包括以下步骤：提供椎间植入物；将椎间植入物连接到一种工具；并相对于两块相邻椎骨将植入物植入到人体内。植入物具有能相对运动的两个部分，且所述工具具有用于连接植入物的第一部分的第一本体，和用于连接植入物的第二部分的第二本体。第二本体可滑动地连接到第一本体并且具有楔形的近端。该方法进一步包括以下步骤：将第二本体从工具上解除连接；将第二本体重新定向且重新连接到工具上，从而楔形近端与植入物的至少一部分接触；以及将第二本体移向植入物以使第一部分从第二部分分离。可选地，所述方法可以通过使用套管来实现，其中植入物连接到植入工具并且所述的植入物和工具都经过套管插入人体以方便地插入椎间空间。具有楔形体的伸长工具，或其他合适形状的工具，可以经由套管以使植入物的第一部分从其第二部分分离。

在不同实施例中，所述的方法进一步包括将所述的工具从植入物上解除连接的步骤。在一个实施例中，植入步骤被从侧向、后侧向、或前侧向中至少一个方向执行。植入物的第一部分可枢转地连接于植入物的第二部分以能够相对旋转运动。所述的方法可以进一步包括将植入物的第一部分相对于植入物的第二部分锁定到一个角度。

在另外一个方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括限定第一椎骨接触表面的上部组件和限定第二椎骨接触表面的下部组件，所述下部组件适于相对于上部组件关节连接。第一椎骨接触表面和第二椎骨接触表面中的至少一个包括一个可扩展的表面面积。

在另外一个方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括一个上部组件和一个下部组件，下部组件支承上部组件并且适于相对于上部组件关节连接。上部组件和下部组件中至少一个被配置为包括一个可扩展的椎骨接触表面面积。

在另外一个方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括具有至少两个元件的上部组件，所述的至少两个元件可配置成能够改变上部组件的椎骨接触表面面积的大小，还包括一个支承上部组件的下部组件，下部组件包括至少两个元件，所述的至少两个元件可配置成能够改变下部组件的椎骨接触表面的大小。

在另外一个方面，本发明涉及一种椎间植入物，其包括一个上部组件和一个下部组件，且下部组件通过配合关节区域连接到上部组件。配合关节区域包括可扩展的承载表面。

这些和其他的目的，连同本发明在此披露的优点和特征一起，将通过参照以下的说明书、附图及权利要求而变得显而易见。而且，应当理解在此描述的各个实施例的技术特征并不是相互排斥的，其可以存在不同的组合或替换。

附图说明

在附图部分，全部的不同视图中相似地记号通常指同一个零件。同样地，这些附图没有必要按比例，需强调的其是可替代的，通常用于说明本发明的原理。在接下来的说明中，本发明的不同实施例被参照以下的附图加以说明，其中：

依据本发明的一个实施例，图1是具有两个相互平行的伸长元件的椎骨植入物的透视图。

依据本发明的一个实施例，图2是具有两个相互平行的伸长元件的可选的椎骨植入物的侧面图，其中的伸长元件具有一单独的隔离元件。

依据本发明的一个实施例，图3是插在两椎骨间的图1中的椎间植入物的侧面视图。

根据本发明的一个实施例，图4A是图1中的椎间植入物的顶视图，其通过后侧向通路插入到椎间空间内。

根据本发明的一个实施例，图4B是在图4A中描述的插入工具的端部视图。

根据本发明的一个实施例，图5是图1中的椎间植入物的顶视图，其通过一侧向通路插入到椎间空间内。

根据本发明的一个实施例，图6A是交叉形椎间植入物的两个外侧部件的透视图。

根据本发明的一个实施例，图6B是交叉形椎间植入物的两个内侧部件的透视图。

根据本发明的一个实施例，图7是组装后的交叉形椎间植入物的透视图。

图8是图7中的椎间植入物插入两块椎骨之间的侧视图。

图9是图7中的椎间植入物插入两块椎骨之间的顶视图。

依据本发明的一个实施例，图10表示一种包括两个交叉元件的可选椎间植入物的顶视图，其插入椎间空间内。

图11是图10的椎间植入物的透视图。

依据本发明的一个实施例，图12表示一种椎间植入物的“板簧”元件的侧视图。

依据本发明的一个实施例，图13表示一椎间植入物的拱形元件的透视图。

图14表示插入两椎骨间的交叉结构的两个拱形元件的侧面视图。

图15表示图14中结构的顶视图。

依据本发明的一个实施例，图16表示一包括两个平行的拱形元件的椎间植入物的侧面视图。

依据本发明的一个实施例，图17A表示椎间植入物的两个“剪形”元件在闭合结构的顶面视图。

图17B表示图17A中的“剪形”元件在打开结构的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图18表示一四元件“剪形”椎间植入物在闭合结构的侧面视图。

图19表示图18中的四元件“剪形”椎间植入物的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图20表示四元件“剪形”椎间植入物的在打开结构的侧面视图。

图21表示图20中打开的四元件“剪形”椎间植入物的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图22表示四元件“剪形”椎间植入物的绕其中心轴关节连接的侧视图。

依据本发明的一个实施例，图23表示安装在插入工具上的四元件“剪形”椎间植入物的顶视图。

图24表示图23中的椎间植入物和插入工具的左侧视图。

图25表示图23中的椎间植入物和插入工具的右侧视图。

图26表示图23中插入工具的端部视图。

依据本发明的一个实施例，图27表示安装在插入工具上的四元件“剪形”椎间植入物的顶视图，其中所有的固定螺钉都在适当的位置上。

图28表示图27中的椎间植入物和插入工具的顶视图，其中右侧的固定螺钉从植入物上卸下。

图29表示图27中的椎间植入物和插入工具的顶视图，其中右侧的插入工具被移开。

图30表示图27中的椎间植入物和插入工具的顶视图，其中右侧的插入工具固定在展开结构。

图31表示图27中的椎间植入物和插入工具的顶视图，其中右侧的插入工具向前推进以展开植入物的各部件。

图32表示图27中的椎间植入物和插入工具的顶视图，其中右侧的插入工具被移开且植入物处于打开结构。

图33表示图27中的椎间植入物和插入工具的顶视图，其中固定螺钉被从插入工具卸下。

图34表示图27中的椎间植入物的顶视图，所述的椎间植入物处于打开且锁定的状态且插入工具被移开。

依据本发明的一个实施例，图35表示插入工具的侧面手柄和四元件“剪形”椎间植入物的顶视图的两个部件的透视图。

依据本发明的一个实施例，图36表示四元件“剪形”椎间植入物的一个实施例的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图37表示图36中的附着一个可替代地插入工具的椎间植入物侧面视图。

图38表示图36中的椎间植入物和图37中的插入工具顶面视图。

图39表示椎间植入物和图37中的插入工具被插入到一个插入壳体的顶面视图。

图40表示椎间植入物和插入工具插入图39中的插入壳体的顶面视图。

图41表示图40中的结构的顶面视图，具有一分离楔形将植入物展开。

依据本发明的一个实施例，图42A表示一个两部件“剪形”椎间植入物的顶面视图，其被成形为用于插入的最小的横截面轮廓。

图42B表示图42A中的椎间植入物的侧面视图。

依据本发明的一个实施例，图43A表示一个两部件椎间植入物和槽形插入工具的顶面视图，在插入过程中，其中的插入工具在引导边缘具有最小横截面轮廓。

图43B表示图43A中的椎间植入物的侧面视图，其带有一个可转动的插入工具。

依据本发明的不同实施例，图44A-44F表示可选植入物组件的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图45A和45B表示包括一可扩展的接触表面的可选植入物组件的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图46A和46B表示另一个包括一可扩展的接触表面的可选植入物组件的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图47A-47C表示包括一个可扩展并可移动的配合关节的可选植入物组件的顶面视图。

依据本发明的一个实施例，图48A和48B表示另一个包括一可移动的配合关节的可选植入物组件的顶面视图。

具体实施方式

本发明提供了一种植入器械，在脊柱的两块椎骨之间以替换或缓解施加在椎间盘上的压力。所述器械包括至少一个上部组件和一个下部组件，可以在上部和下部组件之间围绕一机械连接以关节连接，因此允许所述的至少两个组件间可控的相对运动。因而，当在两块椎骨间放置并附着或搁置在两块椎骨上时，植入物允许中轴骨架的椎骨部件间的可控运动，与被替换的或被支承的椎间盘提供的运动相似。

本发明还提供了一种方法和装置用于将所述的装置植入到椎间空间中。所述方法使用一种最小侵入方式或开出侧面、前侧面或后侧面的通路，使植入物周围的软组织损坏最小。用于插入植入物的装置可以既用于插入植入物也可用于在椎间空间内将植入物展开到工作结构。

根据本发明的一个实施例，图1是具有两个相互平行的伸长元件的椎间植入物的透视图。植入物10包括一个上部伸长元件12和一个下部伸长元件14，其相互间通过通常位于每个元件大致中央区域的配合关节区域接触。在这种结构中，配合关节区域包括在上部伸长元件12和下部伸长元件14上的互补部分，这种上部伸长元件12上的凸形的或凸块配合关节区18与下部伸长元件14上的凹形的或凹槽配合关节区20相配合。

上部伸长元件12和下部伸长元件14都具有基本上平直的90度角边缘的矩形轮廓。在可选实施例中，伸长元件可以形成为长椭圆形，椭圆形或其他合适形状的轮廓，而伸长元件的边缘可以被倒圆、弯曲、倒角或其他的更易于插入的形状，以更好并更安全的在椎间空间内使用。

配合关节区可被设计成允许在上部伸长元件12和下部伸长元件14之间相对运动，这两个元件可以用关节连接、枢转连接，伏仰连接或围绕配合关节部分转动而不会使两元件移位。这种植入装置的上下元件间的关节可以允许脊椎的生理运动，例如弯曲、伸长、侧弯和/或生理平移。

在一些实施例中，配合关节的上部分和下部可以用一种松连接安装在一起，允许在两个关节部分有一定程度的游隙。因此，上部伸长元件12和下部伸长元件14可以自由地围绕配合关节的中心用关节连接或枢转。在某些可选结构中，配合关节的上部和下部可以舒贴地安装在一起，将植入物10的两元件连接在刚性状态，或将现有的关节连接在两元件间限定一个预定值。配合关节可以包括，但不限于，球槽类型连接，凸起和凹座，或其他适当的互补关节连接。合适的配合关节的选择可以允许元件只在一个方向上相互枢转，例如沿伸长元件的纵轴，或者绕配合关节的中心轴在任何方向上枢转。

上部伸长元件12和下部伸长元件14都包括一个椎骨表面26和一个关节表面28，所述的椎骨表面26，限定植入物10的外部，分别接触上方和下方的椎骨，所述的关节表面28在植入物10的内部。每个元件的椎骨表面26基本上是平的，而每个元件的关节表面28成斜面设置以使每个元件在其端部更薄并且向其中心区域变厚。这种每个元件的关节表面28的斜面或渐缩允许更大范围的运动，上部伸长元件12和下部伸长元件14以配合关节连接或绕配合关节相对于彼此枢转。改变每个关节表面28的倾斜角度可因此改变植入物10的可用运动范围。

在本发明可选实施例中，关节表面28可以是不同的形状，例如，但不限于，平直的或弯曲表面，依据植入物10的关节连接的要求。在某些实施例中，上部伸长元件12和下部伸长元件14的关节表面28的形状可以不同，而在进一步的实施例中，同一个元件上两侧的关节表面28的形状也可以不同。在本发明的一些实施例中，植入物10的一个或两个元件的椎骨表面26也可以包括斜面和/或曲线部分，依照于植入物的特别的需求。

突起的16可以被附着或形成在植入物10的一个或两个元件的椎骨表面26上，允许椎骨表面26更好的接触或附着在植入物10直接上方和下方的椎骨上。突起16可以有很多结构与椎骨牢固地相互作用。这些结构包括，但不限于，单个或多个刺钉、弯钩或其他凸起的元件用于牢固地嵌入椎骨内。在可选实施例中，突起16可以包括刻痕、开槽、凸肋或其他椎骨表面的纹理化区域以与植入物10上方和下方的椎骨更牢固地接触。在进一步的实施例中，突起16可以被替换为或受助于粘合物质，例如，但不限于生物粘合剂，其可以设置在椎骨表面26的一个区域和/或一个或多个伸长元件的一个或多个侧面，以提高椎骨和植入物10之间的接触。

植入物的上方、下方元件可以包括一个或多个凹痕22，既可与上述的突起16和/或粘合剂一起，也可以代替上述的突起16和/或粘合剂，例如，但不限于沿椎骨表面26和植入物10的每个元件的侧面的孔、间隙或其他表面特征。这些凹痕可以促使骨头生长到植入物内以将植入物与椎骨融合。

在本发明的可选实施例中，突起16、粘合剂和/或凹痕22可以替换为只在植入物10的上部伸长元件12和下部伸长元件14其中之一上出现。在某些实施例中，凹痕22可以被替换为只在每个元件的某个表面上，例如，只在每个伸长元件的椎骨表面26上。值得注意的是，上述的提高植入物10和椎骨之间的接触的方法的任何组合可以被替换为在任何一个外表面上(例如，椎骨表面26和元件12、14的侧面或端面)，但没有必要将相同的组合设置在元件的任意两侧上。同样地，提高接触方法的不同结构可以使用在不同的表面上，其根据植入物10和病人脊椎的特定几何形状及生理的特殊需求。在进一步的可选实施例中，一个或两个伸长元件都可以没有任何突起16、凹痕22和/或粘合剂，利用来自植入物10上方和下方的椎骨的压力将植入物10固定就位。在进一步的实施例中，单独的锁定元件可以用于在椎间空间内以将植入物10固定到椎骨上。

另外，植入物10可以使用生物制剂或治疗药剂涂覆或处理，例如，促进骨骼生长或防止感染处理。在进一步的可选实施例中，植入物可以包括一种机构，例如，但不限于套管和微量泵，以允许将生物制剂或治疗药剂从内部或外部的存储器分送到脊柱内。

图2是另一种椎间植入物10的侧面图，其具有两个平行的伸长元件，带有一个单独的隔离元件24放置在植入物10的上部伸长元件12和下部伸长元件14上的相应的凹状或凹槽配合关节区域34、36之间。同样，植入物10的每个元件包括一个基本上平直的椎骨表面26和一个倾斜的关节表面28。如上所述，在本发明其他实施例中，椎骨表面26和关节表面28的形状可以改变以适应特定植入物10的特殊需求。在某些实施例中，上部伸长元件12和下部伸长元件14也可以在其椎骨表面26和/或侧面包括突起16、凹痕22和/或粘合剂以改善元件与周围椎骨的连接。在本发明可选实施例中，配合关节区域34、36可以包括至少一个，也可能两个凸出的突起，带有相应间隔元件24，该间隔元件包括配合凸起侧面以与上部和下部元件12、14的关节区域34、36配合。

间隔元件24允许两元件相对于彼此用关节连接或枢接，如上所述。间隔元件24可以复制关节区域并可以是椭球体或其他适当的与配合关节区34、36互补的形状，例如，但不限于球体、双面凸的或双面凹的形状。间隔元件24可以使用植入物10的与伸长元件相同的材料制成，或使用与周围的伸长元件不同的材料制成。隔离体24使用不同的材料，例如可以提高植入物10的使用期限或改变关节区域的摩擦特性，既可易化也可能阻碍两个伸长元件的相对运动。

根据本发明的一个实施例，图3是的图1中的椎间植入物的侧面视图，其中的植入物插入在两块椎骨之间。每块椎骨30通过椎间盘32连接。植入物10可以用于替换或支承两块椎骨30之间的某个椎间盘32。如图3所示，上部伸长元件12和下部伸长元件14的椎骨表面26抵靠在椎骨30外围的表面上。植入物10允许上部伸长元件12和下部伸长元件14通过配合关节区域彼此连接，因此允许脊柱和健康的椎间盘32允许的移动和弯曲相似的方式运动。

植入物10可以用多种方式插入椎间空间，包括，但不限于最小侵害方式或侧向开口，前侧向开口或后侧向通路方式，其最小地损坏植入物周围的软组织。图4A和图5表示将植入物10插入两块椎骨之间的两种可能的方法。

图4A是图1中的椎间植入物10的顶视图，其中的椎间植入物通过后侧向通路插入椎间空间。在此方法中，因为植入物10端部的较小轮廓，其可以通过患者背部的一个小切口插入到椎间空间内。此切口可以在背部并且在脊柱的侧面，例如与脊柱前后轴线成45度角。在可选实施例中，此角度可以增加或减小，依赖于患者椎骨的生理尺寸和外形和依据插入对植入物10的要求。

为了易于将植入物插入椎间空间，可以将套管38或其他合适的中空管插入患者背部的切口。然后植入物10被通过中空的套管38插入椎间空间而不必被迫穿过中间组织等。植入物10的插入涉及到插入工具的使用，以将植入物10定位在合适的位置并将定位后的植入物10展开到有效的设置。例如，植入物10可以使用内置的锁定机构或单独的锁定元件锁定在非关节连接结构。在插入植入物时，这种锁紧机构可以被插入工具释放以允许上部伸长元件12和下部伸长元件14相互以关节连接。在可选实施例中，可以用标准外科手术设备将植入物10插入椎间空间，使用或不必使用套管和/或锁紧机构。

套管38可以是刚性或柔性管，其可以通过为植入物10提供通路的切口插入到患者体内。在某些实施例中，此管可以用其最终形状插入到人体内，而在其他的实施例中，此管可以压扁的或部分压扁的形式插入到人体内，以最小化其插入截面轮廓，并可以在插入后被扩展到最终形状。套管38可以是圆柱形、方形、矩形或其他适合形状的管，或者可以成形为与植入物10的轮廓相补充的形状。在本发明的一些实施例中，套管可以具有完全封合的截面，而在其他实施例中，套管可以替换为至少在一侧部分地开口的插入壳体39，因此形成为名义上的“C”型横截面。在一些实施例中，插入壳体39的开口部分可以提供用于在插入期间稳定植入物的导轨，或在植入物被插入时用于允许人体物质排出的通道。一种插入壳体39的示例的端部视图可见于图4B，具有名义上“C”形截面的壳体39提供了中空的中央通道41，用于植入物10的通过，一个间隙43提供了用于植入物10的轨道和用于排出壳体39内物质的一装置。另外，套管38或壳体39可以包括例如楔形的几何形状，其在人体内的接近端部，以便分开相邻的椎骨或相反便于植入物的插入。

图5是图1中的椎间植入物10的顶视图，其通过一侧向通路插入到椎间空间内。在此方法中，切口在患者侧面位置，其结果是植入物10被以与脊柱前后轴线成90度的角度插入。植入物10接下来可以使用任何相同的已经描述过的用于图4A中的后侧向通路的方法和装置被插入到椎间空间中。

图6A是交叉形椎间植入物的两个外侧部件的透视图。在此结构中，植入物和40包括4个伸长元件，其组合产生一个植入物40，结构为在中间配合关节区域相互作用的上部和下部交叉形状元件。图6A表示两个植入物40的外侧部件。在此，一个上部第二元件42和一个下部第二元件44彼此平行放置。元件42、44的椎骨表面包括突起50，该突起50被用于将植入物40更牢固地连接到邻接的椎骨上。这些突起50可以采用任何图1-5中的实施例描述过的形式。元件42、44也可以包括凹痕和/或粘合剂部分，同样如同图1-5的实施例中的描述。

每个元件42、44的关节表面中心分别地包括凹口46、48，允许元件42、44与可选的位于植入物40的交叉元件上的互补凹口互锁。这种交叉元件被显示在图6B中。在此，一个上部第一元件60和一个下部第一元件62彼此平行放置，与上部和下部第二元件42、44成90度角。上部和下部第一元件60、62分别包括可选的凹口64、66，允许元件60、62以90度角与图6A中所示的第二元件42、44互锁。

第一元件60、62还包括一个配合关节区域，允许上部元件60以关节连接或枢转的方式连接到下部元件62。在实施例中表示为，附着到上部元件60的上部关节元件包括凸起的或凸块形突起68，而附着到下部元件62的下部关节元件包括一个相应的凹陷的或凹槽形的凹座70。如上述图1-5的实施例的描述，配合关节区域可以包括多种可能的设置，例如，但不限于互补的凸块凹槽形关节，两个凹槽形的关节，或一个凸块一个凹槽形的关节，或两个凸块形的关节，带有互补的隔离体；球槽关节；一对鞍面；或任何其他合适的配合元件。如图1-5的实施例，在某些实施例中配合关节可以允许只沿一条长轴以关节连接或枢转运动，而在其他一些实施例中，允许植入物40绕配合关节的中轴在任何方向上枢转。

伸长元件42、44、60、62在其关节表面都是有锥度的，以允许植入物40枢转或扭转时运动的范围增大。在一些实施例中，在每个伸长元件上的锥度可能相等，以允许植入物40在每个方向上同等地枢转。在另一些实施例中，每个伸长元件可能具有不同的锥度或形状，增加或减小使植入物40可以在某个方向上枢转的角度。例如患者脊柱的运动范围不必在所有的方向上相等，因此通过仔细选择每个伸长元件的形状和锥度，两块椎骨相对于彼此的运动范围就可以在所有方向上相配合。

上部第一元件60和第二元件42一起、下部第一元件62和第二元件62一起在每个元件的凹口处相互锁定，最终形成如图7所示的装配后的植入物40。交叉形状的植入物结构可以增加植入物的稳定性并且允许上部和下部元件在各个方向上更好地枢转。交叉形状结构还增加了每个元件的椎骨表面与椎骨接触的表面面积。这有助于分散在植入物和相关椎骨间的负荷并能够帮助避免存在以下情况，植入物长期的沉入或嵌入到椎骨内，可能损坏椎骨。

插入到人体内的交叉形植入物的示例可见于图8和图9。图8描述了插入脊柱的植入物40的侧视图，植入物40在两块椎骨30之间，能够替换或支承某个位置上损坏的椎间盘。图9表示放置在两椎骨30之间的交叉形植入物40的顶视图。在一些本发明的实施例中，植入物的交叉元件可以彼此成90度，在另一些实施例中，如图9的植入物，交叉的元件间的角度可以小于90度。使用具有不同交叉角度的植入物可以依据的因素如：被支承椎骨的几何形状和尺寸以及患者的生理状况。

因为交叉形植入物40的较大轮廓，可能需要患者体内较大的切口以将植入物40插入到椎间空间。然而，这种较大的切口可以被减小，通过使用一种以折叠或压扁的结构最小化其截面轮廓而插入到人体内的植入物，在插入到椎间空间后，所述植入物被展开成交叉形结构。可选地，第二元件42、44可以从脊椎一侧的后侧向通道插入，而第一元件60、62从脊柱的另一侧的后侧向通道插入。在椎间空间定位后，第一元件和第二元件相互锁紧。例如，在一个实施例中，在装配好的第二元件上的凹口形成一个孔道，两个装配好的第一元件通过此孔道从相对的一侧插入。这种方法意味着只需要两个微小的切口，这要好过一个大切口。

在本发明另一个实施例中，交叉形状的植入物100可以由两个单一的在中间配合关节区域相交叉的伸长元件102、104构成。植入物100的各种实施例可见于图10-15。每个伸长元件具有一个带有上面讨论过的特征的椎骨表面，且在实施例中示出的伸长元件包括突起106。在某些可选实施例中，突起106可以被替换为凹痕和/或粘合元件，或与凹痕和/或粘合元件结合使用。同样地，依据是植入物100的特定要求，元件可以不同的角度渐缩，或改变元件的截面轮廓。

图10表示插入到相邻椎骨30之间的椎间空间的植入物100的顶视图。两元件交叉成一个小于90度的角度，而在可选实施例中此角度可以增加到90度或向0度减小。如图11所示，上部伸长元件102和下部伸长元件104彼此在配合关节组件处接触，基本上是在每个元件的关节表面的中心处彼此接触。配合关节包括在上部元件106上的鞍形表面108，以及相应的下部元件104上的鞍形表面110。

鞍形表面108、110允许上部伸长元件和下部伸长元件102、104用关节连接、枢转、扭转或相对于彼此旋转。如图10中所示，鞍形表面108、110轻微地延伸超过相对应元件的宽度，因而允许两元件相对于彼此扭转，并且增加或减小两元件间的角度。这有利于在运动过程中允许脊柱扭转。在可选实施例中，鞍形表面108、110可以以更紧密的配合方式装配在一起，因而限制或阻止两元件102、104相对于彼此扭转。

在植入物100的可选例中，鞍形配合关节可以替换为其他适合的配合关节，例如，但不限于互补的凸凹关节，两个凹槽或凸块关节和互补的隔离体，球槽关节，销钉连接，或任何其他合适的配合元件。如上所述，植入物100可以通过两个小切口从后侧向通道插入椎间空间，这两个小切口分别在患者背部的脊柱两侧。

在本发明上下文中提及的任一个实施例中，伸长元件可以替换为弹性元件，例如图12中的弹性伸长元件120，或图13中示出的拱形伸长元件130。

图12表示一种弹性伸长元件120，其包括一拱形或弯曲的杆124，一直的或平的杆126，以及将两个杆在其外端部处固定在一起的连接件128。这种结构可以导致元件120具有“板簧”效应。元件120还包括凹口122，用于与另一个伸长元件120相配合。使用弹性伸长元件120的益处是可以增加植入物的柔性，在某些实施例中，还可以免除对上下元件间关节连接的需要，替代地，上下元件以固定结构连接在一起。在这种结构中，植入物运动所需的范围可由伸长元件自身的弹性运动来提供。

在可选实施例中，凹口122可被替换为任何其他上述的配合关节。在本发明的一些实施例中，给定植入物的只有一个或一些伸长元件可能是弹性伸长元件120，而在其他实施例中，植入物的所有伸长元件都可能是弹性伸长元件120。

图13表示一个拱形伸长元件130，包括支承一个拱形结构的两个端部组件134，该拱形结构上设有一鞍形配合关节132。在可选例中，鞍面132可被替换为任何其他配合关节或上述的连接。如上述的弹性伸长元件120，拱形伸长元件130可提供“板簧”效果，这有利于增加植入物的柔性或替换植入物上下元件之间的配合关节。

在本发明上下文中提及的所有实施例中，某些或所有的伸长元件可以在其关节表面包括一个开槽部分。这有利于为植入物使用过程中提供稳定性和/或在椎间空间内布置期间提供一种元件对齐的装置。在一些实施例中，这些槽的侧面可以有锥度或倒圆以为植入物的上下元件之间的轴向转动或扭转运动提供间隙。例如，凹口或鞍形配合关节的侧面可以形成角度或形成圆角以提供间隙并使元件能够水平地相对于彼此枢转，如图10中斜角凹口105所示。

一个使用带有鞍形配合关节132的拱形伸长元件130的植入物的实施例可见于图14。在此，植入物以与图9-10的两元件交叉的植入物100相似的方式成形，其伸长元件102、104被替换为一对拱形元件130。拱形元件130的端部134牢固地嵌在邻接的椎骨内以将植入物固定就位。拱形元件端部的这种嵌入可在插入时用手术的方式获得或因为脊柱施加到植入物上的长期的压力导致沉陷而自然发生。具有拱形伸长元件130的交叉形植入物的顶视图可见于图15。

图16显示了使用拱形伸长元件130的植入物140的一个实施例，具有互补的凸块142和凹槽144关节。在这种结构中，两个平行的拱形伸长元件130代替图1-5的实施例中的伸长元件12、14。使用平行结构可以允许植入物使用单个切口插入到椎间空间。

本发明的另一个实施例可以使用剪形设计，具有以销钉连接连接到一起的两个伸长元件。在此实施例中，植入物的元件可在插入期间平行放置，以最小化植入物插入时的截面轮廓，但当插入后可被打开以形成一种交叉形结构。这种实施例既可被用于两元件交叉结构也可用于四元件的交叉结构。剪形结构允许单一的植入物在其两个分离伸长元件间展开为约0度到约180度的任意所需角度。剪形结构植入物的有利之处还有其允许交叉植入物通过患者背部的单个切口插入，而不是前述的需要在脊柱两侧的两个切口。在某些实施例中，销钉形连接可以包括一个弹性销钉，或另外的合适的易弯材料的附件，因而允许销钉形连接弯曲，并因此允许上、下元件围绕连接位置相对用关节连接。

图17A、17B表示一两元件剪形植入物150，其分别处于插入和展开构造。植入物150包括上部伸长元件154和下部伸长元件156。这两个元件154、156被销钉152通过每个元件的中心连接到一起。植入物150可以用如图17A中所示的其闭合结构或插入结构插入到椎间空间，此结构具有较小的截面轮廓，并且因此可以在插入时最小化对软组织的损坏。放置在椎间空间后，植入物150可被展开到其打开的结构，如图17B所示。在本发明的一些实施例中，可以使用特别设计的插入工具来插入并展开植入物150，而在可选的结构中，可以用标准的外科手术工具插入并展开植入物150。植入物150的元件可以由两个有锥度的元件组成，如图1-11中的实施例的描述，而在一个可选实施例中，可以使用拱形伸长元件。

在可选结构中，销钉152可以替换为任何前述的配合关节连接，例如，但不限于互补的凹凸关节，带有一互补间隔件的两凹槽或凸块关节，球槽关节，一对鞍形面，或任何其他合适的配合元件。因为剪形植入物具有这些配合关节中的一种，通过一个单一切口插入，在此可能需要插入工具以在插入期间将各元件保持在一起。

包括四个臂的剪形植入物200的本发明的一个实施例可见于图18-22。在此例中，一个上部剪形组件202通过配合关节206与一个下部剪形组件204相配。上部剪形组件202和下部剪形组件204都包括两个分离的伸长元件，此伸长元件可以通过枢轴、销钉或其他合适的连接连成单个剪形组件，此剪形组件可以绕每个元件的中心相对于彼此旋转。配合关节206包括一个球槽关节。在本发明的可选实施例中，其他的如上述的那些配合关节都可用于替代球槽关节206。

在某些实施例中，植入物200可以包括任何一个或一组在前述的本发明实施例中讨论过的特征，包括但不限于椎骨表面上的突起，凹痕，粘合部分，变化锥度的、弯曲的或平直的伸长元件，以及拱形或弹性元件。

图18表示植入物200的侧面图，其处于闭合或插入结构。相应的闭合结构的顶视图可见于图19，从上部剪形组件202上向下看。打开或展开结构的植入物200的侧视和顶视图可分别地见于图20和21。

每个上部剪形组件202和下部剪形组件204包括两个在其中心区域枢转连接的伸长元件。从每个元件中心区域延伸出来的部分都偏离于元件的中心纵轴，每个组件的一个元件的偏移镜像于此组件的另一个元件的偏移。因此，每个组件的两个元件可以枢接在一起成为闭合结构，这样其形成一个单一的平直表面，如图18和19所示。这种方式为上部剪形组件202和下部剪形组件204产生一个基本上平直的椎骨表面。在植入物时，每个组件的每个元件的延伸部分绕位于组件中心区域的枢转连接转动，而同时维持一个基本上平直的用于每个组件的椎骨表面，如图20和21所示。

在本发明可选实施例中，每个组件的剪形元件可以被构成为一个元件的延伸部分低于另一个元件的延伸部分枢转，因此降低了植入物在插入时的截面轮廓。在此实施例中，剪形元件可以包括凹口或其他的凹痕，这样当被展开时，内元件的上表面上的凹口与上元件的下表面上的凹口相配合以允许椎骨表面形成为一个平直表面。在本发明可选实施例中，可以不包括这种凹口。

图22表示绕其中心配合关节206连接的植入物200的侧视图。上部剪形组件202和下204的互补的关节表面允许上部剪形组件202和下部剪形组件204与生理运动一起相对于彼此运动。在所谓的脊柱运动中，关节允许转动、弯曲、伸展、侧弯，且在一些实施例中，允许生理平移。依赖于关节表面的形状，允许一定程度约束下的一个方向或多个方向的平移。例如，减小伸长元件的锥角会限制相对于另一个元件的转动范围。箭头208表示上部剪形组件202和下部剪形组件204相对运动的一个示例。当上部剪形组件202和下部剪形组件204是分离的零件时，在一些实施例中就必需插入或植入工具，以使上部剪形组件202和下部剪形组件204作为一个单一组件被一起插入。

图23-26分别表示植入物200的顶视、左侧、右侧和端部视图，所述的植入物附着到一个插入工具220的实例上。插入工具包括一个第一或主要本体222和一个第二或“仿形”支承本体224。两个本体222、224被一个凸舌和凹槽界面226连接在一起，允许仿形支承本体224沿主要本体222的长度滑动。在可选实施例中，滑道或其他适合的滑动装置可以替换凸舌和凹槽界面226连接主要本体222和仿形支承本体224。

插入工具220可以通过一套四个螺钉可释放地的固定到植入物200，所述的螺钉通过在插入工具220的两个本体222、224中的螺纹孔234的空隙插入，并旋进位于植入物200的四个伸长元件的远端的螺纹孔内。螺钉228可以通过艾伦内六角扳手(Allen-key)，平头螺丝刀或十字头(Phillips-head)螺丝刀或其他合适的装置转动。在本发明可选实施例中，在插入工具220和植入物200间的螺旋附件可以替换为其他合适的可释放的连接，例如，但不限于插销、键锁或磁性连接。

主要本体222和仿形支承本体224的远端具有楔形突起230，其与植入物200侧面上的间隙相配合，由于上部剪形元件202和下部剪形元件204的关节表面有锥度。在本发明可选实施例中，主要本体222和仿形支承本体224的远端可以具有平直的端部，在插入工具220的端部和植入物200的内部之间留下一个间隙。

主要本体222和仿形支承本体224都具有两个螺纹孔234。因而主要本体222通过这两个孔234连接到植入物200的上部剪形组件202和下部剪形组件204两者的伸长元件的一个远端。因而，植入物200的两个半体可以只使用插入工具220的主要本体222保持在一起。植入物200的伸长元件的其他两个远端可以附加到插入工具220的仿形支承本体224上，因而进一步支承植入物200并防止植入物200的剪形组件张开。因此，插入工具220和植入物200形成一个单一的组件，该组件可以用于在插入前存放植入物200并且用于插入并在椎间空间内展开植入物200。

手柄232附着到插入工具220的主要本体222上，帮助植入物200的插入。此手柄232可以永久地附着到插入工具220上或可释放地附着到插入工具上。在可选实施例中，手柄232在不用时能够折叠进主要本体222。手柄232可以被形成为简单的形状，例如但不限于圆柱、矩形或其他多边形形状。在可选实施例中，手柄232可以形成为更具有人体工学设计的形状，例如，辅助使用者握紧手柄232的孔洞或夹具。

植入物200可以通过患者背部或侧部的单一切口插入到椎间空间，使用前述的后侧向或侧向通道。隧道形的插入壳体或套管可以用于使植入物200更容易地插入人体，尽管在一些实施例中，并不需要插入壳体。一旦在椎间空间内正确地定位，插入工具220就可以在释放植入物200并被移走之前将植入物200展开到其工作结构。

图27-34表示植入物200由插入工具220插入椎间空间后展开的各个阶段。图27表示在其完全连接的插入结构的植入物200和插入工具220的顶视图。在此，四个螺钉228都在其位置上，将主要本体222和仿形支承本体224都连接到植入物200。一旦正确的插入，仿形支承本体224内的两个螺钉就被移除，如图28所示。然后通过沿将仿形支承本体224联接至主要本体222的凸舌凹槽滑动连接将仿形支承本体224滑出而移除该仿形支承本体224，如图29所示。

楔形体238可以沿主要本体222上的滑动连接滑动就位，如图30所示。此楔形体238可以是一个单独的零件，具有预先设定好角度的楔形远端，此角度取决于植入物200被展开所需的角度。选择在其远端具有不同楔形角度的分离楔形体238会导致植入物200不同的展开角度。在某些实施例中，分离楔形体238可能具有可变的远端，允许使用一个单一零件将植入物200展开到任何所需的角度。在一个可选实施例中，仿形支承本体224可以具有楔形远端，允许其用作分离楔形体238而免除使用一独立零件展开植入物200的需求。例如，在整个插入过程中，仿形支承本体224可以在最远端具有楔形。然后，可以移除仿形支承本体224，如图27-29所示，翻转之后用其楔形端再重新插向植入物200。

分离楔形体238接下来可以沿滑动机构向前与剪形植入物200的伸长元件接合，如图31所示。在分离楔形体238被推进到尽可能远之后，就会将植入物200的剪形伸长元件的展开角度设定到由楔形体的角度和尺寸预先设定的角度，然后移走分离楔形体238，如图32所示。在某些实施例中，分离楔形体238可以配置为将植入物200的上、下剪形组件设定为相同的展开角度，而在可选结构中，通过分离楔形体238与每个组件接触部分的不同几何形状，分离楔形体238可以配置为将上、下组件设定为不同的展开角度。

植入物200的展开可以用其他的方式实行，例如但不限于机械装置、弹性装置、电子装置或其他合适的方式。在某些实施例中，植入物可以用形状记忆材料制成，例如热依赖性聚合物(heat dependentpolymer)。植入物可以被铸造成其展开结构然后成形到折叠状态并冷却，这样当温度保持恒定时，聚合物就保持在折叠结构。当植入物被以折叠状态插入椎间空间，此时人体热量会加热植入物并使聚合物扩展到其最初的展开结构。热依赖性聚合物也可以只在植入物200的一部分中插入以作为弹性装置，这样植入物200可以以折叠结构插入，但一旦插入，人体热量导致插在一个或两个组件的伸长元件间的聚合物元件扩展。这种聚合物元件就能将植入物的伸长元件展开并将其锁定就位。

在另一个例子中，植入物可以包括弹簧或插销装置，如同前面的插销或销钉，例如用金属线或其他连接插入工具的主要本体222，弹簧使剪形元件张开到所需的角度。在这些实施例中，可能不再需要分离楔形体238，甚至是仿形支承本体224。在某些实施例中，还可以使用活塞形元件展开植入物200。

然后植入物200被锁定在其展开结构以阻止其在使用时移动。在一个实施例中，这将通过将螺钉228旋进插入到植入物200的上、下剪形元件的锁定孔236来实现，该螺钉228主要本体222连接到植入物200，如图33所示。这些锁定孔236既可以是植入物200内的螺纹孔也可以是非螺纹孔，当设定所需的展开角度时，其与植入物200的伸长元件内的螺纹孔配合。在本发明的一些实施例中，植入物200可以用其他锁定机构锁定在其展开位置，例如，但不限于销钉、插销或键锁机构。在进一步的实施例中，植入物200可以没有锁定装置，利用周围的椎骨施加到植入物200上的压力，或使用突起、凹痕和/或粘合剂就足以将植入物200保持在确定的位置上。

一旦螺钉228被插入到植入物200且不再将植入物200连接到插入工具220的主要本体222，就可以移走主要本体222，在椎间空间留下已就位的植入物200，如图34所示。在包括插入通道或套管的此实施例中，在此时也将被移走。

图35表示一可选的插入工具220的主要本体222和一四部件剪形椎间植入物200的两个部件的透视图。图25描述了主要本体222的楔形端230，其可以与植入物200中的空隙配合，原因在于上部剪形元件202和下部剪形元件204的关节表面有锥度。还描述了螺钉228的对齐路径，其通过在插入工具220的主要本体222上的螺纹孔234，并进入植入物200伸长元件远端的螺纹孔。

在本发明可选实施例中，植入物200的展开可以获取于或受利于在移除之前的插入工具220的至少一部分的扭转。例如，主要本体222的楔形端230可以被扭转以展开在移除之前的插入工具220的上、下组件。这种方式的有利之处在于上、下组件的伸长元件远端的结构在椎骨上可以展开为不同的角度，例如下组件的远端不必直接位于上组件远端的下方。插入工具200的扭转运动还可以用于触发植入物200内的展开机构，例如弹性机构。

图36和37表示四部件剪形椎间植入物的一个可选例，所述的植入物用于插入到脊柱的椎间空间中。这种植入物300类似于上述图18-22对应的植入物，具有一个上部剪形组件314和一个下部剪形组件316，其每个都包括两个绕其中心位置枢接的伸长元件，一旦从插入工具310释放，可以自由地绕中心配合关节转动。植入物300由螺钉312可释放地连接到插入工具310。插入工具以类似于图23-35描述的方式工作，但此情况下在插入期间不需要附着到植入物的仿形支承本体。

植入物300的导引边缘302，例如在插进人体时植入物300的导引边缘，被制成曲线形状以更容易插进人体。引导边缘302的形状和整个植入物300的横截面的轮廓的形状在某些实施例中设置为允许更容易地插入人体而限制软组织的损坏。这些几何形状的改变可以进一步涉及引导边缘和侧刃曲线的曲率，引导边缘的刃尖点，或将植入物成形为具有子弹形的引导边缘。

植入物300的两个伸长元件的尾缘304被倒成斜角。这有利于分离楔形体接触并展开伸长元件而不会错位。在可选实施例中，植入物300的尾缘可被设计成多种形状，包括，但不限于方形、圆角形、尖状、楔形，依赖于分离楔形体的特定形状和所需的展开角度及展开结构。

如图37所示，插入工具310包括T形远端318，用于附着植入物300的上部剪形组件314和下部剪形组件316。在可选实施例中，此远端318可以采用其他形状，例如，但不限于固定块、V形、U形或N形。

图38表示附着到插入工具310的植入物300的顶视图。插入工具310被附着到一个人体工学手柄320上以协助使用者在插入期间导向并操纵插入工具310和植入物300。在某些实施例中，手柄320可以容纳一个触发机构或其他机构，其可以通过插入工具连接到一个插销或弹簧，或其他合适的机构，用以展开植入物300而不必需要分离楔形体。

图39表示被插入到一个插入壳体330的植入物300和插入工具310。插入壳体330包括一个伸长的中空体，其尺寸允许植入物300和插入工具310从其中通过。壳体330可以具有基本上“C”形的外壳，其三面闭合，在第四面上至少部分地开口。第四面上的部分开口的空隙可以作为导轨以便沿插入壳体330引导插入工具310和/或植入物300，和/或使可能在插入过程中进入到壳体330的人体物质排出。

插入壳体330还包括一个间隔件332和一个在其远端的楔形引导边缘334。间隔件332基本上是在插入壳体330的远端处的弯曲或尖角的延伸部分，其能够用于分开椎骨并使植入物300的插入更容易。楔形引导边缘334可以包括锋利的、曲线的或尖角的边缘，使插入壳体330易于插入人体。间隔件332还可以有助于壳体330容易地插入人体内。插入壳体330既可以先插入人体内，再将植入物300和附着的插入工具310插进壳体330内，也可以如可选实施例中的，植入物300和附着的插入工具310先插入壳体330然后再把整个地装置插入人体。如前面的实施例，植入物300可以通过一个后侧向，前侧向或侧向通道插入。图40表示插进壳体330内的植入物300和插入工具310。壳体330和插310可以足够长以允许壳体端部伸到患者皮肤的外面，这样入工具310的手柄320就可以一直保持在人体的外面。

为了将植入物300展开到其最终的延伸结构，分离楔形336可以沿插入工具310和插入壳体330经过，以与植入物300的斜角端304相接触。分离楔形336接下来可以将剪状元件伸展到一个角度，此角度由分离楔形体336远端的尺寸和几何形状确定，如图41所示。然后可以移走分离楔形体336，使用艾伦内六角扳手(Allen-key)或螺丝刀将螺钉312拆开后，就可以移走插入工具310。最后，将壳体330从人体移走，以使椎骨安置就位并展开植入物到位。

本发明进一步的实施例可见于图42A和42B。在此实施例中，植入物350的剪形结构包括两个伸长元件。上伸长元件352和下伸长元件354可以通过配合关节356和/或坚固的或可弯的销关节连接。图42A表示植入物350在植入结构的顶视图。在此结构中，伸长元件352、354被弯曲为在植入物350的引导边缘形成在插入过程中尽可能小的轮廓。在本发明可选实施例中，引导边缘可以是弯曲的，尖锐的，或其他形状，以进一步减小引导边缘的横截面轮廓并因此使植入物350更容易插入。

在进一步的可选实施例中，伸长元件的延伸臂可以铰接，这样延伸臂在植入物350插入时折叠在一起，只在插入之后伸出且锁定在展开结构。这些铰接臂可以用于任何前述的实施例中以使植入物容易插入。

本发明其他的实施例可见于图43A和43B。在此实施例中，装置357包括具有两个平行伸长元件的植入物358和插入工具359。植入物358可以具有任何在此描述过的设计或结构，包括剪形结构。插入工具359包括槽形连接361，其允许植入物358的上下伸长元件的端部相对于彼此上下移动。因此，植入物358可以枢转，这样植入物358的上、下伸长元件的引导边缘彼此抵靠，因而形成一个基本上楔形的轮廓，其在引导边缘处具有缩减的横截面而易于插入。通过滑动螺钉、销钉或其他连接件将植入物357连接到插入工具359，同时连到槽形连接361，然后植入物357可以返回到其被展开为张开结构之前的中间结构或平行结构。可选的在其被插入工具359释放前，植入物357可以在插入患者体内时返回到其平行结构。例如，伸长元件的引导边缘可以手工定位在植入物的插入楔形轮廓内，并被软组织和/或椎骨在插入期间作用到伸长元件上的力自动地返回到平行结构。在一个实施例中，插入工具359上的槽形连接361允许伸长元件在垂直方向上相对自由地移动，却阻止植入物358展开到打开结构。

图43B表示连接到可选插入工具363上的植入物358。在此结构中，插入工具363的上、下元件可以绕轴线365枢转，这样将插入工具363的端部夹在一起迫使植入物358成为一种插入结构，植入物358的上、下伸长元件的引导边缘彼此抵靠，因而在引导边缘形成一个有缩减尺寸的横截面的基本上为楔形的轮廓以易于插入。在插入时或插入过程中，通过将插入工具363的上、下元件枢转回平行结构，植入物358可以枢转到中间结构。可选地，插入工具363，通过植入物的延伸，可因为夹紧力的移除被偏置到平行结构。另外，插入工具359、363可以包括和前述插入工具相类似的结构和类似的操作。附加地，参照图42和43的描述的植入物的各种特性可以组合以减小植入物引导边缘横截面的垂直尺寸和水平尺寸。

在可选实施例中，插入工具可以包括多种替代机构以允许植入物被定位到楔形插入结构和展开结构。这些机构可以包括，但不限于螺钉、金属线、伸缩套、弹簧、泵、插座或其他合适的机构。在一些实施例中，这种机构可以手工地移动植入物358，而在另一些实施例中，可使用一种装置依照使用者的触发输入来自动地移动植入物358。在某些实施例中，插入工具可以不需要主动地施力于植入物以使其进入中间的或打开的结构，但植入物358被移动，例如，只通过上下椎骨的力量从插入结构到中间结构，在植入物358被插入时或者在插入工具被移走之后均可。

上述的植入物还可以采取各种与前述的形状不同的形状。例如，植入物可以包括上下组件形成为以下的形状，例如，但不限于A、H、I、K、M、N、T、W、Y和Z。这些组件中可以在插入期间固定或折叠起来，并在被插入到椎间空间后展开为其最终形状。

在本发明可选实施例中，组合了各种不同形状的组件，可见于图44A-44F。图44A表示“Z”形组件360，图44B表示“H”形组件370，图44C表示“T”形组件380，图44D表示“Y”形组件390，图44E表示“A”形组件400，图44F表示“W”形组件410。

这些实施例每一个表示一种植入物的顶视图，所述的植入物包括在组件中部或其附近的配合关节点362。配合关节362可以包括任何前述实施例中描述过的植入物上下组件的配合方法。组件还包括铰链或销钉连接364，或其他合适的连接机构，以允许植入物的延伸臂折叠起来而在插入过程中提供最小的横截面轮廓。这些延伸臂接下来可以展开到如前所述的实施例中描述的工作结构。

在某些实施例中，可以包括例如图44E的“A”形组件400、槽402或其他合适的隧道或关节元件，以便于使伸长元件折叠到用于插入的最小化的横截轮廓。

在本发明进一步的实施例中，植入物的上、下组件可以配置为以带有最小化横截轮廓的插入结构插入到人体内，然后展开到工作结构，在椎骨接触表面的面积在展开时增加。这种方式可以扩展和/或重新分布植入物和椎骨间的接触点。

图45A和45B表示植入物的一个实施例，所述的植入物具有延伸出配合关节区域的伸长臂并包括多个可枢转的指状物，每个指状物之间都带有蹼。在其插入结构中，如图45A所示，植入物420包括多个指状物424，其可以折叠在一起并在配合关节点424处连接。在植入物420展开时，指形物422向外枢转并延伸出蹼状材料426以在每个指状物422之间形成一个紧绷的或硬挺的表面，并且因此延伸接触椎骨的表面区域。网状体426可以用以下材料制成，例如，但不限于弹性材料、纤维材料或硬波纹材料。

图46A和46B表示植入物的另一个实施例，其具有在展开时可增加的表面面积。在此结构中，植入物430包括一个基本上半圆形形的第一元件432，在半圆形元件的径向中心具有一个配合关节434。一个基本上半圆形的第二元件436可枢转地连接到第一半圆形元件，这样其可以在第一半圆形元件432下枢转或枢转出去并与第一半圆形元件432形成一个基本上圆形的表面。在一个实施例中，在展开时，第二半圆形元件可以配置成与第一半圆形元件基本上平齐，这样可以形成一个基本上平坦的圆形接触面。图46A表示在其用于植入椎间空间中的最小化结构下的植入物430。图46B表示基本上半圆形的第二元件436被展开以最大化植入物430的表面积。

图45A-45B和图46A-46B的实施例可以有利于帮助将载荷分布到椎骨的最大面积上，因此最小化由于植入物的存在而导致的应力给椎骨带来的损坏。这种在展开时增加的表面积也可以在本发明其他实施例中获得，在插入过程中一个表面被放置到另一个表面之下，例如在某些剪形实施例中。在可选实施例中，在一定的温度下膨胀的热依赖性聚合物可以用于方便地增加植入物的表面积。

在本发明可选实施例中，配合关节区域在从插入结构转化为展开结构时能够被改变。这种配合关节区域的改变可包括增加配合区域表面积和/或改变展开结构的配合关节的位置。这些配合关节尺寸和/或位置的改变有益于在插入过程中限制植入物的轮廓，因而限制在插入过程中对周围软组织的损坏。在展开时增加配合关节区域的尺寸也可以有利于分布植入物上下组件之间的负荷，还可以依据特定植入物的需求允许使用更宽的各种尺寸范围和形状的配合关节。改变用于展开的配合关节的位置也有利于允许配合关节被移动到延伸件伸展后的展开植入物的重心，特别是在展开的植入物的重心与任何一个植入物伸长元件的中心不相符的结构中。在本发明的某些实施例中，配合关节可包括一个或多个不同的单独的元件，其可以通过一个连接附着到至少一个上、下组件的伸长元件上，此连接包括但不限于销钉、凹槽、螺纹、磁性的或其他合适的连接机构。这种连接机构能够使配合关节从插入位置展开位置改变其在植入物上的位置。

带有可膨胀和/或可移动的配合关节的植入物的实施例可见于图47A-47C和48A-48B。图47A-47C表示带有配合关节的植入物450，该配合关节包括第一配合关节元件454和第二配合关节元件456。配合关节通过槽形连接458连接到植入物450的伸长元件452。在图47A中，第二配合关节元件456定位于第一配合关节元件454中以最小化用于插入椎间空间的植入物450的横截轮廓。一旦插入到椎间空间的合适位置，植入物450可被展开。这种展开可以包括通过将第二配合关节元件456从第一配合关节元件454转出或移出而打开配合关节，如图47B所示。在某些实施例中，槽状连接458可以用于将配合关节附着到伸长元件452上，这样在之后，或可能之前，膨胀配合关节，将关节的中心移动到一个新的展开位置。将配合关节定位到一个最终的、展开的位置可以见于图47C。关节表面扩展的其他方式包括参照附图45A-45B所描述的方式。

图48A-48B表示植入物460的一个实施例，其中配合关节466可以从植入物460的一个插入位置移动到用于展开植入物460的第二位置。图48A表示植入物460在其插入结构，植入物460具有最小化的横截轮廓以易于插入椎间空间。植入物460包括一个上部组件462和一个下部组件464，两组件在其展开结构中在配合关节466的位置彼此接触。在插入结构中，配合关节被从植入物460的重心移离以便降低植入物460的轮廓。这种移动可以由槽形轨道468来实现，或使用其他合适的方式。在替代的实施例中，可以用枢转机构将配合关节从一个结构移动到另一个结构。

一旦插入椎间空间，植入物460就被设定在其展开结构。这包括将配合关节466沿其槽形轨道468移动到植入物460的重心。在本发明某些实施例中，重心不必在特定的伸长元件的中心，而可以在伸长元件的远端或侧边处，或靠近其远端或侧边。在某些实施例中，配合关节466能够通过插入工具或合适的外科手术工具设定到其展开结构。在可选实施例中，可以包括弹簧或其他合适的机构以在展开位置偏压配合关节，例如在展开时，配合关节自动地被迫到展开位置和/或结构。在其他实施例中，配合关节可以包括形状记忆材料，例如热依赖性聚合物，其可以在插入后膨胀，不但有利于增加配合关节的尺寸，而且有助于将配合关节从插入结构移动到展开结构。例如，一种在加热到人体温度时膨胀的材料可以放置在植入物460的槽468内，如图48A-48B所示，以在插入后推动配合关节466到其展开结构。

在本发明的不同实施例中(见图18和19的例子)，植入物可以具有如下的整体尺寸。植入物的高度H可以大约为4mm到大约20mm，优选从大约7mm到大约18mm，更优选从大约9mm到大约16mm。植入物的宽度W可以从大约5mm到大约20mm，优选从大约6mm到16mm，更优选从大约8mm到大约12mm。植入物的长度可以为大约15mm到大约60mm，优选从大约24到45mm，更优选从大约28mm到38mm。

在本发明一个实施例中，植入物具有约12mm的高度，大约10mm的宽度，大约43mm的长度，或任何其他在上述范围内的尺寸。这些尺寸的变化要依据植入物放置到椎间空间的位置，尺寸，形状，患者的生理状况和被插入的植入物机械的需求。

在任一个上述的实施例中，椎间植入物，关节元件和/或插入工具可以由以下一种材料或多种材料制成，包括，但不限于不锈钢、铝、钽、金、钛、陶瓷、铬、钴、镍钛诺，金属/陶瓷基体，聚四氟乙烯(PTFE)，热塑性聚氨酯(TPU)；乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)；热塑性聚醚嵌段酰胺；热塑性聚酯弹性体、尼龙、硅树脂；聚乙烯；聚酰胺和聚醚醚酮(PEEK)。植入物、关节元件和插入工具可以由车削、铸造、模制挤压或任何合适的方式制造。在某些实施例中，每个元件可以由相同的材料构成，但在另一些实施例中，可以将不同的材料用于本发明的不同元件，以及用多种材料构成所述的装置。

本发明可以实现为其他特定的形式而不偏离其精神或本质特征。因而，前述实施例被认为是对在此描述的发明的各个方面的说明，而不是用于限定本发明。因而，本发明的范围由附加的权利要求限定，而不是由前述的说明书限定，所有来自于权利要求的宗旨中的和等同范围内的变化都被包含在其中。

Claims (26)

1.一种椎间植入物，包括：

具有至少两个伸长元件的上部组件；和

具有至少两个伸长元件的下部组件；

其中，上部组件适合于相对于下部组件用关节连接。

2.根据权利要求1所述的植入物，其中所述上部组件和下部组件中的至少一个的至少两个伸长元件互相锁定以形成X形状。

3.根据权利要求1所述的植入物，其中所述的上部组件和下部组件中的至少一个的至少两个伸长元件互相锁定，以形成从如下一组形状中选定的一种形状，所述的一组形状包括A、H、I、K、M、N、T、V、W、Y和Z形。

4.根据权利要求1所述的植入物，其中所述的至少一个伸长元件包括一个弯曲。

5.根据权利要求1所述的植入物，其中所述的植入物包括一种从以下的一组中选择的材料，所述的一组材料包括不锈钢、铝、钽、金、钛、陶瓷、铬、钴、镍钛诺、金属/陶瓷基体、聚四氟乙烯、热塑性聚氨酯；乙烯-醋酸乙烯共聚物；热塑性聚醚嵌段酰胺；热塑性聚酯弹性体、尼龙、硅树脂；聚乙烯；聚酰胺和聚醚醚酮。

6.根据权利要求1所述的植入物，其中所述伸长元件在其间限定一个间隙以能够在互锁设置的所述伸长元件之间有一个有限的运动范围。

7.根据权利要求1所述的植入物，其中所述上部组件和下部组件中的至少一个的至少两个伸长元件可以在闭合位置和打开位置之间展开。

8.根据权利要求7所述的植入物，其中所述展开利用形状记忆材料实现。

9.根据权利要求7所述的植入物，其中所述至少两个伸长元件在所述闭合位置为I形。

10.根据权利要求7所述的植入物，其中所述至少两个伸长元件在所述打开位置至少包括X形和Y形中的其中一种。

11.根据权利要求7所述的植入物，其中所述至少两个伸长元件在闭合位置和打开位置之间通过预定的角度范围定位。

12.根据权利要求11所述的植入物，其中所述预定的角度范围包括大于0度且小于180度的数值。

13.根据权利要求7所述的植入物，其中所述至少两个伸长元件由一个枢轴固定。

14.根据权利要求7所述的植入物，其进一步包括一个锁定机构，用于防止伸长元件间的相对运动。

15.根据权利要求14所述的植入物，其中所述锁定机构包括形状记忆材料。

16.根据权利要求1所述的植入物，其中所述上部组件和下部组件中的至少一个适于与相邻的椎间表面接合。

17.根据权利要求1所述的植入物，其进一步包括设置在每个上部组件和下部组件上的关节区域。

18.根据权利要求17所述的植入物，其中所述关节区域包括设置在上下部组件其中之一上的凸起和设置在另一个组件上的配合凹陷，所述凸起和凹陷至少部分地相接触。

19.根据权利要求17所述的植入物，其中所述关节区域从以下的一组中选择：球槽结构、凸块凹槽结构、配合拱面和对应的鞍面。

20.根据权利要求1所述的植入物，其中所述至少一个伸长元件沿其长度有锥度。

21.根据权利要求1所述的植入物，其中所述至少一个伸长元件限定了至少一个能使骨骼长入的孔。

22.根据权利要求1所述的植入物，其中所述植入物包括设置在上下部组件之间的间隔件。

23.一种椎间植入物，包括：

具有至少一个伸长元件的上部组件；和

具有与上部组件互锁的至少一个伸长元件的下部组件；

其中，上部组件适合于使互锁元件之间有一个有限的运动范围。

24.一种椎间植入物，包括：

包括至少两个元件的上部组件，所述至少两个元件可配置为能够改变上部组件的椎骨接触表面面积的大小；和

支撑上部组件的下部组件，所述下部组件包括至少两个元件，所述至少两个元件可配置为能够改变下部组件的椎骨接触表面面积的大小。

25.根据权利要求17所述的植入物，其中所述关节区域可以膨胀，以在上部组件和下部组件之间增大承载接触表面。

26.一种椎间植入物，包括：

上部组件；

下部组件，通过匹配关节区域与上部组件结合，其中所述关节区域包括可扩展的承载表面。

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