CN101132740A - 经椎弓根的椎间盘进入方法及装置 - Google Patents

经椎弓根的椎间盘进入方法及装置 Download PDF

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CN101132740A CNA2005800408147A CN200580040814A CN101132740A CN 101132740 A CN101132740 A CN 101132740A CN A2005800408147 A CNA2005800408147 A CN A2005800408147A CN 200580040814 A CN200580040814 A CN 200580040814A CN 101132740 A CN101132740 A CN 101132740A
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Abstract

用于治疗改变椎体和椎间盘间空间关系、使脊柱不稳定、或导致这两种结果的疾病和病症的方法和装置，以及允许外科医生进入椎间隙以恢复间隙较正常的三维构型的方法和装置，需要或不需要另外融合两个相邻椎骨。

Description

经椎弓根的椎间盘进入方法及装置
背景
人椎体和椎间盘受改变椎体和椎间盘间间隙关系的许多疾病和病症的侵袭，导致疼痛、无力或这两种后果。这些疾病和病症中的许多还可使脊柱不稳定。这些疾病和病症是退化的、突出的或退化且突出的椎间盘，退行性脊柱侧凸，盘或椎体感染，椎间隙占位性病变如恶性肿瘤，椎管狭窄，椎关节强直，脊椎前移和脊柱不稳定。
此外，椎体和椎间盘受到损伤，包括创伤或骨质疏松导致的椎骨骨折的侵袭，受到改变椎体和椎间盘间空间关系的外科手术操作的侵袭，导致疼痛、无力或这两种后果，并使脊柱不稳定。
影响椎体和椎间盘间空间关系的疾病和病症的外科治疗传统地涉及开放融合术，该方法包括制作通过棘突上方组织的长形切口，从而直接进入椎骨以机械融合两个相邻椎骨。这些过程导致相当的术后疼痛和术后并发症(包括感染)的显著发生。而且，传统过程不允许外科医生直接进入椎间隙以恢复间隙较正常的三维构型。
因此，需要治疗能够改变两椎体和该两椎体间的椎间盘之间的空间关系、或能够使脊柱不稳定、或这两种结果的疾病和病症的新方法，伴随着较少的术后疼痛和较低的术后并发症。而且，需要治疗能够改变两椎体和椎间盘之间的空间关系、或能够使脊柱不稳定、或这两种结果的疾病和病症的新方法，该方法允许外科医生直接进入椎间隙以机械融合两个相邻椎骨。
发明概述
根据本发明的一个实施方式，提供了一种带有钻头的挠性钻孔器，能够使钻头通过具有长轴线的基本直路到达所要钻孔的物质后在预定的位置取向，其中，预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。在一个实施方式中，挠性钻孔器还包括连接于上子组件的下子组件，其中，所述上子组件包括钻头。在另一个实施方式中，下子组件包括：旋转路厄锁、保持管、活塞固定件、活塞水平件、活塞、远端O形圈和近端O形圈，上予组件还包括：导管、圆筒旋钮、圆筒、螺纹连接件、衬套、轴承座、挠性轴、远端轴承、近端轴承、夹套、轴承盖和电动机插座。在另一个实施方式中，上子组件包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端；导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。在另一个实施方式中，上子组件包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得钻头的预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。
在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得钻头的预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括附连于钻头的导向头。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括接受引导金属丝的轴向通道。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种挠性钻孔器，它包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段具有的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。在一个实施方式中，挠性钻孔器还包括附连于钻头的导向头。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括用于接受引导金属丝的轴向通道。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种挠性钻孔器，它包括连接于上子组件的下子组件，所述下子组件包括：旋转路厄锁、保持管、活塞固定件、活塞水平件、活塞、远端O形圈和近端O形圈，上子组件包括：钻头、导管、圆筒旋钮、圆筒、螺纹连接件、衬套、轴承座、挠性轴、远端轴承、近端轴承、夹套、轴承盖和电动机插座，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。在一个实施方式中，挠性钻孔器还包括附连于钻头的导向头。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括用于接受引导金属丝的轴向通道。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种钻通物质的方法，所述方法包括：a)提供本发明挠性钻孔器，b)推动钻孔器通过基本直路直到钻头到达将要钻通的物质，从而使钻头在预定位置取向，和c)开动钻孔器。在一个实施方式中，该方法还包括或在开动挠性钻孔器之前、开动挠性钻孔器之后、或在开动挠性钻孔器之前和之后，将一引导金属丝穿过钻孔器。在另一个实施方式中，将要钻孔的物质选自：骨、软骨和椎间盘。在另一个实施方式中，该方法还包括：在基本直路通道插入挠性钻孔器之前插入一护套，然后通过护套插入挠性钻孔器。
据本发明的一个实施方式，提供了一种带有钻头的挠性钻孔器，能够使钻头通过具有长轴线的基本直路到达所要钻孔的物质后在预定的位置取向，其中，预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。在一个实施方式中，挠性钻孔器还包括连接于上子组件的下子组件，所述上子组件包括钻头。在另一个实施方式中，下子组件包括：旋转路厄锁、保持管、活塞固定件、活塞水平件、活塞、远端O形圈和近端O形圈，上子组件还包括：导管、圆筒旋钮、圆筒、螺纹连接件、衬套、轴承座、挠性轴、远端轴承、近端轴承、夹套、轴承盖和电动机插座。在另一个实施方式中，上子组件包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端；导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。在另一个实施方式中，上子组件包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得钻头的预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得钻头的预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括附连于钻头的导向头。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括用于接受引导金属丝的轴向通道。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种挠性钻孔器，它包括导管，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。在一个实施方式中，挠性钻孔器还包括附连于钻头的导向头。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括用于接受引导金属丝的轴向通道。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种挠性钻孔器，它包括连接于上子组件的下子组件，下子组件包括：旋转路厄锁、保持管、活塞固定件、活塞水平件、活塞、远端O形圈和近端O形圈，上子组件包括：钻头、导管、圆筒旋钮、圆筒、螺纹连接件、衬套、轴承座、挠性轴、远端轴承、近端轴承、夹套、轴承盖和电动机插座，导管包括具有中心轴的近端段和具有远端的远端段，钻头连接于远端段的远端，导管包含已加工回到一定形状的物质，使得在导管不扭曲变性时，远端段的曲率半径足以使远端段端点处的钻头偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。
在一个实施方式中，挠性钻孔器还包括附连于钻头的导向头。在另一个实施方式中，挠性钻孔器还包括用于接受引导金属丝的轴向通道。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种钻通物质的方法。该方法包括：a)提供本发明挠性钻孔器，b)推动钻孔器通过基本直路直到钻头到达将要钻通的物质，从而使钻头在预定位置取向，和c)开动钻孔器。在一个实施方式中，该方法还包括在开动挠性钻孔器之前、开动挠性钻孔器之后、或在开动挠性钻孔器之前和之后，将一引导金属丝穿过挠性钻孔器。在另一个实施方式中，将要钻孔的物质选自：骨、软骨和椎间盘。在另一个实施方式中，该方法还包括：在基本直路通道插入挠性钻孔器之前插入一护套，然后通过护套插入挠性钻孔器。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种钻通物质的方法，该方法包括：a)提供本发明挠性钻孔器，b)将扭曲状态下的钻孔器推入物质，c)除去挠性钻孔器的扭曲，d)开动钻孔器。在一个实施方式中，该方法还包括在开动挠性钻孔器之前、开动挠性钻孔器之后、或在开动挠性钻孔器之前和之后，将一引导金属丝穿过挠性钻孔器。在另一个实施方式中，将要钻孔的物质选自：骨、软骨和椎间盘。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种切削装置，它包括结合于挠性轴远段的刀片，其中，可将切削装置通过包括具有长轴线的基本直的近端部分和具有长轴线的远端部分的通路到达物质后，插入所要切削的物质，其中，远端部分的长轴线是弯曲的，或远端部分的长轴线为基本直路但偏离近端部分的长轴线至少约10°。在一个实施方式中，刀片可从第一插入位置枢转到第二切削位置。在另一个实施方式中，切削装置还包括围绕至少一部分挠性轴的锁套，刀片具有一个或多个缺口，锁套可向远端推进和向近端回缩，向远端推进使得锁套与一个或多个缺口啮合，从而将刀片锁定在切削位置，向近端回缩使得锁套从一个或多个缺口脱离，而使刀片从切削位置松开。在另一个实施方式中，切削装置还包括护套，护套具有具斜面的远端并围绕至少一部分挠性轴，挠性轴可相对于护套向远端推进或向近端回缩，挠性轴的向近端回缩可使刀片从锁套脱离并枢转到插入位置。在另一个实施方式中，刀片具有一周向切削刃。在另一个实施方式中，切削装置还包括近端和远端，近端包括电机适配器以将切削装置连接于电动机，远端附连刀片。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种切削装置，该装置包括：a)连接于挠性轴远端的枢转刀片，和b)围绕至少一部分挠性轴的锁套，刀片可从第一(插入)位置枢转到第二(切削)位置，其中，刀片具有一个或多个缺口，锁套可向远端推进和向近端回缩，向远端推进可使锁套与一个或多个缺口啮合，从而将刀片锁定在切削位置，向近端回缩使得锁套从一个或多个缺口脱离，而使刀片从切削位置松开。在一个实施方式中，切削装置还包括护套，护套具有具斜面的远端并围绕至少一部分挠性轴，挠性轴可相对于护套向远端推进或向近端回缩，挠性轴的向近端回缩可使刀片从锁套脱离并枢转到插入位置。在一个实施方式中，可将切削装置通过包括具有长轴线的基本直的近端部分和具有长轴线的远端部分的通路到达物质后插入所要切削的物质，其中，远端部分的长轴线是弯曲的，或远端部分的长轴线为基本直路但偏离近端部分的长轴线至少约10°。在另一个实施方式中，刀片具有一周向切削刃。在另一个实施方式中，切削装置还包括近端和远端，近端包括电机适配器以将切削装置连接于电动机，远端附连刀片。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种切削物质的方法，所述方法包括：a)提供本发明切削装置，b)将切削装置通过包括具有长轴线的基本直的近端部分和具有长轴线的远端部分的通路到达物质后插入物质，和c)开动切削装置，其中，远端部分的长轴线是弯曲的，或远端部分的长轴线为基本直路但偏离近端部分的长轴线至少约10°。在一个实施方式中，该方法还包括：在物质内推进和回缩切削装置。在另一个实施方式中，该方法还包括：在插入切削装置之前将一护套插入通路，通过护套插入切削装置。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种切削物质的方法，所述方法包括：a)提供本发明切削装置，b)将切削装置插入物质，c)向远端推进锁套以与一个或多个缺口啮合，从而将刀片锁定在切削位置，d)开动切削装置，e)关闭切削装置，f)向近端回缩锁套以从一个或多个缺口脱离，从而使刀片从切削位置松开，g)从物质中取出切削装置。在一个实施方式中，插入切削装置包括：通过包括具有长轴线的基本直的近端部分和具有长轴线的远端部分的通路推进切削装置，其中，远端部分的长轴线是弯曲的，或远端部分的长轴线为基本直路但偏离近端部分的长轴线至少约10°。在另一个实施方式中，该方法还包括在物质内推进和回缩切削装置。在另一个实施方式中，该方法还包括在插入切削装置之前将一护套插入通路中，通过护套插入切削装置。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种摘除装置。摘除装置包括近端、包括具有多个可变形刀片的切削头的远端，以及在近端和切削头之间的轴，其中，刀片变形可通过通道到达一定椎间隙后，若刀片不变形可在该椎间隙内切削物质，其中，通道的截面积小于刀片切削物质时未变形刀片的侧向截面积。
在一个实施方式中，轴是挠性的。在另一个实施方式中，摘除装置还包括：在近端和远端之间的轴向引导金属丝管腔。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种在椎间隙中切削物质的方法。该方法包括：a)提供本发明摘除装置，b)使摘除装置到达该椎间隙，和c)开动装置，从而实现物质的切削。在一个实施方式中，该方法还包括：在开动装置之前使刀片变形，刀片保持变形通过通路到达椎间隙，其中，所述通路的截面积小于刀片切割物质时未变形刀片的侧向截面积。在另一个实施方式中，通路是弯曲的。
在另一个实施方式中，所述方法还包括在椎间隙内推进和回缩切削装置以切削其它物质。在另一个实施方式中，到达椎间隙包括在引导金属丝上推进切削装置。在另一个实施方式中，切削的物质选自椎间盘和椎体终板物质。在另一个实施方式中，到达椎间隙包括通过椎骨中的经椎弓根进入通路推进摘除装置。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种在椎间隙中切削物质的方法。该方法包括：a)提供权利要求44所述的摘除装置，b)建立到达椎间隙的通路，c)使刀片变形以适于通过通路，d)通过通路推进摘除装置直到切削头进入椎间隙内，从而使刀片张开至其未变形形状，和e)开动摘除装置，从而实现物质的切削，其中，所述通路的截面积小于刀片切削物质时未变形刀片的侧向截面积。在一个实施方式中，该方法还包括在椎间隙内推进和回缩切削装置以切削其它物质。在另一个实施方式中，通过通路推进切削装置包括在引导金属丝上推进切削装置。在另一个实施方式中，通路是弯曲的。在另一个实施方式中，切削的物质是椎间盘。在另一个实施方式中，切削的物质是椎体终板物质。在另一个实施方式中，通路是椎骨中的经椎弓根进入通路。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于容纳融合剂的融合剂存储装置，它包括带材或网材，带材或网材由具有形状记忆的薄、生物相容、可变形物质构成，被构造成在未变形时可膨胀为基本圆形或卵圆形。在一个实施方式中，融合剂存储装置还包括涂覆带材的生物相容性密封剂。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种融合两个相邻椎骨的方法，该方法包括：a)在两个相邻椎骨的椎间盘间隙内形成一腔室，b)提供本发明融合剂存储装置，c)将融合剂存储装置置于腔室内，而使融合剂存储装置膨胀，d)用融合剂填充融合剂存储装置，和e)使融合剂融合两个相邻椎骨。在一个实施方式中，该方法还包括用第二次操作进一步融合两个相邻椎骨。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于分离两个相邻椎骨的分离系统，所述系统包括：a)导入件，它包括近端插入部分和具有多个倒刺的远端锚定部分，和b)多个可变形的间隔组件，其中，每个间隔组件包括一中心开口和多个延伸件，每个间隔组件被构造成推叠在导入件的插入部分上。在一个实施方式中，多个延伸件选自三个或四个延伸件组成的组。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于分离两个相邻椎骨的分离系统，所述系统包括：a)近端连接部分，b)包括多个条带的远端分离部分，每个条带可从延展构型变形至卷曲构型，每个条带具有近端和远端，条带的近端连接于近端连接部分，在其近端连接于近端连接部分。在一个实施方式中，近端连接部分包括网材。在另一个实施方式中，每个条带从近端向远端逐渐变细。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于分离两个相邻椎骨的分离系统，所述系统包括：a)具有中心轴的倒刺插头，包括中心部分和多个倒刺，b)具有中心轴的棘轮装置，包括一端连接的一系列横向分离的条带，其中，未变形时，所述倒刺从倒刺插头的轴向中心向外延伸，变形时接触朝向倒刺插头的轴向中心，未变形时，条带从棘轮装置的中心轴线退绕，变形时，接触朝向棘轮装置的中心轴。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种分离下侧椎骨和上侧椎骨的方法，该方法包括：a)提供本发明分离系统，b)在上侧椎骨和下侧椎骨之间形成腔室，c)将分离系统置于腔室内，从而分离上侧椎骨和下侧椎骨。在一个实施方式中，放置分离系统是双向进行的。在另一个实施方式中，放置分离系统包括通过经上侧椎骨的椎弓根形成的通路放置分离系统。  在另一个实施方式中，放置分离系统包括在经上侧椎骨的椎弓根形成的通路内，通过护套或次管放置分离系统。
根据本发明的另一个实施方式，提供了治疗改变第一椎骨的第一椎体、邻近第一椎骨的第二椎骨的第二椎体、第一椎体和第二椎体间的第一椎间盘的空间关系、或使脊柱不稳定、或导致这两种结果的疾病或病症的方法，该方法允许外科医生进入第一椎间盘以恢复第一椎体和第二椎体间的第一椎间盘较正常的三维构型，所述方法包括：a)选择患者，b)通过建立经第一椎骨的椎弓根的通路，获得通往第一椎间盘的经椎弓根通路，和c)通过经椎弓根通路除去至少部分的第一椎间盘。在一个实施方式中，所选患者患有第一椎骨的第一椎体、邻近第一椎体的第二椎骨的第二椎体、第一椎体和第二椎体间的第一椎间盘的空间关系的一种或多种改变，其中，所述空间关系的改变产生一种或多种选自下组的症状：疼痛、麻木、功能缺失，或者所述空间关系的改变导致实际或潜在的不稳定，或是上述的组合。在另一个实施方式中，患者患有一种或多种选自下组的疾病或病症：第一椎间盘退化，第一椎间盘突出，第一椎间盘退化且突出，退行性脊柱侧凸，第一椎间盘感染，第一椎体感染，第二椎体感染，椎间隙占位性病变，椎管狭窄，椎关节强直，脊椎前移，脊柱不稳定，椎骨骨折以及脊柱的外科手术操作。在另一个实施方式中，获得通往第一椎间盘的经椎弓根通路是双向完成的。在另一个实施方式中，获得通往第一椎间盘的经椎弓根通路包括：通过第一椎骨的一个椎弓根插入骨活检针以形成通路。在另一个实施方式中，获得通往第一椎间盘的经椎弓根通路包括：将非挠性骨钻孔器插入第一椎体的一个椎弓根以形成通路。在另一个实施方式中，获得通往第一椎间盘的经椎弓根通路包括：插入非挠性骨钻头通过第一椎骨的一个椎弓根以建立或扩大通路。在另一个实施方式中，方法还包括将护套插入通路中。在另一个实施方式中，方法还包括将保持管插入通路中。在另一个实施方式中，方法还包括将挠性钻孔器插入通路并开动挠性钻孔器，从而延长通路经过第一椎体进入椎间盘。在另一个实施方式中，第一挠性钻孔器是本发明挠性钻孔器。在一个实施方式中，方法还包括将第二挠性钻孔器插入通路并开动挠性钻孔器，从而扩张通路。在另一个实施方式中，第二挠性钻孔器是本发明挠性钻孔器。
在另一个实施方式中，方法还包括将引导金属丝插入通路用作支持结构。在另一个实施方式中，方法还包括：采用在导丝上技术进行至少部分的方法。在另一个实施方式中，方法还包括：采用切削装置除去至少部分的第一椎间盘。在一个实施方式中，切削装置是本发明切削装置。在另一个实施方式中，方法还包括采用摘除装置除去至少部分的第一椎间盘。在一个实施方式中，摘除装置是本发明摘除装置。在一个实施方式中，方法还包括：除去至少部分第一椎体的终板或第二椎体的终板。
在一个实施方式中，方法还包括：将融合剂存储装置插入椎间盘中，和用融合剂至少部分地填充融合剂存储装置。在一个实施方式中，融合剂存储装置是本发明融合剂存储装置。在另一个实施方式中，方法还包括：将分离系统插入椎间盘中，和使分离系统分离第一椎体与第二椎体。在一个实施方式中，分离系统是本发明分离系统。在一个实施方式中，方法还包括：通过经椎弓根通路融合第一椎骨和第二椎骨。在另一个实施方式中，提供了一种将第一椎骨融合至第二椎骨的方法，该方法包括：a)实施本发明方法，b)通过经椎弓根通路将第一椎骨融合至第二椎骨，和c)进行第二次融合操作以使第一椎骨融合至第二椎骨。在一个实施方式中，该方法还包括：通过经椎弓根通路除去至少部分的第二椎体和邻近第二椎体的第三椎体之间的第二椎间盘。
附图说明
从以下说明、所附权利要求书以及附图可更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，在附图中，
图1是根据本发明一个实施例的骨钻孔器的侧向立体图，钻孔器远端为插入位置；
图2是如图1所示骨钻孔器的侧向立体图，钻孔器远端为钻孔位置；
图3是如图1所示骨钻孔器的下子组件的分解、侧向立体图；
图4是如图1所示骨钻孔器的上子组件的分解、侧向立体图；
图5是如图1所示骨钻孔器的几个单独零件的侧向立体图；
图6是可用于如图1所示骨钻孔器的可选导向头的侧向立体图；
图7是根据本发明一个实施例的切削装置的侧向立体图，远端为切削位置；
图8是如图7所示切削装置的侧剖视图，远端为插入位置；
图9是如图7所示远端为插入位置的切削装置的放大的局部侧剖视图；
图10如图7所示的切削装置远端的放大的局部侧剖视图；
图11是根据本发明一个实施例的摘除装置的侧向立体图，刀片在插入位置；
图12是如图11所示摘除装置的侧向立体图，刀片在切削位置；
图13是如图12所示摘除装置的远端的放大的侧向立体图；
图14是如图12所示摘除装置的分解的侧向立体图；
图15显示了根据本发明一个实施例的处于变形结构中的融合剂存储装置的侧向立体图(左)和俯视图(右)；
图16显示了如图15所示融合剂存储装置处于未变形结构中的侧向立体图(左)和俯视图(右)；
图17显示了根据本发明一个实施例的处于变形结构中的另一种融合剂存储装置的侧向立体图(左)和俯视图(右)；
图18显示了如图17所示融合剂存储装置处于未变形结构中的侧向立体图(左)和俯视图(右)；
图19显示了形成如图17和图18所示的融合剂存储装置的导丝的分离部分；
图20是根据本发明一个实施例的分离系统导入件的侧向立体图；
图21是包括如图20所示导入件的一个实施例的分离系统的间隔零件的侧向立体图(左)和俯视图(右)；
图22是包括如图20所示导入件的另一个实施例的分离系统的间隔零件的侧向立体图(左)和俯视图(右)；
图23是处于未变形结构中的按照本发明的另一分离系统的侧向立体图；
图24是如图23所示分离系统处于变形结构中的侧向立体图；
图25是本发明另一种分离系统的倒刺插头处于变形结构(左)和未变形结构(右)的侧向立体图；
图26是包括如图25所示倒刺插头的分离系统的棘轮装置处于变形结构中的俯视图(左)和侧向立体图(右)；
图27是包括如图25所示倒刺插头的分离系统的棘轮装置处于未变形结构中的俯视图(左)和侧向立体图(右)；
图28-45是示出本发明治疗疾病或病症的方法的一些方面的局部侧剖视图，根据本发明，所述疾病或病症改变了两椎体和椎间盘间的空间关系，或使脊柱不稳定，或导致这两种结果；
图46-54是显示在第一椎骨的第一椎体、第二椎骨的第二椎体、第一椎体和第二椎体间的椎间盘、第三椎骨的第三椎体以及第二椎体和第三椎体间的椎间盘上进行本发明方法的一个实施例的一些方面的局部侧剖视图；
图55A-D是根据本发明一些实施例的切割头的各种视图；
图56是根据本发明一些实施例的具有回缩的切割头的切削装置的侧向立体图；和
图57是根据本发明一些实施例的具有张开的切割头的切削装置的侧向立体图。
发明详述
在本发明的一个实施方式中，提供了一种治疗改变椎体和椎间盘间空间关系、或使脊柱不稳定、或导致这两种结果的疾病和病症的方法，伴随着比传统外科手术治疗轻的术后疼痛和低的术后并发症。在另一个实施方式中，提供了一种治疗能够改变椎骨和椎间盘间空间关系、或使脊柱不稳定、或导致这两种结果的疾病和病症的方法，该方法允许外科医生进入椎间隙以恢复间隙较正常的三维构型，需要或不需要额外地融合两个相邻椎骨。
在本发明另一个实施方式中，提供了可与本发明用于治疗改变椎体和椎间盘间椎间隙关系、或使脊柱不稳定、或导致这两种结果的疾病和病症的方法联用的多种装置，这些装置允许外科医生进入椎间隙以恢复间隙较正常的三维构型，需要或不需要额外地融合两个相邻椎骨，或者可用于其它目的。现在将详细描述本发明装置和方法。
如本文所用，术语“椎间盘”包括正常未受损的椎间盘，以及局部的患病、受伤或受损的椎间盘，部分浸软的椎间盘和被其余正常椎间盘围绕的空缺空间。
如本文所用，术语“基本直路”表示物质中的通道，其中，该通道的中心长轴线从起点到终点变化不大于10°。
如本文所用，术语“弯曲的通路”表示物质中的通道，其中，该通道的中心长轴线从起点到终点变化大于10°。
如本文所用，术语“包括”及其变化形式如“包含”和“含有”并不排除其它添加剂、组件、整体或步骤。
本文中具体指出的所有尺寸仅举个例子，不是限制性的。而且，图中所示的诸部分不一定是按比例的。本领域技术人员参考本说明应理解，可根据使用目的确定本文所公开的任何装置或装置的一部分的实际尺寸。
在一个实施例中，本发明是带有挠性钻头的挠性钻孔器，能够使挠性钻头通过具有长轴线的基本直路到达所要钻孔的物质后在预定的位置取向，其中，预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。挠性钻孔器可钻通多种物质，包括骨、软骨和椎间盘，也可用于钻通其它物质，包括有生命或没有生命的，如本领域技术人员参考本说明将理解的那样。参考图1、图2、图3、图4、图5和图6，它们分别示出了挠性钻孔器侧向立体图，钻孔器远端为插入位置；挠性钻孔器的侧向立体图，钻孔器远端为挠性钻孔位置；挠性钻孔器下子组件的分解侧向立体图；挠性钻孔器上子组件的分解侧向立体图；挠性钻孔器几种单独零件的侧向立体图；和可用于骨钻孔的任选的导向头的侧向立体图。
如可见，挠性钻孔器100包括下子组件102和上子组件104。参考图1、图2，尤其是图3和图5，下子组件102由七个零件组成，远端至近端，如下所述：旋转路厄锁106、保持管108、活塞固定件110、活塞水平件112、活塞114、远端O形圈116和近端O形圈118。旋转路厄锁106由模制尼龙或相当材料构成，用于将挠性钻孔器100锁定至对要插入挠性钻孔器的通道作内衬的护套，从而帮助维持挠性钻孔器100运作期间的稳定性。保持管108由不锈钢或相当材料构成，优选的轴向长度约为125-150mm，优选的内径约为4-4.5mm。活塞固定件110由不锈钢或相当材料构成，优选远端有倒刺(未示出)以褡扣配合在旋转路厄锁106上。活塞水平件112由机加工的尼龙或相当材料构成，优选一端有方向指示器120，如图所示。活塞114由机加工的尼龙或相当材料构成，有远端槽122和近端槽124，分别与远端O形圈116和近端O形圈118配合，还有与定位螺钉(未示出)配合的狭槽126，该螺钉穿过圆筒136中的孔128。狭槽126和相应的定位螺钉使挠性钻孔器100在需要钻孔的物质中准确定位，并限制挠性钻头的伸出回缩程度，以使挠性钻头进入保持管108。在另一个实施例中，狭槽126在保持管108中形成椭圆形开口，相应的椭圆形块在具有较小内圆周的导管中形成键。优选地，活塞114内径约为6-13mm。远端O形圈116和近端O形圈118由硅酮和相当材料构成，使圆筒136和活塞114相互间轴向移动。
参考图1、图2，尤其是图4和图5，上子组件104由十三个零件构成，由远端到近端，如下所述：挠性钻头130、导管132、圆筒旋钮134、圆筒136、螺纹连接件138、衬套140、轴承座142、挠性轴144、远端轴承146、近端轴承148、夹套150、轴承盖152和电动机插座154。挠性钻头130由不锈钢或相当材料构成，优选最大横向直径约为3-5mm。挠性钻头130包括硬化毛口和轴，如得自Artco，Whittier，CA US，或定制的相当不锈钢钻头。通过磨削近端将轴切削至合适的尺寸。挠性钻头130的尺寸根据使用目的不同而不同，为本领域技术人员参考本说明将理解的那样。仅举个例子，在优选的实施例中，毛口轴向长度约为2.5-3mm，轴的长度约为2.5-4mm。
导管132具有近端段156和远端段158，由诸如成形金属合金如镍钛合金物质构成，被加工回到一定的形状，其中，如果导管132不扭曲变性，远端段158的曲率半径足以使远端段158端点处的挠性钻头130偏离近端段的中心轴约10°-150°取向。优选地，导管132的外径约为2-4mm。导管132的尺寸由挠性钻孔器100的所需应用所确定。仅以实施例的方式，导管具有以下尺寸。在一优选的实施例中，导管132的外径小于约2.8mm。在优选的具体实施例中，导管1 32的内径大于约1.6mm。在优选的实施例中，导管132的长度至少约为200-250mm。
在优选的实施例中，直的近端段长度约为150-200mm。在优选的实施例中，远端段158约为40-60mm。在优选的实施例中，不扭曲的话，远端段158的曲率半径约为10-40mm。在优选的具体实施例中，不扭曲的话，远端段158的曲率半径约为25mm。
圆筒旋钮134由机加工的尼龙或相当材料构成，具有孔160以配合安装销钉(未示出)。圆筒旋钮134相对于活塞水平件112的伸出或回缩使挠性钻头130在所钻物质中伸出或回缩。一旦完成钻孔，挠性钻孔器100的运作停止，圆筒旋钮134相对于活塞水平件112回缩，使挠性钻头130回缩入保持管108，挠性钻孔器100从基本直路除去。
圆筒136由机加工的尼龙或相当材料构成，优选地，外径约为12-18mm，轴向长度约为75-125mm。螺纹连接件138由不锈钢或相当材料构成，用于将圆筒136连接到导管132。衬套140由聚四氟乙烯(如TEFLON)或相当材料构成。衬套140位于挠性轴144和导管132之间，因此，外径小于导管132的内径，内径大于挠性轴144的外径。在优选的实施例中，仅以实施例的方式，衬套140的外径约为0.075-0.125mm，小于导管132的内径。衬套140约比导管132短约25-40mm。
轴承座142由机加工的尼龙或相当材料构成，其构造能容纳远端轴承146，具有精确的内周向螺纹以匹配螺纹连接件1 38，从而使操作者能调节挠性轴144的张力。
挠性轴144是柔韧坚固的管状结构。挠性轴144由不锈钢丝或相当材料构成，外径小于衬套140的内径。仅举个例子，在优选的实施例中，挠性轴144包括7束金属丝，每束金属丝包括19根0.066mm的金属丝。也举个例子，在另一个优选的实施例中，挠性轴144包括四层紧密编织的金属丝，其直径约为0.05mm-0.06mm，围绕在单根核心金属丝上，该单根金属丝的直径不大于0.25mm。第一层包括单根金属丝，第二层包括两根金属丝，第三层包括三根金属丝，第四层包括四根金属丝。也仅举个例子，在优选的实施例中，粗索由同轴反向卷绕于单根核心金属丝的两层金属丝构成，可以零件号FS 045N042C得自PAK Mfg.，Inc.，Irvington，NJ US。钎焊或焊接金属丝的远端以防止散开。挠性轴144的外径小于衬套140的内径约1-2.3mm。挠性轴144的轴向长度约为250-300mm。
远端轴承146和近端轴承座148由不锈钢或相当材料构成。夹套150由机加工的不锈钢或相当材料构成。轴承盖152由机加工的尼龙或相当材料构成，其构造能容纳近端轴承148。电动机插座154由机加工的尼龙或相当材料构成，外径约为25-30mm。电动机插座154使电动机易于与挠性钻孔器100配合。优选地，电动机插座154具有四个窗162，如图所示，以保证驱动挠性钻孔器100的电动机的夹头(未示出)与夹套150啮合。
参考图6，在另一个实施例中，挠性钻孔器100的上子组件104还包括例如通过钎焊连接于导管132的导向头164，恰好靠近挠性钻头130。导向头164包括近端管形部分166和远端扩大部分168。如果存在导向头164，有助于使挠性钻头130在钻孔时向前移动。
导向头164由坚硬的生物相容物质构成，例如仅作为示例，淬硬的不锈钢。导向头164的尺寸视具体应用而不同，如本领域技术人员参考本说明将理解的那样。仅举个例子，在优选的实施例中，近端管形部分166的轴向长度约为3.5-4mm，远端扩大部分168的轴向长度约为2.4-2.6mm。远端扩大部分168最大矢长约为2.5-2.7mm。
在另一个实施例中，挠性钻孔器100被构造成用于金属丝上技术。在本实施例中，挠性轴144包括挠性空心管状结构(未示出)，就是说，有一轴向通道以接受引导金属丝，代替在非金属丝上实施例中使用的挠性实心管状结构。挠性空心管状结构通常由与上述挠性实心管状结构相同的零件构成，除了轴向通道。在一个实施例中，挠性空心管状结构的轴向通道的直径约为0.5-1.0mm，其外径稍稍大于挠性轴144的外径，挠性轴144是挠性实心管状结构，仅仅举个例子，其外径约为2.0mm。在一个实施例中，挠性空心管状结构包括直径为0.3-0.5mm反向卷绕的两层金属丝，外层为逆时针方向卷绕(得自PAK Mfg.，Inc.)。当挠性轴144构造成金属丝上应用时，根据挠性轴144外径的增加，按比例增加保持管108、导管132和衬套140的外径，挠性钻头130(和导向头164，如果存在的话)也具有相应的轴向通道以使引导金属丝通过。
可以任何合适的方式装配挠性钻孔器100，如本领域技术人员参考本说明将理解的那样。在优选的实施例中，挠性钻孔器100的装配如下。首先，将保持管108钎焊至活塞固定件110。然后，使活塞水平件拧在活塞固定件110上并旋转直到活塞水平件112止动。以方向指示部分120为参照，将保持管108切削至一定长度并将保持管108的末端切削形成斜面，该斜面与断面约成20°-45°的切削角，并取向在方向指示器120相同的方向。接着，使活塞114拧在活塞固定件上110直到活塞114止动。然后，将远端O形圈116和近端形圈118分别置于活塞114的远端槽122和近端槽124上。接着，将导管132钎焊至螺纹连接件138，将圆筒136松驰地拧在螺纹连接件138的近端上。然后，将圆筒旋钮134压配在圆筒136上并通过插入圆筒旋钮134内的孔160中的安装销钉(未示出)固定。接着，使轴承座142拧在螺纹连接件138上直到轴承座142止动。然后，暂时拉直导管132的远端部分158，并使导管132近端部分156的近端插入活塞114和保持管108中。接着，圆筒136的远端在活塞114的近端上滑动。然后，使用于定位螺钉的圆筒旋钮134中的孔160对准活塞114的狭槽126，将定位螺钉(未示出)拧入该孔和狭槽126中。然后，通过旋转螺纹连接件138，使导管132的远端部分158对准保持管108的切削表面，螺纹连接件138固定于圆筒136。然后，将挠性钻头130钎焊至挠性轴144。然后，使衬套140在挠性轴144上滑动。然后，使圆筒旋钮134和活塞水平件112相互分开，因而拉直保持管108内部的导管132的远端部分158，挠性轴144和衬套140滑入导管132的远端。接着，将远端轴承146通过挠性轴144置于轴承座142中。然后，使夹套150在挠性轴144上滑动并例如通过卷边或钎焊连接挠性轴144。接着，使近端轴承148在夹套150上滑动，将轴承盖152置于轴承上并固定于轴承座142。然后，将电动机插座154压配于圆筒136直到电动机插座154动。最后，使旋转路厄锁106褡扣配合在活塞固定件110上。在一个实施例中，使薄壁皮下管(未示出)滑动并弯边在挠性轴144的近端部分上，以增加来自电动机的转矩的传送。
在一个实施例中，本发明是使用带挠性钻头的挠性钻孔器的方法，该方法具有使挠性钻头通过基本直路到达所要钻孔的物质后在预定的位置取向的能力，其中，预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°，或偏离基本直路的长轴线约10°-150°。在优选的实施例中，预定位置偏离基本直路的长轴线至少约90°。在另一个优选的实施例中，预定位置偏离基本直路的长轴线约90°-120°。
在一个实施例中，该方法包括在第一种物质中钻出一基本直路。然后，提供带挠性钻头的挠性钻孔器，其中，挠性钻孔器能够使挠性钻头通过基本直路的达到所要钻孔的物质后在预定的位置取向，其中，预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°。然后，使挠性钻孔器插入基本直路中，推进通过基本直路，推进挠性钻头直到挠性钻头离开基本直路进入第二种物质，使得挠性钻头在第二种物质中到达预定位置取向。然后，驱动挠性钻孔器，钻孔进入第二种物质。接着，关闭挠性钻孔器，挠性钻孔器停止进入第二种物质的钻孔。
然后，通过基本直路除去挠性钻孔器。在优选的实施例中，提供的挠性钻孔器是本发明挠性钻孔器。在另一个优选实施例中，椎间隙是第一椎骨和第二椎骨之间的椎间盘间距。在另一个优选实施例中，第一种物质是第一椎骨或第二椎骨的椎弓根骨质。在另一个优选实施例中，第一种物质是第一椎骨或第二椎骨的椎弓根骨质，第二种物质是第一椎骨和第二椎骨间的椎间盘。
在另一个优选的实施例中，本发明是除去第一椎骨和第二椎骨间的椎间盘的方法。该方法包括通过第一椎骨或第二椎骨的椎弓根钻出一基本直路。然后，提供带有挠性钻头的挠性钻孔器，其中，挠性钻孔器能够使挠性钻头通过经椎弓根的基本直路到达椎间盘间隙后在椎间盘间隙内在预定的位置取向，其中，预定位置偏离基本直路的长轴线至少10°，然后，将挠性钻孔器插入椎弓根中的基本直路，推进通过基本直路。然后，推进挠性钻头直到挠性钻头离开基本直路进入椎间盘，以使挠性钻头在椎间盘内到达预定位置取向。然后，驱动挠性钻孔器，钻孔进入椎间盘。然后，关闭挠性钻孔器，以停止进入椎间盘的挠性钻孔。然后，通过基本直路除去挠性钻孔器。
在一个优选的实施例中，提供的挠性钻孔器是本发明挠性钻孔器。在另一个优选实施例中，该方法还包括在插入挠性钻孔器之前插入护套，仅举个例子，如不锈钢护套，其内径小于约5mm，远端逐渐变细进入基本直路，然后插入挠性钻孔器通过护套。在优选的实施例中，护套是近端的路厄锁，以在插入挠性钻孔器后与钻孔器配合。在优选的实施例中，挠性钻孔器带有方向指示器，使用方向指示器在椎间盘内定向挠性钻头。
在一个实施例中，该方法包括使用导丝上技术。在该实施例中，将引导金属丝置于挠性轴和钻头内，当从基本直路除去挠性钻孔器时，引导金属丝留在原位，以使下一装置进入基本直路并进入已钻孔的椎间隙。
在另一个实施例中，本发明是带有结合于挠性轴末段的旋转刀片的切削装置，其中，可将切削装置通过包括具有长轴线的基本直的近端部分和具有长轴线的远端部分的通路到达物质后插入所要切削的物质，其中，远端部分的长轴线是弯曲的，或远端部分的长轴线偏离近端部分的长轴线至少约10°。该切削装置可切削多种物质，包括骨、软骨和椎间盘，还可用于钻孔通过其它物质，有生命或没有生命的，如本领域技术人员参考本说明将理解的那样。参照图7、图8、图9和图10所示，它们分别示出了末端为切削位置的切削装置的侧向立体图；末端为插入位置的切削装置的远端的侧剖视图；末端为插入位置的插入装置的放大的局部侧剖视图；和末端为切削位置的切削装置的远端的放大的局部侧剖视图。
如图7和图8所示，切削装置200包括近端202和远端204。近端202包括电机适配器206，其远端通过例如压配连接轴承座208。使用电机适配器206使切削装置200连接电动机驱动装置210，如图7和图8部分所示，能够将绕轴旋转传送至切削装置200的远端204以运作，如本文所述。电动适配器206和轴承座208均可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的物质构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在优选的实施例中，电动适配器206和轴承座208均由聚合物构成。在一个优选的具体实施例中，电动适配器206和轴承座208均由DELRIN(E.I.DuPont De Nemours and CompanyCorporation，Wilmington，DE US)构成。本发明切削装置200所使用的电动机驱动装置210可是任何合适的电动机驱动装置210。在优选的实施例中，电动机驱动装置210是变速电动机驱动装置。在一个实施例中，仅举个例子，电动机驱动装置210是NSK Electer EMAX电动机驱动装置(NSK Nakanishi Inc.，Tochigi-ken，Japan)。
参考图8，切削装置200还包括适配管212，其近端被构造成配合电动机驱动装置210的外壳，并具有远端，例如通过钎焊固定并装配入传动轴214的近端。适配管212将来自电动机驱动装置210的转矩传送至切削装置200的远端204。适配管212可由用于本发明目的的任何合适的材料构成。在一个实施例中，适配管212由不锈钢构成。在另一个实施例中，适配管212的内径约为1.9-2mm，外径约为2.4mm。在另一个实施例中，适配管212轴向长度约为25mm。在一个实施例中，仅举个例子，适配管212是零件号13tw，得自Micro Group Inc.，Medway，MA US，并被磨削成合适的尺寸。
参考图7和图8，切削装置200还包括传动管216，传动管216具有近端例如通过银焊将其装配并固定于适配管21 2的远端，向远端朝向切削装置200的远端204延伸。传动管216对切削装置200提供刚性，使切削装置200推进或后退，并将来自电动机驱动装置210的转矩传送至切削装置200的远端204。在一个实施例中，传动管216由不锈钢构成。在另一个实施例中，传动管216轴向长度约为200mm。在另一个实施例中，传动管216的内径约为1.3mm，外径约为1.8mm。在一个优选的实施例中，仅举个例子，传动管216是零件号15H，Micro Group Inc。
参考图8，切削装置200还包括压入轴承座208中的两轴承218，并包括轴承座208内、被架在两轴承218之间的传动轴214。轴承218和传动轴214帮助将来自电动机驱动装置210的转矩传送至切削装置200的远端204，以使切削装置200的远端204产生平稳地绕轴线旋转。轴承218可由任何合适的轴承构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，轴承218是微型、高速不锈钢径向轴承(例如零件号57 155k53，McMaster-Carr Supply Co.，Sante Fe Springs，CA US)。传动轴214是轴承218和传动管216的连接件，使切削装置200的远端204平稳地旋转。在一个优选的实施例中，传动轴214在远端204上具有深约16mm的6-32阴螺纹，在近端上具有保持环槽和通过长轴线的直径1.9mm的钻孔。传动轴214在近端上钻有直径约为2.3mm-2.4mm，深约5mm的平底扩孔。传动轴214可由任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，传动轴214是机加工的不锈钢。
参考图7和图8，切削装置200还包括套环220，将其压制于传动轴214的远端直到套环220与传动轴214的远端平齐。在切削装置200的远端推进和后退过程中，通过抓柱套环220防止套环220旋转，进而防止传动轴214旋转，操作者可防止传动轴214旋转。
套环220可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，套环220由聚合物构成，例如DELRIN。
参考图7、图8，尤其是图10，切削装置200还包括挠性轴222，其近端延伸通过传动管216，装配并例如通过钎焊固定进入适配管212的远端。此外，例如通过卷边或银焊将传动管216的远端固定于挠性轴222。在一个实施例中，挠性轴222由环绕实心芯的复合丝构成。在另一个实施例中，挠性轴222轴向长度约为300mm。在另一个实施例中，挠性轴222直径约为1.25mm。在一个优选的实施例中，仅举个例子，挠性轴222是零件号FS045N042C，PAK Mfg.，Inc.，Irvington，N.J.US。
传动轴214、适配管212、传动管216和挠性轴222组件被插入轴承座208中，用保持环224固定在适当的位置中，并将来自电动机驱动装置210的转矩传送至切削装置200的远端。在一个优选的实施例中，仅举个例子，扣环224是零件号98410A110，McMaster-Carr Industrial Supply。
参考图7、图8、图9和图10，切削装置200还包括环绕整个挠性轴222全长的编织管226。编织管226增加柱刚性。在一个实施例中，编织管226由不锈钢构成。在另一个实施例中，编织管226轴向长度约为220mm。在一个优选的实施例中，仅举个例子，编织管226可由Viamed Corp.，South Easton，MAUS制成。
将编织管226的近端钎焊至6-32有帽螺钉228的头部，形成中空连接。在一个实施例中，有帽螺钉228是6-32×1.9mm长的内六角螺钉，如零件号92196A151，McMaster-Carr Industrial Supply，并通过长轴线钻出一直径1.85mm的孔提供传动管216的通腔而对该螺钉改进。有帽螺钉228可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，有帽螺钉228由不锈钢构成。
切削装置200还包括压配在有帽螺钉228螺头上并平齐的蝶形螺母旋钮230。蝶形螺母旋钮230可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个优选的实施例中，蝶形螺母旋钮230由聚合物构成，如DELRIN。
切削装置200还包括完全拧在有帽螺钉228上的锁紧螺母232。锁紧螺母232和编织管226位于挠性轴222和传动管216的远端上，有帽螺钉228完全拧入传动轴214。有帽螺钉228、蝶形螺母旋钮230和锁紧螺母232组件使操纵者能够将编织管226向远端推进或向近端后退，并可将编织管226固定在所需位置。
参考图10，切削装置200还包括收缩管234，其覆盖所有挠性轴222的整个远端，在编织管226的内表面和挠性轴222的外表面之间。在一个实施例中，收缩管234由聚四氟乙烯(得自Zeus Industrial Products，Orangeburg，SC US)构成。在另一个实施例中，收缩管234的内径约为1.3mm，外径约为1.5mm。在另一个实施例中，收缩管234长约160mm。
参考图9和图10，切削装置200的远端还包括例如提供银焊而结合于挠性轴222远端的铰链件236。铰链件236可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，铰链件236由不锈钢构成。切削装置200还包括以一定的方式结合于铰链件236远端的刀片238，以使刀片238例如通过销钉240，相对于切削装置200的长轴线旋转至少约90°，如图所示，从图9的第一(插入)位置到图10的第二(切削)位置。刀片238具有周向切削刃和一个或多于一个的缺口242，例如图9和图10所示的两个缺口。在一个优选的实施例中，如图所示，刀片238具有圆形末端，适合于软化分离髓核和研磨椎体终板。然而，可根据切削装置200的特定用途使用其它刀片形状，如本领域技术人员参考本说明所理解的。刀片238可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，刀片238由不锈钢构成。
在一个优选的实施例中，切削装置200还包括例如通过银焊结合于编织管226远端的锁套244。使用有帽螺钉228、蝶形螺母旋钮230和锁紧螺母232组件，通过操纵编织管226，可使锁套244向远端推进或向近端后退。如图9和图10所示，当锁套244向近端后退时，锁套244的远端从刀片238的一个或多于一个缺口242中脱离，以使刀片238自由旋转。当锁套244向远端推进时，锁套244远端的构型成为与相应的刀片238中一个或多于一个的缺口242配合，以将刀片238锁定在相对于切削装置200长轴线的90°处。锁套244可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，锁套244由不锈钢构成。在另一个实施例中，锁套244的内径约为2.5mm，外径约为2.6mm。在另一个实施例中，锁套244长约3.8mm。
参考图7、图8、图9和图10，在一个优选的实施例中，切削装置200的远端204还包括可移动护套246，该护套在远端环绕编织管226，近端连接于路厄套248。
护套246的远端有一斜面250，如图所示。在一个实施例中，斜面与切削装置200长轴线形成约30°角度。在一个优选的实施例中，切削装置200的远端通过护套246推进入所需钻孔的椎间隙并从所需钻孔的椎间隙后退。后退期间，护套246的倾斜远端接触刀片238，使刀片238脱离锁套244并枢转到插入位置。护套246和路厄套248可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，护套246由聚合物如PEBAX(Atochem Corporation，Puteaux，FR)构成。在另一个实施例中，路厄套248由聚碳酸酯构成。在一个实施例中，护套246的内径约为2.8mm，外径约为3.6mm。在另一个实施例中，护套246长约150mm。
本发明切削装置200可用于在任何合适的物质中产生孔穴，包括活组织如骨、结缔组织或软骨。而且，切削装置200可用于压实肿瘤。此外，通过在驱动电动机时在通道内移动切削装置200，切削装置200可用于增加通道的截面。
切削装置200的使用如下。在圆周长足以容纳切削装置200远端的活骨或其它合适的物质中，产生一个通道。接着，将护套246插入通道。然后，将切削装置200插入护套246并推进直到切削装置200的远端，包括刀片238，向远端伸出护套246。刀片238的远端预设半径使刀片238接触任何表面时可旋转。接着，编织管226与相连的锁套244向远端推进，使得锁套244啮合刀片238中一个或多于一个缺口242。驱动电动机驱动装置210，使传动缆索绕轴线旋转，而使切削刀片238旋转。能够保持切削装置200于固定位置进行切削，或同时向近端和远端移动切削装置200以增加被切削物质的体积，进行切削。一旦切削完成，关闭电动机，使传动缆索停止绕轴线旋转，而使刀片238的切削运动停止。护套246向远端推进，使锁套244脱离刀片238，刀片238回到插入位置。在一个实施例中，然后切削装置200从护套246撤出。在另一个实施例中，然后护套246推进至第二位置，重复该诸步骤，在第二位置切削。在优选的实施例中，切削产生的碎屑通过使用吸引器，通过用合适的溶液如盐水冲洗，或通过吸引和冲洗组合，使用对于本领域技术人员已知的技术除去。
在另一个实施例中，本发明是摘除装置，其包含多个可变形刀片，刀片变形通过通道到达一定椎间隙后，若刀片不变形可在该椎间隙内切削物质，其中，通道的截面积比多个未变形刀片的截面积要小。参考图11、图12、图13和图14，如图所示，分别为刀片在插入位置的摘除装置的侧向立体图；刀片在切削位置的摘除装置的侧向立体图；摘除装置远端的放大的侧向立体图；摘除装置放大的侧向立体图。如图所示，摘除装置300包括近端302和远端304。在一个实施例中，摘除装置300还包括以下零件：电机适配器306、夹接头308、轴承盖310、近端轴承312、夹套接头314、远端轴承316、轴承座318、螺纹连接件320、圆筒322、圆筒旋钮324、间隔管326、次管328、轴330、收缩管332和含多个刀片336的切削头334。但是，一些零件如夹接头308是可选的，其它零件可由相当零件替换，如本领域技术人员参考本说明所理解的。摘除装置300的零件可由能机加工或模制成适当形状并具有适当性质的任何合适的材料构成，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个优选的实施例中，电动适配器306、轴承盖310、轴承座318、圆筒322，圆筒旋钮324和间隔管326由聚合物或相当材料构成。在一个优选的具体实施例中，它们由DELRIN构成。在另一个优选的实施例中，夹接头308、近端轴承312、夹套接头314、远端轴承316、螺纹连接件320、次管328和空心轴由不锈钢或相当材料构成。在另一个优选的实施例中，收缩管332由聚四氟乙烯(如TEFLON)或相当材料构成。在另一个优选的实施例中，切削头334及多个刀片336的由成形金属合金如镍钛金属合金构成，加工回到正交扩张切削结构，未变形时适于切削。现在将更具体地描述这些零件。
再参考图11、图12、图13和图14，摘除装置300包括在近端302处、向远端连接圆筒322的电机适配器306。电机适配器306用于连接摘除装置300和电动机驱动装置(未示出)，能将轴向旋转传送至摘除装置300的远端304，如本文所述。在一个实施例中，当在本发明方法中用于切削椎间盘物质时，电动适配器306的外形尺寸约为轴向长度11cm×最大外径3.8cm×最大内径3.3cm。然而，该外形尺寸可是所需用途的任何合适的外形尺寸，如本领域技术人员参考本说明所理解的。本发明摘除装置300所使用的电动机驱动装置可是任何合适的电动机驱动装置。在优选的实施例中，电动机驱动装置是变速电动机驱动装置。在一个实施例中，仅举个例子，电动机驱动装置是NSK Electer EMAX电动机驱动装置(NSK Nakanishi Inc.)。在另一个实施例中，电动机驱动装置是手摇钻(如P/N C00108，Vertelink Corporation，Irvine，CA US)通过与可选的夹接头308接合连接于电机适配器306。
摘除装置300还包括轴承组件，该组件包括轴承盖310、近端轴承312、夹套接头314、远端轴承316和轴承座318。轴承座318容纳近端轴承312、夹套接头314和远端轴承316，优选被压入轴承座318内。在一个优选的实施例中，近端轴承312和远端轴承316是高速不锈钢径向轴承，仅仅举个例子，如P/N 57155k53，McMaster-Carr Supply Company，Santa Fe Springs，CA US。夹套接头314用于将轴330连接于电动机驱动装置的电动机夹套(未示出)。
夹套接头314，仅举个例子，通过银焊被连接于轴330。在一个实施例中，夹套接头314具有一轴向管腔以接受引导金属丝。在一个优选的实施例中，轴向管腔直径约为2mm。
摘除装置300还包括圆筒322和圆筒旋钮324，圆筒322优选具有一轴向管腔以接受引导金属丝，圆筒旋钮324通过例如压配在圆筒322上而覆盖圆筒322。圆筒旋钮324使操纵者在推进和后退摘除装置300时能抓住摘除装置300。
摘除装置还包括次管328。在一个实施例中，当在本发明方法中用于切削椎间盘物质时，次管328的外径约为3.8mm，内径约为3mm，轴向长度约为175mm。
摘除装置还包括轴330。在一个实施例中，轴330具有一轴向管腔以接受引导金属丝。在一个优选的实施例中，轴330可弯曲，以使摘除装置300推进通过弯曲的通道。在一个实施例中，轴330是零件号FS085T11C，PAK Mfg.，Inc。
在一个实施例中，当在本发明方法中用于切削椎间盘物质时，轴330的外径约为2mm，内径约为3mm，轴向长度约为350mm。当与引导金属丝一起使用时，轴330的内径约为1mm。
摘除装置300还包括螺纹连接件320，以使轴承组件和次管328连接于圆筒322。在一个实施例中，螺纹连接件320具有近端单螺纹对接轴承座318。在一个实施例中，螺纹连接件320具有一轴向管腔以接受引导金属丝。在一个优选的实施例中，轴向管腔直径约为3mm-4mm。在一个优选的实施例中，螺纹连接件320轴向长度约为13mm，最大外径约为5mm。
摘除装置300还包括具有轴向管腔的间隔管326。间隔管326缩小圆筒322的轴向管腔的直径。在一个实施例中，间隔管326的轴向管腔直径约为4mm。
摘除装置300还包括覆盖轴330远端的收缩管332。收缩管332在次管328和轴330之间提供承载面。在一个实施例中，当在本发明方法中用于切削椎间盘物质时，收缩管332的外径约为3.3mm，内径约为2.5mm，轴向长度约为350mm。仅举个例子，合适的收缩管可购自Zeus Industrial Products，Orangeburg，SC US。
摘除装置300还包括在摘除装置300远端304的切削头334。切削头334包括多个可变形刀片336，当刀片336不变形时为正交扩张。每个刀片336具有一个或多于一个刀刃。在一个实施例中，多个刀片包括两个或多于两个刀片。在另一个实施例中，多个刀片包括三个刀片。在一个优选的实施例中，多个刀片包括四个刀片。刀片336，及优选整个切削头334，由成形金属合金如镍钛金属合金构成，加工使刀片336回到正交扩张的切削结构，未变形时适于切削。在一个实施例中，当在本发明方法中用于切削椎间盘物质时切削头334未变形时的外径约为3mm，内径约为2.2mm，轴向长度约为11mm。变形和驱动时，自转刀片覆盖的截面积约为1.8cm2，即直径约为1.5cm。
摘除装置300可由任何合适的方法制造，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，摘除装置300部分由以下步骤制造。将间隔管326引导在次管328和圆筒322的远端上，并压入圆筒直到间隔管326与圆筒322的远端平齐。仅举个例子，通过银钎焊将螺纹连接件320连接于次管328的近端，螺纹连接件320和次管328插入圆筒322的近端直到其止动，并用固定螺丝(未示出)将其固定于圆筒322。将轴承座318拧到螺纹连接件320上，并将远端轴承316压入轴承座318。将轴330通过远端轴承316和轴承座318插入轴承座318，将夹套接头314置于轴330上并在离开轴330近端约50mm处钎焊到轴上。将近端轴承312置于夹套接头314近端上。
将轴承盖310拧到轴承座318的近端上直到轴承盖310止动。将圆筒组件插入电动适配器306中，通过电动适配器306侧面中的狭槽用键固定。将收缩管332置于轴330的远端。将切削头334压接或结合于轴330的远端。
本发明摘除装置可用于切削任何合适的物质，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个优选的实施例中，摘除装置通过椎间隙上方的脊椎椎弓根中的通道到达椎间隙后，可用于从两个椎体间的椎间隙切除椎间盘，其中，当刀片切削物质时，通道的截面积小于未变形刀片的横截面积。在一个优选的实施例中，摘除装置也可用于切除邻接椎间隙的椎体终板。
仅举个例子，刀片变形时通过通道到达空腔后，刀片不变形，摘除装置可用于在椎间隙内切削物质，其中，通道的截面积小于多个不变形刀片的截面积，刀片切削物质过程如下。首先，刀片变形以适于通过先前建立的通道。变形包括使每个刀片的远端朝摘除装置的长轴线移动，优选直到每个刀片的长轴线与摘除装置的长轴线同轴线。然后，将摘除装置的切削头推进通过通道，使摘除装置的远端进入椎间隙，从而使刀片正交扩张至其未变形形状，即使每个刀片的远端从摘除装置的长轴线移开，垂直于摘除装置的长轴线。在一个优选的实施例中，通道明显弯曲，摘除装置的轴使在摘除装置推进时摘除装置沿着通道的曲率。接着，驱动摘除装置使刀片旋转，从而切削物质。在一个优选的实施例中，刀片约以100-15000RPM的转速旋转。此外，摘除装置可在椎间隙内来回移动以切削更多的物质。一旦完成，退出摘除装置以使刀片变形直到其从通道中退出。
在一个优选的实施例中，摘除装置在导丝上穿越通道推进。在另一个优选的实施例中，摘除装置通过衬在通道内的护套而进入。在另一个优选的实施例中，所切削的物质是椎间盘。在一个优选的具体实施例中，摘除装置的轴可弯曲以使摘除装置通过弯曲的通道进入。在另一个优选的具体实施例中，物质是椎体终板物质。在另一个优选的具体实施例中，通道是椎骨内的经椎弓根通路。
本发明的另一个实施方式包含切削装置。可使用切削装置来进行切削过程。例如，在其它经皮操作或宜使用挠性切削装置的情况下，切削装置可用作上文所述的摘除装置。参考图55-57，一些实施方式的切削装置可包括：带有刀片2002和5004的切削头5000，由镍钛合金或任何其它足够弹性的金属构成。在一些实施方式中，切削头5000具有两个对称设计的刀片5002和5004。当然，需要时也可使用任意数量的刀片和刀片空间类型。
如图55所示，两刀片5002和5004在中间位置可具有直径约1.5-2cm的跨距。刀片5002和5004也具有适当的厚度和锥形宽度，以改善稳定性、强度和通过弯曲进入护套的可达性。在一些实施方式中，优选在各个刀片的末端包括一向上折叠的翼，如5006和5008所示。翼5006和5008有助于切削头5000更容易地通过进入护套。例如，在一些实施方式中，翼5006和5008可弯曲成130°-140°的角度。当然，其它合适的角度也是可能的。切削头5000的内径适于装入轴组件。
可以任何合适的方式制造刀片5002和5004，例如，它们可切割自管材或实心线材。典型地，刀片5002和5004的OD应小于进入护套的ID，并具有足够的空间以使刀片穿过所形成路径一般约75°-90°的弯道。虽然图55显示了对称的刀片5002和5004，本发明并不限于此，不对称设计、一个刀片比另一个短、不同形状的刀片或其它变化形式也是可能的。
参考图56-57，在一些实施方式中，切削头5000可焊接、钎焊、或附连于轴5010，轴5010的远端具有一挠性部分5012。在一些实施方式中，挠性部分长约1.5-2.0英寸，但是，也可使用适于所需应用的任何合适长度。在一些实施方式中，挠性部分5012可由不锈钢线圈或其它合适的挠性材料构成。在使用线圈作为挠性部分5012的实施方式中，宜将次管附连在线圈上以便推动切削头5000和在需要时增加部分5012的刚性。其它实施方式可采用附连于远端部分开槽的狭槽金属管的刀片5002和5004，其中，狭槽部分可实现弯曲和扭转。此外，刀片5002和5004可由单一Nitinol(镍钛合金)(或其它挠性材料)管构成，后续开槽以使刀片5002和5004与轴5010不具有机械接头。
再参考图56-57，在一些实施方式中，轴5010可附连于轴承系统5014，轴承系统5014在近端连接于手柄。轴承系统5014可包括基本上类似于上文参考图4所述的系统。例如，轴承系统5014可包括：轴承座、两轴承和轴承盖。在一些实施方式中，轴承座和轴承盖将两轴承收纳在其内部，这两个轴承可夹住和保持在近端附连于轴5010的夹套。在一些实施方式中，夹套可包括六角形夹套5016，以附连于手钻或其它动力源。此外，轴5010可在近端5018延伸，以与电动钻或其它动力源联用。
在一些实施方式中，轴5010可包括实心轴或空心轴。在空心轴5010的实施方式中，可有益地利用内部通道作为引导线或流体摄取/送出口。
上述装置的实施过程如下。在操作期间，通过将回缩组件5020推至远端，刀片5002和5004准备好插入进入护套。回缩组件5020陷落，或使刀片5002和5004缩回并将它们包裹在次管内等等。在该构型(参见图56)中，可向前推动回缩组件5020(和包裹的切削头5000)通过进入护套。在进入护套的远端，通过退缩回缩组件5020切削头5000撑开，刀片5002和5004回到其原始形状(参见图57)。回缩组件5020可固定于手柄或从该路径取出。
在另一个实施例中，本发明是融合剂存储装置，以使椎间盘间隙中产生的空腔内含有融合剂。
参考图15和图16，每个图中分别显示了本发明一个实施例的融合剂存储装置400的侧向立体图(左)和俯视图(右)，从第一变形结构、图15伸展到第二未变形结构、图16。如图所示，融合剂存储装置400由带材构成，带材由具有形状记忆的薄、生物相容、可变形材料构成，未变形时形状伸展为基本圆形或卵圆形。在一个优选的实施例中，该带材由成形金属合金如镍钛金属合金构成，加工成回到未变形结构，接近本发明方法形成的椎间盘间隙内的空腔的边界。在一个优选的具体实施例中，带材由生物相容密封剂如水凝胶包覆。融合剂存储装置400的大小随所需用途而不同，如本领域技术人员参考本说明所理解的。仅举个例子，在一个优选的实施例中，该带材展开时伸展约为高1cm，直径2cm。
在另一个实施例中，本发明是融合剂存储装置，以使椎间盘间隙中形成的空腔内含有融合剂。
参考图17和图18，每个图中分别显示了本发明一个实施例的融合剂存储装置500的侧向立体图(左)和俯视图(右)，从第一(变形)结构、图17，伸展到第二(未变形)结构、图18。如图所示，融合剂存储装置500由线材构成，线材由具有形状记忆的薄、生物相容、可变形材料构成，未变形时形状伸展为基本圆形或卵圆形。融合剂存储装置500可从线材形成各种构造，如本领域技术人员参考本说明所理解的。图19显示了形成如图17和图18所示的融合剂储库的线材502的一分离部分。在一个优选的实施例中，融合线构成网，如图38、图53和图54所示，因为网既可圆周向变形又可轴向变形。在一个实施例中，线材由成形金属合金如镍钛金属合金构成，加工成回到未变形结构，接近本发明方法形成的椎间盘间隙内的空腔的边界。在一个优选的具体实施例中，金属丝网由生物相容密封剂如水凝胶包覆。融合剂存储装置500的大小随所需用途而不同，如本领域技术人员参考本说明所理解的。仅举个例子，在一个优选的实施例中，带材展开时伸展约为高1cm，直径2cm。
在另一个实施例中，本发明是使用本发明融合剂存储装置将相邻两个椎骨融合的方法。该方法包括，首先，在相邻两个椎骨之间、椎间盘间隙中建立一个腔室。接着，提供本发明融合剂存储装置并置于腔室内，使其伸展至未变形形状。然后，用融合剂充满融合剂存储装置，使融合剂融合相邻两个椎骨。在一个优选的实施例中，该方法还包括用第二过程附加地融合相邻两个椎骨。
在另一个实施例中，本发明是将两个相邻椎骨分离的分离系统。参考图20、图21和图22，分别为分离系统导入件的侧向立体图；分离系统的间隔零件的一个实施例的侧向立体图(左)和俯视图(右)；和分离系统的间隔零件的另一个实施例的侧向立体图(左)和俯视图(右)。如图所示，分离系统包括导入件602和多个间隔零件604、606。导入件602包括近端插入部分608和远端锚定部分610。近端插入部分608包括导丝状或管状结构612。远端锚定部分610包括多个倒刺614。
分离系统600还包括多个可堆叠的、可变形的、间隔零件604和606。每个间隔零件优选包括一个中心开口616和多个延伸件618。在一个优选的实施例中，每个间隔零件包括三个延伸件618，如图21所示。在另一个优选的实施例中，每个间隔零件包括四个延伸件618，如图22所示。间隔零件604被构造成使每个延伸形成一个弯曲形状，以使多个间隔零件604，606在导入件602上可轴向叠放。在一个优选的实施例中，分离系统的每个间隔零件604、606由材料如成形金属合金如镍钛金属合金构成，加工成可回到适于分离两个相邻椎体的形状，用于本发明方法中。而且，分离系统的每个表面优选具有聚四氟乙烯或其它亲水性包覆，以减小分离系统组成部分之间的摩擦。
在另一个实施例中，本发明是另一种分离两个相邻椎骨的分离系统。参考图23和图24，分别为本发明另一种分离系统未变形结构的侧向立体图；和该分离系统变形结构的侧向立体图。如图所示，分离系统700包括近端连接部分702和远端分离部分704。近端连接部分702由管状结构构成，该管状结构由实心带、网或相当结构构成。远端分离部分704由多个条带706构成。每个条带可从延伸的未变形结构变形成卷曲的变形结构。条带706在其近端连接于近端连接部分702。每个条带706优选从近端到远端逐渐变细。在一个优选的实施例中，每个条带706从近端708处约2.5-3mm宽渐渐缩小到远端710处约1mm宽，从近端708处约1mm厚渐渐变小到远端710处约0.1-0.2mm厚。分离系统700由材料如成形金属合金如镍钛金属合金构成，已加工成可回到适于分离两个相邻椎体的形状，用于本发明方法中。而且，分离系统的每个表面优选具有聚四氟乙烯或其它亲水性的包覆，以减小分离系统700的零件间的摩擦。
分离系统700可由任何合适的方法制备，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个实施例中，提供了一种制造本发明分离系统的方法。在该实施例中，分离系统的制造通过如下步骤，首先提供一生物相容、成形金属合金如镍钛金属合金构成的圆筒体。然后，在圆筒体上切削多个轴向切口，以在次管的远端产生多个分离的条带。在一个优选的具体实施例中，圆筒体在远端被切割成三个条带。然后，将条带卷成紧密螺旋，未变形时退火加热以回到该形状。在一个优选的实施例中，未变形时螺旋组的最大横向外轮廓为2cm，最大轴向轮廓约为1cm。在另一个实施例中，诸条带从圆筒体的近端分离，并例如通过钎焊连接至由相同或相当材料构成的网状圆筒体。
在另一个实施例中，本发明是另一种分离两个相邻椎骨的分离系统。参考图25、图26和图27，分别为本发明分离系统倒刺插头的变形结构(左)和未变形结构(右)的侧向立体图；分离系统棘轮装置变形结构的俯视图(左)和侧向立体图(右)；分离系统棘轮装置未变形结构的俯视图(左)和侧向立体图(右)。如图所示，分离系统800包括倒刺插头802，并包括棘轮装置804。倒刺插头802包括圆筒形或圆锥形中心部分806和远端多个倒刺808。变形时，图25-左，倒刺插头802的倒刺808向倒刺插头802的轴向中心收缩。未变形时，图25(右)，倒刺插头802的倒刺808从倒刺插头802的轴向中心向外延伸。将圆锥或圆筒轴向切削形成多个倒刺，然后退火加热回到该形状，形成倒刺插头。棘轮装置804包括一端连接的一系列横向分离条带810。棘轮装置形成自将片板横向切削成在片板一端连接的多个条带。将该片板轴向卷起，退火加热回到该形状。
变形时，图26(左)，条带810紧密环绕棘轮装置804的中心轴线卷起。未变形时，图27(右)，条带810从棘轮装置804的中心轴线退绕。分离系统的每个零件由诸如成形金属合金材料如镍钛金属合金构成，加工成可回到适用于本发明方法中分离两个相邻椎体的形状。而且，分离系统800的每个表面优选具有聚四氟乙烯或其它亲水性包覆，以减小分离系统800各组成部分之间的摩擦。
在另一个实施例中，本发明是使用本发明分离系统将上椎骨从下椎骨分离的方法。该方法包括：首先，在相邻两个椎骨间的椎间盘间隙内产生一个腔室。然后，提供本发明分离系统并置于该腔室内，以分离两个相邻椎骨。在一个实施例中，分离系统包括导入件，导入件包括近端插入部分和远端含有多个倒刺的锚定部分，并包括多个可叠堆的、可变形的间隔零件。
在该实施例中，将分离系统置于腔室内包括将导入件推进直到倒刺遇到在两个相邻椎骨的远端椎体的上部中的松质骨，将多个变形结构的间隔零件插入腔室，使多个间隔零件展开至其未变形结构。
在另一个实施例中，分离系统包括近端连接部分和在其近端连接至近端连接部分的多个条带。在该实施例中，将分离系统置于腔室内包括当条带是直的、变形的结构时，将分离系统通过通道推入腔室。一旦进入腔室，条带回到其未变形的、螺旋形状，将两个椎体轴向分离。在另一个实施例中，分离系统包括倒刺插头和棘轮装置。在该实施例中，将分离系统置于腔室内包括将变形结构的倒刺插头通过通道推入腔室，倒刺面向近端或远端，直到倒刺插头进入腔室。然后，倒刺插头的倒刺展开，并接触在两个相邻椎骨的远端椎体的上部或两个相邻椎骨近端椎体的下部中的松质骨。接着，使未变形结构的棘轮装置通过通道进入腔室并进入倒刺插头。一旦在腔室中，棘轮装置的每个条带轴向展开以防止从通道后退，并且，棘轮装置进入有足够的长度以使两个椎骨达到所需的分离。在一个优选的实施例中，双向引入分离系统。在一个优选的实施例中，该方法包括将分离系统通过经上椎骨的椎弓根部建立的通道放置。在另一个优选的实施例中，该方法还包括将分离系统通过护套或次管置于经上椎骨的椎弓根部建立的通道内。
本发明还包括治疗改变椎体和椎间盘间空间关系、或使脊柱不稳定、或导致这两种结果的疾病和病症的方法，以及允许外科医生进入椎间隙以恢复椎间隙较正常的三维构型的方法，需要或不需要额外地融合两个相邻椎骨。现在参考图28-54，示出了在第一椎骨902的第一椎体900、第二椎骨906的第二椎体904以及在第一椎体900和第二椎体904之间的椎间盘908上操作方法的一些方面的局部侧剖视图。
在一个优选的实施例中，该方法包括：首先，选择适于进行该方法的患者。合适的患者患有第一椎骨的第一椎体、邻近第一椎体的第二椎骨的第二椎体、第一椎体和第二椎体间的椎间盘908之间空间关系的一种或多种改变，其中，所述空间关系的改变产生症状，例如导致疼痛、麻木、功能缺失，或者所述空间关系的改变导致实际或潜在的不稳定，或是上述的组合，必须恢复第一椎体和第二椎体间空间关系中较正常构型或改变的巩固，或必须融合第一椎骨和第二椎骨，或者迫使这两种结果。然而，本发明方法也可用于治疗其它疾病和病症，如本领域技术人员参考本发明所理解的那样。在这些疾病和病症中，潜在地适于治疗的是退化的、突出的或退化且突出的的椎间盘，退行性脊柱侧凸，椎间盘或椎体感染，椎间隙占位性病变如恶性肿瘤，椎管狭窄，椎关节强直，脊椎前移和脊柱不稳定，以及损伤，包括创伤或骨质疏松以及外科手术操作导致的椎骨骨折，这些过程改变了椎体和椎间盘间的空间关系，导致疼痛、无力或这两种后果，并使脊柱不稳定。
虽然参照第一椎体900在第二椎体904之上的情况描述和显示了本发明方法，本发明方法也可用于第一椎体900在第二椎体904下方的情况，如本领域技术人员参考本说明所理解的那样。接着，经皮得到经椎弓根到达第一椎体900的通道，如图28所示。在一个优选的实施例中，通过插入合适规格的骨活检穿刺针910，如11规格的骨活检穿刺针(例如，得自Parallax Medical，ScottsValley，CA US；Allegiance Health Care，McGaw Park，IL US；和Cook，Inc.，Bloomington，IN US)在合适的导向如透视导向下，通过第一椎骨的椎弓根，得到经椎弓根通路。在一个优选的具体实施例中，双向得到经椎弓根通路，并且，双向重复本文所述方法。双向实施该方法可除去更多的椎间盘物质，从而得到更大的腔道沉积骨基质材料。然后，将合适规格的引导金属丝912，如直径1mm引导金属丝通过活检穿刺针910插入到第一椎体900中，如图28所示，除去活检穿刺针910，保留插入的引导金属丝912。
接着，在引导金属丝912上将一合适的、非挠性的骨钻914插入，如图29所示，在导向下驱动非挠性骨钻914，以将活检穿刺针910和引导金属丝912产生的通道扩张至大约直径4.5mm，延伸进入第一椎体900的后三分之一左右。在一个实施例中，在插入直钻头前将一直钻护套(未示出)，如厚0.25mm、外径5mm的塑料管在引导金属丝912上穿过覆盖第一椎骨902的结缔组织和肌肉组织后插入，直钻在引导金属丝912上插入且在直钻护套内。在该实施例中，直钻护套保护覆盖第一椎骨902的结缔组织和肌肉组织(未示出)以免接触非挠性骨钻914。
接着，除去非挠性骨钻914护套，如图30所示，用在非挠性骨钻914上插入到非挠性骨钻914建立的空腔中的经椎弓根操作护套916代替。除去非挠性骨钻914，通过经椎弓根操作护套916推入保持管918直到保持管918的远端超出经椎弓根操作护套916的远端。然后，通过保持管918的全部长度引入第一挠性钻孔器920。在一个优选的实施例中，保持管918是本发明装置。在另一个优选的实施例中，挠性钻孔器920是本发明装置。如图30所示，挠性钻孔器920通过保持管918的近端部分推入，从保持管918的远端斜面穿出，使挠性钻孔器920的长轴线与保持管918的长轴线约呈90°角。驱动挠性钻孔器920，产生从上至下方向的通过第一椎体900并进入椎间盘908的通道。
接着，除去第一挠性钻孔器920。在一个优选的实施例中，将一生物相容的引导金属丝(未示出)，直径约0.4mm-1mm通过通路插入到椎间盘908中，产生支撑结构，保留支撑结构和经椎弓根操作护套916。
在一个优选的实施例中，将本发明第二挠性钻孔器(未示出)，但带有比第一挠性钻孔器920更大的横截面直径的钻头，由经椎弓根操作护套916推入，并在支撑结构上(如果存在的话)。驱动第二挠性钻孔器，以扩大由第一挠性钻孔器920产生的进入椎间盘908的通道。无论是否使用第二挠性钻孔器，最终的通道直径优选约为4mm-5mm。如果使用第二挠性钻孔器，那么取出经椎弓根操作护套916。如果本方法的余下部分使用导丝上技术时，将支撑结构保留在位，如本领域熟练技术人员参考本说明所理解的。
然而，图中显示了非导丝上技术。接着，如图31、图32、图33和图34所示，将一挠性护套922，如挠性编织或金属护套，在支撑结构上通过挠性钻孔器产生的经扩张的通道推入。然后，将切削装置924或摘除装置926或相当装置，或相继将多于一个装置通过挠性护套922推入，直到切削装置924或摘除装置926的远端位于椎间盘908内。在一个实施例中，切削装置924是本发明装置。在另一个实施例中，摘除装置926是本发明装置。如果使用的话，则驱动切削装置924，如图31、图32、图33和图34所示，或如果使用的话，则驱动摘除装置926，如图35和图36所示，在合适的导向如透视导向下，除去部分椎间盘908物质，优选除去限定椎间盘908的一个或两个终板的一部分，优选保留在椎间盘908的上表面928或椎间盘908的下表面930上暴露的一些皮质骨，或优选在保留椎间盘908的上表面928和下表面930上暴露的皮质骨。在一个优选的实施例中，除去的终板部分在矢状面上包括约2cm。在一个优选的实施例中，除去的终板部分在矢状面上包括约30％的终板。
然而，优选保留周围的纤维环。然后，取出切削装置924或摘除装置926，通过用合适的溶液如盐水冲洗，或通过抽吸与冲洗的组合，使用用吸引器从椎间盘908除去碎屑。
接着，如图37和图38所示，将融合剂存储装置932引入到切削装置924或摘除装置926或二者产生的空腔中，并被展开。在一个优选的实施例中，如图37和图38所示，融合剂存储装置932是本发明融合剂存储装置。然而，其它融合剂存储装置也是合适的，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在另一个优选的实施例中，在展开装置中紧紧地卷起融合剂存储装置932，展开装置包括软管和具有放出端的中心金属丝，软管用于包含卷起的融合剂存储装置932，中心金属丝用于推动卷曲的融合剂存储装置932伸出软管进入摘除装置产生的空腔中，完成融合剂存储装置932的引入和展开。一旦处于空腔内，融合剂存储装置932回到其无应力形状，在椎间盘908内产生一内衬腔室。接着，用融化剂，如含有相容的骨基质的融化剂充满内衬腔室，从而在第一椎体900和第二椎体904之间产生骨性融合。将合适的骨基质，如得自Orthovita，Malvern，PA US的VITOSSTM和得自Osteotech，Inc.，Eatontown，NJ US的GRAFTONPlus，以及混合有骨形态生成蛋白、含或不含患者自身的骨髓、同时具有骨传导性和骨诱导性的除矿物质的尸骨基质物质。
在一个优选的实施例中，如图39、图40、图41、图42、图43和图44所示，该方法还包括，或在用融合剂充满腔室之前，或在融合剂充满腔室之后但在融合剂凝固之前，将分离系统934、936、938引入腔室。或者，可用融合剂部分充满腔室，在融合剂凝固之前引入分离系统934、936、938，并将附加的融合剂加入到腔室中。分离系统934、936、938可是任何合适的结构，如本领域技术人员参考本说明所理解的。在一个优选的实施例中，分离系统934，936，938是本发明分离系统934、936、938。图31、图32、图33、图34、图35和图36显示了三种展开的分离系统934、936、938。分离系统934、936、938用于分开，即增加第一椎骨902与第二椎骨906间的轴向间隔，并提供沉积的融合物质的支撑。
在一个优选的实施例中，如图45所示，该方法还包括进行附加的融合过程以将第一椎骨902连接至第二椎骨906。在一个实施例中，如图45所示，附加的融合过程包括将椎弓根螺杆940置于实施本发明方法所遗留的经椎弓根通道中，由间隔装置942连接椎弓根螺杆940，如本领域技术人员参考本说明所理解的。然而，可使用任何合适的附加融合过程，如本领域技术人员参考本说明所理解的。
在一个优选的实施例中，在至少三个相邻的椎体上，在至少三个相邻的椎体间的两个椎间盘上，通过仅在一个椎骨水平处、单向或双向、经椎弓根通道进入椎体和椎间盘，实施本发明方法。该方法实施例的每个方面对应于本文仅在两个相邻椎骨和两个椎骨间的椎间盘上实施本方法的等价方面，如本领域技术人员参考本说明所理解的。
参考图46-54，显示了在第一椎骨1002的第一椎体1000、第二椎骨1006的第二椎体1004、第一椎体1000和第二椎体1004间的椎间盘1008、第三椎骨1012的第三椎体1010以及第二椎体1004和第三椎体1010间的椎间盘1014上进行本方法实施例的一些方面的局部的侧剖视图。如图所示，选择合适的患者后，经皮得到到达第一椎体1000的经椎弓根通路，并使用非挠性骨钻到达第一椎体1000和第二椎体1004间的椎间盘1008，基本如上所述。然而，在该实施例中，使用挠性钻孔器1016继续完全打通第一椎骨1002和第二椎体1004间的椎间盘1008，图46，打通第二椎体1004，进入第二椎体1004和第三椎体1010间的椎间盘1008，图47。接着，使用切削装置(未示出)或摘除装置1022或使用两者，或相当装置，除去第二椎体1004和第三椎体1010间的椎间盘1008，以及一部分第二椎体1004的下终板1018和第三椎体1010的上终板1020，图48和图49。然后，将融合剂存储装置1024展开进入第二椎体1004和第三椎体1010的椎间盘1014中及第一椎体1000和第二椎体1004间的椎间盘1008中，图50。在一个优选的实施例中，将分离系统1026置于第一椎骨1002和第二椎体1004间的椎间盘1008和第二椎体1004和第三椎体1010间的椎间盘1014两者的融合剂存储装置1024内，图51、图52、图53和图54。接着，使融合剂充满融合剂存储1024，以将第一椎骨1002融合至第二椎骨1006，将第二椎骨1006融合至第三椎骨。
此外，在一个优选的实施方式中，(未示出)，根据图45的方式，可进行附加的融合过程，以连接第一椎骨1002与第二椎骨1006，连接第二椎骨1006与第三椎骨，或使两者都连接。
虽然参考某些优选实施例，以相当具体的方式阐述了本发明，但是其它实施例也是可行的。因此，所附权利要求书的范围不应限制于本说明书中优选实施例的描述。所有参考内容通过引用包括在此。

Claims (10)

1.一种用于切削装置的刀片组件，所述刀片组件包括：
具有挠性部分的刀片，所述挠性部分能够变形以使刀片处于回缩位置中；
附连于刀片的刀片翼，其中所述刀片翼倾斜于刀片一定角度取向，便于刀片通过护套；和
用于将刀片组件连接至轴的连接部分。
2.如权利要求1所述的刀片组件，其特征在于，所述刀片、刀片翼和连接部分由挠性材料一体形成。
3.如权利要求2所述的刀片组件，其特征在于，所述挠性材料还包括镍钛合金。
4.如权利要求1所述的刀片组件，其特征在于，所述刀片翼大致倾斜130°-140°取向。
5.一种用于经皮操作的切削装置，所述装置包括：
具有一个或多个挠性刀片的切削头；
挠性轴，用于将切削头连接至动力源；和
回缩组件，用于选择性地使一个或多个挠性刀片保持在回缩位置。
6.如权利要求5所述的切削装置，其特征在于，所述切削头是镍钛合金。
7.如权利要求5所述的切削装置，其特征在于，所述一个或多个挠性刀片还包括：
附连于刀片的刀片翼，其中，所述刀片翼倾斜于所述一个或多个挠性刀片一定角度取向。
8.如权利要求7所述的切削装置，其特征在于，所述刀片翼大致倾斜130°-140°取向。
9.如权利要求7所述的切削装置，其特征在于，所述刀片翼一体成形于所述一个或多个挠性刀片上。
10.一种将切削装置引入通过进入护套的方法，所述方法包括：
将具有一个或多个挠性刀片的切削头附连于挠性轴；
通过用回缩组件覆盖所述一个或多个挠性刀片使一个或多个挠性刀片弯曲到回缩位置；
通过对挠性轴施加力将回缩的切削头推入进入护套；和
通过除去回缩组件使一个或多个挠性刀片从回缩位置释放。
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