CN101287417A - 用于处理骨的器械和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于骨处理，优选微创性处理(包括使椎骨复位)的植入体和方法，可包括插入上面卷绕有金属丝、绞线、丝线或条带的线轴。在卷绕期间，可增加线轴/条带复合体的直径。这种直径上的增加可能会推挤椎骨体端板的内侧，并使椎骨体增强到其原始高度。植入体还可采用卷绕的套筒形式，其在插入到椎骨体中时会展开。这种使套筒展开的作用力可能会推挤椎骨体端板的内侧，并使椎骨体恢复到其原始高度。植入体还可采用纤维性物体的形式，其由丝线或其它相对较薄的任何具有所需特征的生物相容性材料的结构，例如纤维或绞线、形状记忆合金、钛、不锈钢、另一金属或金属合金、陶瓷、复合物或其任何组合物组成。绞线、丝线或其它纤维可卷绕、机织、编织、缠结或以其它方式成形为具有所需构造的毛绒状物体或主体。可扩张的部件在椎骨体或其它骨中的扩张可使骨折的骨复位到所需高度，并增强骨以保持所需的高度。还可添加骨接合剂或其它填料，以便进一步处理和稳定椎骨体或其它骨。

Description

用于处理骨的器械和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2005年6月20日提交的美国临时申请No.60,692,408；于2005年9月8日提交的60,715,188；和于2005年11月4日提交的60,733,647的优先权，这些美国临时申请的整个内容通过引用而结合在本文中。

技术领域

本发明涉及外科植入体，更具体地涉及用于处理(treating，即填充、增强和/或复位)骨，优选椎骨，和/或恢复脊柱前凸的微创性器械和方法。

背景技术

如图1中所示，脊椎的压缩骨折代表一般常见的脊柱损伤，并且可能导致长期残废。参见F.Margerl等人所著的“胸和腰椎损伤的完整分类”，Eur Spine J184-201，1994。这些骨折包括脊柱10中的一个或多个椎骨体12的塌陷。脊柱的压缩骨折通常发生在胸脊柱的下面椎骨或腰脊柱的上面椎骨上。它们通常涉及受到影响的椎骨12的前侧部分18的骨折(与后侧16相对)。脊柱压缩骨折可导致正常对准或曲率的变形，例如，受影响的脊柱区域中的椎骨体的前凸。脊柱压缩骨折和/或相关的脊柱畸形可能是由于例如，脊柱的新陈代谢疾病，外伤引起的，或者可能与骨质疏松症相关联。直到最近，医生在其如何处理这种压缩骨折和相关畸形仍然有所限制。疼痛疗法、卧床静养、拉撑或入侵性脊柱外科手术是唯一可用的选择。

最近，已经发展出用于处理椎骨压缩骨折的微创性外科手术。这些手术通常涉及使用插管或其它接近工具穿过肉茎(pedicle)而插入到受影响的椎骨体的后部。这些手术最基本的是椎体成形术，其从字面上意味着固定椎骨体，并可在没有使骨首先复位的条件下进行。

简要地说，将插管或专用骨针(bone needle)缓慢地穿过背部的软组织。X射线图像引导，与少量的X射线染料一起允许无论在什么时候都可看到骨针的位置。少量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其它整形外科接合剂通过骨针而被推入到椎骨体中。PMMA是一种在各种整形外科手术中已经使用多年的医用物体。通常，将接合剂与抗菌素混合，以减少传染的风险，并且与包含钡或钽的粉末混合，允许其可被X射线看到。

椎体成形术可以有效地减少或消除骨折疼痛，防止进一步塌陷，使病人恢复活动能力。然而，这种手术可能不会使骨折的骨复位，并因此可能不会解决由于骨折而引起的脊柱畸形的问题。除了在受影响区域中，相邻的椎骨体之间的脊柱后凸小于10％的情形下以外，通常不会执行这样的手术。此外，这种手术需要利用低粘性接合剂的高压接合剂注射，并且根据最新研究，在30-80％的手术中可能导致接合剂泄漏。参见Truumees，Comparing Kyphoplasty and Vertebroplasty，Advances in Osteoporotic Fracture Management，Vol.1，No.4，2002。在大多数情况下，接合剂泄漏并没有危害。然而，在少数情况下，聚甲基丙烯酸酯或其它接合剂泄漏到脊髓管或锥周静脉系统中，并造成肺部栓塞，导致病人的死亡。参见J.S.Jang，Pulmonary Embolism ofPMMA after Percutaneous Vertebroplasty，Spine Vol.27，No.19，2002。

对于椎骨压缩骨折的更先进的处理通常涉及两个阶段：(1)复位，增强或复原椎骨体的原始高度和后续的脊柱曲率的脊柱前凸的校正；和(2)填充或添加材料，以支撑或加固骨折的骨。

在图2A-D中显示了这样一种处理，球囊椎体后凸成形术(Kyphon公司)。具有可扩张的球囊顶端的导管，其通过插管，护套或其它引导器而插入到骨折的椎骨体的中心部分，包括被骨折的骨皮质包围的相对较软的网状骨质(图2A)。然后椎体后凸成形术通过使球囊充气而实现脊柱前凸的复原，或正常曲率，球囊在椎骨体中扩张，使其恢复到原始高度(图2B)。如上面关于椎体成形术所述，球囊被除去，在椎骨体中留下空隙，之后将PMMA或其它填充材料通过插管注射到空隙中(图2C)。除去插管，使接合剂硬化，以填充或固定骨(图2D)。

这种手术的缺点包括高的成本，椎骨体的端板复位在除去球囊导管之后会的丢失，以及在手术期间椎骨端板可能的穿孔。如同椎体成形术一样，尽管较远，或许与椎体后凸成形术相关的最可怕的并发症与骨接合剂的泄漏相关联。例如，通过骨接合剂到泄漏脊髓管中可能发生神经功能缺损。这种接合剂泄漏可能通过椎骨体的低阻力静脉或通过之前没有察觉到的骨中的裂隙而发生。其它并发症包括额外的相邻级椎骨骨折，传染和接合剂栓塞。接合剂栓塞通过与接合剂泄漏相似的机理而发生。接合剂可能被迫入到低阻力的静脉系统中，并且移动到肺或脑中，导致肺部栓塞或中风。例如，在授予Riley等人的美国专利No.6,423,083，6,248,110，和6,235,043；Gant等人的“用于处理病理性椎骨压缩骨折的球囊椎体后凸成形术”，Eur Spine J14：250-260，2005；和Lieberman等人的“椎体后凸成形术在处理疼痛性骨质疏松性椎骨压缩骨折的初步成果和效能”，Spine26(14)：1631-1638，2001中可找到与球囊椎体后凸成形术相关的补充细节，其各通过引用而完整地结合在本文中。

用于处理椎骨压缩骨折的另一方法是Optimesh系统(Spineology，Inc.，Stillwater，MN)，其利用可扩张的网状移植物球囊，或容器器件而在所涉及的椎骨体中提供对接合剂或同种异体移植物或自体组织移植物的微创性输送。球囊移植物在其充气之后保留在椎骨体的内部，其防止外科手术进行时发生复位丢失，例如其可能发生在当撤回球囊时的椎体后凸成形手术期间。然而，这个系统的一个缺陷是网状植入体并不很好地结合在椎骨体中。这可能导致在植入体和椎骨体之间的相对运动，并从而导致手术后的复位丢失。例如，在公开的美国专利出版物No.20040073308中可找到关于这种手术的补充细节，其通过引用而完整地结合在本文中。

用于处理椎骨压缩骨折的另一手术是被称为SKY骨扩张器的可充气的聚合物增强物体。该器件可以受控制的方式扩张至预设计的尺寸和立方或梯形构造。类似于Kyphon球囊，一旦获得最佳的椎骨高度和空隙，就除去SKY骨扩张器，并将PMMA接合剂或其它填料注射到空隙中。这种手术因此具有许多上面关于椎体后凸成形术所述相同的缺陷和不足。

提出的用于复位和增强椎骨体压缩骨折的改进的手术是椎骨体支架固定术，例如Furderer等人的″椎骨体支架固定术″，Orthopade：356-361，2002；欧洲专利申请出版物EP1308134A3；和美国专利申请出版物US2003/0088249中所述，其各通过引用而完整地结合在本文中。椎骨体支架固定术，例如图3中所述，通常包括将顶端带球囊的被支架(例如，用于血管成形术中的那些支架)包围的导管(例如，椎体后凸成形术球囊)插入到椎骨体中。在插入球囊和支架之后，例如，利用流体压力对球囊充气，从而使支架在椎骨体中扩张。在支架扩张之后，可使球囊放气，并除去球囊，使保留在椎骨体内部的支架保持扩张状态，以填充椎骨体。

当前仍存在对用于复位和增强骨折的椎骨体和其它骨骼的植入体和相关方法的需求。

发明内容

本发明提供了一种用于填充、增强和//或使骨复位的骨处理系统，优选是一种微创性(minimally invasive)骨处理系统，其可包括主体或线轴(bobbin)和构造成可与线轴接触并卷绕在线轴周围的条带，并增加骨植入体的直径。在一个实施例中本发明提供了一种用于校正椎骨骨折以及其它脊柱失调的植入体和方法。例如，可将圆柱形主体或线轴插入到由于椎骨压缩骨折而受损的椎骨体中。在线轴插入之后，将这里总称为″条带″的金属丝(wire)、细绳、螺纹或条带，优选多重卷绕在线轴上。条带可具有任何剖面或形状，并可由任何生物相容性材料组成。在卷绕期间，可增加线轴/条带复合体，有时称为卷绕线轴组件的直径。这种直径上的增加可能会推挤椎骨体端板的内侧，并使椎骨体恢复到其原始高度。另外，在条带卷绕期间可压缩围绕线轴/条带复合体的骨碎片或部分。

在某些实施例中，用于控制线轴头的旋转和/或条带卷绕的特征可包括用于使线轴旋转的轴、杆或插管，以及用于控制和/或提供条带的引导器、引导管、插管、导槽。线轴可具有各种构造，多个接头，并且/或者是可弯曲的。

在其它实施例中，用于牵开(distracting)脊柱节段的微创性植入体包括细长体，其具有尺寸适合于植入到两个或多个椎骨特征之间的空间中的末端，并且还包括与细长体相关联的并构造成可卷绕在细长体上的条带，以增加末端直径，并从而增加在两个或多个椎骨端板，骨节段或棘突之间的空间。

在另一实施例中，一种成套工具包括根据本发明的组件和构件的各种组合。例如，成套工具可包括，例如根据本发明的插入器件，线轴和条带。

在又一实施例中，一种用于骨处理(填充、增强和//或使骨复位)，优选微创性整骨疗法处理的系统，其可包括具有某一直径，以及第一末端和第二末端的线轴，以及条带，线轴构造成用于植入到骨中，条带具有显著大于其宽度或高度的长度，条带构造成可接触并多重卷绕在线轴上，卷绕在第一末端和第二末端之间，以便在将线轴植入到骨中时，增加线轴的直径。该系统还可包括具有近端和远端的细长体，近端构造成便于使用者从病人的外部操纵而将远端放置在骨中所需的位置上，并且还包括设置在线轴的第二末端和细长体的远端之间的接头。线轴是圆柱形的，并且包括供所述条带的一部分穿过的孔。

细长体可包括传动系统组件(drive line assembly)的至少一部分，以便当将线轴植入到骨中时使线轴旋转。这种细长体构造成可旋转，并且接头构造成可将旋转从细长体传递至线轴而使线轴旋转。这种接头是可释放的，从而可从线轴中取出细长体。

该系统还可包括引导机构和传动系统组件，引导机构构造成当条带卷绕在线轴上时，可控制条带在线轴的第一末端和第二末端之间位置，传动系统组件构造成可释放地连接至具有近端和远端的线轴上，并使线轴旋转，近端构造成在使用时可从病人体内延伸出来，并由使用者操纵，以便将远端放置在骨中所需的位置上，远端可释放地连接在线轴上。传动系统组件是可旋转的，当线轴定位在骨中时，其使线轴旋转。引导机构可包括相对于线轴可移动的引导器，以便当条带卷绕在线轴上时，控制条带在第一末端和第二末端之间的位置。

传动系统组件可包括可旋转的轴，并且引导机构可包括与可旋转的轴同轴的细长管。细长管可在轴向方向上相对于线轴移动，并且与条带相接触，以便将条带定位在线轴的第一末端和第二末端之间。

该系统还可包括连接在细长管上，并包含用于条带的引导孔的旋钮。

线轴可具有螺纹，以有助于引导条带。

在备选方式中，传动系统组件可包括具有近端和远端的可旋转的轴，其中轴的远端可释放地且可旋转地连接在线轴的第一末端上。轴能够将扭矩传递给线轴。在备选例中，引导机构可包括具有近端和远端的引导管，条带通过引导管而移动，该引导管可相对于轴而移动。

可旋转的轴和导管可定位在骨针中，使得可旋转的轴相对于骨针沿轴向固定，并且引导管轴向相对于骨针移动。骨针的一部分可沿着边定位在线轴的附近。

该系统还可包括将传动系统组件的旋转运动转换成轴向运动的传动列(drive train)，该传动列可连接在传动系统组件和引导管上，使引导管沿轴向移动。该传动列可包括可与可旋转的传动列相连接的齿轮，可旋转的凸轮盘和可沿轴向移动但不可旋转的随动件。凸轮盘具有沿着其外表面的凹槽，并且随动件包括凸起，其中凸起延伸到凹槽中。

随动件可以是卷轴固定器(spool holder)，并且凸起是可通过卷轴固定器中的孔而插入的定位销。

条带可被覆有或与其它材料形成基质的一部分，以包括骨诱导材料、骨传导材料、抗生素、磷酸三钙、骨形态生成蛋白。

在另一实施例中，一种用于微创性骨处理，填充、增强和//或使骨复位的系统，其可包括具有第一末端和第二末端的细长体，该细长体具有沿着其纵轴线的长度，构造成用于植入到骨中，并且还包括用于将细长体插入到骨中的插入器件，插入器件包括条带，并且构造成可促使条带多重卷绕在细长体上，卷绕在第一末端和第二末端之间，以增加细长体和条带组件的直径，插入器件可释放地连接在细长体上。插入器件可包括传动系统组件，其将旋转力施加于细长体，造成细长体围绕其纵轴线旋转，使条带卷绕在细长体上，从而增加植入在骨区域中的细长体和条带组件的直径。

该系统还可包括可轴向相对于细长体移动的轴向引导机构，轴向引导机构与条带相连，并控制条带在其旋转时沿着细长体长度的位置。

传动系统组件可包括连接在细长体上的杆，该杆是可旋转的，其则使细长体旋转。引导机构可包括外插管，导致条带沿着细长体的长度而复位。细长体的继续旋转造成细长体和条带组件的直径由于条带卷绕在细长体上而增大。

在备选例中，传动系统组件可包括串联地连接在细长体上的传动机构、传动轴和挠性轴，并且引导机构可包括条带引导管、卷轴固定器和可旋转的凸轮盘。凸轮盘和卷轴固定器将凸轮盘的旋转力转换成施加于条带引导管上的摆动力，导致条带引导管相对于细长体向前和向后移动。条带引导管可包括具有近侧开口和远侧开口的内部通道，其中条带定位在该通道中，并穿过条带引导管的内部通道而离开远侧开口，在此处其卷绕在细长体上。

插入器件还可包括将传动系统组件的传动轴联接到引导机构的凸轮盘上的传动列，使凸轮盘以不同于传动轴的速度旋转，其中传动列包括传动齿轮、链轮和另一齿轮。

在另一实施例中，一种用于微创性骨处理，填充、增强和//或复位的系统，可包括具有第一末端和第二末端的细长体。该细长体具有沿着其纵轴线的长度，并构造成用于植入到骨中。该系统还可包括用于将细长体插入到骨中的插入器件。这种插入器件可包括条带，并构造成可促使条带多重卷绕在细长体上，卷绕在第一末端和第二末端之间，以增加细长体和条带组件的直径，插入器件可释放地连接在细长体上。插入器件还可包括传动系统组件，其将旋转力施加于细长体，造成细长体围绕其纵轴线旋转，使条带卷绕在细长体上，从而增加植入在骨区域中的细长体和条带组件的直径。传动系统组件可包括串联地连接在细长体的第一末端上的传动机构、传动轴和挠性轴。插入器件还可包括轴向相对于细长体可移动的轴向引导机构。这种轴向引导机构与条带有关，并控制其旋转时沿着细长体长度的位置。引导机构可包括条带引导管、卷轴固定器和可旋转的凸轮盘，其中凸轮盘具有沿着其外表面的凹槽，并且卷轴固定器包括凸起，其中凸起延伸到凸轮盘的凹槽中。插入器件还可包括将传动系统组件的传动轴联接到引导机构的凸轮盘上的传动列，从而使凸轮盘以不同于传动轴的速度而旋转。传动列可包括传动齿轮、链轮和另一齿轮。凸轮盘和卷轴固定器将凸轮盘的旋转力转换成施加于条带引导管上的摆动力，促使条带引导管相对于细长体向前和向后移动，并且条带引导管包括具有近侧开口和远侧开口的内部通道，其中条带定位在条带引导管的内部通道中，并通过该内部通道而离开远侧开口，其在此处卷绕在细长体上。挠性轴和条带引导管可定位在骨针中，使得挠性轴相对于骨针沿轴向固定，并且条带引导管轴向相对于骨针移动。骨针的一部分沿着侧面定位在线轴的附近，并且细长体的继续旋转造成细长体和条带组件的直径由于条带卷绕在细长体上而增加。

在另一实施例中，本发明提供了一种用于校正椎骨骨折以及其它脊柱失调的植入体和方法。例如，可将一个或多个绒线包或纤维性物体/主体插入到由于椎骨压缩骨折而受损的椎骨体中。当将纤维性主体插入到椎骨体中时，其可填充椎骨体的中心部分，并可推挤椎骨体端板的内侧，从而提供结构支撑，并将使椎骨恢复到其原始高度。可选地，纤维性物体可包括形状记忆合金或其它在植入之后扩张或改变构造的材料，其可导致植入体完全结合到骨中，和/或有助于恢复受损的椎骨体的高度。在植入之后，可在有或没有植入纤维性物体的条件下添加骨接合剂(例如，PMMA或磷酸三钙)、骨碎片、去矿化骨或其它填充材料或植入体，以有助于稳定骨，并将植入体固定在骨中合适的位置上。

纤维性物体可由丝线或其它相对较薄的结构组成，例如纤维或绞线，具有所需特征的任何生物相容性材料，例如形状记忆合金(例如，镍钛诺或其它镍-钛合金，铜基合金，铁基合金等等)、钛、不锈钢、生物相容性聚合物、另一金属或金属合金、陶瓷、复合物或其任何组合。绞线、丝线或其它纤维可卷绕、机织、编织、缠结或以其它方式成形为具有所需构造的毛绒状物体或主体。这些主体可单独地插入到骨中，或可串接或联接以形成具有柔韧性，强度等等所需特征的链状物。在某些实施例中，这些主体和/或链状物是可吸收的。

在另一实施例中，一种成套工具可包括根据本发明构件的各种组合。成套工具可包括，例如插管和一个或多个纤维性主体植入体。成套工具还可包括用于将接合剂或其它填料注射到椎骨体中的注射器或其它器械。可选地，在成套工具中可包含一个或多个其它植入体，器件。

另一实施例提供了用于微创性整骨疗法处理(填充、增强和//或使骨复位)的植入体，其可包括包含多重卷绕的片材的主体。该主体具有第一直径，其构造成用于植入到骨中。该主体还构造成当主体植入到骨中时，可通过片材伸展而扩张到第二直径。将该主体插入到骨中可利用护套或插管来完成。

片材可包括不锈钢、镍钛合金、钴合金、另一金属合金、聚合物或其组合物中的任何一种材料。

该系统还可包括具有第一末端和第二末端的轴向部件，其基本上是圆柱形的，其中该主体可卷绕在轴向部件上。轴向部件包括内腔，通过该内腔可将填充材料注射到骨中。

在另一实施例中，片材可包括多个孔，其中孔尺寸适合于允许填充材料穿透该主体

在又一实施例中，可使轴向部件在与主体卷绕相反的方向上旋转，以便通过部分地展开卷绕的片材而使主体扩张。

在另一实施例中，本发明提供了一种用于校正椎骨骨折以及其它脊柱失调的植入体和方法。例如，可将卷绕的片材插入到由于椎骨压缩骨折而受损的椎骨体中。在插入到受损的椎骨体中之后，卷绕的片材可展开，以使其直径扩张。这种直径上的增加可能会推挤椎骨体端板的内侧，并使椎骨体恢复到其原始高度。另外，片材的展开可将骨压紧在植入体上，其可导致植入体较好地结合到骨中。卷绕的片材可由具有所需特征的任何生物相容性材料组成，例如不锈钢、铝、金属合金，例如钴合金、镍钛合金或另一合金、聚合物或任何其组合。

在某些实施例中，一种处理骨的方法可包括将某种器件插入骨折的骨，例如椎骨的内部，这种器件包括卷绕在轴向部件上的片材，促使卷绕的片材从轴向部件上部分地展开，以增加器件的直径，并施加径向力，以使骨折的骨移动到所需位置。在复位之后，可从骨中除去植入的器件，或可将某些或所有器件保留在骨内部，以保持所需位置。另外，可在有或没有植入器件的条件下添加骨接合剂或其它填料以有助于稳定骨。

在某些实施例中，可扩张的主体包括卷绕在轴或轴向部件上的网状片材。网状片材包括孔，其可允许骨接合剂或其它材料通过该孔而注射到可扩张的主体中，以进一步处理可扩张的主体所插入的椎骨体或其它骨。通过例如轴向部件的内腔，利用例如注射器或其它器件可注射骨接合剂或其它填充材料。

在其它实施例中，卷绕的片材包括穿孔，铰链特征或其它接头，其将片材限定到多个相邻的平面或节段中。这种接头可提供卷绕主体的直径上的渐增。此外，该接头允许片材使用更刚性的材料，并且该接头提供了片材弯曲的离散位置，例如，在节段之间。在某些实施例中，基本刚性或坚硬材料的使用可在有限区域，例如椎骨体中提供展开期间增加的径向(例如，向外)力。

在其它实施例中，用于牵开脊柱节段的微创性植入体包括卷绕体，其具有尺寸适合于植入到两个或多个椎骨特征之间的空间内的第一直径，其中卷绕体构造成可展开至第二直径，其大于第一直径，并从而增加在两个或多个椎骨特征之间的空间。

在另一实施例中，一种成套工具包括根据本发明的组件和构件的各种组合。成套工具可包括，例如插管和根据本发明的卷绕体。在其它实施例中，成套工具可包括插管，卷绕体和用于将接合剂或其它填料注射到椎骨体中的注射器或其它器械。

附图说明

通过以下示例图将更详细地解释本发明，使其可得以被更好地理解，其中相似的标号代表相似的元件。这些附图仅仅是示例性地显示了某些特征，其可单独或和其它特征组合起来使用，并且本发明并不局限于所示的实施例。

图1是在一个椎骨体中具有垂直压缩骨折的脊柱的图示；

图2A-D是用于处理垂直压缩骨折的先前技术方法的图示；

图3A和B是根据本发明一个实施例的线轴和条带器械的侧视图；

图4A和B是根据本发明一个实施例的用于微创性整骨疗法处理椎骨体的器械和方法的截面侧视图；

图5A和B是根据本发明的器械和方法的另一实施例的截面侧视图；

图6A和B是根据本发明的器械和方法的另一实施例的截面侧视图；

图7A和B是根据本发明一个实施例的采用条带引导器的器械和方法的截面侧顶视图；

图8是图7A和B的器械的详细的截面侧视图；

图9是根据本发明的器械和方法的另一实施例的截面顶视图；

图10是根据本发明的插入器件和线轴的一个实施例的图示；

图11是根据本发明的插入器件和线轴的另一实施例的图示；

图12是图11中所显示的插入器件和线轴的截面图；

图13是图11的插入器件和线轴的截面图，其显示了小的条带卷轴的使用；

图14A和B是图11中所示的插入器件的外壳的截面图；

图15A和B是图11中所示的插入器件的端盖的端视图和侧视图；

图16是图11中所示的插入器件的链轮的截面图；

图17A和B是图11中所示的插入器件的传动轴的截面图；

图18是图11中所示的插入器件的凸轮盘的截面图；

图19A是图11中所示的插入器件的卷轴固定器的侧视图；

图19B是图11中所示的插入器件的卷轴固定器的截面图；

图20A是本发明的大的条带卷轴的截面顶视图；

图20B是本发明的大的条带卷轴的透视图；

图21A是本发明的小的条带卷轴的截面图；

图21B是本发明的小的条带卷轴的透视图；

图22A和22B是本发明骨针的一个实施例的截面侧视图；

图23A和23B分别是本发明骨针的一个实施例的截面图和端视图；

图24A-24C分别是本发明骨针的一个实施例的截面侧视图和端视图；

图25是本发明的条带引导管的截面图；

图26是本发明的挠性轴的截面图；

图27A-27C分别是本发明线轴的详细的截面侧视图和端视图；

图28是本发明的插入工具和线轴的另一实施例的截面顶视图，其显示了三个条带；

图29是当前器件的截面图，其显示了具有四个接头的挠性轴；

图30是当前器件的截面图，其显示了具有两个接头的挠性轴；

图31A和31B是根据本发明一个实施例的可扩张的整骨疗法增强器械的另一实施例的截面端视图；

图32是根据本发明一个实施例的挠性线轴的截面顶视图；

图33A-33C是显示了根据本发明实施例的不同的线轴构造的图示；

图34A和34B是根据本发明一个实施例的用于近侧股骨中使用的可扩张的整骨疗法增强器械的截面图；

图35和35B是显示了不同形状的绒线包(或纤维性物体/主体)的图示；

图36A和36B是显示了在扩张前和扩张后的绒线包的图示；

图37是显示了利用插管和插入器件插入纤维性物体的图示；

图38是显示了在插入到椎骨体中之后扩张的纤维性物体的图示；

图39是和显示了在椎骨体中扩张的纤维性物体的图示；

图40是显示了填充有骨接合剂或其它骨填充材料的椎骨体的图示；

图41是显示了填充有扩张的纤维性物体和骨接合剂的椎骨体的图示；

图42A-42C是显示了根据本发明一个实施例的联接的绒线包或纤维性物体的图示；

图43A-43D显示了形状记忆合金的绒线包(wool bales)或纤维性物体/主体的不同构造的图示；

图44A-44C是显示了用于增强其它骨骼，例如近侧股骨的本发明的绒线包或纤维性物体/主体的图示；

图45A和45B是根据本发明一个实施例的可扩张的增强器件的卷绕体的透视图；

图46A和46B是根据本发明方法的位于椎骨体中的增强器件的截面侧视图；

图47是根据本发明一个实施例可扩张的增强器件的透视图；

图48是用于在根据本发明的增强器件中使用的网状片材的示意性透视图；

图49是增强器件的一个实施例的截面侧视图，其具有在椎骨体中使用的卷绕的网状片材；

图50A和50B是根据本发明的增强器件的另一实施例的透视图；

图51是根据本发明的器械和方法的另一实施例的截面顶视图；和

图52A和52B是根据本发明一个实施例的用于近侧股骨中使用的可扩张的整骨疗法增强器件的截面图；

具体实施方式

通过将一个或多个植入体插入到椎骨体的内部部分，介于两个相邻的椎骨体或其它骨，例如股骨的端板之间而可填充，增强或使椎骨体复位。在一个实施例中，椎骨体植入体可包括线轴和丝线、绞线、金属丝，这里总称为条带310，其卷绕在线轴上，以产生较大直径的物体或主体，有时称为卷绕组件，卷绕的条带组件，卷绕体，最终的植入体，植入体。连接有条带的线轴可通过例如具有大约5mm直径的椎弓根接近导管而插入到椎骨体中。

参看图3A，细长部件300可以是圆柱形的，并且在后文中被称为线轴300，其具有某一直径d1302。在将线轴300插入到塌陷的椎骨体中之后，将条带310卷绕在线轴300上，以产生较大的线轴/条带物体312，其还被称为最终的植入体312，如图3B中所示。这种卷绕可通过线轴300的旋转，通过条带310围绕线轴300的运动，或通过任何其组合来执行。条带310可具有不同的形状和不同的尺寸，并且可由任何生物相容性材料，且优选由挠性材料制成。条带的长度可显著大于其宽度或高度。一种或多种特殊的条带形状可用于创造卷绕的条带组件的任何所需的形状构造，其依赖于所需的应用。条带310可由不同的材料组成，例如耐纶、聚合物、金属等等。条带310可以是无线电不穿透的，例如缝合材料、金属、被覆骨接合剂的金属、带有骨接合剂表面的金属、带有聚合物表面的金属，以允许将线轴和周围组织结合在一起，以便在增强之后减少骨的细微运动，以及包括金属金属丝的天然纤维。条带可以是编织的，交织的，实心的，管状的或任何其它已知的类型。条带优选能够抵抗张力，优选100N以上的张力，并且优选能承受横向压力，而没有显著的变形。条带还优选能够沿着椎骨体中的组织，但不沿着线轴而滑动。条带可卷绕或与其它材料形成基质的一部分，例如骨诱导材料、骨传导材料、抗生素、骨接合剂、骨碎片、缺氧缓冲剂、磷酸三钙、骨形态生成蛋白(BMG)等等。对于椎管狭窄，条带可优选被覆材料其抑制骨融合，而对于在椎骨端板之间的应用，条带作为体间融合器件，其可优选促进骨的生长和结合。

用于熔化条带涂层的加热机构可以是超声或电流，但是可设想用于熔化条带涂层的其它方法。

在卷绕期间，卷绕的条带组件312的直径302增加至所需的尺寸d2。此外，植入体的直径302可沿着线轴的长度而变化，以修整植入体的尺寸和形状。

参看图4A和4B，例如通过插管或其它引导器将线轴300插入到椎骨体12的中心部分400中。用于插入插管的合适的手术和材料在本领域中是已知的，并且可类似于上面关于椎体后凸成形术以及其它手术所述，通过该插管可导入线轴300。例如，可通过椎骨体12的后部部分20而导入线轴300。在插入线轴300之后，条带310可缠绕在线轴300上，以形成卷绕的条带组件312。通过增加线轴300的直径302，可推开椎骨体12的端板402，404，并且可使椎骨体恢复其原始高度(图4和4B)。另外，在丝线或条带310的卷绕期间可将线轴300周围的骨压紧。

在某些实施例中，线轴可包括一个或多个接头，以便为外科医生提供插入和/或将线轴设置在任何角度α或其它定向上的可能性。图5A显示了在增强椎骨体12之前带一个接头514的线轴，并且图5B显示了在增强之后带一个接头514的线轴。在卷绕成卷绕的条带组件512之前，条带310可穿过线轴500的轴520中的通道522。

图6A和B显示了线轴600的使用，其具有用于在椎骨体12中使线轴600定位和定向的两个接头614，616。图6A显示了在增强之前的铰接的线轴600，并且图6B显示了在椎骨体12中将条带310卷绕到线轴600上之后增大的线轴植入体312。在某些实施例中，如图5和6中所示，可分别通过线轴500，600的轴520，620中的中心通道或内腔而插入条带310。

参看图7A和7B，利用引导器700可促进条带310的卷绕，引导器700这里也被称为滑块700。例如，如图7A中所示，通过插管710可将具有滑块700的线轴500插入到椎骨体12中。线轴500可具有接头514，其允许线轴500的末端512相对于轴520。的铰接滑块700可以统一的或预定的模式，或手工由使用者控制地，相对于线轴500而移动，以引导条带310卷绕在线轴上，从而扩张植入体512的尺寸，并限定其形状。

如图7B中所示，引导器700可与具有两个或多个接头的线轴组件，例如具有两个接头的线轴600合并。线轴600可通过插管710而插入到椎骨体12中，并且条带310可穿过线轴600的轴620。条带310与滑块700相接合，其与线轴600协同，以引导条带310卷绕在线轴600上，并增加卷绕体612的尺寸。接头614和616允许线轴600铰接到所需的位置和定向上，以便增强椎骨体12。

在某些实施例中，在从病人体内除去插管710和线轴的轴620之后，线轴600和/或卷绕体612的头部602仍保留在椎骨体12中，以增强椎骨，并保持恰当的脊柱前凸。在其它实施例中，将PMMA或另一接合剂或填料与线轴卷绕体612一起插入到椎骨体12中，以进一步增强受损区域的固定或修理。在其它实施例中，在骨复位之后除去线轴600和/或线轴卷绕体612，并且将PMMA或另一填料注射到由卷绕体612创造的空隙中。

图8是线轴，例如线轴500的详细的截面图，其具有便于条带310卷绕的引导器或滑块700。如上所述，线轴500可通过插管710而插入椎骨体中，并且可包括一个或多个便于卷绕体512定位的接头514。滑块700可包括头部703，其操纵条带310，并与线轴500协同以控制条带310的卷绕，以增大卷绕体512。滑块700可利用螺钉或其它机构，以提供统一的卷绕模式或预定的卷绕模式，并且/或者滑块可构造成可由使用者操纵，以提供线轴卷绕体512的任何所需的模式和形状，例如以优化卷绕体512与椎骨体12内壁的接合。滑块700可回转，弯曲或滑动，或进行组合运动，以便于将条带310安置在线轴500周围。滑块700可穿过插管710而移动到线轴之外，如图8中所示。在其它实施例中，滑块700可连接到和/或穿过线轴500的轴520，可连接到插管710上，或者可通过另一插管或引导器而导入到椎骨中。

如图8中所示，条带310可穿过插管710。在其它实施例中，条带310可穿过线轴的轴520。在其它实施例中，可通过与插入线轴所经由的插管不同的插管而插入条带310。例如，如图9中所示，线轴600具有两个接头614和616，并且滑块700可通过第一插管710而插入到椎骨体12中，而丝线310可通过第二插管900而插入到椎骨体12中。

图10更详细地显示了连接在插入器件810上的线轴800的一个实施例的各种构件。在这个实施例中，条带310可由于插入器件810的传动系统组件840所产生的旋转力而缠绕在线轴800上。插入器件810的传动系统组件840由传动机构814和杆825组成。此外，施加于轴向控制组件830上的手动轴向力，其使条带310沿着线轴800的轴长而定位，轴向控制组件830在这个实施例中包括插入器件的外插管811和旋钮813。通过控制传动系统组件840和轴向控制组件830，使用者可为卷绕的条带组件812产生不同的形状，例如圆锥形或″鸡蛋″形状。

轴向控制组件830，例如外插管811和旋钮813，可引导传动系统组件(杆812和传动机构814)和线轴800进入到椎骨体中，并使条带310轴向在线轴800上移动。旋钮813可以固定的方式连接在外插管811的中间部分，使得外插管811的末端817，818突出到旋钮813之外。旋钮813可具有开口815，通过该开口可插入条带310。如图所示，旋钮813在形状上可以是圆柱形的，或者可具有其它形状。旋钮813可由不同的材料例如金属、塑料和橡胶制成。外插管811具有比杆825的外径更大的内径，杆825可插入外插管811。外插管811的远端具有连接件816，其有助于将条带310引导到线轴800上。连接件816优选固定在外插管811上，但也可移动，例如可相对于外插管811平移或旋转。连接件816与施加于外插管811上的手动轴向力一起控制条带310在线轴800上位置。连接件816轴向来回的移动造成条带310在线轴800上向前或向后移动。条带310卷绕在线轴800上，位于连接件816的下面。连接件816限制了绕在线轴800上的条带物体的直径。虽然所示的连接件816具有曲率，优选具有某一半径，但是其它形状对于连接件816也是可形的。连接件816的形状可影响并限制卷绕的条带组件812的最终形状。虽然轴向控制组件已经被描述为包括多个物件，但是其还可包括单个物件，并且并不局限于之前所示的形式。

插入器件810的传动系统组件840可由杆825和传动机构814组成。杆825具有近端819和远端820。在近端819，杆825优选具有连接接口822，其与传动机构814的连接接口821相适应。连接接口的一个示例可以是球型定位器，例如那些在棘轮组驱动装置上所找到的连接接口、卡口螺母连接器、螺纹、圆锥形连接件或六角形连接器。还可使用螺旋形、星形或其它形状的相应的公母连接器。还可设想其它接口连接件的形式。杆825的远端820具有另一连接接口823，其与线轴800上的连接接口824相适应，以便优选可释放地将线轴800连接到杆825上。传动机构814使杆825围绕其纵轴线而旋转。传动机构814可以是手动驱动的，例如带有图10中所示的T形手柄，或机械化的，例如电动钻具(未显示)。传动机构814的操作造成杆825旋转，并且杆825造成线轴800旋转。或者，传动机构814可与杆825结合成整体，或者传动机构优选可释放地直接连接在线轴800上，从而传动系统机构的旋转使线轴旋转。

线轴800可包括圆柱形的轴，具有外螺纹，并且其外径小于外插管811的内径。带螺纹的外表面可有助于引导条带310卷绕在线轴800上。线轴800连接在杆825的一端，远端上，并且插入穿过外插管811，使得线轴800从外插管811的远端突出来。线轴800还可包括贯通圆柱形轴的孔801，从而可通过该孔801而供给条带310，以优选将条带310连接并保持在线轴800上的合适位置上。还可利用其它方法将条带310连接在线轴800上。

现在将论述用以产生最终的植入体的插入器件810和线轴800的操作。线轴800具有插入到圆柱形轴的孔801中的条带310，该线轴连接在杆825上。包括传动系统组件840和轴向控制组件830的插入器件810，其与连接的线轴800可导入到塌陷的椎骨体(未显示)中。插入器件810优选通过插管而插入，但可通过刺穿皮肤和软组织而获得的敞开的切口或透皮的开口而插入，使线轴800定位在椎骨中。连接在杆825上的传动机构814，其使杆825旋转，使得条带310卷绕在线轴800上，从而产生较大的线轴/条带物体，也称为最终的植入体。使用者可使外插管811相对于塌陷的椎骨体向前和向后移动，以允许条带310卷绕在整个线轴800的轴向长度上。此外，向前和向后移动外插管811可允许使用者创造不同形状的较大的卷绕的条带组件。在卷绕期间，卷绕的条带组件的直径增加至所需的尺寸。外插管811上的连接件816有助于产生不同形状的较大的卷绕的条带组件，并还限制了卷绕的条带组件的直径。植入体的直径可沿着线轴800的长度而变化，以修整植入体的尺寸和形状。一旦已经获得所需卷绕的条带组件的尺寸和形状，使用者可切割条带310。这可发生在椎骨体的外部。在已经切割了条带310之后，使用者利用传动机构814使杆825和线轴800旋转，以便将条带的末端卷绕在线轴800上，使得条带310完全卷绕在椎骨体中的线轴800上。一旦这实现了，使用者继续拉动杆825和传动机构814，促使杆825脱离线轴800，使线轴800保留在椎骨体中。然后可从病人体中完全除去杆825。此外，在已经分离了杆825和线轴800之后可除去外插管811。PMMA或另一接合剂或填料可插入到包含线轴/条带物体的椎骨体中，以进一步增强受损区域的固定或修理。

图11-30中显示了线轴植入体的另一实施例。图11显示了带有插入器件1000的线轴1160。类似于之前的实施例，线轴1160围绕其纵轴线旋转，并且将一个或多个条带310卷绕在线轴1160的轴上，以创造较大的卷绕的条带组件。插入器件1000从传动机构(未显示)传递旋转运动，使线轴1160旋转。当卷绕单个条带310时，插入器件1000还优选使条带310轴向沿着线轴1160的轴而移动。而当将多个条带310卷绕到线轴1160上时，轴向运动可以是不必要的。当将多个条带310卷绕在线轴1160上时，条带310优选卷绕在线轴1160上沿着线轴1160的轴的不同位置上。在单个条带构造中，插入器件1000优选用于使线轴1160围绕线轴的纵轴线旋转，以及用于提供条带310相对于线轴1160的轴向运动。线轴1160的旋转通过传动系统组件1300来完成，其包括传动轴1110，挠性轴1070和优选旋转的传动机构(未显示)。虽然传动系统组件1300显示和描述为包括多个物件，但其可以是单个构件或包括与所显示和所描述的那些构件不同的构件。条带310相对于线轴1160的轴向运动通过引导机构1600来实现，其包括条带引导管1120，卷轴固定器1030和凸轮盘1010。虽然引导机构1600显示和描述为包括多个物件，但其可以是单个构件或包括与所显示和所描述的那些构件不同的构件。此外，虽然插入器件1000沿轴向固定线轴1160的位置，并且使条带310沿着线轴1160的轴长而沿轴向移动，但是条带310的位置可以是固定的，并且线轴1160可沿轴向移动。

参照传动系统组件1300，传动轴1110在形状上通常是圆柱形的，并且可具有大约115mm的长度，但是可设想其它长度。靠近近端1111的传动轴1110的节段1116，其可具有围绕传动轴1110周边的齿轮齿。传动轴1110的近端1111从插入器件1000的外壳1020的近端1023延伸出来。如图17A和B中所示，传动轴1110的近端1111具有快速联接特征1114，其与传动机构，优选为传动轴1110提供扭矩的旋转式传动机构，例如T形手柄或钻具(未显示)相适应。锁紧垫圈1230和止动盘1170连接在传动轴1110的近端1111附近(图12)，以防止传动轴1110在远侧方向上移动。锁紧垫圈1230和止动盘1170可与连接在外壳1020近端1023上的端盖1100相邻接(图15A和B)。端盖1100通过剪应力销1260，优选三个剪应力销1260而固定在外壳1020上。还可使用其它方法将端盖1100固定在外壳1020上。传动轴1110通过端盖1100的端表面1104上的中心孔1102而突出来。传动轴1110的远端1112延伸到外壳1020中，并具有连接接口1113，其可与挠性轴1070的近端1074上的连接接口1075相适应。连接接口的一个示例可以是球型定位器，例如那些在棘轮组驱动装置上所找到的连接接口、卡口螺母连接器、螺纹或圆锥形连接件。连接接口的另一示例可以是六角形或其它形状的突出物，其坐落在相应的六角形或其它形状的凹穴内。传动轴1110连接在外壳1020内部的挠性轴1070上。

通过其近端1074处的连接件1075而连接在传动轴1110上的挠性轴1070(图26)，其延伸穿过骨针1040。挠性轴1070优选可包括两个构件，直的可选刚性的杆1071和刚性杆1071远侧的挠性构件1072。挠性轴1070的远端1073优选通过快速脱离连接件1076而连接在线轴1160上。快速脱离连接件1076可采用许多形式，例如球型定位机构，例如那些在棘轮组驱动装置上所找到的连接接口、卡口螺母连接器、螺纹、圆锥形连接件或六角形连接器等等。当使用者在沿着外壳1020和传动轴1110的纵轴线近侧方向上将传动轴1110与挠性轴1070一起拉动时，连接件1076还允许挠性轴1070脱离线轴1160。传动机构使传动轴1110旋转，其则使挠性轴1070旋转，挠性轴使线轴1160旋转。挠性轴1070在成形于骨针1040的主孔1042中旋转。

类似于之前实施例的外插管811，骨针1040有助于将线轴插入到椎骨体中。骨针1040(图22-24)优选固定在外壳1020的远端1026上，并从中延伸出来。骨针1040，尤其骨针1040的远端1041的构造可采用各种形状和形式，图22-24中显示了其中的某些形状和形式。骨针1040在形状上通常是圆柱形的，并且在其远端1041带有半圆柱形状。骨针1040可具有大约126mm的长度和大约5mm的外径，这些长度和直径只是示例性的，并且可设想其它长度和直径。远端1041可具有平的敞开面1047，线轴1160搁置在该表面上。在备选例中，平面1047可倾斜，使得远端1041具有较大的尺寸，促使挠性轴1070弯曲(图23(A)。螺纹销1270穿过外壳1020远端1026处的孔1022，其将骨针1040在外壳上。还可设想其它将骨针1040固定到外壳上的方法。

线轴1160(图27A-27C)可以是圆柱形的，具有大约16mm的长度和大约2.5mm的直径，该长度和直径仅仅是示例性的，并且可设想其它长度和直径，其将部分地依赖于所需的最终植入体的形状。线轴1160可具有粗糙表面，为周围条带提供摩擦，从而便于在旋转的线轴1160和卷绕的条带310之间的力传递。近端1061包括与挠性轴1070上的连接件1076互补的快速脱离连接件1062。线轴1160的远端1163可以是空心的。在线轴1160的最远端，孔1164可延伸穿过线轴1160的直径。可包含两个补充的孔1165，1166。这些孔只延伸穿过线轴1160外圆周的一侧。孔1164，1165和1166可有助于将条带310连接到线轴1160上。当条带310连接在线轴1160上时，线轴1160的旋转将造成条带310卷绕在线轴1160上。线轴310的旋转运动从定位在外壳1020内部的条带卷轴1140，1150上拉出条带310。图11和12中关于线轴1160的圆锥形状显示了当植入到椎骨中时，卷绕的线轴可形成的一个示例形状。

条带310相对于线轴1160的轴向运动通过引导机构1600来实现，其包括条带引导管1120(图25)，卷轴固定器1030，凸轮盘1010和齿轮系1700。在插入器件1000中，传动机构的旋转运动被转换成轴向运动，其被传递给条带引导管1120，以控制将条带310卷绕到线轴1160上的轴向位置。齿轮系1700可包括传动齿轮1080和链轮1130，齿轮1090安装在该链轮上。齿轮系1700用于将传动轴1110的旋转力传递给凸轮盘1010，使得凸轮盘1010可以不同于传动轴1110的速度旋转，例如凸轮盘1010优选可在传动轴1110每旋转五次而旋转一次。凸轮盘1010将传动轴1110的旋转力转换成轴向，优选摆动力，造成卷轴固定器1030移动轴向，优选来回摆动。卷轴固定器1030使条带引导管1120类似地在轴向方向上移动，优选来回地摆动运动。轴向运动的目的是使条带310相对于线轴1160沿轴向移动。

更具体地说，传动齿轮1080的齿与传动轴1110的齿1116及齿轮1090的齿相啮合，其围绕链轮1130而旋转。齿轮1090的齿还与定位在凸轮盘1010的近端1017的齿1016相啮合。也就是说，传动齿轮1080与传动轴1110(图17A和B)和齿轮1090互相作用，促使凸轮盘1010以不同于传动轴1110的速度，优选较慢速度旋转。齿轮1090坐落在链轮1130上(图16)，其通过锁紧垫圈1240而保持在合适位置上。齿轮系1700可构造成促使凸轮传动装置以所需的速度运动，以控制轴向运动，并且依赖于该齿轮装置，凸轮盘1010可比传动轴1110旋转得更快或更慢。

凸轮盘1010(图18)在形状上是圆柱形的，具有大约41mm的长度和大约31.5mm的外径，其小的和小于外壳1020的内径。其它尺寸，长度和直径可用于凸轮盘1010。凸轮盘1010构造成具有横梁1011和中心芯体1012，其具有内部通道1013，以允许传动轴1110穿过凸轮盘1010的中心。内部通道1013有助于保持传动轴1110的对准。传动轴1110可在内部通道1013中相对于凸轮盘1010旋转。凸轮盘1010的外径具有围绕其周边的凹槽1014。

卷轴固定器1030(图19A和B)在形状上也是圆柱形的，具有远端1037和近端1034。卷轴固定器1030的外径小于外壳1020的内径，但大于凸轮盘1110的远端。类似于凸轮盘1010，卷轴固定器1030具有横梁1031和中心芯体1032，其具有内部通道1033。传动轴110和挠性轴1070可在内部通道1033中相对于卷轴固定器1030自由旋转。卷轴固定器1030的近端1034具有空腔1037，其接收凸轮盘1010的远端1015，使得卷轴固定器1030的近端1034重叠在凸轮盘1010上，并位于外壳1020和凸轮盘1010之间。这种重叠足够大，以至于当卷轴固定器1030朝着外壳1020的远端1026移动时(如后文所论述)，卷轴固定器1030的近端1034继续重叠在凸轮盘1010的远端1015上。

通过定位销1250可防止卷轴固定器1030在外壳1020中围绕其纵轴线而旋转，定位销延伸穿过卷轴固定器1030的近端1034中的孔1035。定位销1250延伸到凸轮盘1010的凹槽1014中，并穿过外壳1020的近端1023处的凹槽1024。齿轮系1700使凸轮盘1010旋转，并且当凸轮盘1010旋转时，定位销1250由于凸轮盘1010中的凹槽1014的倾斜而沿着凹槽1024移动。当定位销1250轴向沿着凹槽1024移动时，其还使卷轴固定器1030沿轴向移动。因而，卷轴固定器1030会经历与定位销1250相同的运动，并提供卷轴固定器的位置和条带310的位置的直观指示。如果定位销1250在凹槽1024中来回移动，那么卷轴固定器1030将同样地轴向来回移动。

在卷轴固定器1030的中心芯体1032上可放置大的条带卷轴1140(图20A和B)或小的条带卷轴1150(图21A和B)或多个条带卷轴。条带卷轴1140，1150可通过替代盘1180和锁紧垫圈1220而保持在合适位置上。在条带卷轴1140，1150和卷轴固定器1030的横梁1031之间，弹簧1190，例如片簧将条带卷轴1140，1150保持在替代盘1180上。当线轴1160旋转时，其使条带310从条带卷轴1140，1150上展开。压力弹簧1200，例如螺旋弹簧，其定位在凸轮盘1010和卷轴固定器1030之间，与传动轴1110同轴。压力弹簧1200保持条带上的张力，从而当卷轴固定器1030轴向向后移动时，条带310不会被缠住。压力弹簧1200还有助于将构件保持在合适位置上。

来自条带卷轴1140，1150的条带310穿过卷轴固定器1030中的孔1038，并插入到条带引导管1120的近端1121处的内部导管1123中。条带引导管1120定位在骨针1040的凹槽1043中。条带引导管1120的近端1121通过卷轴固定器1030的远端1037处的孔1036而连接在卷轴固定器1030上。因而，当卷轴固定器1030轴向在外壳1020中移动时，条带引导管1120类似地移动，优选在骨针1040中轴向来回移动。条带引导管1120的远端1122端接在骨针1040的远端1041的凹槽1043中。条带引导管1120轴向相对于线轴1160移动，因而控制沿着线轴1160的轴长放置条带310的位置。

连接在传动轴1110上，位于卷轴固定器1030和凸轮盘1010之间的是第二止动盘1170和锁紧垫圈1230。连接在第二止动盘1170和凸轮盘1010上的是压力弹簧1210。类似于压力弹簧1200，这个压力弹簧1210有助于将构件保持在限定位置。

外壳1020(图14A和B)在形状上是圆柱形的，具有近端1023和远端1026，并且包含上面所述的构件。在远端1026处，外壳1020的直径以大约45度逐渐缩小至较小的直径，形成喷嘴1021。还可设想其它用于外壳的形状和尺寸。垂直于外壳纵轴线的另一凹槽1025，其定位在外壳1020的远端1026附近。这个凹槽1025提供了对靠近条带卷轴1140，1150的条带310的接近通路，以允许一旦线轴/条带物体获得其所需尺寸时，使用者可切割条带310。

在插入器件1000的多个条带构造中(图28)，优选可不采用条带引导管1120，凸轮盘1010。当将多个条带310卷绕在线轴1160上时，可能不需要轴向运动，然而，如果需要可提供轴向运动。轴向运动可能不必要的一个原因是穿过卷轴固定器1030中的孔1038，1039和1191，以及穿过骨针1040的孔1044，1045和1046的各条带310，其通过孔1164-1166而连接在线轴1160上，位于沿着线轴1160的轴的不同位置上。在多个条带的实施例中，不同尺寸，厚度和形状的条带可用于构造最终的植入体形状。最厚的条带优选卷绕在线轴1160的远端1163上，使后续较薄的条带卷绕在之前条带310的附近。因而，当线轴1160旋转时，多个条带310卷绕在线轴上。并且当线轴1160更进一步旋转时，条带将自然地沿着线轴的轴而展开，从而产生卷绕的条带组件。因而，在多个条带构造中，插入器件1000可用于使线轴1160围绕线轴的纵轴线而旋转，而很少或没有发生条带310相对于线轴1160而围绕插入器件的纵轴线的轴向运动。因此，在多丝线的构造中，外壳1020的内部构件可能不需要沿轴向移动。类似地，凸轮盘1010也不旋转。

为了脱离轴向引导机构1600，传动轴1110在近侧方向上移动，直到传动轴的狭窄部分1115与传动齿轮1080的位置相对应时为止。因为传动轴的这个部分1115比较窄，并且没有齿轮齿，所以传动齿轮1080的齿轮齿不与传动轴1110互相作用。因此，当传动轴1110旋转时，在传动轴1110和齿轮系1700之间没有相对应的接口。因而，齿轮系1700并不旋转，并因此没有旋转力施加于凸轮盘1010。因为凸轮盘1010不旋转，所以卷轴固定器1030不沿轴向移动。

骨针1040(图24A-24C)可包括三个替代凹槽1043的附加孔1044，1045，1046。各附加孔允许条带310穿过。附加孔可具有不同的直径，以适应不同的条带尺寸。在需要没有引导机构1600的轴向运动的情况下，条带引导管1120可能是不必要的，并且可通过孔1044，1045和1046直接插入条带，如图28中所示。

现在将描述线轴1160和插入器件1000的操作。包含条带310的条带卷轴1140，1150固定在外壳1020内部的卷轴固定器1030上。条带310从条带卷轴1140，1150穿过卷轴固定器1030的孔1038，并沿着骨针1040而穿过条带引导管1120，使得条带310在骨针远端1041处离开骨针1040，并通过其中一个线轴1160的孔1064，1065和1066而连接在线轴1160上。还可使用其它方法将条带310连接在线轴1160上。线轴1160与条带310，以及骨针1040一起插入到塌陷的椎骨体中，例如沿着插管或敞开的外科区域。

使用者旋转传动机构，促使传动轴1110旋转。这种旋转造成凸轮盘1010和挠性轴1070旋转。坐落在凸轮盘1010的凹槽中1014的定位销1250造成卷轴固定器1030根据凹槽1014的形状而轴向向前和向后移动。卷轴固定器1030的轴向运动被传递给条带引导管1120，促使条带引导管1120在骨针1040中沿轴向移动。这种轴向运动确定条带310卷绕在线轴1160上的位置。同时，挠性轴1070的旋转造成线轴1160旋转，其造成条带310从卷轴1140，1150上展开，并通过条带引导管1120而供给并卷绕在线轴1160上。当线轴1160已经获得所需的质量和形状时，使用者停止传动轴1110的旋转，并通过外壳1020中的垂直凹槽1025而切割条带310。然后使用者旋转传动轴1110，使得保留在条带引导管1120中的条带310卷绕在线轴1160上。一旦完成，使用者拉动传动轴1110，使线轴1160脱离挠性轴1070，将线轴1160保留在椎骨体中。然后使用者从椎骨体中除去骨针1040。或者，使用者可同时拉动外壳1020，使线轴1160脱离挠性轴1070，并从病人体内除去插入器件1000。PMMA或另一接合剂或填料可与线轴一起插入到椎骨体中，以进一步增强受损区域的固定或修理。或者，条带310可被覆或包含骨接合剂或其它材料，其可在插入线轴，卷绕体之后或期间起作用。

如之前所述，可将直径变化的多条丝线卷绕在线轴上，以产生最终的植入体(图28)。这需要将多个条带卷轴插入到插入器件1000的外壳1020中。来自这些卷轴的条带穿过骨针1040的孔1044，1045和1046，如图24A-24C中所示。在多个条带构造中优选不采用条带引导管1120(但也可利用一个或多个条带引导管)，并且挠性轴1070和线轴1160优选不沿轴向移动。优选将最大的条带插入到孔1045中，使其在骨针1040的最远端离开。其次最大的条带优选插入到孔1044中，使其离开骨针1040而接近孔1045，如图24B中所示。

在执行手术之前，使用者可配备许多用于植入线轴1160的插入器件。各个插入器件可具有不同的凸轮盘，其具有不同的凹槽构造。如之前论述，凹槽构造部分地确定了线轴的形状。另外，各插入器件可包括不同的条带构造或尺寸。因而，使用者可选择最好的插入器件，以提供所需的卷绕的条带组件构造。

在备选例中，使用者可除去端盖1100，以接触到外壳1020的内部构件。通过这种方式，使用者可更换凸轮盘1010，并在现有的成卷条带用完之后添加成卷条带。一旦将合适的凸轮盘1010的构造和条带尺寸插入到外壳中时，使用者就重新连接端盖1100，利用剪应力销1260将其固定住。还可使用其它方法接近插入器件的内部构件，例如快速释放机构。插入器件可构造成用于一次性使用或多重使用。例如，一次性使用的器件可由塑料制成，并且可制成使其不能被再次使用。例如，可模制塑料外壳，使得不打破外壳就不能更换成卷条带材料，或者使得一旦条带被切断并卷绕到线轴上之后，就不能使条带材料重新穿过条带引导管/骨针。二者择一地，或另外，当线轴脱离挠性轴时，在线轴和挠性轴之间的连接可能受损，使得新的线轴将不能匹配或连接到挠性轴上。如果插入器件构造成可再次使用，那么必须考虑对器件进行消毒，以用于下次使用，其可能需要与一次性应用不同的材料。

图29显示了使用具有四个接头1500的挠性轴的情况。接头1500可采用万向接头的形式。挠性轴1070的这种构造允许线轴保持与骨针1040平行。图30显示了使用具有两个万向接头1500的挠性轴的情况。这种构造允许挠性轴将线轴支撑在预定的角度上。

在某些实施例中，条带310可卷绕在可弯曲的片材2000的内部，例如卷绕在线轴上的金属片、塑料、聚四氟乙烯或其它材料。例如，图31A显示了沿着线轴末端，例如，线轴600末端看去的截面图，其具有在卷绕条带310之前缠绕在线轴600上的片材2000。参看图31B，当将条带310缠绕在线轴600上时，片材2000随着卷绕体612直径的增加而扩张。这种扩张可迫使片材2000向外，例如抵靠着椎骨体12中的结构而移动。在其它实施例中，可扩张的或弹性的袋、球囊或结构可用于替代片材2000或除了片材2000以外而围绕在卷绕体612上，其可具有或不具有预定的形状，其可随着卷绕体的尺寸增加而在椎骨体12中扩张。

参看图32，线轴2100是可弯曲的而不是具有上述接头，或者是除了具有上述接头以外还是可弯曲的。这种可弯曲的线轴2100可通过在椎骨体12中的相容性，并施加对椎骨体12内壁的稳定力而有助于优化受损骨的复位和增强。这种可弯曲的线轴可由各种材料组成，例如聚合物、金属、生物材料或任何其它适合的材料。

如上面所述，可使用具有各种几何形状以及其它特征和特性的各种类型的线轴。例如，线轴可以是直的线轴300或弯曲的线轴，例如线轴2100，并可包括各种材料。在其它实施例中，线轴600可具有允许各部分601，603和620运动的接头，例如接头614和616，以在有待修补、牵开或进行其它操作的椎骨体或结构中提供线轴600所需的定向和构造。

虽然至此已经在椎骨压缩骨折之后，使椎骨体复位和增强的上下文中描述了这种器械和方法，但是还可想象各种其它用途和方法。例如，在某些实施例中，线轴例如线轴300和条带310可用于复位和/或增强其它受损的骨区域，例如骨折的或脆弱的近侧股骨1400，如图34A和34B中所示。在这种实施例中，线轴300可通过插管而插入，并可包括延长部分800，线轴可释放地连接在延长部分上，线轴300可具有本文其它地方所述的各种特征。在将条带310卷绕到线轴上之后，卷绕的条带体312可与延长部分分离，并保留在股骨中的位置上。由延长部分留下的空腔和包围卷绕的条带体的体积可填充有骨接合剂、骨碎片或其它材料，以便使卷绕的条带体结合到骨中。

在另一实施例中，植入体可以是例如，绒线包或纤维性物体/主体，包括形状记忆金属或金属合金(例如，镍钛合金如镍钛诺)，或可具有或不具有形状记忆特征的另一材料。纤维性物体可具有任何所需的形状，例如圆柱形、球形或另一形状(例如，见图35)。

在某些实施例中，绒线包或纤维性物体/主体(这里通常称为″纤维性物体″)可包括连续的或分段的丝线、金属丝、绞线或其它细长部件(这里通常称为″纤维″)。一个或多个纤维性物体可由任何生物相容性材料组成，其具有所需的形状记忆、柔性、强度、和/或其它特征。例如，在某些实施例中，纤维性物体可由纤维、金属丝、丝线或其它相对较薄的生物相容性的形状记忆合金结构、不锈钢、钛、聚合物、磷酸三钙或任何其它具有所需特征的材料组成。在某些实施例中，纤维性主体可以是可吸收的。

如图36A和36B中所示，当纤维性物体被加热到促发温度以上的温度时，例如当形状记忆合金经历在马氏体状态(例如，在低温下)和奥氏体状态(例如在较高的温度下)之间的相态转换时，包括形状记忆合金(例如，镍钛诺)的纤维性物体可扩张。绒线包中的形状记忆合金纤维的促发温度可以是例如，在大约28℃和大约36℃之间。或者，当其受到能量源(例如，紫外线、超声辐射、无线电波、热、电或磁场)的激励时，纤维性物体可扩张、收缩或以其它方式改变形状或构造。

绒线包或纤维性物体可具有足够小的初始直径，以允许将一个或多个主体通过插管或其它引导器而插入到椎骨体或其它骨中，如图37中所示。例如，绒线包4000可具有在大约1mm和大约10mm之间的初始直径。其它尺寸也可使用。

如图37中所示，例如，在椎骨压缩骨折之后，用于增强受损椎骨体12的微创性方法，其可包括将一个或多个绒线包或纤维性物体/主体植入到位于椎骨体的上下端板之间椎骨体的内部部分中。通过套针，钻具或其它仪器可在椎骨体的外皮层中形成通路。然后通过例如插入到椎骨体中的插管4100或引导器可将绒线包或纤维性物体/主体植入，如图37中所示。用于插入插管的合适的手术和材料在本领域中是已知的，并且可类似于上面关于椎体后凸成形术以及其它手术所述，通过该插管可导入物体。例如，利用后部通路如图2中所示可导入插管4100，其穿过肉茎并进入到椎骨体的内部。

纤维性物体4000可适合于通过插管4100而插入到椎骨体12中，并可在植入到椎骨体12中之后扩张，以压紧或压缩椎骨体内部的骨材料。或者，在通道成形于椎骨体中之后，可使用仪器例如，刮匙或球囊导管压缩和压紧椎骨体内部的骨，以创造空腔。与压紧骨相反，还可通过除去骨材料而形成椎骨体中的空腔。例如，可使用扩孔器或其它器械来除去椎骨体内部的骨材料。

如图37和38中所示，纤维性物体可通过插管而插入，并利用移动器件4200或其它器械而进入到椎骨体的中心部分。例如，插入到插管4100中的柱塞、推杆或其它移动部件可用于移动或推动纤维性物体4000通过插管4100而进入到椎骨体12中。移动器件4200可通过例如压力来驱动，例如来自注射器、杆或其它器械的压力，其迫使移动器件4200进入到插管4100中，并向椎骨体12移动。

当纤维性物体4000处于椎骨体的内部时，可由例如病人体温将其加热至促发温度以上的温度(例如，大约28℃至大约36℃)。如图38中所示，在促发温度，纤维性物体可扩张。扩张的纤维性物体可有助于恢复椎骨体的高度，并且可有助于恢复脊柱的前凸。

如图39中所示，当将更多的纤维性主体插入到椎骨体中，并且/或者当纤维性物体扩张时，其可填充椎骨体的中心部分，并且可推挤椎骨体的端板内侧。由椎骨体中的纤维性物体施加的向外的作用力可使端板分开，并将使椎骨体恢复其原始高度，而且可提供结构支撑，以稳定椎骨体。

纤维性物体在椎骨体中插入和扩张还可压紧塌陷的椎骨体内部的多孔且骨质疏松的骨。可插入所需任意数量的纤维性物体，并且各纤维性物体可具有为了增强骨而所需的构造。

如图40中所示，在插入一个或多个绒线包4000或其它纤维性物体/主体之后，可插入骨接合剂(例如，PMMA或磷酸三钙)、骨碎片、去矿化骨或其它骨填料或植入体，以进一步增强或稳定椎骨体。

在注射或插入填充材料之后，可除去插管或其它引导器。如图41中所示，椎骨体中的纤维性物体可有助于限制或防止接合剂或其它填料的泄漏，并可增加骨接合剂或填充材料的抗剪强度。

在某些实施例中，肉茎螺钉，链条或其它细长部件可连接至和/或延伸自椎骨体中，以提供使椎骨体复位的张紧部件，例如于2005年9月28日提交的美国临时专利申请No.60/722,064，题名为″利用联接体用于增强椎骨的器械和方法″中所述，其通过引用而完整地结合在本文中。

纤维性物体可具有均匀或不均匀的尺寸、形状和材料。一个或多个纤维性物体可单独地或联接在一起以所需的构造植入到骨或其它空腔中。如图42和43中所示，这里所述的纤维性主体可具有任何所需的几何形状，构造和/或形状记忆特征。

例如，如图42中所示，纤维性主体的植入体可包括基本上球形的纤维性主体，其可由一种或多种其它纤维联接起来和/或串接在一种或多种其它纤维上。在其它实施例中，链条可具有可联接或不联接的不同的纤维性主体构造。

如图43A-43D中所示，可使用不同的绒线包或纤维性物体/主体构造。例如，纤维性物体可构造成具有可适合于与插管或其它引导器相配合的基本球形的、椭圆形的、圆柱形的或任何其它形状或尺寸。在激活或扩张之后，纤维性物体还可具有不同的尺寸、形状或构造，例如图43A-43D中所示。

一个或多个纤维性物体可与一个或多个其它植入体一起被插入，并且可与椎骨体中的其它纤维性主体或植入体缠结和/或盘错在一起。例如，在插入之后，纤维性物体可进一步连接在一起和/或缠结在一起，使得该物体变成更大的物体而填充椎骨体中的空间。这种更大的物体可锁定在椎骨体中，并可抵抗通过插入开口的去除作用。在某些实施例中，一个或多个纤维性物体或其它植入体可被覆粘合剂，使得植入体可以基本柔性状态插入到椎骨体中，并可在插入期间或之后而变成更刚性的和/或更缠结或盘错在一起。

虽然至此已经就椎骨压缩骨折和脊柱弯曲变形之后，使椎骨体复位和增强的上下文中描述了这种器械和方法，但是还可想象各种其它用途和方法。例如，在某些实施例中，包括纤维性物体的一个或多个植入体可用于复位增强其它受损的骨区域，例如骨折的或脆弱的近侧股骨，如图44A-44C中所示。

在这种实施例中，例如可通过插管或其它引导器而将一个或多个纤维性物体或纤维性物体链条插入到例如股骨的头部中。一旦插入，纤维性物体可压紧股骨头部中的材料，并提供坚实的支撑，以增强头部。在某些实施例中，纤维性物体可包括形状记忆合金，并且在插入之后(例如，在加热到高于激活温度以上的温度之后)扩张或以其它方式改变其构造。还可使用骨接合剂或其它填料来帮助骨的增强。在其它实施例中，例如图44C中所示，替代或除了一个或多个纤维性物体以外，可插入另一植入体如螺钉或其它器件。

在某些实施例中，这里所述植入体和方法可用于与其它器械和方法协同，以恢复脊柱前凸和增强椎骨体。例如，一个或多个纤维性物体植入体或卷绕体可结合已知的手术，例如球囊椎体后凸成形术而使用，其可用于开始椎骨体的复位和/或用于在椎骨体中创造植入体空间。在其它实施例中，这里所述的一个或多个植入体可结合其它工具或器件使用，例如外部的固定器械，用于帮助将椎骨或其它骨操纵或固定在所需的位置上。

在另一实施例中，一种成套工具包括植入体组件、构件和插入仪器的各种组合。成套工具可包括，例如纤维性植入体，卷绕体，卷绕的套筒，插入器件，其它植入体和/或插管或其它引导器的各种组合。可选地，成套工具可包括例如，接合剂或其它骨填充材料的注射器或其它容器。成套工具还可选地包括用于复位或固定椎骨或其它骨骼或身体部分的外部固定器械或其它工具。本领域中的技术人员应该懂得，可进行各种器件、构件和组件的其它组合，并且这些组合都落在本发明的范围内。

在另一实施例中，椎骨体植入体可包括卷绕套筒。参看图45A，卷绕体3300，在这里也称为卷绕物3300或主体3300，其包括卷绕在中心轴3316上的一个或多个片材3312。卷绕体3300可大致为圆柱形的，并且可具有内表面3302，外表面3304，和直径3310，其可具有初始值d1。卷绕体3300可适合于装配在任何所需的空腔或空间中。例如，在某些实施例中，卷绕体3300可适合于装配在塌陷的椎骨体中。直径d13310可小于插管或其它器件的直径，这种插管或其它器件具有可供卷绕体3300穿过的内腔。在将卷绕体3300插入到塌陷的椎骨体、骨腔、脊柱内的空间或另一位置中之后，可部分地展开卷绕体3300，如图45B中所示。这种展开可造成片材3312卷绕体之间的空间3314的扩大，并且伴随着直径3310从d1增大到d2。这种卷绕可两者择一地和/或额外地造成卷绕体直径的增加。例如，卷绕体3300的展开可通过卷绕体3300相对于轴3316，在例如与片材3312卷绕到轴3316上的方向相反方向上的旋转而执行。

片材3312可包括一种或多种金属、合成材料、聚合物等等，并优选具有卷绕时的刚性和向外的偏压力。如图45B中所示，这种向外的偏压力可足以提供当卷绕体3300部分展开时的所需的径向力。在某些实施例中，卷绕的片材312可包括不锈钢、铝、金属合金，例如钴合金、镍钛合金或另一合金、聚合物或任何其组合。卷绕体3300可以是不透射线的或透射线的。在某些实施例中，片材3312可包括具有形状记忆特征的镍钛合金。

参看图46A和46B，增强器件5400包括卷绕在轴向部件，或轴5410上的卷绕体5300。如图46A中所示，用于增强例如，在椎骨压缩骨折之后受损的椎骨体的微创性方法，其包括通过例如插管或其它引导器(未显示)而将增强器件5400插入到椎骨体12的部分5402中，优选中心部分5402中。用于插入插管的合适的手术和材料在本领域中是已知的，并且可类似于上面关于椎体后凸成形术以及其它手术所述，通过该插管可导入卷绕体5300。例如，通过椎骨体12的后部部分20，穿过例如肉茎24(例如，椎弓根附近)可导入器件5400。

在卷绕体5300插入到椎骨体12的中心部分5402中之后，可使轴5410旋转，以使卷绕体5300部分地展开。卷绕体5300的展开可增加其直径5310，例如从d1增加至d2，如图46B中所示。随着卷绕体5300的直径5310的增加，卷绕体5300的表面5304可对椎骨体12的端板5402，5404施加径向力。这种径向力可推开端板5406，5408，其可将椎骨体12恢复到其原始高度，并增强或稳定椎骨体12。另外，通过扩张卷绕体5300所施加的径向力可压紧椎骨体12内部的骨，其可有助于器件5400结合在椎骨体12的空腔5402中。

图47显示了根据本发明一个实施例的增强器件5400的放大透视图。如图所示，可扩张的卷绕体5300可包括刚性或半刚性的片材5312，其可紧紧地卷绕在轴向部件或轴5410上。轴向部件5410例如可以是固体部件，或可具有可供主体穿过的内腔。在某些实施例中，片材5312连接在轴上，例如在卷绕体5300的内表面5302上。卷绕体5300可通过部分地展开片材5312而扩张，其可产生或增加片材层5312之间的空间5314，和/或增加卷绕体5300的中心空间。这种展开可通过例如旋转轴向部件5400而执行。在一个实施例中，卷绕体通过使轴向部件5410在与片材5312的卷绕方向相反的方向5502上旋转而扩张，其可导致一个或多个外部的片材5312的卷绕物5506向外的位移5504。

在其它实施例中，卷绕体5300可保持在插管或其它护套的内腔中的紧紧卷绕的位置上，并且在植入到骨中12之后可从卷绕体5300上除去这种护套。在这种实施例中，如上所述，可通过轴5502的旋转而展开片材5312，或者片材5312可具有充分的刚度、硬度或记忆特征，使得在除去护套时，片材5312在骨12中例如由于足够的力而部分地展开，以便施加所需的径向力，以增强骨12。

在某些实施例中，卷绕体5300和轴向部件5410，或轴向部件5410的一部分，可保留在椎骨体中。在其它实施例中，在从病人体内将轴向部件5410，例如与插管、护套或其它引导器一起除去之后，卷绕体5300可保留在椎骨体12中。例如，将卷绕体5300保持在椎骨体12中可有助于继续增强椎骨，并保持恰当的脊柱前凸。在其它实施例中，通过例如轴和/或插管将PMMA或另一接合剂或填料与线轴卷绕体5300一起插入到椎骨体12中，以进一步增强受损区域的固定或修理。在其它实施例中，可在骨复位之后除去卷绕体5300和/或轴5410，并且将PMMA或另一填料注射到由卷绕体5300创造的空隙中。

在其它实施例中，卷绕体5300可包括多个片材5312，并且/或者在一个或多个片材卷绕体5312之间和/或内腔5316中可包括可扩张的袋、球囊或其它器件，以便于卷绕体5300在椎骨体12中的扩张。

图48是用于在根据本发明的可扩张的增强器件中使用的网状片材5600的示意性透视图。在某些实施例中，片材5600可包括刚性或半刚性材料5612，其可成形为卷绕体。合适的材料可包括例如不锈钢、铝、金属合金，如钴合金、镍钛合金或另一合金、聚合物或任何其组合。片材5600可包括多个例如可供接合剂或其它填充材料穿过的孔5614。

参看图49，增强器件5700可包括卷绕在轴向部件5712的末端5716上的网状片材5612的卷绕体5710，片材5612可包括孔5614。轴向部件5712可包括供骨针5722或其它器件或材料穿过的内腔5714。轴向部件5712的可末端5716打开，并且/或者轴向部件5712可包括靠近末端5716的边孔，以允许内腔5714中的材料传送到卷绕体5710中。

在使用过程中，利用例如椎弓根接近工具可将卷绕体5710插入到椎骨体12的中心部分5402中。卷绕体5710可展开至例如所需的直径5310，以便对端板5406，5408施加径向力，并使椎骨体12的前面部分恢复至其原始高度。卷绕体5710的这种展开例如，可通过使轴向部件5712在与片材5612卷绕方向相反的方向上旋转而执行。填充材料可展开或以其它方式扩张，或结合其它扩张方法而协助卷绕体5710的扩张。在其它实施例中，卷绕体5710在不旋转轴的条件下展开，例如，由于材料5612的刚度或硬度而展开。骨针5722或其它延长物可穿过内腔5714，朝向轴向部件5712的末端5716而移动，以注射或以其它方式将骨接合剂或其它填充材料从注射器或其它注射器械5720传递到卷绕体5710中。在其它实施例中，注射器械5720可与轴向部件5712的裸露端5718相联接。注射的骨接合剂或其它填充材料5724可从轴向部件的末端5716流过网状片材5612的孔5614，例如，以包围卷绕体5710，并优选有助于增强椎骨体12。在某些实施例中，在注射填充材料5724之后，可除去轴向部件5712，将卷绕体5710和填充材料5724留在椎骨体12的内部。在其它实施例中，轴向部件5712不脱离卷绕体5710。卷绕体5710可释放地连接在轴向部件5712上。

参看图50A和50B，根据本发明另一实施例的增强器件5800包括卷绕体5810，其包括一个或多个卷绕在轴向部件5410上的片材5812。如上面关于增强器件5400和5700所述，片材5812可包括具有任何所需尺寸、强度、硬度、刚度、弹性、厚度、柔性或其它特征的材料。在某些实施例中，片材5812包括不锈钢、铝、金属合金，例如钴合金、镍钛合金或另一合金、聚合物或任何其组合。片材5812还可包括位于相邻的片材5812的面板或部分5818之间的穿孔、铰链特征或其它接头5816。这种接头可促进片材5812的卷绕(收缩)和/或展开(扩张)，并允许使用基本刚性的片材5812。

在使用过程中，轴向部件5410例如可在与片材5812卷绕到轴向部件上的方向相反的方向5502上旋转。这种旋转可造成片材5812的展开或扩张，增加或产生卷绕体之间的空间5814，并造成卷绕体5810的向外的扩张5504。因而，卷绕体可以第一尺寸植入到椎骨体中，之后在椎骨体内部扩张至第二尺寸。接头5816提供使片材弯曲或旋转的离散位置，例如在节段5818之间。接头5816因而可逐渐增大卷绕体5810的直径。通过具有接头5816，在片材5812的节段5818中可采用基本刚性的材料，其可帮助优化当其在骨或其它受限区域例如椎骨体中扩张时，由卷绕体5810所施加的向外的径向力。

参看图51，增强椎骨体或其它骨的方法可包括利用例如后部椎弓根通路，穿过肉茎5902，5904而将多个增强器件5400-1和5400-2插入到椎骨体12中。在一个实施例中，增强器件5400-1可包括卷绕在轴向部件5410-1上的卷绕体5300-1，并且可插入到椎骨体12的中心部分5402中，例如靠近肉茎5902。第二增强器件，例如5400-2，其也可包括卷绕在轴向部件5410-2上的卷绕体5300-2、或绒线包或卷绕的线轴，其也可通过例如与相对肉茎904相邻的开口而插入到中心部分5402中。器件5400-1和5400-2的其中一个或这两个器件都可具有上面关于增强器件5400，5700和/或5800所述的某些或所有特征，例如，刚性或半刚性的材料、网状片材、接头和/或这里所述的各种其它特征。如上所述，在插入器件5400-1和5400-2之后，卷绕体5300-1和5300-2的其中一个或这两者都可展开或以其它方式扩张，以增加椎骨体12的高度。然后可除去器件5400-1和5400-2，或者可保留这其中一个或这两个器件5400-1和5400-2的某些部分或所有部分(例如，卷绕体5300-1和5300-2)，以增强椎骨体。在某些实施例中，可在卷绕体5300-1和5300-2保留或不保留在椎骨体内的条件下将骨接合剂或其它填充材料插入到空间5402，以促进骨的增强。骨接合剂或其它填充材料可二者择一地，或额外地插入到椎骨中，使其堵塞椎骨中的开口，以防止植入体的排出。

虽然至此已经在椎骨压缩骨折之后，使椎骨体复位和增强的上下文中描述了这种器械和方法，但是还可想象各种其它用途和方法。例如，在某些实施例中，可扩张的器件包括例如卷绕片材5300，其可用于复位和/或增强其它受损的骨区域，例如骨折的或脆弱的近侧股骨6000，如图52A和52B中所示。在这种实施例中，例如，通过插管或其它引导器可将器件5400插入到股骨6000的头部6002中。一旦插入，器件5400的卷绕体5300可部分地展开，以使卷绕体5300的直径如图52B中所示扩张，并提供径向力以复位和/或增强受损的头部6002。这种展开可通过例如轴向部件5410如上所述旋转，或通过从卷绕体上除去约束护套或其它器件来执行。骨接合剂或其它填料还可用于帮助骨的增强，或堵塞骨的插入孔。

在某些实施例中，这里所述植入体和方法可用于与其它器械和方法协同，以恢复脊柱前凸和增强椎骨体。例如，可结合已知的手术，例如球囊椎体后凸成形术来使用一个或多个增强器件5400，5700，5800，其可用于开始椎骨体的复位和/或在椎骨体中创造用于器件5400，5700或5800的空间。在其它实施例中，可结合外部固定器件来使用增强器件5400，5700，5800，外部固定器件连接在一个或多个椎骨体上，以有助于在插入器件5400，5700，5800之前或之后椎骨体的复位。在其它实施例中，一个或多个轴向部件，例如部件5410或5712可由使用者操纵或连接到固定框架或其它器械上，以促进椎骨体的复位。

在另一实施例中，一种成套工具包括根据本发明的组件和构件的各种组合。根据本发明的成套工具可包括，例如插管和一个或多个绒线包、卷绕体及卷绕的线轴。所述一个或多个绒线包、卷绕体、卷绕的线轴可以不同的尺寸，例如不同的长度和/或直径(宽度)来提供。在其它实施例中，成套工具可包括插管和/或护套，一个或多个绒线包，卷绕体，卷绕的线轴和用于将接合剂或其它填料注射到椎骨体中的注射器或其它器械。本领域中的技术人员应该懂得，可进行各种器件、构件和组件的其它组合，并且这些组合都落在本发明的范围内。

在其它实施例中，用于缓和与脊柱相关病痛的各种微创性植入体和方法可采用具有这里所述的一个或多个特征的增强器件，例如绒线包，卷绕体和卷绕的线轴。例如，有或没有轴向部件的卷绕的片材可植入到相邻椎骨的棘突之间，以用于牵开棘突，并减轻例如由于脊柱压缩、小面关节病等等造成的疼痛以及其它问题。例如，这里所述的增强系统可用于替代美国专利出版物No.2004/018128和授予Zucherman等人的专利申请6,419,676中所述的可扩张的椎间手术处理器械和方法，或作为其附加系统。

除了股骨和椎骨以外，这里所述的增强器件/系统还可用于其它目的。

虽然前面的描述和附图代表了本发明的优选实施例，但是应该懂得，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精髓和范围内，可进行各种添加、修改和替代。具体地说，本领域中的技术人员应该清楚，在不脱离其精髓或本质特征的条件下可以其它特定的形式、结构、布局、比例，并利用其它元件、材料和构件来实现本发明。本领域中的技术人员应该懂得，在不脱离本发明原理的条件下，可利用许多特别适合于特定环境和操作要求的结构、布局、比例、材料和构件的变型来使用本发明，或用于本发明的实践。另外，这里所述的特征可单独或与其它特征组合起来使用。因此目前揭示的实施例在所有方面都被认为是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求来指出，而并不局限于前面的详细描述。

Claims (40)

1.一种骨处理系统，包括：

具有某一直径以及第一末端和第二末端的线轴，所述线轴构造成用于植入到骨中；和

条带，其具有显著大于其宽度或高度的长度，所述条带构造成用于与所述线轴接触，并且当将所述线轴植入到骨中时，在所述第一末端和第二末端之间多重卷绕在所述线轴上，以增加所述线轴的直径；

其中，将所述条带卷绕在所述线轴上可手动地或借助于机械化工具来执行。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

具有近端和远端的细长体，所述近端构造成便于使用者从病人体外操纵，以便将所述远端放置在骨中所需的位置上；和

设置在所述线轴的第二末端和所述细长体的远端之间的接头。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述线轴是圆柱形的，并且包括供所述条带的一部分穿过的孔。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述细长体包括传动系统组件的至少一部分，以便当将所述线轴植入到骨中时，使所述线轴旋转，所述细长体构造成可旋转，并且所述接头构造成可传递来自所述细长体的旋转，以使所述线轴旋转，和

所述接头是可释放的，从而可使所述细长体脱离所述线轴。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括引导机构，其构造成当将所述条带卷绕在所述线轴上时，可控制所述条带在所述线轴的第一末端和第二末端之间的位置。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括传动系统组件，其构造成可释放地联接在具有近端和远端的线轴上，并使所述线轴旋转，所述近端构造成可在使用过程中，从病人体内延伸出来，并由使用者操纵，以将所述远端放置在骨中所需的位置上，所述远端可释放地连接在所述线轴上，其中，所述传动系统组件是可旋转的，以便在将所述线轴定位在骨中时，使所述线轴旋转；和

引导机构，其包括相对于所述线轴可移动的引导器，以便当将所述条带卷绕到所述线轴上时，控制所述条带在所述第一末端和第二末端之间的位置。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述传动系统组件包括可旋转的轴，并且所述引导机构包括与所述可旋转的轴同轴的细长管，所述细长管可在轴向方向上相对于所述线轴移动，并且与所述条带相接触，以便将所述条带定位在所述线轴的第一末端和第二末端之间。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括连接在所述细长管上，并包含用于所述条带的引导孔的旋钮。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线轴具有有助于引导所述条带的螺纹。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述传动系统组件包括具有近端和远端的可旋转的轴，所述轴的远端可释放地且可旋转地连接在所述线轴的第一末端上，所述轴能够将扭矩传递给所述线轴，和

所述引导机构可包括具有近端和远端的引导管，所述条带通过所述引导管而移动，所述引导管可相对于所述轴而移动。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述可旋转的轴和所述引导管定位在骨针中，使得所述可旋转的轴相对于所述骨针沿轴向固定，并且所述引导管可相对于所述骨针沿轴向移动；

其中，所述骨针的一部分沿着侧面定位在所述线轴的附近。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括将所述传动系统组件的旋转运动转换成轴向运动的传动列，所述传动列可连接在所述传动系统组件和所述引导管上，使所述引导管沿轴向移动。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述传动列包括可与所述可旋转的传动列相连接的齿轮，可旋转的凸轮盘和可轴向移动但不可旋转的随动件，所述凸轮盘具有沿着其外表面的凹槽，并且所述随动件包括凸起，所述凸起延伸到所述凹槽中。

14.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述随动件是卷轴固定器，并且所述凸起是可通过所述卷轴固定器中的孔而插入的定位销。

15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述条带可被覆有或与其它材料形成基质的一部分，以包括骨诱导材料、骨传导材料、抗生素、磷酸三钙、骨形态生成蛋白。

16.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述条带具有不透射线特性，其可承受至少100N的张力，和

其中，所述条带沿着骨的组织，但不沿着所述线轴的外径而滑动。

17.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述条带可由缝合材料、金属、被覆上骨材料的金属、带聚合物表面的金属组成，以允许将所述线轴和周围组织结合在一起。

18.一种用于微创性骨处理的系统，其包括：

具有第一末端和第二末端的细长体，所述细长体具有沿着其纵轴线的长度，并构造成用于植入到骨中；

用于将所述细长体插入到骨中的插入器件，所述插入器件包括条带，并构造成可促使所述条带多重卷绕在所述细长体上，处于所述第一末端和第二末端之间，以增加所述细长体和条带组件的直径，所述插入器件可释放地连接在所述细长体上，

其中插入器件包括传动系统组件，其将旋转力施加于所述细长体，造成所述细长体围绕其纵轴线旋转，使所述条带卷绕在所述细长体上，从而增加植入在骨区域中的细长体和条带组件的直径。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，还包括可轴向相对于所述细长体移动的轴向引导机构，所述轴向引导机构与所述条带相连，并控制所述条带在其旋转时沿着所述细长体长度的位置。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于：

所述传动系统组件包括连接在所述细长体上的杆，所述杆是可旋转的，其则使所述细长体旋转，

其中，所述引导机构包括外插管，导致所述条带沿着所述细长体的长度而复位；和

所述细长体的继续旋转造成所述细长体和条带组件的直径由于所述条带卷绕在所述细长体上而增大。

21.根据权利要求19所述的系统，其特征在于：

所述传动系统组件包括串联地连接在所述细长体的第一末端上的传动机构、传动轴和挠性轴；

所述引导机构包括条带引导管、卷轴固定器和可旋转的凸轮盘；

其中，所述凸轮盘和所述卷轴固定器将所述凸轮盘的旋转力转换成施加于所述条带引导管上的摆动力，导致所述条带引导管相对于所述细长体向前和向后移动；和

所述条带引导管包括具有近侧开口和远侧开口的内部通道，其中，所述条带定位在所述通道中，并穿过所述条带引导管的内部通道而离开远侧开口，并且在此处卷绕在所述细长体上。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述插入器件还包括将所述传动系统组件的传动轴联接到所述引导机构的凸轮盘上的传动列，从而使所述凸轮盘以不同于所述传动轴的速度而旋转，

其中，所述传动列包括传动齿轮、链轮和另一齿轮。

23.一种用于微创性骨处理的系统，其包括：

具有第一末端和第二末端的细长体，所述细长体具有沿着其纵轴线的长度，并且构造成用于植入到骨中；

用于将所述细长体插入到骨中的插入器件，所述插入器件包括条带，并构造成可促使所述条带多重卷绕在所述细长体上，处于所述第一末端和第二末端之间，以增加所述细长体和条带组件的直径，所述插入器件可释放地连接在所述细长体上，

其中，所述插入器件包括：

传动系统组件，其将旋转力施加于所述细长体上，造成所述细长体围绕其纵轴线而旋转，以使所述条带卷绕在所述细长体上，从而增加植入到骨区域中的细长体和条带组件的直径，所述传动系统组件包括串联地连接在所述细长体的第一末端上的传动机构、传动轴和挠性轴；

相对于所述细长体可沿轴向移动的轴向引导机构，所述轴向引导机构与所述条带相连接，并控制所述条带旋转时沿着所述细长体长度的位置，所述引导机构包括条带引导管，卷轴固定器，和可旋转的凸轮盘，其中，所述凸轮盘具有沿着其外表面的凹槽，并且所述卷轴固定器包括凸起，所述凸起延伸到所述凸轮盘的凹槽中；和

将所述传动系统组件的传动轴联接到所述引导机构的凸轮盘上的传动列，其使凸轮盘以不同于所述传动轴的速度旋转，其中，所述传动列包括传动齿轮、链轮和另一齿轮，

其中，所述凸轮盘和所述卷轴固定器将所述凸轮盘的旋转力转换成施加于所述条带引导管上的摆动力，从而导致所述条带引导管相对于所述细长体向前和向后移动；和

所述条带引导管包括具有近侧开口和远侧开口的内部通道，其中，所述条带定位在所述通道中，并穿过所述条带引导管的内部通道而离开远侧开口，并且在此处卷绕在所述细长体上，

其中，所述挠性轴和所述条带引导管可定位在骨针中，所述挠性轴相对于所述骨针沿轴向固定，并且所述条带引导管相对于所述骨针沿轴向移动，

其中，所述骨针的一部分沿着侧面定位在所述线轴的附近；和

所述细长体的继续旋转造成所述细长体和条带组件的直径由于所述条带卷绕在所述细长体上而增大。

24.一种用于微创性整骨疗法处理的器械，其包括构造成且尺寸适合于通过插管而插入到骨区域中的纤维性物体，

其中，所述纤维性物体具有便于通过所述插管插入的第一尺寸和在插入到骨中之后的第二尺寸。

25.根据权利要求24所述的器械，其特征在于，所述纤维性物体包括形状记忆合金、钛、不锈钢、金属合金、可吸收的聚合物、不可吸收的聚合物、陶瓷或其组合。

26.根据权利要求25所述的器械，其特征在于，所述形状记忆合金包括镍钛诺。

27.根据权利要求24所述的器械，其特征在于，包括联接在一起的多个所述纤维性物体，所述多个物体构造成用于植入到骨中。

28.根据权利要求24所述的器械，其特征在于，

所述纤维性物体包括缠结、纠缠在一起的连续的或分段的丝线、金属丝、绞线、纤维，并且所述纤维性物体可由任何生物相容性材料组成。

29.一种用于骨处理的系统，其包括：

主体，其包括多重卷绕的片材，所述主体具有构造成用于植入到骨中的第一直径，

其中，所述主体还构造成当所述主体植入到骨中时，可通过展开片材而扩张至第二直径，

其中，所述主体插入到骨中可利用护套或插管来完成。

30.根据权利要求29所述的器械，其特征在于，所述片材可包括不锈钢、镍钛合金、钴合金、另一金属合金、聚合物或其组合物中的任何一种材料。

31.根据权利要求29所述的器械，其特征在于，还包括具有第一末端和第二末端的轴向部件，其基本上是圆柱形的，

其中，所述主体可卷绕在所述轴向部件上，

其中，所述轴向部件包括内腔，通过所述内腔可将填充材料注射到骨中。

32.根据权利要求29所述的器械，其特征在于，所述片材包括多个孔，所述孔的尺寸允许填充材料穿入所述主体。

33.根据权利要求29所述的器械，其特征在于，所述轴向部件在与所述主体卷绕相反的方向上旋转，以便通过部分地展开卷绕的片材而使所述主体扩张。

34.一种处理骨的方法，包括：

将主体插入到骨中，所述主体适合于接受一种构造成可多重卷绕在所述主体上以增加所述主体直径的条带；

促使所述条带卷绕在所述主体上，以增加所述器件的直径；和

将植入的所述主体保留在骨中。

35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，促使所述条带卷绕包括使所述主体围绕纵轴线旋转，并利用相对于所述主体可沿轴向移动的引导器将所述条带定位在所述主体的长度上。

36.一种牵开骨的方法，包括：

在至少两个骨节段之间设置一种包括细长体的器件，所述细长体适合于接受条带，所述条带构造成可多重卷绕在所述细长体上并增加所述器件的直径；

将所述条带卷绕在所述细长体上，以增加所述器件的直径，并将作用力施加于所述至少两个骨节段上；

施加所述作用力，使所述一个骨节段相对于所述另一骨节段移动。

37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述至少两个骨节段包括相邻椎骨的棘突。

38.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述至少两个骨节段包括椎骨体的上端板和下端板，并且所述设置包括将所述细长体插入到所述端板之间的椎骨体中。

39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，还包括将包含卷绕条带的器件的一部分保留在椎骨体中。

40.一种处理骨的方法，包括：

将适合于插入到骨中、并具有第一尺寸/大小的纤维物体插入到骨的内部；

促使所述物体使骨扩张；和

将植入的所述器件保留在骨中，以保持所需的骨位置。

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