CN102395334A - 可膨胀脊椎植入物的部署系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开的是用于部署可膨胀医疗植入物的系统，其包括：可膨胀医疗植入物(1)，其具有底座(2)和可膨胀端部(3)以及在底座和可膨胀端部之间的包围体积；和伸长元件(101)，其具有远端(103)和近端(102)，其中远端连接到可膨胀医疗植入物的可膨胀端部，并且伸长元件与可膨胀医疗植入物的底座接触，以提供可膨胀端部和底座之间的连接；其中近端从可膨胀植入物延伸且近端经配置接收沿其长度施加的力。

Description

可膨胀脊椎植入物的部署系统和方法

背景

可膨胀医疗植入物通常是有用的，至少因为植入物可以以减小的轮廓导入外科手术部位，这有助于减小周围组织的破坏。可膨胀医疗植入物可以是有用的，至少在一些脊柱融合术过程中和至少一些椎体置换过程中有用。脊柱融合术过程通常对恢复适当的椎间隙(vertebral spacing)和解除神经压力和神经压力导致的痛疼是有效的。而且，有时需要针对不同病理，从人脊柱中移去一个或多个椎骨、或部分椎骨。例如，一个或多个椎骨可由于肿瘤生长而损坏，或可由于外伤或其它事件损坏。移去或切除椎骨可称为椎骨切除术(vertebrectomy)。椎骨的大致前部(anterior portion)或椎体的切除可称为椎体切除术(corpectomy)。作为椎体切除术或椎骨切除术的一部分，植入物通常设置在剩余椎骨之间从而为脊柱提供结构支撑。这通常可称为椎体置换。

许多现有技术装置借助相对大的或复杂的插入、膨胀、分离牵引(distraction)、回缩牵引(retraction)器械来部署可膨胀医疗植入物。一些装置要求相当大的组织切口和回缩从而使得能够控制植入物的膨胀。借助脊柱的后方入路(posterior approach)，较小的切口可特别有用。为了有效地实现后方入路，植入物可通过在神经根、脊髓、和一定程度切除的椎骨之间建立的窗口来设置。可移动神经根从而稍微增加窗口尺寸，但过度移动可引起神经根损伤的风险。因此，对于后方入路，初始小的可膨胀植入物可具有特殊的实用性。后方入路对于具有周边肿瘤(circumferential tumor)或易受与更广泛的前方入路相关的风险的患者是优选的。类似地，能够实现最小的组织破坏的初始小植入物在任何外科手术方法中都是有用的，从而减小对周围组织的创伤并增强患者恢复。类似地，不要求超出导入植入物所需的破坏的组织破坏的部署机构是有利的。

骨头和植入物之间的连接也可用于更换骨头或部分关节或附肢，如腿和臂、或其它骨头。例子包括但不限于股骨、胫骨、腓骨、肱骨、桡骨、尺骨、指骨(趾骨)、锁骨、和任何肋骨。本文所描述和要求的机构的使用同样可应用于这类骨头或附肢的治疗或修复。

发明内容

本发明的一个实施例是用于部署可膨胀医疗植入物的系统。可膨胀医疗植入物可包括底座(base)和可膨胀端部以及在所述底座和可膨胀端部之间的包围的体积。可膨胀医疗植入物也可包括具有远端和近端的伸长元件。远端连接到可膨胀医疗植入物的可膨胀端，且伸长元件与可膨胀医疗植入物的底座接触从而提供可膨胀端部和底座之间的连接。近端从可膨胀植入物延伸，且近端经配置接收沿其长度施加的力。

本发明的实施例是植入可膨胀医疗植入物的方法。该方法可包括提供具有底座和可膨胀端部以及在底座和可膨胀端部之间的包围体积的可膨胀医疗植入物，以及具有远端和近端的伸长元件，其中远端连接到可膨胀医疗植入物的可膨胀端部，且伸长元件与可膨胀医疗植入物的底座接触。该方法也可包括通过患者身体切口导入可膨胀医疗植入物，以及对伸长元件施加压力从而将可膨胀医疗植入物的底座和可膨胀端部分开。

本发明的另一个实施例是植入可膨胀医疗植入物的方法。该方法可包括提供具有底座和可膨胀端部以及在底座和可膨胀端部之间的包围体积的可膨胀植入物，以及具有远端和近端的伸长元件。远端连接到可膨胀端部，且可膨胀医疗植入物和伸长元件与可膨胀医疗植入物的底座接触。该方法也可包括对伸长元件施加张力从而将可膨胀医疗植入物的底座和可膨胀端部合到一起，通过患者的身体切口导入可膨胀医疗植入物，并释放施加到伸长元件的张力从而允许可膨胀医疗植入物的底座与可膨胀端部分开。

附图说明

图1是部署可膨胀医疗植入物的系统的实施例的横截面图。

图2是未膨胀状态中可膨胀医疗植入物的至少一部分的透视图。

图3是图2中可膨胀医疗植入物的透视图，其中部分植入物被移去从而示出内部元件。

图4是膨胀状态中可膨胀医疗植入物的至少一部分的透视图。

图5是图4中可膨胀医疗植入物的透视图，其中部分植入物被移去从而示出内部元件。

图6是部署未膨胀状态中可膨胀医疗植入物的系统实施例的横截面图。

图7是部署膨胀状态中图6的可膨胀医疗植入物的系统的横截面图。

图8是部署未膨胀状态中可膨胀医疗植入物的系统实施例的横截面图，包括偏置元件的正视图。

图9是部署膨胀状态中图8的可膨胀医疗植入物的系统的横截面图，包括偏置元件的正视图。

图10是部署部分膨胀状态中的可膨胀医疗植入物的系统实施例的横截面图。

具体实施方式

图1示出系统100，其用于部署可膨胀医疗植入物1。可膨胀医疗植入物1包括底座2和可膨胀端部3。所示的可膨胀医疗植入物1包括膜5和膨胀机构6。图1中所示的膨胀机构6是波纹管。不受限制地，其他实施例的膨胀机构可以是如图6-9所示的嵌套的伸缩柱体组合、棘轮机构、带螺纹或部分带螺纹的机构、或可驱动或保持可膨胀医疗植入物膨胀的任何其他机构。

膜5显示在图1中的部分膨胀机构中。一些实施例的膜5经配置设置在椎骨之间并膨胀以便上表面52接触第一椎骨，而相对的下表面53接触第二椎骨从而提供椎骨之间的支撑。可膨胀医疗植入物1的纵轴、或线性膨胀方向L在图1中示出。在一些实施例中也实现膜5的横向膨胀。如本文所用，术语横向意味着近似垂直于线性膨胀方向L的方向。

膜5可整体或部分由不可渗透材料构造。膜5可包括柔顺(compliant)或非柔顺的球囊材料，如通常用于制造冠状和脊柱后凸成形术(Kyphoplasty)医疗装置的材料。这样的材料可包括但不限于聚酯薄膜、橡胶、聚氨酯、乙烯基聚合物(vinyl)、胶乳、聚乙烯、离子聚合物、和聚对苯二酸乙二醇酯(PET)、以及柔性较差的材料，如Kevlar

、PEBAX

、不锈钢、钛、镍钛合金、和其他金属和合金和/或陶瓷。柔顺膜可包括增强材料从而在临床上有利地限制膜尺寸和形状中的一个或两者。根据导入膜的材料量，非柔顺膜可更弹性地膨胀从而更完全地填充不规则开口。

类似地，膜5可整体或部分由可渗透材料构造，这允许一定量的填充材料通过膜5。所有或部分可通过如下方式成为可渗透的，即将材料——包括但不限于上面列出的膜材料——织构到织物、编织物、筛网、复合物、纺粘纤维(bonded fiber)组件、和本领域已知的任何其他产品。例如，所有或部分上表面52和相对的下表面53可由可渗透材料构造从而允许填充材料移动通过膜5并与椎骨接触。

在图1所示的实施例中，膨胀机构6限定包围的体积，且膜5限定导入膨胀机构6的包围体积内的包围的体积。因此，膨胀机构6和膜5的包围体积都是底座2和可膨胀端部3之间的体积。

部署图1中所示的可膨胀医疗植入物1的系统100包括带有远端103和近端102的伸长元件101。所示的远端103连接到可膨胀医疗植入物1的可膨胀端部3。伸长元件101与可膨胀医疗植入物1的底座2在点8接触从而提供可膨胀端部3和底座2之间的连接。近端102通过开口或端口7从图1中可膨胀植入物1延伸。可膨胀端部3和具有伸长元件101的底座2之间所示的连接是滑动连接，因为当伸长元件从端口7被移去或被推入端口7时，伸长元件101相对底座2滑动。

近端102经配置接收沿其长度施加的力。箭头105示出沿伸长元件101长度在其近端102施加的推力或压力的方向。箭头107示出沿伸长元件101长度在其近端102施加的推力或张力的方向。在伸长元件101被可选机构致动的其他实施例中，施加到伸长元件101的力可以是扭曲力、缠绕力、转动力、或其他有效力从而将底座2和可膨胀端部3分开或合起。例如，不受限制地，伸长元件101可包括带螺纹部分、螺丝接头(turnbuckle)部分、紧固件、或相对彼此移动从而伸长或缩短伸长元件101的多个元件。在一些实施例中，伸长元件101是丝线、杆、或能够传输张力和压力的其他相对刚性装置从而将底座2和可膨胀端部3合起或分开。在仅需要将底座2和可膨胀端部3合起的其他实施例中，伸长元件101可以是股绳(strand)、线弦(string)、绳索(rope)、缆绳(cable)、或其他主要配置来传输张力的元件。

在一些实施例中，膨胀机构6材料的弹性可用作偏置力从而将膨胀机构6偏置向膨胀或未膨胀的状态，这在不同情形中可以是有利的。例如，向未膨胀状态偏置膨胀机构6从而提供小轮廓装置以便插入可以是有利的。其他装置，例如但不限于伸长元件101、或通过端口7注入的流体可用于膨胀该膨胀机构6。驱动可膨胀医疗植入物1的线性膨胀或保持可膨胀医疗植入物1的线性膨胀的流体可通过端口7导入。流体可仅用于膨胀或保持，或可以是意图保持在膨胀机构6内的填充材料的组分。如与该功能关联使用，流体可以是淤浆、凝胶、液体、悬浮体、粒状混合物、或类似物质。如本文描述的物质将当作流体，即使其随后固化或硬化为非流体状态。膨胀机构6和机构5可初始地未线性膨胀。端口7也可用于处理可膨胀医疗植入物1或导引植入物到可有效部署的位置。

在其他情形中，可以优选向膨胀状态偏置膨胀机构6。借助这样的实施例，另一个构件，例如但不限于伸长元件101，可用来将膨胀机构6保持在未膨胀状态，同时插入可膨胀医疗植入物1。插入之后，可通过相对底座2释放伸长元件101来释放膨胀机构6并允许膨胀机构6向其膨胀状态增加。

图2-5示出部署可膨胀医疗植入物11的系统的构件。可膨胀医疗植入物11包括底座12和可膨胀端部13。所示可膨胀医疗植入物11包括膨胀机构16(图2和4)和稳定化结构9(图3和5)。从图3和5移去膨胀机构16从而清楚示出稳定化机构9。所示膨胀机构16是波纹管，但其他实施例的膨胀机构可以是但不限于伸缩机构、棘轮机构、带螺纹或部分带螺纹机构、或可驱动的或保持可膨胀医疗植入物膨胀的任何其他机构。图2-5的实施例没有示出膜，如图1中所示的膜5，但其他实施例可包括与可膨胀医疗植入物11配合的类似类型的膜。

图3所示的稳定化结构9具有在未膨胀状态的可膨胀医疗植入物11，图5中所示的稳定化结构9具有在膨胀状态的可膨胀医疗植入物11。上位指形件(superior finger)91被隔开从而在上位指形件91中建立上位通道92。下位指形件93被隔开从而在下位指形件93中建立下位通道94。在操作中，下位指形件93在上位通道92中滑动，且上位指形件91在下位通道94中滑动从而保持可膨胀医疗植入物11基本线性的膨胀，同时底座12和可膨胀端部13彼此相向或背离地移动。在所示实施例中，稳定化结构9在底座和可膨胀端部之间的包围体积内。然而，在其他实施例中，稳定化结构可在包围体积外部。

部署图2-5所示的可膨胀医疗植入物11的系统包括具有远端103和近端102的伸长元件101(图5)。所示的远端103连接到可膨胀医疗植入物11的可膨胀端部13。伸长元件101至少在端口17内与可膨胀医疗植入物11的底座12接触，从而提供可膨胀端部13和底座12之间的连接。近端102通过端口17从可膨胀医疗植入物11延伸。可膨胀端部13和具有伸长元件101的底座12之间所示的连接是滑动连接，因为当伸长元件101从端口17移出或推入端口17时，伸长元件101相对底座12滑动。

近端102经配置接收沿其长度施加的力。箭头105示出沿伸长元件101的长度在其近端102施加的推力或压力的方向。箭头107示出沿伸长元件101的长度在其近端102施加的推力或张力的方向。在伸长元件101被可选机构致动的其他实施例中，施加到伸长元件101的力可以是扭曲力、缠绕力、转动力、或其他有效力从而将底座12和可膨胀端部13分开或合起。伸长元件101的特征和功能基本类似于参考图1描述的特征和功能。

在一些实施例中，膨胀机构16的材料弹性可用作偏置力从而将膨胀机构16向膨胀或未膨胀的状态偏置，这在不同情形中可以是有利的。膨胀机构16和特征和功能及膨胀机构16的偏置基本类似于参考图1所述的特征和功能。

图2-5示出从可膨胀医疗植入物11延伸的喷嘴14。所示喷嘴对可膨胀医疗植入物11内部开口。在一些实施例中，球囊(未示出)可从开口延伸，该开口是喷嘴14的远端。球囊可以与可膨胀医疗植入物11内部流体连通。一些实施例的喷嘴14和球囊经配置从可膨胀医疗植入物11延伸到邻近椎骨的终板。球囊可填充有材料，如可流动材料，从而辅助可膨胀医疗植入物11附连到邻近椎骨。可流动材料和球囊中的一个或两者另外对椎骨可具有治疗效果。例如但不限于，喷嘴14、可流动材料和球囊可单独或结合辅助稳定化椎骨。通过喷嘴14或用于膨胀球囊的可流动材料可以是可固化材料或可以是用于膨胀球囊的材料，但不在适当位置固化。一旦膨胀，球囊也可接收永久填充球囊或对椎骨具有另外治疗效果的其他材料。通过喷嘴14或在球囊中应用的任何材料也可以是下面详细描述的填充材料。除了喷嘴14或球囊，一个实施例的可膨胀医疗植入物11的一端或两端可包括齿牙、钉刺、隆起、缺口(indentations)、粗糙点(roughening)、压纹(knurling)、或增强椎骨和可膨胀医疗植入物11之间固定的任何其他装置。

图6和7示出部署可膨胀医疗植入物21的系统200。可膨胀医疗植入物21包括底座22和可膨胀端部23。所示可膨胀医疗植入物21包括膜25和伸缩柱体26。不用所示实施例的伸缩柱体26，其他实施例可以是，但不限于波纹管、棘轮机构、带螺纹或部分带螺纹机构、或可以驱动或保持可膨胀医疗植入物膨胀的任何其他机构。

伸缩柱体26和膜25在图6中以未膨胀状态示出，在图7中以膨胀状态示出。一些实施例的膜25经配置设置在椎骨之间，并膨胀以便上表面252接触第一椎骨，而相对的下表面253接触第二椎骨从而提供椎骨之间的支撑。可膨胀医疗植入物21的纵轴或线性膨胀方向L在图7中示出。在一些实施例中也可实现膜25的横向膨胀。如本文所用，术语横向意味着与线性膨胀方向L近似垂直的方向。

膜25可整体或部分由非渗透材料或可渗透材料构造，这允许一定量的填充材料通过膜25。膜25可包括柔顺或非柔顺球囊材料，如通常用于制造冠状和脊柱后凸成形术医疗装置的材料。这些和其他可操作材料基本类似于上面参考图1所述的材料。

在图6和7的实施例中，伸缩柱体26与底座22和可膨胀端部23一起限定包围体积。膜25限定与伸缩柱体26与底座22和可膨胀端部23的包围体积配合的包围体积。因此，伸缩柱体26与底座22和可膨胀端部23的包围体积，以及膜25的包围体积，都是底座22和可膨胀端部23之间的体积。

部署图6和7中所示的可膨胀医疗植入物21的系统200包括具有远端103和近端102的伸长元件101。所示远端103连接到可膨胀医疗植入物21的可膨胀端部23。伸长元件101与可膨胀医疗植入物21的底座22在点28接触从而提供可膨胀端部23与底座22之间的连接。近端102通过开口或端口27从图7中可膨胀植入物21延伸。可膨胀端部23和具有伸长元件101的底座22之间所示连接是滑动连接，因为当伸长元件从端口27移去或推入端口27时，伸长元件101相对底座22滑动。

近端102经配置接收沿其长度施加的力。箭头105示出沿伸长元件101长度在其近端102施加的推力或压力的方向。箭头107示出沿伸长元件101长度在其近端102施加的推力或张力的方向。在伸长元件101被可选机构致动的其他实施例中，施加到伸长元件101的力可以是扭曲力、缠绕力、转动力、或其他有效力从而将底座22和可膨胀端部23分开或合起。例如，不受限制地，伸长元件101可包括带螺纹部分、螺丝接头部分、紧固件、或相对彼此移动从而伸长或缩短伸长元件101的多个元件。在一些实施例中，伸长元件101是丝线、杆、或能够传输张力和压力的其他相对刚性装置从而能够将底座22和可膨胀端部23合起或分开。在仅需要将底座22和可膨胀端部23合起的其他实施例中，伸长元件101可以是股绳、线弦、绳索、缆绳、或其他主要配置来传输张力的元件。

向未膨胀状态偏置伸缩柱体26从而提供小轮廓装置以便插入可以是有利的。其他装置，例如但不限于伸长元件101，或通过端口27注入的流体可用来膨胀伸缩柱体26。驱动可膨胀医疗植入物21线性膨胀或保持可膨胀医疗植入物21线性膨胀的流体可通过端口27导入。流体可仅用于膨胀或保持，或可以是意图保持在伸缩柱体26内的填充材料的组件。如关联该功能的使用，流体可以是淤浆、凝胶、液体、悬浮体、粒状混合物、或类似物质。如本文所述的物质可当作是流体，即使其随后固化或硬化为非流体状态。伸缩柱体26和膜25都可线性膨胀。端口27也可用于处理可膨胀医疗植入物21或导引植入物进入可有效部署的位置。

在其他情形中，可以优选向膨胀状态偏置伸缩柱体26。借助这样的实施例，另一个组件，例如但不限于伸长元件101，可用于保持伸缩柱体26在未膨胀状态，同时插入可膨胀医疗植入物21。插入之后，可通过相对于底座22释放伸长元件101来释放伸缩柱体26并允许伸缩柱体26向其膨胀状态增加。

图8和9示出特定实施例，其也包括可用作偏置元件从而向未膨胀状态或膨胀状态偏置伸缩柱体36的弹簧39。弹簧39以正视图示出，但可膨胀医疗植入物31以横截面图示出。图8和9的实施例类似于图6和7的实施例，但包括弹簧39从而偏置伸缩柱体36，特别的适应装置(adaptations)以便容纳弹簧39，和一个伸缩柱体36和底座32及可膨胀端部33一起，而非两个伸缩柱体26，如图6和7的实施例所示。

容纳弹簧39的适应装置包括肩形件34，根据弹簧是否需要向膨胀或未膨胀状态偏置，弹簧39可紧靠(against)该肩形件推动或拉伸。向未膨胀状态偏置伸缩柱体36从而自动提供小轮廓装置以便插入可以是有利的。其他装置，例如但不限于伸长元件101、或通过端口37注入的流体可用来膨胀伸缩柱体36。驱动可膨胀医疗植入物31的线性膨胀或保持可膨胀医疗植入物31线性膨胀的流体可通过端口37导入。流体可仅用于膨胀和保持，或可以是意图保持在伸缩柱体36内的填充材料的组件。如关联该功能所使用，流体可以是淤浆、凝胶、液体、悬浮体、粒状混合物、或类似物质。如本文所述的物质可当作是流体，即使其随后固化或硬化为非流体状态。伸缩柱体36和膜35都可初始地未线性膨胀。端口37也可用于处理可膨胀医疗植入物31或导引植入物进入可有效部署的位置。

在其他情形中，可以优选向膨胀状态偏置伸缩柱体36。借助这样的实施例，另一个组件，例如但不限于伸长元件101，可用于保持伸缩柱体26在未膨胀状态，同时插入可膨胀医疗植入物31。插入之后，可通过相对于底座32释放伸长元件101来释放伸缩柱体36并允许伸缩柱体36向其膨胀状态增加。

图10示出部署可膨胀医疗植入物41的系统400。可膨胀医疗植入物41包括底座42、可膨胀端部43、和从底座42在与可膨胀端部43相反的方向上延伸的相对可膨胀端部44。所示的可膨胀医疗植入物41包括膜45和膨胀机构46。图10所示的膨胀机构46是一对在远离底座42的两个方向上延伸的波纹管。其他实施例的膨胀机构可以是但不限于嵌套的伸缩柱体组合、棘轮机构、带螺纹或部分带螺纹机构、或可驱动或保持可膨胀医疗植入物膨胀的其他机构。

膜45在图10中以部分膨胀配置示出。一些实施例的膜45经配置设置在椎骨之间并膨胀以便上表面454接触第一椎骨，而相对下表面453接触第二椎骨，从而提供椎骨之间的支撑。可膨胀医疗植入物41的纵轴、线性膨胀方向L在图10中示出。在一些实施例中也实现膜45的横向膨胀。如本文所用，术语横向意味着近似垂直于线性膨胀方向L的方向。

膜45可整体或部分由不可渗透材料或可渗透材料构造，这允许一定量的填充材料通过膜45。膜45可包括柔顺或非柔顺球囊材料，如通常用于制造冠状和脊柱后凸成形术医疗装置的材料。这些和其他可操作材料基本类似于上面参考图1描述的材料。

在图10所示的实施例中，膨胀机构46限定包围体积，且膜45限定导入膨胀机构46的包围体积内的包围体积。因此，膨胀机构46和膜45的包围体积都是底座42和可膨胀端部43之间的体积。

部署图10中所示的可膨胀医疗植入物41的系统400包括带有远端103和近端102的伸长元件101。所示的远端103连接到可膨胀医疗植入物41的可膨胀端部43。伸长元件101与可膨胀医疗植入物41的底座42在点48接触从而提供可膨胀端部43和底座42之间的连接。近端102通过开口或端口47从图10中可膨胀植入物41延伸。可膨胀端部43和具有伸长元件101的底座42之间所示的连接是滑动连接，因为当伸长元件从端口47移去或推入端口47时，伸长元件101相对底座42滑动。图10所示的可膨胀医疗植入物41还包括具有远端113和近端112的相对伸长元件111。所示远端113连接到可膨胀医疗植入物41的相对可膨胀端部44。相对伸长元件111与可膨胀医疗植入物41的底座42在点49接触，从而提供相对可膨胀端部44和底座42之间的连接。图10中，近端112通过端口47从可膨胀植入物41延伸。相对可膨胀端部44和具有相对伸长元件111的底座42之间的所示连接是滑动连接，因为当伸长元件从端口47移去或推入端口47时，伸长元件111相对底座42滑动。

所示实施例的近端112经配置接收沿其长度施加的力。箭头105示出沿伸长元件111长度在其近端112施加的推力或压力的方向。箭头107示出沿伸长元件111长度在其近端112施加的推力或张力的方向。在相对伸长元件111由可选机构致动的其他实施例中，施加到相对伸长元件111的力可以是扭曲力、缠绕力、转动力、或其他有效力从而将底座42和相对可膨胀端部44分开或合起。例如，不受限制地，相对伸长元件111可包括带螺纹部分、螺丝接头部分、紧固件、或相对彼此移动从而伸长或缩短伸长元件111的多个元件。在一些实施例中，相对伸长元件111是丝线、杆、或能够传输张力和压力的其他相对刚性装置从而能够将底座42和相对可膨胀端部44合起或分开。在仅需要将底座42和相对可膨胀端部44合起的其他实施例中，伸长元件111可以是股绳、线弦、绳索、缆绳、或其他主要配置来传输张力的元件。

在一些实施例中，伸长元件101和相对伸长元件111可以整体或部分沿其长度接合。在一些实施例中，接头(jointing)邻近其各近端102、112。在该配置中，伸长元件101和相对伸长元件111的操作可通过对接合的伸长元件101、111共同应用推力或拉力来实现。

在一些实施例中，膨胀机构46的材料的弹性用作偏置力从而向膨胀的或未膨胀的状态偏置膨胀机构46，这在不同情形中可以是有利的。例如，向未膨胀状态偏置膨胀机构46从而提供小轮廓装置以便插入可以是有利的。其他装置，例如但不限于伸长元件101、相对伸长元件111、或通过端口47注入的流体可用来膨胀该膨胀机构46。驱动可膨胀医疗植入物41线性膨胀或保持可膨胀医疗植入物41线性膨胀的流体可通过端口47导入。流体可仅用于膨胀和保持，或可以是意图保持在膨胀机构46内的填充材料的组分。如与该功能关联使用，流体可以是淤浆、凝胶、液体、悬浮体、粒状混合物、或类似物质。如本文描述的物质将当作流体，即使其随后固化或硬化为非流体状态。膨胀机构46和膜45可初始地未线性膨胀。端口47也可用于处理可膨胀医疗植入物41或导引植入物到可有效部署的位置。

在其他情形中，可以优选向膨胀状态偏置膨胀机构46。借助这样的实施例，另一个构件，例如但不限于伸长元件101和相对伸长元件111，可用来将膨胀机构46保持在未膨胀状态，同时插入可膨胀医疗植入物41。插入之后，可通过相对底座42释放伸长元件101和相对伸长元件中的一个或两者来释放膨胀机构46并允许膨胀机构46向其膨胀状态增加。

如图2-5所示，可膨胀医疗植入物11的一些实施例的横截面形状基本是圆形。然而，任何可膨胀医疗植入物的横截面形状可以是任何功能形状，例如但不限于，大致椭圆形、矩形、三角形、多边形、凹凸形、或这些形状的组合。

在图1-10的任何实施例中，膨胀机构、底座、可膨胀端部、伸缩柱体、或与膜相互作用的其它组件可包括一个或多个从构件到膜内部的传输开口。在一些实施例中，传输开口是流体或填充材料、或这两者可通过其中的孔。流体、填充材料、或这两者可通过端口7、17、27、37、47进入各可膨胀医疗植入物，并通过一个或多个传输开口并进入膜。在一些实施例中，阀门提供在传输开口处从而控制进入膜的流量。阀门可通过直接操纵或通过经端口7、17、27、37、47连接的仪器控制。

填充材料可作为流体进入可膨胀医疗植入物，然后在植入物中硬化或固化。在一些实施例中，不可硬化和不固化流体用于在植入物或植入物的一个或一些组件中膨胀、或保持膨胀。然后填充材料可至少导入膜5、25、35、45，从而提供膜上表面和下表面的支撑。填充材料可以是淤浆、凝胶、液体、悬浮体、粒状混合物、或类似物质。填充材料的非限制性例子包括骨水泥(bone cement)、淤浆、磨碎的同种异体移植物(morselized allograft)、自体移植物、或异种移植的骨、陶瓷、或不同聚合物。示例性骨水泥是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，其可由甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、或含聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的共聚物形成。填充材料的其它非限制性例子包括半刚性可流动或可硬化材料，如硅烷或不同类型的氨基甲酸乙酯材料。应进一步理解，结合本发明，可使用无需可硬化或可固化的其他类型的填充材料。例如，填充材料可包括材料的珠子或小颗粒或细粒(grain)，其中的一些可聚集，从而实现由于互锁或紧凑导致的更硬的稠度(consistency)。在一些实施例中，填充材料也可包括骨生长促进物质。成骨性或骨生长促进物质可包括但不限于自体移植物、同种异体移植物、异种移植物、去矿化骨、合成和天然骨移植替代品，如生物陶瓷和聚合物、和骨诱导因子。也可使用将材料保持在装置内的独立载体。这些载体可包括胶原基载体、生物陶瓷材料、如BIOGLASS

、羟基磷灰石和磷酸钙成分。载体材料可以海绵、块、折叠片、腻子、淤浆、移植材料的形式或其它合适形式提供。成骨成分可包括有效量的骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子β1、胰岛素样生长因子、血小板衍生生长因子、成纤维细胞生长因子、LIM矿化蛋白(LMP，LIM mineralization protein)、和其组合或其它治疗或抗感染剂，独立地或保持在合适载体材料内。流体或填充材料导入到可膨胀医疗植入物的实施例可通过注射器或类似装置、通过直接置换、或通过任何其它有效机构进行。

本文公开的每个实施例可描述为部署可膨胀医疗植入物的系统。该系统包括具有底座和可膨胀端部以及在底座和可膨胀端部之间的包围体积的可膨胀医疗植入物。系统也包括将底座和可膨胀端部推开或合起的装置。

植入物实施例整体或部分可由不同类型的生物相容材料构造。植入物材料的例子包括但不限于非增强聚合物、碳增强聚合物复合物、PEEK和PEEK复合物、低密度聚乙烯、形状记忆合金、钛、钛合金、钴铬合金、不锈钢合金、陶瓷以及其组合。如果试验性器械或植入物由透射线材料制成，则射线照相的标记物可设置在试验性器械或植入物上从而提高用射线照相或荧光监视和确定脊柱空间内主体位置的能力。在一些实施例中，植入物或植入物的个体构件可由骨或其它组织的固体部分构成。组织材料包括但不限于合成的或天然的自体移植物、同种异体移植物或异种移植物，并在本质上可再吸收或不可吸收。其它组织材料的例子包括但不限于硬组织(hard tissue)、结缔组织、去矿化骨基质及其组合。

除可膨胀医疗植入物之外，一些实施例也可包括补充固定装置，或者也可包括补充固定装置作为可膨胀医疗植入物的部件，用于进一步稳定化解剖结构。例如但不限于，杆和螺钉固定系统，前部、后部、和侧部板系统，斜面稳定化系统(facet stabilization system)，脊柱处理稳定化系统(spinal processstabilization system)，和补充稳定化装置(supplement stabilization)可用作可膨胀医疗植入物部件或与其结合使用的任何装置。

本发明的实施例是植入可膨胀医疗植入物的方法。该方法实施例包括提供具有底座和可膨胀端部以及在底座和可膨胀端部之间的包围体积的可膨胀医疗植入物。可膨胀医疗植入物也可包括具有远端和近端的伸长元件。远端连接到可膨胀医疗植入物的可膨胀端部，且伸长元件与可膨胀医疗植入物的底座接触。该方法也包括通过患者切口导入可膨胀医疗植入物。一些实施例中执行通过切口导入时，可膨胀医疗植入物处于未膨胀的或未完全膨胀状态。因此，较小的、创伤较小的切口是可能的。

本发明的方法实施例也可以包括对伸长元件施加压力从而将可膨胀医疗植入物的底座和可膨胀端部分开。底座和可膨胀端部可部分分开或临时分开从而适当定位可膨胀医疗植入物，同时实现成像或对准过程。例如但不限于，底座和可膨胀端部的部分可压向在可膨胀医疗植入物的一侧或两侧上的椎骨。如果确认适当对准，则可膨胀医疗植入物可固定在适当地方。如果没有实现适当对准，则张力可施加到伸长元件，或压力释放从而减小可膨胀医疗植入物的膨胀，同时可膨胀医疗植入物被再次定位或移去。

另一个方法实施例包括提供具有底座和可膨胀端部以及在底座和可膨胀端部之间的包围体积的可膨胀医疗植入物。可膨胀医疗植入物也可包括具有远端和近端的伸长元件。远端连接到可膨胀医疗植入物的可膨胀端部，且伸长元件与可膨胀医疗植入物的底座接触。本发明的方法实施例也可包括施加张力到伸长元件从而将可膨胀医疗植入物的底座和可膨胀端部合起。该方法还另外包括通过患者体内切口导入可膨胀医疗植入物。一些实施例中通过切口导入进行时，可膨胀医疗植入物处于未膨胀或未完全膨胀状态。因此，较小的、创伤较小的切口是可能的。

可释放伸长元件上的张力从而允许可膨胀医疗植入物的底座和可膨胀端部分开。在一些实施例中，可膨胀医疗植入物的构件弹性、或独立偏置元件可包括在可膨胀医疗植入物中从而促使底座远离可膨胀端部。可允许底座和可膨胀端部部分地或暂时地膨胀从而适当定位可膨胀医疗植入物，同时可实现成像或对准过程。例如但不限于，底座和可膨胀端部的部分可压向在可膨胀医疗植入物的一侧或两侧上的椎骨。如果确认适当对准，则可膨胀医疗植入物可固定在适当位置。如果没有实现适当对准，则张力可施加到伸长元件从而减小可膨胀医疗植入物的膨胀，同时再定位或移去可膨胀医疗植入物。

填充材料可导入一些实施例的底座和可膨胀端部之间的包围体积。填充材料可用作可膨胀医疗植入物的机构补充，以其它方式将植入物固定在适当位置，或填充材料可以是固定可膨胀医疗植入物在适当位置的主要构件。填充材料可仅占据底座和可膨胀端部之间的部分体积，或其可用来进一步以线性或横向的一种或二者来膨胀部分可膨胀医疗植入物的部件，如膜5、25、35、45。

在可膨胀医疗植入物固定在适当位置后，伸长元件的一些部分可从可膨胀医疗植入物延伸。因此，一些方法实施例的额外作用是从可膨胀医疗植入物移去至少部分伸长元件。可用器械切割或扭断伸长元件，从其与和植入物的可膨胀端部的连接处释放。伸长元件可在沿其长度的任何位置包括释放机构、减小强度的部分、或促进所有或部分伸长元件移去的其他特征。

图1-10中所示的可膨胀医疗植入物在其未膨胀状态具有小轮廓，因此其很好地适于从通常的后方入路植入。然而，本发明的实施例可包括从任何外科方法植入，包括但不限于后方入路、侧方入路，前方入路、横行入路(transpedicular)、外侧腔外入路(lateral extracavitary)、结合椎板切除术、结合肋椎骨横突切除术(costotransversectomy)、或通过这些和其他入路的任意组合。

本发明不同方法实施例在本文是参考特定可膨胀医疗植入物描述的。然而，在一些情形中，每种公开的方法实施例可应用于每个可膨胀医疗植入物，或可如关于不同方法实施例公开的那样可操作的一些其他植入物。

术语，如下、上、前、后、下位、上位、侧、正中面、对侧等，在本文用来表示相对位置的。然而，这些术语不限于具体的坐标方向，而是用于参考特定实施例描述相对位置。这些术语通常不限于本文权利要求的范畴。

虽然本公开中详细示出并描述了本发明的实施例，但本公开应被认为本质上是说明性的而非限制性的。所有在本发明精神内的变化和修改都应被认为是在本公开的范畴内。

Claims (17)

1.一种部署可膨胀医疗植入物的系统，其包括：

具有底座和可膨胀端部以及在所述底座和可膨胀端部之间的包围体积的可膨胀医疗植入物；以及

具有远端和近端的伸长元件，其中所述远端连接到所述可膨胀医疗植入物的可膨胀端部，且所述伸长元件与所述可膨胀医疗植入物的底座接触从而提供所述可膨胀端部和底座之间的连接；

其中所述近端从可膨胀植入物延伸且所述近端经配置接收沿其长度施加的力。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述可膨胀医疗植入物的底座经配置与椎骨终板连接，且所述可膨胀医疗植入物的可膨胀端部经配置与相对椎骨终板连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述伸长元件通过所述可膨胀医疗植入物的底座中的开口，通过所述包围体积，并与所述可膨胀医疗植入物的可膨胀端部连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述伸长元件是经配置传输张力和压力的丝线。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述伸长元件是经配置传输张力的股绳。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述底座和所述可膨胀端部之间的连接是沿所述伸长元件的滑动连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述可膨胀医疗植入物是以将所述可膨胀医疗植入物的底座和所述可膨胀端部分开的偏置力操作的。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述可膨胀医疗植入物是以将所述可膨胀医疗植入物的底座和所述可膨胀端部合起的偏置力操作的。

9.根据权利要求1所述的系统，进一步包括偏置元件。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述偏置元件是弹簧，其经配置将所述可膨胀医疗植入物的底座和所述可膨胀端部分开。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述偏置元件是弹簧，其经配置将所述可膨胀医疗植入物的底座和所述可膨胀端部合起。

12.根据权利要求1所述的系统，进一步包括导入所述可膨胀医疗植入物的底座和可膨胀端部之间的体积的填充材料。

13.根据权利要求1所述的系统，进一步包括在所述底座和所述可膨胀端部相对彼此移动或远离的同时保持所述可膨胀医疗植入物基本线性膨胀的稳定化结构。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述稳定化结构在所述包围体积内。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述稳定化结构包括与所述底座连接的第一通道，和与所述可膨胀端部连接的第二通道，其中所述第一通道与可膨胀端部的一部分相间交错，而所述第二通道与所述底座的一部分相间交错。

16.根据权利要求1所述的系统，进一步包括相对可膨胀端部，其从所述底座在与所述可膨胀端部相反的方向上延伸。

17.根据权利要求16所述的系统，进一步包括相对伸长元件，其与所述相对可膨胀端部连接，所述相对伸长元件经配置从所述底座延伸并接收沿所述相对伸长元件的长度施加的力。

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