CN103607966A - 借助空间探寻的螺旋状丝的组织修复 - Google Patents

Abstract

丝（126B、126C）的远端部分延伸超出设有夹持器（111）的针（101）的远端。具有延长的丝的针从组织中的套管的远端开口处插入到具有卡合点（231）的套管（230）中。套管的卡合点钩住并且保持丝的远端部分。在针的部分抽回期间，一部分丝被放置在套管的在针的远端和套管之间的管腔中。当针被再次推进，该部分丝被迫出或推出套管而进入到组织中。然后针旋转；该夹持器接合迫出的丝并且使迫出的丝成螺旋状，钻入到组织中。针可以进一步前进以推动和填塞螺旋状的丝，使其进入到组织的深处。类似结的螺旋状丝（126）通过旋转针以及被延长的丝和组织之间的摩擦而单独形成。重复进行针的部分抽回、再次推进、旋转以及推动的过程以便用互连的螺旋状丝填塞和填充组织以防止在组织中移位。通过旋转针而驱动螺旋状丝被空间探寻、填充、插入或匹配以强化、膨胀、填充、缓冲或修复组织。用螺旋状丝进行膨化可治疗退变的椎间盘、尿失禁，大便失禁或其它缺损组织。螺旋状丝也可用作组织内部深处的缝线锚固件。

Description

借助空间探寻的螺旋状丝的组织修复

发明领域

本发明涉及一种使用丝来填充、填塞和修复组织的螺旋设备，所述组织包括椎间盘、尿道和排便括约肌。

背景

慢性背痛是一种流行病。在约85%的背痛患者中，通过CT或MRI没有观察到神经卡压[Deyo RA，Weinstein JN：Low back pain，N Eng J Med，344(5)2月，363-370，2001.Boswell MV，等人：Interventional Techniques：Evidence-based practice guidelines in the management of chronic spinal pain,Pain Physician，10：7-111，ISSN1533-3159，2007]。事实上，腰椎间盘脱垂、突出或挤压占据了小于5%的所有下背的问题，但却是神经根痛和手术介入的最常见的诱因(Manchikanti L，Derby R，Benyamin RM，Helm S，Hirsch JA：A systematic review of mechanical lumbar discdecompression with nucleoplasty,Pain Physician；12：561-572ISSN1533-3159，2009)。大多数患者的慢性背痛的原因已经令医生和患者迷惑不解。

研究表明，背痛与椎间盘中的高乳酸相关。酸的渗漏引起酸燃烧和持续背痛。另外，随着椎间盘的退变和变平，压迫负荷从平的椎间盘转移到小面关节导致损伤和疼痛。乳酸燃烧和小面关节的损伤在CT或MRI下是不可见的。

尿失禁在多胎妊娠后的女性中很常见。胎儿的重量部分地置于膀胱上，变平和加宽了膀胱颈和尿道管腔。尿道平滑肌的括约肌作用不能足够大的收缩以关闭用于接合尿道粘膜的加宽的管腔，从而导致尿失禁。

发明概述

丝的远端部分延伸超出具有夹持器的针的远端部分。具有延长的丝的针被插入到套管中，所述套管在套管的远端开口处具有卡合点。套管的卡合点钩住和保持丝的远端部分。在针的部分抽回期间，丝的一部分放置在套管的在针的远端和套管之间的管腔中。当针被再次推进时，该部分丝被迫出或推出套管而进入到组织内。然后旋转针；夹持器接合迫出的丝并使迫出的丝成螺旋状以使其钻入到组织中。针可以被进一步推进以推动和填塞螺旋状丝，使其深入到组织的深处。重复针的部分抽回，再次推进，旋转和推动的过程以便用互连的螺旋状丝填塞和填充组织。螺旋状丝修复椎间盘以减轻背痛，或扩大括约肌以治疗尿失禁或大便失禁。

附图标记

100 椎间盘

100A L5-S1 椎间盘

100B L4-5 椎间盘

100C L3-4 椎间盘

101 针

102 脊椎穿刺针

103 导线或导管

104 丝中的线

105 端板

106A 上部扩散区

106B 下部扩散区

107 毛细管

108 钙化层

109 端板中的血管芽

110 套管的窗口

111 丝针的丝夹持器

112 延伸杆

113 卡合点之间的凹陷

114 环形分层

115 骨骺

116 扩张器的管腔

118 感觉神经

119 硬膜外腔

120 夹持器之间的凹陷

121 裂隙

123 脊髓

124 海绵丝的孔

126 丝、旁路（shunt）、椎间盘旁路

126A 丝的U形截面或远端部分

126B 丝的第二近端部分

126C 丝的第一近端部分

127 丝的覆盖物或包裹物

128 髓核

129 小面关节

130 丝针柄

131 营养物、氧气和pH缓冲液

132 套管手柄

133 横突

134 棘突

135 薄片

140 髂骨或髂嵴

142 上关节突

143 下关节突

152 线轴

159 椎体

160 生物合成的产品或分子

162 乳酸

163 造影剂

184 组织中的孔或空隙

193 肌肉

194 脊神经根

195 后纵韧带

220 扩张器

230 套管

231 套管的卡合点、远端边缘或边缘

268 套管的管腔

269 丝针的管腔

276 注射器

277 细胞

278 椎弓根

378 环形面（annulus）或环形层

460 细的脊椎穿刺针

462 锚固件或扳钮

463 结

492 进入套管管腔的漏斗

493 丝针上的标记

494 插销的柔性保持器

495 插销

496 插销的斜面或倾斜表面

497 线轴的保持器

498 套管手柄的远端突起

499 套管手柄的近端突起

500 丝针柄的远端突起

501 丝针柄的近端突起

502 针柄的摩擦脊状物

504 坎宾三角形（安全的进入椎间盘）

505 皮肤

516 尿道

517 尿道管腔

518 膀胱

519 膀胱颈

520 阴道

521 耻骨

522 子宫

523 直肠

524 尿道的后壁

525 镊子

526 丝推进器

527 丝推进器的茎管

528 丝推进器的倒钩或螺纹

529 扩张器的锥形头

530 可移除的路厄锁或扩张器手柄

531 用于注射器的路厄锁

532 尿道平滑肌

533 尿道管腔粘膜

附图说明

图1示出了在椎体159中通过扩散为无血管的椎间盘100提供氧气气、营养物和pH缓冲液的毛细管107。

图2示出了具有在椎体159和端板105处由毛细管107提供的营养物131以供给椎间盘100内的细胞的健康的脊髓节段的纵视图。

图3示出了从端板到椎间盘的距离对氧气浓度的曲线图。

图4示出了在椎间盘100的中间层中厌氧产生的乳酸162，其渗漏和燃烧了感觉神经118和脊神经194。

图5示出了乳酸162的渗漏，其燃烧或刺激了脊神经194。

图6示出了在端板105上的钙化层108，其阻挡了来自毛细管107的营养物、氧气以及pH缓冲液131的扩散，并为神经118形成和渗漏了乳酸162。

图7示出了在椎间盘100中的通过降解蛋白聚糖来释放糖用于维持椎间盘细胞存活的液泡184。

图8示出了从变平的椎间盘100到小面关节129产生疼痛的负荷转移。

图9示出了在具有低膨胀压力的椎间盘100之上的椎体159的摆动。

图10示出了来自低压椎间盘100的脊柱不稳定性，损伤和磨损了小面关节129。

图11示出了脊椎穿刺针102朝向退变的椎间盘100的表面插入以为诊断椎间盘造影术做准备。

图12示出了针102的荧光前后视图，椎弓根278以大约一半的方式进入椎间盘100。

图13示出了进入椎间盘100空间但不进入硬膜外腔119的针102的荧光侧视图。

图14示出了容纳在脊椎穿刺针102内的刺穿进入退变的椎间盘100的髓核128中的小型脊椎穿刺针460。

图15示出了通过用造影剂163冲洗从椎间盘100到感觉神经118的乳酸162来引起并确认剧烈疼痛的疼痛诊断椎间盘造影术。

图16示出了脊椎穿刺针102在小型脊椎穿刺针460上滑动进入髓核128内。

图17示出了用导线103替换小型脊椎穿刺针460。

图18示出了用锥形头的529扩张器220替换脊椎穿刺针102。

图19示出了在套管230的远端的卡合点231。

图20示出了在扩张器上方滑动的套管230的插入。

图21示出了具有至少一个丝夹持器111的丝针101。

图22示出了具有从丝针101延伸的U形部分或远端部分126A的U形丝126。

图23示出了具有丝126的丝针101插入到套管230内。

图24示出了图20中的扩张器220被套管230和针101替换。

图25示出了在针101的部分抽回期间套管230卡住丝线126B以将在套管230中丝126B、126C的部分放置在套管230和针101的远端之间。

图26示出了在抽回针101期间用于供给到管腔269内的套管手柄132、丝针手柄130以及在线轴152上的丝126的卷。

图27示出了从图25中再次推进丝针101，将放置的丝126B、126C推出套管230。

图28示出了通过再次推进针101的髓核128中的丝126。

图29示出了由旋转针101的夹持器111夹持的丝126。

图30示出了驱动丝126成螺旋状并钻入到组织、空隙184或裂隙121中。

图31示出了推动针101以使螺旋状丝126填塞并钻入到组织、空隙184或裂隙121中。

图32示出了在抽回丝针101期间由卡合点231卡住的丝126将额外的丝126B、126C放置在套管230和针101的远端之间。

图33示出了另一次再次推进丝针101，将额外的放置的丝126B、126C推出套管230进入组织中。

图34示出了针101驱动丝126以形成另一个螺旋，并用先前的螺旋状丝126钻入组织中。

图35示出了用来形成多个螺旋状丝126从而膨胀、填充或强化组织的丝针101的抽回、再次推进、旋转和推动的重复步骤。

图36示出了在用螺旋状丝126填塞退变的椎间盘100的髓核128后，抽回套管230和针101。

图37示出了切断皮肤505附近的丝126。

图38示出了用细长的镊子525将皮肤505下方的丝126打褶。

图39示出了流体从肌肉193中的低渗透压穿过丝126流到干燥的椎间盘100中的高渗透压。

图40示出了将流体从肌肉193、上部扩散区106A和下部扩散区106B吸取到椎间盘100的中间层上的填充螺旋状丝126的椎间盘100的纵视图。

图41示出了加厚填塞丝的椎间盘100以减轻通过提升小面关节129的下关节突143造成的小平面负荷和疼痛。

图42示出了通过接收由丝126传输的营养物、氧气和pH缓冲液131的细胞277生产的生物合成分子160或椎间盘基质。

图43示出了椎间盘内注入营养物、氧气和pH缓冲液131和/或细胞277以便于后背疼痛的减轻和/或椎间盘100的再生。

图44示出了通过髂嵴140保护L5-S1椎间盘100A和L4-5椎间盘100B，阻挡图11和图14中的直的脊椎穿刺针102进入。

图45示出了阻挡下腰椎间盘100，并阻止了脊椎穿刺针102进入到椎间盘100的髓核中的髂嵴。

图46示出了将柔性丝针101引导到椎间盘100的中央的可弹性弯曲的套管230。

图47示出了患有尿失禁的女性膀胱颈519的正常位置。

图48示出了导致尿失禁的膀胱颈519的漏斗化或加宽。

图49示出了在通过可移除的路厄锁530固定的锥形头529的扩张器220内的小型脊椎穿刺针460。

图50示出了在膀胱镜或超声引导下插入套管230和针101以在膀胱颈519的平滑肌532中植入螺旋状丝126。

图51示出了在尿道516的平滑肌532内的加宽的尿道管腔517和原先的螺旋状丝126的截面图。

图52示出了通过用螺旋状丝126膨胀尿道平滑肌532以允许尿道粘膜533的接合来变窄尿道管腔517。

图53示出了用来关闭尿道管腔533和缓解压力性尿失禁的两个螺旋状丝126的膨胀位置。

图54示出了用螺旋状丝126膨胀尿道平滑肌532，并在膀胱颈519处变窄尿道管腔517以重新获得括约肌控制。

图55示出了用来防止针101中的丝126A的远端缩回，并且便于丝126被套管230的卡合点231卡住的结463。

图56示出了在针101中的丝126C，在针101外部的丝126B；以及是丝126C和丝126B之间的远端部分的丝126A。

图57示出了系着结463并从针101延伸的线性或单链丝126。

图58示出了从针101延伸以便于丝126被套管230卡住的在线性丝126上的锚固件、旋钮或扳钮462。

图59示出了作为丝夹持器111的横杆111。

图60示出了用于使丝126成螺旋状的在横杆111的上方成环的丝126。

图61示出了将圆柱形管腔269分成用于容纳丝线股126B和丝线股126C的半圆柱体269的作为丝夹持器111的截平面111。

图62示出了作为丝夹持器111连接到延伸杆112的延伸的横杆111。该延伸的横杆111也可以是在管腔269内延伸的截平面。

图63示出了用于使丝126成螺旋状且推动丝126的在延伸的横杆111或延伸的截平面111上方成环的丝126。

图64示出了用于使丝126成螺旋状并推动丝126的作为丝夹持器111的横短柱（cross stub）111。

图65示出了用于使丝126成螺旋状且推动丝126的沿着针101的管腔269的纵向横短柱111。

图66示出了以循环的远端-近端运动移动来推进或推动丝126脱离针101的具有弹性伸缩的倒钩528的丝推进器526。

图67示出了弹性伸缩的倒钩528的打开位置和关闭位置。

图68示出了具有相隔大约120度的弹性伸缩的倒钩528的丝推进器526的轴向或垂直视图。

图69示出了具有相隔大约90度的弹性伸缩的倒钩528的丝推进器526的轴向或垂直视图。

图70示出了传送或推动丝126脱离针101的作为丝推进器526的螺旋钻526。

图70A示出了具有配置成容纳丝推进器526和丝126的管腔269的针101的横截面。

图71示出了具有多个卡合点231的套管230。

图72示出了具有为卡合点231打开的窗口110的套管230。

图73示出了具有向内弯曲度或曲率的套管230的卡合点231。

图74示出了另一个套管230的卡合点231的曲率。

图75示出了在套管230的远端处的作为卡合点231的向内弯曲或弯曲的壁或门231。

图76示出了套管230的向内弯曲的门231的横截面图。

图77示出了形成丝126的编织线股104。

图78示出了形成丝126的编织线股104。

图79示出了形成丝126的针织线股104。

图80示出了倾斜切割的丝126，示出了相对于纵向丝126的倾斜取向的线股104。

图81示出了用由护套或覆盖物127包裹、环绕、覆盖或包围的平行的线股104制成的丝126的横截面。

图82示出了用由护套或覆盖物127包裹、环绕、覆盖或包围的平行的管104制成的丝126的横截面。

图83示出了用具有孔124的海绵或泡沫制成的丝126的横截面。

图84示出了类似于单丝缝线的实心丝126的横截面。

具体实施方式

椎间盘是无血管的（没有血管）。如图1和图2所示，椎间盘细胞所必需的营养物、氧气和pH缓冲液131是由在椎体159中的毛细管107提供的，并从上端板和下端板105扩散到椎间盘100中。主要通过溶解在通过上端板和下端板105扩散到椎间盘100中的血浆中的pH缓冲液碳酸氢盐将血液的pH紧密地调节在7.35和7.45之间。

然而，扩散的深度进入到厚的人类椎间盘100中很浅。氧气从端板105扩散的深度显示于图3中（Stairmand JW，Holmet S，G.L.TumiJPG：Factorinfluencing oxygen concentration gradients in disc,Spine，第16卷，4，444-449，1991）。类似地，葡萄糖从上端板和下端板扩散的深度小于3毫米(Maroudas A，Stockwell RA，Nachemson A，Urban J：Factors involved inthe nutrition of the human lumbar intervertebral disc:Cellularity and diffusionof glucose in vitro，J.Anat.，120，113-130，1975)。几乎所有的动物都具有薄的椎间盘；氧气和营养物的扩散深度似乎是足够的。重为91公斤（200磅）大棉羊的腰椎间盘的厚度小于3毫米。然而，人的腰椎间盘的厚度约为7-12毫米。我们的厚的椎间盘100的中间层遭受了严重缺氧和营养缺乏。

如图4-6所示，在中间层内的厌氧条件下，乳酸162从髓核128中产生并通过裂隙121渗漏以燃烧周围的神经118、194而引起持续背痛。在MRI或CT下，一些患者经历不可见的神经卡压的腿痛。如图4-5所示，乳酸162可以从髓核128中通过裂隙121渗漏到脊神经194中而导致腿痛。不可见的卡压的腿痛通常被称为化学性脊神经根炎。

椎间盘中的高乳酸含量与背痛相关。事实上，在脊椎手术期间，假定乳酸162燃烧产生的致密纤维疤痕和粘连可以在神经根194的周围被发现[Diamant B，Karlsson J，Nachemson A：Correlation between lactate levelsand pH of patients with lumbar rizopathies,Experientia，24，1195-6，1968.Nachemson A：Intradiscal measurements of pH in patients with lumbarrhizopathies.Acta Orthop Scand，40，23-43，1969.Keshari KR，Lotz JC，Link TM，Hu S，Majumdar S，Kurhanewicz J：Lactic acid and proteoglycansas metabolic markers for discogenic back pain,Spine，第33卷(3)：312-317，2008]。

随着我们年纪增大，钙化层108在端板105上形成和积聚，阻塞了毛细管107并进一步限制了营养物/氧气/pH缓冲液131扩散到椎间盘100的深度，如图6所示。椎间盘100的中间层遭受慢性和严重的资源缺乏和厌氧条件。椎间盘细胞可以在没有氧气的情况下存活，但在没有糖的情况下会死亡。髓核128包含具有共价键的糖的糖胺聚糖，这是保持椎间盘100中的水所必需的。如图7所示，降解糖胺聚糖以释放用于消耗的糖，允许椎间盘细胞存活，但导致组成和结构上的改变，在退变的椎间盘100中产生空隙184和松散填充的细胞核基质，[Urban JP，Smith S，Fairbank JCT：Nutrition of the Intervertebral Disc,Spine，29(23)，2700-2709，2004.Benneker LM，Heini PF，Alini M，Anderson SE，Ito K：Vertebral endplatemarrow contact channel occlusions&intervertebral disc degeneration,Spine，第30卷167-173，2005.Holm S，Maroudas A，Urban JP，Selstam G，Nachemson A：Nutrition of the intervertebral disc:solute transport andmetabolism,Connect Tissue Res.，8(2)：101-119，1981]。

椎间盘的组成变化（近似）

(参考：Kitano T,Zerwekh J,Usui Y,Edwards M,Flicker P,Mooney V:Biochemical changes associated with the symptomatic human intervertebraldisk,Clinical Orthopaedics and Related Research,293,372-377,1993.Scott JE,Bosworth TR,Cribb AM,Taylor JR:The chemical morphology of age-relatedchanges in human intervertebral disc glycosaminoglycans from cervical,thoracic and lumbar nucleus pulposus and annulus fibrosus.J.Anat.,184,73-82,1994.Diamant B,Karlsson J,Nachemson A:Correlation betweenlactate levels and pH of patients with lumbar rizopathies,Experientia,24,1195-1196,1968.Nachemson A:Intradiscal measurements of pH in patientswith lumbar rhizopathies,Acta Orthop Scand,40,23-43,1969.)。

当糖胺聚糖减少，在髓核128中的水含量和膨胀压力就会降低。膨胀压力减小的髓核128不再均匀地分布作用到内环形面378的圆周上的力以保持环形面向外凸出。因此，如图5-6所示，内环形面378向内凹陷，而外环形面378向外凸出，创建了环形分层114和减弱的环形层378，可能引发裂隙121形成。如图7所示，在切开尸体的椎间盘100期间可以发现空穴或空泡184。退变的椎间盘100的髓核128通常是干燥的，具有降低的膨胀压力和降低的维持压迫负荷的能力。因此，如图8所示，压迫负荷被转移到小面关节129，使下关节突143压在小面关节129的上关节突142上，从而引起损伤、磨损和/或疼痛(Dunlop RB，Adams MA，Hutton WC：Disc space narrowing and the lumbar facet joints,Journal of Bone and JointSurgery-英国卷，第66-B卷，5期，706-710，1984）。

具有降低的膨胀压力的椎间盘100类似于具有柔性或松弛的侧壁的瘪气轮胎。如图9所示，在柔软的或松弛的椎间盘100之上的椎体159容易移动或摇晃。这通常称为节段不稳定或脊柱不稳定。如图10所示，椎体159频繁或过量的运动造成小面关节129发生变形，其负责限制节段移动的范围。患有脊柱不稳定的患者经常使用他们的肌肉来保护或支撑他们的脊柱以便于缓解小平面疼痛。结果，引起肌肉拉伸和疼痛，但采用肌肉松弛剂可成功地治疗。在将盐水注射到尸体的椎间盘之前或之后测量脊柱运动，该脊柱运动包括压迫、扭转、拉伸、弯曲和横向弯曲。盘内盐水缓慢渗漏注射到尸体的椎间盘减轻了所有的脊柱运动(Andersson GBJ，SchultzAB：Effects of fluid on mechanical properties of intervertebral discs，J.Biomechanics，12卷，453-458，1979)。

在外科手术发明之前，椎间盘造影术是一种用于识别或确认疼痛的椎间盘100的常用的诊断技术。脊椎穿刺针102由荧光引导朝向图8和图11中的坎宾三角区504，该脊椎穿刺针102通过后外侧区域可安全地进入腰椎间盘100中。图12中的前视图-后视图引导端板105之间的针102，但是没有示出针102尖端的腹侧-背侧位置。在穿过椎弓根278的中间位置之前，图13所示的侧向荧光视图必须注意确保针102不能太背向地进入硬膜外腔119。图13示出了侧向荧光视图，显示了针101的尖端的腹侧进入到硬膜外腔119，并且可以安全地进入到椎间盘100的中间层。

在文献中，可调大小的椎间盘100的刺穿或撕裂加速了椎间盘的退变。如图14所示，在无疼痛椎间盘100中，在脊椎穿刺针102内的小型脊椎穿刺针460被用来刺穿椎间盘100。图15示出了X-射线造影剂163的椎间盘内注射，通过裂隙121冲出在椎间盘100中的乳酸162来燃烧感觉神经118，从而立即引起剧痛并确认特定疼痛的椎间盘100。对于正常或无疼痛的椎间盘来说，椎间盘造影术几乎是无疼痛的。脊椎穿刺针102在图15中没有显示。在同一次就诊以节省时间并减少疼痛期间，图11-16中的脊椎穿刺针102允许加入具有治疗性介入的诊断的椎间盘造影术来减轻背痛。

如图16所示，在用椎间盘造影术确认椎间盘性疼痛后，针102被推进到在小型脊椎穿刺针460的上方的疼痛的椎间盘100中。如图17所示，将在脊椎穿刺针102中的用钝性导线103替换的小型脊椎穿刺针460插入到椎间盘100中。在从患者中抽回脊椎穿刺针102期间，导线103的近端保持固定。如图18所示，导线103的近端也保持固定以滑动在导线103之上的具有钝性锥形头529的扩张器220到椎间盘100或组织内。如图19所示，套管230具有至少一个卡合点231和纵向管腔268。卡合点231也可以是具有丝夹持或抓获能力的尖锐的边缘231。套管230可以具有通向管腔268的窗口110和远端开口。如图20所示，虽然扩张器220的近端被保持固定，但套管230被推进并在扩张器220上滑动到椎间盘100中。导线103和扩张器220被除去。如图21所示，丝针101包含至少一个夹持器111和纵向管腔或开口269。如图22所示，丝126的远端126A从针管腔269开始延伸。丝126的远端126A可以是U形的。如图23-24所示，具有丝126的丝针101被插入到套管230的管腔268中从而进入到椎间盘100中。在图26中的套管手柄132的近端中的漏斗492用于促进将图22中的丝针101插入到套管230的近侧开口中。

在部分抽回插入到套管管腔268中的丝针101期间，丝126的远端部分126A或延伸的部分被图25中的卡和点231卡住、挂住、钩住、保持、困住、夹持或夹紧。因此，丝126的远端部分126A或延伸的部分仍然在外面与在套管230的远端的前方的周围组织相接触；并且丝126B、126C的部分被放置在套管230和针101的远端之间的套管230管腔268中。如图26所示，保持着丝126卷的线轴152被固定在针柄130的近端处。在卡住或保持丝126的远端部分126A和部分抽回针101期间，将来自线轴152的额外的丝126供给到针101的管腔269中。如图27-28所示，针101从图25中再次推进，将在针101的前方放置的丝126B、126C推动或迫出套管230进入组织。过度的抽回丝针101会将长的丝126B、126C放置在套管230内的针101的丝夹持器111的前方。套管230内的长的丝126B、126C可能阻塞再次推进的针101。在柔性弹簧或镍钛诺线494上的插销495从套管手柄132延伸以通过停止针柄130的近突出端501限制和防止丝针101部分抽回过多的长度或距离。因此，如图27和图28所示，通过部分抽回针101而放置在套管230内的丝126B、126C足够短以通过再次推进丝针101而将长的丝126B、126C推动或迫出套管230。在再次推进针101期间，放置的丝126B、126C也可以通过图19和图27中的套管230的窗口110退出以避免堵塞。在通过漏斗492将图22中的丝针101引导插入到套管230的管腔268期间，针柄130在插销495的斜面496的上方滑动用于使丝126成螺旋状。图26示出了在针101上的标记493。如图23或27所示，当标记493在漏斗492的开口处对齐时，丝针101和套管230的远端是相平的。当标记493进入到漏斗492中时，针101的夹持器111在套管230的外部延伸以推动和填塞丝126到组织中。

主要血管、腹主动脉，下腔静脉和髂总动脉在腰椎间盘前面。设备的远端必须保持在椎间盘100内，可由荧光镜（X射线）或在设备上的用来最小化暴露给患者和医生的间歇性X射线的标记确认。在导线103和扩张器220的近端上的标记帮助医生识别设备的取向。下表给出了在顺序设备上的长度和标记以用来引导螺旋状丝126并将其植入到椎间盘100中以缓解背痛。表中的标记被从设备的远端开始测量。为了患者的安全，导向设备的长度优选地要长于后续设备的长度，以至于在将后续设备插入到患者体内期间导向设备的近端可以保持固定。

如图17所示，当导线103的标记1在脊椎穿刺针102的近端时，脊椎穿刺针102和导线或导管103的远端是相平的。如图18所示，当导线103的标记2在扩张器220的近端时，扩张器220和导线103的远端是相平的。如图20所示，当扩张器220的标记1在套管230的近端时，套管230和扩张器220的远端是相平的。如图24所示，当针101的标记1在套管230的近端时，套管230和丝针101的远端是相平的。

椎间盘100的环形面378主要由胶原蛋白层制成。胶原蛋白层形成网状基质。具有单个尖锐尖端的脊椎穿刺针102或460刺穿环形面378的网状胶原蛋白基质不成问题。另一方面，套管230和丝针101具有多个在远端的尖锐点231、111，如叉状物。套管230包含图19中的接合点231之间的凹陷113；以及丝针101包含图21-22中的夹持器111之间的凹陷120。凹陷113、120由不具有环形渗透能力的网状胶原蛋白基质围绕，以防止椎间盘100的前方的血管受伤的可能性。导线或导管103和扩张器220是钝性的，且几乎没有穿透环形面378的能力以确保患者安全。

如图29所示，在丝针101推动和旋转期间，至少一个夹持器111抓住并旋转延长的丝126B、126C，其钻入并螺旋进入髓核128、裂隙121、空隙184或软组织内。使延长的丝126成螺旋状可以通过扭转夹持器111以及延长的丝126和组织之间的摩擦力来实现。如图30所示，由于丝针101的旋转而形成类似结的螺旋状丝126。如图31所示，丝针101也可推进或延伸超过套管230的远端以推动、填塞、填充、装载、填塞或塞满迫出的丝126，钻入髓核128、空隙184、裂隙121或组织。如图32所示，丝针101再次被部分抽回；套管230的卡合点231再次捕获延长的丝126。事实上，初始螺旋状丝126还在套管230的远端外面用作锚固件；部分抽回的针101在套管230中套管230的远端和针101之间放置或装载额外的丝126B、126C。如图33所示，丝针101将额外的丝126再次推进、推动或迫出套管230进入到组织31中。如图34所示，针101形成另一螺旋状丝126，连接到先前的螺旋状丝126。优选相同的针101的旋转方向。针101的旋转和推动帮助螺旋状丝126探寻、钻入并填充空隙184、间隙、裂隙121、空位、薄弱点、开口、腔或软点。重复针101抽回、再次推进、旋转和推动步骤，以用多个相互连接的螺旋状丝126构建、填充、膨胀、填塞、强化、装载或凝固组织，如图35-36所示。多次螺旋或卷绕的丝126被单独地形成、填塞或插入成空隙184中相符的、可延展的和/或弹性的形状，又相互连接，从而防止或最小化组织迁移。旋转和推动针101驱动了螺旋状丝126从针101的管腔269来探寻、填充和填塞组织中的远端的、侧向和/或近端空间。螺旋状丝126被保持并且可能形成在多个轴上。螺旋状丝126的紧密度由推动针101的旋转数和强度确定。螺旋状丝126可以像缝线结一样紧。针101的较少的旋转和/或轻轻的推动制备软的螺旋状丝126。针101的旋转数和推动强度可被替换以允许改变修复的组织中的螺旋状丝126的硬度或密度。可以从组织中连续抽回套管230以提供额外的远端空间用于额外的螺旋状丝126。

如图26所示，针柄130和套管手柄132呈哑铃形状。针柄130具有突出的近端501伸出和突出的远端500以便于抽回和推进针101。针柄130还包括夹紧或摩擦脊502以便于针101的旋转。套管手柄132具有突出的近端499和突出的远端498的以便于抽回和推进套管230。当组织充满螺旋状丝126时，针101的推进变得困难。套管230也可以轻轻地并顺序地从组织抽回，以填塞或累积在套管230远端的额外的螺旋状丝126。计量设备可附连于线轴152上的丝126的卷来监测分配到患者的丝126的长度。当组织被填塞螺旋状丝126时，针101和套管230从组织抽回。如图37所示，在椎间盘100的修复中，延长的丝126在皮肤505上方切断。如图38所示，丝126B、126C的近端部分被隐藏在皮肤505下，提供细长的镊子525。本发明的植入的丝126可以由医生选择、控制、限制或调节。

总之，套管230和丝针101一起工作以使膨胀组织的丝126或旁路126成螺旋状。固定套管230与卡合点231防止延长的丝126A收回或缩回到丝针101的管腔269中。另外丝126通过针101的抽回/再推进或通过在针101内的丝推进器526被推进。具有夹持器111的针101的旋转保持并使丝126成螺旋状钻入空隙184和裂隙121。螺旋状丝126通过组织的空间允许单独形成，而非通过绕主轴、轴线、轴或针成螺旋状。旋转针101驱动的螺旋状丝126是空间探寻（space seeking）、填充、适配或匹配以增强、扩大、填充、缓冲或修复组织。针101的推动进一步填塞螺旋状丝126以插入组织内。

PCT/US2011/000007，WO/2011/082390（Internal and external disc shuntsalleviate back pain,by Jeffrey E.Yeung and Teresa Yeung，由Jeffray E.Yeung和Teresa Yeung在2011年1月3日提交）包括部分位于针101内且部分在外面的U形旁路126和在针101上滑动的套筒220。在针101旋转期间，外部覆盖旁路126绕针101的轴螺旋转动。然后将套筒220推进向远端以使螺旋状旁路126离开针101的轴，将螺旋状旁路126推入椎间盘100的髓核中。套筒220收回到近端位置。另一个螺旋状旁路126由针101旋转形成，套筒220再次推进，将螺旋状旁路126从针101上去除进入髓核。重复针101旋转、套筒220推进和套筒220收回的过程以在椎间盘100上形成螺旋状旁路126。然而，许多问题发生在临床研究使用该设备期间。由于椎间盘100和套筒220之间的摩擦，用于将螺旋状旁路126从针101上剥离的套筒220的推进是非常困难的。巨大的作用力被要求用来推进套筒220，这大大增加了穿刺通过椎间盘100和破裂椎间盘100前主要血管的危险。另外，由于套筒220直接接触疼痛的椎间盘100，患者在套筒220推进去除在针110上的螺旋状旁路126期间感到极度疼痛。在多个螺旋状旁路126去除期间忍受巨大的疼痛。幸运的是，由于椎间盘旁路126的功效，患者在一周内出现疼痛缓解。

与PCT/US2011/000007、WO/2011/082390不同，在本申请中，套管230在丝126植入椎间盘100或组织期间是固定的。丝针101在套管230内自由滑动，而不会对患者有危险或导致疼痛。螺旋状丝126由夹持器111驱动并在旋转针101远端形成，能够钻入、钻孔、填塞、扭动、构建、扩张、楔入或填隙到空隙184、裂隙121或组织。如图30所示，与PCT/US2011/000007不同，在本申请中远端形成的螺旋状丝126的组织钻入是特别有效的、深的、并且紧密，嵌入、填充、填塞和插入组织，如图36所示。螺旋状丝126在PCT/US2011/000007，WO/2011/082390是已经形成在针101的轴上，其可能不适合小空隙184或裂隙121。另外，螺旋状丝126在本申请中是特别独特的。螺旋状丝126只能发生在延长的丝126周围的组织、干扰或摩擦中，不同于绕针101螺旋旋转的椎间盘旁路126，正如PCT/US2011/000007，WO/2011/082390所教导的。

流体根据物理定律随着低到高的渗透压流动。肌肉193中的血浆的渗透压力约为250-300mOsm/L；椎间盘100是300-400mOsm/L。如图39所示，通过渗透压力之间的差，连接丝126从肌肉193抽吸流体以水合干燥的髓核128，而不需要泵。

在体外研究中，丝126被植入到汤普逊0-4级、各种退变水平的羊椎间盘100（430mOsm/L）和人尸体椎间盘100（300-400mOsm/L）。具有丝126的椎间盘100浸没在具有蓝色染料的盐水中（300mOsm/L）。椎间盘100的解剖显示蓝色的盐水渗透至髓核128内，确认流体从低渗透压流到高渗透压。

另一丝126通过肌肉植入到羊椎间盘100内。将羊肌肉193以碘帕醇饱和（以蓝色染料为造影剂，545mOsm/L）。蓝色碘帕醇没有通过丝126渗透进羊椎间盘100（430mOsm/L）。事实上，解剖开的椎间盘100看起来是干燥的；羊椎间盘100内的流体可能被吸进通过丝126用545mmOsm/L的碘帕醇灌注的肌肉193。用稀释的碘帕醇溶液重复实验（150mOsm/L）。稀释的碘帕醇溶液饱和肌肉193并通过丝126渗透进在CT下从肌肉193到髓核128可见和可跟踪的羊椎间盘100。解剖证实了稀释的蓝色碘帕醇渗透到羊椎间盘100的髓核128内。同样，流体通过丝126从低渗透压流到高渗透压。

羊椎间盘被植入丝126并浸没在猪血（约320mOsm/L）中。椎间盘100的解剖显示猪血液通过丝126渗透至羊椎间盘100（430mOsm/L）的髓核内。

由于在端板105处pH缓冲液131从毛细管107的窄扩散，pH的梯度形成在椎间盘100中。上部106A和下部106B扩散区距离上部或下部端板105大约为0-2mm。如上部106A和106B扩散区的pH是中性的。椎间盘100中间层的酸度增加，其中慢慢减少氧气、营养物和pH缓冲液。图40示出了丝126的纵向视图，所述丝将椎间盘100填充有在端板105上累积的钙化层108。亲水性螺旋状丝126到达、定位、驻留或接触至少一个上部106A和下部106B的扩散区，抽吸并输送营养/氧气/pH缓冲液131以在椎间盘100的中间层内中和乳酸162并滋养细胞。结果，乳酸162燃烧被最小化，并且背痛减轻。实质上，螺旋状丝126在氧气/营养物/pH缓冲液131的源和椎间盘100的中间层之间桥接、连接或传输流体，以便找出背部疼痛的病因和治疗症状。此外，来自肌肉193、上部106A和下部106B的扩散区的氧气131将厌氧条件转换成椎间盘100中间层的好氧条件以进一步减少乳酸162的产生并缓解背痛。

丝126可以进一步识别为内部丝126和外部丝126。椎间盘100中的丝126可以被称为椎间盘旁路126以形成在上部扩散区106A和下部扩散区106B之间的内部旁路126。从椎间盘100延伸到身体循环或肌肉193的椎间盘旁路126被称为外部旁路126。椎间盘旁路126是流体转移或输送设备，插入到退变的椎间盘100的髓核128内。由于来自患者的日常活动造成椎间盘100的松弛和压迫，椎间盘100中的螺旋状内部旁路126便于氧气/营养物/pH缓冲液131在椎间盘100内传输。在松弛期间，来自扩散区106A、106B的氧气/营养物/pH缓冲液131被内部旁路126吸收了，且在肌肉193中的氧气/营养物/pH缓冲液131通过外部丝126抽吸。在压迫过程中，在旁路126中的氧气/营养物/pH缓冲液131被迫出以中和乳酸162并供应给在椎间盘100的中间层的椎间盘细胞。基本上，两个扩散区106A、106B膨胀以覆盖椎间盘100的中间层或酸性层。如图40所示，因此，从裂隙121渗漏的流体为pH中性或接近pH中性以减轻背痛。液体传输或分配可以由作为具有亲水性和韧性性能的内部椎间盘旁路126的柔性的螺旋状丝126，在无血管的椎间盘100中吸收和输送营养物/氧气/pH缓冲液131。流过旁路126的流体是动态且连续的，有可能重建椎间盘基质，使得椎间盘再生。

如图40所示，营养物/氧气/pH缓冲液131从在端板105处的毛细管107扩散到营养贫乏的无血管椎间盘100。扩散与浓度相关；溶质从高浓度移动到低浓度，从毛细管107移动到扩散区106A、106B内。由内部旁路126抽回营养物/氧气/pH缓冲液131导致来自毛细血管107和血管芽的营养物/氧气/pH缓冲液131额外扩散。如图40所示，进入椎间盘100的营养物/氧气/pH缓冲液溶质131的净供应将随着内部旁路126的植入增加。营养物/氧气/pH缓冲液131的分布通过覆盖或渗透内部旁路126的椎间盘100的全厚度的而膨胀以中和乳酸162、补养饥饿细胞277和重建椎间盘基质以维持椎间盘100的压迫载荷。

根据覆盖端板105处的毛细管107和血管芽的钙化层108的严重性，含有营养物/氧气/pH缓冲液131的上部106A和下部106B扩散区距离软骨端板105在0到5mm之间。对于退变的和/或疼痛的椎间盘100，上部106A和下部106B扩散区可能距离上部端板和下部端板105在0到2mm之间。因此，椎间盘的内部旁路126从两个端板到达至少一个，但优选上部106A和下部106B扩散区两者应该在0到3mm之间。卷绕的或螺旋状的旁路126的重复性构造和布置（deployment）用于安置、驻留、定位、到达或接触至少一个扩散区106A或106B，其距离至少一个端板105在0到2毫米之间以形成内部旁路126。内部旁路126距离端板105的距离决定了营养物/氧气/pH缓冲液131的可用性或数量，用于供应椎间盘100的中间层来缓解来自乳酸162燃烧导致的椎间盘性疼痛。

由于无血管属性，椎间盘100是免疫分离的。在羊体内研究中，1、3、6、12和30个月之后，使用H&E组织学染色，在椎间盘100中没有组织响应尼龙丝126。在椎间盘100内没有观察到在尼龙丝126上的纤维化包封。类似地，在1周、3、6、12和24个月的人类试验性临床研究中，没有发生对尼龙丝126明显的炎性反应。来自上部106A和/或下部106B扩散区的营养物/氧气/pH缓冲液131继续内部传输，而不会妨碍在椎间盘100中的丝126上的纤维化包封。

多次卷绕的或螺旋状的丝126或旁路126在椎间盘100内提供膨胀、填隙、填充、缓冲、填充物、楔固或强化以升高、提升、提高或维持椎间盘100的高度，如图40-41中的箭头所示。如图41所示，螺旋状丝126扩充髓核128来升高或支撑椎间盘高度以维持轴向压迫，加强椎间盘100以降低脊柱不稳定，和/或提升小面关节129的下关节突143以减轻小平面疼痛。

如图42所示，通过丝126输送的营养物/氧气/pH缓冲液131供给细胞277以产生生物合成分子，其可以是糖胺聚糖、胶原或椎间盘基质。在图43中，细胞277和营养物/氧气/pH缓冲液131可以是椎间盘内注射以加速椎间盘100再生和减轻疼痛。

如图44所示，较低的腰椎L5-S1椎间盘100A和L4-5椎间盘100BB由一对髂嵴140所保护。如图45所示，直的脊椎穿刺针102以一定角度进入髂嵴140上部，十分困难甚至不可能将旁路126递送到椎间盘100的髓核128内。

图46显示了弹性弯曲的套管230，引导丝针101插入到退变的椎间盘100的髓核128中。弹性弯曲的套管230通过在扩张器220上滑动进入椎间盘100的环378而弹性伸直。然后，扩张器220被部分地抽回，同时保持套管固定。套管230恢复曲率并推进到松散填塞的髓核128中。在通过荧光确认弯曲的套管230的远端位置后，在图22中的丝针101代替了扩张器220用于丝126成螺旋状，类似于图25、27-39。套管230和针101可以由镍钛合金制作，具有形状记忆和超弹性。

总之，螺旋状丝126插入到椎间盘100增加了来自肌肉193和扩散区106A和/或106B的营养物/氧气/pH缓冲液131以减少乳酸162燃烧并供给细胞。螺旋状丝126还增加体积和缓冲以减轻脊柱不稳定和小平面疼痛。

用于椎间盘100修复的旁路126在环境温度和压力下具有亲水性和可测量特征，用于输送和保持流体以缓解疼痛和/或再生退变的椎间盘100。水饱和后，通过在旁路126的基体内吸收水，旁路126的增重为10%-500%。健康人的椎间盘100包含80%的水。水饱和后优选的吸水性为30%-120%。旁路126可以具有的孔尺寸在1纳米到500微米之间，作为水保持容器或水传输通道。如图42所示，旁路126的孔124也用作细胞277附着和细胞增殖的支架或外壳。在旁路126上的水接触角是在0到60度之间。旁路126的优选的水接触角在0度到30度之间。用于将盐水向旁路126上抽吸的毛细作用的高度为0.5到120厘米之间。抽吸盐水的毛细作用的优选高度为1到60厘米之间。用于向旁路126上抽吸猪血的毛细作用的高度为0.5到50厘米之间。用于向旁路126上抽吸猪血的毛细作用的优选高度在1厘米到25厘米之间。在湿度室中通过旁路126的盐水虹吸传输率在每8小时0.1到10立方厘米之间。人腰椎间盘100由于压迫每天失去约0.5到1.5立方厘米的流体。在湿度室中通过旁路126的盐水虹吸传输率优选在每8小时0.5到5立方厘米之间。在湿度室中通过旁路126的猪血虹吸传输率在每8小时0.1到10立方厘米之间。在湿度室中通过旁路126的猪血虹吸传输率优选在每8小时0.5到3立方厘米之间。

在羊和人的临床研究中使用的旁路126在环境温度和压力下具有以下物理特性:（1）水饱和后，重量增加80%，（2）水接触角零度，（3）猪血的毛细作用的高度是11cm，混有蓝色染料的盐水为40cm，以及（4）在湿度室中猪肉虹吸率为每8小时1.656+/-0.013立方厘米。

在疼痛的腰椎间盘100中的平均乳酸浓度为15立方厘米或更小的体积，14.5mM，（DiamantB，KarlssonJ，NachemsonA:Correlation between lactatelevels and pH of patients with lumbar rizopathies.Experientia，24，1195-1196，1968）。进行体外研究以通过血浆显示即时乳酸中和。螺旋状旁路126在牛肉的新鲜部分内形成，然后从中萃取。在螺旋状旁路126中吸收的血浆立即中和14.5mM，15cc的乳酸溶液的42%，可通过pH计测量。

大约85%的背痛患者在MRI或CT没有神经卡压。没有神经卡压的患者遭受慢性背部疼痛的患者，其视觉模拟评分为8-9/10（最严重），腿部疼痛的视觉模拟评分为8。旁路126移植后五天，她的背部疼痛的视觉模拟评分降低到2.5，但腿部疼痛的视觉模拟评分持续为8。在5个半月的随访中，她的背部疼痛的视觉模拟评分降至2.0，腿部疼痛的视觉模拟评分从8降到0。疼痛快速缓解可能是因为通过患者血浆的即时乳酸162的中和以缓解相邻感觉神经118的燃烧。腿疼痛可以是脊神经194和化学性神经根炎的酸疤痕引起的，这需要时间来愈合和减轻疼痛。在人临床研究中，针101和套管的外径230分别仅为1.83和2.41毫米。旁路126的外径为0.55到0.77毫米。

尿失禁在女性中很具普遍性，特别是在多次怀孕和阴道分娩后。主要的尿道括约肌的动作是在膀胱颈519处由平滑肌532进行。图47示出了患有尿失禁的女性正常和窄的膀胱颈519。平滑肌532控制衬有粘膜533的尿道管腔517的开启和闭合。在妊娠期间，胎儿压在膀胱518和尿道516上数月。向下的压迫变平并加宽了平滑肌532和膀胱颈519的尿道管腔517，如图48所示。在膀胱颈519处的加宽的管腔517超出平滑肌532的括约肌闭合的范围，用于接合尿道管腔517中粘膜533。结果，在因咳嗽、打喷嚏、笑或甚至站立而增加腹压时，压力性尿失禁发生。在压力性尿失禁的手术干预中，阴道520被向前拉并且固定到韧带，以支撑并且向前推动膀胱颈519的后壁524，尿道管腔517变窄以便在括约肌作用期间接合尿道粘膜533。

在图49中，锥形头的扩张器220内的针460在膀胱镜或超声引导下插入到膀胱颈519的尿道平滑肌532中。可通过针460注射产生回波的凝胶以确认针460尖端在尿道肌肉532中的位置。锥形头的扩张器220滑过针460，进入尿道肌532。抽回针460。加入产生回波的凝胶可通过可移动的路厄锁530以确保扩张器220的尖端在尿道肌532中的位置。路厄锁530被去除，以准备修复。类似于椎间盘100的修复，套管230滑过扩张器220进入尿道肌532。如图23所示，使用在套管230内的装载丝126的丝针101，替代扩张器220。在图50中，螺旋状丝126通过丝针101抽回、推进、旋转和推动而生成，如图25、27和29-35所示。图51示出了尿道516的轴向或横截面视图，具有加宽的尿道管腔517和在尿道516的后壁524的平滑肌532内形成的初始螺旋状丝126。图52示出了在后壁524处具有螺旋状丝126的尿道平滑肌532的膨胀、扩大或填充会侵入或延伸入尿道管腔517的空间，导致尿道管腔517的尺寸缩减以便在尿道肌532的括约肌作用期间接合尿道粘膜533。如图53所示，螺旋状丝126的多个位置可以植入尿道肌532中以进一步缩窄尿道管腔517。对于尿道516的膨胀，没有丝126应延伸到管腔517以避免细菌渗入平滑尿道肌532。当丝126膨胀而闭合尿道管腔517似乎足够通过膀胱镜，图26中针柄130的近端501和线轴152之间的丝126被切割，螺旋状丝126继续针101的抽回、再推进和旋转以使针101内的剩余的丝126完全成螺旋状进入尿道肌532。本发明的植入丝126的数量可以由医生选择、控制、限制或调整。丝126可以是尼龙、聚丙烯或生物可降解单丝缝线，具有一定的硬度或形状记忆。卷绕或螺旋状的形状记忆丝126在组织内扩张以提供弹性膨胀或扩张以提高背板支撑和尿道516的括约肌作用。图54示出了通过螺旋状丝126缓冲、膨胀或支撑阴道520和尿道管腔517之间的组织而使得膀胱颈519变窄以缓解应激性尿失禁和恢复括约肌控制。

凝胶状膨胀剂注入排便括约肌内以治疗大便失禁，但粪便可能实际上结实且很大以变平并消除凝胶状剂的膨胀。另一方面，弹性和形状记忆的螺旋状丝126相互连接，从而防止变平、迁移或位移，以保持排便括约肌膨胀和控制，类似于图49-54中的尿道膨胀。

丝126可以是缝线126。缝线126螺旋设备也可用于在皮肤下螺旋和填塞缝线126以填充痤疮疤痕或外貌缺陷产生的凹陷。远端的螺旋状缝线126也可以在组织内深处用作缝线锚固件。缝线126的近端可以用组织修复针穿过，用于通过微创手术组织紧固，如面部去皱和其它缝线修复。

丝126或丝126的线股104可以在体液水合过程中扩张或膨胀。将已膨胀的丝126在组织增加了尺寸或体积以增强螺旋状丝126的膨胀或功效。丝126也可涂覆有用于膨胀的亲水或膨胀剂，如聚乙二醇、胶原、透明质酸或其它。

图49的扩张器220可被套管230所取代，该套管可以在用于注射产生回波的液体近端处连接到路厄锁531。针460穿入尿道肌532后，套管230通过滑过针460进入尿道肌532而被推进。抽回针460。产生回波的凝胶或液体可通过套管230注射以确认套管230在尿道肌532中的远端位置。由于套管230不具有组织穿刺能力，用于位置确认的产生回波的凝胶注射可能不是必需的。丝针101插入到套管230用于使丝126成螺旋状。

如图55所示，结463可以系在丝126的远端部分126A以防止丝126收回到针101的管腔269内。结463也便于通过套管230的卡合点231捕捉或钩挂，在图25中进一步改进。丝126的U型线股可以分为远端部分126A和近端部分126B和126C。如图56所示，丝126的近端部分126B可以罩住外部，而丝126的另一近端部分126C可插入到针101。如图57所示，单个绞合的丝126可插入针101。单个绞合的丝126可以也被套管230的卡合点231阻碍并旋转进入螺旋状丝126。结463被系在远端部分126A以防止单个绞合的丝126收回到针101的管腔269内，如图57所示。如图58所示，锚固件462可以附着在丝126的远端。锚固件462可以由可生物降解的材料或pH缓冲液的片剂、营养物或药物制成。锚固件462也可以是扳钮462、突起462或插销462。

如图59所示，丝夹持器111可以是横杆111。如图60所示，丝126在横杆111上方成环，以便插入到套管230中。如图61所示，横杆111可为纵向平面，将针101的圆柱形管腔269分为两个半圆柱状管腔269。横杆111或截平面111可以将螺旋状丝126紧密地填塞进组织中。如图62所示，横杆111可以通过两个延伸杆112延伸。如图63所示，丝126在扩展横杆111上方成环。延伸的横杆111还可以扩展到截平面111中，分为两个半圆柱状管腔269。如图64所示，丝夹持器111可以是横短柱111。如图65所示，横短柱111也可以是纵向穿过管腔269的两个纵向短柱。

如图25、26和32所示，将丝126从线轴152插入针101的近端管腔269中通过固定丝126的远端126A和抽回针101而受到驱动。丝推进器526可以手动或马达驱动用于推进丝126，而不用抽回针101。如图66所示，丝推进器526包含连接指示远端的弹性伸缩的倒钩528的茎管（stem）527。弹性伸缩的倒钩528具有关闭位置和开启位置。如图67的实线，在关闭位置，弹性伸缩的倒钩528的远端接近茎管527。如图67的虚线，在打开位置，弹性伸缩的倒钩528的远端从茎管527脱离或向外移动。在组织内操作中，丝推进器526的远端和弹性伸缩倒钩528被隐藏，并且在针101的管腔269内操作。针管腔269可以是非圆形形状。管腔269的横截面可以含有两个连接的圆形管腔269，一个用于容纳丝推进器526，另一个用于容纳丝126，如图70A所示的相似的结构。两个连接的圆形管腔269之间的开口允许可伸缩的倒钩528延伸并接合丝126。在丝推进器526的远端运动期间，可伸缩倒钩528处于打开位置以在丝126上夹住、穿刺、插入、保持、抓住、附连、接合、钩或闩，向远端移动丝126。在丝推进器526的近端运动期间，弹性伸缩的倒钩528释放与丝126的接合，并缩回、收回或伸缩至关闭位置以便接近茎管527。在茎管527或丝推进器526的远端-近端循环运动期间，可伸缩的倒钩528弹性或柔性地夹紧和释放丝126。可伸缩的倒钩528沿着茎管527隔开。在图68中，丝推进器526的轴向或垂直图示出了可弹性伸缩的倒钩528相隔大约120度的排列。图69示出了相隔大约90度的可伸缩的倒钩528。如图70所示，丝126也可以在针101的管腔269中通过作为丝推进器526的手动驱动或电动旋转的螺旋钻526而推进。螺旋钻526包含茎管527和螺钉状或螺旋螺纹528以接合、传送或迫使丝126离开针101。在组织内操作中，丝推进器526的远端和螺钉状螺纹528被隐藏，并且在针101的管腔269中操作。针管腔269也可以是非圆形形状。如图70A所示，横管腔269的横截面可以含有两个连接的圆形管腔269，一个用于容纳旋转螺旋钻526，另一个用于容纳丝126。两个连接的圆形管腔269之间的开口允许螺钉状螺纹528延伸并与丝126接合。弹性伸缩的倒钩528的电动速度和螺钉状螺纹528可由脚踏板控制。在高扭矩期间，扭矩传感器启动减速或停止电动机。电动丝推进器526节省了手术时间并允许医生集中于针101旋转并推动以填塞丝126用于修复组织。弹性伸缩的倒钩528和螺钉状螺纹528可以被称为丝推进器526的丝接合件（filament engager）528。

图71示出了套管230，具有多个卡合点231用于帮助固定在丝126上。图72示出了用于丝126的大窗口110在针再推进期间突出以防止堵塞。窗口110向卡合点231敞开。图73示出了套管230的卡合点231弹性地弯曲或向内弯曲，以促进捕获或钩挂在图22-25、27-28、32、46、50、55-58、60、63中来自针101的延长的丝126。具有弹性弯曲的卡合点231的套管230可以由镍钛合金或镍钛诺制成。在丝针101的推进中，弹性弯曲的卡合点231弹性张开或变直以允许针101和延长的丝126通过。弹性弯曲的卡合点231提供向内的抓握以捕获、抓住或钩挂延长的丝126，结果类似于图25和32。如图74显示了套管230的其它弹性弯曲卡合点231。卡合点231可以是在图75中套管230的远端处的弹性弯曲的壁或门231，以便从针101上钩挂或捕获延长的丝126。图76示出了向内弯曲或弹性弯曲的门231的横截面图，限制套管230的远端管腔268。弹性卡合点231可以称为弹簧偏置臂（spring biased arm）231。

如图77所示，柔性的丝126可以通过织物制造技术来制造或形成，例如编织或缠绕的线股104。用于进行缠绕的线股104的最少数量是两条。如图77所示，用于编织的线股104的最小数量是三条。编织或互编三条或更多条线股104可以提供极佳柔性、强度和孔隙率的丝126。套管230的卡合点231和针101的夹持器111可以很好地抓住、钩挂或接合丝126。如图78所示，还可以编织柔性的丝126。纺织是指将线股104从上方和下方相互进行交织，并且通常互相成90度定向。编织一半的线股104可以沿着线性丝126进行纵向定向，以加速毛细作用或加速流体从肌肉193或扩散区106A、106B到退变的椎间盘100中的流动。如图79所示，可以针织柔性的丝126。针织是通过一条或多条线股104的互锁的环制成的一种结构。针织丝126可以具有最大的弹性伸展和压缩性能，在椎间盘100的压缩和松驰期间实现椎间盘100和身体循环之间大部分的流体传输或交换。另外，如图39-40所示，成线圈、螺旋或卷轴的针织的丝126，可具有最高的孔隙率，以增强流体吸收性，创建营养物/氧气/pH缓冲液131的储存器，以用于将其分散到无血管的椎间盘100的各个部分中。此外，带有针织的线股104的卷绕或螺旋状丝126在椎间盘100内部提供弹性缓冲以减轻在小面关节129内的负荷和疼痛。针织的丝126可以是用于细胞277粘附和增殖的极佳基质或支架。针织的丝126还可提供高度可伸展的螺旋状，用于膨胀括约肌恢复小便或者大便的控制。该丝126可由非编织线股104制造。术语非编织用于织物工业中用来包括所有其它技术，如梳理/针刺、纺粘、熔喷或其它技术。非编织丝126可以提供大的表面积作为支架以用于细胞277生长和增殖。用于丝126的织物制造技术的组合也可以与针101和套管230一起使用。

丝126的材料和/或取向的可以影响（1）流动速率，（2）拉伸强度、（3）环形密封，（4）孔隙率，（5）流体吸收性，(6)卡合能力，（7）弹性、（8）溶质运输的选择性，（9）细胞的支架粘附，（10）柔性，（11）耐久性，（12）灭菌技术，（13）纤维化形成，（14）生物相容性，和/或（15）膨胀。以一倾斜的角度对丝126进行切割，示出了丝126的横截面；如图80所示，线股104是倾斜的或倾斜地朝向纵向丝126。图81示出了平行于丝126，由包裹物、护套或覆盖物127覆盖的线股104的横截面。平行取向的线股104和包裹物127可以通过挤压进行制造。如图82所示，线股104也可以是平行于丝126的微型管。包裹物127用于覆盖、保留、包围或容纳微型线股104以形成丝126。单个微型管状线股104能够具有毛细管作用，将将营养物/氧气/pH缓冲液131通过丝126抽吸到椎间盘100内。

线股104优选地由生物相容的且亲水性的材料制成，将具有营养物/氧气/pH缓冲液溶质的流体131从低渗透压的组织吸收、保留或抽吸到具有高渗透压的干燥的椎间盘100的中间层。丝126可以是批准用于人体移植的缝线。代替紧固组织，缝线被用作丝126，将流体从低渗透压送至高渗透压以缓解背痛。

如图83所示，丝126可由亲水性海绵或具有孔124的泡沫制成，从而运输和保存椎间盘100中的流体。孔124可以是敞开的，并且连接到其它孔124上。孔124也可以是闭合、并且不被连接到其它孔124上以保存流体和细胞277。如图84中所示的横截面，丝126可以是实心的、少孔的或密实的。实心的丝126类似于单丝缝线126。单丝126相对硬或含有形状记忆以抵抗螺旋的或卷绕的构造。螺旋状单丝126在组织内弹性地扩张，其适用于括约肌的弹性膨胀用于治疗小便或者大便失禁。

在合适的pH下，从晚期的退变的人体椎间盘100中分离出的椎间盘细胞277仍然能够在组织培养物中产生提供充分的营养物的胶原和糖胺聚糖。(Gruber H.E.,Leslie K.,Ingram J.,Hoelscher G.,Norton H.J.,Hanley E.N.Jr.:Colony formation and matrix production by human anulus cells:modulationin three-dimensional culture,Spine,July1,29(13),E267-274,2004.Johnstone B,Bayliss MT:The large proteoglycans of the human intervertebraldisc,Changes in their biosynthesis and structure with age,topography,andpathology,Spine,3月15日；20(6):674-84,1995.)此外，最近在退变的椎间盘中发现了干细胞。(Risbud MV,Gattapalli A,Tsai TT,Lee JY,DanielsonKG,Vaccaro AG,Albert TJ,Garzit Z,Garzit D,Shapiro IM:Evidence forskeletal progenitor cells in the degenerate human intervertebral disc,Spine,Nov1;32(23),2537-2544,2007.)。营养物131缺乏和酸性pH可能阻碍体内椎间盘100的修复。

如图42所示，丝126或旁路126可以是支架和套管，用于供应细胞277粘附的营养物/氧气/pH缓冲液溶质131。在营养物/氧气/pH缓冲液溶质131被连续或可再生供应的情况下，椎间盘细胞277重新开始制造生物合成产物160，例如，作为髓核128和环378的主要成分的保水的糖胺聚糖和胶原。在对绵羊的研究中，通过使用Safranin组织学染色，可以看到3个月后旁路126的尼龙线股104上新形成的糖胺聚糖。

用于生物合成糖胺聚糖的硫酸盐的掺入速率对pH是敏感的。硫酸盐的掺入的最大速率是在7.2-6.9的pH下。在酸性pH下,在椎间盘内硫酸盐的掺入的速率降低了大约32-40%[Ohshima H,Urban JP:The effect oflactate and pH on proteoglycan and protein synthesis rates in the intervertebraldisc.Spine,9月:17(9),1079-82,1992]。因此使用pH缓冲液溶质131通过旁路126而进行的pH标准化可能提高保水的糖胺聚糖的生产和旁路的椎间盘100的膨胀压力。

如图40和42所示，在营养物131的持续供应下，新形成的生物合成产物160增加了旁路的椎间盘100内的渗透压并且增强了向内的流体流动。所增加的流体流通过(1)外部旁路126、(2)通过端板105的毛细血管107和/或(3)环378。通过新形成的保水的糖胺聚糖160也可以保存流体。因此,旁路的椎间盘100的膨胀压力增加。节段性或脊柱的不稳定降低。降低了为防止脊柱不稳定性而带来的肌肉紧张和疼痛。小面关节129的负荷和疼痛减轻。通过营养物/氧气/pH缓冲液溶质131的流入，乳酸162进一步被中和以减少或减轻酸燃烧。如图40-41中的箭头所示，椎间盘100的高度被升高、提高或增加。旁路126的植入使退变的椎间盘100被修复。

此外，三磷酸腺苷ATP是用于驱动或激发生化反应的必要的高能化合物，包括保水的糖胺聚糖的生物合成，以用于经受椎间盘100上的压缩负荷。在厌氧条件下，每个葡萄糖分子的代谢只产生2个ATP和2个乳酸162，它们会刺激相邻的神经118。当氧气131渗透穿过内部和/或外部旁路126时，36个ATP可由每个葡萄糖分子通过糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链在好氧条件下产生，用于刺激椎间盘再生以及缓解背痛。

如图43所示，高浓度的营养物131也可以注射到内部的和/或外部的旁路的椎间盘100中以立即产生高渗透压。高的渗透压促进流体流入到旁路的椎间盘100中。然而，葡萄糖或糖的注射可以产生额外的乳酸162，会引起更多的疼痛。作为图42中的生物合成产物160，硫酸盐和氨基酸可以以高浓度进行注射，用于增加渗透压以及增加糖胺聚糖和胶原的产量。硫酸镁、硫酸钾或硫酸钠因高的水溶解度而可以是可注射的，并且其对于髓核128中糖胺聚糖的生物合成是必须的。脯氨酸和甘氨酸也因高的水溶解度而可以是可注射的，并且它们是环378中胶原的生物合成的必要的营养物131。

止痛药、抗抑郁剂、类固醇、NSAID、抗生素、抗炎药、碱剂或其它药物也可以被注射到旁路的椎间盘100中以立即减轻疼痛。

如图43中所示，来自病人的健康的椎间盘100的自体移植椎间盘细胞277可以移植到退变的和旁路的椎间盘100上以促进椎间盘再生以及生物合成产物160的产生。

无血管的椎间盘100被很好地密封以及免疫隔离。甚至是小的离子，如硫酸盐，以及小分子，例如脯氨酸，受到很大的限制不能扩散到髓核128中。良好密封的椎间盘100能够包封来自另一个人、尸体或甚至是动物的椎间盘100的供体细胞277，而不会引发免疫应答，并且可能不需要抗排斥药物。对于盘100的再生来说，供体细胞277也可以是干细胞277、脊索277或软骨细胞277。丝126或旁路126可渗透营养物/氧气/pH缓冲液溶质131，但不能渗透负责引发免疫反应的细胞和/或细胞因子。免疫系统的细胞包括巨细胞、巨噬细胞、单核噬菌细胞，T-细胞、B-细胞、淋巴细胞、裸细胞、K细胞、NK细胞和/或掩模细胞。细胞因子也可以包括免疫球蛋白、IgM、IgD、IgG、IgE、其它抗体、白介素、淋巴因子、单核因子或干扰素。

营养物131和乳酸162的分子量都远小于免疫应答细胞和细胞因子。运输选择性可以通过半渗透性的旁路126内的孔或通道的尺寸进行调节或受到限制。旁路126的上限截留分子量可以是100000或更低，以便于允许营养物和废物通过，但排除免疫应答细胞和细胞因子。半渗透性的旁路126还可以含有离子或亲和表面来吸引营养物131和废物，包括乳酸162。半渗透性的旁路126的表面可以被制成、涂覆或改性以排斥、不含或者拒绝免疫应答组分。

近年来，来自尸体或活供体的细胞移植已经在提供治疗效果方面取得成功。例如，来自供体胰腺的胰岛细胞被注射到I型糖尿病病人的门静脉，并且其通向肝。胰岛如同它们在胰腺中正常运行那样通过产生胰岛素来调节血糖。然而，为了维持供体细胞存活，需要向糖尿病患者终生供应抗排斥药物，例如环孢素A。除了抗排斥药物的成本，这些免疫抑制药物的副作用可能包括癌症。细胞移植的益处可能不会大于其潜在的副作用。

如图43所示，旁路的椎间盘100可以用作半渗透性的胶囊以封装所注入的治疗供体细胞277或试剂，以规避免疫应答；因此不需要服用终生免疫抑制药物。各种供体细胞277或试剂可以从以下各项中获取和/或培养：垂体（前、中叶或后面）、下丘脑、肾上腺、肾上腺髓质、脂肪细胞、甲状腺、甲状旁腺、胰腺、睾丸、卵巢、松果体、肾上腺皮质、肝、肾皮质、肾、丘脑、甲状旁腺、卵巢、黄体、胎盘、小肠、皮肤细胞、干细胞、基因治疗、组织工程、细胞培养、其它腺体或组织。供体细胞277被免疫隔离在该旁路的椎间盘100内，即身体中最大的无血管的器官中，其通过营养物/氧气/pH缓冲液131来维持并通过旁路126或裂隙121进行废物运输。供体细胞277可来自人、动物或细胞培养物。当在睡眠期间或处于仰卧姿势而使得椎间盘压力低时，营养物/氧气/pH缓冲液溶质131通过旁路126被供应到供体细胞277中。在醒着的时间里，同时椎间盘100内的压力高的时候，通过这些供体细胞277生物合成的产物160通过旁路126被迫入肌肉193中或通过裂隙121进入体循环和靶向位点。

通过供体细胞277制成的生物合成产物160可以是肾上腺素、促肾上腺皮质激素、醛固酮、雄激素、血管紧张素原（血管紧张素I和II）、抗利尿激素、心钠肽、降钙素、钙化醇、胆钙化醇、骨化三醇、胆囊收缩素、促肾上腺皮质激素释放激素、皮质醇、脱氢表雄酮、多巴胺、内啡肽、脑啡肽、麦角骨化醇、促红细胞生成素、促卵泡激素、γ－氨基丁酸、胃泌素、生长素释放肽、胰高血糖素、糖皮质激素、促性腺激素释放激素、生长激素释放激素、人绒毛膜促性腺激素、人生长激素、胰岛素、胰岛素样生长因子、瘦蛋白、促脂解素、促黄体激素、促黑素细胞激素、褪黑激素、盐皮质激素、神经肽Y、神经递质、去甲肾上腺素、雌激素、催产素、甲状旁腺激素、肽、孕烯醇酮、孕酮、促乳素、阿黑皮素原、PYY-336、肾素、胰泌素、生长抑素、睾酮、血小板生成素、促甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素、甲状腺素、三碘甲腺原氨酸、促激素、血清素、加压素或其它治疗性产物。这些生物合成产物160具有低分子量，并且能够被运输穿过旁路126和/或裂隙121，同时供体细胞277被捕获在椎间盘100内。

旁路的椎间盘100内生成的生物合成产物160（激素、肽、神经递质、酶、催化剂或底物）可以调节身体功能，包括血压、能量、神经活性、代谢、以及腺活性的激活和抑制。一些激素和酶支配、影响或控制进食习惯和脂肪或碳水化合物的利用。这些激素或酶可提供重量损失或获得益处。从旁路的椎间盘100内的供体细胞277进行如多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色胺或γ－氨基丁酸的神经递质的制造可以治疗抑郁、帕金森氏病、学习障碍、记忆丧失、注意力缺陷、行为问题，智力或神经相关疾病。

对通过旁路的椎间盘100内的供体细胞277所进行生物合成的产物160的释放与身体活动同步。在日常生活活动中，该旁路的椎间盘100中的压力通常很高，以用于将通过供体细胞277所生物合成的产物160迫入到循环中从而满足身体需求。在处于仰卧姿势时，旁路的椎间盘100内的压力是低的；通过旁路126的流体入流161是有利的，使营养物/氧气/pH缓冲液131进入到椎间盘100中用于滋养细胞277。举例来说，来自供体胰腺的郎格罕胰岛能够植入或注射到旁路的椎间盘100中。在睡眠期间处于仰卧姿势时，葡萄糖进入旁路的椎间盘100中以诱导从所植入的郎格罕胰岛中产生胰岛素。在醒着的时间期间，当椎间盘压力高时，胰岛素是通过旁路126或者裂隙121迫入到循环中以调节体内葡萄糖浓度。在晚上，从旁路的椎间盘100所释放的胰岛素是最小的，以防止低血糖。实质上，通过供体细胞277所生物合成的产物160的释放与身体活动同时进行从而满足身体需求。

供体细胞277也可以接种在旁路126上或在植入椎间盘旁路126后的几天、几周、几个月，甚至几年可以进行注射，以确保适宜的生物条件用于细胞277在旁路的椎间盘100中存活和增殖，这些生物条件包括pH、电解平衡和营养物和氧气131。

在美国，接受背部手术的患者的平均年龄的是在40-45岁左右。椎间盘旁路126优先是用永久性材料制成以使持久的疼痛得到缓解。多种不可降解材料可用于制造旁路126。聚合物，如尼龙、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、硅、聚醚醚酮、缩醛树脂、聚砜、聚碳酸脂、丝绸、棉花或亚麻是可能的候选物。玻璃纤维也可以是旁路线股104的一部分，用于提供毛细作用以运输营养物131和废物。

尤其是用于研究目的，可生物降解的旁路126可以在几周或几个月内提供证据。既然椎间盘旁路126会在几个月内进行讲解，任何不可预见的不利的结果都会消散。如果调查的可降解旁路126显示了前景，那么永久的旁路126可以被植入以提供持续效果。可生物降解的旁路126可以使用聚乳酸酯、聚乙醇酸、聚-丙交酯-共-乙交酯、聚己酸内酯、碳酸三亚甲酯、丝绸、肠线、胶原、聚-对二氧环己酮或这些材料的组合。也可以使用其他可降解聚合物，如聚二氧环己酮、聚酸酐、碳酸三亚甲酯、聚β-羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚-γ-乙基-谷氨酸酯、聚DTH-亚氨基碳酸酯、聚双酚-A-亚氨基碳酸酯、聚原酸酯、聚氰基丙烯酸酯或聚磷腈。

丝针101和套管230可以由不锈钢、镍钛合金或其它金属或合金制成。针101和套管230可以被涂覆有润滑剂、组织密封剂、镇痛剂、抗生素、不透X射线的、磁性的和/或回声增强的试剂。

椎间盘旁路126可以用作药物递送设备，将口服的、静脉内或可注射的药物递送到无血管的或者几乎不可穿透的椎间盘100以治疗感染、炎症、疼痛、肿瘤或其它疾病。药物可以注入到被牵拉到旁路的椎间盘100中的肌肉193中。椎间盘炎是成年人和儿童的椎间盘100中的一种疼痛的感染或炎性病变(Wenger DR,Bobechko WP,Gilday DL:The spectrum ofintervertebral disc-space infection in children,J.Bone Joint Surg.Am.,60:100-108,1978.Shibayama M,Nagahara M,Kawase G,Fujiwara K,Kawaguchi Y,Mizutani J:New Needle Biopsy Technique for Lumbar PyogenicSpondylodiscitis,Spine,11月1日，35卷-23期,E1347-E1349,2010)。由于椎间盘100的无血管特性，口服的或静脉内的药物不容易到达椎间盘100内的细菌或炎症。因此，椎间盘炎通常是难以治疗的。然而，椎间盘旁路126可以用作药物递送设备。椎间盘旁路126将全身性药物从肌肉193吸入到密封的、无血管的椎间盘100中。另外，抗生素、消炎药、麻醉剂或其它药物可以注射到椎间盘旁路126附近的肌肉193中以增加椎间盘100内的药物浓度以治疗椎间盘炎或疼痛。旁路126附近的注射称为周边-旁路注射。

金黄色葡萄球菌是椎间盘炎中发现的最常见的细菌。旁路126可以装载有或者涂有抗生素，例如萘夫西林、头孢唑啉、双氯西林、克林霉素、复方新诺明、青霉素、莫匹罗星（百多邦）、万古霉素、利奈唑胺、利福平、磺胺甲恶唑-甲氧气苄啶或其它物质，以用于治疗金黄色葡萄球菌感染。也在椎间盘炎中发现了棒状杆菌。旁路126可以装载有或者涂有抗生素，例如红霉素、万古霉素、eifampin、青霉素或四环素，用于治疗棒状杆菌感染。其它抗生素，如头孢地尼、甲硝唑、替硝唑、羟苄四唑头孢菌素、拉氧气头孢、头孢哌酮、头孢甲肟、头呋喃唑酮或其它物质，也可以用来涂敷该旁路126。

椎间盘100中的炎症可以引起难忍受的疼痛。MRI可以示出端板105中的炎症，并且炎性分类可以分为Modic型I、II或III。椎间盘旁路126可以被装载有或涂有非类固醇抗炎药物/镇痛药（NSAID），如阿司匹林、二氟尼柳、双水杨酸酯、布洛芬、萘普生、非诺洛芬、酮洛芬、氟比洛芬、奥沙普秦、吲哚美辛、舒林酸、依托度酸、酮咯酸、双氯芬酸、萘丁美酮、吡罗昔康、美洛昔康、替诺昔康、屈昔康、氯诺昔康、异恶噻酰胺、甲芬那酸、甲氯芬那酸、氟芬那酸、托芬那酸、塞来考昔、罗非考昔、伐地考昔、帕瑞考昔、罗美昔布、依托考昔、非罗考昔、尼美舒利、利克飞龙或其它NSAID，用于治疗椎间盘100中的炎症以缓解疼痛。

椎间盘旁路126也可以涂有或装载有甾体抗炎药/镇痛药，例如倍他米松、布地奈德、可的松、地塞米松、氢化可的松、甲基强的松龙、泼尼松龙、泼尼松、曲安西龙或其它类固醇，用于治疗椎间盘100中的炎症以缓解疼痛。

旁路126可以装载有或者涂有麻醉剂，如普鲁卡因、丁卡因、可卡因、利多卡因、丙胺卡因、布比卡因、左布比卡因、罗哌卡因、甲哌卡因、布卡因、美索比妥、硫喷妥钠、地西泮、劳拉西泮、咪达唑仑、依托咪酯、氯胺酮、异丙酚、阿芬太尼、芬太尼、瑞芬太尼、舒芬太尼、丁丙诺啡、布托啡诺、二乙酰吗啡、氢吗啡酮、左啡诺、度冷丁、美沙酮、吗啡、纳布啡、羟考酮、羟二氢吗啡、喷他佐辛或其他麻醉剂，以提供即时的疼痛缓解。

旁路126可以装载有或涂有肌肉松弛剂，如琥珀酰胆碱、十烃季铵、米伐铵、瑞库溴铵、阿曲库铵、顺-阿屈库铵、罗库溴铵、维溴库铵、阿库氯铵、多撒库铵、加拉明、美多蔻林、泮库溴铵、哌库溴铵、筒箭毒碱或其它松弛药，用于缓解肌肉紧张和疼痛。

旁路126可以装载有或者涂有缓冲剂，如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡、磷酸钾、磷酸钠或其它缓冲剂，以中和乳酸162和自发地缓解酸刺激或燃烧引起的疼痛。

旁路126可以装载有或者涂有碱性试剂例如氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化铯、氢氧化锶、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化铷、中性胺或其它碱性试剂，以中和乳酸162和自发地缓解酸刺激所引起的疼痛。

旁路126可以装载有或者涂有营养物131的初始供给、诸如硫酸化物、葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖、半乳糖胺、葡糖胺、羟基赖氨酸、羟基脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、硫酸软骨素、硫酸角质素、透明质酸盐、三硅酸镁、氧化镁、氧化镁、magnosil、原硅酸、三硅酸镁五水化物、偏硅酸钠、硅烷醇盐、硅烷醇基团、唾液酸、硅酸、硼、硼酸、其它矿物、其它氨基酸或营养物131，以增强或者促进退变的椎间盘100内硫酸化糖胺聚糖和胶原的生产。

口服摄取抗抑郁药已经显示了背痛患者疼痛的暂时减轻或对疼痛耐受力。可以在旁路126上涂覆抗抑郁药用于治疗慢性背部疼痛。抗抑郁剂涂层可包括三环类抗抑郁药、5-羟色胺再摄取抑制剂、去甲肾上腺素再摄取抑制剂、5-羟色胺-去甲肾上腺素再摄取抑制剂、去甲肾上腺素/血清素能抗抑郁药、去甲肾上腺素-多巴胺再摄取抑制剂、5-羟色胺再摄取促进剂、去甲肾上腺素-多巴胺disinhibitors或单胺氧化酶抑制剂。抗抑郁药可以是阿米替林、氧阿米替林、布替林、氯米帕明、地美替林、去郁敏、二苯西平、二甲他林、度硫平/度硫平、多塞平、度洛西汀、丙米嗪、氧米帕明、洛非帕明、美利蒽、美他帕明、硝沙西平、去甲替林、诺昔替林、哌泊非嗪、丙吡西平、普罗替林、奎纽帕明、阿米庚酸、伊普吲哚、奥匹哌醇、噻奈普汀、三甲丙咪嗪、或其它抗抑郁药。

旁路126上的纤维形成可影响椎间盘100和体循环或肌肉193之间的营养物131和废物的交换。免疫抑制剂可以涂覆或结合到旁路126中以使纤维形成或组织应答最小化。免疫抑制剂的实例包括但不限于：放线菌素-D、氨基蝶呤、硫唑嘌呤、苯丁酸氮芥、皮质类固醇、交联聚乙二醇、环磷酰胺、环孢霉素A、6-巯基嘌呤、甲泼尼龙、甲氨蝶呤、尼立达唑、奥昔舒仑、紫杉醇、聚乙二醇、泼尼松龙、泼尼松、丙卡巴肼、前列腺素、前列腺素E1、西罗莫司、类固醇或其它免疫抑制药物。

旁路126可以装载有或涂有钙通道阻断剂用于抑制神经受体的激活以缓解疼痛。钙通道阻断剂可以是二氢吡啶、苯基烷基胺、苯并硫氮杂、镁离子、氨氯地平、非洛地平、依拉地平、拉西地平、乐卡地平、尼卡地平、硝苯地平、尼莫地平、尼索地平、维拉帕米、地尔硫或其它钙通道阻断剂。

健康的椎间盘100是无血管的。为了确保无血管状态，旁路126可结合有、涂有或部分地涂有抗血管形成的化合物。抗血管生成化合物的实例包括，但不限于来自英国生物技术的Marimastat[基质金属蛋白酶的合成的抑制剂（MMP）]，来自Bayer（肿瘤生长的合成抑制剂）的Bay12-9566，来自Agouron（合成的MMP抑制剂）AG3340，来自Novartis（合成的MMP抑制剂）的CGS27023A，来自Collagenex（合成的MMP抑制剂，四环素

衍生物）COL-3，来自Aeterna，Sainte-Foy（天然存在的MMP抑制剂）的Neovastat，来自Bristol-Myers Squib（合成的MMP抑制剂）的BMS-275291，来自TAP Pharmaceuticals（烟曲霉素的合成类似物；抑制内皮细胞生长）的TNP-470，来自Celgene（目标VEGF，bFGF）的Thalidomide，来自Magainin Pharmaceuticals（角鲨鲨鱼肝脏提取物；抑制钠-氢交换剂，NHE3）的Squalamine，来自Oxigene（诱导增殖内皮细胞凋亡）Combretastatin A-4（CA4P），来自EntreMed（内皮细胞的抑制）的内皮抑素胶原XVIII片段，来自Genentech的抗VEGF抗体[单克隆抗体到血管内皮生长因子(VEGF)]，来自Sugen（阻断VEGF受体信号）的SU5416，来自Sugen（阻断VEGF，FGF，和EGF受体信号）的SU6668，来自Novartis（阻断VEGF受体信号）的PTK787/ZK22584，干扰素-α（bFGF的抑制和VEGF生成），干扰素-α（bFGF的抑制和VEGF生成），来自Merck，KcgaA（呈现在内皮细胞表面上的整联蛋白的小分子阻断剂）的EMD121974，来自NCI（钙内流的抑制剂）的CAI，来自GeneticsInstitute（干扰素γ和IP-10的上调）白细胞介素-12，IM862来自以下各项：Cytran，阿瓦斯丁、西乐葆、爱必妥、赫赛汀、易瑞沙、紫杉醇（万珂、TNP-470、CM101、羧基酰氨基-三唑、抗肿瘤尿蛋白、异维A酸、干扰素-α、他莫昔芬、Tecogalancombrestatin、角鲨胺、环磷酰胺、血管抑素、血小板因子-4、Anginex、Eponemycin、Epoxomicin、环氧-氨基酮、抗血管生成抗凝血酶III、卡斯达丁、软骨衍生的抑制剂、CD59补体片段、纤连蛋白片段、Gro-β、肝素酶、肝素六糖片段、人绒毛膜性腺激素、干扰素（α、β或γ）、干扰素诱导蛋白（IP-10）、白细胞介素-12（IL-12）、Kringle5（纤溶酶原片段）、金属蛋白酶的组织抑制剂、2-甲氧雌二醇（Panzem）、胎盘核糖核酸酶抑制剂、纤溶酶原激活物抑制剂、促乳素16kD片段、类视色素、四氢皮质醇-S、血小板反应蛋白-1、转化生长因子β、Vasculostatin和Vasostatin（钙网蛋白片段）。

旁路126可以装载有或者涂有乳酸抑制剂或乳酸盐脱氢酶抑制剂。乳酸抑制剂或乳酸盐脱氢酶抑制剂包括：氟丙酮酸（fluoropyruvic acid）、氟丙酮酸酯、乙酰丙酸、乙酰丙酸酯、草氨酸、N-取代的草氨酸、草氨酸酯、草酸、草酸酯、β-溴丙酸酯、β-氯丙酸酯、丙二酸酯、甲醛亚硫酸氢钠、氯乙酸、α-氯丙酸酯、α-溴丙酸酯、β-碘丙酸酯、丙烯酸酯、乙偶姻、苹果酸、乙醇酸酯、二乙醇酸酯、乙酰胺、乙醛、乙酰巯基乙酸、α-丁酮酸、巯基乙醇酸、烟酸、α-酮戊二酸、丁二酮、羟基丙酮酸（hydroxypyruvic）、氯丙酮酸（chloropyruvic）、溴丙酮酸、2,3-羟基-6-甲基-4-(1-甲基乙基)-1-萘酸、焦碳酸二乙酯、N,N-二乙基草氨酸己酯（hexyl N,N-diethyloxamate）、3-乙酰基吡啶腺嘌呤二核苷酸、7-对-三氟甲基苄基-8-deoxyhemigossylicacid（7-p-Trifluoromethylbenzyl-8-deoxyhemigossylic acid）、二羟基萘酸（dihydroxynaphthoic acid）、N-取代的草氨酸、棉酚、gossylic iminolactone、棉酚衍生物、二羟基萘酸（dihydroxynaphthoic acid）、2,3-二羟基-6-甲基-4-（1-甲基乙基）-1-萘甲酸、蓝色染料、活性蓝色染料#2（Cibacron Blue3G-A）尿素、甲脲和海因酸、乙醛酸、羟基丁酸、4-羟基喹啉-2-羧酸、亚硫酸氢钠、狄氏剂、L-（+）β单氟乳酸、氟-乳酸、丙醇二酸、外消旋酒石酸盐（mesotartarate）、倍半萜烯、8-deoxyhemigossylic acid（2,3-二羟基-6-甲基-4-(1-甲基乙基)-1-萘酸）、或这些化学物质的类似物。

概括地说，椎间盘旁路126通过以下步骤减轻背痛:（1）将营养物/氧气/pH缓冲液131吸入到椎间盘100中，（2）中和乳酸162减轻酸燃烧，（3）将厌氧转换为好氧条件，以减少乳酸162产生，（4）增加中性pH的硫酸盐的掺入用于糖胺聚糖的生物合成，（5）增加由糖的有氧代谢产生的ATP以驱动椎间盘100上的生物合成反应，（6）膨胀椎间盘100以移除疼痛的小面关节129的负荷，（7）强化盘100以减轻脊柱不稳定性和肌肉紧张，（8）重建椎间盘基质中以增加渗透压，流体吸入和吸收，（9）重新建立膨胀压力以维持椎间盘100的压缩，（10）使椎间盘100再生用于长期疼痛的缓解，和/或（11）在椎间盘100中递送全身药物以治疗椎间盘炎。

不同于许多脊柱外科手术，所述椎间盘旁路126的益处包括（1）脊柱运动保护，（2）没有组织去除，（3）通过提取是可逆的，（4）微侵入，（5）门诊手术，（6）批准的植入材料，（7）每个椎间盘15分钟，（8）持久的和无伤害进行，（9）无需切割，（10）如果需要的话，其与药物、保守治疗或手术干预相容，以及（11）如果需要加快缓解疼痛，有药物包衣的旁路。

本发明所述的旁路126或丝126螺旋形成远离针101和套管230、并且填塞入椎间盘100内，到达距离端板105在0到3mm之间的一个或两个扩散区106A、106B，用于将从端板105上的毛细血管107扩散的营养物/氧气/pH缓冲液131吸入到椎间盘100的中间层中。营养物和细胞277可以被椎间盘内注射用于椎间盘再生和/或生物合成产物160的产生。

应理解，本发明决不会仅限制于这里所描述和/或附图所显示的特定构造，而是也包括在权利要求书范围内的任何变化、改变或其等同物。许多特征已经与特定结构、曲率、选项和实施方式一起列出。所述的任何一个或多个特征可以被添加到或结合于任何其它实施方式或其它标准的设备以产生可替换的组合和实施方式。pH电极可以在针101的尖端附近被暴露以检测椎间盘100内的酸度。

但是本领域技术人员清楚的是，当前实施方式，材料、结构、方法、组织或切口位点不是可以使用本发明的唯一用途。不同部分126A、126B和126C的材料、结构、方法或设计都可以被取代和使用。椎间盘旁路126可被称为丝、线股、线、绳、导管、芯、海绵或吸收剂。螺旋形旁路126可以被称为卷绕的旁路或卷绕的丝126。卡合点231可以被称为卡合物（snagger）231。丝夹持器111可以被称为夹持器111。前述描述中的任何内容都不应被理解为限制本发明的范围。本发明的全部范围是通过所附权利要求来确定。

Claims (23)

1.一种布置设备，其用于在组织内植入可选择量的丝，所述布置设备包括:

套管，其能够被引导以使其远尖端可以位于植入位置中，

丝，其具有近端部分和远端部分，

丝针，其包括近端和远端，并且所述丝的所述远端部分从所述丝针的所述远端延伸，

所述丝针的所述远端和所述丝的所述远端部分可完全位于所述套管内，

所述丝针能够被旋转，从而扭转所述丝的所述远端部分为位于所述丝针的所述远端的远处的缠绕的远端部分，

并且所述丝针能够前进和缩回以将所述丝的所述缠绕的远端部分填塞入所述植入位置中。

2.一种布置设备，其用于在组织内植入可选择量的丝，所述布置设备包括:

针，其能够到达并刺入到植入位置中，

导线，其包括可插入所述针内的远端部分，

扩张器，其包括管腔，所述管腔的尺寸适合在所述导线上滑动，

套管，其包括管腔，所述管腔的尺寸适合沿着所述扩张器滑动，其中，所述套管包括远尖端，

丝，其包括近端部分和远端部分，

丝针，其包括近端和远端，

所述丝的所述远端部分从所述丝针的所述远端延伸，

所述丝针的所述远端和所述丝的所述远端部分可完全位于所述套管内，

所述丝针能够被旋转，从而扭转所述丝的所述远端部分为位于所述丝针的所述远端的远处的缠绕的远端部分，

并且所述丝针能够前进和缩回以将所述丝的所述缠绕的远端部分填塞入所述植入位置中。

3.如权利要求1或2所述的布置设备，其中，所述丝针能够前进和缩回一次以上，从而使所述布置设备将所述丝的多个缠绕的远端部分填塞入所述植入位置中。

4.如权利要求1或2所述的布置设备，还包括推进器，所述推进器被配置成用于接合所述丝针的至少一部分，并且在被激活时将所述丝的所述远端部分从所述丝针的所述远端部分移出。

5.如权利要求4所述的布置设备，其中所述推进器是带螺旋螺纹的螺旋钻，所述螺旋钻可位于具有所述丝的所述丝针内。

6.如权利要求4所述的布置设备，其中所述推进器是具有沿着其长度定位的一个或多个倒钩的长形主体。

7.如权利要求1或2所述的布置设备，其中，所述套管的所述远尖端具有至少一个丝卡合物。

8.如权利要求7所述的布置设备，其中所述至少一个丝卡合物呈突出的尖端的形式。

9.如权利要求7所述的布置设备，其中所述至少一个丝卡合物呈弹簧偏置臂的形式。

10.如权利要求1或2所述的布置设备，其中所述丝针的所述远端包括丝夹持器。

11.如权利要求10所述的布置设备，其中，所述丝夹持器呈指向远处的尖端的形式。

12.如权利要求10所述的布置设备，其中所述丝夹持器呈所述丝针的管腔中的横杆的形式。

13.如权利要求10所述的布置设备，其中所述丝夹持器呈纵向分开所述丝针的管腔的截平面的形式。

14.如要求10所述的设备，其中，所述丝的夹持器呈所述丝针的管腔中的横短柱的形式。

15.如权利要求10所述的布置设备，其中，所述丝夹持器呈纵向延伸到所述丝针的管腔中的横短柱的形式。

16.如权利要求1或2的所述的布置设备，其中所述套管包括近端，并且所述近端端部还包括漏斗。

17.如权利要求16所述的布置设备，其中所述套管的所述近端还包括接合所述丝针的所述近端的插销。

18.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述丝针的近端包括线轴，并且其中所述丝的所述近端部分被缠绕在所述的线轴上。

19.一种在组织内植入可选择量的丝的方法，所述方法包括下述步骤：

（a）将套管插入到所述组织内；

（b）将丝针插入到所述套管内，所述丝针包括在所述丝针的远端的一长度的丝；

（c）以及通过扭转所述丝针使进入所述组织内的所述长度的丝成螺旋状。

20.如权利要求19所述的方法，还包括下述步骤：

（d）抽回所述丝针；

（e）将在所述丝针的远端的新的长度的丝装载入所述套管内；

（f）推进所述丝针；

（g）以及通过扭转所述丝针使进入所述组织内的所述新的长度的丝成螺旋状。

21.如权利要求19或20所述的方法，其中所述使所述长度的丝成螺旋状是通过利用位于所述丝针上的至少一个夹持器构件并利用所述长度的丝与所述组织之间的摩擦力来进行的。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述方法用于治疗退变的椎间盘。

23.如权利要求21所述的方法，其中所述方法用于治疗失禁。

Images