CN105491977A - 椎间装置和相关方法 - Google Patents

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Abstract

公开了具有适于安置在两个相邻椎骨之间以代替其间的椎盘的功能的构型的椎间装置和系统及其使用方法。本文中构想的椎间装置和系统是用于置换可能已例如由于疾病而退化的椎盘的可移植装置。所述椎间装置和系统构造成允许将足量的治疗剂安置在其中，所述治疗剂包含可使得相邻椎骨之间更好融合的骨生长促进材料。所述椎间装置和系统构造成在需要的情况下用于微创手术中。

Description

椎间装置和相关方法
本申请要求2013年5月14日提交的标题为“IntervertebralDevicesandRelatedMethods(椎间装置和相关方法)”的美国临时申请系列号No.61/822,919、2013年7月23日提交的标题为“IntervertebralDevicesandRelatedMethods(椎间装置和相关方法)”的美国临时申请系列号No.61/857,252和2014年3月19日提交的标题为“IntervertebralDevicesandRelatedMethods(椎间装置和相关方法)”的美国临时申请系列号No.61/955,757的优先权，这些申请的全部内容并入本文作为参考。
技术领域
本公开总地涉及医疗装置，并且更具体地涉及用于脊柱手术的医疗装置。
背景技术
退变性椎(间)盘疾病是常见的病症，其会影响椎盘的全部或一部分，椎盘是位于脊柱的椎体之间的类似于垫子的结构。退变性椎盘疾病可能引起例如椎间盘突出，其中椎盘向外膨出或挤出超过椎盘和脊柱的通常边缘。特别地，椎盘突出被认为是椎盘上的过量负荷加载与纤维环由于诸如老化和遗传之类的因素而减弱相结合的结果。这些退变性椎盘疾病也与脊椎狭窄/椎管狭窄(脊柱的骨骼和韧带结构的变窄)有关。虽然椎盘突出可发生在沿椎盘周边的任何位置，但更常见地发生在脊髓和脊神经根所处的椎盘的后侧和后外侧区域。对这些神经结构的压迫会导致可显著地影响基本的日常活动和生活质量的疼痛、麻痹、虚弱、大小便失禁和其它神经学症状。
常常通过保守治疗来寻求对与椎盘突出或其它退变性椎盘疾病相关的疼痛的暂时缓解，包括姿势疗法(例如坐着或向前弯曲以减轻脊柱上的压力)、物理疗法和药物治疗，以减轻疼痛和炎症。当保守治疗不能消除病人的症状时，可考虑用外科手术来治疗症状的结构病源。当手术不能解除病人的症状时，更有力的措施可包括椎盘置换手术或椎骨融合术。
已针对椎盘置换和椎骨融合研发出许多可移植(可植入)装置。可布置也称为保持架系统的这些可移植装置以置换椎盘并使相邻的椎骨融合，从而缓解疼痛并向患者提供增强的活动能力。然而，已知的可移植装置和方法具有弊端。例如，当前可买到的许多可移植装置并没有足量的材料来促进位于所述装置和相邻的椎骨内和周围的骨生长。这种骨生长材料允许相邻椎骨的更高融合水平，从而提供增强的稳定性并且最大限度地降低将来发生更多问题的可能性。此外，许多可移植装置是不容易用于微创手术中的大型结构。确切而言，它们可能需要允许较大创口的外科手术，这使患者承受更高风险的疾病和长时间感染。
需要用于置换椎盘的可移植装置，其允许足量地安置可引起相邻椎骨之间的更好融合的骨生长材料。还需要在微创手术期间提供这些可移植装置的进一步需求，从而降低感染风险并且允许患者的更快愈合。
发明内容
公开了具有适于安置在两个相邻椎骨之间以代替其间的椎盘的功能的构型的椎间装置和系统及其使用方法。本文中构想的椎间装置和系统是用于置换可能已例如由于疾病而退化的椎盘的可移植装置。所述椎间装置和系统构造成允许将足量的治疗剂安置在其中，所述治疗剂包含可使得相邻椎骨之间更好融合的骨生长促进材料。所述椎间装置和系统构造成在需要的情况下用于微创手术中。
根据本公开，一种可扩张的椎间装置包括具有底面的基部、第一体部和第二体部。所述第一体部可与所述基部可滑动地联接并且构造成相对于所述基部沿第一方向移动。所述第一体部包括第一接合元件。所述第二体部与所述基部可滑动地联接并且构造成相对于所述基部沿第二方向移动，所述第二体部包括顶面和第二接合元件。所述第一体部的所述第一接合元件构造成与所述第二体部的所述第二接合元件联接，使得当在所述第二体部的顶面和所述基部的底面之间施加压缩力时，所述第一和第二接合元件的联接阻止所述第一体部相对于所述基部沿第三方向移动。在特定实施例中，所述第三方向可与所述第一方向大致相反。在另一些实施例中，所述第二方向与所述第一方向不同，或所述第二方向与所述基部的纵向轴线大致垂直，或所述第一方向与所述基部的纵向轴线大致垂直。
在又一些实施例中，所述第二体部的顶面可构造成与第一生物组织相接(interface)，并且所述基部的底面可构造成与第二生物组织相接。在另一些实施例中，所述第一体部可包括构造成与生物组织相接的表面。
在又一些实施例中，所述第一和第二接合元件中的每一者都可具有几何形状，所述第一接合元件的几何形状的一部分构造成与所述第二接合元件的几何形状的一部分联接。所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状可包括从由三角形、圆形、矩形、圆柱形构成的形状群组中选出的形状，或该群组中的任意形状的一部分，或任意形状的组合，或其所述部分。在一些实施例中，所述几何形状可包括齿结构，而在另一些实施例中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状是曲线形几何形状。
在又一些实施例中，所述第一接合元件是多个第一接合元件中的一个，所述第一接合元件中的至少一个构造成与所述第二接合元件接合。在另一些实施例中，所述第二接合元件是多个第二接合元件中的一个，所述第二接合元件中的至少一个构造成与所述第一接合元件接合。在又一些实施例中，所述第一接合元件是多个第一接合元件中的一个并且所述第二接合元件是多个第二接合元件中的一个，所述第一接合元件中的至少一个构造成与所述第二接合元件中的至少一个接合。
在另一些实施例中，一种可扩张的椎间装置包括多个高度。所述高度可等于从所述第二体部的顶面延伸到所述第一体部的底面的距离。或者，在另一些实施例中，所述高度可等于从所述第二体部的顶面延伸到所述基部的底面的距离。所述基部可包括第一端部、第二端部和从所述第一端部延伸到所述第二端部的纵向轴线。所述第一体部可构造成定位在沿着所述基部的纵向轴线的多个位置中的一个位置处，所述多个位置中的每个位置都与所述可扩张的椎间装置的多个高度中相应的一个高度对应。
在其它方面中，一种方法包括提供可扩张的椎间装置，所述椎间装置具有基部、第一体部和第二体部，所述第一体部构造成相对于所述基部沿第一方向移动并且所述第二体部构造成相对于所述基部至少沿第二方向移动，所述第一体部包括第一接合元件且所述第二体部包括第二接合元件。所述第二体部可沿所述第二方向移动，并且所述第一体部可沿所述第一方向移动，使得所述第一体部的所述第一接合元件与所述第二体部的所述第二接合元件联接，所述第一和第二接合元件的联接阻止所述第二体部沿第三方向移动。在一些实施例中，所述第三方向与所述第二方向大致相反。在另一些实施例中，所述第二方向与所述第一方向不同。
在又一些实施例中，所述第一和第二接合元件中的每一者都具有几何形状。在特定实施例中，使所述第一体部移动使得所述第一接合元件的几何形状的一部分与所述第二接合元件的几何形状的一部分联接。在另一些实施例中，使所述第二体部移动使得所述第一接合元件的几何形状的一部分与所述第二接合元件的几何形状的一部分联接。在又一些实施例中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状包括从由三角形、圆形、矩形和圆柱形构成的群组中选出的形状，而在另一些实施例中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状包括齿结构。在另一些实施例中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状是曲线形几何形状。在又一些实施例中，所述第一接合元件是多个第一接合元件中的一个，并且所述第二接合元件是多个第二接合元件中的一个。
应理解，前文的总体描述和下文的详细描述只是示例性和说明性的，且并非对任何要求专利权的实施例构成限制。本文中公开或构想的实施例的其它目的、特征和优点将从附图和下面的详细描述显而易见。
附图说明
将讨论本公开的实施例，其示例可能在附图中被示出。这些图旨在为说明性的而不是限制性的。尽管在具体实施例的上下文中大体描述了本公开的主题，但应当理解的是，其并非旨在将本发明的范围限制为这些特定的具体实施例。在附图中：
图1A是处于第一构型的椎间装置的透视图。
图1B是处于第二构型的图1的椎间装置的透视图。
图1C是图1的椎间装置的局部剖视图。
图1D是图1的椎间装置的另一局部剖视图。
图1E是图1B的椎间装置的局部剖视图。
图2A是处于第一构型的示例性输送装置的透视图。
图2B是处于第二构型的示例性输送装置的透视图。
图2C是包括图2A的示例性输送装置的图1的椎间装置的局部剖视图。
图2D是包括图2C的示例性输送装置的图2的椎间装置的局部剖视图。
图3A是另一示例性输送装置的透视图。
图3B是图3A的示例性输送装置的局部剖视图。
图3C是图3A的示例性输送装置的另一局部剖视图。
图4A是另一示例性输送装置的一部分的透视图。
图4B是图4A的示例性输送装置的该部分的透视图。
图4C是图4A的示例性输送装置的该部分和另一示例性椎间装置的一部分的透视图。
图4D是图4A的示例性输送装置的该部分和图4C的示例性椎间装置的该部分的另一透视图。
图5A是另一示例性输送装置的一部分和另一示例性椎间装置的一部分的透视图。
图5B是图5A的示例性输送装置的该部分和图5A的示例性椎间装置的该部分的另一透视图。
图5C是图5A的示例性输送装置的该部分和图5A的示例性椎间装置的该部分的又一透视图。
图5D是图5A的示例性输送装置的该部分和图5A的示例性椎间装置的该部分的又一视图。
图6A是另一示例性输送装置的透视图。
图6B是处于第二构型的图6A的示例性输送装置的透视图。
图6C是图6A的示例性输送装置的元件的透视图。
图6D是图6A的示例性输送装置的另一元件的透视图。
图6E是图6A的示例性输送装置的局部剖视图。
图7A是图6A的示例性输送装置的一部分和示例性椎间装置的一部分的透视图。
图7B是图7A的示例性输送装置的该部分和图6A的示例性椎间装置的该部分的另一透视图。
图7C是另一示例性输送装置的一部分和图6A的示例性椎间装置的一部分的透视图。
图8A是另一示例性椎间装置的透视图。
图8B是图8A的示例性椎间装置的一部分的透视图。
图8C是图8A的示例性椎间装置的另一部分的透视图。
图8D是图8A的示例性椎间装置的又一部分的透视图。
图9A是另一示例性椎间装置的透视图。
图9B是图9A的示例性椎间装置的一部分的透视图。
图9C是图9A的示例性椎间装置的另一部分的透视图。
具体实施方式
公开了具有适于安置在两个相邻椎骨之间的构型的椎间装置和系统及其使用方法。本文中构想的椎间装置和系统用于置换可能已例如由于疾病而退化的椎盘。所述椎间装置和系统构造成允许将足量治疗剂安置在其中，所述治疗剂包括可引起相邻椎骨之间的更好融合的骨生长促进材料。所述椎间装置和系统构造成在需要的情况下用于微创手术中。
以下描述出于说明的目的而被阐述以便提供对本公开的各种实施例的理解。然而，显而易见的是，本领域技术人员将认识到，本公开的实施例可结合在多种不同系统和装置中。
本公开的实施例可包括特定方面，每个方面都可存在于其一个或多个医疗装置或系统中。以下以剖视图或框图示出的结构和装置不一定按比例绘制并且说明了示例性实施例。此外，本文中公开或构想的图示的示例性实施例可包括比所示的更多或更少的结构并且不意图局限于示出的具体结构。虽然可能使用特定标记相对于与医疗装置或系统有关的特定结构或方法描述本公开的各个部分，但这些标记并不意味着加以限制。
本文中描述的可扩张的椎间装置可由任意合适的生物相容性材料制成，所述材料包括但不限于金属、金属合金(例如不锈钢)和聚合物(例如聚碳酸酯)，并且可使用任意适当的工艺如螺旋加工或模制(例如注射模制)形成。本文中的椎间装置可针对具有约12mm以下的操作内腔的微创手术来确定尺寸。仅出于说明的目的，本文中描述或构想的任何可扩张的椎间装置可具有处于从约6mm至约16mm的范围内的高度、处于从约20mm至约40mm的范围内的长度和处于从约8mm至约16mm的范围内的宽度。本文中描述或构想的椎间装置可通过任意合适的手术过程——例如，比方说通过后路腰椎间体接近或通过经椎间孔腰椎间体接近——而被定位在相邻椎骨之间。
现在将详细讨论在附图中示出的本发明的示例性实施例。
转到图1A和1B，第一示例性椎间装置100的透视图包括第一元件110、第二元件130和第三元件150。如在以下说明中将更好地理解的，元件110、130、150协作成使得椎间装置100的几何高度可具有下文更详细地讨论的且如图1A所示的最小塌缩构型和如图1B所示最大扩张构型。第一元件110也可称为基部110，第二元件130也可称为第一体部130，并且第三元件150也可称为第二体部150。
第一元件110构造成提供用于椎间装置100的基部或外部结构，并且包括两个端部或端部部分112a、112b和两个侧部或侧部部分114a、114b。底部115包括一个或多个开口120，其它元件130、150同样如此，以允许包含骨生长促进材料的治疗材料从其中通过。一个端部如端部112b可包括用于输送工具通过的开口116，所述输送工具用于使椎间装置100扩张、收缩或将其锁定。如本文中所用，结合椎间装置100或本文中描述或构想的其它椎间装置使用的术语“锁定”意味着大致维持各元件110、130、150相对于彼此的位置。端部112b还可包括允许附接至如下文参照图2C和2D所述的输送工具或系统(未示出)的结构118。
第三元件150与第一元件110可滑动地相接，使得第三元件150至少相对于第一元件110竖直地滑动。第三元件150可包括一个或多个开口152以允许经其通过或引导治疗元件或骨生长促进材料。第三元件150还可包括几何结构156，所述几何结构构造成接纳适于使第三元件150相对于第一元件110竖直地移动的工具。第三元件150还可包括凹面155，所述凹面适于接纳第一元件110的一部分119以将第三元件150相对于第一元件100的移动限制为大致一个方向。第一元件110的各侧部或侧壁114a、114b可沿着其高度弯曲以与作为输送系统的一部分的输送管或套管(未示出)对应。侧壁114a、114b可具有其它几何截面以与替代性输送系统的元件对应。第二元件130可至少部分地定位在第三元件150内。
转到图1B，示例性椎间装置100被示出处于扩张构型。如上所述，第一元件110的突出部119可与凹部155协作以维持第三元件150相对于第一元件110沿大致单一方向的移动。第二元件130然后可安设成将第三元件150相对于第一元件110的位置锁定在期望的椎间装置100高度处以布置在例如两个相邻椎骨之间。
如在图1C的椎间装置100的剖视图中更好地示出的，第三元件150可包括适于与第二元件130的对应接合元件134接合的多个接合元件154。此外，第二元件130可包括突片136，突片136可适于沿例如由箭头130A限定的方向在组织(如骨组织)上滑动。第二元件130也可包括几何结构132，几何结构132适于与作为例如插入或输送工具的一部分的工具(未示出)相接，所述工具使第二元件130在特定时间沿箭头130A的方向并且在其它时间沿与箭头130A相反的方向移动。还转到图1D，第二元件130被示出为不透明的以允许更好地分别察看第二元件130和第三元件150的接合部件134、154。虽然作为接合的齿被示出，但接合元件134、154可采用允许维持第三部件150相对于第一部件110的位置的任意合适的几何构型。例如，接合部件154可以是半圆形凹部并且接合部件134可以是适于与所述半圆形凹部接合的对应的半圆形突片。
在操作时，还参照图1E，扩张工具(未示出)可定位在椎间装置100的内部空间102内。扩张工具可构造成与第一元件110和第三元件150两者接合，使得当扩张工具扩张时，第三元件150如由箭头150A大体所示地相对于第一元件110大致竖直地移动。一旦装置100已扩张，便可采用扩张工具或其它工具(未示出)来按需使第二元件130沿箭头130A的方向平移或移动，接合部件154、134接合以维持第三元件150相对于第一元件110和/或第二元件130的位置。应当指出的是，第二元件130可构造成例如由第一元件110可滑动地支承在第一元件110的表面122上，或由侧壁114的内壁面可滑动地支承，以维持第一、第二和第三元件110、130、150在操作期间相对于彼此的正确关系。因此，当在使用期间定位在两个相邻椎骨之间时，压缩力可从第三元件150传递到第二元件130；从第三元件150传递到第一元件110；或从第三元件150传递到第一元件110和第二元件130两者，该压缩力的第一部分由第一元件110支承并且该压缩力的第二部分由第二元件130支承。
转到图2A和2B，第一输送系统170包括可扩张装置180。输送系统170包括构造成与椎间装置如装置100接合或以其它方式联接的管状部件172。可扩张装置180包括可扩张的远侧部分182。可扩张的远侧部分182包括第一臂184、第二臂186、一对部件187a和部件187b。部件187a和臂186通过铰链188可转动地联接。各部件187a的远端利用销184P1与臂184可转动地联接并且各部件187a的近端通过销186P2与对应的槽186S的协作可滑动地安装在臂186上。类似地，部件187b的远端利用销186P1与臂186可转动地联接并且部件187b的近端通过销184P2与对应的槽184S的协作与臂184可滑动地联接。臂186的远端可包括突片186D，该突片186D可构造成在椎间装置如装置100的布置期间与装置100接合。
还转到图2C和2D，第一示例性输送系统170(以剖视图示出)还包括适于经由例如突片118可选择地抓住和释放椎间装置100的附接部件174，和示例性的可扩张工具180(也以剖视图示出，例如未示出一对部件187a中的第一部件)。可扩张装置180可在椎间装置100插入到两个椎骨之间的空间中期间定位，或者可在装置100已被输送系统170或其它插入工具或输送系统插入之后独立地定位。或者，输送系统170可将可扩张装置100插入到位且然后可在可扩张工具180插入到装置100内之前被移除。
所述部分182的第一臂184可包括与第三元件150接合的顶面。第二臂186可包括与第一元件110或第二元件130或两个元件110、130接合的底面。可扩张装置180还包括部件181，该部件181具有经由销186P2与一对部件187a的近端联接的远端181D。在操作时，部件181可向远侧移动，部件181与第二臂186可滑动地联接，从而使部件187a的近端沿着臂186朝向部件187b的远端移动。响应于该移动，部件187b的近端沿着臂184朝向部件187a的远端移动，从而使得臂184移动离开臂186而使可扩张工具180扩张。
扩张装置180可用于确定地使椎间装置100扩张和收缩。例如，装置180可通过如以上刚刚所述的操作确定地使椎间装置100扩张，并且可通过与上述方法相反的方法确定地使椎间装置100收缩或塌缩。如图2D所示，各臂184、186的一部分可分别与每个对应的元件150、110接触，从而允许沿扩张方向和塌缩方向两者的受控移动。
转到图3A-3C，第二输送系统270包括可扩张装置280，该可扩张装置在图3B和3C中以剖视图示出。与输送系统170一样，输送系统270包括构造成与椎间装置如装置100接合或以其它方式联接的管状部件272。可扩张装置280包括可扩张的远侧部分282。可扩张的远侧部分282包括第一臂284、第二臂286、一对部件287a和部件287b。部件287a和臂287b通过铰链288可转动地联接。各部件287a的远端利用销284P1与臂284可转动地联接并且各部件287a的近端通过销286P2与对应的槽286S的协作可滑动地安装在臂286上。类似地，部件287b的远端利用销286P1与臂286可转动地联接，并且部件287b的近端通过销284P2与对应的槽284S的协作与臂284可滑动地联接。臂286的远端可包括与例如可扩张装置180的突片186D相似的突片286D(未示出)。
与可扩张装置180一样，所述部分282的第一臂284可包括与第三元件150接合的顶面。第二臂286可包括与第一元件110或第二元件130或两个元件110、130接合的底面。可扩张装置280还包括部件281，该部件281具有经由销286P2与一对部件287a的近端联接的远端281D。臂287b的近端还包括构造成与表面281AS接合的曲面287bC。因此，在操作时，部件281可向远侧移动，部件281与第二臂286可滑动地联接，部件281的远侧表面281AS与臂287b的曲面287bC接合，从而使部件287b的近端竖直地移动而使得臂284移动离开臂286，从而使可扩张工具280扩张。如应当容易地理解的，曲面287bC的特性限定扩张速率，例如臂284移动离开臂286的速率。倾斜面281AS也与曲面287bC协作以进一步限定扩张速率。虽然被示出为与部件281的纵向轴线形成角度，但倾斜面281AS可包括弯曲部，或可包括直线部分和弯曲部分的组合。
与扩张装置180一样，扩张装置280可用于确定地使椎间装置100扩张和收缩。例如，装置280可通过如以上刚刚所述的操作确定地使椎间装置100扩张，并且可通过与上述方法相反的方法确定地使椎间装置100收缩或塌缩。
转到图4A，另一示例性插入工具370包括沿着其纵向轴线呈U形地形成的外部件372(外部件372终止于具有呈特定几何形状的远端的一对臂374)和适于沿着臂374滑动的突片376。突片376具有与臂374之间的最小内部尺寸距离相等的内部尺寸距离，各臂还适于在其远侧末端处具有最大内部尺寸距离，如图4A大体所示。还参照图4B，在操作时，突片376沿着臂374前移以将内部尺寸距离减至突片376的内部尺寸距离，突片376适于在由于与臂374接触而存在的任意力的作用下维持其形状。
还转到图4C，示出了示例性插入工具370和另一椎间装置200的第二部件230，椎间装置200除了下面指出的事项外与椎间装置100相似。第二部件230与椎间装置100的第二部件130相似，但第二部件350在第二部件230的内壁中包括凹部238除外，凹部238包括与臂374的远端的至少一部分的几何形状几何地匹配的部分。臂374的外部尺寸距离可等于或小于第二部件230的内部尺寸距离，使得臂374的远端可插入到第二部件230中，如图4C大体所示。还转到图4D，突片376然后可沿近侧方向移动，从而使臂374的远侧末端相对于彼此扩张并与第二元件230的凹部238接合。一旦臂374位于凹部238内，使插入工具370前移或退回便引起第二元件230对应地前移或退回。因此，一旦椎间装置200扩张至期望高度，插入工具370便可向远侧移动以相应地使第二元件230或装置100向远侧移动。如上所述，第二元件230和第三元件250的接合部件将接合并维持第三元件250相对于第一元件110的位置。或者，如果希望使椎间装置200塌缩，其中装置200处于扩张后的锁定位置，则于是可使插入装置370的一部分向近侧移动而引起第二元件230的对应近侧移动。同时，扩张工具180可保持第三元件250相对于第一元件210(或如果适用的话，和/或第二元件230)的当前位置。然后可利用扩张工具180使椎间装置200塌缩至期望高度。一旦达到期望高度，便可再次使第二元件230向远侧移动，使得第二元件230和第三元件250的接合部件接合以维持第三元件250相对于第一元件210的位置。
转到图5A-5D，另一示例性插入工具470适于与另一示例性椎间装置300的第二元件330接合，椎间装置300除了如下文指出的事项外与椎间装置100相似。插入工具470包括终止于一对臂474的长形体部472，每个臂474都具有几何形状。插入工具470的臂474的几何形状相比于插入工具370的臂374的几何形状而言不同。臂474适于与装置300的第二元件330的对应几何形状332接合。使插入工具470朝向第二元件330移动引起末端474偏转到第二元件330的几何形状332上方，如在图5B中最佳地看到的。臂474可由于与第二元件330接触而转动，或可利用控制器(未示出)转动。因此，臂474可被可控制地伸展或转动以使远侧臂474例如竖直地向上和向下移动。
一旦臂474已与第二元件330的几何结构332接合，如图5C中最佳地示出的，长形部件472便可向远侧或近侧移动以使第二元件330相应地移动而与第三元件350接合或脱开。如上所述，当第二元件330与第三元件350接合时，第三元件350维持相对于第一元件310的位置，并且当第二元件330从第三元件350脱开时，第三元件350相对于第一元件310的位置可按需扩张或塌缩。如图5D所示，长形部件472可伸展以锁定第三元件350相对于第一元件110和/或第二元件330的位置。
转到图6A和6B，另一示例性椎间装置400的透视图包括第一元件410、第二元件430和第三元件450。如在以下讨论中将更好地理解的，元件410、430、450协作成使得椎间装置400的几何高度可具有下文更详细地讨论且如图6A所示的最小塌缩构型和如图6B所示的最大扩张构型。第一元件410也可称为基部410、第二元件430也可称为第一体部430，并且第三元件450也可称为第二体部450。
第一元件410构造成提供用于椎间装置400的基部或外部结构，并且包括两个端部或端部部分412a、412b和两个侧部或侧部部分414a、414b。底部415包括一个或多个开口420，其它元件430、450同样如此，以允许包含骨生长促进材料的治疗剂从其中通过。一个端部如端部412b可包括用于输送工具通过的开口416，所述输送工具用于使椎间装置400扩张、收缩或将其锁定。端部412b还可包括允许附接至如下文参照图7所述的输送工具或系统(未示出)的螺纹结构418。
第三元件450与第一元件410可滑动地相接，使得第三元件450至少相对于第一元件410竖直地滑动。第三元件450可包括一个或多个开口452以允许经其通过或引导包含骨生长促进材料的治疗元件或治疗剂。第三元件450还可包括适于接纳第一元件410的一部分419以将第三元件450相对于第一元件410的移动限制为大致一个方向的凹面454。与椎间装置100一样，第一元件410的各侧部或侧壁414a、414b可沿着其高度弯曲以与作为输送系统的一部分的输送管或套管(未示出)对应。侧壁414a、414b可具有其它几何截面以与替代性输送系统的元件对应。第二元件430可至少部分地定位在第三元件450内。第三元件450的顶面451可包括适于或构造成与生物组织表面如椎骨表面接合的一个或多个突起453。
转到图6B，示例性椎间装置400被示出处于扩张构型。如上所述，第一元件410的突出部419可与凹部454协作，并且第一元件410的其它侧壁与第三元件450的侧壁协作，以维持第三元件450相对于第一元件410沿大致单一方向的移动。第二元件430然后可安设成将第三元件450相对于第一元件410的位置锁定在期望的椎间装置400高度处以布置在例如两个相邻椎骨之间。如图6B所示，第三元件450可包括构造成与第一元件410的对应突出部(未示出)可滑动地联接以按需提供附加稳定性的另外的凹部454A。
现在转到图6C-6E，描述第一元件410、第二元件430和第三元件450的其它细节。更具体地，图6C示出第三元件450，图6D示出第二元件430，并且图6E以剖视图示出椎间装置400。第二元件430也可包括几何结构432，该几何结构432适于与作为例如插入或输送工具的一部分的工具(未示出)相接，所述工具使第二元件430沿箭头430A所示的方向移动。
第三元件450可包括适于与第二元件430的对应接合元件434接合的多个接合元件454。此外，第二元件430可包括可适于在组织(如骨组织)上滑动的交叉部件436。交叉部件436可包括一个或多个突起437，以便一旦椎间装置被布置便更好地与组织表面接合。虽然作为接合的齿被示出，但接合元件434、454可采用允许维持第三部件450相对于第一部件410的位置的任意合适的几何构型。例如，接合部件454可以是半圆形凹部并且接合部件434可以是适于与所述半圆形凹部接合的对应的半圆形突片。
第二元件430也可包括构造成可滑动地接纳在第三元件450的相应凹陷区域457中的突出部435。突出部435和凹陷区域457的各种表面可用于进一步促进最初例如扩张为图6B的扩张构型的椎间装置400的塌缩。因此，凹陷区域457必须确定尺寸为利用或不利用第二元件430的强制移动而允许椎间装置400如下文参照图7所述更详细地描述的扩张。第二元件430还可包括设置在相关内孔438B中的弹簧438，以有助于利用其它元件410、450维持第二元件430。
在操作时，还参照以剖视图示出椎间装置400的图7A和7B，扩张工具如扩张工具270可例如位于椎间装置100的内部空间102内，如上文中参照图2中的与输送工具270相似的输送工具170详细所述。扩张工具270可构造成与第一元件410和第三元件450两者接合，使得当扩张工具扩张时，第三元件450如通过箭头450A大体所示地相对于第一元件410大致竖直地移动。一旦装置400已扩张，便可采用扩张工具270或其它工具(未示出)来按需使第二元件430沿箭头430A的方向平移或移动，接合部件454、434接合以维持第三元件450相对于第一元件410和/或第二元件430的位置。例如，参照示出仅出于图示目的移除了可扩张装置180的输送工具的图7C，输送工具270可包括部件476。部件476可包括远端476D，该远端476D构造成与几何结构432联接成使得部件476如箭头430A所示沿一个或多个方向的移动引起第二元件430的对应移动。因此，扩张装置180可首先被操作以使椎间装置400扩张，然后部件476可被操作以使第二元件430向远侧移动而使接合元件454、434联接或接合，从而锁定椎间装置400以使得第三元件450被保持与第一元件410和/或第二元件430成固定关系。可通过使扩张装置280扩张、直至臂284、286分别与元件450、410接触来使椎间装置400塌缩一定高度。然后可利用部件476来使第二部件430沿近侧方向移动，从而允许扩张装置180使椎间装置400塌缩以使得高度减小。一旦处于期望的新高度，便可利用部件476来将椎间装置400锁定在当前位置。
转到图8A-8D，另一示例性椎间装置500包括第一元件510、第二元件530和第三元件550。第二元件530构造成大体沿着第一元件510的纵向轴线移动，而第三元件550构造成相对于第一元件510的纵向轴线沿竖直方向移动并且在椎间装置500处于锁定位置或构型时还在沿着第一元件510的纵向轴线的方向上移动。第一元件510包括驱动机构524。驱动机构524包括在开口523处与第一元件510可滑动地联接的驱动部件526，并以与下文在图9C中关于椎间装置600所述相似的方式与第二元件530可调节地联接。驱动机构524构造成可调节地使第二元件530相对于第一元件510的纵向轴线向远侧和向近侧移动。如根据以下论述将变得显而易见的，当第二元件530移动到第一元件的远端时，椎间装置500被锁定，从而阻止元件510、530、550相对于彼此的进一步移动。
第三元件550可包括接合部件554，每个接合部件554都包括一个或多个销554P。第一元件510的内壁可包括一个或多个槽512，所述槽具有构造成接纳一个或多个销554P的一部分的弯曲部分或接合元件514。可扩张工具(未示出)可定位在空间或空隙556内并扩张而使装置500扩张，销554P沿例如箭头VA所示的方向移动。仅出于图示的目的，装置500在图8D中被示出处于扩张构型，第一元件510被移除。一旦实现了期望的扩张，便操作驱动机构524以使驱动部件526相对于第一元件510如箭头HA所示沿第一方向转动。因此，第二元件530的移动引起第三元件550沿相同方向的对应移动，销554P与槽512的相应弯曲部分514接合，从而维持第三元件550相对于第一元件510的位置。沿相反的第二方向操作驱动机构524按需允许销554P与槽512的弯曲部分514分离并允许扩张工具使装置500塌缩。
现在转到图9A-9C，示出了替代实施例600，其包括第一元件610、第二元件630、第三元件650以及与第一元件610和第二元件630联接的驱动机构624。第三元件650包括具有接合面655的接合部件654，而第一元件610可构造成包括相配合的接合面614。与实施例500一样，第二元件630和第三元件650与第一元件510可滑动地联接。驱动机构624包括具有螺纹626T的驱动部件626，螺纹626T与第二元件630的螺纹630T联接成使得驱动部件626的转动使得第二元件630沿着第一元件610的纵向轴线移动。
在操作时，可利用输送工具(未示出)如扩张工具180来使椎间装置600扩张。一旦实现椎间装置600的期望高度，随即便可利用作为输送工具(其例如具有构造成与驱动插口626D相接的驱动工具)的一部分的长形部件(未示出)来操作驱动部件626。例如，驱动部件626沿第一方向的转动使得第二元件630沿箭头HA所示的方向——与第一元件510的纵向轴线大致平行的方向——移动，直至配合面655、614接合并且相对于第一元件610保持第三元件650。驱动机构624沿第二方向的操作引起配合面655、614的分离，从而允许装置600按需塌缩。
本文中描述的可扩张的椎间装置可由任意合适的生物相容性材料制成，所述材料包括但不限于金属、金属合金(例如不锈钢)和聚合物(例如聚碳酸酯)，并且可使用任意适当的工艺如螺旋加工或模制(例如注射模制)形成。本文中的椎间装置可针对具有约12mm以下的操作内腔的微创手术来确定尺寸。

Claims (25)

1.一种可扩张的椎间装置，包括：
基部，所述基部具有底面；
第一体部，所述第一体部与所述基部可滑动地联接并且构造成相对于所述基部沿第一方向移动，所述第一体部包括第一接合元件，
第二体部，所述第二体部与所述基部可滑动地联接并且构造成相对于所述基部沿第二方向移动，所述第二体部包括顶面和第二接合元件；并且
其中，所述第一体部的所述第一接合元件构造成与所述第二体部的所述第二接合元件联接，使得当在所述第二体部的顶面和所述基部的底面之间施加压缩力时，所述第一和第二接合元件的联接阻止所述第二体部相对于所述基部沿第三方向移动，所述第三方向与所述第一方向大致相反。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二方向与所述第一方向不同。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基部包括纵向轴线，所述第一方向与所述基部的纵向轴线大致平行。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二方向与所述基部的纵向轴线大致垂直。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一方向与所述第二方向大致彼此垂直。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二体部的顶面构造成与第一生物组织相接，并且所述基部的底面构造成与第二生物组织相接。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一体部包括构造成与生物组织相接的表面。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者都具有几何形状，所述第一接合元件的几何形状的一部分构造成与所述第二接合元件的几何形状的一部分联接。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状包括从由三角形、圆形、矩形和圆柱形构成的群组中选出的形状。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状包括齿结构。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状是曲线形几何形状。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一接合元件是多个第一接合元件中的一个，并且所述第二接合元件是多个第二接合元件中的一个。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一接合元件与所述多个第二接合元件中与所述可扩张的椎间装置的第一高度对应的第一个接合元件接合，并且所述第一接合元件与所述多个第二接合元件中与所述可扩张的椎间装置的第二高度对应的第二个接合元件接合。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一体部包括底面，并且所述基部包括第一端部、第二端部和从所述第一端部延伸到所述第二端部的纵向轴线，所述第一体部构造成定位在沿着所述基部的纵向轴线的多个位置中的一个位置处，所述第二体部构造成定位在至少与所述基部的纵向轴线垂直的多个位置中的一个位置处，所述第一体部的所述多个位置中的每个位置都与所述第二体部的所述多个位置中相应的一个位置对应。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一体部的所述多个位置中的每个位置都与所述装置的多个高度中相应的一个高度对应。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一方向是沿着所述基部的纵向轴线朝向所述装置的远端的方向。
17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一方向是沿着所述基部的纵向轴线朝向所述装置的近端的方向。
18.一种方法，包括：
提供可扩张的椎间装置，所述椎间装置具有基部、第一体部和第二体部，所述第一体部构造成相对于所述基部沿第一方向移动并且所述第二体部构造成相对于所述基部至少沿第二方向移动，所述第一体部包括第一接合元件且所述第二体部包括第二接合元件；
使所述第二体部沿第二方向移动；
使所述第一体部沿所述第一方向移动，使得所述第一体部的所述第一接合元件与所述第二体部的所述第二接合元件联接，所述第一和第二接合元件的联接阻止所述第二体部沿第三方向移动。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二方向与所述第一方向不同。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者都具有几何形状。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，使所述第二体部移动使得所述第一接合元件的几何形状的一部分与所述第二接合元件的几何形状的一部分联接。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状包括从由三角形、圆形、矩形和圆柱形构成的群组中选出的形状。
23.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状包括齿结构。
24.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一和第二接合元件中的每一者的几何形状是曲线形几何形状。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一接合元件是多个第一接合元件中的一个，并且所述第二接合元件是多个第二接合元件中的一个。
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