CN105636555A - 可膨胀且可调整的脊柱前凸中间体融合系统 - Google Patents

Abstract

用于中间体融合系统的可膨胀外壳具有可移动的锥形螺旋形外螺纹构件，构件沿着轨道移动可操作地啮合顶部和底部壳构件，推动它们分开而致使外壳高度膨胀。在一个实施例中，锥形构件设置在双结构内，这样当锥形构件移动到不同的角度时，锥形构件沿着顶部和底部壳体的侧向部分的独立啮合致使外壳外表面角度倾斜。该功能允许调整相邻脊椎之间的角度关系，并有助于病人脊椎的脊柱前凸的调整。当外科医生组合地使用该装置的功能时，装置提供有效的工具，当执行侧向腰部中间体融合时，该工具用于就地调整。

Description

可膨胀且可调整的脊柱前凸中间体融合系统

相关申请的交互参照

本美国非临时专利申请涉及较早提交的临时专利申请系列号No.61/871,780，并要求对其的优先权益，该专利申请于2013年8月29日提交，其题为“可膨胀的侧向中间体融合系统”。本文以参见方式就如其在文中完全阐述的那样，将所述较早提交的申请引入本专利申请内。

技术领域

本发明涉及用于外科手术和治疗腰背痛的装置。

背景技术

腰椎融合是纠正人类脊椎问题的外科手术。该手术一般地包括从两个脊椎之间取出损坏的椎间盘和骨头，并插入促进骨头生长的骨头移植材料。随着骨头生长，两个脊椎连接或融合在一起。将骨头融合在一起可有助于使腰背特殊区域更加稳定，并有助于减轻涉及融合部位处神经刺激的问题。融合可在一段或多段脊椎处进行。

中间体融合是一种普通手术，它在腰背问题患病点移去组成椎间盘的髓核和/或环状纤维，并用笼子那样的结构来替换它们，笼子的形状和尺寸做成能将相邻脊椎之间的距离恢复到合适状态下的距离。实施中间体融合的外科方法可以变化，通向病人脊柱的路径可通过腹部或背部达到。用微创方式实施腰脊椎融合的另一个外科方法包括通过体侧上的小切口进入脊柱。该手术被称作侧向腰椎中间体融合。

在侧向腰椎中间体融合过程中，一旦从体内移去椎间盘，外科医生通常在特殊区域的脊椎端板之间强制插入尝试性植入物，以确定植入物合适的尺寸，目的是维持相邻脊椎之间的距离。另一个考虑是维持腰椎体之间的自然角度，以适应脊柱前弯症或脊椎的自然曲率。因此，在选择植入的笼子过程中，必须考虑椎间盘和脊柱前凸(lordosis)。现有技术的融合笼子通常是预先构造的，使顶表面和底表面的互相角度适应脊椎的自然曲率。但在手术之前要精确地确定这些值是不可能的，这是该手术程序的缺点。在将骨头移植物插入到脊椎体之间前，一旦它的尺寸合适，则通常就将准备好的骨头移植物填塞到笼子植入物内。

该侧向中间体融合笼子一般限于提供高度膨胀功能，但不提供脊柱前凸的调整能力。在进行反复试验法来定尺寸和将中间体融合笼子配装到病人特殊几何形构造的目标区域内的过程中，病人经受了很大的入侵性动作。在理想的高度膨胀已经达到并作了最后调整之后，通常添加骨头移植材料并填实到融合装置内。

发明内容

所述装置的一个实施例包括由相对壳体构件组成的可膨胀的外壳。具有螺旋形外螺纹的可移动的锥形螺钉状的元件设置在外壳内，并可操作地啮合顶部和底部壳构件，将它们推开而造成外壳高度的膨胀。该功能允许在放入时调整相邻脊椎之间的距离(高度)。锥形构件设置在双结构内，这样，当楔形构件移动到不同的角度时，锥形构件沿着顶部和底部壳的侧向部分的独立啮合造成角度倾斜到外壳的外表面。该功能允许调整相邻脊椎之间的角度关系，有助于病人脊椎的脊柱前凸的调整。当外科医生组合地使用该装置的功能时，所述装置在执行侧向腰部中间体融合术时提供就地调整的有效工具。

该装置的一个实施例包括位于外壳内的轨道构造，用来引导锥形的螺旋形外螺纹构件与顶部和底部壳构件的啮合。轨道包括位于顶部和底部壳构件每个内表面上的提升的元件，当处于缩进位置中时，提示元件允许互锁两者的啮合，以使外壳保持侧向稳定。当外壳膨胀时，轨道区域提供用来储存骨头移植材料的空间。一个实施例可提供围绕外壳定位的弹性构件，以防止骨头移植材料漏出笼子外，并在笼子周围提供压缩力以对外壳提供结构稳定性。

该装置的一个实施例进一步包括用来操作锥形螺旋形外螺纹构件的驱动轴。该驱动轴允许外科医生利用补充工具来操纵轴，轴可操作地移动锥形螺旋形外螺纹构件，以控制外壳的膨胀以及顶部和底部壳构件的角度调整，以便就地配装中间体融合装置。提供锁定机构，以在工具不啮合时和完成工具操纵之后，防止轴的转动。工具在就地调整过程中还便于将骨头移植材料插入到融合体内。

本发明的一个实施例向外科医生提供两种能力：在手术过程中，在病人身上膨胀融合笼子以及就地调整融合笼子的脊柱前凸角度；当装置就位时，将骨头移植材料引入到手术部位处。因此，本发明的该实施例提供具有几何可变能力的融合笼子，以适应每个病人独有的脊椎状态。

本发明的实施例因此提供用于侧向腰部中间体融合手术的中间体笼子装置，该装置组合高度膨胀功能与脊柱前凸调整，高度膨胀用来调整相邻脊椎之间的距离，而脊柱前凸调整用来控制脊椎之间的角度关系。本发明的中间体笼子装置的实施例进一步提供储存能力，当椎间盘高度和脊柱前凸调整在就地发生时，该储存能力用来将骨头移植材料包含在中间体笼子装置内。

本发明还提供可用于中间体融合应用之外的环境中的装置。通常，可用来在相邻元件之间赋予分离的作用，并在装置应用的元件之间赋予可变的角度关系。

本发明上述的和其他的特征将在题为“本发明详细描述”的章节中作更详细的描述。

附图说明

本文参照附图来描述本发明的一个实施例，附图的重点放在清晰性上而不是放在比例上：

图1是从可膨胀的壳装置的侧面观看的侧视图。

图2是可膨胀的壳装置底部的立体图。

图3是可膨胀的壳装置底部的俯视平面图。

图4是可膨胀的壳装置的俯视平面图。

图5是锥形的外螺旋螺纹构件的立体图。

图5A是从锥形的外螺旋螺纹构件侧面观看的侧视图。

图5B是从锥形的外螺旋螺纹构件前面观看的侧视图。

图6是沿着图1中线6-6截取的该装置的剖视图。

图7A-7C是该装置经受膨胀时的一系列侧视图。

图8是该装置的侧视图，显示该装置膨胀来适应脊柱前凸效应。

图9A是用于驱动轴的推力轴承的立体的膨胀图。

图9B是驱动轴和推力轴承的立体图。

图9C是驱动轴与推力轴承啮合区域的剖切的俯视平面图。

图10是外壳膨胀时的侧视图。

图11A是该装置另一实施例的俯视平面图。

图11B是该装置还有另一实施例的俯视平面图。

图12A是通过锁定机构脱开啮合的驱动轴的俯视平面图。

图12B是通过锁定机构啮合的驱动轴的俯视平面图。

图13A是锁定机构的立体图。

图13B是通过锁定机构脱开啮合的驱动轴的剖视的俯视平面图。

图13C是通过锁定机构啮合的驱动轴的剖视的俯视平面图。

图14是沿着图11A中线14-14截取的剖视图。

图15A-C是装置经受膨胀时从该装置端部截取的一系列侧视图，显示脊柱前凸的效应。

图16是操作工具的立体图。

图17是一个视图，显示将操作工具附连到装置的驱动轴上的方式。

图18是操作工具手柄的剖切的立体图。

图19是为操作两个驱动轴而啮合的手柄中齿轮的立体图。

图20是为操作单个驱动轴而脱开啮合的手柄中齿轮的立体图。

具体实施方式

参照附图，本文根据各种实施例来描述、显示和其它方式披露中间体融合体装置，其包括本发明的优选实施例。中间体融合装置10总体地显示在图1中。它由具有顶部壳14和底部壳16的外壳12组成。例如，全部壳体的长度为50mm，宽度为20mm。壳材料可由合适材料组成，诸如钛合金(Ti-6AL-4V)、钴铬，或聚醚醚酮(PEEK)。可提供足够的组成完整性并具有合适的生物相容性质量的其他材料也可以是合适的。壳体内部用沿着壳体边缘放置的串接台阶轨道器18和20构成。如图2所示，台阶轨道器18朝向底部壳16的内表面的中点起始，随着轨道延伸到底部壳16的第一端，连续的轨道台阶高度增大。相应地，台阶轨道20朝向底部壳16的内表面的中点起始，随着轨道该部分延伸到底部壳16相对的第二端，连续的轨道台阶高度增大。如图3所示，台阶轨道18包括双轨道22和24，而台阶轨道20包括双轨道26和28。相应的台阶轨道设置在顶部壳14上，如图4所示。当该装置处于完全被压缩状态时，如图1所示，此时顶部壳14邻近于底部壳16平躺，台阶轨道18与台阶轨道30互相啮合，而台阶轨道20与台阶轨道32互相啮合。

相应的轨道包括一系列提升器或轨道台阶，它们彼此间距开以接纳锥形螺旋形外螺纹构件。锥形螺旋形外螺纹构件提供楔作用以使顶部和底部壳分离，由此，增大外壳的高度而实现其中放置装置的脊椎体之间的膨胀。如图4所示，轨道22接纳锥形螺旋形外螺纹构件34，轨道24接纳锥形螺旋形外螺纹构件36，轨道26接纳锥形螺旋形外螺纹构件38，以及轨道28接纳锥形螺旋形外螺纹构件40。轨道22与轨道26共线地对齐，使得锥形螺旋形外螺纹构件34和38在相应的轨道内的移动发生在该共线的对齐之内。锥形螺旋形外螺纹构件34和38的螺纹定向彼此相对，使得它们的转动将导致它们相对于彼此沿着相对的方向运动。如图4所示，驱动轴42沿着轨道22和26的共线的跨距移动，并通过锥形螺旋形外螺纹构件34和38。轴42具有矩形的横截面构造，用于啮合和转动锥形螺旋形外螺纹构件。如图5所示，锥形螺旋形外螺纹构件的轴向中心开口44被构造成接纳和啮合轴42。轴42替代地可包括有效地形成花键的任何形状，诸如六角形形状，轴向中心开口44可包括用来接纳该形状的对应构造。轴42通过其端部48沿顺时针方向转动时，锥形螺旋形外螺纹构件34和38转动，且它们相应的螺纹定向致使螺钉分别沿着轨道22和26彼此移动离开。相应地，当轴42通过其端部48沿逆时针方向转动时，致使锥形螺旋形外螺纹构件34和38分别沿着轨道22和26朝向彼此移动。

类似地，轨道24与轨道28共线地对齐，使得锥形螺旋形外螺纹构件36和40在相应的轨道内的移动发生在该共线的对齐之内。锥形螺旋形外螺纹构件36和40的螺纹定向彼此相对，使得它们的转动将导致它们相对于彼此沿相对的方向运动。还有，轴46通过和啮合锥形螺旋形外螺纹构件36和40。然而，锥形螺旋形外螺纹构件36和40的定向与锥形螺旋形外螺纹构件34和38的定向倒过来。在该定向下，当轴46通过其端部50沿逆时针方向转动时，锥形螺旋形外螺纹构件36和40转动，且它们相应的螺纹定向致使螺钉分别沿着轨道24和28彼此移动离开。相应地，当轴46通过其端部50沿顺时针方向转动时，致使锥形螺旋形外螺纹构件36和40分别沿着轨道24和28朝向彼此移动。

如图2所示，台阶轨道构造有高度增大的串接系列的提升器。例如，针对图2中所示的台阶轨道18，每个轨道具有提升器52-60。当锥形螺旋形外螺纹构件的螺纹移入提升器52和54之间的间隙内时，由于被支承在提升器52和54上，所以锥形螺旋形外螺纹构件体的位置高度在外壳12内增大。当锥形螺旋形外螺纹构件继续沿着轨道移动时，其螺纹从提升器52和54之间的间隙中通过，并进入提升器54和56之间的间隙，由于被支承在提升器54和56上，所以螺纹进一步在外壳12内提升锥形螺旋形外螺纹构件体。当锥形螺旋形外螺纹构件继续沿着台阶提升器58和60的其余部分移动时，则其位置高度进一步增大。当锥形螺旋形外螺纹构件体的位置高度增大时，如图7A-7C系列图中所示，它推动顶部壳14与底部壳16分开。如图7所示，转动锥形螺旋形外螺纹构件致使它们的运动朝向相应轨道的外端的组合效应，造成外壳12膨胀。完全膨胀的壳体显示在图10中。通过反向锥形螺旋形外螺纹构件的运动，使得构件沿着它们相应的轨道朝向外壳中点移动回来，便可使外壳12缩回。在本实施例中，外壳最佳地将提供这样的膨胀和收缩，从而给予植入装置的高度在大约7.8至16.15mm的范围内。本发明该实施例的装置可适于提供不同的膨胀尺寸。

每个共线的双轨道内的成对的锥形螺旋形外螺纹构件可独立于平行轨道内成对的锥形螺旋形外螺纹构件转动。在该结构布置中，该外壳部分在每个共线的轨道上的膨胀程度可改变以调整装置的脊柱前凸效应。如图8中所示的实例，锥形螺旋形外螺纹构件36和40已经分别沿着轨道24和轨道28延伸到特定的距离，致使顶部壳14与底部壳16分离，由此膨胀了外壳12。锥形螺旋形外螺纹构件34和38已经分别沿着轨道22和轨道26延伸到较短的距离，致使顶部壳那部分在轨道22和26上与底部壳分离达到较小的程度。图15A-15C的系列图显示了该效应，其中，锥形螺旋形外螺纹构件36和40延伸以进一步递增的增量彼此分离开，此时，锥形螺旋形外螺纹构件34和38彼此保持相同的相对距离。

在图15A中，成组的锥形螺旋形外螺纹构件36-40的相应定位大致与它们相应轨道中成组的锥形螺旋形外螺纹构件34-38相同。在该位置中，顶部壳14基本上与底部壳16平行。在图15B中，当成组的锥形螺旋形外螺纹构件34-38保持在图15A中它们同样的位置处时，成组的锥形螺旋形外螺纹构件36-40沿着它们的轨道进一步朝向远处移动分开。在该设置中，锥形螺旋形外螺纹构件36和40沿着顶部壳14的侧向边缘移动，该顶部壳14的侧向边缘相对于顶部壳14的侧向边缘更高地移动，锥形螺旋形外螺纹构件34和38沿着顶部壳14的侧向边缘移动，使得顶部壳14相对于底部壳16倾斜。在图15C中，成组的锥形螺旋形外螺纹构件36-40沿着它们的轨道，相对于成组的锥形螺旋形外螺纹构件34-38轨道甚至更进一步朝向远处移动分开。使得顶部壳14相对于底部壳16更大地倾斜。通过相应的锥形螺旋形外螺纹构件组的独立运动，在本实施例中，该装置可达到0°和35°之间的脊柱前凸效果。本发明该实施例的装置可适于提供不同的脊柱前凸倾斜尺寸。

锥形螺旋形外螺纹构件具有这样的构造，该构造包括具有如图5所示的从D_r1至D_r2的增大的小直径的本体外形。螺纹33具有一定的螺距，如图4所示，该螺距匹配于轨道中提升器元件52-60之间的间距。螺纹33可具有矩形的外形以匹配提升器之间的构造，但如合适的话，也可使用其他的螺纹形状。如上所述，螺旋形螺纹构件增大的直径和锥度方面致使顶部壳14和底部壳16移离。在螺旋形螺纹构件的小直径处形成提升器52-60顶部处的接触。

提供推力轴承来限制驱动轴在壳体12内的轴向运动。如图9A所示，推力轴承62包括两件的轭构造，它们围绕轴的端部匹配在一起并进行压配。推力轴承轭的顶部64形成用来接纳轴端的倒圆部分66的开口。在图9C中，矩形轴42具有直径比该轴矩形部分小的倒圆部分。推力轴承的匹配件65与顶部部分64啮合，以围绕驱动轴42的倒圆部分66。顶部部分64和底部部分65内的销元件68啮合匹配件中对应的孔69，以提供推力轴承围绕轴的压配合。也可在推力轴承62内设置轴颈槽67。轴42可具有围绕其倒圆部分66的环形突脊63，如图9C所示，该环形突脊被接纳在轴颈槽67内。推力轴承设置在驱动轴的各端，如图9B所示。如图6所示，推力轴承将驱动轴的轴向运动约束在外壳内。

安全锁设置在装置的近端处，用以防止轴不应有的转动。如图12A和12B所示，设置安全锁构件70来啮合驱动轴42和46的近端。安全锁构件70中的开口73构造有驱动轴横截面构造的形状(见图13A)。驱动轴的一部分具有变窄的倒圆构造71，使得驱动轴可自由地转动，同时轴的倒圆部分与安全锁构件开口73对齐(见图13C)。图12B示出安全锁构件70、推力轴承62和驱动轴42和46中的该种关系。当轴的非变窄部分75与安全锁构件开口73对齐地放置时，则就阻止轴的转动(见图13B)。图12A示出安全锁构件70、推力轴承62和驱动轴42和46中的该种关系。可将压缩弹簧77放置在推力轴承62和安全锁构件70之间，以将安全锁构件推压回到驱动轴的矩形部分75上。图12B示出锁的脱开啮合情形，此时安全锁构件70向前被推出与矩形部分75的对齐状态，并放置成与轴42和46的倒圆部分71对齐。短柱79可设置在安全锁构件70和其上定位有压缩弹簧77的推力轴承62之间。短柱79可固定地连接到安全锁构件70，而开口可设置在推力轴承62内，短柱79可通过开口滑动。短柱79设置有头部81，用以限制安全锁构件70脱离弹簧77的压缩力向后运动。

根据传力理论，锥形螺旋形外螺纹构件与台阶轨道的互相作用有利于自锁。考虑到促进锥形螺纹构件的自锁方面的变量，某些因素是相关的。尤其是，这些因素包括所用材料的摩擦系数(诸如Ti-6Al-4Vgrade5)、螺旋螺纹的螺距长度，以及锥形构件的平均直径。以下的方程解释了这些因素中的关系，用以确定当锥形螺旋形外螺纹构件沿着台阶轨道移动时，锥形螺旋形外螺纹构件是否可以自锁：

$T_R=\frac{{\mathrm{Fd}}_m}{2}\left(\frac{l+{\mathrm{\πfd}}_m\sec \mathrm{\α}}{{\mathrm{\πd}}_m-fl\sec \mathrm{\α}}\right)$

上述方程确定施加到驱动轴所需的扭矩，所述驱动轴啮合锥形螺旋形外螺纹构件用以膨胀壳构件。该扭矩取决于锥形螺旋形外螺纹构件的平均直径、相邻脊椎体施加的载荷(F)、工作材料的摩擦系数(f)以及导距(l)，在本实施例中，导距即为螺旋形螺纹的螺距。所有这些因素确定了所需的操作扭矩，该扭矩在实现膨胀和治疗脊柱前凸过程中用来将转动运动转换为线性升力以分离开壳构件。

以下的方程描述了涉及所需扭矩的诸因素中的关系，所需扭矩用来将锥形螺旋形外螺纹构件向下反向回到轨道：

$T_R=\frac{{\mathrm{Fd}}_m}{2}\left(\frac{{\mathrm{\πfd}}_m-1}{{\mathrm{\πd}}_m+fl}\right)$

根据该方程，降低锥形螺旋形外螺纹构件所需的扭矩(T_L)必须是正值。当该值(T_L)是零或正值时，锥形螺旋形外螺纹构件便在台阶轨道内实现自锁。如果该值(T_L)落入负值，则锥形螺旋形外螺纹构件不再自锁在台阶轨道内。会促使自锁失效的这些因素包括来自脊椎体的压缩载荷、不足够大的螺旋形螺纹的螺距和平均直径，以及材料不足的摩擦系数。自锁条件显示如下：

πfd_m>l

在该条件下，有必要选择锥形构件足够的平均直径尺寸连同生产材料的合适的组合，在本特殊应用中，所述平均直径尺寸比导距或螺距大几倍，以使锥形构件可自锁在台阶轨道内。根据侧身平躺的病人的平均值，腰脊椎体的横截面面积大约是2239mm²，此面积上的轴向压缩力是86.35N。若选择的工作材料是Ti-6Al-4V，则在脊柱的L4-L5之间膨胀壳体外壳12的工作扭矩大约是1.312lb-in(0.148N-m)，而在脊柱的L4-L5之间接触壳体外壳12的工作扭矩大约是0.264lb-in(0.029N-m)。

可膨胀的壳体外壳的替代的实施例提供不同的外科方法。图11A示出了外科医生从病人前面接近腰部区域时的外壳100的使用。该实施例轨道的一般构造类似于装置10的构造，但用来移动锥形螺旋形外螺纹构件的驱动轴是由垂直接近方法提供的扭矩施加的。为此，如图14所示，两组蜗轮齿轮102和104分别将扭矩传递到驱动轴106和108。

图11B示出外科医生从病人椎间接近腰部区域时的外壳200的使用。该实施例轨道的一般构造也类似于装置10的构造，但扭矩是由偏置方法施加到驱动轴上。为此，两组锥齿轮(未示出)可用来将扭矩传递到驱动轴206和208。

外壳在其表面和内部区域设置有多个凹口，用来容纳储存骨头移植材料。串接台阶轨道的提升器之间的空隙空间也提供接纳骨头移植材料的区域。可提供薄膜作为补充的围绕外壳12，以帮助维持顶部和底部壳体上的压缩，并帮助固定住骨头移植材料。如图10所示，可提供拉伸弹簧元件78，将顶部构件14和底部构件16保持住一起。这些元件还可用来在与膨胀中间体融合装置的相反方向上提供初始的张力。在外部壳体和脊椎体之间的接触尚未形成的事件中，这允许锥形螺旋形外螺纹构件攀爬提升器。

因此，本发明中间体融合装置的该实施例能够膨胀，以提供脊椎体之间的支承并容纳放置在该区域上的载荷。此外，本发明的中间体融合装置能够实现这样的构造，该构造可将合适的脊柱前凸倾斜提供到受影响的区域。因此，该装置对于病人专用的椎间盘高度调整提供了显著的改进。

该装置设置有工具，当就地在病人脊椎内调整时，该工具用来操作中间体融合装置。操作工具300大致地显示在图16中，该工具300包括手柄构件302、齿轮外壳304以及扭矩杆构件306和308。扭矩杆构件连接到可膨胀壳体12的驱动轴上。将扭矩杆构件连接到可膨胀壳体12的驱动轴上的一个实施例显示在图17中。在该结构布置中，驱动轴42和46的端部48和50可设置有六角形头部。扭矩杆构件306和308的端部可设置有对应形状的接纳器，其用来夹紧端部48和50的周围。

在齿轮外壳304内，手柄构件302直接驱动扭矩杆构件308。扭矩杆构件308设置有正齿轮构件310，而扭矩杆构件306设置有正齿轮构件312。正齿轮构件312可滑动地被接纳在扭矩杆构件306上并可移入和移出与正齿轮构件310的啮合。正齿轮构件杠杆314与正齿轮构件312啮合，用来将正齿轮构件312移入和移出与正齿轮构件310的啮合。手柄302转动扭矩杆构件308，而正齿轮构件312与正齿轮构件310啮合，转动被转换到扭矩杆构件306。在该状态下，扭矩杆构件308同时转动驱动轴46，使扭矩杆构件306转动驱动轴42，以实现如图7A-7C所示的壳体12的膨胀。正齿轮构件312通过缩回正齿轮构件杠杆314来移出与正齿轮构件310的啮合，如图20所示。由于正齿轮构件312不与正齿轮构件310啮合，所以，手柄302的转动只转动扭矩杆构件310。在该状态下，扭矩杆构件308仅转动驱动轴46，驱动轴42保持不动作，来实现如图8和图15A-15C所示的壳体12顶部构件的倾斜，以达到脊柱前凸的治疗。

为了达到所述实施例中的装置的膨胀，操作者将顺时针转动手柄构件302以啮合转矩。该施加的扭矩然后将啮合由正齿轮构件310和312组成的复合的倒置的正齿轮系。该齿轮系然后将以彼此相反的方向旋转扭矩杆构件306和308。扭矩杆构件310(与手柄构件302对齐)将顺时针旋转(到右边)，扭矩杆构件306将逆时针旋转(到左边)。扭矩杆构件然后将转动中间体融合装置12的驱动轴，将它膨胀到理想的高度。

为了到达脊柱前凸，操作者将朝向手柄构件302移回正齿轮杆构件314.这样做使得正齿轮构件312连接到扭矩杆构件306，该正齿轮构件312与全部的齿轮系脱开啮合，这又将使扭矩杆构件306脱开啮合。其结果，扭矩杆构件306将只是与中间体融合装置12啮合的一个构件。这将允许操作者接触植入装置的的后侧以形成理想的脊柱前凸的程度。

尽管已经参照各种特殊的实施例描述了本发明，但应该理解到，这里可采用各种等价物和作出替换，这不脱离本发明的范围。

由此描述了本发明的优选实施例，作为书面专利说明书要保护的新的和要求的权利要求书包括如下内容：

Claims (25)

1.一种用于放置在脊椎体之间的脊椎植入装置，所述装置包括：

可膨胀的壳体；

至少一个楔形构件；以及

至少一个驱动轴；

所述可膨胀的壳体包括顶部构件和底部构件，至少所述底部构件具有用来接纳所述楔形构件的轨道，所述驱动轴可操作地与所述楔形构件啮合，用于沿着轨道移动所述楔形构件，所述楔形构件啮合所述顶部构件和所述底部构件，由此所述顶部构件和所述底部构件响应于所述楔形构件沿着轨道的移动而彼此相对移动，以使所述壳体膨胀。

2.如权利要求1所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述轨道构造成：随着所述楔形构件沿着轨道移动，增大所述楔形构件沿着所述壳体内底部构件的位置高度，由此所述楔形构件推动顶部构件而使所述壳体膨胀。

3.如权利要求1所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述轨道包括多个提升器构件，每个提升器构件的高度沿着轨道增大，由此当所述楔形构件沿着提升器构件的增大的高度移动时，所述楔形构件致使所述顶部构件和底部构件彼此移离到较大的程度。

4.如权利要求3所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件包括具有螺旋形外螺纹的锥形构造。

5.如权利要求4所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件的螺纹被接纳在所述提升器构件之间的间隙内，以便沿着所述轨道引导所述楔形构件。

6.如权利要求5所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件的小直径啮合所述提升器构件的顶部边缘。

7.一种用于放置在脊椎体之间的脊椎植入装置，所述装置包括：

可膨胀的壳体；

多个楔形构件；以及

多个驱动轴；

所述可膨胀的壳体包括顶部构件和底部构件，所述顶部构件和底部构件各自具有用来接纳所述楔形构件的轨道，所述驱动轴可操作地与所述楔形构件啮合，以便沿着轨道移动楔形构件，第一轨道定位在所述壳体第一侧向区域处，并且第二轨道定位在所述壳体第二侧向区域处，第一驱动轴定位在所述第一轨道内，并且第二驱动轴定位在所述第二轨道内，所述第一驱动轴和第二驱动轴彼此独立地操作，所述楔形构件啮合所述顶部构件和底部构件，由此所述顶部构件和底部构件响应于所述楔形构件沿着轨道的移动而彼此相对移动，以使所述壳体膨胀，当相应的楔形构件沿着轨道移动到相应的不同位置时，所述壳体第一侧向区域的膨胀程度相对于所述壳体第二侧向区域的膨胀程度可独立地调整。

8.如权利要求7所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述轨道包括多个提升器构件，每个提升器构件的高度沿着轨道增大，由此随着所述楔形构件沿着提升器构件增大的高度移动，所述楔形构件致使所述顶部构件和底部构件彼此移离到较大的程度。

9.如权利要求8所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件包括具有螺旋形外螺纹的锥形构造。

10.如权利要求9所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件的螺纹被接纳在所述提升器构件之间的间隙内，用来沿着轨道引导所述楔形构件。

11.如权利要求10所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件的小直径啮合所述提升器构件的顶部边缘。

12.如权利要求9所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述轨道包括一对轨道，第一轨道定位在所述壳体的第一侧向区域处，并且第二轨道定位在所述壳体的第二侧向区域处，每个轨道具有第一和第二系列的提升器构件，每个系列的提升器构件具有自轨道中心部分起增大的提升器构件高度，其从中心部分朝向远处延伸，一对楔形构件被接纳在各个轨道内并与所述驱动轴相啮合，该对楔形构件定位成：该对第一楔形构件的螺旋方向与该对第二楔形构件的螺旋方向相对，由此一旦连接所述楔形构件的驱动轴转动，该对第一和第二楔形构件则在轨道内相对于彼此沿相对方向移动。

13.如权利要求12所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述第一轨道内的成对的楔形构件可独立于所述第二轨道内成对的楔形构件操作，由此所述壳体的第一侧向区域独立于所述壳体的第二侧向区域膨胀，以使壳体顶部构件的角度倾斜。

14.如权利要求12所述的脊椎植入装置，其特征在于，锁定构件与所述驱动轴啮合，以便有选择地阻止所述驱动轴的转动。

15.一种用于放置在脊椎体之间的脊椎植入装置，所述装置包括：

可膨胀的壳体；

多个楔形构件；

多个驱动轴；以及

操作工具；

所述可膨胀的壳体包括顶部构件和底部构件，所述顶部构件和底部构件各自具有用来接纳所述楔形构件的轨道，所述驱动轴可操作地与所述楔形构件啮合，以便沿着轨道移动楔形构件，所述操作工具可操作地与驱动轴啮合以控制所述楔形构件的移动，所述楔形构件啮合所述顶部构件和底部构件，由此所述顶部构件和底部构件响应于所述楔形构件沿着轨道的移动而彼此相对移动，以使所述壳体膨胀。

16.如权利要求15所述的脊椎植入装置，其特征在于，第一轨道定位在所述壳体第一侧向区域处，并且第二轨道定位在所述壳体第二侧向区域处，第一驱动轴定位在所述第一轨道内，并且第二驱动轴定位在所述第二轨道内，所述第一驱动轴和第二驱动轴彼此独立地操作，所述操作工具有选择地啮合在第一状态和第二状态之间，在第一状态中，两个驱动轴可操作地与操作工具啮合，而在第二状态中，仅有所述第一驱动轴可操作地啮合操作工具，当操作工具在与驱动轴啮合的第二状态下进行操纵时，当相应的楔形构件沿着轨道移动到相应不同的位置时，所述壳体的第一侧向区域的膨胀程度相对于壳体第二侧向区域的膨胀程度可独立地调整。

17.如权利要求16所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述轨道包括多个提升器构件，每个提升器构件的高度沿着轨道增大，由此随着楔形构件沿着提升器构件增大的高度移动，所述楔形构件致使所述顶部构件和底部构件彼此移离到较大的程度。

18.如权利要求17所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件包括具有螺旋形外螺纹的锥形构造。

19.如权利要求18所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件的螺纹被接纳在所述提升器构件之间的间隙内，用来沿着轨道引导所述楔形构件。

20.如权利要求19所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述楔形构件的小直径啮合所述提升器构件的顶部边缘。

21.如权利要求18所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述轨道包括一对轨道，第一轨道定位在所述壳体的第一侧向区域处，并且第二轨道定位在所述壳体的第二侧向区域处，每个轨道具有第一和第二系列的提升器构件，每个系列的提升器构件具有自轨道中心部分起增大的提升器构件高度，其从中心部分朝向远处延伸，一对楔形构件被接纳在各个轨道内并与驱动轴相啮合，该对楔形构件定位成：该对第一楔形构件的螺旋方向与该对第二楔形构件的螺旋方向相对，由此一旦操作工具操纵而实现连接所述楔形构件的驱动轴转动，该对第一和第二楔形构件则在轨道内相对于彼此沿相对方向移动。

22.如权利要求21所述的脊椎植入装置，其特征在于，第一轨道内的成对的楔形构件可独立于第二轨道内成对的楔形构件操作，由此壳体的第一侧向区域独立于壳体的第二侧向区域膨胀，以实现壳体顶部构件的角度倾斜。

23.如权利要求21所述的脊椎植入装置，其特征在于，锁定构件与驱动轴啮合，以便有选择地阻止驱动轴的转动。

24.如权利要求16所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述操作工具包括第一和第二转矩轴，相应地与第一和第二驱动轴可操作地啮合，所述操作工具具有可操作地连接到第一转矩轴的手柄构件，第一和第二转矩轴通过齿轮构件可操作地连接，由此当齿轮构件啮合时，手柄构件使第一转矩轴的转动致使第二转矩轴转动。

25.如权利要求24所述的脊椎植入装置，其特征在于，所述齿轮构件有选择地脱开啮合，由此一旦操作工具操纵，仅有第一转矩轴转动。