CN106999288A - 脊柱植入物系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种脊柱植入物具有限定纵向轴线的第一构件。第二构件包括被构造用于设置第一构件的轴向腔体。第三构件能够相对于第一构件旋转且限定横向腔体。锁紧元件能够设置在横向腔体中，且能够与第一构件接合，以将第三构件相对于第一构件固定。公开了系统和使用方法。

Description

脊柱植入物系统和方法

技术领域

本公开整体涉及用于治疗肌肉骨骼疾病的医疗装置，并且更特别地涉及包括脊柱植入物的手术系统和用于治疗脊柱的方法。

背景技术

诸如脊柱侧凸及其它曲度异常、驼背、退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄、肿瘤和骨折的脊柱疾病可源自由损伤和老化造成的包括创伤、疾病以及退行性病症的因素。脊柱疾病通常导致包括疼痛、神经损伤和运动机能部分或完全丧失的症状。

诸如药物、康复训练和锻炼的非手术治疗可能是有效的，但是可能不会解除与这些疾病相关的症状。这些脊柱疾病的手术治疗包括融合术、固定、椎体次全切除术、椎间盘切除术、椎板切除术和可植入的假体。在诸如椎体次全切除术和椎间盘切除术的手术中，可以进行采用植入物来恢复椎骨的机械支撑功能的融合和固定治疗。本公开描述了对这些现有技术的改进。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种脊柱植入物。脊柱植入物具有限定纵向轴线的第一构件。第二构件包括构造成用于设置第一构件的轴向腔体。第三构件能够相对于第一构件旋转且限定横向腔体。锁紧元件能够设置在横向腔体中且能够与第一构件接合，以相对于第一构件固定第三构件。在一些实施例中，公开了系统和方法。

附图说明

根据具体描述并结合以下附图，本公开将变得更为显而易见，在附图中：

图1是根据本公开的原理的手术系统的部件的一个实施例的立体图；

图2是图1所示部件的立体图；

图3是零件分离的图1所示部件的立体图；

图4是图1所示部件的侧视图；

图5是图1所示系统的部件的立体图；

图6是图5所示部件的侧视图；

图7是沿着图6所示的线E-E的剖视图；

图8是图1所示系统的部件的侧视图；

图9是沿着图8所示的线D-D的剖视图；

图10是图1所示系统的部件的分解图；

图11是图1所示系统的部件的立体图；

图12是图11所示的细部A的放大视图；

图13是图1所示系统的部件的立体图；

图14是图1所示系统的部件的侧视图；

图15是图1所示系统的部件的侧视图；

图16是图1所示系统的部件的分解图；

图17是图1所示系统的部件的分解图；以及

图18是与椎骨设置在一起的根据本公开的原理的手术系统的一个实施例的部件的立体图。

具体实施方式

所公开的手术系统及相关使用方法的示例性实施例将结合用于治疗肌肉骨骼疾病的医疗装置进行讨论，更特别地，将结合包括脊柱植入物的手术系统和用于治疗脊柱的方法进行讨论。

在一个实施例中，本系统包括一种包括端帽的脊柱植入物，该端帽使用于与将脊柱植入物固定的锁对齐。在一个实施例中，本系统包括在椎体次全切除装置和/或椎体置换装置中的铰接端帽，其被构造成与诸如定位螺钉的锁紧元件对齐，以供固定在所选取向上。在一个实施例中，定位螺钉的对齐有利于就地锁定。在一个实施例中，定位螺钉被定向成垂直于植入物的前部或从前部略微偏移，以有利于沿着用于植入的入路锁定端帽。在一些实施例中，脊柱植入物为可膨胀的。

在一个实施例中，端帽包括腔体，该腔体被构造成对齐定位螺钉，使得定位螺钉的顶端接触脊柱植入物的柱的球形切口，这允许铰接。在一些实施例中，端帽被定向成相对于柱的纵向轴线成一角度，使得腔体被构造成将定位螺钉定向成相对于纵向轴线成一角度。在一些实施例中，该角度对应于例如初始起始位置，使得端帽被定位成垂直于柱。在一些实施例中，定位螺钉的成角度有利于当端帽处于完全倾斜位置时将定位螺钉插入。在一些实施例中，腔体的成角度提供到腔体的通路，使得定位螺钉被定位成垂直于柱。在一些实施例中，腔体的成角度和端帽的倾斜将定位螺钉定位成平行于椎骨终板，从而有利于触及定位螺钉。

在一个实施例中，脊柱植入物包括柱，该柱包括在第一端部处的台阶构型，例如婚礼蛋糕构型。在一些实施例中，台阶构型提供了更平滑的关节运动。在一个实施例中，在柱上提供台阶构型导致在制造和检查两过程中的成本的显著降低。在一个实施例中，台阶构型被构造成接合端帽的底侧表面，以有利于端帽与柱的固定。

在一个实施例中，脊柱植入物包括防退出部分，以防止定位螺钉完全退出。在一个实施例中，端帽的腔体包括铆接(staked)螺纹，其被构造成防止退出。在一些实施例中，铆接螺纹允许定位螺钉充分退出以将端帽解锁，同时防止端帽与柱脱开。

在一个实施例中，脊柱植入物包括端帽，该端帽包括在定位螺钉腔体内的埋头孔。在一些实施例中，脊柱植入物利用一种方法组装，使得定位螺钉从柱的内部组装并且退出到其到达螺纹止挡部为止。在一些实施例中，该方法包括铆接步骤，用于使埋头孔的端部变形以防止过度推进定位螺钉。在一些实施例中，当定位螺钉处于完全退出位置时，环和柱具有用于组装的间隙。

在一个实施例中，脊柱植入物具有扭转狭槽，其被构造成防止诸如插入器的器械被不期望地附接到脊柱植入物(例如，头朝下)。在一些实施例中，脊柱植入物允许与插入器的钳口状连接，并且提供刚性接合。

在一些实施例中，本公开可用来治疗脊柱疾病，例如退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄、脊柱侧凸和其它曲度异常、驼背、肿瘤及骨折。在一些实施例中，本公开可用于其它骨应用和与骨相关的应用，包括与诊断和治疗相关联的那些。在一些实施例中，所公开的脊柱植入物系统可以备选地用于处于俯卧位或仰卧位的患者的手术治疗中，和/或采用包括前侧、后侧、后正中线、直接外侧、后外侧、和/或前外侧入路以及在其它的身体区域中的各种至脊柱的手术入路。本公开还可以备选地与用于治疗脊柱的腰椎、颈椎、胸椎、骶椎和骨盆区域的手术一起使用。本公开的脊柱植入物系统还可以诸如在培训、测试和示范中用于动物、骨模型和其它无生命基底。

参照各实施例的以下详细描述并结合形成本公开的一部分的附图，可以更容易理解本公开。应当理解，本申请并不限于本文所述和/或所示的具体装置、方法、条件或参数，并且本文所用术语的目的仅在于以举例的方式描述特定实施例，而并非旨在进行限制。而且，在一些实施例中，如在包括所附权利要求的说明书中所用，单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数的情形，并且所提及的特定数值至少包括该特定值，除非上下文另外清楚地指明。在本文中，范围可表示为从“约”或“大约”一个特定值和/或到“约”或“大约”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解该特定值形成另一个实施例。还应当理解，所有对空间的参考，例如“水平”、“竖直”、“顶部”、“上部”、“下部”、“底部”、“左侧”和“右侧”，都仅为了进行示意性的说明，并且可以在本公开的范围内变化。例如，对“上部”和“下部”的参考是相对的并且仅在另一个的上下文中使用，并且不一定是“上方”和“下方”。

如包括所附权利要求的说明书中所用，“治疗”疾病或病症是指执行如下程序，其可包括将一种或多种药物施用给患者(正常的或不正常的人或其他哺乳动物)，采用可植入的装置，和/或采用治疗疾病的器械，例如用来移除鼓起部分或突出的椎间盘和/或骨刺的微创椎间盘切除术器械，以努力减轻疾病或病症的体征或症状。该减轻可发生在疾病或病症的体征或症状出现之前以及它们出现之后。因此，“治疗”包括“预防”疾病或不期望的病症(例如，预防疾病在患者体内发生，该患者可能易患该疾病但在患病时还未被诊断出)。此外，“治疗”不需要完全减轻体征或症状，不需要治愈，并且具体地包括对患者仅具有少量效果的手术。治疗可包括抑制疾病(例如阻止其发展)或解除疾病(例如引起疾病的消退)。例如，治疗可包括：减少急性或慢性炎症；减轻疼痛并减缓和诱导新韧带、骨和其它组织的再生；作为手术中的辅助；和/或任何修复手术。另外，如包括所附权利要求的说明书中所用，术语“组织”包括软组织、韧带、肌腱、软骨和/或骨，除非另外具体指明。

下面的讨论包括描述根据本公开的原理的包括脊柱植入物的手术系统、相关部件和使用该手术系统的方法。另外公开了备选实施例。详细参考附图中示出的本公开的示例性实施例。转到图1-17，示出了诸如包括脊柱植入物12的脊柱植入物系统10的手术系统的部件。

脊柱植入物系统10的部件可由适合医学应用的生物可接受材料制造，包括金属、合成聚合物、陶瓷和骨材料和/或它们的复合材料。例如，脊柱植入物系统10的部件可单独地或共同地由诸如以下的材料制造：不锈钢合金；商用纯钛；钛合金；5级钛；超弹性钛合金；钴铬合金；不锈钢合金；超弹性金属合金(例如，镍钛诺、超弹塑性金属，例如由日本的丰田材料股份有限公司制造的GUM )；陶瓷及其复合材料，例如磷酸钙(例如，由Biologix Inc.制造的SKELITE^TM)；热塑性塑料，例如包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)和聚醚酮(PEK)的聚芳醚酮(PAEK)；碳增强的PEEK复合材料；PEEK-BaSO₄聚合橡胶；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；织物；硅树脂；聚氨酯；硅树脂-聚氨酯共聚物；聚合橡胶；聚烯烃橡胶；水凝胶；半刚性和刚性材料；弹性体；橡胶；热塑性弹性体；热固性弹性体；弹性体复合材料；刚性聚合物，包括聚苯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯；环氧树脂；骨材料，包括自体移植物、同种异体移植物、异种移植物或转基因皮质和/或松质骨、和组织生长或分化因子；部分地可再吸收的材料，例如金属和钙基陶瓷的复合材料、PEEK和钙基陶瓷的复合材料、PEEK与可再吸收聚合物的复合材料；完全地可再吸收的材料，例如，诸如磷酸钙、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)-TCP、硫酸钙的钙基陶瓷、或诸如聚酮(polyaetide)、聚乙交酯、聚酪氨酸碳酸酯、聚己内酯和它们的组合的其它可再吸收的聚合物。

脊柱植入物系统10的各种部件可具有包括以上材料的材料复合物，以实现各种所需的特性，例如强度、刚度、弹性、柔顺性、生物力学性能、耐久性和射线可透性或成像偏好。脊柱植入物系统10的部件单独地或共同地还可由异质材料制造，例如两种或更多种上述材料的组合。脊柱植入物系统10的部件可以整体地形成、一体地连接或包括紧固元件和/或器械，如本文所述。

脊柱植入物系统10被用于例如微创手术，包括经皮技术、小切口和开放式手术技术，以在患者身体内的手术部位(例如，脊柱的节段)处递送和引入诸如椎体次全切除术植入物的器械和/或植入物。在一些实施例中，脊柱植入物系统10可以用于诸如椎体次全切除术和椎间盘切除术的手术程序，其包括采用植入物的融合和/或固定处理，以恢复椎骨的机械支撑功能。

脊柱植入物系统10包括椎体置换植入物12，其包括诸如内部主体14的构件。主体14具有管状构型并且被定向成用于设置在轴向腔体80内，如本文所述。主体14限定纵向轴线A1。主体14在端部16和端部18之间延伸，如图3所示。主体14包括壁，例如管形壁20。在一些实施例中，壁20具有圆柱形横截面和外表面22。在一些实施例中，壁20的横截面几何形状可具有各种构型，例如，圆形、卵圆形、长圆形、三角形、具有平面或弧形侧部的多边形、不规则的、均一的、不均一的、一致的、可变的、马蹄形、U形或四季豆形。在一些实施例中，外表面22可以是平滑的、平坦的、粗糙的、纹理化的、多孔的、半多孔的、带浅凹的和/或抛光的。

壁20包括轴向开口，例如轴向狭槽26。狭槽26具有基本上矩形的构型，以有利于主体14相对于诸如外部主体70的构件的轴向平移，如本文所述。在一些实施例中，狭槽26可具有各种构型，例如，弧形、卵圆形、长圆形、三角形、具有平面或弧形侧部的多边形、不规则的、均一的或不均一的。狭槽26包括齿轮齿条28，其具有沿其设置的多个齿30。齿30能够与手术器械接合，以有利于植入物12的膨胀和/或收缩，如本文所述。例如，在一些实施例中，用于脊柱植入物12的膨胀机构可包括在公布为US 2014-0107787A1的美国专利申请第13/650,883号中所公开的那种，该申请以引用方式全文并入本文中。

外表面22的一部分包括具有多个齿34的螺旋齿轮32，齿34能够与环形部124接合以有利于锁定植入物12的高度。齿34以螺旋构型间隔开并且相对于轴线A1设置成角取向，使得环形部124能够以螺旋齿轮构型围绕表面22平移。在一些实施例中，植入物12的部件可以通过与不带有环形部构型的主体接合而平移，以使植入物12膨胀和/或收缩。例如，在一些这样的实施例中，环形部124可包括锁紧环，其被构造成当单独的器械与狭槽26相接合时围绕表面22旋转，包括齿轮齿条28，该齿轮齿条具有沿着其设置的多个齿30。齿30能够与手术器械接合以有利于植入物12的膨胀和/或收缩，直到使用者使用定位螺钉128锁定植入物12的高度，提供定位螺钉128以用于通过锁定环形部124沿着表面22的螺旋位置而将主体14相对于主体70固定。

在一些实施例中，外表面22在端部16处的部分包括减小的尺寸d或渐缩部，如图10所示。端部16包括沿着轴线A1设置的多个台阶40。台阶40被构造用于与诸如帽90的构件接合，以提供帽90的选择性定位并有利于帽90相对于轴线A1和主体14的旋转。在一些实施例中，端部16包括一个或多个台阶40。在一些实施例中，端部16可包括可以是平滑的、粗糙的、带纹理的、多孔的、半多孔的、带浅凹的和/或抛光的表面，以有利于与帽90接合。

表面22包括限定腔体42的壁44和壁46，如图17所示。壁44、46限定帽90的凸缘104的可移动极限。凸缘104能够相对于轴线A1和主体14在由壁44提供的第一角向极限和由壁46提供的第二角向极限之间旋转，如本文所述。帽90能够相对于轴线A1和主体14在可移动极限之间旋转，以有利于为了递送和/或相对于组织而定位植入物12，以及为了手术器械接合和锁定而触及植入物12，并且避免植入物12的部件在插入组织期间解体。在一个实施例中，可移动极限包括多个极限，每个极限对应于帽90相对于主体14的多个取向之一。

表面22包括接合表面，例如球形表面50。在一些实施例中，表面50在周向壁52内从表面22凹进。在一些实施例中，表面50与表面22齐平。在一些实施例中，表面50从表面22凸起。表面50被构造用于与诸如定位螺钉110的锁紧元件接合，锁紧元件用于将帽90相对于主体14固定在所选取向，如本文所述。

帽90包括外表面92和内表面94。表面92被构造用于与组织接合。表面92包括表面96，其包括平坦部分和带浅凹部分，以用于与组织接合，并且限定横向于轴线A1定向的轴线A2，如图14-17所示。在一些实施例中，表面96和/或轴线A2可以相对于轴线A1设置在横向取向，例如，垂直的和/或其它角向取向(例如，锐角或钝角)，和/或可以是偏移的或交错的。在一些实施例中，表面96可包括可以是粗糙的、带纹理的、多孔的、半多孔的、带浅凹的和/或抛光的表面，以有利于与组织接合。在一些实施例中，表面96可包括一个或多个开口，以将诸如骨移植物的药剂递送至椎骨终板。

如图17所示，表面94包括基本上平坦的表面98、成角表面100和环形表面102、103。成角表面100围绕帽90周向设置。表面98、100、102、103被构造用于与台阶40和/或表面22接合，以有利于帽90相对于轴线A1和主体14的旋转，如本文所述。环形表面102、103的顶点可以相对于轴线A2偏移一角度(在从0度至20度的范围内)，如图17中大体上所示，以赋予帽90更大的运动自由度。

帽90能够围绕主体14旋转，使得表面96和/或轴线A2可以相对于轴线A1设置成一个或多个横向取向和一个或多个角向取向α，如图14-17所示。在一些实施例中，表面96和/或轴线A2能够相对于轴线A1在第一取向和第二取向之间移动，第一取向使得帽90的表面96和/或轴线A2相对于轴线A1设置成角度α1，如图14所示；第二取向使得帽90的表面96和/或轴线A2相对于轴线A1设置成所选角度α2，如图15所示。

在一些实施例中，角度α1为90度。在一些实施例中，表面96和/或轴线A2能够相对于轴线A1移动通过+/-45度的角度范围。在一些实施例中，在第一取向下，角度α1为基本上90度，并且表面96和/或轴线A2能够相对于轴线A1移动至第二取向，使得角度α2等于角度α1与在+/-25度的角度范围内的角度之和。在一些实施例中，帽90能够相对于轴线A1在身体的一个或多个平面中移动，例如，身体的竖直面、水平面、对角面、两侧平面、横断面、冠状面和/或矢状面。在系统10包括椎体置换植入物12(如图1所示)的一些实施例中，当植入物12处于未膨胀位置时，帽90可以表现得相对于主体70固定。例如，如图1所示，帽90可包括嵌入主体70中的对应狭槽内的凸舌，当植入物12处于未膨胀位置时，该凸舌限制帽90的运动。这可以防止帽90在植入物12正被插入时呈现不期望的移动。

帽90包括凸缘104，其被构造用于可移动地设置在腔体42内且与壁44、46接合。凸缘104从表面94延伸并且朝主体14定向，如图17所示。帽90包括腔体106，其限定横向于轴线A1、A2设置的轴线A3，如图14-16所示。轴线A3与在所选平面中的轴线A1偏移，如图17所示。

腔体106被构造成将定位螺钉110定向成在帽90旋转时横向于轴线A1，例如，垂直于轴线A1和/或从轴线A1偏移，以有利于定位螺钉110与表面50接合。在一些实施例中，腔体106将定位螺钉110定向成与表面50接合，以沿着用来将植入物12插入组织的相同手术通道锁定帽90与主体14，如本文所述。

轴线A3设置在相对于轴线A2成角度γ的固定取向上。在一些实施例中，轴线A3相对于轴线A2设置成4度的角度γ。在一些实施例中，轴线A3能够相对于轴线A1在第一取向和第二取向之间移动，第一取向使得轴线A3相对于轴线A1设置成角度β1，如图14和16所示；第二取向使得轴线A3相对于轴线A1设置成所选角度β2，如图15所示。在第二取向下，β2接近基本上90度和/或轴线A3相对于轴线A1的垂直取向，以有利于定位螺钉110与表面50接合。在一些实施例中，轴线A3能够相对于轴线A1在身体的一个或多个平面中移动，例如，身体的竖直面、水平面、对角面、两侧平面、横断面、冠状面和/或矢状面。

腔体106包括带螺纹表面108，其被构造用于与定位螺钉110接合。在一个实施例中，如图12所示，腔体106包括末端螺纹112。螺纹112防止定位螺钉110完全退出帽90，如本文所述。在一个实施例中，定位螺钉110被拧入腔体106中，直到定位螺钉110接近螺纹112。例如，螺纹112可以被铆接，使得螺纹112的近端113变形，以防止定位螺钉110完全退出帽90。定位螺钉110被定位在腔体106中，以是帽90相对于主体14固定在所选取向上，如本文所述。

主体70包括管状构型。主体70在端部72和端部74之间延伸。主体70以线性构型延伸。在一些实施例中，主体70可以以可选构型延伸，例如，弧形的、偏移的、交错的和/或成角度的部分，其可包括锐角、直角和钝角。端部74包括限定用于与组织接合的平坦的和带浅凹部分的表面。在一些实施例中，端部74可包括可以是粗糙的、带纹理的、多孔的、半多孔的、带浅凹的和/或抛光的表面，使得它有利于与组织接合。在一些实施例中，组织包括椎骨组织，其可包括椎间组织、终板表面、松质骨和/或皮质骨。

主体70包括壁，例如管形壁70。壁76包括内表面78，其限定在端部72、74之间延伸的轴向腔体80。主体14被构造用于设置在腔体80内。在一些实施例中，壁76具有圆柱形横截面。在一些实施例中，壁76的横截面几何形状可包括例如圆形、卵圆形、长圆形、三角形、具有平面或弧形侧部的多边形、不规则的、均一的、不均一的、一致的、可变的、马蹄形、U形或四季豆形。在一些实施例中，表面78为平滑的或平坦的。在一些实施例中，表面78可以是粗糙的、带纹理的、多孔的、半多孔的、带浅凹的和/或抛光的。

壁76限定外侧开口82。在一些实施例中，开口82被构造用于设置诸如插入器的器械，该器械用来有利于主体14相对于主体70的膨胀，如本文所述。例如，开口82可以被构造成接纳单独的小齿轮器械(未示出)，其适于接合齿轮齿条28。在一些实施例中，插入器器械可包括美国专利申请第14/450,038中公开的器械，该申请以引用方式全文并入本文中。

在一些实施例中，壁76限定开口82、84，开口82、84被构造成接纳如下药剂，该药剂可包括骨移植物(未示出)和/或其它材料，如本文所述，以用于在例如结合椎体次全切除术使用的固定或融合处理中采用。在一个实施例中，药剂可包括治疗性多核苷酸或多肽和骨生长促进材料，其可被装填、涂布或以其它方式设置在包括植入物12的系统10的部件的表面之上或周围。药剂也可包括生物相容性材料，例如：生物相容性金属和/或刚性聚合物，例如钛元件、钛或钛组合物的金属粉末；无菌骨材料，例如同种异体移植物或异种移植物材料；合成骨材料，例如珊瑚和钙组合物，如羟基磷灰石、磷酸钙和亚硫酸钙；生物活性剂，例如涂布在植入物12的外部和/或例如通过混合在生物可吸收聚合物中而施加到其以用于逐渐释放的生物活性剂，随着聚合物在患者体内降解，该生物可吸收聚合物以适当的与时间有关的方式释放一种或多种生物活性剂。合适的生物活性剂包括例如骨形态发生蛋白(BMP)和细胞因子。

在一个实施例中，壁76包括腔体，例如狭槽86，其被构造用于与手术插入器附接以防止插入器被不正确地附接，比如头朝下地附接。壁76包括切口88，其被构造成有利于与插入器接合。切口88通过在插入器和主体70之间提供刚性连接而有利于插入器与主体70接合。

表面78包括部分120，如图3所示，其限定邻近端部72设置的周向腔体122。部分120具有基本上平滑或平坦的表面构型，使得腔体122被构造用于设置环形部124。环形部124能够在腔体122内可滑动地移动以相对于部分120旋转。在一些实施例中，部分120可以是粗糙的、带纹理的、多孔的、半多孔的、带浅凹的和/或抛光的。

在一个实施例中，主体70包括埋头孔126。在一个实施例中，提供定位螺钉128以用于将主体14相对于主体70固定。定位螺钉128包括螺纹止挡件130，如图3所示。定位螺钉128从主体70的内部组装并退出，直到定位螺钉128接近螺纹止挡件130为止。埋头孔126被铆接以使埋头孔126的端部变形，防止定位螺钉128的过度推进，并有利于主体14和帽90与主体70的组装。

在操作中，植入物12设置在如图1所示的第一取向，使得主体14和主体70设置成伸缩布置，以用于递送和植入到邻近手术部位处。主体14、70被座置成使得内部主体14基本上全部以嵌套构型设置在外部主体70内。帽90与端部16齐平，使得轴线A2基本上垂直于轴线A1，并且腔体106设置成使得轴线A3横向于轴线A1、A2设置，并从轴线A1偏移。在第一取向下，可包括可旋转小齿轮的手术插入器被设置在开口82、狭槽86和切口88内，并且与齿轮齿条28接合，并被致动和/或旋转，使得插入器与齿轮齿条28接合，以使主体14相对于主体70轴向平移。插入器的旋转引起主体14相对于主体70的轴向平移，以使植入物12膨胀。在一些实施例中，插入器在相对的方向上旋转，以在第二轴向方向上驱动主体14，并且引起主体14相对于主体70的轴向平移，以使植入物10从膨胀构型收缩和/或塌缩。

在一些实施例中，在例如如图18所示的第二膨胀取向下，帽90和端部74设置成接合相邻的椎骨软组织和骨表面，如将要描述的，以恢复高度并代替被移除的椎骨和/或椎间组织来提供支撑。在一个实施例中，植入物12以在椎骨之间所选量的间距和/或撑开下膨胀至第二取向，使得帽90接合第一椎骨表面，并且端部74接合第二椎骨表面，以恢复椎骨间距并提供撑开和/或恢复机械支撑功能。在一个实施例中，如本文所讨论那样，植入物12被渐进地和/或逐渐地膨胀，以提供构造成适于包括椎骨的患者的生长的植入物。在一些实施例中，植入物12的高度也可以在一定时间段和/或若干手术内减小，以适应患者的各种条件。

在一些实施例中，如本文所述的，随着主体14膨胀，帽90相对于轴线A1在第一取向和第二取向之间旋转，第一取向使得帽90的表面96和/或轴线A2相对于轴线A1而被设置成呈角度α1，如图14所示；第二取向使得帽90的表面96和/或轴线A2相对于轴线A1而被设置成呈所选角度α2，如图15所示。帽90的旋转允许将表面96调整至一角度，以适应椎骨组织与组织和/或治疗的具体角度。随着帽90旋转，表面100、102围绕端部16平移，以适应表面96的角度变化。壁44、46提供一定范围的运动极限，并且阻止和/或防止帽90围绕轴线A1旋转超出帽90的所选移动限制。在表面100、102之间的相交部接触台阶40，以限制帽90的旋转。

在帽90的旋转期间，轴线A3相对于轴线A2以角度γ保持固定的取向。随着帽90旋转，轴线A3能够相对于轴线A1在第一取向和第二取向之间移动，第一取向使得轴线A3相对于轴线A1设置成角度β1，如图14和16所示；第二取向使得轴线A3相对于轴线A1设置成所选角度β2，如图15所示。在第二取向下，角度β2接近基本上90度和/或轴线A3相对于轴线A1的垂直取向，以有利于定位螺钉110与表面50接合，以便将帽90相对于主体14和/或主体70以所选取向固定。

在一些实施例中，植入物12提供如下的占有面积，其改善稳定性并降低沉陷到组织中的风险。在一些实施例中，植入物12提供在椎体之间的高度恢复、减压、矢状面和/或冠状面平衡的恢复、和/或对沉陷到椎骨终板内的阻力。

参看图18，在组装、操作和使用中，类似于关于图1-17所述的系统和方法，包括植入物12的脊柱植入物系统10被用于手术程序，例如腰椎椎体次全切除术，以用于治疗包括椎骨V的患者的脊柱。脊柱植入物系统10也可用于其它手术程序，例如，椎间盘切除术、椎板切除术、融合术、椎板切开术、椎板切除术、神经根回缩、椎间孔切开术、椎骨关节面切除术、减压术、脊髓核或椎间盘置换术以及骨移植物和可植入的假体修复术，包括用于植入物20与椎骨V的固连的板、杆和骨接合紧固件。

脊柱植入物系统10用于腰椎椎体次全切除术，包括手术关节固定术，例如，融合以固定关节，以用于治疗脊柱的受影响节段和身体内的相邻区域的适用病症或损伤。例如，椎骨V包括椎骨V1和椎骨V2。患病和/或受损的椎骨和椎间盘设置在椎骨V1和V2之间。在一些实施例中，脊柱植入物系统10被构造用于插入椎间隙内以隔开关节表面、提供支撑和使椎骨V的稳定最大化。

在使用中，为了治疗椎骨V的受影响的节段，医学从业人员以任何适当的方式(诸如通过组织的切开和回缩)获得到达包括椎骨V的手术部位的通路。在一些实施例中，脊柱植入物系统10可以用于任何现有的手术方法或技术中，包括开放式手术、小切口手术、微创手术和经皮手术植入，由此通过微切口或提供到该区域的受保护通道的套管来接近椎骨V。一旦获得到达手术部位的通路，就进行椎体次全切除术，以用于治疗脊柱疾病。椎骨V的患病和/或受损部分(其可包括患病和/或受损的椎间盘)被移除，以形成椎间隙S。

准备器械(未示出)被用来移除椎间盘组织、流体、相邻组织和/或骨，并且从椎骨V1的终板表面E1和/或椎骨V2的终板表面E2刮削和/或移除组织。植入物12设有至少一种药剂，类似于本文所述那些，以促进新骨生长和融合，以治疗椎骨V的受影响节段。

定位螺钉110从帽90的表面94与腔体106接合，并且被拧入腔体106，直到定位螺钉110接近螺纹112，如本文所述。主体14、70被座置成，使得内部主体14基本上全部以嵌套构型设置在外部主体70内，并且帽90与端部16齐平，轴线A2设置成垂直于轴线A1。插入器与开口82、狭槽86和切口88接合。植入物12沿着手术通道被递送至邻近椎骨V的手术部位。插入器将植入物12递送至在V1、V2之间的经制备的椎间隙S中。植入物12被操纵，使得端部74接合终板表面E2。端部74的抓握表面穿透并固定于终板表面E2。植入物12与终板表面E2定位成第一取向，如本文所述。

插入器的旋转引起主体14在由图14中的箭头B所示的方向上相对于主体70的轴向平移，以使植入物12膨胀。在一个实施例中，插入器在相对的方向上旋转，以在如由图14中的箭头BB所示的第二轴向方向上驱动主体14，并且引起主体14相对于主体70的轴向平移，以使植入物10从膨胀构型收缩和/或塌缩。

随着插入器被旋转，植入物12膨胀至第二取向，如图18所示。这样，植入物12在椎间隙S内膨胀，并且表面96接合终板表面E1。帽90在由图15中的箭头C所示方向上相对于轴线A1从第一取向旋转至第二取向，第一取向使得帽90的表面96和/或轴线A2相对于轴线A1设置成角度α1，如图14所示；第二取向使得帽90的表面96和/或轴线A2相对于轴线A1设置成所选角度α2，如图15所示。

帽90的旋转允许表面96调整至一角度，以适应终板表面E1的具体角度。随着帽90旋转，轴线A3从相对于轴线A1的角度β1(如图14和16所示)旋转至第二取向，使得轴线A3相对于轴线A1设置成所选角度β2，如图15所示。在第二取向下，β2接近相对于轴线A1基本上垂直的取向，以有利于沿着手术通道触及定位螺钉110和定位螺钉110与表面50的接合。定位螺钉110与表面50接合，以将帽90相对于主体14锁定在所选取向，例如，使得表面96和/或轴线A2相对于轴线A1设置成所选角度α2，并且轴线A3相对于轴线A1设置成所选角度β2。

植入物12接合并间隔开相对的终板表面E1、E2，并且固连在椎间隙S内，以稳定和固定与骨生长有关的椎骨V的部分，以用于椎骨V1、V2的融合和固定。植入物12与终板表面E1、E2的固定可通过由关节空间提供的阻力和/或与终板表面E1、E2的接合而便利化。

在一些实施例中，植入物12可以仅接合一个终板。在一些实施例中，可以将本文所述一种和多种药剂施加到手术部位的区域，以促进骨生长。包括植入物12的系统10的部件可作为预组装装置递送或植入或者可以现场组装。包括植入物12的系统10的部件可以完全或部分地就地修正、移除或置换。在一些实施例中，系统10的部件中的一个或全部可通过机械操纵和/或徒手技术递送到手术部位。

在一个实施例中，植入物12可包括紧固元件，其可包括锁定结构，该锁定结构被构造用于与椎骨V1、V2的固定，以固连关节表面并将互补的稳定和固定提供到椎骨区域。在一些实施例中，锁定结构可包括紧固元件，例如，杆、板、夹片、吊钩、粘合剂和/或凸缘。在一些实施例中，系统10可与螺钉一起使用以加强固定。在一些实施例中，系统10和任何螺钉及附件可以涂有类似于本文所述那些的药剂，以用于加强到处理区域的骨固定。系统10的部件可由诸如聚合物的射线可透材料制成。可包括放射性标记物以用于在X光、荧光镜透视检查、CT或其它成像技术下识别。

在一个实施例中，系统10包括多个植入物12。在一些实施例中，采用多个植入物12可优化椎间隙S可被间隔开的量，使得关节间距尺寸可被预选。多个植入物12可被定向成并列接合、间隔开和/或交错的。

在一些实施例中，借助于系统10，使用显微外科和图像引导技术可用于接近、观察和修复脊柱退化或损伤。在完成手术后，移除系统10的未植入部件、手术器械和组件，并且闭合切口。

应当理解，可对本文所公开的实施例做各种修改。因此，以上描述不应理解为限制性的，而仅理解为各种实施例的例示。本领域的技术人员将设想在所附的权利要求书的范围和精神内的其它修改。

Claims (20)

1.一种脊柱植入物，包括：

第一构件，所述第一构件限定纵向轴线；

第二构件，所述第二构件包括被构造用于设置所述第一构件的轴向腔体；

第三构件，所述第三构件能够相对于所述第一构件旋转且限定横向腔体；以及

锁紧元件，所述锁紧元件能够设置在所述横向腔体中，且能够与所述第一构件接合，以将所述第三构件相对于所述第一构件固定。

2.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述第三构件能够在多个取向上相对于所述纵向轴线移动。

3.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述横向腔体能够相对于所述纵向轴线旋转。

4.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述横向腔体能够相对于所述纵向轴线旋转且偏移。

5.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述横向腔体能够在第一平面中相对于所述纵向轴线旋转，并且能够在第二平面中相对于所述纵向轴线旋转。

6.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述横向腔体能够在+/-45度的范围内相对于所述纵向轴线旋转。

7.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述第三构件能够相对于所述纵向轴线在第一取向和第二取向之间移动，所述第一取向使得所述第三构件相对于所述纵向轴线设置成第一角度，所述第二取向使得所述第三构件相对于所述纵向轴线设置成第二所选角度。

8.根据权利要求7所述的脊柱植入物，其特征在于，所述第一角度为90度。

9.根据权利要求7所述的脊柱植入物，其特征在于，所述第二角度包括90度+/-45度的范围。

10.根据权利要求7所述的脊柱植入物，其特征在于，在所述第二取向下，所述锁紧元件相对于所述纵向轴线设置成90度的角度。

11.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述构件在收缩构型和膨胀构型之间轴向平移。

12.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述第一构件包括球形表面，所述球形表面能够与所述锁紧元件接合，以将所述第三构件相对于所述第一构件固定。

13.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述第一构件包括外部台阶表面，所述外部台阶表面能够与所述第三构件的内部平滑表面接合。

14.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述锁紧元件包括定位螺钉。

15.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述第三构件包括限定所述横向腔体的带螺纹表面，所述带螺纹表面包括铆接的端部部分。

16.根据权利要求1所述的脊柱植入物，其特征在于，所述带螺纹表面包括埋头孔端部部分。

17.一种脊柱植入物，包括：

内部主体，所述内部主体限定纵向轴线；

外部主体，所述外部主体包括限定轴向腔体的壁，所述轴向腔体被构造用于设置所述内部主体；

帽，所述帽能够相对于所述内部主体枢转并且限定横向腔体，所述帽能够与椎骨组织接合；以及

定位螺钉，所述定位螺钉能够设置在所述横向腔体中，且能够与所述内部主体接合以将所述帽相对于所述内部主体固定。

18.根据权利要求17所述的脊柱植入物，其特征在于，所述帽能够在多个取向上相对于所述纵向轴线移动。

19.根据权利要求17所述的脊柱植入物，其特征在于，所述帽能够相对于所述纵向轴线在第一取向和第二取向之间移动，所述第一取向使得所述帽相对于所述纵向轴线设置成第一角度，所述第二取向使得所述帽相对于所述纵向轴线设置成第二所选角度。

20.一种脊柱植入物系统，包括：

第一构件，所述第一构件限定纵向轴线；

第二构件，所述第二构件包括被构造用于设置所述第一构件的轴向腔体；

第三构件，所述第三构件能够相对于所述第一构件旋转，且限定横向腔体；

锁紧元件，所述锁紧元件能够设置在所述横向腔体中，且能够与所述第一构件接合，以将所述第三构件相对于所述第一构件固定；以及

插入器，所述插入器能够与所述构件中的至少一个接合，

其中，所述帽能够相对于所述纵向轴线在第一取向和第二取向之间移动，所述第一取向使得所述帽相对于所述纵向轴线设置成第一角度，所述第二取向使得所述帽相对于所述纵向轴线设置成第二所选角度。