CN107405204A - 通用扩张融合器 - Google Patents

Abstract

一种设置有可植入融合器主体的可扩张医疗植入物。融合器主体的近侧端和远侧端可以各自设置有锥形或凸轮部分。植入物还可以包括近侧弯曲部、远侧弯曲部、近侧塞构件和远侧塞构件，近侧塞构件具有配置为与融合器主体的近侧端的锥形部分相配合的锥形部分，远侧塞构件具有配置为与融合器主体的远侧端的锥形部分相配合的锥形部分。近侧塞构件可以配置为纵向地移动，使得远侧弯曲部移动并且融合器主体的近侧端的周缘弹性地扩张。远侧塞构件可以配置为纵向地移动，使得近侧弯曲部移动并且融合器主体的远侧端的周缘弹性地扩张。还公开了方法。

Description

通用扩张融合器

通过引用并入

本说明书中提及的所有出版物和专利申请通过引用以其整体并入本文，其程度如同每个单独的出版物或专利申请特别地且单独地表示成通过引用并入一样。

领域

本公开总体上涉及用于稳定椎骨运动节段或其他骨节段的医疗设备。更具体地，本公开的领域涉及用于提供受控的脊柱矫正或其他的骨节段隔开(bond segmentspacing)和/或对准(alignment)的通用扩张融合器(UEC)和使用方法。

背景

传统的椎间融合器(spine cage)或植入物通常特征在于菜豆形的主体，该主体包括设置在用于与相邻的椎骨节段或终板(其在图1中示出)接触的外表面上的涂覆有羟基磷灰石的表面。具有平坦的终板的传统椎间融合器通常在试用植入物产生路径之后从后外侧靠近撑开的脊椎(distracted spine)的神经孔(neuroforamen)被插入。可选地，将两个平行的外部螺纹导管从前方插入以实现腰椎融合术。植入物通常具有恒定的直径，而L5-S1椎间盘空间是梯形的，因此可能医源性地产生“平背(flat back)”综合征。一般来说，椎间盘植入物用于腰椎融合或颈椎运动保持，而单独的杆和螺杆系统校正对齐。

对于本文公开的新型UEC，另外的选择包括整个脊柱的融合以及畸形角度校正(deformity angular correction)。

用于椎间体稳定(interbody stabilization)的现有设备具有重要的且显著的局限性。这些局限性中包括无法对终板进行扩张和撑开。因此，如果所插入的融合器“过小”，则其可能“晃动并永不愈合”。如果静态融合器过大，则可能通过终板的切除或沉陷而损伤邻近的神经或使脊柱不稳定。

目前用于椎间体稳定的设备包括静态隔离件，该静态隔离件由钛、PEEK、和由VICTREX(Victrex USA Inc,3A Caledon Court,Greenville,S.C.29615)生产的高性能热塑性聚合物、碳纤维或可吸收聚合物组成。目前的椎间体隔离件无法保持椎间体脊柱前凸，并且可能促使直的或甚至后凸的节段的形成，并且带来“平背综合征”的临床问题。终板的分离增加了可用于神经元(特别是神经孔)的空间。现有的静态融合器不能可靠地提升用于神经元的空间。因此，需要一种扩张融合器，其将从后部增加椎骨体之间的用于神经元的空间，或至少保持天然骨骼轮廓以避免神经失用(神经牵张)或侵入。

2006年9月26日提交的题为“Selectively Expanding Spine Cage，Hydraulically Controllable in Three Dimensions for Enhanced Spinal Fusion”的第7,985,256号美国专利，和2007年10月31日提交的题为“Linearly expanding spinecage for enhanced spinal fusion”的第7,819,921号美国专利，均提供了扩张椎间融合器(expanding spine cage)的详细背景。

上述第7,985,256号美国专利中公开的融合器仅限于与液压装置和腰椎融合一起使用。第7,819,921号美国专利中公开的融合器允许梯形线性扩张，而不是均匀扩张，因此其中所公开的梯形L5融合器将保持自然的腰椎前凸。所公开的融合器从未开发过。其旨在用作向前插入以用于腰椎融合的两个(2)平行的线性扩张的分离导管。

相比之下，本文公开的UEC融合器均匀地扩张，或在近端侧或远端侧处扩张。在有调节选项的情况下，外科医生可以使用新型UEC来矫正角度畸形。

椎间体稳定的传统设备的另外的问题包括骨骼和生物材料之间不良接面(interface)。传统的静态椎间体隔离件在骨骼和生物材料之间形成弱的接面。尽管这种植入物的表面通常设置有一系列脊或涂覆有羟基磷灰石，脊可以与施加的水平向量平行或并排运动。也就是说，脊或涂层对于施加到终板的任一侧的移动提供很少的阻力。因此，由于植入物和宿主骨之间的运动，在同种异体移植物、钛和聚合物隔离件中普遍出现骨不连合。传统的设备通常不会在相邻的椎骨之间扩张。由于UEC在外科医生的控制下扩张，因此可视的、可触知的“适配度”设置可以在手术时理想地锁定相对的椎骨终板。随着愈合的产生，植入物变得无效。由于没有运动可视为没有痛苦，因此使用UEC改善了临床结果。

因此，需要提供一种扩张植入物的方法以改善即时固定力，该即时固定力可以超过在愈合时的最终强度，同时具有改善的能力，以在矫正椎间角度畸形的同时实现椎间盘空间固定一致性。这种可扩张植入物将理想地最大化接面的稳定性并增强稳定的固定。这种可扩张椎间体植入物的即时固定将有利地提供与愈合时所实现的稳定性类似的稳定性。这种植入物将具有加强患者早期术后康复的价值。

传统的椎间体隔离件的另外的问题是其大的直径需要大面积暴露。用于椎间体隔离件的现有设备包括结构性同种异体移植物、带螺纹的融合器、圆柱形融合器和回旋镖形融合器。传统的设备在安全性和有效性方面具有显着的限制性。关于椎间体隔离件的安全性，将其从前部或从后部放置的方案可能发生神经元或主动脉元的损伤。传统的椎间融合器缺少扩张以降低了其固定性能的能力。保护腰椎运动的先前尝试因在植入之后挤压植入物而失败了。神经元的风险主要是由于在为了充分地支撑椎间体空间所需的融合器的大的尺寸和可用于插入设备的小的空间之间的不一致所造成的，在从后部或经椎间孔入路放置时尤其如此。现有的回旋镖式融合器定形成部分地类似于扁平的菜豆。这种回旋镖式融合器的植入需要大面积的暴露且可能损伤血管和神经结构，这既因为该融合器无法进入时较小并变得更大，也归因于该融合器的插入需要在植入物的插入和扩张期间进行机械操作。一旦目前的回旋镖式植入物准备借助于试用隔离件插入以形成朝向前部脊柱的路径，则现有的静态融合器被推动朝向端点，从而期望其将到达期望的解剖学终点。在神经根和血管结构接近插入位点并且传统的设备具有实心的相对大的尺寸的情况下，这种限制使患者易受到椎间孔(神经通过位点)侵入以及可能的神经和血管损伤的影响。

因此，需要一种微创性扩张椎间融合器，其能够以最小的侵入性插入到较小的开口(aperture)中。这样的微创性椎间融合器有利地可在三维空间中在完全位置控制或调节的情况下扩张。还需要一种较小的扩张椎间融合器，与对椎骨区域的限制空间中的神经根产生不必要的创伤的传统的相对大的设备相比，该较小的扩张椎间融合器更容易地以最小的手术创伤操作地插入到患者中。现有的椎间体植入物具有可用于骨移植物的有限的空间。足够的骨移植物或骨移植物替代物对于实心的椎间体融合术是至关重要的。期望提供一种可扩张椎间体融合器，其允许将大体积的骨移植材料放置在融合器内并围绕在其周围，以填充椎骨间的空间。此外，传统的椎间体植入物缺乏彻底地稳定终板并防止其移动的能力。因此，还需要一种扩张椎间融合器，其中椎骨终板经受将其撑开并阻止其移动的力。这种椎间体融合器将能够稳定运动节段，从而减少微运动，并阻止假性关节的形成(不完全融合)和疼痛。

理想地，需要一种椎间融合器或植入物，其能够使其在高度和角度上的扩张增加到所预计的程度。此外，需要一种椎间融合器，其不仅可以调节整个前后部扩张的量，还可以调节内外侧可变扩张，使得不仅保持了正常脊柱前凸曲线，还可以对脊柱侧凸或骨缺损进行调节。这种椎间融合器或植入物将允许在手术之后恢复正常的脊柱对准，并将脊柱节段刚性地、机械地保持在一起，直到发生愈合。

还需要一种扩张融合器或植入物，其能够以增加的拉出强度保持椎骨或关节节段，以最小化在植入物结合到关节融合术骨块中期间植入物固定损失的可能性。

公开概述

根据本公开的一些方面，可扩张医疗植入物设置有具有近侧端和远侧端的可植入融合器主体。在一些实施方案中，融合器主体的近侧端和远侧端各自设置有锥形或凸轮部分。融合器主体还具有在融合器主体的近侧端和远侧端之间延伸的纵向轴线。植入物还可以包括至少一个近侧弯曲部，该至少一个近侧弯曲部至少部分地定位成邻近融合器主体的近侧端并且配置为允许融合器主体的远侧端的周缘弹性地扩张。植入物还可以包括至少一个远侧弯曲部，该至少一个远侧弯曲部至少部分地定位成邻近融合器主体的远侧端并且配置为允许融合器主体的近侧端的周缘弹性地扩张。植入物还可以包括近侧塞构件，该近侧塞构件具有配置为与融合器主体的近侧端的锥形部分相配合的锥形部分。近侧塞构件可以配置为相对于融合器主体从第一位置纵向地移动到第二位置，使得至少一个远侧弯曲部移动并且融合器主体的近侧端的周缘弹性地扩张。近侧塞构件还可以配置为从第二位置移动到第一位置，使得近侧端的周缘弹性地收缩。植入物还可以包括远侧塞构件，该远侧塞构件具有配置为与融合器主体的远侧端的锥形部分相配合的锥形部分。远侧塞构件可以配置为相对于融合器主体从第三位置纵向地移动到第四位置，使得至少一个近侧弯曲部移动并且融合器主体的远侧端的周缘弹性地扩张。远侧塞构件还可以配置为从第四位置移动到第三位置，使得远侧端的周缘弹性地收缩。

在一些实施方案中，融合器主体还包括在近侧端处的第一锥形钻孔和在远侧端处的第二锥形钻孔，第一锥形钻孔配置为可滑动地接纳近侧塞构件，第二锥形钻孔配置为可滑动地接纳远侧塞构件。第一锥形钻孔可以与近侧塞构件可螺纹地接合，使得当近侧端塞构件相对于融合器主体旋转时，近侧塞构件相对于融合器主体沿着纵向方向前进。第二锥形钻孔可以与远侧塞构件可螺纹地接合，使得当远侧塞构件相对于融合器主体旋转时，远侧塞构件相对于融合器主体沿着纵向方向前进。

在一些实施方案中，至少一个近侧弯曲部包括大体上圆形的且端部开放的开口和从该开口纵向地延伸的一对大体上柔韧的梁部分。至少一个近侧弯曲部包括一对纵向延伸的梁部分，该对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开，其中至少一个近侧弯曲部还包括将梁部分的近侧端相互连接起来的连接器部分。至少一个近侧弯曲部可以包括多个周向间隔开的近侧弯曲部，并且其中至少一个远侧弯曲部包括多个周向间隔开的远侧弯曲部。该多个近侧弯曲部可以与该多个远侧弯曲部旋转地交错。

在一些实施方案中，每个近侧弯曲部包括一对纵向延伸的梁部分，该对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，该连接器部分仅将梁部分的近侧端相互连接起来。每个远侧弯曲部可以包括一对纵向延伸的梁部分，该对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，该连接器部分仅将梁部分的远侧端相互连接起来。每个近侧弯曲部可以与邻近每个近侧弯曲部的两个远侧弯曲部共享梁部分，从而允许沿着融合器主体形成连续的蛇形图案。

在一些实施方案中，植入物包括第一调节构件，该第一调节构件联接到至少近侧塞构件，使得当第一调节构件旋转时，使近侧塞构件纵向地移动。植入物还可以包括第二调节构件，该第二调节构件联接到远侧塞构件，使得当第二调节构件旋转时，使远侧塞构件纵向地移动，从而允许融合器主体的近侧端和远侧端彼此独立地扩张和收缩。第一调节构件和第二调节构件可以同轴地一个嵌套在另一个中并可独立地旋转。在一些实施方案中，第一调节构件和第二调节构件各自具有轴向间隔开但彼此相邻的旋钮，使得旋钮可以交替地一起旋转或独立地旋转。第一调节构件和第二调节构件中的至少一个可以具有键式端部，该键式端部配置为与其所关联的塞构件可滑动地配合且可旋转地联接，使得至少一个调节构件可以从可扩张医疗植入物移除。

在一些实施方案中，融合器主体具有横向于纵向轴线的方形或圆形横截面。

在一些实施方案中，可扩张医疗植入物包括可植入融合器、多个近侧弯曲部、多个远侧弯曲部、近侧塞构件、远侧塞构件以及第一调节构件和第二调节构件。在这些实施方案中，可植入融合器主体具有近侧端和远侧端，该近侧端和远侧端各自设置有带螺纹的且锥形的钻孔。融合器主体具有在融合器主体的近侧端和远侧端之间延伸的纵向轴线。多个近侧弯曲部周向间隔开，并且各自至少部分地定位成邻近融合器主体的近侧端且配置为允许融合器主体的远侧端的周缘弹性地扩张。每个近侧弯曲部包括一对纵向延伸的梁部分，该对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，该连接器部分仅将梁部分的近侧端相互连接起来。多个远侧弯曲部周向间隔开，并且各自至少部分地定位成邻近融合器主体的远侧端且配置为允许融合器主体的近侧端的周缘弹性地扩张。每个远侧弯曲部包括一对纵向延伸的梁部分，该对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，该连接器部分仅将梁部分的远侧端相互连接起来。每个近侧弯曲部与邻近每个近侧弯曲部的两个远侧弯曲部共享梁部分，从而沿着融合器主体形成连续的蛇形图案。近侧塞构件具有带螺纹的且锥形的周缘，该周缘配置为与融合器主体的近侧端的带螺纹的且锥形的钻孔相配合。近侧塞构件配置为相对于融合器主体沿着纵向轴线从第一位置移动到第二位置，使得多个远侧弯曲部移动并且融合器主体的近侧端的周缘弹性地扩张。近侧塞构件还配置为从第二位置移动到第一位置，使得近侧端的周缘弹性地收缩。远侧塞构件具有带螺纹的且锥形的周缘，该周缘配置为与融合器主体的远侧端的带螺纹的且锥形的钻孔相配合。远侧塞构件配置为相对于融合器主体沿着纵向轴线从第三位置移动到第四位置，使得多个近侧弯曲部移动并且融合器主体的远侧端的周缘弹性地扩张。远侧塞构件还配置为从第四位置移动到第三位置，使得远侧端的周缘弹性地收缩。第一调节构件可旋转地联接到近侧塞构件，使得当第一调节构件旋转时，使近侧塞构件沿着纵向轴线移动。第二调节构件可旋转地联接到远侧塞构件，使得当第二调节构件旋转时，使远侧塞构件纵向地移动，从而允许融合器主体的近侧端和远侧端彼此独立地扩张和收缩。第一调节构件和第二调节构件同轴地一个嵌套在另一个中并且可独立地旋转。第一调节构件和第二调节构件各自具有轴向间隔开但彼此相邻的旋钮，使得旋钮可以交替地一起旋转或独立地旋转。第一调节构件和第二调节构件中的至少一个可以具有键式端部，该键式端部配置为与其所关联的塞构件可滑动地配合且可旋转地联接，使得至少一个调节构件可以从可扩张医疗植入物移除。

根据本公开的一些方面，提供了一种撑开具有相对表面的相邻骨节段的方法。该方法包括以下步骤：将上述可扩张医疗植入物插入到骨节段的相对表面之间，以及使近侧塞构件和远侧塞构件纵向地且彼此独立地移动，使得融合器主体的近侧端和远侧端独立地扩张，以改变骨节段的相对的表面之间的距离和角度。在一些实施方案中，该方法还包括以下步骤：在调节构件已经用于移动近侧塞构件和远侧塞构件中的至少一个之后，从医疗植入物移除至少一个调节构件。在一些实施方案中，骨节段是相邻的椎骨，并且相对的表面是相邻椎骨的终板。

附图简述

为了说明本公开的概念，附图示出一个或更多个实施方案的方面。然而，应当理解，本公开不限于在附图中所示的精确布置和手段，其中：

图1-3是两个椎骨体的一系列侧向表示，其中，图1示出了处于未扩张状态的示例性通用扩张融合器(UEC)的插入，图2示出了UEC在椎骨体之间的位置并且仍处于其未扩张状态，且图3示出了已插入的处于扩张状态的UEC。

图4是根据本公开的方面的处于未扩张状态的UEC的第一实施方案的透视图。

图5是示出图4的UEC的分解透视图。

图6是示出图4的UEC的融合器主体的透视图。

图7是图4的UEC的近侧端视图。

图8是图4的UEC的侧视图。

图9是图4的UEC的侧向剖视图。

图10是根据本公开的方面的处于未扩张状态的UEC的第二实施方案的透视图。

图11是示出图10的UEC的分解透视图。

图12是示出图10的UEC的侧视图。

图13是示出图10的UEC的近侧端视图。

图14是示出图10的UEC的远侧端视图。

图15是示出图10的UEC的侧向剖视图。

图16是根据本公开的方面的处于未扩张状态的UEC的第三实施方案的透视图。

图17是示出图16的UEC的分解透视图。

图18是示出图16的UEC的侧视图。

图19A是示出图16的UEC的侧向剖视图。

图19B是示出图16的UEC的端部剖视图。

图20A-20C是示出图16的UEC的逐渐扩张的一系列侧视图，其中图20A示出了UEC的两端都处于未扩张状态，图20B示出了仅一端已扩张，并且图20C示出了两端都已扩张。

图21是根据本公开的方面的处于未扩张状态的UEC的第四实施方案的透视图。

图22是根据本公开的方面的处于未扩张状态的UEC的第五实施方案的透视图。

图23是示出图22的UEC的远侧端视图。

图24是示出图22的UEC的侧视图。

图25是示出图22的UEC的侧向剖视图。

图26是从颅骨至尾骨的视图，其示出了在一个示例性实施方式中的在椎骨体上的双重UEC的插入位点。

图27是示出图26的实施方式的插入位点之一的斜后视图。

图28是示出由图26的实施方式提供的调节轴的斜后视图。

图29是示出前柱植入物的斜前视图。

图30是示出显示为脊柱侧凸的人类脊柱的后视图。

图31是示出根据本公开的方面进行矫正之后的图29的脊柱的后视图。

图32A-32C分别是示出了具有错位/不均匀间隔的相邻椎骨体的前视图、侧视图和斜视图。

图33A-33C分别是示出了根据本公开的方面的已对错位/不均匀间隔进行矫正的图32A-32C的椎骨体的前视图、侧视图和斜视图。

详细描述

参考图1-3，示出了椎骨节段50和52的一系列侧视图，该一系列侧视图描绘了UEC(通用扩张融合器)的一个实施方案的插入和扩张。所示出的椎骨体50和52在椎骨终板之间具有平均8mm的间隙，代表平均椎骨间空间54。在典型的实施方式中，在插入UEC56之前进行完全的椎间盘切除术。利用标准技术移除占据空间54的椎间盘，标准技术包括修骨术(rongeur)、刮除术、以及对出血软骨下骨的终板制备。后纵韧带被分开以允许椎骨间空间扩张。

可使用旋转刮刀(未示出)将椎骨间空间54撑开至约10mm。该旋转刮刀是一个众所周知的设备，其看起来像宽螺丝刀，该设备可以水平地置入椎间盘空间内并转动90度，以分离终板。UEC的一个新的特征是在椎间盘空间扩张和制备(通过刮除，或理想地通过有助于椎间盘材料移除的关节镜)之后，UEC植入物本身可以被插入穿过不会对神经或其他结构造成损伤的任何孔口或角度，被定位在即时的植入物位置和随后的扩张平台以产生最佳融合和角度矫正结果。

在图1-3中所示的示例性实施方式中，UEC 56从后部(沿着箭头58的方向)被插入到椎骨体50和52之间，如图1所示。所示的椎骨空间54旨在表示希望插入UEC的任何椎骨空间(骶骨、腰椎、胸椎和/或颈椎)，并且来自周围解剖体允许的任何方向。根据本公开的一个方面，UEC在其未扩张状态下缩小到小的尺寸，以使其能够插入穿过到椎骨间空间54中，如图1所示。图2示出了插入在椎骨体50和52之间的UEC 56，其中UEC 56仍处于未扩张状态。在一个示例性实施方案中，未扩张的UEC的尺寸为：10-12mm宽，10mm高和28mm长，以便于插入，从而最小化对患者的创伤和损伤神经根的风险。这些尺寸可以容纳平坦的外表面。一旦就位，示例性UEC 56可以扩张到其未扩张尺寸的百分之140(如图3所示)，使得能够根据3D临床术前解剖分析进行20度或更多度的脊柱矫正。

应当注意，虽然图1-3中示出的示例性UEC 56为旨在理想地填充获许空间的植入物，但还可以使用其他形状的植入物，如后面的附图中所示的和/或本文所述的那些。在各种实施方案中，植入物可以具有圆形、卵形、椭圆形、方形、矩形、梯形或适于填充植入物位点并传递所需负载的其它形状的横截面。植入物可以是直的、弯曲的、豆形的、和/或包括其它形状和长宽比。另外，外表面可以是光滑的、带尖的、有螺纹的、涂覆的和/或另外适配的，如稍后更详细描述的。UEC可以在外科医生认为需要进行融合的任何脊柱水平(spinallevel)处使用，并且可以根据需要相对于椎骨终板放置在任何位置和角度。可以在任何特定的水平处放置一个、两个或更多个UEC以实现椎骨体之间的期望高度和角度。如稍后将描述的，可以使用多个UEC来调节相邻的椎骨体之间的总头尾高度(overall cranio-caudalheight)、前后角度(anterior-posterior angle)和内外侧角度(medio-lateral angle)。可以在多个水平处植入UEC以获得或恢复脊柱的期望的三维曲率和定位。

参考图4-9，示出了根据本公开的方面的示例性UEC 100的第一实施方案。图4是示出UEC 100的细节的放大透视图。为了便于理解，可以界定UEC100的近侧端104和远侧端106，如图4所示。应当注意，虽然UEC 100的远侧端106通常首先插入到患者体内，并且近侧端104通常最接近外科医生，但在某些手术中可以采用该示例性设备和本文描述的其他设备的其他定向，尽管使用了远侧和近侧命名法。

参考图5，其为示出UEC 100的单独的部件的分解透视图。在该第一实施方案中，UEC 100包括圆柱形融合器主体108、近侧塞110、远侧塞112、带螺纹的致动器114和垫圈116。术语“塞”和“塞构件”在本文中可互换使用。致动器114具有柄，该柄定尺寸成当组装UEC 100时可滑动地穿过近侧塞110内的中心钻孔。致动器114在其远侧端上还具有螺纹以用于与远侧塞112内的带螺纹的中心钻孔接合。近侧塞110和远侧塞112各自具有向内逐渐变小的外表面，以配合融合器主体108内的向内逐渐变小的表面(如图9中最佳看到的)。利用该布置，致动器114可以沿着第一方向旋转以将远侧塞112拉向近侧塞110，以使融合器主体108向外扩张，如稍后将更详细地描述的。

参考图6，该透视图示出了UEC 100的第一示例性实施方案的融合器主体108的细节。在该实施方案中，融合器主体108包括八个纵向延伸的梁部分118，每个梁部分118与相邻的梁部分118通过纵向延伸的间隙120间隔开。在其它实施方案(未示出)中，融合器主体可以包括少于或多于八个梁部分和/或具有不同的或变化的横截面的梁部分。当前实施方案的融合器主体108还包括八个周向延伸的连接器部分122。连接器部分122将梁部分118的端部相互连接起来。连接器部分122中的四个位于融合器主体108的近侧端104处，并且另外四个连接器部分122位于远侧端106处。位于近侧端104处的连接器部分122相对于位于远侧端106处的连接器部分122交错，使得每对相邻的梁部分118仅在一端处通过连接器部分122连接。利用这种布置，梁部分118和连接器部分122形成连续的蛇形或重复的S形图案。梁部分118和/或连接器部分122配置为弹性地弯曲，以允许融合器主体108在被塞110和112径向向外推动时直径增加(如图4所示)。当塞110和112不径向地向外推动融合器主体108时，梁部分118和/或连接器部分122的弹性允许融合器主体108恢复到其初始减小的直径。可以理解，当梁部分118和/或连接器部分122向外弯曲时，间隙120在其与连接器部分122相对的开口端处变宽。梁部分118的面向外的表面可以各自设置有如图所示的一个或更多个尖或尖状部123，以允许融合器主体108抓牢椎骨体的终板。

参考图7，示出了UEC 100的近侧端104的端部视图。在致动器114的近侧端处的扩大的头部可以设置有如图所示的凹入插口124，该凹入插口124用于可移除地接纳用于转动致动器114的工具。近侧塞110(以及未示出的远侧塞112)可以设置有径向向外延伸的突出部126，该突出部126置于一个或更多个间隙120中并抵靠梁部分118的侧部。这种布置防止塞110和112在致动器114转动时旋转，从而约束塞110和112仅朝向或远离彼此轴向地移动。近侧塞110(和远侧塞112)可以设置有通孔和或凹槽128，以允许骨骼从椎骨体向内生长，以用于使UEC 100更牢固的愈合/融合就位。还可以设置纵向延伸的狭槽130(如图4所示)用于该目的，和或为了用自体移植物、同种异体移植物和/或用于促进愈合/融合的其他材料来装填塞110和112。

参考图8和图9，分别示出了侧视图和侧向剖视图。在操作中，通过将诸如内六角扳手或驱动器(未示出)的工具插入到致动器114的近侧端处的凹入插口124中并将其顺时针地转动来扩张UEC 100。如图9最佳示出的，致动器114的远侧端旋入远侧塞112的中心钻孔中。顺时针转动致动器114导致致动器114的远侧端将远侧塞112拉向融合器主体108的中心，同时致动器114的近侧端处的扩大的头部将近侧塞110推向该中心。这种移动进而导致塞110和112的倾斜表面132沿着沿梁部分118和连接器部分122的内侧定位的倾斜表面134向内滑动，以使这些元件径向地向外弯曲和扩张，如之前所述的。通过逆时针转动致动器114可以使该过程颠倒过来。抵抗塞110和112的来自梁部分118和或连接器部分122的向内的弹性力(和或来自相邻的椎骨体的压缩力)使两个塞轴向地分离，从而允许UEC 100恢复到其未扩张的状态。

参考图10-15，示出了根据本公开的方面的示例性UEC 200的第二实施方案。图10是表示UEC 200的细节的透视图。UEC 200包括近侧端204和远侧端206，并且共享先前所述的UEC 100的许多相同的特征，该相同的特征用类似的参考数字标识。

参考图11，其为示出了UEC 200的单独的部件的分解透视图。在该第二实施方案中，UEC 200包括细长的圆柱形融合器主体208、近侧塞210和远侧塞212。远侧塞212包括一体形成的致动器杆214，当组装UEC 200时，致动器杆214沿着融合器主体208的内部中心轴线朝向近侧塞210延伸。近侧塞210和远侧塞212各自具有带螺纹的且向内逐渐减小的外表面，以配合融合器主体208内的带螺纹的且向内逐渐变小的表面(如图15最佳示出的)。利用这种布置，每个塞210和212可以独立地旋转以使特定的塞朝向融合器主体208的中部轴向地移动，以使融合器主体208的特定端部204或206向外扩张，如稍后将更详细地描述的。

如图11和图12所示的，融合器主体208包括八个纵向延伸的梁部分218，每个梁部分218与相邻的梁部分218被纵向延伸的间隙220间隔开。在其它实施方案(未示出)中，融合器主体可以包括少于或多于八个梁部分和/或具有不同的或变化的横截面的梁部分。当前实施方案的融合器主体208还包括八个周向延伸的连接器部分222。连接器部分222将梁部分218的端部相互连接起来。连接器部分222中的四个位于融合器主体208的近侧端204处，并且另外四个连接器部分222位于远侧端206处。位于近侧端204处的连接器部分222相对于位于远侧端206处的连接器部分222交错，使得每对相邻的梁部分218仅在一端处通过连接器部分222连接。利用这种布置，梁部分218和连接器部分222形成连续的蛇形或重复的S形图案。梁部分218和或连接器部分222配置为弹性地弯曲，以允许融合器主体208在被塞210和212径向向外推动时直径增加。当塞210和212不径向地向外推动融合器主体208时，梁部分218和或连接器部分222的弹性允许融合器主体208恢复到其初始减小的直径。可以理解，当梁部分218和或连接器部分222向外弯曲时，间隙220在其与连接器部分222相对的开口端处变宽。梁部分218的面向外的表面可以各自设置有如图所示的一个或更多个尖或尖状部223，以允许融合器主体208抓牢椎骨体的终板。

参考图13，示出了UEC 200的近侧端204的端部视图。近侧塞210可以设置有如图所示的凹入插口224，该凹入插口224用于可移除地接纳用于沿任一方向转动近侧塞210的工具，例如五凸角驱动器(five-lobed driver)(未示出)。可选地，其他合适类型的凹入插口、狭槽、突出部和/或键式特征可以与相配合的驱动器一起使用。致动器轴214的近侧端(该近侧端从远侧塞212向近侧延伸到融合器主体208内)可以进入穿过近侧塞210中的中心钻孔225。致动器轴214的近侧端可以如图所示地成形成接纳在相配合的驱动器插口(例如，五凸角插口，未示出)内，该相配合的驱动器插口可以通过中心钻孔225可移除地延伸到融合器主体208的中心中。利用这种布置，近侧塞210和远侧塞212可以从UEC 200的近侧端独立地接近并旋转，使得UEC 200的近侧端204和远侧端206可以独立地扩张或收缩。

参考图14，示出了UEC 200的远侧端206的端部视图。通过比较图13和图14，可以理解，UEC 200的近侧端204处的连接器部分222相对于UEC 200的远侧端206处的连接器部分222交错(即旋转45°)。

参考图15，示出了UEC 200的侧向剖视图。在操作中，通过将诸如五凸角驱动器(未示出)的工具插入近侧塞210的凹入插口224中并顺时针转动工具，可以使UEC 200的近侧端204独立地扩张。顺时针转动近侧塞210导致塞210的带螺纹的倾斜表面232沿着沿梁部分218和连接器部分222的内侧定位的带螺纹的倾斜表面234向内(在图15中向右)平移，以使这些元件径向地向外弯曲和扩张，如之前所述的。通过逆时针转动近侧塞210可以使该过程颠倒过来，从而允许UEC 200的近侧端204恢复到其未扩张状态。类似地，通过将诸如五凸角插口(未示出)的工具经由近侧塞210中的中心钻孔225插入直到工具与致动器214的近侧端(致动器214附接到远侧塞212)接合，可以使UEC 200的远侧端206独立地扩张。逆时针(从近侧端来看)转动远侧塞212导致塞212的带螺纹的倾斜表面232沿着沿梁部分218和连接器部分222的内侧定位的带螺纹的倾斜表面234向内(在图15中向左)平移，以使这些元件径向地向外弯曲和扩张，如之前所述的。通过顺时针转动远侧塞212可以使该过程颠倒过来，从而允许UEC 200的远侧端206恢复到其未扩张状态。

上述用于转动近侧塞210和远侧塞212的调节工具(未示出)可以一次一个插入UEC200中。可选地，两个工具可以嵌套在一起，其中用于转动远侧塞212的工具穿过用于转动近侧塞的工具中的中心钻孔，如稍后将关于其他实施方案所示出和描述的。利用这种布置，两个工具可以同时地或独立地转动。在一些实施方案中，近侧塞210和远侧塞212均设置有右旋螺纹，使得当两个工具沿着相同的方向同时转动时，UEC 200的一端扩张，而另一端收缩，从而改变UEC 200的外表面角度而基本上不改变其总体直径(即，基本上不改变UEC 200的中点处(midpoint)的直径或高度)。例如，通过沿着相同的方向转动两个工具，可以通过UEC200改变两个椎骨体之间的脊柱前凸的角度，而基本上不改变该两个椎骨体之间的高度。

在其他实施方案中，塞210或212中的一个可以设置有右旋螺纹，而另一个塞设置有左旋螺纹。在这些实施方案中，当两个调节工具沿着相同的方向同时转动时，UEC 200的两端204和206一起扩张或收缩，而基本上不改变UEC 200的外表面角度。例如，通过沿着相同的方向转动两个工具，可以通过UEC 200改变两个椎骨体之间的高度，而基本上不改变该两个椎骨体之间脊柱前凸的角度。

在一些实施方案中，塞210和212可以各自设置有具有彼此不同的螺距的螺纹。当两个调节工具一起一致地转动时，这种布置允许相邻椎骨体之间的高度和角度以预定关系被同时地调节。例如，近侧塞210可以设置有具有特定螺距的右旋螺纹，而远侧塞212可以设置有更精细的左旋螺纹，该左旋螺纹具有近侧塞螺纹的一半螺距。在该实施方案中，当两个调节工具一起沿着顺时针方向转动时，UEC 200的两端同时扩张，但是近侧端204以远侧端206的速率的两倍扩张。这允许外科医生增加相邻椎骨体之间的高度，并且同时使该椎骨体远离他或她成角度。然后可以单独地转动一个或两个工具，以更精细地调节椎骨体之间的高度和角度。

在一些实施方案中，在外科手术完成之前，上述调节工具可以从UEC 200移除。在一些实施方案中，在手术完成之后，上述调节工具可以保留在适当位置

在一些实施方案中，UEC 200为50mm长，具有10mm的未扩张直径和14mm的扩张直径。在其他实施方案中，UEC可以配置为扩张至约11mm、12mm或13mm、或超过14mm。在还有的其他实施方案中，UEC可以配置为具有比这些更大或更小的尺寸，以符合特定的解剖体或手术。

参考图16-20，示出了根据本公开的方面的示例性UEC 300的第三实施方案。图16是表示UEC 300的细节的透视图。UEC 300包括近侧端304和远侧端306，并且共享先前所述的UEC 100和200的许多相同的特征，该相同的特征用类似的参考数字标识。

参考图17，其为示出了UEC 300的单独的部件的分解透视图。在该第三实施方案中，UEC 300包括矩形融合器主体308、近侧塞310、远侧塞312、近侧塞调节工具313和远侧塞调节工具314。与先前所述的UEC 200中的一样，塞310和312都是带有螺纹的且成锥形的，并且融合器主体308的每个端部设置有向内逐渐变小且带有螺纹的钻孔，该孔配置为接纳塞310或312中的一个。调节工具313和314在结构和操作上类似于先前关于UEC 200所述的调节工具(但未示出)。近侧塞310在其近侧端(未示出)上包括配合凹槽，该配合凹槽配置为可移除地接纳近侧塞调节工具313的花键式远侧端，该花键式远侧端用于旋转近侧塞310。远侧塞312在其近侧端(未示出)上包括较小的配合凹槽，该较小的配合凹槽配置为可移除地接纳远侧塞调节工具314的较小的花键式远侧端，该较小的花键式远侧端用于旋转远侧塞312。近侧塞调节工具313和近侧塞312都设置有中心钻孔，该中心钻孔允许远侧塞调节工具314的远侧端穿过该中心钻孔、通过融合器主体308的中心、并部分地进入远侧塞312中。在该示例性实施方案中，调节工具313和314的近侧端各自具有六角形头部，该六角形头部允许通过使用扳手、插口(未示出)、和/或通过手使调节工具313和314一起一致地转动或独立地转动(如先前关于UEC 200所述的)。

如图16和图17所示的，融合器主体308包括八个纵向延伸的梁部分318，每个梁部分318与相邻的梁部分218被纵向延伸的间隙320间隔开。在其它实施方案(未示出)中，融合主体可以包括少于或多于八个梁部分和/或具有不同的或变化的横截面的梁部分。可以看出，在该实施方案中，间隙320中的四个通过融合器主体308的四个面的中央部形成，而另外四个间隙320沿着融合器主体308的角部边缘形成。融合器主体308还包括八个周向延伸的连接器部分322。连接器部分322将梁部分318的端部相互连接起来。可以在间隙320的端部和连接器部分322之间设置如图所示的圆形孔321，以减轻当连接器部分322弯曲时在那些位置处的应力集中。连接器部分/弯曲部322中的四个位于融合器主体308的近侧端304处(横跨融合器主体308的角部边缘)，而另外四个连接器部分/弯曲部322位于远侧端306处(横跨融合器主体308的表面的远侧端)。位于近侧端304处的连接器部分322与位于远侧端306处的连接器部分322交错，使得每对相邻的梁部分318仅在一端处通过连接器部分322连接。与先前所述的实施方案一样，梁部分318和连接器部分322形成连续的蛇形或重复的S形图案。梁部分318和或连接器部分322配置为弹性地弯曲，以允许融合器主体308在被塞310和312径向地向外推动时周缘增加。当塞310和312不径向地向外推动融合器主体308时，梁部分318和/或连接器部分322的弹性允许融合器主体308恢复到其初始减小的周缘。可以理解，当梁部分318和或连接器部分322向外弯曲时，间隙320在其与连接器部分322相对的开口端处变宽。梁部分318的面向外的表面可以各自设置有如图所示的一个或更多个尖或尖状部323，以允许融合器主体308抓牢椎骨体的终板。在该示例性实施方案中，沿着UEC 300的顶部和底部设置带尖的或滚花的表面，而侧表面保持平滑。

参考图18和图19，分别示出了UEC 300的侧视图和侧向剖视图。在操作中，通过将近侧塞调节工具313插入近侧塞310的相配合的凹入插口(如图19所示)中并将其顺时针转动，可以使UEC 300的近侧端304独立地扩张。顺时针转动近侧塞310导致塞310的带螺纹的倾斜表面332沿着沿梁部分318和连接器部分322的内侧定位的带螺纹的倾斜表面334向内(在图18和图19中向左)平移，以使这些元件径向地向外弯曲和扩张，如之前所述的。通过逆时针转动近侧塞310可以使该过程颠倒过来，从而允许UEC 300的近侧端304恢复到其未扩张状态。类似地，通过将诸如五凸角插口(未示出)的工具经由近侧塞310中的中心钻孔325插入直到工具与致动器314的近侧端(其附接到远侧塞312)接合，可以使UEC 300的远侧端306独立地扩张。逆时针(从近侧端来看)转动远侧塞312导致塞312的带螺纹的倾斜表面332沿着沿梁部分318和连接器部分322的内侧定位的带螺纹的倾斜表面334向内(在图18和图19中向右)平移，以使这些元件径向地向外弯曲和扩张，如之前所述的。通过顺时针转动远侧塞312可以使该过程颠倒过来，从而允许UEC 300的远侧端306恢复到其未扩张状态。

参见图20A-20C，其为示出了从完全缩回至完全扩张的UEC 300的进程的一系列侧视图。在图20A中，融合器主体308示出为处于完全缩回位置。在该图中，融合器主体308的每个端部的高度被标记为缩回的融合器高度的100％。在图20B中，融合器主体308的近侧端304已经完全扩张，而远侧端306保持完全缩回。在该示例性实施方案中，每个端部能够扩张到完全缩回高度的140％的高度(以及因此宽度也是如此)，如图所示。在图20C中，远侧端306也扩张了40％。

在一些实施方案中，UEC 300具有50mm的融合器长度、10mm的未扩张的融合器高度和14mm的扩张的融合器高度。在调节工具313和314保持就位的情况下且处于未扩张状态下的UEC 300的总体长度可以为75mm。在其他实施方案中，UEC可以配置为扩张至约11mm、12mm或13mm、或超过14mm。在还有的其他实施方案中，UEC可以配置为具有比这些更大或更小的尺寸，以符合特定的解剖体或手术。在一些实施方案中，UEC可以在其顶表面和底表面之间形成至少20度的角度。

参考图21，示出了根据本公开的方面的示例性UEC 400的第四实施方案。图21是表示UEC 400的细节的透视图。UEC 400包括近侧端404、远侧端406、融合器主体408、近侧塞410、远侧塞412、近侧塞调节工具413和远侧塞调节工具414。除了融合器主体408具有圆形横截面而不是方形横截面外，UEC 400在结构和操作上基本上与先前所述的UEC 300相同。在其他实施方案(未示出)中，UEC可以具有横向于中心纵向轴线的矩形、梯形、卵形、椭圆形或其它形状的横截面。

参考图22-25，示出了根据本公开的方面的示例性UEC 500的第五实施方案。图16是表示UEC 500的细节的透视图。UEC 500包括近侧端504和远侧端506，并且共享先前所述的UEC 100-400的许多相同的特征，该相同的特征用类似的参考数字标识。

UEC 500包括三个部件：大体上圆柱形的、单件式的融合器主体508；近侧致动器螺杆510；和远侧致动器螺杆512。致动器螺杆510和512的头部可以被称作塞构件。融合器主体508包括两个纵向偏心的狭槽550，该两个纵向偏心的狭槽550各自延伸约融合器主体508的长度的四分之三，并且从融合器主体508的相对的端部和相对的侧面发出。融合器主体508还设置有两个横向狭槽552，该两个横向狭槽552各自邻近纵向狭槽550中的一个的闭合端部定位。每个横向狭槽552从融合器主体508的外周缘延伸并接近纵向狭槽550的基部。具有横向狭槽552的两对纵向狭槽550中的每对界定悬臂554，该悬臂554通过靠近两个狭槽550和552的闭合端部的活动铰链556与融合器主体508的剩余部分连接。每个活动铰链556允许其相关联的臂554紧靠着椎骨体向外弯曲。

纵向狭槽550的开口端向外逐渐变小，以接纳致动器螺杆510或512的扩大的锥形头部，如图24中最佳示出的。致动器螺杆510和512的相对的端部延伸通过纵向狭槽550并且旋入融合器主体508的相对的端部中。利用这种布置，每个致动器螺杆510和512可以彼此独立地转动，使得螺杆相对于骨融合器508轴向地移动。这种轴向移动使得螺杆的头部将相关联的臂554的锥形末端向外推动，或者当螺杆沿着反方向转动时允许其向内弯曲回去。如果两个致动器螺杆510和512沿着相同的方向转动相同的量，则UEC 500均匀地扩张并且增加相邻椎骨体之间的高度。如果两个致动器螺杆510或512中的一个比另一个转动更多，则外科医生能够改变椎骨体之间的角度。

如图23中最佳示出的，可以在与螺杆头部相对的端部处在每个致动器螺杆510和512的端部中设置狭槽558或其他合适的特征。还可以穿过融合器主体508的每个端部设置孔560，以允许接近两个狭槽558中的每个。这种布置允许致动器螺杆510和512从融合器主体508的任一端504和/或506转动。

参考图26-28，示出了串联使用两个UEC 56的示例性实施方式。每个UEC 56可以如先前关于图1-3所述地插入。在这种实施方式中，UEC 56布置成彼此不平行。如图28中最佳示出的，这种布置允许外科医生调节椎骨围绕两个不同轴线的角度，并且还使椎骨围绕另一个轴线相对于彼此平移。

图29是示出了前柱植入物56置于椎骨体52上的斜前视图。在该实施方式中，植入物56在横向中线(lateral midline)的前方横向地放置在椎骨体52上。在调节植入物56之后，其塞与椎骨体52的终板的外周缘齐平或凹入椎骨体52的终板的外周缘内，以免冲击相邻的组织。

参考图30，人类脊柱76示出为呈现脊柱侧凸。根据本公开的方面，双重UEC可以放置在脊柱的不同水平处以治疗病症。例如，可以在图30中示出的由参考数字78、80、82和84所示的水平处植入单个UEC或成对的UEC。通过以上关于图28所述的调节，可以在这四个水平处在三维空间上调节脊柱的弯曲度至矫正对准，如图31所示。

图32A-32C分别是示出了具有未对准/不均匀间隔的相邻的椎骨体50和52的前视图、侧视图和斜视图。

图33A-33C分别是示出了根据本公开的方面的已对错位/不均匀间隔进行矫正的图32A-32C的椎骨体50和52的前视图、侧视图和斜视图。

植入物可以由例如诸如钛、64钛或其合金的材料、316或321不锈钢、可生物分解且生物活性的材料(例如干细胞)、和聚合物(例如由两个醚基和一个酮基的重复单体组成的半结晶型高纯度聚合物，例如聚醚醚酮(PEEK)TM或TeflonTM)制成。

在植入后为了防止近侧塞和远侧塞或致动器的移动，在一些实施方式中，可以在一个或更多个移动部件上施加生物相容性粘合剂或螺纹锁紧脂(thread lockingcompound)。在一些实施方案(未示出)中，销可以径向地或轴向地插在塞/致动器和融合器主体之间，以在手术后将零件锁定在合适的位置。在一些实施方案中，可以为此目的提供棘轮、装有弹簧的棘爪或其它锁定机构。

通常，如上述实施方案所公开的，融合器主体在每个狭槽的每隔一端处被切开，类似于正弦波，这允许当融合器的中心被圆锥形或钻形(mandrill)的单元占据时扩张。融合器主体的一系列交替的狭槽允许进行扩张，同时保持UEC的外部为一个单一件。狭槽加上表面上的齿允许牢固地抓住骨骼表面，并允许大量的骨长入机会。此外，通过允许外科医生使UEC的一端比另一端更厚，圆锥形(钻形)引入物的作用从均匀地到选择性地改变导管扩张。UEC的扩张机制可适用于固定融合的和可移动“运动保留”植入物，其中根据外科医生的选择来确定扩张植入物的外观(圆形的、扁平的、定制的等等)。因此，在一些实施方式中，相对运动可以在邻近植入的UEC的椎骨体之间保留。在其他实施方式中，可能期望将相邻的椎骨体围绕所植入的UEC来融合。

为了提供相邻的椎骨之间的运动保留，可以在UEC和一个或两个椎骨终板之间使用结实的可压缩材料，和/或UEC的一个或更多个部件可以使用这种材料。这些材料可以复制自然的椎间盘的环(annulus)和核(nucleus)的载荷分布和冲击吸收功能。例如，在一些实施方案中，UEC可以设置有由弹性聚合物制成的锥形塞，以允许UEC压缩和扩张，以适应相邻椎骨的相对运动。适用于某些UEC实施方案的生物相容性材料的示例包括由宾夕法尼亚州埃克斯顿市的DSM Biomedical提供的热塑性聚碳酸酯-聚氨酯(PCU)和由马萨诸塞州威明顿市的AdvanSource Biomaterials提供的PCU。

UEC提供优于现有技术的优点，包括矫正冠状面畸形；为椎间体脊柱前凸和早期椎间体空间稳定引入大于现有隔离件设备的刚度。这种早期稳定可改善手术后的疼痛，排除对后部植入物(包括椎弓根螺钉)的需求，并提高关节融合术的成功几率。重要地，UEC提供对适用于神经元的空间的改善，同时改善脊柱前凸。传统的植入物仅限于隔离件效果，因为如果且当骨移植物在植入物中并围绕植入物融合时，椎间盘位置的被动填充物等待最终融合。通过扩张和变形至所计划的形状(其生理学上矫正脊柱角度)，UEC立即将脊柱固定到其正确的、无痛的功能性位置。当输注的骨诱导性/骨引导性骨移植材料愈合时，患者变好，并且植入物变得惰性且静止，嵌入骨骼中，并且不再需要。

在一些实施方案中，UEC的外表面可以是3D打印的，以不仅适配于椎骨间的空间本身，还可以配合每个插入位置处的表面形貌。换句话说，可以使用由计算机计算的3D打印终板，以适配和扩张个体患者的椎间盘空间，得到用于融合的最佳“适配度”，和改善的轴向骨骼对准。

通过创建适配的“地图”，例如作为精确一致的上下表面，以适配到特定患者的椎间盘空间中，并且将这些UEC终板放置在新型UEC扩张机构的两侧，患者的椎间盘空间以及整体脊柱对准将朝向最佳融合(或运动保留)和对准被理想地治疗。

“手术方法”说明可能建议外科医生和/或机器人单元依照编程开展扩张，以将UEC插入病状的特定椎间盘水平，以达到最佳效果。例如，术前患者的扫描/底片可以预测外科医生对UEC的理想使用，例如“顺时针转动旋钮A一定的旋转次数”，以最大化可视的、可触知的和X成像的“适配度”。利用这种方法，激活后，UEC植入物使用专用手术方法和所提供的UEC插入工具以预定的最佳角度(沿着3个轴线)进入而适配到一定位置。

在一些实施方案中，UEC可以涂覆有羟基磷灰石。在一些实施方案中，齿状的或400μm珠状表面可以用于促进骨长入。可以在终板内设置可充气腔室，该可充气腔室可以在植入之后扩张。该方法解决了3D一致性以贴近椎间盘病变。这还可以允许椎骨间的关节融合术或关节成形术治疗，并且整体改善的脊柱对准，将内部专有扩张与变化的外部终板形状及其内容物相结合。可以使用聚合物的UEC可充气终板，例如微小的囊泡、“气泡包装膜(bubblewrap)”、和多个或单个囊状物结构体。如果椎间盘空间的一部分塌陷，则该区域可能会由于UEC终板在材料和/或充气上的变化而适当升高或扩张。可充气腔室可以包含可压缩气体(例如空气)、颗粒(如，药物)、和/或通过液体输送的干细胞。在UEC是可压缩的或强制吸收的情况下，材料和/或腔室可以用作缓冲物或以“选择性地引导并保护软骨细胞”朝向通过最佳药物使用或再生来改善现有的病理生理学。

UEC的插入位置的“制备”将根据外科医生而改变。在一些实施方式中，关节镜毛刺可以是可取的，以用于在数字关节镜镜头的控制下伴随着所有异常的椎间盘内容物移除0.5mm的皮质骨。在其他实施方式中，外科医生可以仅仔细地刮椎骨间的空间，以在制备期间“将其清理干净”以用于UEC植入物的插入。

UEC可以直接插入到插入位置中，或者可以通过专用的或市面上有售的插入管被插入。插入管通常将具有钝的远侧末端，使得其可以通过切口被插入，而不引起组织损伤。该管可以与或不与另外的组织牵开器一起使用。UEC可以预先加载到插入管中，或者在管已经被引入到插入位置中之后放入管中。可以使用推杆或其他设备以将UEC从插入管部署到插入位置中。在一些手术中，可以借助于关节镜来放置UEC。

注意到，无论终板的制备如何，在畸形、老化、病理性脊柱中将存在要矫正的病状。根据本公开的各个方面，本文提供的UEC当属于外部植入物组成时可以以多种方式来实现这一点。例如，UEC可以作为外部螺纹导管来扩张，或者在手术后端对端一致地扩张以在每个端部得到相同的直径(例如40％的总体扩张)，或者在任一端精确地扩张，从而产生总体上圆锥形而扩张的UEC。此外，UEC可以如上图所示地是上下平坦的，因此更可能配合稍微平坦的椎骨体终板。然而，根据本公开的另外的方面，应特别注意，外围终板骨骼边缘即作为在椎骨体终板处的较厚的较突出皮质骨，具有下陷的或凹形的较薄的内部(因此经受可能的沉陷)。本文考虑的UEC MOS(手术方法)考虑到术前发现(例如MRI、3D CT扫描、X射线)，以整合对于骨密度、特定的椎间盘空间和纵向脊柱解剖体、形貌和对准的信息。

本文公开的各种扩张融合器及其变型不限于用于脊柱中，而是可以在整个人或动物体内的其它骨节段之间使用。例如，UEC可在跖关节的关节融合术期间使用。在相对骨节段的融合发生之前，UEC可以帮助将脚趾的取向设置到所需的角度。类似地，UEC可以用于膝关节、肘关节或其他身体关节中，或用于已经由于创伤折断的两个或更多个骨节段之间。

根据本公开的各个方面：

1)UEC局部地通过水平(椎间盘)和纵向垂直轴向(脊柱侧凸/脊柱后凸)脊柱畸形改善来矫正脊柱外科病理。

2)UEC适用于颈椎到腰椎，用于

A)关节融合术(融合)或

B)关节成形术(运动保留)

C)药物/细胞治疗物的递送

3)UEC可以在整个植入物长度上均匀地扩张，和/或仅在近侧端(朝向手术切口)或向远侧地扩张，从而使得临床调节有利于脊柱患病的或受伤的患者的局部的或整体的脊椎病。

4)UEC可以作为安全有效的植入物通过门诊MIS(微创-门诊手术(MinimallyInvasive-outpatient Surgery))“无伤害地”通过外科手术插入，应用了以下应用优点

A)高度差的材料厚度，或

B)手术控制的扩张调节(植入之前/期间或之后)，或通过预制的入口或注射-编程植入物“映射”的矫正使用

C)使用任意可变的压缩、固定性或可生物降解的激活物直接计算出的聚合物。

D)植入物的充气，如通过UEC表面腔室或囊状物。

E)添加终板生物制剂、泡沫或其他适应物，以获得最佳效果。

F)UEC扩张可以适于扩张可变的外表面参数，包括平的、圆的或与关于接近的终板依接面定制的外部最大程度一致的表面。

5)通过UEC材料本身(包括物质—细胞或药物)或通过从UEC容器或递送囊泡/仓/腔室/门的挤出物递送，将不仅能够立即进行手术矫正，还可以长期增强骨的生长以及局部/一般治疗和/或再生临床益处。

虽然已经结合示例性实施方案描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于如上所述的公开的实施方案和替代方案，而是相反地旨在覆盖包括在权利要求范围内的各种修改和等同的布置。

Claims (20)

1.一种可扩张医疗植入物，包括：

可植入融合器主体，其具有近侧端和远侧端，所述近侧端和所述远侧端各自设置有锥形部分，所述融合器主体还具有在所述融合器主体的所述近侧端和所述远侧端之间延伸的纵向轴线；

至少一个近侧弯曲部，其至少部分地定位成邻近所述融合器主体的所述近侧端，并配置为允许所述融合器主体的所述远侧端的周缘弹性地扩张；

至少一个远侧弯曲部，其至少部分地定位成邻近所述融合器主体的所述远侧端，并配置为允许所述融合器主体的所述近侧端的周缘弹性地扩张；

近侧塞构件，其具有配置为与所述融合器主体的所述近侧端的所述锥形部分相配合的锥形部分，所述近侧塞构件配置为相对于所述融合器主体从第一位置纵向地移动到第二位置，使得所述至少一个远侧弯曲部移动并且所述融合器主体的所述近侧端的周缘弹性地扩张，并且所述近侧塞构件配置为相对于所述融合器主体从所述第二位置纵向地移动到所述第一位置，使得所述近侧端的周缘弹性地收缩；和

远侧塞构件，其具有配置为与所述融合器主体的所述远侧端的所述锥形部分相配合的锥形部分，所述远侧塞构件配置为相对于所述融合器主体从第三位置纵向地移动到第四位置，使得所述至少一个近侧弯曲部移动并且所述融合器主体的所述远侧端的周缘弹性地扩张，并且所述远侧塞构件配置为相对于所述融合器主体从所述第四位置纵向地移动到所述第三位置，使得所述远侧端的周缘弹性地收缩。

2.根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物，其中所述融合器主体还包括在所述近侧端处的第一锥形钻孔和在所述远侧端处的第二锥形钻孔，所述第一锥形钻孔配置为可滑动地接纳所述近侧塞构件，所述第二锥形钻孔配置为可滑动地接纳所述远侧塞构件。

3.根据权利要求2所述的可扩张医疗植入物，其中所述第一锥形钻孔与所述近侧塞构件可螺纹地接合，使得当所述近侧塞构件相对于所述融合器主体旋转时，所述近侧塞构件相对于所述融合器主体沿着纵向方向前进，并且其中所述第二锥形钻孔与所述远侧塞构件可螺纹地接合，使得当所述远侧塞构件相对于所述融合器主体旋转时，所述远侧塞构件相对于所述融合器主体沿着纵向方向前进。

4.根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物，其中所述至少一个近侧弯曲部包括大体上圆形的且端部开放的开口和从所述开口纵向地延伸的一对大体上柔韧的梁部分。

5.根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物，其中所述至少一个近侧弯曲部包括一对纵向延伸的梁部分，所述一对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开，其中所述至少一个近侧弯曲部还包括将所述梁部分的近侧端相互连接起来的连接器部分。

6.根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物，其中所述至少一个近侧弯曲部包括多个周向间隔开的近侧弯曲部，并且其中所述至少一个远侧弯曲部包括多个周向间隔开的远侧弯曲部。

7.根据权利要求6所述的可扩张医疗植入物，其中所述多个近侧弯曲部与所述多个远侧弯曲部旋转地交错。

8.根据权利要求7所述的可扩张医疗植入物，其中所述近侧弯曲部中的每个包括一对纵向延伸的梁部分，所述一对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，所述连接器部分仅将所述梁部分的近侧端相互连接起来，其中所述远侧弯曲部中的每一个包括一对纵向延伸的梁部分，所述一对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，所述连接器部分仅将所述梁部分的远侧端相互连接起来，并且其中所述近侧弯曲部中的每一个近侧弯曲部与所述近侧弯曲部中的邻近每一个近侧弯曲部的两个远侧弯曲部共享梁部分，从而沿着所述融合器主体形成连续的蛇形图案。

9.根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物，还包括第一调节构件，所述第一调节构件联接到至少所述近侧塞构件，使得当所述第一调节构件旋转时，使所述近侧塞构件纵向地移动。

10.根据权利要求9所述的可扩张医疗植入物，还包括第二调节构件，所述第二调节构件联接到所述远侧塞构件，使得当所述第二调节构件旋转时，使所述远侧塞构件纵向地移动，从而允许所述融合器主体的所述近侧端和所述远侧端彼此独立地扩张和收缩。

11.根据权利要求10所述的可扩张医疗植入物，其中所述第一调节构件和所述第二调节构件同轴地一个嵌套在另一个中并且可独立地旋转。

12.根据权利要求11所述的可扩张医疗植入物，其中所述第一调节构件和所述第二调节构件各自具有轴向间隔开但彼此相邻的旋钮，使得所述旋钮能够交替地一起旋转或独立地旋转。

13.根据权利要求11所述的可扩张医疗植入物，其中所述第一调节构件和所述第二调节构件中的至少一个具有键式端部，所述键式端部配置为与其所关联的塞构件可滑动地配合且可旋转地联接，使得所述至少一个调节构件能够从所述可扩张医疗植入物移除。

14.根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物，其中所述融合器主体具有横向于所述纵向轴线的方形横截面。

15.根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物，其中所述融合器主体具有横向于所述纵向轴线的圆形横截面。

16.一种可扩张医疗植入物，包括：

可植入融合器主体，其具有近侧端和远侧端，所述近侧端和所述远侧端各自设置有带螺纹的且锥形的钻孔，所述融合器主体还具有在所述融合器主体的所述近侧端和所述远侧端之间延伸的纵向轴线；

多个周向间隔开的近侧弯曲部，其各自至少部分地定位成邻近所述融合器主体的所述近侧端并且配置为允许所述融合器主体的所述远侧端的周缘弹性地扩张，其中所述近侧弯曲部中的每一个包括一对纵向延伸的梁部分，所述一对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，所述连接器部分仅将所述梁部分的近侧端相互连接起来；

多个周向间隔开的远侧弯曲部，其各自至少部分地定位成邻近所述融合器主体的所述远侧端并且配置为允许所述融合器主体的所述近侧端的周缘弹性地扩张，其中所述远侧弯曲部中的每一个包括一对纵向延伸的梁部分，所述一对纵向延伸的梁部分被纵向延伸的间隙间隔开并且通过连接器部分桥接在一起，所述连接器部分仅将所述梁部分的远侧端相互连接起来，并且其中所述近侧弯曲部中的每一个近侧弯曲部与所述近侧弯曲部中的邻近每一个近侧弯曲部的两个远侧弯曲部共享梁部分，从而沿着所述融合器主体形成连续的蛇形图案；

近侧塞构件，其具有配置为与所述融合器主体的所述近侧端的所述带螺纹的且锥形的钻孔相配合的带螺纹的且锥形的周缘，所述近侧塞构件配置为相对于所述融合器主体沿着所述纵向轴线从第一位置移动到第二位置，使得所述多个远侧弯曲部移动并且所述融合器主体的所述近侧端的周缘弹性地扩张，并且所述近侧塞构件配置为相对于所述融合器主体沿着所述纵向轴线从所述第二位置移动到所述第一位置，使得所述近侧端的周缘弹性地收缩；

远侧塞构件，其具有配置为与所述融合器主体的所述远侧端的所述带螺纹的且锥形的钻孔相配合的带螺纹的且锥形的周缘，所述远侧塞构件配置为相对于所述融合器主体沿着所述纵向轴线从第三位置移动到第四位置，使得所述多个近侧弯曲部移动并且所述融合器主体的所述远侧端的周缘弹性地扩张，并且所述远侧塞构件配置为相对于所述融合器主体沿着所述纵向轴线从所述第四位置移动到所述第三位置，使得所述远侧端的周缘弹性地收缩；

第一调节构件，其可旋转地联接到所述近侧塞构件，使得当所述第一调节构件旋转时，使所述近侧塞构件沿着所述纵向轴线移动；和

第二调节构件，其可旋转地联接到所述远侧塞构件，使得当所述第二调节构件旋转时，使所述远侧塞构件纵向地移动，从而允许所述融合器主体的所述近侧端和所述远侧端彼此独立地扩张和收缩，

其中所述第一调节构件和所述第二调节构件同轴地一个嵌套在另一个中并且可独立地旋转，并且

其中所述第一调节构件和所述第二调节构件各自具有轴向间隔开但彼此相邻的旋钮，使得所述旋钮能够交替地一起旋转或独立地旋转。

17.根据权利要求16所述的可扩张医疗植入物，其中所述第一调节构件和所述第二调节构件中的至少一个具有键式端部，所述键式端部配置为与其所关联的塞构件可滑动地配合且可旋转地联接，使得所述至少一个调节构件能够从所述可扩张医疗植入物中移除。

18.一种撑开具有相对的表面的相邻骨节段的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1所述的可扩张医疗植入物插入到所述相对的表面之间；

使所述近侧塞构件和远侧塞构件彼此纵向且独立地移动，使得所述融合器主体的所述近侧端和所述远侧端独立地扩张，以改变所述骨节段的所述相对的表面之间的距离和角度。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

在至少一个调节构件已经用于移动所述近侧塞构件和所述远侧塞构件中的至少一个之后，从所述医疗植入物移除所述调节构件。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述骨节段是相邻的椎骨，并且所述相对的表面是所述相邻的椎骨的终板。