CN107427371B - 稳定的椎间的支架系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种椎间的支架系统，所述支架系统包括中心梁，该中心梁包括具有端部的近端部分、具有顶部和底部的移植部分、具有端部的远端部分、中心梁轴线、包括位于近端部分的端部的入口端的移植物分配通道、位于移植部分的顶部的顶部出口端以及位于移植部分的底部的底部出口端。这些系统还可以包括侧倾展开框架，该侧倾展开框架可操作地用于从展开状态到收缩状态可逆地收缩。所述展开状态，例如，可以构造成包括打开移植物分配窗口，该移植物分配窗口在可逆地收缩期间至少基本上闭合。

Description

稳定的椎间的支架系统
技术领域
本文的教导涉及具有稳定器的椎间的支架系统，所述稳定器用以在支架在椎间盘空间中展开期间稳定和/或保持支撑梁。
背景技术
骨移植用于脊柱融合(fusion)，例如，其是用于稳定脊骨或者椎骨的技术，并且目标是在两个或更多个椎骨之间产生骨的固体桥。融合过程包括“关节固定术”，其可以被认为是在脊椎关节空间中将两个骨骼修复或者焊接在一起，非常像在手术中的断臂或者断腿愈合。脊柱融合可以推荐用于各种情况，可能包括例如，脊椎前移、退行性椎间盘疾病、复发性椎间盘突出症或者可能纠正以前的手术。
引入骨移植材料用于融合，并且可以插入融合保持架，用以帮助在融合过程中支撑椎间盘空间。事实上，融合保持架通常用于这种手术中，用以支撑和稳定椎间盘空间，直到骨移植物在椎间盘空间中使相对的椎骨端板的骨骼结合。例如，经椎间孔腰椎间融合术(TLIF)包括将后部仪器(螺钉和杆)放置到脊柱中，并且装载有骨移植物的融合保持架可以插入到椎间盘空间中。骨移植材料可以预先包装在椎间盘空间中，或者在保持架插入后再进行包装。可以使用TLIF来促进腰椎前部和后部的稳定性，从而促进脊柱前部的椎间融合。在这个区域的融合是有益的，因为前体间隙包括增加的骨骼愈合面积，以及应对分布在该区域的增加的力。
不幸的是，其中存在需要由本文提供的教导才能解决的问题。目前可用的系统的问题在于：引入融合保持架和骨移植材料的方法会在没有填充骨移植材料的椎间空间的区域中留下袋状物，这些区域期望用于结构支撑的融合。由于分布在包含袋状物的区域中的力，这些袋状物可能导致椎间空间的融合过早失败，例如当患者站立和行走时。
传统的融合保持架，例如Medtronic CAPSTONE保持架，被设计为相对于盘空间来讲超大，用以在整个保持架被插入时离散(distraction)盘空间。然而，这导致难以插入和准确定位。针对该问题，本领域已经开发了许多新的融合保持架，例如Globus CALIBER保持架，其可以以低的高度插入并且纵向展开，用以离散盘空间。不幸的是，这些类型的装置具有上面讨论的典型的移植物分配问题，因为它们不提供用于插入骨移植物的路径以及用于将骨移植物填充在保持架周围的空间中或者填充在保持架内部的路径。他们还有其他问题，包括环形造口(annulotomy)必须要大，这样才能够容纳足够大的保持架来保持稳定性，而这种大的开口对患者而言造成更多的创伤。另外，他们还会产生“回退”的附加问题，因为他们不能横向展开至超过环形造口，因此不能增加保持架相对于环形造口的横向尺寸的占据面积(footprint)。由于需要几个月的时间患者才能完成融合，所以装置有很多的时间通过大的环形造口从空间中逃脱。
支架系统还可能在椎间空间中在期望的展开构造中缺乏稳定性和/或缺乏结构组件的保留。因此，例如，多部件支架系统能够受益于增加稳定性的改进设计，通过例如(i)展开期间增强支架部件之间的接触量；和/或(ii)限制在展开期间或者展开之后在椎间空间中部件之间可能发生的展开量或者相对移动量。例如，这样的设计考虑可以解决一个部件相对于另一个部件过度展开的问题，这是因为，例如，在展开期间或展开之后在椎间空间中可能发生可变应力，而应力可能导致在椎间空间中支架系统至少部分失效。
因此，至少由于上述原因，本领域技术人员将会理解促进移植物材料在整个椎间空间中的分配发生改善的骨移植物分配系统。本文提供了这样的系统，该系统构造成：(i)有效地从系统和系统周围分配骨移植材料，以提高融合的强度和完整性；(ii)减少或消除由于骨移植物分配不良导致的失败问题；(iii)在收缩状态下具有小的最大尺寸，用于以微创方式以小轮廓(a low profile)插入环带中，无论是使用仅单边的方式还是使用双边的方式；(iv)在椎间空间中横向展开，以避免通过环形造口的系统回退；(v)纵向展开用以离散椎间空间；(vi)在椎间空间中提供展开，但不会缩短系统的长度，从而保持较大的占据面积和邻近内侧前环形壁的前部位置，从而在前部的抵靠端板的较大面积上分配负载；(vii)以及，在椎间盘空间中在支架展开期间，包含稳定器用以稳定和/或保持支撑梁。
发明内容
本文的教导涉及具有稳定器的椎间的支架系统，用以在支架在椎间盘空间中展开期间稳定和/或保持支撑梁。因此，这里的教导通常涉及椎间的支架系统。
本文提供的系统可以包括中心梁，该中心梁包括：中心梁轴线；近端部分和远端部分；顶部表面，该顶部表面包括第一顶部横向表面和第二顶部横向表面；底部表面，该底部表面包括第一底部横向表面和第二底部横向表面；第一侧部表面，该第一侧部表面包括第一顶侧部表面和第二底侧部表面；以及第二侧部表面，该第二侧部表面包括第二顶侧部表面和第二底侧部表面。所述系统还包括侧倾展开框架(laterovertically-expandingframe)，该侧倾展开框架构造成用以可操作地连接至所述中心梁，从而在体内形成椎间支架系统。所述框架可以包括：收缩状态和展开状态，所述展开状态在所述椎间空间中可操作地接触所述中心梁；包括端部的近端部分、包括端部的远端部分、以及所述展开状态的中心框架轴线。
在一些实施方式中，所述框架可以构造成包括第一顶梁，该第一顶梁包括包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第一顶梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第一顶部横向表面和所述中心梁的所述第一顶侧部表面，所述第一顶梁的中心轴线至少基本上位于(i)顶部平面和(ii)第一侧部平面中，所述顶部平面包括所述第一顶梁的所述中心轴线和第二顶梁的中心轴线，所述第一侧部平面包括所述第一顶梁的中心轴线和第一底梁的中心轴线；所述第二顶梁包括包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第二顶梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第二顶部横向表面和所述中心梁的所述第二顶侧部表面，所述第二顶梁的所述中心轴线至少基本上位于(i)所述顶部平面和(ii)第二侧部平面中，所述第二侧部平面包括所述第二顶梁的中心轴线和第二底梁的中心轴线；所述第一底梁包括包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第一底梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第一底部横向表面和所述中心梁的所述第一底侧部表面，所述第一底梁的中心轴线至少基本上位于(i)底部平面和(ii)所述第一侧部平面中，所述底部平面包括所述第一底梁的中心轴线和所述第二顶梁的中心轴线；所述第二底梁包括包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第二底梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第二底部横向表面和所述中心梁的所述第二底侧部表面，所述第二底梁的中心轴线至少基本上位于(i)所述底部平面和(ii)第二侧部平面中，所述第二侧部平面包括所述第二底梁的中心轴线和所述第二顶梁的中心轴线。
所述框架可以构造成，例如，包括多个顶部连接器元件，该顶部连接器元件构造成将所述第一顶梁可展开地连接至所述第二顶梁，所述展开包括至少基本上在所述顶部平面上弯曲；多个底部连接器元件，该底部连接器元件构造成将所述第一底梁可展开地连接至所述第二底梁，所述展开包括至少基本上在所述底部平面上弯曲；多个第一侧部连接器元件，该第一侧部连接器元件构造成将所述第一顶梁可展开地连接至所述第一底梁，所述展开包括至少基本上在所述第一侧部平面上弯曲；以及，多个第二侧部连接器元件，该第二侧部连接器元件构造成将所述第二顶梁可展开地连接至所述第二底梁，所述展开包括至少基本上在所述第二侧部平面上弯曲。
在一些实施方式中，所述系统包括稳定器，该稳定器与所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁、所述第二底梁或者它们的组合的远端区域可滑动地接合，并且所述稳定器构造成用以保持所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁、所述第二底梁或者它们的组合，以防止超过所述展开状态的横向移动。
以及，在一些实施方式中，所述框架可以构造成用以在体内与所述中心梁接触，以支撑在所述展开状态下的所述框架。另外，所述连接器元件可以是支柱，该支柱构造成具有范围从1:2至1:8的纵向厚度比横向厚度的横截面纵横比，适于在垂直于所述框架的展开状态的中心框架轴线的方向上保持所述侧倾展开框架的结构强度。
所述稳定器可以是X形构造。在一些实施方式中，X形构造可以包括第一顶部支腿，该第一顶部支腿用于与所述第一顶梁按照与所述第一顶梁的横向移动成角度θ1T地可滑动地接合；第一底部支腿，该第一底部支腿用于与所述第一底梁按照与所述第一底梁的横向移动成角度θ1B地可滑动地接合；第二顶部支腿，该第二顶部支腿用于与所述第二顶梁按照与所述第二顶梁的横向移动成角度θ2T地可滑动地接合；以及第二底部支腿，该第二底部支腿用于与所述第二底梁按照与所述第二底梁的横向移动成角度θ2B地可滑动地接合。在一些实施方式中，所述角度θ1T、θ1B、θ2T、θ2B中的每一个分别提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的所述横向移动超过所述展开状态的横向移动。在一些实施方式中，所述稳定器还包括连接点，用以可释放地连接用于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。以及，在一些实施方式中，所述第一顶部支腿、所述第一底部支腿、所述第二顶部支腿、所述第二底部支腿汇聚以形成毂，所述毂包括连接点，用以可释放地连接用于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。
所述稳定器可以是H形构造。所述H形构造可以包括第一纵向支腿、第二纵向支腿和横向构件，所述横向构件将所述第一纵向支腿至少基本上平行地连接至所述第二纵向支腿；所述第一纵向支腿包括用于与所述第一顶梁和所述第一底梁接合的保持表面，所述第二纵向支腿包括用于与所述第二顶梁和所述第二底梁接合的保持表面；所述横向构件提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁从所述横向移动的超过所述展开状态的横向移动。在一些实施方式中，所述中心梁包括水平槽，该水平槽构造成与所述稳定器的所述横向构件互补，并且在所述展开状态下所述中心梁的所述水平槽与所述横向构件可滑动地连接。在一些实施方式中，所述横向构件还包括纵向支撑构件，并且所述中心梁包括纵向槽，所述纵向槽构造成与所述稳定器的所述纵向支撑构件互补，并且在所述展开状态下所述中心梁的所述纵向槽可滑动地连接至所述纵向支撑构件。在一些实施方式中，所述稳定器还包括连接点，用以可释放地连接适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。以及，在一些实施方式中，所述横向构件包括第一柱体和第二柱体，该第一柱体和第二柱体可操作地连接至毂，所述毂包括连接点，用以可释放地连接适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。
在一些实施方式中，所述系统为骨移植物分配系统。在这些实施方式中，所述中心梁还包括移植物端口。类似地，所述展开框架能够在所述顶部、所述底部、所述侧部或者它们组合上，在展开期间打开骨移植物分配窗口。
在一些实施方式中，所述框架可以形成为整体结构。在这些实施方式中，各个多个连接器元件可以为支柱，其中，所述顶部支柱构造成与所述第一顶梁和所述第二顶梁呈整体的一体结构；以及所述底部支柱构造成与所述第一底梁和所述第二底梁呈整体的一体结构。所述侧倾展开框架的顶部支柱和底部支柱中的每一者构造成在展开期间打开移植物分配窗口，从所述第一顶梁至所述第二顶梁、从所述第一顶梁至所述第一底梁、从所述第二顶梁至所述第二底梁、或者从所述第一底梁至所述第二底梁展开。类似地，在一些实施方式中，所述顶部连接器支柱构造成与所述第一顶梁和所述第二顶梁呈整体的一体结构；以及所述底部支柱构造成与所述第一底梁和所述第二底梁呈整体的一体结构；所述第一侧部支柱造成与所述第一顶梁和所述第一底梁呈整体的一体结构；所述第二侧部支柱造成与所述第二顶梁和所述第二底梁呈整体的一体结构。应该理解的是，在这些实施方式中，所述侧倾展开支架的所述顶部、底部、第一侧部、和第二侧部形成整体的一体结构。
教导还涉及一种融合(fusing)椎间盘的方法。该方法可以使用本文教导的支架系统。例如，该方法可以包括：形成进入椎间盘的入口点，椎间盘包括由纤维环包围的髓核；通过所述入口点从所述椎间盘中移除所述髓核，留下所述椎间空间，该椎间空间用于在所述纤维环内实现权利要求1所述的支架系统的展开，所述椎间空间包括顶部椎板和底部椎板；将所述侧倾展开框架在所述收缩状态下通过所述入口点插入到所述椎间空间中；将所述中心梁插入到所述框架中用以形成所述支架系统；以及，向所述椎间空间中添加移植物材料。
形成所述入口点的布置可以包括：形成所述入口点的横向尺寸的范围从约5mm至约15mm，并且所述横向展开的量选择为超过所述入口点的所述横向尺寸。所述展开的步骤可以包括：使所述侧倾展开框架横向地展开至超过所述入口点的宽度的宽度；以及，插入所述中心梁，以纵向展开使得所述侧倾展开框架，用以将所述框架支撑在所述展开状态下。将所述中心梁插入所述侧倾展开框架中的步骤可以包括接合用以阻止所述中心梁在所述展开之后从所述侧倾展开框架回退的装置。
教导还涉及套件，该套件包括本文教导的支架系统。该系统可以包括套管，该套管用以将所述支架系统插入到所述椎间空间中；以及，引导线，该引导线适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中。
附图说明
图1A至图1I示出了根据一些实施方式的移植物分配系统的部件；
图2A至图2F示出了根据一些实施方式使用双向可展开保持架的方法；
图3A至图3D示出了根据一些实施方式的用于融合椎间盘空间的双向可展开保持架；
图4A和4B示出了根据一些实施方式的用于融合椎间盘空间的在每一个壁上都具有骨移植物窗口的双向可展开保持架的收缩和展开的视图；
图5A至图5D示出了根据一些实施方式的用于融合椎间盘空间的系统；
图6是根据一些实施方式的使用双向可展开保持架的方法的流程图；
图7A至图7F示出了根据一些实施方式的移植物分配系统的一些附加特征；
图8A至图8D示出了根据一些实施方式的移植物分配套件的部件；
图9A至图9C示出了根据一些实施方式的在椎间空间中侧倾可展开框架的展开；
图10A至图10C示出了根据一些实施方式的展开的移植物分配系统的轮廓，突出显示出口端和骨移植物窗口；
图11A和图11B根据一些实施方式在尸体中将移植物分配就位于测试位置的示意图，以示出相对大小；
图12A至图12C示出了根据一些实施方式的尸体中的位置的X射线；
图13A至图13D示出了根据一些实施方式的第一顶梁相对于第二顶梁、第一底梁相对于第二底梁、第一顶梁相对于第一底梁、第二顶梁相对于第二底梁的方位；
图14A至图14D示出了根据一些实施方式的具有稳定器的系统的部件，其中稳定器是X形构造；
图15A至图15D示出了根据一些实施方式的具有稳定器的系统的部件，其中稳定器是H形构造。
具体实施方式
本文的教导涉及具有稳定器的椎间支架系统，用以支架在椎间盘空间中展开期时稳定和/或保持支撑梁。该系统可以包括，例如中心梁，该中心梁包括具有端部的近端部分，具有顶部和底部的移植部分，具有端部的远端部分，中心梁轴线，移植物分配通道，该移植物分配通道包括位于近端部分的端部的入口端，位于移植部分的顶部的顶部出口端，以及位于移植部分的底部的底部出口端。这些系统还可以包括侧倾展开框架(lateroveticllyexpanding frame)，该侧倾展开框架包括腔体、第一顶梁、第二顶梁、第一底梁、以及第二底梁，每一者都包括近端部分和远端部分，并且每一者都在其各自的具有连接器元件的近端部分和远端部分可操作地连接至彼此，用以形成侧倾展开框架，该侧倾展开框架可操作地用于从展开状态到收缩状态可逆地收缩。该展开状态，例如，可以构造成包括打开移植物分配窗口，该移植物分配窗口在可逆地收缩期间至少基本上闭合。在这些实施方式中，侧倾展开框架适于用于接收中心梁的插入，从而形成移植物分配系统。
在一些实施方式中，系统可以包括侧倾展开框架，该侧倾展开框架包括第一顶梁、第二顶梁、第一底梁、以及第二底梁；其中，这些梁至少基本上彼此平行地安装，每一者包括近端部分、移植部分、以及远端部分，并且每一者在其各自的近端部分和远端部分可操作地连接至彼此，从而形成方形的筒状的，该侧倾展开框架可操作地用于从展开状态到收缩状态可逆地收缩。该展开状态，例如，可以构造成包括打开移植物分配窗口，该移植物分配窗口在可逆地收缩期间至少基本上闭合。在这些实施方式中，侧倾展开框架适于用于接收中心梁的插入，从而形成移植物分配系统。
术语“受试者”和“患者”在一些实施方式中可以互换使用，并且是指动物如哺乳动物，包括但不限于非灵长类动物，例如牛、猪、马、猫、狗；以及灵长类动物，例如猴子或者人类。因此，术语“受试者”和“患者”也可以应用于非人类生物学应用，包括但不限于兽医、伴侣动物、商业牲畜等。另外，这里使用的程度的术语(terms of degree)是用于提供本文所教导的系统的部件的位置和/或运动之间的相对关系。例如，短语“至少基本上平行”用于表示一个部件相对于另一个部件的位置。某一个轴线至少基本上平行于另一个轴线，是指按照所期望的定向、为了所有实际目的而平行设置，但是应当理解，这只是为了便于参考，这种平行设置可能会因为系统的内部应力、以及装置和系统的缺陷而发生变化。类似地，短语“至少基本上位于平面上”，是指按照所期望的定向或者移动、为了所有实际目的而设置在平面上或者靠近平面设置，作为定向或者移动的便利手段，但是应当理解，这只是为了便于参考，这种设置可能会因为系统的内部应力、以及装置和系统的缺陷而发生变化。类似地，短语“至少基本上重合”，是指按照所期望的定向或者移动、为了所有实际目的而设置在例如轴线或者平面上或者靠近轴线或者平面设置，作为定向或者移动的便利手段，但是应当理解，这只是为了便于参考，这种设置可能会因为系统的内部应力、以及装置和系统的缺陷而发生变化。
图1A至图1I示出了根据一些实施方式的系统的部件。如图1A所示，移植物分配系统100可以包括：中心梁101，该中心梁101包括中心梁轴线105；移植物分配通道，该移植物分配通道包括入口端135，该入口端135与顶部出口端140和底部出口端141流体连通。中心梁101还可以包括：近端部分111，该近端部分111包括入口端135并且止于入口端135；移植部分112，该移植部分112包括顶部出口端140和底部出口端141；以及远端部分(未示出)。可以将中心梁101的大小设定为包括最大尺寸范围为从5mm到15mm的横截面110，以使得中心梁101能够通过最大横向尺寸范围为从5mm到15mm的环形开口置入到椎间空间中，该椎间空间包括顶部椎板(vertebral plate)和底部椎板。中心梁101还可以包括：顶部表面115，该顶部表面115包括第一顶部横向表面117和第二顶部横向表面119；底部表面120，该底部表面120包括第一底部横向表面122和第二底部横向表面124；第一侧部表面125，该第一侧部表面125包括第一顶侧部表面127和第一底侧部表面129；以及第二侧部表面130，该第二侧部表面130包括第二顶侧部表面132和第二底侧部表面134。
在一些实施方式中，中心梁可以具有约5mm至约15mm的横截面横向尺寸范围。在一些实施例中，中心梁的纵向尺寸的范围可以从约4mm至约12mm、约5mm至约11mm、约6mm至约10mm、以及约7mm至约9mm、约6mm至约8mm、约6mm或者其中的以1mm为增量的任何范围或者数值。在一些实施方式中，中心梁的横向尺寸的范围可以从约5mm至约15mm、约6mm至约14mm、约7mm至约13mm、约8mm至约12mm、约10mm或者其中的以1mm为增量的任何范围或者数值。在一些实施方式中，中心梁的横截面具有的面积(area)的有效直径范围为从约2mm至约20mm、从约3mm至约18mm、从约4mm至约16mm、从约5mm至约14mm、从约6mm至约12mm、从约7mm至约10mm或者其中的任何范围。在一些实施方式中，小轮廓(low profile)具有的面积的直径为2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm或者其中的任何范围，包括在这样的直径或者范围中的任何1mm的增量。在一些实施方式中，中心梁的宽度(mm)×高度(mm)可以是9.0×5.0、9.0×6.0、9.0×7.0、9.0×8.0、9.0×9.0和9.0×10.0或者其中的以+/-0.1mm为增量的任何偏差尺寸。以及，在一些实施方式中，中心梁可以具有范围从6.5mm至14.0mm的横截面横向尺寸或者纵向尺寸。
如图1B和图1C所示，系统100还可以包括侧倾(laterovertically)展开框架149，该侧倾展开框架149构造成可操作地接触中心梁101，以在体内形成移植物分配系统100，框架149包括收缩状态(collapsed state)149c，该收缩状态149c包括横截面149ct，该横截面149ct的最大尺寸范围为从5mm至15mm，以使得框架149能够通过环形开口置入到椎间空间中用以展开。类似地，框架149还可以包括展开状态149e，该展开状态149e包括横截面149et，该横截面149et的最大尺寸范围为从6.5mm至18mm，以使得框架149保持在椎间空间中，该展开状态在椎间空间中可操作地接触中心梁101。框架149可以限定为包括：具有端部的近端部分111、移植部分112、具有端部的远端部分(未示出)以及展开状态149e的中心框架轴线113e。
在一些实施方式中，框架可以具有在收缩状态下的横截面横向尺寸，其范围从约5mm至约15mm。在一些实施方式中，在收缩状态下的框架的纵向尺寸的范围可以从约4mm至约12mm、约5mm至约11mm、约6mm至约10mm、以及约7mm至约9mm、约6mm至约8mm、约6mm或者其中的以1mm为增量的任何范围或数值。在一些实施方式中，在收缩状态下的框架的横向尺寸的范围可以从约5mm至约15mm、约6mm至约14mm、约7mm至约13mm、约8mm至约12mm、约10mm或者其中的以1mm为增量的任何范围或数值。在一些实施方式中，在收缩状态下的框架的横截面具有的面积的有效直径的范围可以从约2mm至约20mm、从约3mm至约18mm、从约4mm至约16mm、从约5mm至约14mm、从约6mm至约12mm、从约7mm至约10mm或者其中的任何范围。在一些实施方式中，小轮廓具有的面积的直径为2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm或者其中的任何范围，包括在任何这样的直径或者范围中的任何1mm的增量。在一些实施方式中，在收缩状态下的框架的宽度(mm)×高度(mm)可以是9.0×5.0、9.0×6.0、9.0×7.0、9.0×8.0、9.0×9.0和9.0×10.0，或者其中的以+/-0.1mm为增量的任何偏差尺寸。在一些实施方式中，在展开状态下的框架可以具有的横截面横向的或者纵向的尺寸范围从4.0mm至18mm、从5.0mm至19.0mm、从6.0mm至17.5mm、从7.0mm至17.0mm、从8.0mm到16.5mm、从9.0mm到16.0mm、从9.0mm到15.5mm、从6.5mm到15.5mm或者其中的以+/-0.1mm为增量的任何范围或者数值。
术语“收缩状态”可以用于表示横截面面积或者轮廓至少基本上在其最小状态的框架的状态，术语“展开状态”可以用于表示展开为至少基本上超过收缩状态的框架的状态。在此背景下，当通过骨移植物窗口的面积相比于收缩状态增大至少20％、框架的骨移植物窗口从关闭状态打开时，框架至少“基本上”展开到超出收缩状态。在一些实施方式中，当通过与收缩状态的骨移植物窗口相比、框架的骨移植物窗口打开至少15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％、200％、250％、300％或者更多时，框架至少“基本上”展开到超出收缩状态。在一些实施方式中，当通过与收缩状态的骨移植物窗口相比、框架的骨移植物窗口打开至少2x、3x、5x、10x、15x、20x或者更多时，框架至少“基本上”展开到超出收缩状态。
在一些实施方式中，侧倾可展开框架(the laterovertically expandableframes)在展开状态下形成。另外，展开状态可以包括至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或者至少95％完全展开的状态。术语“完全展开”可以用于表示连接器元件开始到疲劳、失效或者破裂的展开程度；或者，在一些实施方式中，表示应变超过10％、20％或者30％。
框架149可以构造成包括第一顶梁150，该第一顶梁150包括具有端部的近端部分111、移植部分112以及具有端部的远端部分(未示出)，第一顶梁150构造成在展开状态149e下用于接触中心梁的第一顶部横向表面117和中心梁101的第一顶侧部表面127，第一顶梁的中心轴线至少基本上位于(i)包括第一顶梁的中心轴线和第二顶梁的中心轴线的顶部平面以及(ii)包括第一顶梁的中心轴线和第一底梁的中心轴线的第一侧部平面。类似地，框架149可以构造成包括第二顶梁160，该第二顶梁160包括具有端部的近端部分111、具有端部的移植部分112以及具有端部的远端部分(未示出)，第二顶梁160构造成在展开状态149e下用于接触中心梁101的第二顶部横向表面119和中心梁101的第二顶侧部表面132，第二顶梁的中心轴线至少基本上位于(i)顶部平面以及(ii)包括第二顶梁的中心轴线和第二底梁的中心轴线的第二侧部平面。类似地，框架149可以构造成包括第一底梁170，该第一底梁170包括具有端部的近端部分111、移植部分112以及具有端部的远端部分(未示出)，第一底梁170构造成在展开状态149e下用于接触中心梁101的第一底部横向表面122和中心梁101的第一底侧部表面129，第一底梁的中心轴线至少基本上位于(i)包括第一底梁的中心轴线和第二顶梁的中心轴线的底部平面以及(ii)第一侧部平面。类似地，框架149可以构造成包括第二底梁180，该第二底梁180包括具有端部的近端部分111、具有端部的移植部分112以及具有端部的远端部分(未示出)，第二底梁160构造成在展开状态149e下用于接触中心梁101的第二底部横向表面124和中心梁101的第二底侧部表面134，第二底梁的中心轴线至少基本上位于(i)底部平面以及(ii)包括第二底梁和第二顶梁的中心轴线的第二侧部平面。
在一些实施方式中，第一顶梁150的中心轴线可以至少基本上平行于中心梁轴线105。类似地，框架149可以构造成包括第二顶梁160，该第二顶梁160包括具有端部的近端部分111、具有端部的移植部分112以及具有端部的远端部分(未示出)，第二顶梁160构造成在展开状态149e下用于接触中心梁101的第二顶部横向表面119和中心梁101的第二顶侧部表面132，第二顶梁160的中心轴线至少基本上平行于中心梁轴线105。类似地，框架149可以构造成包括第一底梁170，该第一底梁170包括具有端部的近端部分111、移植部分112以及具有端部的远端部分(未示出)，第一底梁170构造成在展开状态149e下用于接触中心梁101的第一底部横向表面122和中心梁101的第一底侧部表面129，第一底梁170的中心轴线至少基本上平行于中心梁轴线105。类似地，框架149可以构造成包括第二底梁180，该第二底梁180包括具有端部的近端部分111、具有端部的移植部分112以及具有端部的远端部分(未示出)，第二底梁160构造成在展开状态149e下用于接触中心梁101的第二底部横向表面124和中心梁101的第二底侧部表面134，第二底梁180的中心轴线至少基本上平行于中心梁轴线105。
如图1D所示，本文提供的系统具有来自位于中心梁上框架的分层效果，同时提供横向的和纵向的附加尺寸。附加的尺寸允许用以使系统以小轮廓进入形状(a low profileentry)进入到椎间盘空间中，在体内展开之后的宽的横向轮廓可以避免回退，套筒也用以使中心梁安全插入椎间空间中的顶部端板和底部端板之间。在一些实施方式中，第一顶梁、第二顶梁、第一底梁以及第二底梁各自可以具有增加到相应的中心梁尺寸的横截面壁厚，该壁厚范围从约0.5mm至约5.0mm、从约0.75mm至约4.75mm、从约1.0mm至约4.5mm、从约1.25mm至约4.25mm、从约1.5mm至约4.0mm、从约1.75mm至约3.75mm、从约2.0mm至约3.5mm、从约2.25mm至约3.25mm或者其中以0.05mm为增量的任何范围。在一些实施方式中，第一顶梁、第二顶梁、第一底梁以及第二底梁各自可以具有增加到相应的中心梁尺寸的横截面壁厚该壁厚范围从约1.5mm至约2.5mm，包括1.5、1.75、2.0、2.25、2.5或者其中以0.05mm为增量的数值。
可以通过连接器元件可操作地连接侧倾展开框架149的梁。因此，框架149可以包括多个近端顶部连接器元件191，该近端顶部连接器元件191可以构造成将第一顶梁150的近端部分111可展开地连接到第二顶梁160的近端部分111，所述展开包括至少基本上在包括第一顶梁150的中心轴线和第二顶梁160的中心轴线的顶部平面上弯曲。类似地，框架149可以包括多个远端顶部连接器元件(未示出)，该远端顶部连接器元件可以构造成将第一顶梁150的远端部分可展开地连接到第二顶梁160的远端部分，所述展开包括至少基本上在所述顶部平面上弯曲。
类似地，框架149可以构造成包括多个近端底部连接器元件193，该近端底部连接器元件193可以构造成将第一底梁170的近端部分111可展开地连接到第二底梁180的近端部分111，所述展开包括至少基本上在包括第一底梁170的中心轴线和第二底梁180的中心轴线的底部平面上弯曲。类似地，框架149可以包括多个远端底部连接器元件(未示出)，该远端底部连接器元件可以构造成将第一底梁170的远端部分可展开地连接到第二底梁180的远端部分，所述展开包括至少基本上在底部平面上弯曲。
类似地，框架149可以构造成包括多个近端第一侧部连接器元件195，该近端第一侧部连接器元件195可以构造成将第一顶梁150的近端部分111可展开地连接到第一底梁170的近端部分111，所述展开包括至少基本上在包括第一顶梁150的中心轴线和第一底梁170的中心轴线的第一侧部平面上弯曲；多个远端第一侧部连接器元件(未示出)可以构造成将第一顶梁150的远端部分可展开地连接到第一底梁170的远端部分，所述展开包括至少基本上在第一侧部平面上弯曲。类似地，框架149可以构造成包括多个近端第二侧部连接器元件197，该近端第二侧部连接器元件197可以构造成将第二顶梁160的近端部分111可展开地连接到第二底梁170的近端部分111，所述展开包括至少基本上在包括第二顶梁160的中心轴线和第二底梁180的中心轴线的第二侧部平面上弯曲；多个远端第二侧部连接器元件(未示出)可以构造成将第二顶梁160的远端部分可展开地连接到第二底梁180的远端部分，所述展开包括至少基本上在第二侧部平面上弯曲。
在一些实施方式中，多个近端连接器元件中的每个可以构造为在展开状态和收缩状态下至少基本上平行对齐的近端支柱；以及，多个远端连接器元件中的每个可以构造为在展开状态和收缩状态下至少基本上平行对齐的远端支柱。这样，近端顶部支柱可以构造成与第一顶梁和第二顶梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向远端顶部支柱弯曲；以及，远端顶部支柱可以构造成与第一顶梁和第二顶梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向近端顶部支柱弯曲。类似地，近端底部支柱可以构造成与第一底梁和第二底梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向远端底部支柱弯曲；以及，远端底部支柱可以构造成与第一底梁和第二底梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向近端底部支柱弯曲。类似地，近端第一侧部支柱可以构造成与第一顶梁和第一底梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向远端第一侧部支柱弯曲；以及远端第一侧部支柱可以构造成与第一顶梁和第一底梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向近端第一侧部支柱弯曲。类似地，近端第二侧部支柱可以构造成与第二顶梁和第二底梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向远端第二侧部支柱弯曲；以及远端第二侧部支柱可以构造成与第二顶梁和第二底梁呈整体的一体结构，并且适于在收缩期间朝向近端第二侧部支柱弯曲。
如图1D所示，框架149可以构造成：将中心梁101通过环形开口放置到椎间空间中之后，框架149在体内与中心梁101可滑动接合，该可滑动接合包括在体内将中心梁101从框架149的近端端部11朝向框架149的远端端部移动到框架149中；所述移动包括通过环形开口在体内移动期间保持中心梁轴线105至少基本上与中心框架轴线113重合，以形成移植物分配系统100。系统100还可以构造成：在中心梁101的顶部表面115和顶部椎骨端板(thetop vertebral endplate)之间形成顶部移植物板厚度(a top graft-slab depth)199t；以及，在中心梁101的底部表面120和体内的底部椎骨端板(the bottom vertebralendplate)之间形成底部移植物板厚度(a bottom graft-slab depth)199b(未示出)。并且，在一些实施方式中，系统100在体内的横截面110大于环形开口的最大横向尺寸，以避免回退。
本领域技术人员将理解，中心梁可以包括根据本文提供的教导可操作的任何构造。在一些实施方式中，合适的中心梁的标准可以包括提供合适刚度的材料和构造的组合。在一些实施方式中，中心梁可以包括I形梁。图1E和图1F示出了I形梁构造和互补的侧倾可展开保持架的示例。
本领域技术人员还将理解，中心梁可以包括可以利用本文提供的教导进行操作的任何一种或者任何组合的移植物端口构造。在一些实施方式中，合适的移植物端口构造的标准可以包括端口大小、端口数量和端口布置的组合。在一些实施方式中，中心梁可以包括侧部移植物端口。
本领域技术人员还将理解，连接器元件可以在设计上变化，但是应当满足如本文所教导的约束。在一些实施方式中，例如，每个连接器元件191、193、195、197可以具有横截面纵横比，纵向厚度比横向厚度的范围为从1：2至1：8。连接器元件的一部分在图1G中示出。
这样，系统还可以包括改进的、小轮廓的、可以双向展开的椎间盘保持架。根据本文的教导，保持架提供了对本领域的若干改进，包括例如，该保持架在椎间盘空间中展开之后可以防止其从纤维环(annulus fibrosis)中回退。因此，在一些实施方式中，术语“保持架(cage)”、“支架(scaffold)”、和“支架(scaffolding)”，例如可以与“侧倾可展开框架(laterovertically expandable frame)”、“可展开框架(expandable frame)”或者“框架(frame)”互换使用。保持架具备的能力至少可以包括：(i)在椎间空间内横向展开，避免装置通过环形造口回退；(ii)纵向展开，用于使椎间空间撑开(distraction)；(iii)在环形物中的装置内提供额外的空间，用以引入移植物材料；(iv)保持大的占据面积，从而在较大的面积上抵靠端板分配负载，例如，通过不收缩长度而在高度和/或宽度上展开；以及(v)只使用单侧方法以微创方式插入环带中。
图2A至图2F示出了根据一些实施方式使用双向可展开保持架的方法。如图2A-图2B所示，准备环带205，该环带205具有环形造口，用作单个入口点210，还具有椎间空间215，用于插入双向可展开保持架系统250。如图2C-图2F所示，所示系统250包括：保持架255，该保持架255包括近端256、远端257和腔体258，腔体258通过可展开/可折叠的骨移植物窗口259与椎间空间215连通；填片芯260，该填片芯260包括锥形突出部262，该锥形突出部262位于填片芯260的远端；可释放地连接的轨道梁265；推动器270，该推动器270在填片芯260和轨道梁265上可滑动地移动；试验填片275，该试验填片275包括肩部277，并且能够在轨道梁265和填片芯260上可滑动地移动到保持架255的腔体258中；以及永久填片280，该永久填片280包括肩部282，并且能够在轨道梁265和填片芯260上可滑动地移动到保持架255的腔体258中。
用于植入保持架255的过程开始于图2A，包括通过单个入口点210并且在椎间盘空间215内部插入带有子弹头封闭器(bullet-nosed obturator)的插管(未示出)，直到插管与环带205的相对的壁接触。插管(未示出)的深度用于选择所期望的保持架255的长度。填片芯260装载有骨移植材料，并且，轨道梁265可释放地连接到填片芯260。将保持架255加载到轨道梁265上，并且使用推动器270推到填片芯260上并插入到插管(未示出)中，直到如图2A中所示，使保持架255的远端257接触填片芯260的锥形突出部262的后部。将填片芯260和保持架255的组合插入到椎间空间215中，并且如图2B所示那样移除插管(未示出)。保持架255的腔体258装载有骨移植材料，并且如图2C所示那样，使试验填片275在轨道梁265和填片芯260上可滑动地移动到保持架255的腔体258中。可以对试验填片275的各种尺寸进行测试，直到找到适合的最大试验填片275，或者直到用于展开的所使用的试验填片具有所期望的纵向尺寸和横向尺寸，以使得侧倾展开保持架255是所期望的。然后移除试验填片275，并且如图2D所示，使填片芯260保持就位，在保持架255的腔体258再次填充骨移植材料。然后使用推动器270将永久垫片280沿着轨道梁265和填片芯260可滑动地移动到椎间空间215中，直到保持架255的远端257接触填片芯260的锥形突出部262的后部，以保持如图2E中所示的所期望的保持架255的侧倾展开。然后如图2F所示，将轨道梁265与填片芯260断开。
应当理解，环形造口可以具有被认为是本领域技术人员所期望的几乎任何尺寸。环形造口可以具有纵向尺寸，例如，该纵向尺寸是顶部椎板和底部椎板之间的间距，顶部椎板和底部椎板限定椎间盘空间的上部边界和下部边界。在一些实施方式中，纵向尺寸的范围从约4mm至约12mm、约5mm至约11mm、约6mm至约10mm、以及约7mm至约9mm、约6mm至约8mm、约6mm，或者其中以1mm为增量的任何范围或者数量。在一些实施方式中，单个入口点的横向尺寸的范围从约5mm至约15mm、约6mm至约14mm、约7mm至约13mm、约8mm至约12mm、约10mm，或者其中以1mm为增量的任何范围或者数量。在一些实施方式中，单个入口点的区域的直径范围从约2mm至约20mm、从约3mm至约18mm、从约4mm至约16mm、从约5mm至约14mm、从约6mm至约12mm、从约7mm至约10mm，或者其中的任何范围。在一些实施方式中，小轮廓的面积的直径为2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm，或者其中的包括任何在这样的直径或者范围中的任何1mm的增量的任何范围。本文教导的保持架小轮廓尺寸设计成适合这些尺寸。
技术人员还将理解，存在可以用于使保持架展开的多种方法和装置。在一些实施方式中，所述展开包括使用装置以用于(i)侧倾展开保持架，以及(ii)形成凸起表面，该凸起表面至少基本上与椎骨端板的表面的凹部(与一对顶梁或者一对底梁接触)互补。
本领域技术人员还将理解一种方法，该方法能够离散椎间空间并且使保持架横向展开，以避免回退。因此，在一些实施方式中，所述展开包括引导侧倾展开组件通过单个入口点进入椎间空间并且进入保持架，侧倾展开组件构造成为用于提供：纵向的力，该纵向的力通过保持架并且进入顶部纵向端板和底部纵向端板，用以离散椎间空间；以及，横向的力，该横向的力作用在第一侧壁和第二侧壁上，以使保持架展开到其宽度大于单个入口点的横向尺寸，以防止双向可展开保持架在展开之后从纤维环回退。
本领域技术人员还将理解，存在一种用于将骨移植材料送入到椎间空间中的方法。因此，侧倾展开组件可以包括端口，该端口用于将移植材料引入椎间空间。此处提供的方法和系统包括使用本领域技术人员已知的骨移植材料。可以放置到或者注射到椎间空间中的材料包括固体或者半固体移植材料、从患者的关节面(facet)上移除的骨、来自患者的髂嵴收获物(iliac crest harvest)以及诸如羟基磷灰石、软化骨基质(demineralizedbone matrix)和骨形态发生蛋白(bone morphogenic protein)的骨移植物补充剂。固体或者半固体移植材料组分例如包括固体纤维胶原或者其他合适的硬亲水生物相容性材料。一些材料还可以包括用于使椎间盘空间进一步纵向展开的膨胀物。
本领域技术人员还将理解，存在一种用于将侧倾展开组件保持在保持架中的方法。因此，引入的结构可以包括用于接合的棘轮机构，该棘轮机构包括凸起部，该凸起部位于侧倾展开组件上，与保持架的支柱接合，以防止保持架在展开之后从纤维环回退。棘轮机构可以是例如类似于具有齿轮部件和棘爪部件的拉链棘轮机构(zip-tie ratchetmechanism)。在一些实施方式中，保持架具有齿轮部件，例如，包括支柱；并且，侧倾展开组件是填片装置，该填片装置包括诸如凸起的棘爪部件，可以与朝向展开组件的近端或者远离填片装置的插入方向。在一些实施方式中，保持架具有棘爪部件，例如，包括支柱；并且，侧倾展开组件是填片装置，该填片装置具有齿轮部件，例如一系列凸起。在一些实施方式中，凸起可以与朝向展开组件的近端或者远离填片装置的插入方向成角度(angle)约5°至约75°。
本领域技术人员还将理解，存在一种在展开期间构造保持架的形状的方法。因此，在一些实施方式中，所述展开包括选择填片，该填片构造成在顶壁的顶部表面上形成凸起表面，该凸起表面至少基本上与相应的顶部椎骨端板的凹部互补，和/或该填片构造成在底壁的底部表面上形成凸起表面，该凸起表面至少基本上与相应的底部椎骨端板的凹部互补。在一些实施方式中，所述展开包括选择填片，该填片构造成纵向展开保持架的远端超过保持架的近端的。以及，在一些实施方式中，所述展开包括选择填片，该填片构造成横向展开保持架的远端超过保持架的近端。
图3A至图3D示出了根据一些实施方式的用于融合(fusing)椎间盘空间的双向可展开保持架的收缩和展开的视图。图3A和图3C示出了展开构造，图3B和图3D示出了收缩构造。保持架300可以包括至少四个壁302、304、306、308，形成具有长轴线309的筒状物，所述的至少四个壁302、304、306、308包括：顶壁302，该顶壁302形成顶部平面，并且包括顶部表面，该顶部表面包括适合于接触顶部椎板(未示出)的凸起(未示出)；底壁304，该底壁304形成底部平面，并且包括底部表面，该底部表面包括适合于接触底部椎板(未示出)的凸起(未示出)；第一侧壁306，该第一侧壁306形成第一侧壁平面；以及第二侧壁308，该第二侧壁308形成第二侧壁平面。在这些实施方式中，顶壁302、底壁304、第一侧壁306和第二侧壁308中的每一者可以包括至少两个纵向梁，使得矩形筒状物可以包括：总共四个纵向梁312、314、316、318；以及，多个支柱333，这些支柱333(i)在保持架300的收缩状态下堆叠，如图3B和3D中所示，用以使其相应的壁的空隙最小化，从而使保持架300以小轮廓进入形状纵向地和横向地进入单个入口点(未示出)进入到椎间盘空间中；以及(ii)在展开期间转向，以使总共四个纵向梁312、314、316、318的至少两个纵向梁在矩形筒状物中的相应的壁302、304、306、308中分离。另外，保持架300可以构造成在椎间空间(未示出)中横向展开到其尺寸大于单个入口点(未示出)的横向尺寸，如图3A和图3C所示，以防止双向可展开保持架300在展开之后从纤维环(未示出)回退。
应该理解，收缩构造包括通过纤维环的小轮廓进入形状的设计，以允许微创手术。为了便利使用微创手术，收缩构造的小轮廓进入形状应该是基本上小的入口面积，其直径范围例如为从约5mm至约12mm，用以通过纤维环的单个入口点。在一些实施方式中，小轮廓的面积具有的直径范围从约2mm至约20mm、从约3mm至约18mm、从约4mm至约16mm、从约5mm至约14mm、从约6mm至约12mm、从约7mm至约10mm，或者其中的任何范围。在一些实施方式中，小轮廓的面积具有的直径为2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm，或者其中包括在任何这样的直径或者范围中的任何1mm的增量的任何范围。
本领域技术人员将理解，可以考虑各种支柱构造，用以使空隙最小化，从而使保持架以小轮廓进入形状进入到椎间空间中。在一些实施方式中，保持架的每个壁包括一系列V形支柱333，这些支柱333(i)在收缩状态中以闭合互补构造344堆叠，用以使其相应壁中的空隙最小化，从而使保持架以小轮廓进入形状纵向地和横向地进入到椎间空间中；以及(ii)在展开期间在平面中转向，这些平面至少基本上平行于他们所对应的壁的平面，从而形成打开互补构造355，使得总共四个纵向梁312、314、316、318的至少两个纵向梁在矩形筒状物中的相应的壁中分离，并且打开骨移植物窗口366，从而将骨移植材料在展开构造中送入到椎间空间中。在一些实施方式中，保持架300构造成适合于范围从约5mm至约15mm的单个入口点的横向尺寸。
v形支柱可以从保持架的每个角部以2mm(.5-4)的距离开始通过保持架的每个壁突出(project)成“V”形槽，以有效地使“V”形支柱处于壁面的中间区域，其中支柱可以制造成与角部上的L形梁连续。所述槽可以切割成其垂直于壁面突出，或者从保持架的外部到保持架的内部向远侧成角度。向远侧成角度突出可以有助于插入本文教导的填片。另外，梁的角部的近端壁面也可以具有向内的、向远侧成角度的倒角，以便于插入本文教导的填片。支柱在近端到远端方向的厚度可以是均匀的。在一些实施方式中，支柱的厚度范围可以是从约0.2mm至约1.0mm、从约0.3mm至约0.9mm、从约0.4mm至约0.8mm、从约0.5mm至约0.7mm，或者其中以约0.1mm为增量的任何范围。“V”形支柱的顶点可以沿着每个侧面的中心轴线延伸(trace)，并且在一些实施方式中可以是以.031”(.005-.062”)为尺寸的圆角(canberadiused to dimension)，以避免应力开裂。另外，在一些实施方式中，支柱或者槽的突出形状也可以是C形、U形或者W形。沿着垂直于保持架的长轴线的方向上的支柱的厚度可以比沿着保持架的长轴线的方向上的支柱的厚度厚四倍。在一些实施方式中，厚度比例的范围可以从约2x至约8x、从约3x至约7x、从约4x至约6x、约5x，或者其中以1x的增量的任何范围。该厚度可以有助于在垂直于近端至远端轴线的方向上保持高的结构刚度和强度，使得在将保持架插入椎间盘空间中的过程中和之后，能够保持横截面(垂直于近端至远端的轴线)的形状。
在一些实施方式中，每个支柱的角度在非应力状态下在顶点处测得的范围可以是从约140°至170°。在这些实施方式中，该角度有助于在适度的向内压力下将每个支柱的腿部朝向彼此弯曲，以使保持架收缩，用以插入到椎间盘空间中。另外，倾斜的支柱位于至少基本上平行于其相应壁的平面的平面中，并且在一些实施方式中，该平面至少基本上平行于保持架的长轴线，以使得弯曲不会导致侧壁厚度发生改变。这有助于保持以小轮廓插入，同时有助于最大化腔体的尺寸。这种几何形状结合角部上的实心梁有助于确保植入物具有最小的长度变化，当垂直地和/或水平地展开超过20％时，沿着长轴测量的长度减小小于15％。因此，支撑椎骨的保持架的顶部和底部在长度上至少基本上保持恒定，无论展开与否。
在一些实施方式中，保持架300包括v形支柱333和骨移植物窗口366，该骨移植物窗口366(i)在收缩构造中与v形支柱333互补，以及(ii)在展开期间打开，从而在打开互补构造355中将骨移植材料送入到椎间空间中，打开互补构造355也可以称为展开构造。另外，在一些实施方式中，保持架300包括近端区域311、近端322、远端区域388、远端399，以及至少四个壁302、304、306、308中的至少一个壁上具有第一系列V形支柱333，这些第一系列V形支柱333构造成：在收缩状态中以闭合互补构造344堆叠，用以使空隙最小化，从而使保持架300以小轮廓进入形状进入到椎间空间中；以及，在展开期间转向，从而形成打开互补构造355，使得总共四个纵向梁312、314、316、318的至少两个纵向梁在矩形筒状物中的相应的壁中分离，并且打开骨移植物窗口366，从而适合将骨移植材料在展开构造中送入到椎间空间中；其中，第一系列V形支柱333F位于保持架的近端区域中，第一系列V形支柱333F的顶点指向远离保持架300的近端322并且朝向保持架300的远端399。在一些实施方式中，保持架300还可以包括第二系列V形支柱333S，这些第二系列V形支柱333S在收缩状态下以闭合互补构造344堆叠，用以使空隙最小化，从而使保持架300以小轮廓进入形状进入到椎间空间中；以及，在展开期间转向，从而形成打开互补构造355，使得总共四个纵向梁312、314、316、318的至少两个纵向梁在矩形筒状物中的相应的壁中分离，并且打开骨移植物窗口366，从而适合将骨移植材料在展开构造中送入到椎间空间中；其中，第二系列V形支柱333S位于保持架的远端区域388中，第二系列V形支柱333S的顶点指向远离保持架300的远端399并且朝向保持架300的近端322。在这样的实施方式中，支柱构造成可以引起第一系列V形支柱333F和第二系列的V形支柱333S的展开，从而形成骨移植物窗口366，该骨移植物窗口366如图3A和图3C中所示那样打开呈蝴蝶结构造。
本领域技术人员还将理解，保持架设计提供横向展开和纵向展开的相对量的灵活性，以及在横向展开或者纵向展开中通过保持架的远端展开和近端展开的相对量的灵活性。因此，在一些实施方式中，保持架构造成使得横向展开量与纵向展开量的比是可变的。另外，在一些实施方式中，保持架构造成使得用于横向展开或者纵向展开的近端展开量与远端展开量的比是可变的。
图4A和图4B示出了根据一些实施方式的用于融合椎间盘空间的在每一个壁上都具有骨移植物窗口的双向可展开保持架的收缩和展开的视图。图4A示出了处于收缩构造的保持架400，该保持架400以小轮廓进入形状405进入单个入口点进入到椎间盘空间中，以及图4B示出了处于展开构造的保持架400，该保持架400离散椎间盘空间，并且可以避免展开之后的保持架通过单个入口点回退。如图所示，每个壁都包括骨移植物窗口466，用以将骨移植材料送入到椎间盘空间中。
图5A至图5D示出了根据一些实施方式的用于融合椎间盘空间的系统。如图所示，系统550包括保持架555，保持架555包括：骨移植物窗口566，该骨移植物窗口566可展开/可收缩；填片芯560，该填片芯560的远端包括锥形突出部562，该填片芯560还包括骨移植物窗口566；可释放连接的轨道梁565；推动器(未示出)，该推动器在填片芯560和轨道梁565上可滑动地移动；试验填片575，该试验填片575包括肩部577，该试验填片575在轨道梁565和填片芯560上可滑动地移动进入到保持架555中；以及永久填片580，该永久填片580包括肩部582，该永久填片580在轨道梁565和填片芯560上可滑动地移动进入到保持架555中。该系统可以包括双向可展开的保持架，该双向可展开的保持架可以包括至少四个壁，从而形成具有长轴线的筒状物。所述的至少四个壁可以包括，例如：顶壁，该顶壁形成顶部平面，并且包括顶部表面，该顶部表面包括适合于接触顶部椎板的凸起；底壁，该底壁形成底部平面，并且包括底部表面，该底部表面包括适合于接触底部椎板的凸起；以及，第一侧壁，该第一侧壁形成第一侧壁平面；以及第二侧壁，该第二侧壁形成第二侧壁平面。每个壁可以包括至少两个纵向梁，以及多个支柱，这些支柱(i)在收缩状态中堆叠，用以使其相应的壁的空隙最小化，从而使保持架以小轮廓进入形状纵向地和横向地进入单个入口点进入到椎间盘空间中；以及，(ii)在展开期间转向，以使所述的至少两个纵向梁在其相应的壁中分离。在一些实施方式中，保持架可以构造成在椎间空间中横向展开到其尺寸大于单个入口点的横向尺寸，以防止双向可展开保持架在展开之后从纤维环回退。另外，该系统可以包括：侧倾展开组件，该侧倾展开组件构造成引起保持架的横向展开和纵向展开；以及，芯部，该芯部构造成引导侧倾展开组件进入到保持架，从而引起保持架的横向展开和纵向展开。
本领域技术人员将理解，侧倾展开组件还可以构造成与芯部可滑动地接合，从而沿着保持架的长轴线移动进入到保持架中。在一些实施方式中，横向展开可以与纵向展开同时发生；另外，在一些实施方式中，横向展开可以在纵向展开之前发生，例如，用以在横向展开期间减小保持架上的摩擦应力。例如，可以使用两级填片。可以先插入第一级填片以使保持架横向展开，之后插入第二级填片以使保持架纵向展开。在一些实施方式中，第二级填片可以沿着第一级填片可滑动地移动。填片可以由任何本领域技术人员所理解的材料制成，例如金属或聚合物。在一些实施方式中，填片可以包括不可再吸收的聚合物材料、无机材料、金属、合金、或者骨骼。
本领域技术人员将理解，系统可以包括上述的全部或者任何组合。因此，本文的教导还包括用于融合椎间盘空间的系统，该系统包括双向可展开保持架，该双向可展开保持架包括近端区域、近端、远端区域、远端，以及至少四个壁，该保持架制造成连续单件。在这些实施方式中，所述的至少四个壁形成具有长轴线的筒状物，并且包括：顶壁，该顶壁形成顶部平面，并且包括顶部表面，该顶部表面包括适合于接触顶部椎板的凸起；底壁，该底壁形成底部平面，并且包括底部表面，该底部表面包括适合于接触底部椎板的凸起；以及，第一侧壁，该第一侧壁形成第一侧壁平面；以及第二侧壁，该第二侧壁形成第二侧壁平面。每个壁可以包括至少两个纵向梁，以及多个支柱。
所述的壁中至少一个壁可以包括第一系列V形支柱，这些第一系列V形支柱构造成：在收缩状态中以闭合互补构造堆叠，用以使空隙最小化，从而使保持架以小轮廓进入形状通过单个入口点进入到椎间空间中；以及，在展开期间转向，从而形成打开互补构造，使得所述的至少两个纵向梁在与其相应的壁中分离，并且打开骨移植物窗口，从而适合将骨移植材料在展开构造中送入到椎间空间中。第一系列V形支柱可以位于保持架的近端区域中，第一系列V形支柱的顶点指向远离保持架的近端并且朝向保持架的远端；并且，保持架可以构造成在椎间空间中横向展开到其尺寸大于单个入口点的横向尺寸，以防止双向可展开保持架在展开之后从纤维环回退。侧倾展开组件可以构造成引起保持架的横向展开和纵向展开；并且，芯部可以构造成引导侧倾展开组件进入到保持架的近端，并且沿着保持架的长轴线，以横向地和纵向地展开保持架。另外，侧倾展开组件可以与芯部滑动接合，以沿着保持架的长轴线移动进入到保持架。
本领域技术人员将理解，可以使用制造这种复杂金属和/或聚合物组分的技术人员已知的任何方法来制造系统和系统部件。例如，保持架可以制造成部分展开状态或者完全展开状态。另外，可以将保持架制造成，当不施加外部负载时，在部分展开状态或者完全展开状态下没有内部应力或者应变。
系统组件可以包括本领域技术人员已知的任何合适的材料或者材料的任何组合。例如，所有组件都可以是金属，所有组件都可以是塑料，或者组件可以是金属和塑料的组合。技术人员将理解，保持架可以具有接近骨骼结构的性能特征，在一些实施方式中，支架(scaffolding)不太坚硬或者坚硬，导致局部加载问题，其中支架在天然骨组织上施加过大的压力；以及类似地，支架太柔韧或者柔软，导致局部加载问题，其中骨组织对支架施加过大的压力。可以使用不透射线的材料来促进识别脊椎盘空间中支架的定位和位置。这种材料的实例可以包括但不限于铂、钨、铱、金或铋。
本领域技术人员可以基于期望的材料性能特征来选择材料。例如，技术人员将寻求能够包括静态压缩负载、动态压缩负载、静态扭转负载、动态扭转负载、静态剪切测试、动态剪切测试、脱出试验(expulsion testing)、以及沉陷试验(subsidence testing)的性能特征。这些特征的性能上限和下限参数可以落在使用过程中具有相同或相似环境条件的现有脊椎器械的范围内。例如，所期望的静态压缩负载可以是大约5000N。所期望的动态压缩负载可以在5×106个周期具有≥3000N的渐近负载水平，或者在10×106个周期可以具有≥1500N的渐近负载水平。所期望的负载水平的范围可以例如是从约1.0x至约2.0x、从约1.25x至约1.75x、或者其中以0.1x为增量的任何范围的椎体压缩强度。用于测试这种性能特征的标准手术的实例包括ASTMF2077和ASTM F2624。
合适的材料的实例可以包括非增强(non-reinforced)聚合物、碳增强聚合物复合材料、PEEK(聚醚酮)和PEEK复合材料、聚醚酰亚胺(ULTEM)、聚酰亚胺、聚酰胺或者碳纤维。其他实例包括包含任何一种或多种组分的金属和合金，包括但不限于形状记忆合金、镍、钛、钛合金、钴铬合金、不锈钢、陶瓷，及其组合。在一些实施方式中，组分全部是钛或者钛合金；全部是PEEK；或者是钛或者钛合金与PEEK的组合。在一些实施方式中，保持架包括钛或者钛合金，填片包括PEEK。在一些实施方式中，支架可以包括由PEEK或者ULTEM制成的金属框架和覆盖物。钛合金的实例可以包括钛、铝、和钒的合金，例如Ti6Al4V。
在一些实施方式中，保持架可以由具有约400,000psi或者更大的拉伸模量和约14,000psi或者更大的拉伸强度的强聚合物和延性聚合物制成。这样的聚合物也可能具有拉紧超过4％的断裂的能力，并且在一些实施方式中可能具有拉紧至少20％的断裂的能力。在一些实施方式中，通过填充玻璃纤维或者碳纤维可以使材料变硬。
在许多实施方式中，骨骼向内生长是期望的。因此，支架可以包括含有孔或槽的材料，以允许这种骨骼向内生长。一贯地，支架可以涂覆羟基磷灰石或其他骨传导表面，例如，骨形态发生蛋白质，以促进骨骼向内生长。另外，支架的表面可以形成为具有本领域技术人员已知的任何类型的具有凸起的粗糙表面、插入物或者凸起，例如牙或者角锥体，例如，用以夹持椎骨端板、防止支架的移动以及激励参与骨骼向内生长。
本文提供的方法和系统包括使用本领域技术人员已知的骨移植材料。可以放置或者注射到椎间空间的材料包括固体或者半固体移植材料、从患者的关节面上移除的骨、来自患者的髂嵴收获物以及诸如羟基磷灰石、软化骨基质和骨形态发生蛋白的骨移植物补充剂。固体或者半固体移植材料组分例如包括固体纤维胶原或者其他合适的硬亲水生物相容性材料。一些材料还可以包括用于使椎间盘空间进一步纵向展开的膨胀物。
本文教导的系统可以以套件的形式提供给本领域。套件可以包括，例如，保持架、纵向展开组件和骨移植材料。在一些实施方式中，套件包括使用说明书。纵向展开组件可以是本文教导的任何纵向展开机构或者装置。例如，纵向展开组件可以是填片。在一些实施方式中，套件包括用于暂时离散椎间空间的移植物注射填片，该移植物注射填片具有端口，用以在椎间空间中接收和分配骨移植材料。在这些实施方式中，移植物注射填片可以保持为永久填片或者被移除并且用永久填片替代。
图6是根据一些实施方式的使用双向可展开保持架的方法的流程图。该方法可以包括605，形成进入椎间盘的单个入口点，所述椎间盘包括由纤维环包围的髓核，并且单个入口点具有通过纤维环所形成的横向尺寸。该方法还包括步骤615，通过单个入口点从椎间盘中移除髓核，留下椎间空间，以用于在纤维环内实现双向可展开保持架的展开，所述椎间空间具有顶部椎板和底部椎板。该方法还包括步骤625，将双向可展开保持架通过单个入口点插入到椎间空间中。另外，该方法可以包括步骤635，在椎间空间中使保持架横向地和纵向地展开；以及步骤645，通过单个入口点将移植材料添加到椎间空间；以及步骤665，将永久填片插入到保持架中。
本领域技术人员将理解，有能力控制保持架的纵向展开和横向展开的量，以适应各种应用，例如，适应用于单个入口点的各种环形造口的尺寸。因此，在一些实施方式中，步骤635中的展开包括步骤655的选择横向展开的量，该横向展开的量独立于纵向展开的量。可以选择保持架的横向展开，例如，使该横向展开超过通过环形造口的单个入口点的横向尺寸所需的量，以防止或者阻止保持架在展开之后从椎间空间回退。
因此，在本文中提供的融合椎间空间的方法可以使用本文教导的任何移植物分配系统。该方法可以包括形成进入椎间盘的单个入口点，椎间盘具有被纤维环包围的髓核，并且单个入口点具有通过纤维环的所形成的最大横向尺寸。该方法还包括通过单个入口点从椎间盘中移除髓核，留下椎间空间，该椎间空间用于在纤维环内实现移植物分配系统的展开，椎间空间具有顶部椎板和底部椎板。该方法还包括将侧倾展开框架以收缩状态通过单个入口点插入到椎间空间中；以及，将中心梁插入到框架中，从而形成所述的移植物分配系统。另外，该方法还可以包括通过单个入口点将移植材料添加到椎间空间。
图7A至图7F示出了根据一些实施方式的移植物分配系统的一些附加特征。本文提供的移植物分配系统700在中心梁701的移植部分中至少包括顶部出口端740和底部出口端741，但是他们还可以包括侧部出口742和743，使得在一些实施方式中具有至少四个移植物分配端口。在一些实施方式中，除了在中心梁的近端处的锁定夹702之外，中心梁701还包括第一侧部移植物端口742和第二侧部移植物端口743。在一些实施方式中，侧倾展开框架749可以是单片整体的框架，在框架的远端可选地包括“子弹头”703，用于使保持架的安全位置抵靠体内的前内环，并且在连接器元件展开期间，侧倾展开框架749适合于至少打开顶侧和底侧的移植物分配窗口788，以及在一些包含侧部端口的实施方式中还打开第一侧部移植物端口和第二侧部移植物端口，从而促进椎间空间内的移植物分配。
框架749的远端可以构造成包括与引导板707侧倾可操作连接，从而当框架在体内从收缩状态转换到展开状态时，限制第一顶梁、第一底梁、第二顶梁和第二底梁相对于引导板侧倾移动。并且，在一些实施方式中，侧倾可展开框架包括腔体，并且引导板包括腔侧部，该腔侧部包括连接器708，用于可逆地接收用于使侧倾可展开框架插入到椎间空间中的引导线。在一些实施方式中，框架在框架梁的近端内具有倒角，以便于中心梁的插入。并且，在很多实施方式中，框架具有用于在椎骨端板和框架之间产生摩擦的装置，例如凸起，例如楔形结构704，以进一步避免回退。
至少在图7中可以看出，本文提供的骨移植物分配系统包括由连接器元件限定的骨移植物窗口，骨移植物窗口在侧倾展开框架展开期间打开。在一些实施方式中，该方法还包括打开骨移植物窗口，其中连接器元件包括v形支柱，该v形支柱(i)在收缩状态以闭合互补构造向近端或者远端堆叠，用以使空隙最小化，从而使所述的系统以小轮廓进入形状纵向地和横向地进入到椎间空间中；以及(ii)在展开期间转向，从而打开骨移植物窗口。
应当理解，本文提供的骨移植物分配系统还允许通过展开步骤横向地和纵向地独立展开。在一些实施方式中，展开包括选择独立于纵向展开的量的横向展开的量。在一些实施方式中，横向展开的量超过作为进入椎间空间的单个入口点的环形开口的宽度。例如，在一些实施方式中，单个入口点的横向尺寸的范围可以是从约5mm至约15mm。因此，在一些实施方式中，展开包括使侧倾展开框架横向地展开，使其宽度超过单个入口点的宽度，并且，插入中心梁，用以使侧倾展开框架纵向地展开，从而形成移植物分配系统。
本文提供的骨移植物分配系统还包括用于将中心梁保持在侧倾展开框架中的附加装置。在一些实施方式中，将中心梁插入侧倾展开框架包括与棘轮机构接合，该棘轮机构包括中心梁上的凸起，该凸起与侧倾展开框架接合，从而防止中心梁在展开之后从侧倾展开框架回退。
另外，本文提供的骨移植物分配系统可以是套件的形式。该套件可以包括，例如：本文教导的移植物分配系统；套管，该套管用于将移植物分配系统插入椎间空间；引导线，该引导线适于将中央梁引导到侧倾展开框架中；以及展开手柄，该展开手柄用于将中心梁插入侧倾展开框架中从而形成移植物分配系统。
图8A至图8D示出了根据一些实施方式的套件的部件。图8A和8B示出了如本文所教导的4-侧面漏斗套管805，该4-侧面漏斗套管805包括形成通道815的轴810，漏斗820用于引导侧倾可展开框架以小轮廓构造进入环带中，所显示的套管包括位于套管805的通道815中的填塞器(obturator)825，套管805从后外侧穿过环形造口877插入环带888中，进入椎间空间899，套管805的远端位于环带888的内前壁附近。图8C示出图8A带有引导线，该引导线用于将侧倾可展开框架749插入到套管805的漏斗820中，从而引导框架749以框架749的收缩状态的小轮廓进入到环带888中。图8D示出了具有触发器856的展开手柄855，该展开手柄855沿着引导线866推动推杆857，同时保持引导线，用以推动中心梁701的近端，用以使中心梁701插入到框架749中，从而通过施加相等或者基本上相等的力来使框架749展开，所述相等或者基本上相等的力包括：在框架749的梁的远端部分上，在引导板707和引导线866之间的连接部708处，近侧方向的力FP，以及在中心梁701的近端处，远侧方向的力FD。
图9A至图9C示出了根据一些实施方式的在椎间空间中侧倾可展开框架的展开。图9A示出收缩的框架949沿着引导线966接收中心梁901。图9B示出中心梁901部分地插入到框架949中，框架949处于展开状态，引导线966仍然在位。图9C示出了当从后外侧插入并且在环带988中的椎间空间中展开时，展开状态可以如何呈现。用于骨移植物分配的侧部端口942、943通过展开的框架749中的打开的骨移植物窗口示出。
图10A至图10C示出了根据一些实施方式的展开的移植物分配系统的轮廓，突出显示出口端和骨移植物窗口。展开的框架1049的轮廓，突出显示了骨移植物窗口1088和移植物端口1040、1041、1042、1043，因为它们可能在植入步骤之后出现在椎间空间中。引导线1066示出为保持在位。
图11A和图11B根据一些实施方式将移植物分配就位于在尸体中进行测试的位置的示意图，以示出相对大小。类似地，图12A至图12C示出了根据一些实施方式的尸体中的位置的X射线。
如上所述，框架149可以构造成使得：第一顶梁150的中心轴线至少基本上在(i)顶部平面以及(ii)第一侧部平面上；第二顶梁160的中心轴线至少基本上在(i)顶部平面以及(ii)第二侧部平面上；第一底梁170的中心轴线至少基本上在(i)底部平面以及(ii)第一侧部平面上；以及，第二底梁的中心轴线至少基本上在(i)底部平面以及(ii)第二侧部平面上。应当理解，该构造提供了由第一顶梁和第二顶梁构成的“顶面”，由第一底梁和第二底梁构成的“底面”，由第一顶梁和第一底梁构成的“第一侧面”，以及由第二顶梁和第二底梁构成的“第二侧面”。
在一些实施方式中，可能期望使框架展开成这样的形状，该形状预先设计成以一种方式装配在椎间空间的顶部端板和底部端板之间，所述方式可称为例如框架的相对面是“至少基本平行”以外的东西。例如，可能希望使框架的两个相对的侧面展开成使得第一顶梁的中心轴线不再至少基本上平行于第二顶梁的中心轴线。类似地，可能希望使框架的两个相对的侧面展开成使得第一底梁的中心轴线不再至少基本上平行于第二底梁的中心轴线。类似地，可能希望使框架的相对的顶部侧面和底部侧面展开成使得第一顶梁的中心轴线不再至少基本上平行于第一底梁的中心轴线。类似地，可能希望使框架的相对的顶部侧面和底部侧面展开成使得第二顶梁的中心轴线不再至少基本上平行于第二底梁的中心轴线。或者，可能希望上述的任何组合。这里教导的侧倾可展开框架能够实现这些期望的构造中的每一个构造。
图13A至图13D示出了根据一些实施方式的第一顶梁相对于第二顶梁、第一底梁相对于第二底梁、第一顶梁相对于第一底梁、第二顶梁相对于第二底梁的方位。图13A示出了第一顶梁150相对于第二顶梁160的方位，其中角度θT由两个梁形成，以使框架的顶面成形。图13B示出了第一底梁170相对于第二底梁180的方位，其中角度θB由两个梁形成，以使框架的底面成形。图13C示出了第一顶梁150相对于第一底梁170的方位，其中角度θFS由两个梁形成，以使框架的第一侧面成形。图13D示出了第二顶梁160相对于第二底梁180的方位，其中角度θSS由两个梁形成，以使框架的第二侧面成形。在一些实施方式中，可以独立地选择θT、θB、θFS和θSS中的每一个，并且其各自的范围可以从0°至32°、从0.5°至31.5°、从0.1°至31.0°、从1.5°至30.5°、从2.0°到30.0°、从2.5°至29.5°、从3.0°至29.0°、从3.5°至28.5°、从4.0°至28.0°、从4.5°至27.5°、从5.0°至27°、从5.5°至26.5°、从6.0°至26.0°、从6.5°至25.5°、从7.0°至25.0°、从7.5°至25.5°、从8.0°至26.0°、从8.5°至26.5°、从9.0°至26.0°、从9.5°至25.5°、从10.0°至25.0°、从10.5°至24.5°、从11.0°至24.0°、从11.5°至23.5°、从12.0°至23.0°、从12.5°至22.5°、从13.0°至22.0°、从13.5°至21.5°、从14.5°至21.0°、从15.5°至20.5°、从16.0°至20.0°、从16.5°至19.5°、从17.0°至19.0°，或者其中的以0.1°为增量的任何范围。在一些实施方式中，可以独立地选择θT、θB、θFS和θSS中的每一个，并且其每一个可以是大约1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°，或者其中的以0.1°为增量的任何范围。
应当理解，所述梁可以各自独立地设计成具有其自身的独立选择的曲率，无论是凸状还是凹状，并且在共享框架的一个面的梁之间，曲率可以相同或者不同。并且，对于形成框架的相对面的梁，曲率可以相反。另外，框架可以包括一个或者多个直梁与一个或者多个弯梁的混合。
鉴于上述情况，应当理解，可以不管治疗前的开口尺寸，根据由椎间空间的顶部椎骨端板和底部椎骨端板界定出的几乎任何开口以及根据给定的临床治疗来设计框架。在一些实施方式中，框架的顶面可以至少基本平行于框架的底面，而框架的第一侧面和框架的第二侧面可以以角度θT和θB定向，其中θT和θB可以独立地选择为相同或者不同。类似地，在一些实施方式中，框架的第一侧面可以至少基本上平行于框架的第二侧面，而框架的顶面和框架的底面可以以角度θFS和θSS定向，其中θFS和θSS可以独立地选择为相同或者不同。在一些实施方式中，θT、θB、θFS和θSS中的每一个可以独立地选择为范围从约5°至约32°、从约7°至约22°、以及从约8°至约16°。这样，可以从具有这里教导的角度的各种四边形结构中选择任何一种来构造各种框架中的任何一种框架。
在一些实施方式中，所述系统包括稳定器，该稳定器与第一顶梁、第一底梁、第二顶梁、第二底梁或者其组合的远端区域可滑动地接合。稳定器起到本文教导的引导板的功能，并且还可以构造成保持第一顶梁、第一底梁、第二顶梁、第二底梁，或者其组合以防止其超过展开状态的横向移动。
并且，在一些实施方式中，框架可以构造成在体内与中心梁接合，以支撑处于展开状态的框架。另外，连接器元件可以是支柱，其可以构造为具有横截面纵横比，纵向厚度比横向厚度的横截面纵横比的范围可以是从1:2至1:8，适于在垂直于框架的展开状态的中心框架轴线的方向上保持侧倾展开框架的结构强度。
图14A至图14D示出了根据一些实施方式的具有稳定器的系统的部件，其中稳定器是X形构造。如图14A所示，系统1400可以包括可以处于X形构造的稳定器1407。在一些实施方式中，所述X形构造可以包括：第一顶部支腿TL1，该第一顶部支腿TL1用于与第一顶梁1450按照与第一顶梁1450的预期横向移动LM1T成角度θ1T地可滑动地接合；第一底部支腿BL1，该第一底部支腿BL1用于与第一底梁1470按照与第一底梁1470的预期横向移动LM1B成角度θ1B地可滑动地接合；第二顶部支腿TL2，该第二顶部支腿TL2用于与第二顶梁1460按照与第二顶梁1460的预期横向移动LM2T成角度θ2T地可滑动地接合；以及第二底部支腿BL2，该第二底部支腿BL2用于与第二底梁1480按照与第二底梁1480的预期横向移动LM2B成角度θ2B地可滑动地接合。
在一些实施方式中，角度θ1T、θ1B、θ2T、θ2B中的每一个分别提供张力，用以阻止第一顶梁1450、第一底梁1470、第二顶梁1460和第二底梁1480，避免其横向移动LM1T、LM2T、LM1B、LM2B至超过展开状态。在一些实施方式中，角度θ1T、θ1B、θ2T、θ2B中的每一个可以独立地选自范围从约15°至约75°、从约20°至约75°、从约25°至约75°、从约30°至约75°、从约35°至约75°、从约55°至约75°、从约15°至约70°、从约15°至约65°、从约15°至约60°、从约15°至约55°、从约15°至约50°、从约15°至约45°的角度的量，或者其中的任何范围。在一些实施方式中，角度θ1T、θ1B、θ2T、θ2B中的每一个可以独立地选自为约10°、约15°、约20°、约25°、约30°、约35°、约40°、约45°、约50°、约55°、约60°、约65°、约70°、约75°、约80°的角度的量，或者其中的以1°为增量的任何角度。
在一些实施方式中，稳定器1407还包括用于可释放地连接引导线(未示出)的连接点1408，用于将中心梁1401引导至包括第一顶梁1450、第二顶梁1460、第一底部梁1470和第二底部梁1480的侧倾展开框架中。并且，在一些实施方式中，第一顶部支腿TL1、第一底部支腿BL1、第二顶部支腿TL2、第二底部支腿BL2汇聚以形成毂(hub)1408H，毂1408H的后表面上包括连接点1408，用于可释放地连接引导线(未示出)，该引导线用于将中心梁1401引导至侧倾展开框架中。连接点可以是，例如，公螺纹或者母螺纹部件，或者技术人员已知的任何其他可释放的连接件。并且，梁1450、1460、1470、1480可以构造有端口TP1、TP2、BP1、BP2，端口TP1、TP2、BP1、BP2用于稳定器1407的各个腿部TL1、TL2、BL1、BL2通过。图14B和图14C分别示出处于收缩构造和处于展开侧部构造的系统。在一些实施方式中，中心梁1401可以包括一个或者多个骨移植物分配端口1466。并且，如本文教导的其他实施方式中，梁1450、1460、1470、1480可以使用柔性支柱1495互连。
图15A至图15D示出了根据一些实施方式的具有稳定器的系统的部件，其中稳定器是H形构造。所述H形构造可以包括第一纵向支腿VL1、第二纵向支腿VL2和横向构件CM，该横向构件CM将第一纵向支腿VL1至少基本上平行地连接至第二纵向支腿VL2，第一纵向支腿VL1包括用于与第一顶梁1550和第一底梁1570接合的第一保持表面RS1，第二纵向支腿VL2包括用于与第二顶梁1560和第二底梁1580接合的第二保持表面RS2，并且横向构件CM提供张力，用以阻止第一顶梁1550、第一底梁1570、第二顶梁1560、和第二底梁1580横向移动超过展开状态。在一些实施方式中，中心梁1501包括水平槽HG，该水平槽HG构造成与稳定器1507的横向构件CM互补，并且中心梁1501的该水平槽HG在展开状态下与横向构件CM可滑动地连接。在一些实施方式中，横向构件CM还包括纵向支撑构件VSM，并且中心梁1501包括纵向槽VG，纵向槽VG构造成与稳定器的纵向支撑构件VSM互补，并且在展开状态下中心梁1501的纵向槽VG可滑动地连接至纵向支撑构件VSM。在一些实施方式中，稳定器1507还包括在毂1508H处的连接点1508，用于可释放地连接引导线(未示出)，该引导线适合于将中心梁1501引导至包括第一顶梁1550、第二顶梁1560、第一底梁1570和第二底梁1580的侧倾展开框架中。连接点可以是，例如，公螺纹或者母螺纹部件，或者技术人员已知的任何其他可释放的连接件。并且，梁1550、1560、1570、1580可以构造有槽S1、S2，在可展开框架的梁1550、1560、1570、1580的横向展开过程中，纵向支腿VL1、VL2可以在槽S1、S2中行进。并且，在一些实施方式中，横向构件CM包括第一柱体P1和第二柱体P2，该第一柱体P1和第二柱体P2可操作地连接至毂处，毂包括连接点1508，用以可释放地连接引导线(未示出)，该引导线用以将中心梁引导至侧倾展开框架中。在一些实施方式中，中心梁1501可以包括一个或多个骨移植物分配端口1566。并且，如在本文教导的其他实施方式中，梁1550、1560、1570、1580可以使用柔性支柱1595互连。
本领域技术人员将理解，本文提供的教导涉及基本概念，这些基本概念可延伸超过任何特定的实施方式、实施例、图形、或者附图。应当理解，任何示例都是为了说明的目的，而不应被解释为对本发明的其他限制。例如，应当理解，本文提供的装置也可以用作身体的其他区域中的植入物。本文提供的装置可以用于，例如，在椎体内手术(inintravertebral body procedures)中用以支撑或者离散脊椎体修复例如萎缩的、受损的或不稳定的患有疾病或者损伤的椎体。

Claims (16)

1.一种椎间的支架系统，该椎间的支架系统包括：
中心梁，该中心梁包括：
中心梁轴线；
近端部分和远端部分；
顶部表面，该顶部表面包括第一顶部横向表面和第二顶部横向表面；
底部表面，该底部表面包括第一底部横向表面和第二底部横向表面；
第一侧部表面，该第一侧部表面包括第一顶侧部表面和第一底侧部表面；以及
第二侧部表面，该第二侧部表面包括第二顶侧部表面和第二底侧部表面；
侧倾展开框架，该侧倾展开框架构造成用以可操作地连接至所述中心梁，从而在体内形成椎间支架系统，所述框架包括：
收缩状态和展开状态，所述展开状态在所述椎间空间中可操作地接触所述中心梁；
包括端部的近端部分、包括端部的远端部分以及所述展开状态的中心框架轴线；
第一顶梁，该第一顶梁包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第一顶梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第一顶部横向表面和所述中心梁的所述第一顶侧部表面，所述第一顶梁的中心轴线至少位于(i)顶部平面和(ii)第一侧部平面中，所述顶部平面包括所述第一顶梁的中心轴线和第二顶梁的中心轴线，所述第一侧部平面包括所述第一顶梁的中心轴线和第一底梁的中心轴线；
所述第二顶梁包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第二顶梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第二顶部横向表面和所述中心梁的所述第二顶侧部表面，所述第二顶梁的中心轴线至少位于(i)所述顶部平面和(ii)第二侧部平面中，所述第二侧部平面包括所述第二顶梁的中心轴线和第二底梁的中心轴线；
所述第一底梁包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第一底梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第一底部横向表面和所述中心梁的所述第一底侧部表面，所述第一底梁的中心轴线至少位于(i)底部平面和(ii)所述第一侧部平面中，所述底部平面包括所述第一底梁的中心轴线和所述第二顶梁的中心轴线；
所述第二底梁包括端部的近端部分和包括端部的远端部分，所述第二底梁构造成在所述展开状态下用以接触所述中心梁的所述第二底部横向表面和所述中心梁的所述第二底侧部表面，所述第二底梁的中心轴线至少位于(i)所述底部平面和(ii)第二侧部平面中，所述第二侧部平面包括所述第二底梁的中心轴线和所述第二顶梁的中心轴线；
多个顶部连接器元件，该顶部连接器元件构造成将所述第一顶梁可展开地连接至所述第二顶梁，所述展开包括至少在所述顶部平面上弯曲；
多个底部连接器元件，该底部连接器元件构造成将所述第一底梁可展开地连接至所述第二底梁，所述展开包括至少在所述底部平面上弯曲；
多个第一侧部连接器元件，该第一侧部连接器元件构造成将所述第一顶梁可展开地连接至所述第一底梁，所述展开包括至少在所述第一侧部平面上弯曲；
多个第二侧部连接器元件，该第二侧部连接器元件构造成将所述第二顶梁可展开地连接至所述第二底梁，所述展开包括至少在所述第二侧部平面上弯曲；
以及
稳定器，该稳定器与所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁、所述第二底梁或者它们的组合的远端区域可滑动地接合，并且所述稳定器构造成用以保持所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁、所述第二底梁或者它们的组合，以防止超过所述展开状态的横向移动；
其中，
所述框架构造成用以在体内与所述中心梁接触，以支撑在所述展开状态下的框架；以及
所述连接器元件为支柱，该支柱构造成具有范围从1:2至1:8的纵向厚度比横向厚度的横截面纵横比，适于在垂直于所述框架的展开状态的中心框架轴线的方向上保持所述侧倾展开框架的结构强度。
2.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是X形构造，包括：第一顶部支腿，该第一顶部支腿用于与所述第一顶梁按照与所述第一顶梁的横向移动成角度θ1T地可滑动地接合；第一底部支腿，该第一底部支腿用于与所述第一底梁按照与所述第一底梁的横向移动成角度θ1B地可滑动地接合；第二顶部支腿，该第二顶部支腿用于与所述第二顶梁按照与所述第二顶梁的横向移动成角度θ2T地可滑动地接合；以及第二底部支腿，该第二底部支腿用于与所述第二底梁按照与所述第二底梁的横向移动成角度θ2B地可滑动地接合，其中，所述角度θ1T、θ1B、θ2T、θ2B中的每一个分别提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动。
3.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是X形构造，包括：第一顶部支腿，该第一顶部支腿用于与所述第一顶梁按照与所述第一顶梁的横向移动成角度θ1T地可滑动地接合；第一底部支腿，该第一底部支腿用于与所述第一底梁按照与所述第一底梁的横向移动成角度θ1B地可滑动地接合；第二顶部支腿，该第二顶部支腿用于与所述第二顶梁按照与所述第二顶梁的横向移动成角度θ2T地可滑动地接合；以及第二底部支腿，该第二底部支腿用于与所述第二底梁按照与所述第二底梁的横向移动成角度θ2B地可滑动地接合，其中，所述角度θ1T、θ1B、θ2T、θ2B中的每一个分别提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动；
其中，所述稳定器还包括连接点，用以可释放地连接用于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。
4.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是X形构造，包括：第一顶部支腿，该第一顶部支腿用于与所述第一顶梁按照与所述第一顶梁的横向移动成角度θ1T地可滑动地接合；第一底部支腿，该第一底部支腿用于与所述第一底梁按照与所述第一底梁的横向移动成角度θ1B地可滑动地接合；第二顶部支腿，该第二顶部支腿用于与所述第二顶梁按照与所述第二顶梁的横向移动成角度θ2T地可滑动地接合；以及第二底部支腿，该第二底部支腿用于与所述第二底梁按照与所述第二底梁的横向移动成角度θ2B地可滑动地接合，其中，所述角度θ1T、θ1B、θ2T、θ2B中的每一个分别提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动；
其中，所述第一顶部支腿、所述第一底部支腿、所述第二顶部支腿和所述第二底部支腿汇聚以形成毂，所述毂包括连接点，用以可释放地连接用于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。
5.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是H形构造，包括：第一纵向支腿、第二纵向支腿和横向构件，所述横向构件将所述第一纵向支腿平行地连接至所述第二纵向支腿；所述第一纵向支腿包括用于与所述第一顶梁和所述第一底梁接合的保持表面，所述第二纵向支腿包括用于与所述第二顶梁和所述第二底梁接合的保持表面；所述横向构件提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动。
6.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是H形构造，包括：第一纵向支腿、第二纵向支腿和横向构件，所述横向构件将所述第一纵向支腿平行地连接至所述第二纵向支腿；所述第一纵向支腿包括用于与所述第一顶梁和所述第一底梁接合的保持表面，所述第二纵向支腿包括用于与所述第二顶梁和所述第二底梁接合的保持表面；所述横向构件提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动；
其中，所述中心梁包括水平槽，该水平槽构造成与所述稳定器的所述横向构件互补，并且在所述展开状态下所述中心梁的所述水平槽与所述横向构件可滑动地连接。
7.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是H形构造，包括：第一纵向支腿、第二纵向支腿和横向构件，所述横向构件将所述第一纵向支腿平行地连接至所述第二纵向支腿；所述第一纵向支腿包括用于与所述第一顶梁和所述第一底梁接合的保持表面，所述第二纵向支腿包括用于与所述第二顶梁和所述第二底梁接合的保持表面；所述横向构件提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动；
其中，所述横向构件还包括纵向支撑构件，并且所述中心梁包括纵向槽，所述纵向槽构造成与所述稳定器的所述纵向支撑构件互补，并且在所述展开状态下所述中心梁的所述纵向槽可滑动地连接至所述纵向支撑构件。
8.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是H形构造，包括：第一纵向支腿、第二纵向支腿和横向构件，所述横向构件将所述第一纵向支腿平行地连接至所述第二纵向支腿；所述第一纵向支腿包括用于与所述第一顶梁和所述第一底梁接合的保持表面，所述第二纵向支腿包括用于与所述第二顶梁和所述第二底梁接合的保持表面；所述横向构件提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动；
其中，所述稳定器还包括连接点，用以可释放地连接适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。
9.根据权利要求1所述的支架系统，其中，所述稳定器是H形构造，包括：第一纵向支腿、第二纵向支腿和横向构件，所述横向构件将所述第一纵向支腿平行地连接至所述第二纵向支腿；所述第一纵向支腿包括用于与所述第一顶梁和所述第一底梁接合的保持表面，所述第二纵向支腿包括用于与所述第二顶梁和所述第二底梁接合的保持表面；所述横向构件提供张力，用以阻止所述第一顶梁、所述第一底梁、所述第二顶梁和所述第二底梁的超过所述展开状态的横向移动；
其中，所述横向构件包括第一柱体和第二柱体，该第一柱体和第二柱体可操作地连接至毂，所述毂包括连接点，用以可释放地连接适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中的引导线。
10.根据权利要求1所述的支架系统，所述中心梁还包括移植物端口。
11.根据权利要求1所述的支架系统，其中，各个多个连接器元件为支柱，其中，
所述顶部连接器元件构造成与所述第一顶梁和所述第二顶梁呈整体的一体结构；以及
所述底部连接器元件构造成与所述第一底梁和所述第二底梁呈整体的一体结构；
其中，所述侧倾展开框架的顶部连接器元件和底部连接器元件中的每一者构造成在展开期间打开移植物分配窗口，从所述第一顶梁至所述第二顶梁、从所述第一顶梁至所述第一底梁、从所述第二顶梁至所述第二底梁或者从所述第一底梁至所述第二底梁展开。
12.根据权利要求1所述的支架系统，其中，
所述顶部连接器元件构造成与所述第一顶梁和所述第二顶梁呈整体的一体结构；以及
所述底部连接器元件构造成与所述第一底梁和所述第二底梁呈整体的一体结构；
所述第一侧部连接器元件构造成与所述第一顶梁和所述第一底梁呈整体的一体结构；
所述第二侧部连接器元件构造成与所述第二顶梁和所述第二底梁呈整体的一体结构；
其中，所述侧倾展开框架的所述顶部连接器元件、底部连接器元件、第一侧部连接器元件和第二侧部连接器元件形成整体的一体结构。
13.一种套件，该套件包括：
权利要求1所述的支架系统；
套管，该套管用以将所述支架系统插入到所述椎间空间中；以及引导线，该引导线适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中。
14.一种套件，该套件包括：
权利要求2所述的支架系统；
套管，该套管用以将所述支架系统插入到所述椎间空间中；以及引导线，该引导线适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中。
15.一种套件，该套件包括：
权利要求4所述的支架系统；
套管，该套管用以将所述支架系统插入到所述椎间空间中；以及引导线，该引导线适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中。
16.一种套件，该套件包括：
权利要求6所述的支架系统；
套管，该套管用以将所述支架系统插入到所述椎间空间中；以及引导线，该引导线适于将所述中心梁引导至所述侧倾展开框架中。
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