CN116685292A - 可膨胀椎体间装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了可膨胀脊柱植入物、系统和方法。可膨胀脊柱植入物可以包括第一端板、第二端板和可操作地联接到所述第一端板和所述第二端板的移动机构。移动机构可以包括楔形件、设置在楔形件的相对侧上的第一滑动框架和第二滑动框架、容纳可旋转的第一固定螺钉和与第一固定螺钉相对的可旋转的第二固定螺钉的螺钉导向件。第一固定螺钉可以可操作地联接到第二滑动框架，并且第二固定螺钉可以可操作地联接到楔形件。移动机构可以在第一固定螺钉和第二固定螺钉同时旋转时可操作地调整第一端板与第二端板之间的间距并且在使第一固定螺钉或第二固定螺钉平移时可操作地调整第一端板与第二端板之间的倾斜角度。

Description

可膨胀椎体间装置和系统
相关申请的交叉引用
本申请在此以引用方式并入相关专利申请，其名称为″Expandable Inter-BodyDevice，System，and Method″，发明人为Loic Josse和Bertrand Peultier，同一日提交，并且代理人档案号为A0004039US01；和相关专利申请，其名称为″Screwdriver andComplimentary Screws″，发明人为Jerome Nayet和Loic Josse，同一日提交，并且代理人档案号为A0004831US01。将每个申请的内容全文并入本文。
技术领域
本公开整体涉及用于治疗肌肉骨骼病症的医疗装置，更具体地，涉及包括可膨胀脊柱植入物的外科装置、用于植入和操纵可膨胀脊柱植入物的系统以及用于治疗脊柱的方法。
背景技术
脊柱病症，诸如退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄、脊柱侧凸和其它弯曲异常、脊柱后凸、肿瘤和骨折可能由包括创伤、疾病以及由损伤和衰老引起的退行性病状的因素引起。脊椎病症通常会导致包括疼痛、神经损伤和部分或完全丧失活动能力的症状。
非外科治疗(如药物治疗、康复和锻炼)可能是有效的，然而它们可能无法缓解与这些病症相关联的症状。这些脊柱病症的外科手术治疗包括融合术、固定术、矫正术、椎间盘切除术、椎板切除术和植入式假肢。作为这些手术治疗的一部分，脊柱构造物(例如骨骼紧固件、脊柱杆和椎体间装置)可用来为治疗区域提供稳定性。例如，在手术治疗期间，可以将椎体间装置引入相邻椎体之间的间隙(椎体间间隙)，以适当地隔开椎体，并为骨生长促进材料提供容器，例如移植。
最近，已经引入了提供超出椎体的静态间隔的另外的能力的椎体间装置。例如，一些装置具有膨胀能力，使得可以将植入物在塌缩状态下引入椎体间空间，并且然后膨胀以产生另外的间距，并且在一些情况下，通过选择性地膨胀来引入或恢复脊柱的弯曲。然而，许多现有的可膨胀椎体间设计具有有限的膨胀范围。
由于现有的椎体间装置具有大小不足的承载表面，因此存在与脊柱表面下沉相关的另外问题。在可膨胀装置的情况下，承载表面上的载荷(包括在植入物膨胀期间产生的载荷)通常是显著的。需要具有相对较大表面积的可膨胀植入物来承受载荷，包括在植入物膨胀期间产生的载荷，以试图避免由于脊柱表面的下沉而需要进行后续手术。
另外的问题是现有的可膨胀椎体间装置在其膨胀时的不稳定性。通常，在椎体间装置膨胀时，承载表面相对于彼此以及相对于插入物移动，使得存在椎体间装置在椎间空间内的定位发生不期望的偏移的风险。此外，并且至少部分取决于所采用的特定插入技术，诸如髂嵴和胸廓之类的解剖特征对原位调整椎体间设计提出了挑战。
本公开试图解决现有相关技术中的这些和其它缺点。
发明内容
本公开的技术总体上涉及可高度调整的椎体间装置，其能够膨胀以选择性地增大/减小椎体间装置的端板之间的间距距离。另外，所公开的椎体间装置能够选择性地调整以增大/减小椎体间装置的端板之间的倾斜角度。
在一个方面，本公开提供了一种能够在收缩位置和膨胀位置之间部署的可膨胀脊柱植入物。该脊柱植入物可以包括第一端板，该第一端板具有：第一外表面和与该第一外表面相对的第一内表面；第一近端和与该第一近端相对的第一远端；以及第一侧表面和与该第一侧表面相对的第二侧表面，该第一侧表面和该第二侧表面在该第一近端与该第一远端之间延伸。该脊柱植入物可以包括第二端板，该第二端板具有：第二外表面和与该第二外表面相对的第二内表面；第二近端和与该第二近端相对的第二远端；以及第三侧表面和与该第三侧表面相对的第四侧表面，该第三侧表面和该第四侧表面在该第二近端与该第二远端之间延伸。该脊柱植入物可以包括移动机构，该移动机构可操作地联接到该第一端板和该第二端板并且定位于该第一端板与该第二端板之间，该移动机构可具有：楔形件；第一滑动框架和第二滑动框架，该第一滑动框架和该第二滑动框架设置在该楔形件的相对侧上；螺钉导向件，该螺钉导向件容纳可旋转的第一固定螺钉和与该第一固定螺钉相对的可旋转的第二固定螺钉的，该第一固定螺钉可操作地联接到该第二滑动框架，并且该第二固定螺钉可操作地联接到该楔形件。在一些实施方案中，该第一固定螺钉和该第二固定螺钉被配置成绕在该移动机构的纵向方向上凸出的旋转轴线在第一旋转方向和第二旋转方向上旋转。在一些实施方案中，该移动机构被配置成在该第一固定螺钉和该第二固定螺钉沿该旋转轴线同时旋转时可操作地调整该第一端板与该第二端板之间的间距，并且该移动机构被配置成在使该第一固定螺钉或该第二固定螺钉沿该旋转轴线平移时可操作地调整该第一端板与该第二端板之间的倾斜角度。
另一方面，本公开提供了该第二滑动框架可操作地联接到该第一固定螺钉和该第二端板并且能够通过该第一固定螺钉沿旋转轴线的旋转而在该移动机构的纵向方向上移动。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第二滑动框架包括一对第一突出部，该一对第一突出部可操作地联接到该第一滑动框架的对应的第一通道，并且当该第二滑动框架在纵向方向上移动时，该第一滑动框架也在纵向方向上移动。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一端板进一步包括多个第一倾斜斜坡，并且该第二端板进一步包括多个第二倾斜斜坡。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该多个第一倾斜斜坡进一步包括多个第一凹槽，并且该多个第二倾斜斜坡包括多个第二凹槽。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一滑动框架进一步包括第一远侧接触表面和第一近侧接触表面，该第一远侧接触表面和该第一近侧接触表面被配置成作用在该第一端板的该多个第一倾斜斜坡上。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一滑动框架进一步包括多个第一导向壁，该多个第一导向壁可操作地联接到该第一端板的该多个第一凹槽。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第二滑动框架进一步包括多个第二导向壁，该多个第二导向壁可操作地联接到该第二端板的该多个第二凹槽。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第二滑动框架进一步包括多个第三斜坡。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该楔形件进一步包括多个接合表面，该多个接合表面被配置成与该第二滑动框架的该多个第三斜坡可操作地接合。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该楔形件进一步包括多个侧向突出部。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一滑动框架进一步包括多个第一通道。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该楔形件进一步包括多个第二突出部，该多个第二突出部可操作地联接到该第一滑动框架的该多个第一通道。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一端板和该第二端板被配置成促进该第一端板与该第二端板之间的骨生长。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一端板和该第二端板各自具有被配置成用于选自以下的至少一种外科手术技术的占用空间：前外科手术插入和调整技术、斜外科手术插入和调整技术以及侧外科手术插入和调整技术。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一端板和该第二端板中的至少一者包括至少一个孔，该至少一个孔被配置成将锚固螺钉接纳在该至少一个孔中。
另一方面，本公开提供了在一些实施方案中，该第一孔和该第二孔中的每一者被进一步配置成邻接患者的椎骨的端部部分并且使对应的锚固螺钉倾斜。
另一方面，本公开提供了一种可在患者的椎体之间原位调整的脊柱植入物系统。该系统可以包括能够在收缩位置与膨胀位置之间部署的可膨胀脊柱植入物。该脊柱植入物可以包括第一端板，该第一端板具有：第一外表面和与该第一外表面相对的第一内表面；第一近端和与该第一近端相对的第一远端；以及第一侧表面和与该第一侧表面相对的第二侧表面，该第一侧表面和该第二侧表面在该第一近端与该第一远端之间延伸。该脊柱植入物可以包括第二端板，该第二端板具有：第二外表面和与该第二外表面相对的第二内表面；第二近端和与该第二近端相对的第二远端；以及第三侧表面和与该第三侧表面相对的第四侧表面，该第三侧表面和该第四侧表面在该第二近端与该第二远端之间延伸。该脊柱植入物可以包括移动机构，该移动机构可操作地联接到该第一端板和该第二端板并且定位于该第一端板与该第二端板之间，该移动机构可具有：楔形件；第一滑动框架和第二滑动框架，该第一滑动框架和该第二滑动框架设置在该楔形件的相对侧上；螺钉导向件，该螺钉导向件容纳可旋转的第一固定螺钉和与该第一固定螺钉相对的可旋转的第二固定螺钉的，该第一固定螺钉可操作地联接到该第二滑动框架，并且该第二固定螺钉可操作地联接到该楔形件。在一些实施方案中，该第一固定螺钉和该第二固定螺钉被配置成绕在该移动机构的纵向方向上凸出的旋转轴线在第一旋转方向和第二旋转方向上旋转。在一些实施方案中，该移动机构被配置成在该第一固定螺钉和该第二固定螺钉沿该旋转轴线同时旋转时可操作地调整该第一端板与该第二端板之间的间距，并且该移动机构被配置成在使该第一固定螺钉或该第二固定螺钉沿该旋转轴线平移时可操作地调整该第一端板与该第二端板之间的倾斜角度。另外，该系统可以包括第一外科手术工具，该第一外科手术工具被配置成调整该可膨胀脊柱植入物。
另一方面，本公开提供了该系统可以包括第二外科手术工具，该第二外科手术工具被配置成安装至少一个锚固螺钉。
另一方面，本公开提供了一种可膨胀脊柱植入物，该可膨胀脊柱植入物包括第一端板和第二端板，该第一端板和该第二端板在纵向方向上延伸。该脊柱植入物可以进一步包括：楔形件和可操作地联接到该楔形件的滑动框架，该楔形件和该滑动框架中的至少一者可操作地联接到该第一端板和该第二端板中的一者；以及移动机构，该移动机构可操作地联接到该楔形件和该滑动框架，该移动机构限定在该纵向方向上延伸的旋转轴线。在一些实施方案中，该移动机构被配置成选择性地使该楔形件和该滑动框架中的至少一者在该纵向方向上向前/向后移动。在一些实施方案中，在使该楔形件和该滑动框架两者同时向前/向后移动时，该第一端板和该第二端板相对于彼此膨胀/收缩，并且该楔形件和该滑动框架被进一步配置成在该楔形件在该纵向方向上移动时选择性地至少部分地绕该旋转轴线旋转，从而在垂直于该纵向方向的横向方向上调整该第一端板相对于该第二端板的倾斜。
本公开的一个或多个方面的细节在以下附图和描述中阐述。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开中描述的技术的其它特征、目标和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的分解部件视图；
图2是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的透视图；
图3是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的自顶向下视图；
图4A和图4B是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的侧面视图；
图5是根据本公开的原理的沿图4A和图4B中的线C2截取的可膨胀脊柱植入物的横截面的透视图；
图6是根据本公开的原理的沿图3中的线C1截取的可膨胀脊柱植入物的横截面的透视图；
图7是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的顶部端板和底部端板的透视图；
图8是根据本公开的原理的底部端板的透视图；
图9是根据本公开的原理的顶部端板的透视图；
图10A-图10D是根据本公开的原理的示例性顶部滑动框架的各种透视图；
图11是根据本公开的原理的示例性底部滑动框架的透视图；
图12A-图12E是根据本公开的原理的用于与可膨胀脊柱植入物一起使用的各个部件的部分零件透视图；
图13是根据本公开的原理的与可膨胀脊柱植入物一起使用的螺钉导向件主体的透视图；
图14是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的透视图，其中顶部端板被移除；
图15是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的替代性透视图；
图16是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的后侧轮廓视图；
图17是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的前侧轮廓视图；
图18A是根据本公开的原理的与所公开的可膨胀脊柱植入物一起使用的第一外科手术工具的一个实施方案的透视图；
图18B是根据本公开的原理的图18的第一外科手术工具的手柄部分的放大侧视图；
图19A-图19B是根据本公开的原理的与所公开的可膨胀脊柱植入物一起使用的第一外科手术工具的侧视图；
图20是根据本公开的原理的与所公开的第一外科手术工具一起使用的调整杆的侧视图；
图21是根据本公开的原理的与所公开的可膨胀脊柱植入物一起使用的第一外科手术工具的不同实施方案的透视图；
图22是根据本公开的原理的图21的第一外科手术工具的尖端部分的放大侧视图；
图23A是根据本公开的原理的与所公开的可膨胀脊柱植入物一起使用的第一外科手术工具的不同实施方案的透视图；
图23B是根据本公开的原理的第一外科手术工具的不同实施方案的透视图，该第一外科手术工具插入可膨胀脊柱植入物中；
图24A是可膨胀脊柱植入物位于相邻椎骨与处于调整位置的第一外科手术工具之间的透视图；
图24B是可膨胀脊柱植入物位于相邻椎骨与处于调整位置的弯曲的第一外科手术工具之间的透视图；
图25是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的自顶向下剖视图；
图26是根据本公开的原理的图25的可膨胀脊柱植入物和处于第一调整位置的第一外科手术工具的自顶向下剖视图；
图27是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的侧面轮廓视图，其示出了当第一外科手术工具处于图26的第一调整位置时，相关部件在第一外科手术工具在第一方向上旋转时的移动；
图28是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的侧面轮廓视图，其示出了当第一外科手术工具处于图26的第一调整位置时，相关部件在第一外科手术工具在第二方向上旋转时的移动；
图29是根据本公开的原理的图25的可膨胀脊柱植入物和处于第二调整位置的第一外科手术工具的自顶向下剖视图；
图30A是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的透视图，其示出了当第一外科手术工具处于图29的第二调整位置时，相关部件在第一外科手术工具在第一方向上旋转时的移动；
图30B是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的前侧视图，其示出了当第一外科手术工具处于图29的第二调整位置时，相关部件在第一外科手术工具在第一方向上旋转时的移动；
图31A是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的透视图，其示出了当第一外科手术工具处于图29的第二调整位置时，相关部件在第一外科手术工具在第二方向上旋转时的移动；
图31B是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的前侧视图，其示出了当第一外科手术工具处于图29的第二调整位置时，相关部件在第一外科手术工具在第二方向上旋转时的移动；
图32是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的替代性透视图，其中第一端板被移除；
图32A-图32F是示出了根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的一些示例性膨胀范围的各种侧视图；
图34A和图34B是示出了根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物的一些示例性膨胀范围的自顶向下视图；
图35是根据本公开的原理的包括一对锚固螺钉的可膨胀脊柱植入物的透视图；
图36是根据本公开的原理的图35的包括一对锚固螺钉的可膨胀脊柱植入物的侧面视图；
图37是根据本公开的原理的图35的包括一对锚固螺钉的可膨胀脊柱植入物的前侧视图；
图38A是根据本公开的原理的适于与所公开的可膨胀脊柱植入物一起使用的第二外科手术装置的侧视图；
图38B是根据本公开的原理的图38的放大区域的侧视图；
图39A-图39C是根据本公开的原理的适于与第二外科手术工具图38A-图38B结合使用的示例性锚固螺钉的各种透视图；
图40是根据本公开的原理的包括安装到患者的相邻椎骨中的一对锚固螺钉的可膨胀脊柱植入物的前侧视图；
图41是根据本公开的原理的图40的可膨胀脊柱植入物的侧面视图；
图42是根据本公开的原理的图40的可膨胀脊柱植入物的自顶向下视图；
图43是根据本公开的原理的包括偏移移动机构的不同的可膨胀脊柱植入物的透视图；
图44是根据本公开的原理的图43的实施方案的透视图，其中顶部端板被移除；
图45是根据本公开的原理的与图43的实施方案一起使用的顶部端板的透视图；
图46是根据本公开的原理的与图43的实施方案一起使用的顶部端板的透视图；
图47是根据本公开的原理的不同的可膨胀脊柱植入物的透视图；
图48是根据本公开的原理的图47的实施方案的自顶向下视图；
图49是根据本公开的原理的图47的实施方案的自顶向下视图；
图49A-图49B是根据本公开的原理的图47的实施方案的前侧视图；
图50是示出了根据本公开的原理的图1-图49B的示例性实施方案可以操作、调整和/或沿其移动的相对于患者的各个基本方向和平面的参考图。
具体实施方式
例如，前部可膨胀椎体间装置、侧向可膨胀椎体间装置、椎体间装置系统和椎体间装置使用方法的示例性实施方案针对以下进行了讨论：用于治疗肌肉骨骼疾病的医疗装置，更具体地，适合作为前路外科技术、斜向外科技术和侧向外科技术的脊柱植入物的各种椎体间装置。示例性实施方案还以相关的重点讨论了专门的调节器械，例如，能够通过膨胀和收缩来调节脊柱的相邻脊椎之间的上述各种椎体间装置的间距以及相对于患者的冠状面和/或矢状面调节倾斜角度的器械。所公开的装置和系统可能够调整患者脊柱的曲率以进行前凸矫正和后凸矫正。同样，结合公开的椎体内装置描述了能够安装各种锚定螺钉的器械。用于接纳锚固螺钉的孔可以任选地设置在植入物的顶部部分或底部部分之一上，设置在所述顶部部分和所述底部部分两者上，或既不设置在顶部部分上也不设置在底部部分上，达到在将植入物插入椎间盘空间之后进一步将所述植入物固定到椎骨所需的程度。尽管例如公开为顶部和底部的每一者上一个孔，但是可以在顶部部分或底部部分或两者上设置多个孔。另外，此类孔可以沿植入物的近端在包括邻近于植入物的近侧面的一个或多个拐角或靠近植入物的近侧面的中心在内的各个位置中形成。
如本文所用，除非明确定义或另外解释，否则位置的标准解剖学术语具有本领域普通技术人员将理解的它们的普通含义。应当理解，可将本文所公开的各个方面以与说明书和附图中具体给出的组合不同的组合进行组合。例如，一个实施方案的特征可以组合或替换为另一不同实施方案的特征，除非这些特征被清楚地解释为相互排斥。还应当理解，取决于该示例，本文该的任何过程或方法的某些动作或事件可以以不同的顺序执行，可以被添加、合并或完全省去(例如，所有描述的动作或事件对于执行所公开技术和方法可能不是必需的)。另外，尽管为清楚起见，本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元执行，应当理解，本公开的技术可以通过与例如医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。
在一些实施方案中，本系统包括适于插入的可膨胀脊柱植入物以用于倾斜的技术、后外侧手术和/或经椎间孔腰椎椎体间融合术(有时称为TLIF手术)、直接后路(有时称为PLIF手术)、直接外侧入路(有时称为DLIF手术)、前路腰椎椎体间融合术(有时称为ALIF手术)或这些手术的变型，其中将本植入物插入到椎体间空间中，并且然后扩展以便赋予和/或增大脊柱的脊柱前凸和/或脊柱后凸曲线。
在一些实施方案中，该脊柱植入物系统还可以用于通过在脊柱植入物被植入和膨胀的选定水平处增加和/或恢复椎体之间的适当脊柱前凸和/或脊柱后凸角度来恢复和/或赋予患者矢状平衡。此外，一些实施方案也可用于恢复和/或赋予冠状平衡以矫正例如脊柱侧弯。在所描述的各种实施方案中，脊柱植入物系统可用于治疗超过一级融合的脊柱病状的各种复杂的脊柱手术。此外，在封闭实施方案中描述的脊柱植入物系统也可以用作具有可膨胀高度的融合装置，用于将植入物调整到特定的椎体间椎间盘间隙，以恢复相邻椎体之间的间距，并促进相邻椎体之间的脊柱融合。
在一些实施方案中，如上所述，本公开可用于治疗脊柱病症，如例如，退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄、脊柱侧凸和其它弯曲异常、脊柱后凸、肿瘤和骨折。在一些实施方案中，本公开可用于其他骨骼和骨相关应用，这些应用包括与诊断和治疗相关联的应用。在一些实施方案中，所公开的脊柱植入物系统可替代性地用于对处于俯卧或仰卧位置的患者进行手术治疗，和/或对脊柱采用各种手术入路，包括前入路、后入路、后正中线入路、直接外侧入路、后外侧入路和/或前外侧入路，以及在其他身体区域中。本公开也可以可替代地用于治疗脊柱的腰部、颈部、胸部、骶骨和骨盆区域的手术。本公开的脊柱植入系统还可以用在动物、骨模型和其它无生命的基质上，例如在训练、测试和演示中。
通过参考以下结合附图对实施方案的详细描述，可以更容易地理解本公开，附图形成了本公开的一部分。应当理解，本申请不限于本文描述和/或示出的具体装置、方法、条件或参数，并且本文所使用的术语仅仅是为了通过示例的方式描述特定实施方案，而不是为了进行限制。在一些实施方案中，如说明书中所用，并且包括所附权利要求书，单数形式″一(a/an)″和″所述(the)″包括复数，并且对特定数值的引用至少包括所述特定值，除非上下文另外明确规定。范围在本文中可以表示为″约″或″大约″一个特定值和/或″约″或″大约″另一特定值。当表达这种范围时，另一个实施方案包括从一个特定值和/或到另一个特定值。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，特定值形成了另一个实施方案。还应理解，所有空间引用(诸如例如，水平、竖直、顶部、上部、下部、底部、左和右)仅用于说明目的，并且可在本公开的范围内变化。例如，参考″上部″和″下部″是相对的并且仅在上下文中用于另一情况，并且不一定是″上″和″下″。通常，不同方面或部件的类似空间提及部分，例如端板的″近端″和楔部的″近端″，指示类似的空间取向和/或定位，即每个″近端″位于或指向装置的同一端。另外，本文中的各种空间术语的使用不应被解释为限制各种嵌入技术或植入物相对于脊柱中的定位的取向。
如在说明书和所附权利要求书中所使用的，疾病或病状的″治疗(treating/treatment)″指的是进行可以包括采用可植入装置和/或采用治疗所述疾病的仪器(如例如用于去除隆起部分或突出的椎间盘和/或骨刺的显微椎间盘切除术仪器)向患者(正常或不正常的人类，或其它哺乳动物)施用一种或多种药物、生物制品、骨移植物(例如包括同种异体移植物、自体移植物、异种移植物)或骨生长促进材料以减轻疾病或病状的体征或症状的手术。缓解可以发生在疾病或病症的体征或症状出现之前，也可以发生在它们出现之后。因此，治疗包括预防或预防疾病或不良状况(例如，预防疾病在患者中发生，其可能易患疾病但尚未被诊断为患有疾病)。此外，治疗不需要完全缓解体征或症状，不需要治愈，并且具体包括对患者作用甚微影响的规程。治疗可以包括抑制疾病，例如遏制其发展，或缓解疾病，例如造成病退。例如，治疗可以包括减少急性或慢性炎症；减轻并缓解疼痛和促进新韧带、骨和其他组织的再生长；作为外科手术的辅助装置；和/或任何修复规程。此外，如说明书和所附权利要求书中所用，术语″组织″包括软组织、韧带、腱、软骨和/或骨，除非另有具体说明。如本文所用的术语″骨生长促进材料″可包括但不限于：各种形式和组成的骨移植物(自体移植物、同种异体移植物、异种移植物)(包括但不限于微小颗粒骨移植物)；骨诱导材料如骨形态发生蛋白(BMP)(包括但不限于可得自Medtronic的)和替代的小分子骨诱导物质；骨诱导材料，如各种形式和组成的脱钙骨基质(DBM)(油灰、碎片、袋装(包括但不限于可得自Medtronic的/>系列产品))；胶原海绵；骨泥；陶瓷基空隙填料；陶瓷粉末；和/或适于诱导、传导或促进骨生长和/或现有骨结构的骨融合的其它物质。这种骨生长促进材料可以以各种固体、糊状物、液体、胶体、溶液或其它适于装填或放置在本文该的各种植入物100、200、300实施方案中或周围的制剂的形式提供。
本文所描述的可膨胀脊柱植入物系统的部件可以由适用于医疗应用的生物学上可接受的材料(包括金属、合成聚合物、陶瓷和骨材料和/或其复合材料)制造。举例而言，可膨胀脊柱植入物系统的部件可以单独地或共同地由以下材料制得：如不锈钢合金、商业纯钛、钛合金、5级钛、超弹性钛合金、钴-铬合金、超弹性金属合金(例如镍钛诺、超弹塑性金属例如GUM)、陶瓷和其复合材料诸如磷酸钙(例如SKELITETM)、热塑性塑料诸如聚芳基醚酮(PAEK)(包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)和聚醚酮(PEK))、碳-PEEK复合材料、PEEK-BaSO4聚合橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织物、硅酮、聚氨基甲酸酯、硅酮-聚氨基甲酸酯共聚物、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(包括聚亚苯基、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骨和/或皮髓质骨)和组织生长或分化因子、部分可再吸收的材料(例如金属和基于钙的陶瓷的复合材料、PEEK与基于钙的陶瓷的复合材料、PEEK与可再吸收的聚合物的复合材料)、完全可再吸收的材料(例如基于钙的陶瓷，例如磷酸钙、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)-TCP、硫酸钙)，或其它可再吸收的聚合物，例如聚酮(polyaetide)、聚乙交酯、聚酪氨酸碳酸酯、聚己内酯(polycaroplaetohe)，以及它们的组合。
脊柱植入物系统的各种部件可以由包括但不限于上文所描述的材料的材料复合材料形成或构造，以实现如强度、刚度、弹性、顺从性、生物力学性能、耐久性和射线可透性或成像偏好等各种期望的特性。可膨胀脊柱植入物系统的部件还可以单独地或共同地由异质材料制造，如上述材料中的两种或更多种的组合。可膨胀脊柱植入物系统的部件可以被整体形成、一体连接或包括紧固元件和/或器械，如本文所述。例如，在一些实施方案中，可膨胀脊柱植入物系统可以包括可膨胀脊柱植入物100、200、300，该可膨胀脊柱植入物包括具有选择性地放置在植入物中的射线可透过的标记物(如钽销和/或钉)的PEEK和/或钛结构(或其组合)，以便在可膨胀脊柱植入物100、200、300可以被放置在脊柱中时向医疗从业者提供放置和/或规格信息。可膨胀脊柱植入物系统的部件可以使用各种减材和增材制造技术来形成，包括但不限于机加工、铣削、挤出、模制、3D打印、烧结、涂层、气相沉积和激光/光束熔化。这些部件和/或植入物可以进一步针对特定患者或患者群体定制或定做。此外，可膨胀脊柱植入物系统的各种部件可以用各种添加剂或涂层涂覆或处理，以改善生物相容性、骨生长促进或其它特征。例如，端板110、120可以选择性地涂覆有骨生长促进性表面处理或骨上生长促进性表面处理，所述表面处理可以包括但不限于：钛涂层(固体、多孔或纹理化)、羟基磷灰石涂层或钛板(固体、多孔或纹理化)，和/或可以具有增强型骨生长表面的各种纳米涂覆或纳米尺寸特征。
可膨胀脊柱植入物系统可以例如与包括经皮技术、小切口外科技术和切口外科技术在内的微创手术一起使用，以在患者体内的外科手术部位(例如脊柱的一部分)输送和引入仪器和/或一个或多个脊柱植入物。在一些实施方案中，可膨胀脊柱植入物系统可以与如本文所述的外科手术和/或例如采用脊柱植入物来恢复椎骨的力学支撑功能的椎体切除术、椎间盘切除术、融合治疗和/或固定治疗一起使用。在一些实施方案中，可膨胀脊柱植入物系统可以与外科手术方法一起使用，该方法包括但不限于：前路腰椎椎体间融合术(ALIF)、后路腰椎椎体间融合术(PLIF)、斜腰椎椎体间融合术、经椎间孔腰椎椎体间融合术(TLIF)、各种类型的前路融合术手术以及脊柱的任何部分(例如，骶骨、腰椎、胸椎和颈椎)中的任何融合术手术。
图1-图50中总体示出了可膨胀脊柱植入物100、200和300的示例性实施方案。外科手术工具400、450和500的示例性实施方案在示例性图18A-图24B和图38A-图39C中突出显示并与可膨胀脊柱植入物100结合公开为椎体间脊柱植入物系统。例如，外科手术工具400、450和500与示例性脊柱植入物100同时讨论。应当理解，示例性图18A-图24B和图38A-图39C中突出显示的相同或类似的外科手术工具可以与可膨胀脊柱植入物100、200和300一起使用。为了易于理解和便于解释，类似和/或相同编号的对应元件可以在可膨胀脊柱植入物100、200和300的两个示例性实施方案之间可互换地使用。例如，尽管相同或类似的移动机构250可以与可膨胀脊柱植入物200一起使用，但是移动机构250主要与示例性脊柱植入物100同时进行讨论。图50仅作为参考图示提供，其示出了患者1以及患者1的身体的关于可膨胀脊柱植入物100和200可以在其上动作的基本方向和平面的各种标准医学术语和取向。
总体参考图1-图42示出了示例性可膨胀脊柱植入物100、移动机构250、第一外科手术工具400和第二外科手术工具500。脊柱植入物100可被配置成根据多种外科技术例如前路技术、斜向技术和侧向技术插入相邻椎体之间的椎间盘空间中。总体参考图43-图46示出了第二示例性可膨胀脊柱植入物200。脊柱植入物200可以被配置成根据各种外科手术例如前技术和斜技术插入相邻椎体之间的椎间盘间隙中。
图1是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物100的分解部件视图，并且图2是可膨胀脊柱植入物100的透视图。示例性脊柱植入物100包括顶部端板110(第一端板)和底部端板120(第二端板)以及移动机构250。脊柱植入物100包括近端101和与近端101相对的远端102，以及第一侧端103和与第一侧端103相对的第二侧端104。第一侧端103和第二侧端104在近端101与远端102之间延伸。近端101可以例如包括限定对应的螺钉导向件孔107或设置在端板110与端板120之间的多个孔(如果有的话)的一个或多个暴露的螺钉导向件端板105。下文将更详细地描述螺钉导向件端板105和螺钉导向件孔107。因此，应当理解，通常可以在关于脊柱植入物100的上述取向的方面提及脊柱植入物100的其它部件，例如，端板110还可以包括近端101和与近端101相对的远端102，以及第一侧端103和与第一侧端103相对的第二侧端104。
示例性脊柱植入物100包括移动机构250，所述移动机构可以如下文将更详细地解释的可操作地联接到顶部端板110和底部端板120。移动机构250可以包括例如第一固定螺钉252和轴向对准的第二固定螺钉254。第一固定螺钉252和第二固定螺钉254各自可以以保持部分252a、254a为特征，所述保持部分可以可操作地联接到滑动块253的内部保持部分。滑动块253可以保持在螺钉导向件主体256的中心导向空腔内，并且被配置成在联接到第一固定螺钉252和第二固定螺钉254时沿导轨部分256a(参见图13)在中心导向空腔内来回滑动。第一固定螺钉252和第二固定螺钉254可以被配置成绕第一参考轴线A1旋转并沿旋转轴线A1通过滑动块253向前/向后滑动。在所公开的实施方案中，旋转轴线A1沿可膨胀脊柱植入物的中心纵向延伸，并且可以至少部分地由第一固定螺钉252和第二固定螺钉254限定。第一参考轴线A1可以被理解为在平行于螺钉导向件主体256的延伸方向的方向上穿过螺钉导向件孔107的中心部分的突出部。第一参考轴线A1还可以被理解为第一固定螺钉252和第二固定螺钉254可以绕其旋转的旋转轴线。另外，第一固定螺钉252和第二固定螺钉254可以沿第一参考轴线A1向前和向后移动。
示例性脊柱植入物100可以进一步包括彼此可操作地联接的底部滑动框架130、成角度的楔形件140和顶部滑动框架150。另外，底部滑动框架130可以可操作地联接到第一固定螺钉252，并且成角度的楔形件140可以可操作地联接到第二固定螺钉254。底部滑动框架130、成角度的楔形件140和顶部滑动框架150可以被配置成通过第一螺钉252和第二螺钉254的旋转而向前和向后移动。如下文将进一步详细解释的，底部滑动框架130、成角度的楔形件140和顶部滑动框架150之间的作用表面的各种几何形状可以促进可膨胀脊柱植入物100的端板110、120的膨胀/收缩和角度调整。
移动机构250的第一功能特征在于其可以被进一步配置成在第一固定螺钉252和第二固定螺钉254分别在顺时针方向和逆时针方向上同时旋转时增大和减小顶部端板110与底部端板120之间的间距。移动机构250的第二功能特征在于其可以被进一步配置成在第一固定螺钉252分别在顺时针方向和逆时针方向上旋转时增大和减小顶部端板110与底部端板120之间的倾斜角度。下面将更详细地描述移动机构250的附加功能和属性。
图3是可膨胀脊柱植入物100的自顶向下视图，其示出了在横向方向上延伸穿过可膨胀脊柱植入物100的中间截面平面的第一横截面C1。如图所示，脊柱植入物100可以在顶部端板110和底部端板120中的每一者中包括多个开口。在所公开的实施方案中，顶部端板110和底部端板120可以例如以具有菱形胎面花纹的纹理化外表面为特征。在其它实施方案中，多个开口可以具有替代性形状，和/或在其它实施方案中，设置在替代性位置中。例如，顶部端板110和底部端板120可以包括各种抗迁移、抗排出和/或骨结合特征，包括但不限于：脊、齿、细孔和涂层(包括但不限于多孔钛涂层，如可从Medtronic获得的CapstonePTCTM植入物上提供的那些涂层)。端板110、120可以各自进一步包括限定在所述端板中且被配置成允许骨生长材料被包装、放置或装载到脊柱植入物100中的至少一个开口110x、120x(参见图8-图9)。在示例性实施方案中，110x、120x被示出为具有矩形形状，但是其它实施方案可以具有交替形状。
图4A是根据本公开的原理的第一侧端103的侧面视图，并且图4B是第二侧端104的侧面视图。如图4A和图4B所示，示出了在纵向(length wise/longitudinal)方向上延伸穿过可膨胀脊柱植入物100的中间截面平面的第二横截面C2。在示例性实施方案中，可膨胀脊柱植入物100可以处于收缩位置，在该收缩位置中，第一侧端103的端板110与端板120之间的侧向高度可以大于第二侧端104的端板110与端板120之间的侧向高度。图5是示出了可膨胀脊柱植入物100的第二横截面C2的透视图，并且图6是示出了可膨胀脊柱植入物100的第一横截面C1的透视图。
图4A和图4B示出了顶部滑动框架150在其下侧接触顶部端板110。例如，第一远侧接触表面150a可以是顶部滑动框架150的弯曲表面，所述弯曲表面被配置成在远侧锯齿状表面110c和第一远侧斜坡116的对应的倾斜表面处接触顶部端板110的下侧。类似地，第一近侧接触表面150b可以是被配置成在近侧锯齿状表面110b和第一近侧斜坡114的对应的近侧处接触顶部端板110的下侧的弯曲表面。另外，顶部滑动框架150包括被配置成接触第一远侧斜坡116的近侧的倾斜接触表面150c。此外，在塌缩位置中，第一远侧斜坡116的第一远侧尖端部分110z可以延伸到底部端板120的对应的第一远侧延伸凹部120z中。类似地，在塌缩位置中，第一近侧斜坡114的第一近侧尖端部分110y可以延伸到底部端板120的对应的第一近侧延伸凹部120y中。这种布置的至少一个优点在于脊柱植入物100可以具有以下特征：相对较大的膨胀/收缩范围和相对较大的倾斜范围，同时维持相对较小的占用空间。
总体参考图5和图6，顶部滑动框架150在其下侧可操作地联接到顶部端板110。图5是沿图4A和图4B中的线C2截取的可膨胀脊柱植入物的横截面的透视图，并且图6是沿图3中的线C1截取的可膨胀脊柱植入物的横截面的透视图。在所公开的实施方案中，顶部滑动框架150可以以面向第一固定螺钉252和第二固定螺钉254的弯曲内表面为特征。另外，顶部滑动框架130可以包括沿顶部滑动框架150的内侧纵向延伸的第一顶部导轨部分150d-1和第一底部导轨部分150d-2。第一顶部导轨部分150d-1和第一底部导轨部分150d-2可以分别在与第一参考轴线A1平行的方向上纵向延伸穿过第一顶部通道部分110e-1和第一底部通道部分120e-1。以这种方式，顶部滑动框架150可以在与第一参考轴线A1平行的方向上在第一端板110与第二端板120之间可操作地向前和向后移动。
参考图6，成角度的楔形件140可以以面向顶部滑动框架150的弯曲内表面的弯曲外表面为特征。另外，成角度的楔形件140可以包括沿成角度的楔形件140的内侧纵向延伸的第二顶部导轨部分140d-1。第二顶部导轨部分140d-1可以在与第一参考轴线A1平行的方向上纵向延伸穿过第二顶部通道部分110e-2。在示例性实施方案中，第二顶部导轨部分140d-1倾斜，使得第二顶部导轨部分140d-1与第二顶部通道部分110e-2之间存在间隙。以这种方式，成角度的楔形件140可以在与第一参考轴线A1平行的方向上在第二顶部通道部分110e-2内可操作地向前和向后移动，并且第一端板110可以在与第一参考轴线A1垂直的方向上从一边侧向枢转到另一边。
底部滑动框架130可以以面向顶部滑动框架150的弯曲内表面的弯曲外表面为特征。另外，底部滑动框架130还可以包括中心孔130b(参见图11)，使得中心孔130b至少部分地围绕滑动块253和螺钉导向件主体256。此外，底部滑动框架130可以以相对于第一固定螺钉252和平坦下表面130c呈凹形的弯曲上表面130a(参见图11)为特征。以这种方式，底部滑动框架130可以在与第一参考轴线A1平行的方向上在第二底部通道部分120e-2内可操作地向前和向后移动，并且第一端板110可以在与第一参考轴线A1垂直的方向上从一边侧向枢转到另一边。
总体参考图7-图9示出了根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物100的顶部端板110和底部端板120的各种透视图。顶部端板110和/或底部端板120中的一者可以在其近端101上包括如下文将进一步详细解释的用于接纳锚固螺钉(如果任选地需要如此的话)的锚固孔110s、120s。顶部端板110可以包括第一外表面111和与第一外表面111相对的第一内表面112。类似地，底部端板120可以包括第二外表面121和第二内表面122。外表面111、121可以被配置成定位在患者脊柱中的椎体之间和/或接触该椎体并且具有各种表面特征。例如，在一些实施方案中，外表面111和122可以具有延伸跨过其纹理化表面的面的基本上线性的表面轮廓。在其它实施方案中，外表面111和122可以具有延伸跨过其纹理化表面的面的弯曲表面轮廓。内表面112、122可以围绕移动机构250并且可以具有促进移动和/或向其它可操作且可移动的对应的部件提供机械优势的各种轮廓、导向件、空腔、斜坡和其它可操作特性，以促进如下文将更详细地解释的膨胀、收缩、角度调整、侧向枢转、吸收压缩力、剪切力等。
在示例性实施方案中，顶部端板110包括一对第一近侧斜面114和一对与第一近侧斜面114相对的第一远侧斜面116。第一近侧斜坡114中的每个斜坡包括延伸远离内表面112的倾斜表面。另外，第一近侧斜坡114中的每个斜坡在其内表面上包括第一近侧凹槽114a。类似地，第一远侧斜坡116中的每个斜坡包括延伸远离内表面112的倾斜表面。另外，第一远侧斜坡116中的每个斜坡在其内表面上包括第一远侧凹槽116a。第一远侧斜坡116和第一近侧斜坡114中的每一者可以包括部分地限定可膨胀脊柱植入物100的相应侧端103、104的外侧表面。底部端板120包括一对第二近侧斜面124和一对与第二近侧斜面124相对的第二远侧斜面126。第二近侧斜坡124中的每个斜坡包括延伸远离内表面122的倾斜表面。另外，第二近侧斜坡124中的每个斜坡在其外侧表面上包括第二近侧凹槽124a。类似地，第二远侧斜坡126的每个斜坡包括延伸远离内表面112和移动机构250的倾斜表面。另外，第二远侧斜坡126的每个斜坡在其外侧表面上包括第二远侧凹槽126a。第二远侧斜坡126和第二近侧斜坡124中的每一者可以包括从第一远侧斜坡116和第一近侧斜坡114朝移动机构250插入(在内部间隔开)的外侧表面。此外，每个凹槽114a、116a、124a和126a可以在与对应的斜坡114、116、124和126的对应的倾斜表面平行的方向上延伸。
总体参考图10-图14示出了根据本公开的原理的与可膨胀脊柱植入物100一起使用的顶部滑动框架150、成角度的楔形件140和底部滑动框架130的各种透视图。图10A-图10D是根据本公开的原理的示例性顶部滑动框架150的各种透视图。图11是根据本公开的原理的示例性底部滑动框架130的透视图。图12A-图12E是根据本公开的原理与可膨胀脊柱植入物100一起使用的各个部件的部分部件透视图。图13是根据本公开的原理的与可膨胀脊柱植入物100一起使用的螺钉导向件主体的透视图，并且图14是可膨胀脊柱植入物100的透视图，其中顶部端板110被移除。
图10A示出了与顶部滑动框架150安装在可膨胀脊柱植入物100中时相比，顶部滑动框架150从其正常直立位置上下颠倒。为了便于解释，图10B和图10C以不同的透视图示出了正面朝上的顶部滑动框架150。顶部滑动框架150可以包括一对第一近侧导向壁154a和一对第一远侧导向壁156a。在所公开的实施方案中，导向壁154a和156a呈楔形并且分别具有相对于第一近侧凹槽114a和第一远侧凹槽116a的宽度的对应的大小。然而，在其它实施方案中，只要导向壁使顶部滑动框架150能够可滑动地连接到顶部端板110，导向壁就可以呈任何形状。在所公开的实施方案中，顶部滑动框架150可以通过第一近侧导向壁154a可滑动地联接到第一近侧凹槽114a。类似地，顶部滑动框架150可以通过第一远侧导向壁156a可滑动地联接到第一远侧凹槽116a。
另外，顶部滑动框架150可以在其内侧表面上包括多个通道158a、158b、158c。例如，顶部滑动框架150的第一内侧表面103a包括第一对通道158a，并且顶部滑动框架150的第二内侧表面104a包括第二对通道158b。在所公开的实施方案中，第一对通道158a和第二对通道158b可以相对于顶部滑动框架150的纵向方向倾斜并且可以是半球形的，但是在其它实施方案中可以使用不同的横截面形状，例如圆锥形、燕尾榫、舌榫等。另外，第一对通道158a和第二对通道158b可以彼此相对地倾斜，例如，第一对通道158a可以从顶部滑动框架150的远端102的底部部分朝顶部滑动框架150的近端101的顶部部分延伸(参见图10C)，并且第二对通道158b可以从顶部滑动框架150的近端101的底部部分朝顶部部分远端102延伸(参见图10B)。此外，第二对通道158b可以在其下侧具有延伸穿过顶部滑动框架150的底部部分的开口(参见图10b)。顶部滑动框架150还可以包括一对第三通道158c。第三通道158c可以沿第一内侧表面103a和第二内侧表面104a竖直延伸。顶部滑动框架150可以进一步包括分别设置在第一侧端103和第二侧端104的外表面上的一对导轨155。导轨155可以基本上平行于顶部滑动框架150的纵向方向延伸。
为了便于解释，图10D示出了以上下颠倒取向可操作地联接到顶部端板110的顶部滑动框架150。如图所示，第一近侧导向壁154a和第一远侧导向壁156a分别可操作地联接到第一近侧凹槽114a和第一远侧凹槽116a。第一远侧接触表面150a、第一近侧接触表面150b和倾斜接触表面150c可以各自作用在顶部端板110的对应的斜坡114、116上以促进如下文将更详细地解释的可膨胀脊柱植入物100的膨胀和角度调整。
图11示出了底部滑动框架130，并且图12A示出了可操作地联接到底部端板120的底部滑动框架130。底部滑动框架130可以包括被配置成作用在底部端板120的斜坡124、126的对应的表面上的一对近侧接触表面134aa和一对远侧接触表面136aa。底部滑动框架130可以进一步包括一对第二近侧导向壁134a和一对第二远侧导向壁136a。在所公开的实施方案中，导向壁134a和136a呈楔形，但是在其它实施方案中，只要导向壁使底部滑动框架130能够可滑动地连接到底部端板120，导向壁就可以呈任何形状。在所公开的实施方案中，底部滑动框架130可以通过第二近侧导向壁134a可滑动地联接到第二近侧凹槽124a。类似地，底部滑动框架130可以通过第二远侧导向壁136a可滑动地联接到第二远侧凹槽126a。另外，底部滑动框架130包括设置在底部滑动框架130的相对的外侧表面上的一对突出部138c。例如，每个突出部138c具有弯曲的楔形轮廓并且可以分别设置在侧端103和104的外表面上的纵向中间截面区域处。突出部138c可以被配置成与顶部滑动框架150的第三通道158c接合并且被设计成促进可膨胀脊柱植入物100的膨胀/收缩和角度调整。例如，突出部138c的弯曲楔形实现了在第三通道158c内的移动自由度。底部滑动框架可以进一步包括一对第三近侧斜坡135a、135b和一对第三远侧斜坡137a、137b。第三近侧斜坡135a、135b中的每个斜坡可以相对于底部滑动框架130的纵向方向相对地倾斜，并且第三远侧斜坡137a、137b中的每个斜坡可以相对于底部滑动框架130的纵向方向相对地倾斜。另外，斜坡135a和137a可以在相同方向上倾斜，并且斜坡135b和137b也可以在相同方向上倾斜。底部滑动框架130可以进一步包括可以被配置成接合第一固定螺钉252的第一螺纹部分130d。以这种方式，第一固定螺钉252可以被配置成在第一固定螺钉252在第一方向上旋转时使底部滑动框架130向前移动并且在第一固定螺钉252在第二方向上旋转时使底部滑动框架130向后移动。
图12B以第一透视图示出了成角度的楔形件140，并且图12C以第二透视图示出了成角度的楔形件140。如图所示，成角度的楔形件140可以包括一对近侧接合表面145a和145b以及一对远侧接合表面147a和147b。近侧接合表面145a和145b可以被配置成接合底部滑动框架130的第三近侧斜坡135a和135b，并且远侧接合表面147a和147b可以被配置成接合第三远侧斜坡137a和137b。例如，接合表面145a、145b、147a和147b可以被配置成沿底部滑动框架130的斜坡135a、135b、137a和137b的对应的表面滑动。
另外，成角度的楔形件140可以在其外侧表面上包括多个突出部148a、148b。例如，成角度的楔形件140的第一外侧表面103包括第一对突出部148a，并且顶部滑动框架150的第二外侧表面104包括第二对突出部148b。在所公开的实施方案中，第一对突出部148a和第二对突出部148b可以是倾斜的并且从对应的侧表面侧向凸出并且具有细长的半球形，但是在其它实施方案中可以使用不同的横截面形状，例如圆锥形、燕尾榫、舌榫等。另外，第一对突出部148a和第二对突出部148b可以彼此相对地倾斜，例如第一对突出部148a可以从成角度的楔形件140的远端102的底部部分朝顶部滑动框架150的近端101的顶部部分延伸(参见图12B)，并且第二对突出部148b可以从成角度的楔形件140的近端101的底部部分朝远端102的顶部部分延伸(参见图12C)。突出部148a、148b可以被配置成可操作地联接到通道158a、158b并且沿通道158a、158b的内表面向前和向后滑动。例如，突出部148a、148b的横截面形状和角度取向可以对应于通道158a、158b的横截面形状和角度取向。
图12D示出了成角度的楔形件140与底部滑动框架130可操作地联接使得接合表面145a、145b、147a和147b与斜坡135a、135b、137a和137b中的对应的斜坡接合。进而，底部滑动框架130可以可操作地联接到底部端板120。图12E示出了顶部滑动框架150可操作地联接到成角度的楔形件140使得突出部148a、148b可以被配置成沿通道158a、158b(不可见)的内表面向前和向后滑动。
图13示出了螺钉导向件主体256可操作地联接到滑动块253。如图所示，螺钉导向件主体256可以包括在纵向方向上沿螺钉导向件主体256的顶部部分和底部部分纵向延伸的导轨部分256a。滑动块253可以可操作地联接到螺钉导向件主体256，使得滑动块253可以被配置成沿导轨部分256a向前和向后滑动。如上所述，滑动块253也可以联接到第一固定螺钉252和第二固定螺钉254。因此，滑动块253以及第一固定螺钉252和第二固定螺钉254可以可操作地联接到螺钉导向件主体256，使得滑动块253可以被配置成在保持联接到第一固定螺钉252和第二固定螺钉254的同时沿导轨部分256a向前和向后滑动。另外，螺钉导向件主体256可以包括螺纹部分107a，该螺纹部分将在下文更详细地解释。
图14示出了可操作地联接到底部端板120的底部滑动框架130。进而，成角度的楔形件140可以可操作地联接到顶部滑动框架150和底部滑动框架130。另外，螺钉导向件主体256可以可操作地联接到滑动块253。图15是组装好的可膨胀脊柱植入物100的替代性透视图。图16是根据本公开的原理的组装好的可膨胀脊柱植入物100的后侧轮廓视图。图17是根据本公开的原理的组装好的可膨胀脊柱植入物100的前侧轮廓视图。
总体参考图18A-图24B示出了与可膨胀脊柱植入物100一起使用的各种外科手术工具。图18A-图18B是根据本公开的原理的可调节脊柱植入物系统的第一外科手术工具400的透视图。图19A-图19B是第一外科手术工具400的侧视图，并且图20示出了被配置成用于插入第一外科手术工具400内部的对应的调整杆450。尖端406可以被配置成连接到脊柱植入物100，使得脊柱植入物100可以通过接合锁定机构408牢固地附接到第一外科手术工具400。类似地，尖端406可以被配置成与脊柱植入物100断开连接，使得脊柱植入物100通过与锁定机构408脱离接合而不再牢固地附接到第一外科手术工具400。例如，图19A示出了处于第一锁定位置的尖端406，其中尖端抓握部406a被膨胀以抓握到脊椎植入物100上，图19B示出了处于第二锁定位置的尖端406，其中尖端抓握部406a被缩回。锁定机构408可以被配置成在第一锁定位置与第二锁定位置之间切换。在一些实施方案中，当锁定机构408在第一锁定位置中接合时，脊柱植入物100可以固定地联接到第一外科手术工具400。这对于手术期间脊椎植入物100在椎体之间的初始定位可能是有利的。另外，第一外科手术工具400包括被配置成将调整杆450定位在第一位置和第二位置中的定位机构410。第一外科手术工具400还可包括按钮420以在定位调节杆450在第一位置接合第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者和第二位置以仅接合第一固定螺钉252之间切换(参见图18B)。此外，在一些实施方案中，第一外科手术工具400可包括窗口421以识别第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者是否接合以便脊柱植入物100的平行膨胀/收缩或是否仅第一固定螺钉252接合以便调整脊柱植入物100的倾斜角。
在示例性实施方案中，第一外科手术工具400包括延伸穿过手柄402、轴404和尖端406的中心轴孔409。中心轴孔409可以被配置成将调整杆450接纳在其中，使得调整旋钮452可在其中旋转并且至少部分地从两端突出。调整杆450包含调整旋钮452、第一定位表面453和第二定位表面454以及带键的周向表面456。当调整杆450定位在中心轴孔409内时，调整旋钮452从一端凸出并且带键的周向表面456从另一端凸出。在调整杆450插入中心轴孔409内的情况下，定位机构410可以在轴404的纵向方向上延伸和缩回调整杆450。当第一外科手术工具400处于第一位置时，带键的周向表面456可以沿轴线A1与第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者接合，并且当第一外科手术工具400处于第二位置时，带键的周向表面456可以沿轴线A1仅接合第一固定螺钉252。定位机构410可以被配置成在第一位置与第二位置之间切换，在该第一位置和该第二位置中，该定位机构可以作用在定位表面453、454上以在轴404的纵向方向上延伸和缩回调整杆450。例如，在第一位置中，定位机构410可以将调整杆450从尖端406延伸到延伸位置，在该延伸位置中，周向表面456可以与第一固定螺钉252和第二固定螺钉254的内圆周表面接合。在第二位置中，定位机构410可以通过尖端406将调整杆450缩回到部分缩回位置，在该部分缩回的位置中，周向表面456可以仅与第一固定螺钉252的内周向表面接合。定位机构410的内部齿轮装置可包括作用于定位表面453、454的内部锁定销和表面，使得当定位机构410的暴露的旋钮被转动到特定位置时，内部锁定销和表面作用于定位表面453、454的倾斜和凹陷的表面。
此外，在一些实施方案中，第一外科手术工具400可以被配置成接纳具有不同外周向表面456和定位表面453、454的不同长度的调节杆450。例如，第一外科手术工具400可以被配置成接纳第一相对较短的调整杆450，该第一相对较短的调整杆被优化以用于使用对应的相对较小的端板110、120和具有针对此类相对较短的端板进行优化的相对较短的纵向轴线和/或长度的对应的较小的移动机构250的脊柱植入物100。仍然例如，第一外科手术工具400可以被配置成接纳第二相对较长的调整杆450，该第二相对较长的调整杆被优化以用于使用对应的相对较大的端板和具有针对此类相对较长的端板优化的相对较长的纵向轴线的对应的较大的移动机构250的脊柱植入物100。
此外，在一些实施方案中，第一外科手术工具400可以被配置成以三种模式操作。在第一模式中，尖端抓握部406a牢固地连接到脊柱植入物100。在第二模式中，调整杆450可以定位在第一位置，使得在调整旋钮452选择性旋转时，端板110与端板120之间的间距可以以分钟增量选择性地增大/减小。例如，通过使第一固定螺钉252和第二固定螺钉254中的每一者平移。在第三模式中，调节杆450可以定位在第二位置，使得在调节旋钮452选择性旋转时端板110、120之间的倾斜角可以以微小的增量选择性地增加/减少。例如，通过仅使第一固定螺钉252平移，端板110与端板120之间的倾斜角度可以通过使端板110、120的一个侧面朝/背离彼此移动并且使端板110、120的相对的侧面在相对的方向上移动而增大/减小。在一些实施方案中，这也可以通过例如由具有一次仅接合单个固定螺钉252、254的周向接合表面456的外科手术工具400仅使第二固定螺钉254平移而发生。
另外，在一些实施方案中，第一外科手术工具400可以被配置成接纳多种类型的调节杆450。在至少一个实施方案中，第一外科手术工具400可以接纳具有外周向表面456的第一调节杆450，该外周向表面被配置成(1)同时接合第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者和(2)接合第一固定螺钉252。例如，第一调节杆450可以在(1)外周向表面456完全延伸并被配置成接合第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者的第一位置和(2)外周向表面456部分延伸(和/或部分缩回)以仅接合第一固定螺钉252的第二位置之间切换。在另选实施方案中，第一外科手术工具400可以接纳具有外周向表面456的第二调节杆450，该外周向表面被配置成一次仅接合一个固定螺钉252、254。例如，外周向表面456可具有纵向长度对应于单个固定螺钉252、254的接合表面，使得它一次仅与单个固定螺钉252、254接合。例如，第二调节杆450可以在(1)外周向表面456完全延伸并被配置成独立于第一固定螺钉252接合第二固定螺钉254的第一位置和(2)外周向表面456部分延伸(和/或部分缩回)以仅接合第一固定螺钉252的第二位置之间切换。使第一外科手术工具400被配置成接纳多种类型的不同长度的调节杆450并具有不同长度的外周向表面的至少一个优点是外科医生可以快速且容易地选择合适的调节杆450。例如，外科医生可选择第一调节杆450以相同或基本相同的量膨胀/收缩端板110、120之间的间距，同时保持端板110、120之间的倾斜角，即通过接合第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者。另外，外科医生可以选择第二调整杆450来选择性地增大/减小脊柱植入物100的端板之间在第一侧面103和第二侧面104处的倾斜角度，即通过一次仅接合第一固定螺钉252和第二固定螺钉254中的一者。
在一些实施方案中，脊柱植入物100可以包括与移动机构250的部件互补或代替该移动机构的该部件的三位置内部驱动轴(未示出)。三位置内部驱动轴可以使第一固定螺钉252和第二固定螺钉254能够彼此独立地调节，以及能够并行或同时调节第一固定螺钉252和第二固定螺钉254。在其它实施方案中，脊柱植入物100可以在脊柱植入物100的两侧包括螺钉导向件孔107，由此独立于第二固定螺钉254提供对第一固定螺钉252的通路。
图21是根据本公开的原理的与所公开的可膨胀脊柱植入物100一起使用的第一外科手术工具400的不同实施方案的透视图，并且图22是图21的第一外科手术工具400的尖端部分406的放大侧视图。在所公开的实施方案中，第一外科手术工具400可以进一步包括可操作地被配置成与可膨胀脊柱植入物100的对应的螺纹部分107a(参见图13)接合的螺纹部分400a。这种布置的优点可以是脊柱植入物100可以刚性地固定到第一外科手术工具400以用于插入、移除和/或调整。
图23A是根据本公开的原理的第一外科手术工具的不同实施方案的透视图，并且图23B是与可膨胀脊柱植入物100固定地且可操作地接合的图23A的实施方案的透视图。如图所示，第一外科手术工具400包括与尖端406相邻的弯曲部分400b。在一些实施方案中，弯曲部分400b可以相对于轴404弯曲约5-25度。在其它实施方案中，弯曲部分400b可以相对于轴404弯曲约10-15度。在至少一个实施方案中，弯曲部分400b可以相对于轴404弯曲约15度。图24A是可膨胀脊柱植入物100位于相邻椎骨与处于调整位置的第一外科手术工具400之间的透视图，并且图24B是可膨胀脊柱植入物100位于相邻椎骨与处于调整位置的弯曲的第一外科手术工具400之间的透视图。
本公开的脊柱植入物系统可以与外科手术关节固定术手术，例如用于治疗脊柱的受影响区段和体内的邻近区域(例如，邻近椎骨之间的椎间盘空间)的适用病状或损伤的椎体间融合术一起使用，并且与另外的外科手术和方法一起使用。在一些实施方案中，脊柱植入物系统可以包括椎间植入物，该椎间植入物可以插入相邻椎体之间，以将关节接头表面间隔开、为椎骨提供支撑并使椎骨的稳定性最大化。在一些实施方案中，脊柱植入物系统可与一个或多个椎骨一起使用。
与本文公开的实施方案一致，医疗从业者例如通过切割和回缩组织可以进入包括椎骨的外科手术部位。本公开的脊柱植入物系统可用于任何现有的手术方法或技术(包括切口手术、小切口手术、微创手术和经皮手术植入)，由此通过小切口、牵开器、管或套管进入椎骨，所述微切口、牵开器、管或套管为这一区域提供受保护的通道，包括例如一种可膨胀的牵开器，其中套管可以由多个部分形成，这些部分可以分开移动或一起移动，并且可以在这些部分闭合或在一起的情况下插入，然后膨胀以允许插入比未膨胀的牵开器部分的闭合横截面更大尺寸的植入物。在一个实施方案中，脊柱植入物系统的部件沿着外科手术入路通过外科手术路径递送到外科手术部位进入到椎骨之间的椎间盘空间。可以使用各种手术入路和路径。
如本领域技术人员将理解的，可以使用制备器械(未示出)来去除椎间盘组织、流体、邻近组织和/或骨，并且从第一椎骨的端板表面和/或第二椎骨的端板表面刮擦和/或去除组织，从而为利用本公开的系统的手术做准备或作为其的一部分。在一些实施方案中，脊柱植入物100的占用空间是在使用可能近似于脊柱植入物100的大小和配置的试验仪器(未示出)进行试验之后选择的。在一些实施方案中，此类试验可以在大小上是固定的和/或装配有类似于本文所描述的实施例的移动机构250。在一些实施方案中，脊柱植入物100可以通过荧光检查可视化，并且在引入到椎间盘空间中之前被朝向。此外，第一外科手术工具400和第二外科手术工具500(参见图38A)和脊柱植入物100可以装配有基准标记物，以使得能够在手术之前和/或期间使用图像导向的外科手术导航。
本公开的脊柱植入物系统的部件可以作为预组装装置递送或植入，或可以原位组装。在一个实施方案中，脊柱植入物100可以由在不破坏装置的情况下不可拆卸的单件构造制成。在其它实施方案中，脊柱植入物100可以包括可移除部分。脊柱植入物系统的部件可以原位膨胀、收缩、完全或部分修改、移除或替换。在一些实施方案中，脊柱植入物100可以通过机械操纵和/或徒手技术递送到外科手术部位。
此外，脊柱植入物100的部件可以包括射线可透材料，例如聚合物。可以包括不透射线标记物以用于在x射线、荧光透视、CT或其它成像技术下进行标识。此外，第一外科手术工具400和第二外科手术工具500(参见图18A、图38A)可以是射线可透的并且可以任选地包括标记物，所述标记物添加在外科手术工具的尖端部分处以允许外科手术工具在推进到患者体内时在荧光透视/x射线上被看到。具有脊柱植入物100的至少一个优点可以是医疗从业者可以验证脊柱植入物100相对于相邻椎体的定位并且对端板110与端板120之间的间距、端板110与端板120之间的倾斜角度以及装置在患者身体内的整体定位进行进一步的调整。以这种方式，脊柱植入物100可以校正患者的脊柱在冠状面中的对准。
总体参考图25-图34B，将公开移动机构250和可膨胀脊柱植入物100的可操作功能特性。图25是根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物100的自顶向下剖视图，并且图26是图25的可膨胀脊柱植入物和处于第一调整位置的第一外科手术工具400的自顶向下剖视图。如图26所示，尖端406可以穿过螺钉导向件孔107插入并进入移动机构250中。移动机构250包括第一固定螺钉252和第二固定螺钉254，它们具有各自的内腔，内腔被配置成可操作地接纳尖端406。如上所述，第一固定螺钉252和第二固定螺钉254可以分别可操作地联接到成角度的楔形件140和底部滑动框架130。在示例性实施方案中，第二固定螺钉254具有相对于第一固定螺钉252反向的螺距。在一些实施方案中，螺距可以是M6螺距，然而其它实施方案可以具有其他螺距。
固定螺钉252、254的每个内部空腔包括可以键接到第一外科手术工具400的尖端406的外周向表面412的内周向表面。例如，外周向表面412可以类似于梅花螺丝刀、六角螺丝刀等的尖端的几何形状，并且第一固定螺钉252和第二固定螺钉254的内周向表面可以类似于梅花螺钉、六角螺钉等的头部的空腔的几何形状。在一些实施方案中，第一固定螺钉252和第二固定螺钉254的内周向表面可以被配置用于梅花T20螺丝刀等，然而其它实施方案的尺寸可以不同。在其它实施方案中，外圆周表面412与第一定位螺钉252和第二定位螺钉254的内圆周表面之间的连接可包括多种驱动接口，包括但不限于：多叶驱动器；六叶驱动器；十字或菲利普头驱动器；直的或″平头″驱动器；正方形或其它多边形驱动器；和/或它们的组合。应当理解，只要外周向表面412可操作地键接以与第一固定螺钉252和第二固定螺钉254的内周向表面接合，本文所公开的示例性实施方案就可以使用任何适合的几何形状或表面轮廓。
在图26的示例性实施方案中，外周向表面412可以与第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者接合，并且当第一外科手术工具400在第一方向(顺时针方向)上旋转时，外周向表面412使固定螺钉252、254两者都旋转，由此使成角度的楔形件140和底部滑动框架130朝远端102并背离近端101向前移动(因为成角度的楔形件140和底部滑动框架130分别直接联接到第一固定螺钉252和第二固定螺钉254)。另外，因为底部滑动框架130的突出部138c(参见图11)可操作地联接到顶部滑动框架150的第三通道158c(参见图10C-图10D)，所以底部滑动框架130朝远端102并背离近端101移动也使顶部滑动框架150进行相同的纵向移动，即底部滑动框架向前和向后移动也使顶部滑动框架在平行于第一参考轴线A1的方向上向前和向后移动。例如，如图27所示，顶部滑动框架150和底部滑动框架130由箭头表示为从近端101移动到远端102，从而将端板110、120移动到塌缩位置，即脊柱植入物100可以处于图27中的竖直塌缩位置。
类似地，当外周向表面412与第一固定螺钉252和第二固定螺钉254两者接合并且当第一外科手术工具400在第二方向(逆时针方向)上旋转时，外周向表面412使固定螺钉252、254两者旋转，由此使成角度的楔形件140和底部滑动框架130朝近端101并背离远端102向后移动(因为成角度的楔形件140和底部滑动框架130分别直接联接到第一固定螺钉252和第二固定螺钉254)。另外，底部滑动框架130可以如上文所解释的可操作地联接到顶部滑动框架150，顶部滑动框架150也朝近端101并背离远端102移动。例如，如图28所示，顶部滑动框架150和底部滑动框架130表示为从远端102移动到近端101，从而将端板110、120移动到膨胀位置，即脊柱植入物100可以处于图28中的竖直膨胀位置。
顶部滑动框架150实现上文所解释的膨胀/收缩运动，因为第一远侧接触表面150a和第一近侧接触表面150b(参见图10D)作用在顶部端板110的对应的斜坡114、116的倾斜表面上(由箭头表示)，并且第一近侧导向壁154a和第一远侧导向壁156a(参见图10B)分别由第一近侧凹槽114a和第一远侧凹槽116a保持。类似地，底部滑动框架130实现这种膨胀运动，因为倾斜接触表面136aa和134aa(参见图11)作用在底部端板120的斜坡124、126的对应的倾斜表面上(由箭头表示)，并且第二近侧导向壁134a和第二远侧导向壁136a(参见图11)由第二近侧凹槽124a和第二远侧凹槽126a保持。总之，当将第一外科手术工具400定位在第一位置并且使第一外科手术工具400在第一方向或第二方向上平移时，移动机构250通过第一固定螺钉252和第二固定螺钉254的同时旋转来可操作地调整顶部端板与底部端板之间的间距。
在图29的示例性实施方案中，外周向表面412可以仅与第一固定螺钉252接合，并且当第一外科手术工具400在第一方向(顺时针方向)上旋转时，外周向表面412使固定螺钉252旋转，由此使成角度的楔形件140朝远端102并背离近端101向前移动。这是因为成角度的楔形件140可以联接到第一固定螺钉252而发生。例如，如图30A所示，成角度的楔形件140由箭头表示为从近端101移动到远端102。如图30B中的箭头所示，当成角度的楔形件140朝远端102向前移动时，所述成角度的楔形件使顶部滑动框架150和底部滑动框架130在第二侧端104处背离彼此移动并且在第一侧端104处朝彼此移动。例如，当成角度的楔形件140朝远端102向前移动时，所述成角度的楔形件导致在其对应的第一侧端处的端板110与端板120之间的距离增大并且还导致在其对应的第二侧端处的端板110与端板120之间的距离减小。因此，仅第一固定螺钉252的旋转就调整了端板110与端板120之间的倾斜角度。
类似地，当外周向表面412可以仅与第一固定螺钉252接合时，并且当第一外科手术工具400在第二方向(逆时针方向)上旋转时，外周向表面412使第一固定螺钉252旋转，由此使成角度的楔形件140朝近端101并背离远端102向后移动。例如，如图31A所示，成角度的楔形件140由箭头表示为从远端102移动到近端101。如图31B中的箭头所示，当成角度的楔形件140朝近端101向后移动时，所述成角度的楔形件会使顶部滑动框架150和底部滑动框架130在第一侧端103处背离彼此移动并且在第二侧端104处朝彼此移动。例如，当成角度的楔形件140朝近端101向后移动时，所述成角度的楔形件使在其对应的第二侧端处的端板110与端板120之间的距离增大并且还使在其对应的第一侧端处的端板110与端板120之间的距离减小。因此，仅第一固定螺钉252的旋转就调整了端板110与端板120之间的倾斜角度。
成角度的楔形件140因为其作用在顶部滑动框架150和底部滑动框架130上而实现了这种倾斜类型运动。例如，因为突出部148a与突出部148b相对地倾斜可操作地保持在顶部滑动框架150的对应的相对倾斜的通道158a、158b内，所以成角度的楔形件140实现顶部滑动框架150的倾斜。以这种方式，成角度的楔形件140向前和向后移动导致顶部滑动框架150旋转。类似地，成角度的楔形件140因为接合表面145a、145b、147a和147b(参见图12B-图12C)沿底部滑动框架130的斜坡135a、135b、137a和137b(其中斜坡135a、137a与斜坡135b和137b相对地倾斜)(参见图11)滑动并作用在所述斜坡上而实现底部滑动框架130的倾斜。总之，当将第一外科手术工具400定位处于第二位置并且使第一外科手术工具400在第一方向或第二方向上平移时，移动机构250通过第一固定螺钉252的旋转来可操作地调整顶部端板110与底部端板120之间的倾斜。此外，在一些实施方案中，此种倾斜类型运动可以通过仅第二固定螺钉254的旋转来发生。
图32A-图32F是示出了根据本公开的原理的处于六种替代性配置中的可膨胀脊柱植入物100的一些示例性膨胀范围的各种侧视图。图32A示出了处于第一位置的脊柱植入物100，并且图32B示出了处于第二位置的脊柱植入物100。在第一位置中，端板110与端板120之间在第一侧端103处的第一高度H1A可以为约9.4mm，端板110与端板120之间在第二侧端104处的第一高度H1B可以为约9.1mm，并且端板110与端板120之间的第一倾斜角度θ1可以为约0.8°。在第二位置中，端板110与端板120之间在第一侧端103处的第二高度H2A可以为约10.9mm，端板110与端板120之间在第二侧端104处的第二高度H2B可以为约7.6mm，并且端板110与端板120之间的第二倾斜角度θ2可以为约9.7°。
图32C示出了处于第三位置的脊柱植入物100，并且图32D示出了处于第四位置的脊柱植入物100。在第三位置中，端板110与端板120之间在第一侧端103处的第三高度H3A可以为约12.6mm，端板110与端板120之间在第二侧端104处的第三高度H3B可以为约5.9mm，并且端板110与端板120之间的第三倾斜角度θ3可以为约19.2°。在第四位置中，端板110与端板120之间在第一侧端103处的第四高度H4A可以为约12.7mm，端板110与端板120之间在第二侧端104处的第四高度H2B可以为约12.4mm，并且端板110与端板120之间的第四倾斜角度θ4可以为约0.8°。
图32E示出了处于第五位置的脊柱植入物100，并且图32F示出了处于第六位置的脊柱植入物100。在第五位置中，端板110与端板120之间在第一侧端103处的第五高度H5A可以为约19.5mm，端板110与端板120之间在第二侧端104处的第五高度H5B可以为约12.5mm，并且端板110与端板120之间的第三倾斜角度θ5可以为约10.2°。在第六位置中，端板110与端板120之间在第一侧端103处的第六高度H6A可以为约16mm，端板110与端板120之间在第二侧端104处的第六高度H6B可以为约12.7mm，并且端板110与端板120之间的第四倾斜角度θ4可以为约9.7°。应当理解，前述公开内容本质上是示例性的并且本文所公开的范围是仅旨在展示可膨胀脊柱植入物100的六个可行位置的非限制性实例。因此，尽管本文关于示例性脊柱植入物100提供了具体范围，但是根据上文所提供的尺寸，其它实施方案可以具有替代性的对应的尺寸，即高度。
图33和图34是示出了根据本公开的原理的可膨胀脊柱植入物100的一些示例性尺寸和膨胀范围差异的自顶向下视图。在图33中，在第一位置中，可膨胀脊柱植入物100具有第一长度L1和第一宽度W1。例如，脊柱植入物100被展示为具有朝远端102向前相对较远的顶部滑动框架150和靠近近端101的移动机构250。在所展示的位置中，可膨胀脊柱植入物100的总长度可以为约53mm，部分原因是顶部滑动框架150的尖端部分部分地从端板110、120的尖端部分延伸。在图34中，在第二位置中，可膨胀脊柱植入物100具有第二长度L2和第二宽度W2。例如，脊柱植入物100被展示为具有朝近端101相对靠后的顶部滑动框架150和相对靠近远侧102的移动机构250。在所展示的位置中，可膨胀脊柱植入物100的总长度可以为约50.3mm，部分原因是仅端板110、120限定可膨胀脊柱植入物100的长度。另外，在第一位置和第二位置中的每一者中，脊柱植入物100的宽度保持恒定，但是在具有相对较窄的端板的其它实施方案中，宽度可以在表面上至少部分地由脊柱植入物100的其它内部部件来限定。图33和图34还示出了移动机构250的功能方面，其中滑动块253和固定螺钉252、254可以沿螺钉导向件主体256来回滑动。
总体参考图35-图42，鉴于第二外科手术工具500对示例性脊柱植入物100进行了讨论。图35-图37示出了具有第一锚固螺钉510a和第二锚固螺钉510b的脊柱植入物100的各种透视图、侧面视图和前侧视图。锚固螺钉510a、510b可以分别穿透顶部端板110的锚固孔110s和底部端板120的锚固孔120s。如图36、图37中最佳所示的，一个或多个锚固孔110s、120s可以邻近可膨胀脊柱植入物100的近端101设置并且被成形为使得一个或多个锚固螺钉510a、510b从第一侧端103和近端101彼此邻接的拐角区域朝第二侧端104和远端102彼此邻接的区域倾斜背离端板110、120。例如，锚固孔110s、120s可以相对于端板110、120倾斜并且可以成形和/或取向成使得锚固螺钉从近端101成对角线地延伸到远端102。这些孔可以进一步包括：用于增强螺钉保持的特征、螺纹形式和/或突出部；和/或单独的螺钉保持特征；和/或内部或外部锁定特征；和/或部分或完全覆盖件。
图38A是适于与本文所公开的实施方案和系统一起使用例如以驱动一个或多个锚固螺钉例如510a-510b的第二外科手术工具500的侧视图。图39是图38的放大区域的侧视图。示例性的第二外科手术工具500包括棘轮驱动轴555、定位手柄520、尖端部分530、驱动轴外壳540和触发器550。棘轮驱动轴555可以被配置成与棘轮手柄(未示出)连接和断开并在棘轮驱动轴外壳540内旋转。例如，可驱动连接可包括多种驱动接口，包括但不限于：多叶驱动器；六叶驱动器；十字或菲利普头驱动器；直的或″平头″驱动器；正方形或其它多边形驱动器；和/或它们的组合。定位手柄520可以被配置成例如鉴于通过棘轮驱动轴555传递的扭矩来帮助维持和控制第二外科手术工具500。尖端部分530可以相对于驱动轴壳体540的纵向方向以度数β成角度。在一些实施方案中，尖端部分530可以成角度使得度数β对应于锚固螺钉510a、510b的倾斜和锚固孔110s、120s的倾斜。例如，锚固孔110s、120s可以相对于端板110、120的外表面111、121倾斜约30°-50°，并且更具体地约40°。这种布置可能有利于在脊柱植入物100定位在相邻椎体之间时驱动锚固螺钉510a-510b。尖端部分530可以将锚固螺钉510a、510b固定在其中的内部空腔中，使得锚固螺钉510a、510b可以不在锚固螺钉510a、510b的初始定位期间断开连接。例如，尖端部分530可以具有被配置成牢固地保持锚固螺钉510a、510b的头部部分的柔性弹性构件。然而，当尖端部分530充分锚固到解剖特征例如椎骨中时，所述尖端部分可以释放锚固螺钉510a、510b。这种特征特别有利于在外科手术期间将锚固螺钉510a、510b维持在尖端部分530中，使得锚固螺钉510a、510b在最初将锚固螺钉510a、510b定位在锚固孔例如锚固孔110s、120s中时不会与尖端部分530断开联接。另外，在一些实施方案中，尖端部分530可以与触发器550可操作地联接，使得当安装了锚固螺钉510a、510b时，触发器550可以使锚固螺钉510a、510b断开连接。在一些实施方案中，触发器550可能不是必需的，因为尖端部分530可以在安装之后自释放锚固螺钉510a、510b。
图39A-图39C是适于与第二外科手术工具500结合的本文所公开的实施方案一起使用的示例性锚固螺钉的各种透视图。图39A示出了套管针尖端骨螺钉510e，图39B示出了凹槽或凹槽尖端骨螺钉510f，并且图39C示出了速骨螺钉510g。每个骨螺钉510e-510g可以具有对应于锚固孔110s、120s的大小的螺距和规格。套管针尖端骨螺钉510e包括成角度的尖端部分510e-1和包括螺纹510e-2的螺纹图案。螺纹510e-2可以与成角度的尖端部分510e-1向后间隔开，这可以促进将骨螺钉510e与锚固孔110s、120s对准。例如，在一些实施方案中，螺纹510e-2与成角度的尖端部分510e-1向后间隔约3mm。凹槽尖端骨螺钉510f包括切割尖端510f-1和包括螺纹510f-2的螺纹图案。切割尖端510f-1可以从螺纹510f-2的起始处延伸相对长的距离，使得切割尖端510f-1可以在螺纹510f-2与锚固孔110s、120s接合之前预先钻入相邻椎体中。例如，在一些实施方案中，螺纹510f-2与切削尖端510f-1向后间隔约8mm。速骨螺钉510g包括圆锥形尖端510g-1和包括螺纹510g-2的螺纹图案。与套管针尖端骨螺钉510e和有凹槽尖端骨螺钉510f不同，速骨螺钉510g的螺纹510g-2可以在紧邻圆锥形尖端510g-1处开始。
图40是根据本公开的原理的可以不包括锚固螺钉、包括安装到患者的相邻椎骨中的一个或一对锚固螺钉的可膨胀脊柱植入物100的前侧视图，图41是图40的可膨胀脊柱植入物的侧面视图，并且图42是图40的可膨胀脊柱植入物的自顶向下视图。如图41和42中最佳所示的，锚固孔110s、120s的内表面邻接(直接接触边缘部分)相邻椎骨的对应的端部部分。这种几何形状的至少一个优点可以是锚固孔110s、120s可以提供进一步的侧向稳定性并且促进将可膨胀脊柱植入物100定位处于正确位置。另外的优点是这种布置可以辅助外科医生能够安装和/或接近骨螺钉。
总体参考图43-图47示出了可膨胀脊柱植入物200的各种透视图。脊柱植入物200可以以与关于脊柱植入物100所描述的相同或基本上相同的特征和部件或一些特征或方面的选择为特征。因此，将省略对其的重复描述。如图所示，脊柱植入物200包括可能未对准的移动机构2500。例如，第二参考轴线A2可以在移动机构2500的纵向方向上成对角线地延伸并且可以相对于脊柱植入物100的第一参考轴线A1(参见图2)偏移。在所公开的实施方案中，移动机构2500以与移动机构250相同的部件为特征并且可以在与先前所解释的相同的原理下操作。在所公开的实施方案中，当与脊柱植入物100的移动机构250相比时，移动机构2500可以未对准约10°。在其他实施方案中，移动机构2500可在任何合适的范围内错位，例如从大约5°到25°。图44是图43的实施方案的透视图，为了便于理解，其中顶部端板1100被移除。如图所示，移动机构2500可能未对准，并且顶部端板1100和底部端板1200具有不同的几何形状以适应未对准的移动机构2500。顶部端板1100和底部端板1200可以以与先前所公开的相同或基本上相同的特性为特征。图45是图44的实施方案的替代性透视图，为了便于理解，其中顶部端板1100被移除。图46A是与图43的实施方案一起使用的示例性顶部端板1100的自顶向下视图，并且图46B是与图43的实施方案一起使用的示例性底部端板120的自顶向下视图。
总体参考图47-图49公开了可膨胀脊柱植入物300的各种视图。脊柱植入物300可以被配置成用于前和/或斜外科手术技术。脊柱植入物300可以调整患者的脊柱在矢状面(参见图50)中的对准。脊柱植入物300可以以与上文关于脊柱植入物100所描述的相同或基本上相同的特征和部件或一些特征或方面的选择为特征。因此，将省略对其的重复描述。与脊柱植入物100类似，脊柱植入物300可以以被配置成使移动机构250沿第三参考轴线A3向前和向后移动为特征。第三脊柱植入物300与脊柱植入物100的不同之处在于顶部端板310和底部端板320各自具有被配置成用于前和/或斜外科手术技术的占用空间。另外，端板310、320的内表面可以具有与上文关于脊柱植入物100所解释的基本上类似的作用表面、斜坡、通道、凹槽等的布置。
图48示出了处于第一位置的脊柱植入物300，并且图49示出了处于第二位置的脊柱植入物300。在第一位置中，第一侧端103的端板310与端板320之间的第一高度H1A可以相对大于第二侧端104的端板310与端板320之间的第一高度H1B。在第二位置中，第一侧端103的端板310与端板320之间的第二高度H2A可以相对小于第二侧端104的端板310与端板320之间的第二高度H2B。类似地，端板310与端板320之间的第一倾斜角度θ1可以相对小于端板310与端板320之间第二倾斜角度θ2。脊柱植入物300可以以与上文关于脊柱植入物100所解释的相同或基本上相同的方式调整到第一位置和第二位置中。例如，第一外科手术工具400可以插入到第一位置以可操作地调整端板310与端板320之间的高度，并且第一外科手术工具400可以插入到第二位置以可操作地调整端板310与端板320之间的倾斜。
图50是示出了根据本公开的原理的图1-图49的示例性实施方案可以操作、调整和/或沿其移动的相对于患者的各个基本方向和平面的参考图。

Claims (20)

1.一种可膨胀脊柱植入物，所述可膨胀脊柱植入物能够在收缩位置和膨胀位置之间部署，包括：
第一端板，所述第一端板包括：
第一外表面和与所述第一外表面相对的第一内表面；第一近端和与所述第一近端相对的第一远端；以及第一侧表面和与所述第一侧表面相对的第二侧表面，所述第一侧表面和所述第二侧表面在所述第一近端与所述第一远端之间延伸；
第二端板，所述第二端板包括：
第二外表面和与所述第二外表面相对的第二内表面；第二近端和与所述第二近端相对的第二远端；以及第三侧表面和与所述第三侧表面相对的第四侧表面，所述第三侧表面和所述第四侧表面在所述第二近端与所述第二远端之间延伸；和
移动机构，所述移动机构可操作地联接到所述第一端板和所述第二端板并且定位在所述第一端板和所述第二端板之间，所述移动机构包括：
楔形件；第一滑动框架和第二滑动框架，所述第一滑动框架和所述第二滑动框架设置在所述楔形件的相对侧上；螺钉导向件，所述螺钉导向件容纳可旋转的第一固定螺钉和与所述第一固定螺钉相对的可旋转的第二固定螺钉，所述第一固定螺钉可操作地联接到所述第二滑动框架，并且所述第二固定螺钉可操作地联接到所述楔形件，
其中所述第一固定螺钉和所述第二固定螺钉被配置成绕在所述移动机构的纵向方向上凸出的旋转轴线在第一旋转方向和第二旋转方向上旋转，
其中所述移动机构被配置成在所述第一固定螺钉和所述第二固定螺钉沿所述旋转轴线同时旋转时可操作地调整所述第一端板与所述第二端板之间的间距，并且
其中所述移动机构被配置成在使所述第一固定螺钉或所述第二固定螺钉沿所述旋转轴线平移时可操作地调整所述第一端板与所述第二端板之间的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第二滑动框架可操作地联接到所述第一固定螺钉和所述第二端板并且能够通过所述第一固定螺钉沿所述旋转轴线的旋转而在所述移动机构的所述纵向方向上移动。
3.根据权利要求1或2所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第二滑动框架包括一对第一突出部，所述一对第一突出部可操作地联接到所述第一滑动框架的对应的第一通道，并且
其中当所述第二滑动框架在所述纵向方向上移动时，所述第一滑动框架也在所述纵向方向上移动。
4.根据权利要求1-3中的一项所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第一端板进一步包括多个第一倾斜斜坡，并且所述第二端板进一步包括多个第二倾斜斜坡。
5.根据权利要求4所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述多个第一倾斜斜坡进一步包括多个第一凹槽，并且所述多个第二倾斜斜坡包括多个第二凹槽。
6.根据权利要求4或5所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第一滑动框架进一步包括第一远侧接触表面和第一近侧接触表面，所述第一远侧接触表面和所述第一近侧接触表面被配置成作用在所述第一端板的所述多个第一倾斜斜坡上。
7.根据权利要求5或与权利要求5结合的权利要求6所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第一滑动框架进一步包括多个第一导向壁，所述多个第一导向壁可操作地联接到所述第一端板的所述多个第一凹槽。
8.根据权利要求5或与权利要求5结合的权利要求6或7所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第二滑动框架进一步包括多个第二导向壁，所述多个第二导向壁可操作地联接到所述第二端板的所述多个第二凹槽。
9.根据权利要求8所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第二滑动框架进一步包括多个第三斜坡。
10.根据权利要求9所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述楔形件进一步包括多个接合表面，所述多个接合表面被配置成与所述第二滑动框架的所述多个第三斜坡可操作地接合。
11.根据权利要求1-10中的一项所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述楔形件进一步包括多个侧向突出部。
12.根据权利要求1-11中的一项所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第一滑动框架进一步包括多个第一通道。
13.根据权利要求12所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述楔形件进一步包括多个第二突出部，所述多个第二突出部可操作地联接到所述第一滑动框架的所述多个第一通道。
14.根据权利要求1-13中的一项所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第一端板和所述第二端板被配置成促进所述第一端板与所述第二端板之间的骨生长。
15.根据权利要求1-14中的一项所述的脊柱植入物，其中所述第一端板和所述第二端板各自具有被配置成用于选自以下的至少一种外科手术技术的占用空间：前外科手术插入和调整技术、斜外科手术插入和调整技术以及侧外科手术插入和调整技术。
16.根据权利要求1-15中的一项所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第一端板和所述第二端板中的至少一者包括至少一个孔，所述至少一个孔被配置成将锚固螺钉接纳在所述至少一个孔中。
17.根据权利要求16所述的可膨胀脊柱植入物，其中所述第一孔和所述第二孔中的每一者被进一步配置成邻接患者的椎骨的端部部分并且使对应的锚固螺钉倾斜。
18.一种脊柱植入物系统，所述脊柱植入物系统能够在患者的椎体之间原位调整，所述系统包括：
根据权利要求1-17中的一项所述的可膨胀脊柱植入物；以及
第一外科手术工具，所述第一外科手术工具被配置成调整所述可膨胀脊柱植入物。
19.根据权利要求18所述的脊柱植入物系统，进一步包括第二外科手术工具，所述第二外科手术工具被配置成安装至少一个锚固螺钉。
20.一种可膨胀脊柱植入物，包括：
第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板在纵向方向上延伸；
楔形件和可操作地联接到所述楔形件的滑动框架，所述楔形件和所述滑动框架中的至少一者可操作地联接到所述第一端板和所述第二端板中的一个端板；以及和
移动机构，所述移动机构可操作地联接到所述楔形件和所述滑动框架，所述移动机构限定在所述纵向方向上延伸的旋转轴线，
其中所述移动机构被配置成选择性地使所述楔形件和所述滑动框架中的至少一者在所述纵向方向上向前/向后移动，
其中在使所述楔形件和所述滑动框架两者同时向前/向后移动时，所述第一端板和所述第二端板相对于彼此膨胀/收缩，并且
其中所述楔形件和所述滑动框架被进一步配置成在所述楔形件在所述纵向方向上移动时选择性地至少部分地绕所述旋转轴线旋转，从而在垂直于所述纵向方向的横向方向上调整所述第一端板相对于所述第二端板的倾斜度。
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