CN116887788A - 锚固的椎间植入物 - Google Patents
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Abstract
体间间隔件可通过施加轴向力而水平和竖直扩展,并且可锁定为扩展配置。间隔件包括通过可枢转连接件构件互连至端部主体的支撑构件。间隔件以压缩配置被引入椎体之间并扩展以填充椎间空间并提供支撑和选择性脊柱前凸矫正。移植物材料可以被引入到扩展的间隔件中。临时和/或补充锁定装置将间隔件锁定为扩展配置。间隔件的实施例包括对称和不对称配置的间隔件。扩展的方法包括沿两个方向中的每一个方向的对称扩展或不对称扩展。
Description
相关申请交叉引用
本申请要求于2020年12月16日提交的美国临时专利申请号63/126,253和于2021年4月16日提交的美国临时专利申请号63/176,168的优先权和权益。上述申请各自通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及脊柱外科领域,更具体地,涉及用于融合相邻椎骨的脊柱融合器(笼,cage)。
背景
在脊椎动物脊柱中,椎间盘和/或椎体可能由于外伤,疾病,退行性缺陷,或长期磨损而移位或损伤。椎间盘或椎体的这种移位或损伤的结果之一可能是慢性背痛。用于治疗椎间盘或椎体的损伤或疾病的常见手术可能涉及部分或完全去除椎间盘。可以将可称为体间间隔件(interbody spacer)或椎间植入物(intervertebral implant)的植入物插入到移除椎间盘所产生的空腔中,以帮助维持脊柱的高度和/或恢复脊柱的稳定性。体间间隔件还可以提供对脊柱曲率的前凸矫正。常用的体间间隔件的一个例子是固定尺寸的笼,其通常填充有骨和/或骨生长诱导材料。
本领域已知的间隔件的一个缺点是它们可以是具有固定的高度和/或占据面积并且可能无法在受影响的椎体之间提供足够或精确的高度恢复和支撑。固定尺寸的笼还可能需要更多的侵入性植入手术,因为它们的在植入前必然更大的尺寸。因此,需要一种可以沿一个轴线插入并且可以水平和竖直扩展以提供椎间支撑和前凸矫正的椎间植入物。
附图说明
通过参考附图将更好地理解本发明的示例性实施例,其中类似的部件自始至终由相同的附图标记表示。容易理解的是,如本文附图中一般描述和示出的,本发明的部件可以以多种不同的配置来布置和设计。因此,如图1至图41所示的装置,系统,和方法的实施例的以下更详细的描述并不旨在限制本发明的范围,如本申请或要求本申请优先权的任何其他申请中所要求的,而是仅代表本发明的示例性实施例。本发明的实施例如下图所示:
图1A是处于收缩配置的体间间隔件的实施例的等距视图,并且图1B是图1A的体间间隔件的端视图;
图2A是图1的体间间隔件处于部分扩展配置的等距视图,其中间隔件水平扩展,并且图2B是图2A的体间间隔件的俯视图,其中没有上部主体;
图3A是图1的体间间隔件处于完全扩展配置的等距视图,其中间隔件水平和竖直地扩展,并且图3B是图3A的体间间隔件的俯视图,其中没有上部主体;
图4是图1的体间间隔件的分解等距视图;
图5A是图1的体间间隔件的上部主体的侧视图,图5B是图1的体间间隔件的下部主体的等距视图,并且图5C是图5A和5B的上部主体和下部主体侧剖视图。
图6A是图1的间隔件的第一端部主体的俯视图,图6B是图6A的端部主体的侧视图,并且图6C是图6A的端部主体的内侧视图;
图7A是图1的间隔件的第二端部主体的俯视图,图7B是图7A的端部主体的侧视图,并且图7C是图6A的端部主体的内侧视图;
图8是图1的间隔件处于收缩配置的侧剖视图;
图9是沿图2B中的剖面线A-A截取的处于水平扩展配置的图1的间隔件的侧剖视图;
图10是沿图3B中的剖面线B-B截取的处于水平和竖直扩展配置的图1的间隔件的侧剖视图;
图11是处于扩展配置的体间间隔件的另一个实施例的等距视图;
图12A是处于收缩配置的图11的体间间隔件的俯视图;图12B是图11的体间间隔件处于收缩配置的侧视图;
图13A是图11的体间间隔件处于扩展配置的仰视图;图13B是图11的体间间隔件处于扩展配置的第一端视图;
图14是图11的体间间隔件的立体分解图;
图15是沿图13A中的剖面线C-C截取的处于水平和竖直不对称扩展配置的图11的间隔件的侧剖视图;
图16A是处于收缩配置的体间间隔件的替代实施例的等距视图;图16B是图16A的体间间隔件的后端视图;图16C是图16A的体间间隔件处于侧向(laterally)扩展配置的等距视图;图16D是图16C的体间间隔件的后端视图;图16E是图16A的体间间隔件处于侧向和竖直扩展配置的等距视图;图16F是图16E的体间间隔件的后端视图;
图17是图16A的体间间隔件的等距分解图;
图18A是图16A的体间间隔件的连接件(link)主体的俯视图;图18B是图18A的连接件主体的仰视图;图18C是图18A的连接件主体的侧视图;图18D是图18C的连接件主体的相对侧视图。
图19A是图16A的体间间隔件的下支撑主体的内部侧视图;图19B是图19A的下支撑主体的俯视图;图19C是图19A的下支撑主体的等距视图;图19D是沿图19B中的线D-D截取的图16A的下支撑主体的剖视图;以及沿图16A的体间间隔件的上支撑主体的近似中线截取的上支撑主体的剖视图;
图20A是图16A的体间间隔件的第一端部主体的俯视图;图20B是图20A的第一端部主体的侧视图;图20C是图20A的第一端部主体的等距视图;图20D是图20A的第一端部主体的内侧视图;图20E是图20A的第一端部主体的外侧视图;
图21A是图16A的体间间隔件的第二端部主体的外侧视图;图21B是图21A的第一端部主体的内侧视图;图21C是图21A的第一端部主体的等距视图;图21D是图21A的第一端部主体的侧视图;图21E是图21A的第一端部主体的俯视图;
图22A是图16A的体间间隔件的俯视局部视图,其中没有两个上支撑主体,以示出端部主体,连接件,和下支撑主体的组合件;图22B是图16A的体间间隔件沿图22A中的线E-E截取的剖视图;
图23A是图16B的体间间隔件的俯视局部视图,其中没有两个上支撑主体,以示出端部主体,连接件,和下支撑主体的组合件;图23B是沿图23A中的线F-F截取的图16B的体间间隔件的剖视图;
图24A是图16C的体间间隔件的俯视局部视图,其中没有两个上支撑主体,以示出端部主体,连接件,和下支撑主体的组合件;图24B是沿图24A中的线G-G截取的图16C的体间间隔件的剖视图;
图25A是处于收缩配置的不对称可扩展体间间隔件的实施例的等距视图,该体间间隔件具有用于脊柱矫正的集成表面角度;图25B是图25A的间隔件处于侧向和竖直扩展配置的等距视图;图25C是图25A的间隔件处于侧向扩展配置的侧视图,示出了用于脊柱矫正的表面角度;图25D是图25C的间隔件的相对侧视图;图25E是图25C的间隔件的后端视图。
图26A是处于收缩配置的不对称可扩展体间间隔件的另一个实施例的等距视图;图26B是图26A的间隔件处于侧向扩展配置的等距视图;图26C是图26A的间隔件处于侧向和竖直扩展配置的等距视图。
图27A是图26A的间隔件的俯视图;图27B是图26B的间隔件的俯视图;图27C是图26C的间隔件的俯视局部视图,其中没有两个上支撑主体,以示出端部主体,连接件,和下支撑主体的组件;图27D是图27C的间隔件的侧视图;图27E是图27C的间隔件的后端视图;
图28是根据本公开实施例的位置沿着人类受试者的脊柱设置的椎间系统的侧视图;
图29是根据本公开实施例的具有锁定板组件和体间间隔件的椎间系统的等距视图;
图30是根据本公开实施例的椎间系统的等距局部剖视图;
图31是根据本公开实施例的椎间系统的纵向剖视图;
图32是根据本公开实施例的具有锁合(lockout)螺钉的椎间系统的等距剖视图;
图33A和图33B是沿着人类受试者的腰椎的示意性俯视平面图,并且示出了用于执行适合于具有锁定板组件的椎间系统的椎间融合手术的示例方法;
图34是图33A和图33B的腰椎的等距视图;
图35是根据本公开的实施例的附接至体间间隔件的锁定板组件的等距视图;
图36是根据本公开实施例的具有体间间隔件的椎间系统的等距视图;
图37是图36的体间间隔件的前视图;
图38是图36的体间间隔件的俯视图;
图39是图36的体间间隔件的侧视图;
图40是图36的体间间隔件的后视图;和
图41是根据本公开的实施例的具有锚固元件的体间间隔件的等距视图。
发明详述
本文公开的是可通过水平和/或竖直扩展从收缩或闭合配置扩展至扩展或打开配置的体间系统和间隔件。间隔件的扩展可以在放置在两个椎体之间之后在原位进行,并且骨移植物或其他材料可以在放置和扩展期间或之后插入到打开的间隔件中。可以通过沿纵向间隔件轴线单次施加轴向力来提供使间隔件扩展的动力。本文公开的椎间间隔件包括对称和不对称的实施例,以及可以对称和/或不对称地扩展的实施例。一个或多个实施例可以包括用于脊柱前凸矫正的装置。脊柱前凸矫正可以通过间隔件主体表面的角度和/或通过不对称的间隔件扩展来固有地提供。体间系统可包括耦接至锁定板的体间间隔件。锁定板可以固定至椎骨以抑制或防止植入的间隔件的移动。
参照图1A至图3B,体间间隔件100(也可称为装置,笼,插入物,或植入物)可从图1A中所示的收缩或紧凑配置沿着第一轴线和第二轴线扩展。间隔件100具有纵向间隔件轴线102并且可以沿着第一轴线104在第一方向上扩展至图2A中所见的水平扩展配置,第一轴线104可以是水平或侧向扩展轴线。所述装置可以沿第二轴106(可以是竖直扩展轴)在第二方向上进一步扩展至图3中所示的水平和竖直扩展配置。轴104,106可以彼此垂直并且垂直于间隔件轴线102。当植入脊柱的一部分中的两个椎体之间时,间隔件100可沿第一轴线104水平地或基本上前后地(anterior-posteriorly)扩展,并且可沿第二轴线106竖直地或头尾地(cephalad-caudally)扩张。沿着间隔件轴线102作用的单个轴向力可以提供用于水平扩展和竖直扩展的扩展力。间隔件100可以相对于沿着间隔件轴线102延伸的竖直平面呈双边对称,并且可以相对于沿着间隔件轴线102延伸的水平面呈双边对称。在替代实施例中,间隔件可以是可内侧-外侧(medial-laterally)扩展的。在其他实施例中,间隔件可以是前后,头尾,和/或内侧-外侧不对称地可扩展的。应当理解,本文公开的间隔件中的任一种也可以不平行于椎体的矢状平面(sagittal plane)被植入,在这种情况下,水平间隔件扩展可以不是严格的前-后或内侧-外侧。
参照图1A和图1B,间隔件100包括由第一侧114和第二侧116分隔开的上部表面110和下部表面112。第一端118和第二端120由上部表面和下部表面以及第一面和第二面分隔开。
参照图1A至图4,体间间隔件包括一组可枢转地连接在一起的主体,这些主体能够彼此铰接。第一支撑构件130包括第一上部主体132和第一下部主体134。第二支撑构件140包括第二上部主体142和第二下部主体144。第一端部主体150可枢转地连接到第一支撑件和第二支撑构件130和140朝向第一端118,并且第二端部主体152朝向第二端120可枢转地连接到第一支撑构件130和第二支撑构件140。上部主体和下部主体可以是彼此的镜像,第一支撑构件和第二支撑构件亦如此。在替代实施例中,第一支撑构件130和第二支撑构件140可以具有不同的比例和/或配置,以提供不对称的扩展。
转向图4,可以看到间隔件100的附加部件。多个连接件160,162,164,166将支撑构件130和140连接至端部主体150和152。连接件160通过销(pin)170将第一端部主体118连接至上部主体132和下部主体134。连接件162通过销172将第二端部主体120连接至上部主体132和下部主体134的相对端。类似地,连接件164通过销174将第一端部主体118连接到上部主体142和下部主体144。连接件166通过销176将第二端部主体120连接到上部主体142和下部主体144。
在所示的实施例中,每个连接件160,162,164,166包括大致成形为线轴(spool)的枢转构件。这些连接件可以交替地呈现其他形状,例如具有倾斜端部的圆柱体或通过柱(post)连接的两个大致球形端部。本文更详细地描述了连接件160,但是应当理解,该描述也适用于其他连接件162,164,166。连接件160包括连接件主体180,其在间隔件正确组装时沿可平行于间隔件轴线102的水平面对齐。上支撑块181位于连接件主体180的上侧,与位于连接件主体的下侧的下支撑块182相对。开孔183形成在连接件主体180上,用于可旋转地接收销170。锁定凹陷(recess)187可形成在连接件主体上,以便于与端部主体之一锁定,以防止意外地移出水平扩展配置。通道189可以凹陷进连接件主体中以为器械和/或同种异体移植物或其他材料提供通路。与开孔相对,线轴184包括支撑上部头部186和下部头部188的圆柱形主干(stem)185。其他实施例可以包括非圆柱形主干。上部头部186包括上部倾斜表面190,并且下部头部188包括下部倾斜表面192。上部倾斜表面190和下部倾斜表面192相对于彼此不平行。每个倾斜表面190和192可相对于连接件主体180的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可与连接件主体180的水平面成20°的角度。每个头部186和188可具有比圆柱形主干185更大的直径。倒角(chamfer)194可围绕邻近倾斜表面190的上部头部186;类似地,倒角196可围绕临近倾斜表面192的上部头部188。当间隔件100从水平扩展转换到竖直扩展时,倒角194和倒角196可以充当引导表面。
支撑构件130包括上部主体132和下部主体134。本文更详细地描述了第一下部主体134,但是应当理解,该描述也适用于第二下部主体144,第二下部主体144可以是第一下部主体134的镜像。参照图3B,5A-5C,每个上部主体和下部主体的占据面积通常是细长的和矩形的,尽管它们的周界和边缘可以是圆角的(rounded)以促进更容易地插入到椎间空间中并防止对周围组织的损伤。压入上部表面200的是第一容器(receptacle)208和第二容器210。第一容器208包括圆柱形部分212和具有倾斜下部表面的倾斜部分214。底切(undercut)216形成在倾斜部分214中,远离圆柱形部分并朝向下部主体的中心。第二容器210可以是第一容器的镜像,并且包括圆柱形部分222,具有倾斜下部表面的倾斜部分224,以及底切226。每个倾斜表面可以相对于下部主体134的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可以与下部主体134的水平面成20°的角度。盲孔228延伸进入容器之间的主体134中。当植入物处于如图1A所示的收缩配置时,下部主体134的相对端部上的上部表面200中的凹陷230和凹陷232接收连接件160和连接件162的部分。
本文更详细地描述了上部主体132,但是应当理解,该描述也适用于另一个上部主体142,其可以是上部主体132的镜像。上部主体132包括上部表面240和下部表面242,由外表面244和内表面246分开。压入下部表面242的是第一容器248和第二容器250。第一容器248包括圆柱形部分252和具有倾斜上部表面的倾斜部分254。倾斜部分214,224,254,264也可称为扩展槽(slot)。底切256形成在倾斜部分254中,远离圆柱形部分并朝向上部主体的中心。每个倾斜表面可相对于上部主体132的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可与上部主体132的水平面成20°的角度。第二容器250可以是第一容器的镜像,并且包括圆柱形部分262,倾斜部分264,和底切266。栓(peg)268在容器之间从主体132突出。
当间隔件100被正确组装时,栓268被接收在盲孔228中以提供上部主体和下部主体的适当对齐,在收缩配置中提供支撑,并提供稳定性。当植入物处于如图1A所示的收缩配置时,上部主体132的相对端上的下部表面242中的凹陷270和272接收连接件160和162的部分。当间隔件100被正确植入时,上部主体132的上部表面240和下部主体134的下部表面242可以面向外部,并且可以包括脊,沟,点,表面粗糙化,或其他表面处理以有利于与相邻椎体进行配合。在替代实施例中,第一支撑构件130和第二支撑构件140可以具有不同的长度,比例,和/或配置,并且构件中的一个可以不竖直扩展以便提供不对称的竖直扩展。
参见图6和图7,示出了端部主体的进一步细节。第一端部主体150包括前沿面(leading surface)280和内侧282。在所示的实施例中,前沿面280是光滑的并且为具有前缘284的子弹头形状(bullet-nosed),以便于插入到椎间空间中。内侧282包括连接特征286和288,用于经由销172和176连接到连接件162和166以形成两个可旋转端部接头290。应当理解,可以使用其他连接特征和/或接头类型来实现相同的在本发明的范围内的结果。在所示的实施例中,每个端部接头290可旋转打开至60°以提供水平扩展。在其他实施例中,端部接头可以在20°至100°的范围内旋转。螺纹孔292从内侧282部分地延伸到第一端部主体150中,以提供与插入和展开器械的连接。螺纹孔292可垂直于连接特征286和288的旋转轴线。止动面294和296可通过与连接件162和166相互作用来防止装置100的过度扩展。孔292的入口可比止动面进一步更凹陷入内侧282。
第二端部主体152包括外表面300和内侧302。外表面300可以包括突出的凸轴套(protruding boss)304,其可以有利于与器械的配合。孔305在外表面300和内侧302之间延伸穿过第二端部主体152并与外表面300和内侧302连通。孔305可以是非攻螺孔(non-tapped)的并且允许器械可达。图1B中可见的唇缘(lip)307在内侧302附近环绕孔305并且可以与器械配合。在其他实施例中,孔305可以是有螺纹的或者包括用于与器械配合的其他特征。内侧302包括连接特征306和308,用于经由销170和174连接到连接件160和164以形成可旋转的端部接头290。孔305可以垂直于连接特征306和308的旋转轴线。每个连接特征306和308可以包括锁定特征,以在装置100已经水平扩展时保持装置100打开。锁定特征310和312是分别形成在连接特征306和308的外表面上的脊。当装置100水平扩展时,锁定特征310可以卡入连接件160上的锁定凹陷187中,以将装置100保持为水平地打开在刚性打开位置并防止意外收缩成收缩配置。应当理解,类似的锁定特征也可以包括在第一端部主体150上,或者其他类型的突片,闩锁,插入件,定位螺钉,或锁定特征可以包括在装置上以保持装置刚性地锁定打开并防止意外的收缩。止动面314和316可以通过与连接件160和164的相互作用来防止装置100过度扩展。
在一种使用方法中,可以通过在两个目标椎体之间进行椎间盘切除术来为患者做好准备。可以使用侧向或前向方法。椎体可以被撑开,并且间隔件100被安装在适当的插入器械上并且被插入到椎体之间的准备好的空间中。在一个示例中,间隔件100安装在插入杆上,其中螺纹杆尖端被插入通过孔305,通过通道189并螺纹进入孔292。插入器械的另一部分可以牢固地闩锁到第二端部主体152上。间隔件100可以以第一端118在前的方式插入;前缘284和光滑的前沿面280可以简化插入步骤。如果需要,可以对器械和间隔件100施加力以利于插入;凸轴套(boss)304和第二端部主体152旨在承受并传递插入力。当插入开始时,间隔件100处于图1A和图8中所示的收缩,紧凑,或关闭配置。在插入完成之前,间隔件100可以开始扩展。
在插入椎体间之后或期间,可操纵插入器械以促使间隔件100水平扩展,以获得图2A中所示的扩展配置。例如,插入器械的杆构件可以旋转或棘轮转动(retcheted)以提供沿轴线102的轴向力,以促使第一端部主体150和第二端部主体152朝向彼此,从而减小它们之间的距离。轴向力促使接头290枢转打开,从而将第一支撑构件130和140沿着轴线104向外并远离彼此推动,进入图2A,2B,和9中所示的水平扩展配置。在该水平扩展期间,连接件160,162,164,166相对于轴线102向外或侧向枢转。
图8描述了收缩配置。线轴184被接收在上部主体142和下部主体144的第一和第二容器的圆柱形部分212,222,252,262中。连接件的上部倾斜表面190和下部倾斜表面192被定向成防止线轴移动进入到倾斜部分,或扩展槽214,224,254,264中。当间隔件100处于收缩配置时,不能实现竖直扩展。
图9描述了水平扩展的配置。由于接头的旋转,线轴184已旋转至上部倾斜表面190和下部倾斜表面192已与扩展槽214,224,254,264平行的点。每个线轴的上部倾斜表面190的角度与其所对齐的扩展槽254和265的上部倾斜表面的角度相匹配。每个线轴的下部倾斜表面192的角度与其所对齐的扩展槽214和224的下部倾斜表面的角度相匹配。倒角引导表面194和194可以有利于上部倾斜表面和下部倾斜表面与扩展槽的对齐。参考图2B,锁定特征310和312被接收在锁定凹陷187中以将间隔件锁定在水平扩展配置。端部主体150和152上的止动面294,296,314,316防止装置的过度扩展。内部腔室320由水平周界来界定,该水平周界由支撑构件130和140和散布有连接件160,162,164,166的端部主体150和152形成。
沿着轴线102的进一步的轴向力(其可以通过插入器械的杆部分的进一步旋转来获得)促使线轴184进入扩展槽中,从而推动上部主体132和142以及下部主体134和144沿着轴线彼此远离,进入图3A和图10所示的竖直扩展配置。在竖直扩展期间,倾斜表面190可抵靠扩展槽254和264的上部倾斜表面滑动,并且倾斜表面192可抵靠扩展槽214和224的下部倾斜表面滑动。图10描绘了间隔件100的水平和竖直扩展配置。线轴184已在上部主体和下部主体中的每一个内部被促使朝向彼此进入扩展槽214,224,254,264。下部头部部分186和188被接收在扩展槽中并进入底切216,226,256,266。倾斜表面190可以与扩展槽254和264的上部倾斜表面齐平(flush against),并且倾斜表面192可以与扩展槽214和224的下部倾斜表面齐平。内部腔室320的高度随着竖直扩展而增加,但是占据面积或水平周界可以保持恒定。扩展槽的内部边界提供了物理止动,以防止任何进一步的竖直扩展。
在本公开的其他实施例中,间隔件可以仅在一侧扩展;例如,支撑构件130可以水平和/或竖直扩展,同时支撑构件140保持在其收缩位置,或者反之亦然。在另一个实施例中,非扩展支撑构件例如140可以是实心的。这种类型的不对称扩展可以提供脊柱前凸或脊柱后凸矫正。
本公开的替代实施例在图11-15中示出。间隔件400可以水平和/或竖直扩展以提供不对称构造。如图13A和13B所示,当完全扩展时,间隔件400可以相对于至少纵向间隔件轴线402不对称。沿着第一轴线404在第一方向上的水平扩展可以相对于间隔件轴线402和第二轴线406不对称。沿着轴线406在第二方向上的竖直扩展可以相对于间隔件轴线402和第一轴线404不对称。类似于间隔件100,扩展器械可以被展开以提供沿着轴线402的轴向力,通过该轴向力首先发生沿着轴线404的水平(或侧向)扩展,随后发生沿着轴线406的竖直扩展。沿着轴线404的扩展可以是不对称的,其中间隔件的一侧相对于间隔件轴线402比间隔件的相对侧相对于间隔件轴线402移动更大的距离。类似地,沿轴线406的扩展可以是不对称的,其中间隔件的一侧相对于间隔件轴线402比间隔件的相对侧相对于间隔件轴线402竖直移动更大的距离。竖直扩展的程度可以小于,等于,或大于水平扩展程度。在示例性实施例中,水平扩展的绝对距离可以大于竖直扩展的绝对距离。
参照图12A,图12B,图13A,和图13B,间隔件400包括由第一侧414和第二侧416分隔开的上部表面410和下部表面412。第一端418和第二端420由上部表面和下部表面以及第一侧和第二侧分隔开。
参照图11至图15,体间间隔件400包括一组可枢转地连接在一起的主体,使得这些主体相对于彼此进行铰接(articulate)。第一支撑构件430包括上部主体432和下部主体434。第二支撑构件440包括侧主体442以及第一枢转主体444和第二枢转主体446。枢转主体444和446可以是彼此的镜像。第一端部主体450朝向第一端418可枢转地连接到第一支撑构件430和第二支撑构件440,并且第二端部主体452朝向第二端420可枢转地连接到第一支撑构件430和第二支撑构件440。第一连接件460将第二端部主体452可枢转地连接到第一支撑构件430,并且第二连接件462将第一端部主体450可枢转地连接到第一支撑构件430。第一连接件460和第二连接件462可以是一个彼此的镜像。类似于间隔件100,多个销470将第一枢转主体444和第二枢转主体446以及第一连接件460和第二连接件462与端部主体450和452可枢转地连接。
转向图14和图15,示出了间隔件400的附加细节。连接件462被更详细地描述;应当理解,连接件462的描述适用于连接件460,其是镜像。连接件462包括连接件主体480,该连接件主体480沿水平面对齐,当间隔件被正确组装时,该水平面可平行于间隔件轴线402。上支撑块481位于连接件主体480的上侧,与位于连接件主体的下侧的下支撑块482相对。开孔483形成在连接件主体480上,用于可旋转地接收连接件470。在一些实施例中,锁定凹陷可形成在连接件主体上,以有利于与端部主体之一锁定,以防止意外移动脱离水平扩展配置。通道489可以凹陷进连接件主体中以提供用于器械和/或同种异体移植物或其他材料的通路。与开孔相对,圆柱484包括上部倾斜表面490和下部倾斜表面492。上部倾斜表面490和下部倾斜表面492彼此不平行。每个倾斜表面490和492可相对于连接件主体480的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可与连接件主体480的水平面成20°的角度。
支撑构件430包括上部主体432和下部主体434。参照图14和图15,下部主体434包括由外表面504和内表面506分隔开的上部表面500和下部表面502。下部主体434还包括第一容器508和第二容器510。第一容器508包括圆柱形部分512和具有倾斜下部表面的倾斜部分514。第二容器510可以是第一容器的镜像,并且其包括圆柱形部分522和具有倾斜表面的倾斜部分524。每个倾斜表面可以相对于下部主体434的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可以与下部主体434的水平面成20°的角度。栓568在容器之间从主体434突出。
上部主体432包括由外表面544和内表面546分隔开的上部表面540和下部表面542。第一容器548和第二容器550被压入下部表面542中。第一容器548包括圆柱形部分552和具有倾斜上部表面的倾斜部分554。倾斜部分也可称为扩展槽。每个倾斜表面可相对于上部主体432的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可与上部主体432的水平面成20°的角度。第二容器550可以是第一容器的镜像,并且包括圆柱形部分562和倾斜部分564。盲孔528在容器之间延伸到主体434中。当间隔件400被正确组装时,栓568被接收在盲孔528中以提供上部主体和下部主体的适当对齐,在收缩配置中提供支撑,并提供稳定性。当间隔件400被正确植入时,上部主体432的上部表面540和下部主体434的下部表面502可以面向外部,并且可以包括脊,沟,点,表面粗糙化,或其他表面处理以有利于与相邻椎骨主体的配合。
端部主体150的外观,形状,描述,和功能可适用于端部主体450。类似地,端部主体152的外观,形状,描述,和功能可适用于端部主体452。
在图11-15所示的实施例中,第二支撑构件440包括侧主体442以及第一枢转主体444和第二枢转主体446。在本发明的其他实施例中,第二支撑构件可以包括更多或更少的连接主体。第二支撑构件440包括上外表面572和下外表面574。侧主体442包括上支撑块580和下支撑块582。连接特征584和586形成在相对端处以与枢转主体连接。第一枢转主体444包括上支撑块590和下支撑块592。连接特征594和596形成在相对端处,以与侧主体442和端部主体450连接。通道598可凹陷入枢转主体中以为器械和/或同种异体移植物或其他材料提供通路。当间隔件400被正确组装时,枢转主体的连接特征可以与侧主体的连接特征适配在一起,以提供基本上连续的不间断的上外表面572和下外表面574,无论间隔件处于紧凑配置或扩展配置。上部表面572和下部表面574可以基本上彼此平行,并且平行于水平轴线404;在替代实施例中,它们可以是不平行的。与第一支撑构件430类似,第二支撑构件440的上外表面和下外表面可包括脊,沟,点,表面粗糙化,或其他表面处理以有利于与相邻椎骨主体的配合。
间隔件400能够以与间隔件100相同的方式扩展,并且对间隔件100的扩展的描述适用于间隔件400。沿着轴线402的单个轴向力可以使间隔件首先水平扩展然后竖直扩展。在水平或侧向扩展期间,第一端部主体450被拉向第二端部主体452,这促使侧主体442和第一支撑构件430彼此远离并竖直地远离间隔件轴线402移动。该水平扩展是不对称的,因为侧主体442比第一支撑构件430移动远离间隔件轴线402的距离更大,如图13A清楚地示出。内部腔室520由支撑构件430和440,端部主体450和452,以及连接件460和462形成的水平周界来界定。在水平或侧向扩展期间,连接件460和462的圆柱体484枢转,使得在水平扩展达到最远程度时,连接件的倾斜表面490和492与容器548和550的上部倾斜表面和下部倾斜表面对齐,从而允许开始竖直扩展。在竖直扩展期间,下部主体432被促使远离上部主体434,导致不对称扩展配置,其中间隔件400的第一侧414和第一支撑构件430相对于第一轴线404比第二侧416和第二支撑构件440更高,如图13B清楚地示出。不对称竖直扩展可用于提供脊柱前凸,脊柱后凸,脊柱侧凸,或其他类型的椎骨高度矫正。
图16A-24B示出了可水平和竖直扩展的椎间间隔件的另一个实施例。体间间隔件600也可称为装置,笼,或植入物,可沿着第一轴线和第二轴线从图16A中所见的收缩或紧凑配置进行扩展。间隔件600具有纵向间隔件轴线602,并且其可沿第一轴线604在第一方向上扩展至图16B中所见的水平扩展配置,第一轴线604可以是水平或侧向扩展轴线。该装置可以沿着第二轴线606(可以是竖直扩展轴线)在第二方向上进一步扩展至图16C中所见的水平和竖直扩展配置。轴线604和606可以彼此垂直并且垂直于间隔件轴线602。当植入在脊柱的一部分中的两个椎体之间时,间隔件600可沿第一轴线604侧向地扩展,并且可竖直地或头尾地沿着第二轴线606扩展。沿着间隔件轴线602作用的单个轴向力可以提供用于水平扩展和竖直扩展的扩展力。间隔件600可以相对于沿着间隔件轴线602延伸的竖直平面双边对称(bilaterally),并且可以相对于沿着间隔件轴线602延伸的水平面双边对称。
参照图16A-16C,间隔件600包括由第一侧614和第二侧616分隔开的上部表面610和下部表面612。第一或鼻端618和第二或后端620被上部表面和下部表面以及第一侧和第二侧分隔开。体间间隔件600包括一组可枢转地连接在一起的主体,允许这些主体相对于彼此进行铰接。第一支撑构件630包括第一上部主体632和第一下部主体634。第二支撑构件640包括第二上部主体642和第二下部主体644。第一端部主体或鼻部650可枢转地连接至第一支撑构件630和第二支撑构件640,朝向第一端618,并且第二端部主体或后主体652可枢转地连接到第一支撑构件630和第二支撑构件640,朝向第二端620。上部主体和下部主体可以是彼此的镜像,第一和第二支撑构件也可以如此。如图16C中所见,锁定螺钉654防止间隔件600从侧向和竖直扩展配置的意外移动。锁定螺钉654可以提供间隔件的补充或最终锁定。
参照图17,可以看到间隔件600的附加部件。多个连接件660,662,664,666将支撑构件630和640连接至端部主体650和652。连接件660经由销670将第一端部主体618连接至上部主体632和下部主体634。连接件662经由销672将第二端部主体620连接至上部主体632和下部主体634的相对端。类似地,连接件664通过销674将第一端部主体618连接到上部主体642和下部主体644。连接件666经由销676将第二端部主体620连接到上部主体642和下部主体644的相对端。
在所示的实施例中,每个连接件660,662,664,666包括大致成形为线轴的枢转构件。枢转构件可以交替地呈现其他形状,例如具有倾斜端部的圆柱体或通过柱连接的两个大体球形端部。本文更详细地描述了连接件660,但是应当理解,该描述也适用于其他连接件662,664,666。连接件660包括连接件主体680,当间隔件被正确组装时,其沿着可平行于间隔件轴线602的水平面对齐。连接件主体680在连接件第一端681和连接件第二端682之间延伸并将连接件第一端681连接至连接件第二端682。开孔683形成在连接件第一端681中,用于可旋转地接收销670。斜角表面(beveled surfaces)691和693可以形成在连接件第一端681的相对面上。第一止动表面667形成在连接件主体上,在间隔件扩展期间,第一止动表面667与端部主体之一上的止动表面相遇,以限制间隔件600的侧向扩展并防止过度扩展。第二止动表面669形成在连接件主体上,其在完全收缩配置中与端部主体之一上的止动表面相遇。凹形通道689可以凹陷进连接件中,以为器械和/或同种异体移植物或其他材料提供通路。在其他间隔件实施例中,一个或多个连接件可以没有止动表面。
与连接件第一端681相对,线轴形连接件第二端682包括支撑上部头部686和下部头部688的主干部分685。在所示的实施例中,主干部分685是非圆形的;一旦间隔件600处于侧向扩展配置,头部之间的主干的有小表面的(faceted)或方形形状防止第二端682的额外轴向旋转。上部头部686包括上部倾斜表面690,并且下部头部688包括下部倾斜表面692。上部倾斜表面690和下部倾斜表面692相对于彼此不平行。每个倾斜表面690和692可相对于在第一端与第二端之间的连接件主体680的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可以与连接件主体680的水平面成20°的角度。每个头部686和688可以具有比主干685更大的直径。倒角694可以围绕邻近倾斜表面690的上部头部686;类似地,倒角696可围绕邻近倾斜表面692的下部头部688。连接件第一端681可包括类似的倒角。当间隔件600从水平扩展转换到竖直扩展时,倒角694和696可以充当引导表面。除了倒角之外,上部头部686上还可以形成斜角(bevel)695,下部头部688上可以形成相应的斜角697;其他实施例可没有斜角。
参考图17和图19A-19D,支撑构件630包括上部主体632和下部主体634。本文更详细地描述了第一下部主体634,但是应当理解,该描述也可以适用于第二下部主体644,以及上部主体632和642,因为在一个实施例中所有四个主体可以是相同的,除了它们彼此之间以及与其他间隔元件的位置布置之外。每个上部主体和下部主体在第一端701和第二端703之间大体上是细长的,并且具有大体上圆形的周界和边缘。下部主体634包括由外表面704和内表面706分隔开的上部表面700和下部表面702。第一容器708和第二容器710压入到上部表面700中。第一容器708包括第一凹陷部分712,其包括平坦下部表面713和具有倾斜下部表面715的第二凹陷部分714。第一收缩部(constriction)709可以形成在第一容器的第一凹陷部分712和第二凹陷部分714之间的上部表面700中。底切716形成在容器708的周界中。斜坡717占据第一凹陷部分712的一部分并且朝第二凹陷部分714延伸。在所示实施例中示出的为凸起唇缘的保持特征718,位于第一凹陷部分712和第二凹陷部分714之间,在第二凹陷部分714周围形成袋(pocket)。
第二容器710可以是第一容器的镜像,并且其包括第一凹陷部分722和第二凹陷部分724,第一凹陷部分722包括平坦的下部表面723,第二凹陷部分724具有倾斜的下部表面725;容器710还包括底切726和保持特征728。第二收缩部711可形成在第二容器710的第一凹陷部分722和第二凹陷部分724之间的上部表面700中。斜坡727占据第一凹陷部分的一部分并倾斜向第二凹陷部分724。每个斜坡可以相对于下部主体634的水平面成0°至60°的范围内的角度。在示例性实施例中,斜坡可以相对于下部主体634的水平面成20°的角度。盲孔728延伸到容器之间的主体634中。第一凹陷部分712和722比第二凹陷部分714和724在支撑主体内延伸得更深。
当间隔件600处于如图21A和22A所示的收缩和侧向扩展配置时,连接件第二端682被接收在第一凹陷部分712中。在如图23A中竖直扩展之后,连接件第二端682被接收在第二凹陷部分714中。保持特征718可用作临时锁定结构,通过阻止连接件第二端从第二凹陷部分714返回到第一凹陷部分712的运动,从而防止间隔件600在锁定螺钉654或其他锁定构件的插入之前的意外的竖直收缩。
本文更详细地描述了第一上部主体632,但是应当理解,该描述也适用于第二上部主体642,其可以是上部主体632的镜像。参照图17和图19D,上部主体632在第一端741和第二端743之间延伸,并且包括由外表面744和内表面746分隔开的上部表面740和下部表面742。压入下部表面742的是第一容器748和第二容器750。第一容器748包括具有平坦上部表面753的第一凹陷部分752和具有倾斜上部表面755的第二凹陷部分754。第二凹陷部分也可被称为扩展槽。第二凹陷部分754中远离第一凹陷部分且朝向上部主体的中心形成有底切756。斜坡757占据第一凹陷部分752的一部分并且朝向第二凹陷部分754倾斜。保持特征758位于第一凹陷部分752和第二凹陷部分754之间,在第二凹陷部分754周围形成袋。每个斜坡倾斜表面可以相对于上部主体632的水平面成0°至60°范围内的角度。在示例性实施例中,倾斜表面可以相对于上部主体632的水平面成20°的角度。第二容器750可以是第一容器的镜像,并且其包括具有平坦表面763的第一凹陷部分762,具有倾斜表面765的第二凹陷部分764,以及底切766。斜坡767占据第一凹陷部分762的一部分并且朝向第二凹陷部分764倾斜。保持特征778位于第一凹陷部分762和第二凹陷部分764之间,并且盲孔771凹陷入下部表面742中。
在一个或多个实施例中,可以包括附加的或替代的保持特征以提供锁定,防止连接件第二端从第二凹陷部分返回朝向第一凹陷部分的运动。在一个实施例中,至少一个连接件头686和688可包括升起的凸块(raised bump),并且至少一个第二凹陷部分714,724,754,764可在其相应的上部表面或下部表面中包括压陷(indentation)。当实现竖直扩展时,凸块被接收在压陷中,提供临时锁定。在一个实施例中,凸块和压陷的位置可以颠倒。在另一实施例中,制动特征(detent feature)可以在一个或多个连接件与一个或多个上部主体和下部主体之间探出(project)以提供临时锁定。在另一实施例中,制动特征可以在一个或多个端部主体与一个或多个上部主体和下部主体之间探出以提供临时锁定。在另一实施例中,上部支撑主体和下部支撑主体中的至少一个可以包括在斜坡717,727,757,767的朝向第二凹陷部分的端部处的平坦段;在竖直扩展配置中,连接件第二端在从第一凹陷部分移动到第二凹陷部分之后停置在平坦段上。
当间隔件600被正确组装时,栓768被接收在第一下部主体634和第一上部主体632的盲孔728和771中,并且第二主体642和644提供上部主体和下部主体的适当对齐,在收缩配置中提供支撑,并提供稳定性。当植入物处于如图16A所示的收缩配置时,上部主体632的相对端部上的下部表面742中的凹陷752和762接收连接件660和662的部分。多个组装销776在下部主体和上部主体的内表面和外表面之间延伸并且与连接件中的底切777协作以固定间隔件组合件,同时允许间隔件扩展。每个栓768还可以通过一个或多个定位销(capturepin)778固定到其相应的下部主体和上部主体,定位销778延伸穿过相应的主体并进入栓768上的细长狭槽769,以将栓768保持在盲孔728或771中,同时允许竖直扩展。在该实施例或另一实施例中,一个或多个制动特征可以在竖直扩展之后探入到盲孔728或771中,以防止间隔件意外收缩。
当间隔件600正确植入时,上部主体632的上部表面740和下部主体634的下部表面702可以面向外部,并且可以包括脊,沟,齿,点,表面粗糙化,或其他表面处理以有利于与相邻的椎体的配合。在替代实施例中,第一支撑构件630和第二支撑构件640可以具有不同的长度,比例,和/或配置,并且构件中的一个可以不竖直扩展以提供不对称的竖直扩展。
参照图20A-20E,第一端部主体650包括外侧面或前侧面780和内侧782。在所示的实施例中,前侧780是光滑的并且是子弹头形的(bullet-nosed),以便于插入到椎间空间中。第一凹口(niche)783和第二凹口784各自的尺寸被设计成接收连接件的一部分,位于端部主体650的相对端,朝向内侧782开口。端部主体650包括经由销670和674连接到连接件660和664的连接特征786和788,以形成两个可旋转端部接头790。应当理解,在本发明的范围内,可以使用其他连接特征和/或接头类型来实现相同的结果。在所示的实施例中,每个端部接头790可旋转打开至60°。在其他实施例中,端部接头可以在20°至100°的范围内旋转。螺纹孔795延伸穿过第一端部主体750以提供与插入和/或扩张器械的连接。螺纹孔795可垂直于连接特征786和788的旋转轴线。当间隔件600收缩时,一对第一止动面792和794与连接件止动面669相遇。当装置处于侧向扩展和竖直扩展配置时,一对第二止动面796和798通过直接紧靠(abutt)连接件660和664上的相对止动表面667来防止装置600的过度扩展。
可被称为后端(back end)或后端(rear end)的第二端部主体752包括外侧800和内侧802。外侧800可包括突出凸轴套(protruding boss)804,其可有利于与仪器的配合。孔805在外表面800和内侧802之间延伸穿过第二端部主体852并与它们连通。孔805可以是非螺纹和非圆形的,并且可以允许器械可达,移植物插入物,和锁定螺钉654的途径。其他连接特征包括但不限于柱,销,凹陷,或额外的孔,可以存在于第二端部主体,用于与器械配合。图20A和图20B中的非圆形孔805形状可以允许开口的尺寸被设计成接受大的移植物块,但仍然提供与锁定螺钉654的肩部655的相对的接触点。在其他实施例中,孔805可以是带螺纹的,或包括其他用于与器械配合的特征。如图17和24A所示,内侧802包括连接特征806和808,用于经由销672和676连接至连接件662和666以形成可旋转端部接头791。孔805可以垂直于连接特征806和808的旋转轴线。第二端部主体752包括第一止动表面和第二止动表面。当处于收缩配置时,第一止动表面810和812与连接件止动表面669相遇。当侧向扩展时,第二止动表面814和816紧邻连接件止动表面667,防止空间的意外的过度侧向扩展。应当理解,其他止动特征也可以被包括在第一或第二端部主体650和652上,或者其他类型的突片,闩锁,插入件,定位螺钉,或锁定特征可以被包括在装置上以保持装置刚性锁定打开并防止意外收缩。
锁定螺钉654包括螺纹部分653和肩部655。螺纹部分653可沿轴线602纵向插入穿过后孔805,穿过腔室820,并朝向鼻孔(nose bore)795。螺纹部分可配合在鼻孔795中,螺钉台肩(screw shoulder)655可紧邻后孔805的开口以刚性地锁定间隔件的配置。
在一种使用方法中,可以通过在两个目标椎间体之间进行椎间盘切除术来为患者做好准备。可以使用经椎间孔入路,后入路,侧入路,或前入路。椎体可以被撑开,并且间隔件600可以安装在适当的插入器械上并且插入到椎体之间的准备好的空间中。在所述方法的一个示例中,间隔件600安装到具有螺纹杆尖端的插入杆,该插入杆穿过孔805插入并旋入孔795中。插入器械的另一部分可以牢固地闩锁到第二端部主体652上。间隔件600可插入椎体之间,第一端618在前;光滑的前沿面780可以简便化插入步骤。如果需要,可以对器械和间隔件600施加力以利于插入;凸轴套804和第二端部主体852旨在承受并传递插入力。当插入开始时,间隔件600处于收缩,紧凑,或闭合配置,如图16A和图22A所示。在椎体之间的插入完成之前,间隔件600可以开始扩展。
在插入椎体间之后或期间,插入器械可提供促使间隔件600水平或侧向扩展的动力,以获得图16B中所示的扩展配置。例如,插入器械的杆构件可以旋转或棘轮转动(retcheted)以提供沿轴线602的轴向力,以促使第一端部主体650和第二端部主体652朝向彼此,从而减小它们之间的距离。轴向力促使接头790和791旋转打开,从而将第一支撑构件630和第二支撑构件640沿着轴线604向外并远离彼此推动,进入图16B和图23A中所示的侧向扩展配置。在该水平扩展期间,连接件660,662,664,666相对于轴线602向外或侧向枢转。
图16A,图22A,和图22B描绘了间隔件600的收缩配置。连接件第二端部682被接收在上部主体632和下部主体634的第一容器和第二容器的第一凹陷部分712,722,752,762中。在该位置,每个连接件的主干部分685相对于扩展槽714,724,754,764的并置(juxtaposition)和形状防止连接件移动到扩展槽中。因此,在所示的实施例中,当间隔件600处于收缩配置时不能实现竖直扩展。
图16B,图23A,和图23B描绘了间隔件600的侧向扩展配置。由于接头790和791的旋转,连接件第二端部682已在第一凹陷部分712和752以及722和762内旋转至上部倾斜表面690和下部倾斜表面692与斜坡717,727,757,767平行并抵靠斜坡717,727,757,767。每个连接件第二端部的上部倾斜表面690的角度与其现已对齐的扩展槽754和764的上部倾斜表面755和765的角度匹配。每个连接件第二端部的下部倾斜表面692的角度与其现已对齐的扩展槽714和724的下部倾斜表面715和725的角度匹配。倒角引导表面694和斜角(bevel)691,693,695,697可以有利于上部倾斜表面和下部倾斜表面与扩展槽的对齐。每个相应的连接件上的止动表面667与第一端部主体650上的止动表面796和798以及与第二端部主体652上的止动表面814和816的相互作用防止装置的过度扩展。内腔室820由水平周界来界定,该水平周界由支撑构件630,640和散布有连接件660,662,664,666的端部主体650,652来形成。
在沿着轴线602的进一步轴向力(其可以通过插入器械的杆部分的进一步旋转获得)的情况下,连接件660,662,664,666的连接件第二端部682停止旋转并且被促使移动到上部主体和下部主体中的每一个的扩展槽714和754以及724和764中,从而将上部主体632和642以及下部主体634和644沿着轴线606彼此远离地推动,进入图16C,24A,和24B中的竖直扩展配置。在竖直扩展期间,上部倾斜表面690匹配并抵靠上扩展槽754和764的上部倾斜表面755和765滑动,并且下部倾斜表面692匹配并抵靠下扩展槽714和724的下部倾斜表面滑动。每个连接件上的斜角695和697可以有利于在间隔件的竖直扩展期间连接件第二端部682沿着斜坡717,727,757,767的前进。在竖直扩展期间,第一端部主体650和第二端部主体652之间的距离继续减小。在竖直扩展期间,通过连接件的方形主干(stem)部分685与上部主体和下部主体的容器收缩部的配合来防止连接件的进一步向外旋转。
图24B描绘了间隔件600的水平和竖直扩展配置。线轴184已被促使朝向彼此进入上扩展槽754和764以及下扩展槽714和724中。上部头部部分686和下部头部部分688被接收在扩展槽中并且进入到底切716,726,756,766中。倾斜表面690可以与扩展槽754和764的上部倾斜表面齐平,并且倾斜表面692可以与扩展槽714和724的下部倾斜表面齐平。间隔件600和内腔室820的高度随着竖直扩展而增加,但是占据面积或水平周界可以在竖直扩展期间保持恒定。当竖直扩展完成时,可以将插入器械从间隔件上移除。保持特征718和758防止头部部分在由于相邻椎骨抵靠间隔件600而产生的增加的压缩负载下意外地移出扩展槽。保持特征和由此形成的袋可以充当临时锁合(lockout)件以保持侧向和竖直扩展,直到加入第二锁合(lockout)件,例如锁定螺钉654。扩展槽的内部边界提供物理止挡以防止任何进一步的竖直扩展。在一些实施例中,制动(detent)特征可以卡扣或以其他方式探入到栓768上方的孔771和/或下方的孔728中以防止收缩。
在本发明的方法中,为使间隔件实施例扩展而提供的轴向力可在两个单独的步骤中提供,以使间隔件水平扩展然后竖直扩展。在本发明的另一种方法中,可以连续地提供轴向力,导致平滑不间断的水平扩展,随后立即进行竖直扩展,在扩展之间没有间断。在其他方法中,可以在水平扩展之前提供竖直扩展。
在本发明的方法中,用于扩展间隔件实施例的轴向力可通过与诸如锁合(lockout)螺钉654的螺钉配合来提供。如果要在不添加任何骨移植材料的情况下植入间隔件,则该方法可能是有利的。
在间隔件100,400,600,900,1000或本文所公开的任何实施例的扩展之后,骨移植物和/或其他材料可沉积到相应的内部腔室中,包括320,520,或820。合适的材料可包括同种异体移植物,自体移植物,脱矿骨基质,骨碎片,骨生长刺激剂,骨形态发生蛋白,β-磷酸三钙,及其组合等。锁合(lockout)螺钉654或插入件或其他锁定或紧固装置可插入间隔件100,400,600,900,或1000并与所述间隔件配合,以防止意外收缩或退出,并保持间隔件处于刚性,稳定的配置。除了本文公开的一个或多个间隔件之外,还可以植入椎弓根螺钉和/或杆,以在骨向内生长期间进一步稳定脊柱。间隔件100,400,600,900,或1000及其实施例可以由以下材料中的一种或多种单独或组合形成,尤其是:不锈钢,钛,陶瓷,碳/PEEK,和骨。
可以实施各种方法来将本文公开的一个或多个间隔件植入脊柱的一部分中,以提供想要程度的椎骨支撑和/或脊柱前凸矫正。在一个示例中,可采用经椎间孔入路(transforaminal),将单个相对较小的间隔件植入椎间空间中并扩展。在另一个示例中,可以采用后入路方法,将两个间隔件植入椎间空间中并扩展。在另一个示例中,可以采用侧入路方法,植入单个相对较大的间隔件并水平扩展,并且前支撑构件竖直扩展以提供不对称支撑。在另一个示例中,可以采用前入路方法,植入不对称间隔件并扩展以提供与脊柱的相应部分处的脊柱前凸一致的支撑。在替代示例中,可以采用前入路方法,植入对称间隔件并不对称地扩展,以提供与脊柱的相应部分处的脊柱前凸一致的支撑。
参照图25A-25E,体间间隔件900包括内置特征,以在植入到相邻椎骨之间的椎间空间中时提供脊柱前凸或脊柱后凸矫正。在收缩配置和扩展配置中,间隔件900可以相对于沿着间隔件轴线902延伸的竖直平面双边不对称,如图25E所示,并且可以相对于沿着间隔件轴线902延伸的水平面双边对称,如图25D所示。间隔件900可以包括侧向和竖直对称扩展能力。间隔件900具有第一端910和第二端912。间隔件900包括第一端部主体950和第二端部主体952,其通过连接件构件960,962,964,966连接至第一支撑构件930和第二支撑构件940。端部主体950和952可以与端部主体650,652相同。连接件构件960,962,964,966可以与连接件构件660,662,664,666相同。使用相同的部件可以提供制造,组装,和使用的简便化。第一支撑构件930包括具有上部表面920的第一上部主体932和具有下部表面922的第一下部主体934。上部主体932和下部主体934是楔形的,使得上部表面920和下部表面922在间隔件第一端910和第二端912之间相对于沿间隔件轴线902延伸的水平面倾斜。当椎体间间隔件植入脊柱的一部分的第一和第二椎体之间时,倾斜的外表面提供集成的脊柱前凸矫正。第二支撑构件940包括具有上部表面924的第二上部主体942和具有下部表面926的第二下部主体944。第二上部主体942在竖直方向上高于第一上部主体932;类似地,第二下部主体944在竖直方向上高于第二下部主体944。
在所示实施例中,支撑主体930和940在间隔件第一端910和第二端912之间的总高度减小;第二支撑主体940比第一支撑主体930更厚或更高。因此,当植入在相邻椎体之间时,第二支撑构件940相对于第一支撑构件930提供增加的高度支撑。支撑主体930和940的内部特征可以与支撑主体630和640相同,包括用于与如前所述的连接件构件配合的凹陷部分/扩展槽,斜坡(ramp),和保持特征。体间间隔件900可以侧向和竖直地植入和扩展,如针对间隔件600的描述。当位置正确地设置在两个椎体之间时,例如,较高的第一端910放置在前,间隔件900可以提供脊柱前凸矫正。间隔件900提供的校正程度可以变化。例如,所示的间隔件900提供8°的校正角度。其他实施例可以提供范围从0°到30°的或多或少的校正。在其他实施例中,支撑主体930和940之间的高度不等可以通过支撑主体中的凹陷的不同深度和/或不同尺寸的连接构件或上部主体和/或下部主体来实现。
在使用方法中,体间间隔件900可以根据针对间隔件600所描述的方法在原位植入和扩展。插入和/或扩展器械可以抓紧处于收缩配置的间隔件900并且将间隔件插入到脊柱的一部分的相邻椎体之间。插入器械或单独的扩展器械可与第二端部主体952配合并提供沿着轴线902的轴向力以减小第一端部主体950和第二端部主体952之间的距离。在第一端部主体950和第二端部主体952被拉到一起时,连接件构件960,962,964,966相对于支撑主体930和940枢转,并且第一支撑主体930和第二支撑主体940之间的侧向距离增加。当沿着轴线902继续施加力时,第一端部主体950和第二端部主体952被拉近在一起,并且连接件构件的第二端部被促使进入支撑主体930和940内的扩展槽中,从而推动上部主体932远离下部主体934,并推动上部主体942远离下部主体944以实现间隔件的竖直扩展。在竖直扩展期间,两个上部主体932和942可从它们各自的下部主体934和944移动相等的竖直距离。间隔件900可通过针对间隔件600所述的保持特征和/或锁定螺钉而临时和/或永久锁定在水平和竖直扩展配置中。
参照图26A-26C和27A-27E,体间间隔件1000包括当植入到相邻椎骨之间的椎间空间中时提供脊柱前凸或脊柱后凸矫正的特征。间隔件1000可以相对于沿着间隔件轴线1002延伸的竖直平面双边不对称,如图27E所示,并且可以相对于沿着间隔件轴线1002延伸的水平面双边对称,如图27D所示。间隔件1000可包括不对称侧向扩展和不对称竖直扩展能力。
间隔件1000具有第一端1010和第二端1012。间隔件1000包括第一端部主体1050和第二端部主体1052,它们通过连接件构件1060,1062,1064,1066连接至第一支撑构件1030和第二支撑构件1040。端部主体1050和1052可类似于端部主体650和652,并且包括类似的特征,例如器械孔和止动表面。然而,第一端部主体1050相对于沿间隔件轴线1002延伸的竖直平面不对称,并且轴线1002相对侧上的止动表面的角度可以彼此不同,以允许如图26B,26C,27B,和27C所示的不对称侧向扩展。第二端部主体1052也相对于沿间隔件轴线1002延伸的竖直平面不对称,并且轴线1002相对侧上的止动表面的角度可以彼此不同;例如,止动面1014的形状与止动面1016不同,引导和限制支撑构件1030的不对称侧向扩展。
间隔件1000还包括第一支撑构件1030和第二支撑构件1040。在间隔件1000的竖直扩展期间,第一支撑构件1030不扩展或高度增加。第二支撑构件1040的高度可以竖直地增加。在替代实施例中,支撑构件的相对位置可以颠倒,使得第一支撑构件1030的高度增加而第二支撑构件1040的高度不增加。第一支撑构件1030包括具有上部表面1020的第一上部主体1032和具有下部表面1022的第一下部主体1034。第二支撑构件1040可以与支撑构件640相同,并且可以包括类似或相同的特征,包括第一和第二容器,凹陷部分,和保持特征。第二支撑构件1040包括具有上部表面1024的第二上部主体1042和具有下部表面1026的第二下部主体1044。上部主体1042和下部主体1044是楔形的,使得上部表面1020和下部表面1022在间隔件第一端1010和第二端1012之间相对于沿着间隔件轴线1002延伸的水平面倾斜。当椎体间间隔件被植入脊柱的一部分的第一和第二椎体之间时,倾斜的外表面提供集成的脊柱前凸矫正。连接件构件1064和1066可以与连接件构件664和666相同。
参照图27C,上部主体1032和1042不存在,以便更好地观察下部主体和连接件构件。连接件构件1060和1062的尺寸和形状被设置为允许第一支撑构件1030的不对称侧向扩展。如图27C所示,连接件构件1060比连接件构件1062相对更长,从而当间隔件1000侧向扩展时允许第一支撑构件1030的第一端1031与第一支撑构件1030的第二端1033相比从间隔件轴线1002侧向探出得更远。上支撑主体1032和下支撑主体1034可以是彼此的镜像。每个支撑主体1032和1034可包括第一容器1008和第二容器1010,用于接收连接件1060和1062并允许连接件1060和1062在间隔件1000扩展期间在容器内旋转。由于支撑构件1030不竖直扩展,扩展槽可不存在于第一支撑主体1032和第二支撑主体1034。
在一个实施例中,可竖直扩展的支撑构件1040的第二上部主体1042和第二下部主体1044可以与间隔件600的第二上部主体642和第二下部主体644和/或间隔件900的第二上部主体942和第二下部主体944相同。连接件1064和1066可以与间隔件600的连接件664和666和/或间隔件900的连接件964,966相同。参照图27A-27C,可以看出,在所有配置中,两个端部主体1050和1052没有彼此直接接触,并且不与支撑构件1030和1040直接接触。本文公开的其他间隔件实施例也可以类似地配置。
在一种使用方法中,间隔件1000可根据针对间隔件600或900所描述的一个或多个步骤来插入和扩展。在如图26A所示的其收缩配置中,间隔件1000可与插入器械配合并插入在第一椎体和第二椎体之间。器械可提供沿轴线1002的轴向力,沿轴线1002将第一端部主体1050拉向第二端部主体1052,并推动连接件1060,1062,1064和1066相对于端部主体侧向向外旋转,从而水平地扩展间隔件。水平扩展可以是不对称的,如图26B和图17A所示,其中第一支撑主体和第二支撑主体中的至少一个移动至相对于间隔件轴线1006的非平行并置位置。沿轴线1006的进一步的力可以拉动第一端部主体和第二端部主体更靠近在一起,以促使第二支撑构件1040的竖直扩展。在竖直扩展步骤期间,防止连接件1064和1066的额外侧向旋转并滑入第二下部主体1044上的扩展槽1114和1124和第二上部主体上的相对扩展槽中,从而迫使第二上部主体1042竖直远离第二下部主体1044。此外,当第二支撑构件1040相对于间隔件轴线1002竖直扩展时,第一支撑构件1030可继续相对于间隔件轴线1002侧向扩展,如图26C和27C所示。当实现想要的量的竖直和侧向扩展时,间隔件1000可以通过将连接件1064和1066保持在扩展槽1114和1124中而临时锁定在竖直和侧向扩展配置,并且还可以通过配合锁定螺钉654,或另一锁定装置来次要(secondarily)锁定或最终锁定。
图28是根据本公开的实施例的沿着人类受试者的脊柱2825设置位置的体间脊柱系统2790(“脊柱系统2790”)的侧视图。脊柱系统2790包括锁定板组件2800和体间间隔件2830。锁定板组件2800耦接到椎体2822和2824(上椎体2822以部分横截面示出)并且耦接到体间间隔件2830。所示的锁定板组件2800沿着脊柱2825的较低水平设置在前部位置处,以防止体间间隔件2830被推出椎间空间2832(例如,沿前部方向推出)。这允许脊柱系统2790沿着脊柱以宽范围的水平植入,包括骶椎和L1椎骨,L1-L3脊柱段,腰部区域,颈部区域等之间的椎间空间处。锁定板组件2800还可以提供术后分段刚性,用于附加植入物的附接点等。
锁定板组件2800可包括前颈板2835(“板2835”)和骨螺钉2820。椎体2824中的下部骨螺钉2820以虚线示出。板2835可以附接至体间间隔件2830的部件,并且可以被配置为抵靠椎体2822和2824的侧部安置。骨螺钉2820可以插入到椎体2822和2824中以将板2835固定至脊柱2825。本文描述的脊柱系统2790的多种特征可以与参照图1-27E讨论的任何特征,间隔件,和/或系统组合,或包括所述任何特征,间隔件,和/或系统。例如,体间间隔件2830可大体上与间隔件100,400,600,900,1000相似或相同。锁定板组件2800的配置和功能可基于间隔件的配置来选择。套件可包括一系列锁定板组件,螺钉,椎间间隔件,以及递送器械和/或工具。医生可以根据要执行的手术来选择椎间间隔器。可以根据植入位置,解剖特征(例如,椎体侧面的轮廓,椎体的特征等),和植入技术(例如结合图31所讨论的单步间隔件扩展和锁定板夹紧,或结合图32所讨论的多步间隔件扩展和锁定板夹紧)来选择锁定板组件。
图29是根据本公开的实施例的脊柱系统2790的等距视图。图30是锁定板组件2800(没有骨螺钉)和体间间隔件2830的部件的等距视图。现在参考图29,骨螺钉2820延伸穿过板2835。每个骨螺钉2820包括螺纹部分2823以及肩部或头部2826(“头部2826”)。螺纹部分2823可以插入穿过板2835的相应的孔或通孔3125(图30)。可以基于患者的解剖结构来选择螺纹的长度,螺距,和螺钉的尺寸。现在参考图30,通孔3125可具有锥形(tapered)配置和相对于彼此成角度的纵向轴线3126。如图29所示,骨螺钉2820可以彼此成角度远离,使得螺纹部分2823位置设置在椎体的足够坚固的区域中以避免螺钉拔出。头部2826(图29)可抵靠通孔3125的锥形区域或环形肩部3127安置(图30)。骨螺钉的配置,数量,位置,和轨迹可基于例如以下因素来选择:患者的解剖结构,想要的固定等。
脊柱系统2790可包括将锁定板组件2800连接至体间间隔件2830的锁定螺钉3144。锁定螺钉3144可大体上与本文公开的其他锁定螺钉类似或相同。锁定螺钉3144的配置,特征,和尺寸可以基于要执行的手术和间隔件的配置来选择。锁定螺钉3144可配置成与结合图31讨论的不可移除的锁定板组件2800和/或结合图32讨论的可移除的锁定板组件2800一起使用。
图31是根据本公开的实施例的脊柱系统2790(没有骨螺钉)的剖视图。锁定板组件2800可以经由一件式锁定螺钉3144与体间间隔件2830集成。锁定螺钉3144可以防止体间间隔件2830的意外收缩(例如,从侧向和竖直扩张配置的移动)。在一些实施例中,锁定螺钉3144的螺纹部分3143可具有比锁定螺钉654的螺纹部分653的长度更长的长度(图16C)。锁定螺钉3144具有螺钉头3145,在一些实施例中,螺钉头3145可具有比本文公开的其他锁定螺钉(例如螺钉654)的横截面尺寸直径更大的横截面尺寸直径(图16C)。螺钉头3145可具有工具接收特征,例如插口,狭槽,或能够接收工具的另一特征。
螺钉头3145可以紧密地配合在板2835的开口3155中,以基本上防止在板2835和锁定螺钉3144之间的相对运动。例如,所述连接可以防止微运动以减少椎体之间的运动。在其他实施例中,集成单元可被配置用于想要的水平的运动(例如,脊柱系统2790的部件之间的运动,脊柱系统2790与脊柱之间的运动等)。例如,锁定板组件2800可以松散地耦接至体间间隔件2830,以允许相对于脊柱和/或骨螺钉2820的微运动。微运动可以减少部件之间的界面处的应力,允许脊柱系统2790重新配置以适应长时间段内的解剖学变化等。
锁定螺钉3144还可提供脊柱系统2790的补充或最终锁定。例如,锁定螺钉3144可将板2835连接或锁定至体间间隔件2830,从而将锁定板组件2800连接至体间间隔件2830。锁定螺钉3144可大体上与锁定螺钉654类似或相同,如参考图16C所讨论的。锁定螺钉3144(以横截面示出)将锁定板组件2800连接到体间间隔件2830。锁定螺钉3144的配置可以基于体间间隔件2830的配置来选择。
板2835可以具有一件式或多件式构造,并且可以包括配置成保持间隔件的定位器3152(图31中标识了一个)。定位器3152可接触体间间隔件2830以抑制,限制,或基本上防止板2835相对于间隔件的相对运动。定位器3152的配置,长度,和特征可以基于板2835和体间间隔件2830之间的想要的适配来选择。在一些实施例中,定位器3152与板2835一体地形成。在其他实施例中,定位器3152可拆卸地耦接至板2835。
脊柱系统2790可以在插入患者体内之前组装。集成单元(即,在插入之前组装)的优点可以包括锁定板组件2800的更容易的插入和植入。在其他体内组装手术中,间隔件可以插入椎间空间中。板2835可与体间间隔件2830对齐,并且锁定螺钉3144可穿过板2835插入并用于扩展体间间隔件2830。当体间间隔件2830扩展时,板2835和体间间隔件2830的接头3166可被拉向彼此。这引起体间间隔件2830的扩展和锁定板组件2800的夹紧。
图32是根据本公开的实施例的脊柱系统2790的等距横截面图。体间间隔件2830可包括锁定螺钉3244,该锁定螺钉3244被配置为将体间间隔件2830保持在扩展配置,同时允许安装或移除锁定板组件2800。锁定螺钉3244包括螺纹部分3243和凸形接合部3245。锁定板组件2800可包括锁合螺钉3248。锁合螺钉3248可包括凹形接合部3249,其接收螺钉3244的凸形接合部3245。锁合螺钉3248可被配置为刚性地锁定锁定板组件2800和体间间隔件2830的配置。锁合螺钉3248可具有外螺纹区域3265,内螺纹区域,或其他配合特征(例如,凸缘,凹陷等)。在一些实施例中,凸形接合部3245和凹形接合部3249之间的螺纹连接(例如,匹配的螺纹的区域)可具有等于或大于2mm,3mm,5mm,8mm,和/或10mm的长度。其他连接可以将锁合螺钉3248连接至锁定螺钉3144。
继续参照图32,在一些实施例中,锁定板组件2800和体间间隔件2830可依次植入。例如,体间间隔件2830可被植入脊柱的一部分中,并且锁定螺钉3244可被插入以提供体间间隔件2830的锁定。在体间间隔件2830被植入,扩展,和锁定之后,锁定板组件2800可经由锁合螺钉3248附接到体间间隔件2830。锁合螺钉3248可将体间间隔件2830保持为刚性,稳定的配置。依次放置体间间隔件2830和锁定板组件2800进行植入的优点在于,外科医生在观察扩展的体间间隔件2830和/或脊柱分段之后可以灵活地选择合适的锁定板2810。植入后,可移除锁合螺钉3248以将锁定板组件2800与体间间隔件2830分离。例如,在脊柱分段已经永久融合之后,可将锁定板组件2800从患者移除。
图33A是沿着人类受试者的示意性俯视平面图,并且示出了用于执行适合使用锁定板组件的体间融合手术的示例方法。图33B是椎骨和锁定板组件的示意性俯视平面图。图34是腰椎的等距视图并且示出了图33A和33B的示例方法。参照图33A,33B,和34,手术器械可经由不同路径递送,包括前腰椎体间融合(ALIF)路径4210,倾斜腰椎体间融合(OLIF)路径4220,侧向或极侧向腰椎体间融合(LLIF或XLIF)路径4230,经椎间孔腰椎体间融合(TLIF)路径4240,和后腰椎体间融合(PLIF)路径4250。锁定板组件可适合于适配适合于经由递送路径递送的几何形状,例如,ALIF,OLIF,LLIF或XLIF,TLIF,和PLIF路径。
参照图33B,锁定板组件可被配置用于植入部位和/或递送路径。例如,ALIF锁定板组件4211可具有大体平坦的接触表面,用于接触椎体的前部区域。OLIF锁定板组件4222,LLIF锁定板组件4232,TLIF锁定板组件4242,和PLIF锁定板组件4252可以具有用于接触椎体的大体弯曲或弓形配置,并且可以具有结合图29-32的锁定板组件2800讨论的特征。
图34是腰椎和图33A和33B的示例方法的等距视图。手术器械可经由不同路径递送,包括ALIF路径4210,OLIF路径4220,LLIF或XLIF路径4230,TLIF路径4240,和PLIF路径4250。锁定板组件2800可适于适配适合通过不同路径递送的几何形状,例如ALIF,OLIF,LLIF或XLIF,TLIF,和PLIF。
在一种示例性LLIF手术中,锁定板组件2800和体间间隔件2830可沿着LLIF或XLIF4230递送并植入以提供不对称支撑。体间间隔件2830可以是单个的相对较大的体间间隔件。锁定板2810可以附接到体间间隔件2830的后部部件。在一个示例性ALIF手术中,锁定板组件2800和体间间隔件2830可以沿着前部路径4210递送,以提供与脊柱的相应部分处的脊柱前凸一致的支撑。锁定板2810可以从后部位置反转并附接到脊柱的前部。体间间隔件2830可以是不对称体间间隔件。在一种示例性TLIF手术中,TLIF路径4240可用于将锁定板组件2800和体间间隔件2830植入椎间空间处。可以采用侧入路和前入路到达颈椎,胸椎等。可以根据待治疗的病症选择器械的数量,器械的配置,植入物,和手术技术。
本文公开的脊柱系统可被配置用于单级或多级手术。在一些实施例中,锁定板组件(例如,锁定板组件2800)可延伸跨过一个或多个椎间缺口。在一些实施例中,板可以与其他融合装置集成或连接,包括融合棒,椎弓根螺钉固定系统等。
在一些实施例中,脊柱植入物递送器械可用于递送和植入体间间隔件2830和/或锁定板组件2800。脊柱植入物递送器械可包括插入器器械(未示出)以引导体间间隔件2830和锁定板组件2800的放置。脊柱植入物递送器械可包括驱动器(未示出)以紧固锁定螺钉3144和3244,锁合螺钉3248,和/或骨螺钉2820。在一些示例中,脊柱植入物递送器械可包括其他工具,包括拉杆,移植漏斗(funnel),和/或捣棒(tamp),如名称为可扩展椎间植入物和器械的美国专利No.10,201,431所述,其通过引用并入本文。在一些示例中,插入器器械和驱动器可以与美国专利No.10,201,431中描述的插入器器械和驱动器相似或相同。
图35是根据本公开的实施例的耦接至体间间隔件4830的锁定板组件4800的等距视图。锁定板组件4800具有骨螺钉4820(以四个骨螺钉示出)和大体圆角的方形板4810。骨螺钉4820的尺寸可被设计成用于植入到椎体中,例如颈椎体中。
本文公开的体间间隔件和植入物可包括连接至间隔件的不同部分的锚。锚的数量,位置,和配置可以根据患者的解剖结构和植入部位来选择。结合图36-41讨论示例锚,锚固位置,锚的配置(例如,一件式锚,多件式锚等),以及锚的布置。除非另有说明,参照图1-35讨论的体间间隔件,器械,锁定板,和其他技术的描述同样适用于下文讨论的植入物和部件。例如,锁定板可与图36-41的间隔件一起使用以进行额外的锚固。
图36-40示出了根据本公开的另一个实施例的体间间隔件5000。参见图36,体间间隔件5000可包括体间植入物5002和多个锚固元件5010。锚固元件5010可延伸穿过植入物5002的支撑或配合构件5012。锚固元件5010可包括头部和细长构件,例如螺纹轴或主体。在一些实施例中,锚固元件5010是螺钉,例如骨螺钉。锚固元件5010可插入穿过配合构件5012中的开口,以将椎间间隔件5000(例如,当处于部分或完全扩展配置时)锚固至患者的脊柱。体间间隔件和图1-35的特征的描述同样适用于体间间隔件5000,除非另有说明。
图37是体间间隔件5000的前视图。锚固元件5010具有头部5020,位置设置成在将体间间隔件5002插入患者之后可达到。头部5020的位置,取向,和可达性可以基于植入部位来选择。在一些实施例中,头部5020被配置成由螺丝刀,插件组件,扭矩配件等驱动。例如,在通过引用并入的美国专利申请No.63/159,327中讨论的驱动器器械,装置,和特征可用于例如位置设置,驱动,或以其他方式操纵锚固元件5010。在一些实施例中,锚固元件5010可以具有螺纹主体并且可以并入到或耦接到(例如,永久地附接,可拆卸地附接等)结合图1-32讨论的体间间隔件。在一些实施例中,锚固元件5010可插入配合构件5012中的螺钉开口或通孔5021(标识了一个),使得锚固元件5010从骨接触表面5027(标识了一个)突出。开口5021可以具有锥形配置并且具有相对于彼此成角度的纵向轴线,如结合图29和图30的角度通孔所讨论的。锚固元件5010可与植入物5000的一个或多个平面(例如,中平面,矢状平面5031,横向(transverse)平面5033等)成一定角度。可基于患者脊柱的解剖结构选择张开(splayed)配置或其他配置。体间间隔件5000的每个可展开部分可以通过相应的锚固元件5010独立地固定至脊柱。这可以帮助限制植入物5000的迁移和/或收缩。锚固元件5010可以在将植入物5000的位置设置在植入部位的同时或之后被驱动到椎体中。
参见图38-40,体间间隔件5000具有四个锚固元件5010。锚固元件5010的数量,位置,和配置可以基于治疗,患者的解剖结构等来选择。在一些实施例中,体间间隔件5000可具有单个上锚固元件5010和单个下锚固元件5010。在其他实施例中,体间间隔件5000具有三个或更多个上锚固元件5010和三个或更多个下锚固元件5010。另外,固定组件,锁定板,和锚固元件5010(例如,带螺纹或无螺纹元件)可协作以限制,抑制,或基本上防止植入的间隔件主体的移动。
参见图39,锚固元件5010可以相对于植入物5000的纵向轴线或横向平面5033成角度。锚固元件5010的纵向轴线5023(标识了一个)与横向平面5033之间的角度α可以等于或大于例如10度,20度,30度,40度,45度,50度,55度,60度,和70度。在一些实施例中,角度α在20度至70度的范围内。锚固元件5010的头部可位于植入物5000中以将枢转(例如,向外枢转)限制为10度,5度,或2度。锚固元件5010的长度可以基于患者的解剖结构来选择。在一些实施例中,锚固元件5010可具有等于或大于体间间隔件500的长度LB(图38)的0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.1,或1.2倍的长度L。可以使用其他锚固元件。
图41是根据本公开实施例的体间间隔件6000的等距视图。除非另有说明,图1-40的体间间隔件和特征的描述同样适用于图41的体间间隔件6000。
体间间隔件6000可包括主间隔件或主体6010和柔性锚固元件6020。锚固元件6020包括弓形主体6030和带倒刺的刺穿尖端6039。带倒刺的刺穿尖端6039可包括刺穿部分或头部6040和一个或多个倒刺6042。元件6020可以全部或部分由金属,刚性塑料,复合材料等制成,并且弓形主体6030可以是刚性的或柔性的。在柔性实施例中,弓形主体6030可沿主体6010偏转至基本上平坦,以用于通过递送器械(例如,插管,套管针等)进行递送。当体间间隔件6000离开递送器械时,主体6030可向外偏压头部6040。当主体6010被推进到椎间空间中时,元件6020可以被驱动到椎骨中,从而将体间间隔件6000锚固。锚固元件6020的机械特性和材料可以基于植入手术,锚固特性等进行选择。在一些实施例中,单独的器械可以将锚固元件6020驱动到适合于锚固的解剖特征中。该器械可包括驱动器,锤击元件,或用于向锚固元件6020施加力(例如,远侧力)的另一合适的器械。
体间间隔件6000可以包括锚固保持器6050,该锚固保持器6050被配置成接收并束缚地(captively)保持元件6020。元件6020可以在主体6010的植入之前,期间和/或之后安装在保持器6050中。另外的锚固保持器6050可以是永久地或可拆卸地附接至植入物6010的部件。例如,植入物6010可具有一个或多个上锚固保持器和一个或多个下锚固保持器。锚固元件可以插入相应的锚固保持器中。这允许间隔件600的相对侧被锚固到相邻的解剖结构。其他类型的锚固元件可以与锚固保持器一起使用。在一些实施例中,锚固保持器可以是大体椭圆形,圆形,多边形(例如,圆角矩形形状),或其他形状以提供想要的锚固接收开口。
锁定板组件可通过一种或多种柔性连接件,刚性连接件,接头等连接至本文公开的间隔件。例如,锁定板可以固定地耦接至端部主体,下部主体和/或上部主体,支撑构件,或间隔件或植入物的其他特征。锁定板组件可配置成在间隔件植入之前,期间,或之后连接到间隔件。本文公开的植入物可与具有用于沿着三个或更多个椎体延伸的细长形状的锁定板组件一起使用。多级锁定板组件和多个体间间隔件可以沿着人受试者的颈椎段,腰椎段等设置位置。例如,可以通过在颈椎附近的皮肤中制作切口来将锁定板组件和体间间隔件递送至颈椎。切口可以在人颈部的前部进行。子弹头或锥形鼻牵引器(distractor)可用于颈椎间盘切除术。末端板(endplates)可以插入颈椎体附近。多级锁定板组件和体间间隔件可配置成适配(fit)颈椎间盘板的轮廓。锁定板组件和/或锁定板的锚固元件(例如,骨螺钉)可包括沿着脊柱的一部分保持锁定板组件的齿。本文公开的装置可以被配置为安装在其他位置和其他动物体内。
装置,植入物,器械,方法,和相关技术公开于美国申请No.16/043,116;美国申请No.15/244,446;美国申请No.17/125,633;美国临时申请No.62/209,604;美国专利No.10,105,238;美国申请No.16/687,520;申请No.PCT/US20/49982;美国专利No.10,105,238;美国专利No.10,201,431;美国专利No.9,308,099号;美国专利No.10,201,431;美国专利No.10,105,238号;美国公开No.20180110629;美国公开No.20190231548;美国临时申请No.63/126,253,和美国专利申请No.63/159,327,其全部内容通过引用并入。例如美国专利申请No.16/687,520;申请No.PCT/US20/49982;美国专利No.20190329388;美国专利No.10,105,238;和美国临时申请No.63/126,253的系统,器械,设备等可以并入本文公开的技术中或与本文公开的技术一起使用。这些技术可以与本文公开的系统,方法,特征,和组件一起使用,并入其中,和/或组合。例如,本文公开的植入物可具有包括引用并入的申请,出版物,和专利中公开的特征,例如锁定螺钉,连接器等。本文引用的所有申请,出版物,和专利均通过引用整体并入。本文公开的实施例的多种特征可以混合和匹配以提供落入本发明的范围内的附加配置。作为非限制性示例,本文公开的实施例的特征和扩展能力可以组合以提供对称间隔件实施例,不提供脊柱前凸矫正;提供脊柱前凸矫正的对称间隔件实施例;不提供脊柱前凸矫正的不对称间隔件实施例;以及提供脊柱前凸矫正的不对称间隔件实施例。一个或多个实施例可以一起植入以提供恢复矢状对齐和平衡所需的精确支撑和/或矫正。
短语“连接到”,“耦接到”和“与…连通”是指两个或更多个实体之间的任何形式的相互作用,包括机械,电,磁,电磁,流体,和热相互作用。两个组件即使彼此不直接接触,也可以在功能上彼此耦接。术语“邻接(abutting)”指的是彼此直接物理接触的物品,尽管这些物品不一定附接在一起。
本文使用的词语“示例性”意指“用作示例,实例,或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其他实施例优选或有利。虽然在附图中呈现了实施例的多个方面,但是附图不一定按比例绘制,除非特别指出。
为了便于描述和理解,术语“上”和“下”,“顶”和“底”,“前”和“后”在本文中用作相对性的术语。应当理解,在本公开的实施例中,上和下,顶和底,和/或前和后实体可以颠倒。
本文公开的任何方法包括用于执行所描述的方法的一个或多个步骤或动作。方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说,除非实施例的正确操作需要步骤或动作的特定顺序,否则可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。如果通过引用并入本文的任何材料与本公开冲突,则以本公开为准。
在整个说明书中对“实施例”或“所述实施例”的提及意味着结合该实施例描述的特定特征,结构,或特性被包括在至少一个实施例中。因此,本说明书通篇所引用的短语或其变体不一定全部指同一实施例。
类似地,应当理解,在实施例的上述描述中,为了简化本公开的目的,有时将多种特征分组在单个实施例,附图,或其描述中。然而,本公开方法不应被解释为反映本申请或要求本申请优先权的任何申请中的任何权利要求需要比该权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反,如所附权利要求所反映的,发明性的方面在于少于任何单个前述公开的实施例的所有特征的组合。因此,本具体实施方式之后的权利要求特此明确地并入本具体实施方式中,其中每个权利要求本身作为单独的实施例。本公开包括独立权利要求及其从属权利要求的所有排列。
权利要求中针对特征或元件的术语“第一”的叙述并不一定意味着存在第二或附加的这种特征或元件。以手段加功能格式叙述的要素应根据35USC§112第6段进行解释。对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的基本原理的情况下,可以对上述实施例的细节进行改变。
虽然已经示出和描述了本发明的具体实施例和应用,但是应当理解,本发明不限于本文公开的精确配置和组件。在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本文公开的本发明的方法和系统的布置,操作,和细节进行对本领域技术人员显而易见的各种修改,改变,和变化。
Claims (39)
1.一种用于植入脊柱的椎体之间的脊柱系统,该脊柱系统包括:
可扩展体间间隔件;
锁定板组件,包括:
一个或多个骨螺钉,各自包括骨螺纹部分和骨的头部,以及
椎骨附接板,被配置为附接至体间间隔件的一部分并抵靠椎骨的椎体的一侧放置,其中该椎骨附接板包括一个或多个被配置为接收一个或多个骨螺钉的通孔;和
锁定螺钉,被配置为将锁定板组件耦接至体间间隔件,其中锁定螺钉包括
锁定螺纹部分,配置为配合体间间隔件,以及
螺钉头。
2.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中所述锁定板组件还包括锁合螺钉,所述锁合螺钉包括锁合螺纹部分和配置成接收所述锁定螺钉的凸形接合部的凹形接合部,其中所述锁合螺钉被配置成将所述体间间隔件锁定为扩展配置。
3.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中所述椎骨附接板被配置成接收沿不同方向成角度的所述一个或多个骨螺钉中的每一个。
4.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中至少一个所述通孔具有锥形配置。
5.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中所述锁定螺钉的螺钉头包括工具接收特征,所述工具接收特征包括插口和/或狭槽。
6.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中所述锁定螺钉的螺钉头被配置为由驱动器的插口接收,所述驱动器被配置为旋转所述锁定螺钉。
7.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中所述锁定螺钉的螺钉头被配置成当所述锁定螺钉耦接到所述锁定板组件时防止所述椎骨附接板和所述锁定螺钉之间的运动。
8.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中所述锁定螺钉被配置为允许(a)所述锁定板组件和(b)所述脊柱和/或所述一个或多个骨螺钉之间的微运动。
9.根据权利要求1所述的脊柱系统,其中所述椎骨附接板包括一个或多个定位器,所述定位器被配置为保持所述体间间隔件并防止所述椎骨附接板相对于所述体间间隔件的运动。
10.根据权利要求9所述的脊柱系统,其中所述一个或多个定位器可拆卸地耦接至所述板。
11.一种用于将椎间间隔件和锁定板组件植入受试者脊柱的第一椎体和第二椎体之间的方法,该方法包括:
在第一和第二椎体之间插入可扩展的体间间隔件;
将一个或多个骨螺钉耦接到第一椎体和/或第二椎体,以将椎骨附接板耦接抵靠到第一椎体和/或第二椎体的一侧;和
在扩展体间间隔件之后,使用锁定螺钉将椎骨附接板耦接到体间间隔件。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括将锁定螺钉插入穿过所述椎骨附接板和所述体间间隔件,其中所述锁定螺钉包括锁定螺纹部分和阳接合部。
13.根据权利要求12所述的方法,其中附接所述锁定板组件还包括将所述锁定螺钉的凸形接合部插入穿过锁合螺钉的凹形接合部。
14.一种用于将椎间间隔件和锁定板组件植入受试者脊柱的第一椎体和第二椎体之间的方法,该方法包括:
在第一和第二椎体之间插入间隔件,其中间隔件包括:
第一支撑构件,包括第一上部主体和第一下部主体,以及第二支撑构件,
第一端和第二端以及在其间延伸的第一轴线,
第一端部主体,位于间隔件第一端并连接到第一和第二支撑构件,以及第二端部主体,位于间隔件第二端并连接到第一和第二支撑构件,以及
多个单独的连接件,每个连接件将端部主体之一与第一支撑构件和第二支撑构件之一直接连接;
其中,第一上部主体和第一下部主体均包括与第二凹陷连通的第一凹陷,其中斜坡连接第一凹陷和第二凹陷;
提供沿着第一轴线施加的轴向力,其中轴向力沿着第一方向移动第一支撑构件远离第二支撑构件并且沿着第二方向移动第一上部主体远离第一下部主体,其中第一方向垂直于第一轴线,且其中第二方向垂直于第一轴线和第一方向;
沿第一轴线向第二端部主体拉动第一端部主体以使间隔件扩展;
相对于其所连接的端部主体侧向向外旋转每个单独的连接件,以使第一支撑构件沿着第一方向远离第二支撑构件扩展;
促使单独的连接件中的至少一个从第一凹陷沿着斜坡进入第二凹陷,以使上部主体沿着第二方向远离下部主体扩展;和
将锁定板组件附接至扩展的间隔件,其中锁定板组件包括:
一个或多个骨螺钉,包括骨螺纹部分和骨头部,以及
板,包括一个或多个通孔,所述通孔配置成接收一个或多个骨螺钉的骨螺纹部分。
15.根据权利要求14所述的方法,其中附接所述锁定板组件包括将锁定螺钉插入穿过所述板和所述间隔件,其中所述锁定螺钉包括锁定螺纹部分和凸形接合部。
16.根据权利要求14所述的方法,其中附接所述锁定板组件还包括将所述锁定螺钉的凸形接合部插入穿过锁合螺钉的凹形接合部。
17.根据权利要求14所述的方法,还包括将所述一个或多个骨螺钉插入穿过所述一个或多个通孔。
18.根据权利要求14所述的方法,还包括将所述一个或多个骨螺钉插入到所述第一椎体和第二椎体中。
19.一种用于在脊柱的一部分的第一椎体和第二椎体之间植入椎间间隔件和锁定板组件的方法,该方法包括:
将间隔件与锁定板组件集成,其中
间隔件包括:
第一支撑构件,包括第一上部主体和第一下部主体,以及第二支撑构件,
第一端和第二端以及在其间延伸的第一轴线,
第一端部主体,位于间隔件第一端并连接到第一和第二支撑构件,以及第二端部主体,位于间隔件第二端并连接到第一和第二支撑构件,以及
多个单独的连接件,每个连接件将端部主体之一与第一支撑构件和第二支撑构件之一直接连接;
其中第一上部主体和第一下部主体中的每一个均包括与第二凹陷连通的第一凹陷,其中斜坡连接第一凹陷和第二凹陷,并且锁定板组件包括:
具有一个或多个通孔的板,
具有螺钉头的锁定螺钉,以及
插入一个或多个通孔中的一个或多个骨螺钉;
将集成的间隔件和锁定板组件插入脊柱的一部分的第一椎体和第二椎体之间;
提供沿着第一轴线施加的轴向力,其中轴向力沿着第一方向移动第一支撑构件远离第二支撑构件并且沿着第二方向移动第一上部主体远离第一下部主体,其中第一方向垂直于第一轴线,且其中第二方向垂直于第一轴线和第一方向;
沿第一轴线向第二端部主体拉动第一端部主体以使间隔件扩展;
相对于其所连接的端部主体侧向向外旋转每个单独的连接件,以使第一支撑构件沿着第一方向远离第二支撑构件扩展;和
促使单独的连接件中的至少一个从第一凹陷沿着斜坡进入第二凹陷,以沿着第二方向将上部主体远离下部主体扩展。
20.根据权利要求19所述的方法,其中将所述间隔件与所述锁定板组件集成包括将所述锁定螺钉紧固在所述间隔件和所述锁定板组件的板之间。
21.根据权利要求19所述的方法,其中将所述间隔件与所述锁定板组件集成还包括经由所述锁定螺钉的螺钉头来接收工具。
22.根据权利要求19所述的方法,还包括将所述一个或多个骨螺钉紧固到所述第一椎体和第二椎体中。
23.一种用于植入患者脊柱的第一椎体和第二椎体之间的椎间间隔件,所述椎间间隔件包括:
具有第一骨螺钉开口的第一可扩展支撑构件;
第二可扩展支撑构件;
至少一个扩展组件,被配置为侧向移动分开并竖直扩展所述第一可扩展支撑构件和第二可扩展支撑构件,使得椎间间隔件自动锁定为侧向和竖直扩展的配置;和
至少一个骨螺钉,当椎间间隔件被锁定为侧向和竖直扩展配置时可穿过第一骨螺钉开口插入,其中所述骨螺钉被配置成延伸到第一和第二椎体中的一个之中以将椎间间隔件锚固到患者的脊柱。
24.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中所述至少一个骨螺钉包括多个骨螺钉,所述多个骨螺钉被配置成当延伸穿过相应的第一可扩展支撑构件和第二可扩张支撑构件时向外张开。
25.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中所述至少一个骨螺钉具有无螺纹部分,所述无螺纹部分被配置为延伸穿过所述可扩展支撑构件以允许所述至少一个骨螺钉相对于所述第一可扩展支撑构件旋转。
26.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中所述至少一个骨螺钉具有面向所述椎间间隔件的横向平面的螺钉头。
27.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中所述第一骨螺钉开口是从所述第一可扩展支撑构件的近侧面延伸至所述第一可扩展支撑构件的骨接触表面的通孔。
28.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中所述至少一个骨螺钉被配置成当所述椎间间隔件的位置在所述第一和第二椎体之间的椎间空间处时被驱动进入所述第一和第二椎体中的一个。
29.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中所述第一可扩展支撑构件和所述第二可扩展支撑构件中的每一个均具有上部骨接触表面和下部骨接触表面,其中所述至少一个骨螺钉包括多个骨螺钉,每个骨螺钉被配置为延伸穿过骨接触表面中的相应的一个。
30.根据权利要求23所述的椎间间隔件,还包括锁合螺钉,所述锁定螺钉被配置成耦接到所述至少一个扩展组件以防止所述椎间间隔件的收缩。
31.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中当所述骨螺钉放置在所述第一骨螺钉开口中时,所述骨螺钉与所述椎间间隔件的横向平面限定20度至70度范围内的角度。
32.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中所述第一可扩展支撑构件包括上部主体和下部主体,所述上部主体具有配置成枢转地保持所述第一扩展器的上部接收特征和配置成枢转地保持所述第一扩展器的下部接收特征。
33.根据权利要求23所述的椎间间隔件,其中当所述椎间间隔件的扩展完成时,所述至少一个扩展组件连接至所述第一可扩展支撑构件和第二可扩展支撑构件的相对端部部分。
34.一种用于将椎间间隔件植入患者脊柱的第一椎体和第二椎体之间的方法,该方法包括:
将椎间间隔件插入第一和第二椎体之间,该椎间间隔件包括第一可扩展支撑构件和第二可扩展支撑构件;和
向间隔件施加力以使椎间间隔件侧向扩展,从而使第一可扩展支撑构件和第二可扩展支撑构件多方向扩展;和
将至少一个锚固元件穿过多方向扩展的椎间间隔件的一部分插入到第一和第二椎体中的一个之中,从而将多方向的椎间间隔件锚固至患者的脊柱。
35.根据权利要求34所述的方法,其中所述至少一个锚固元件包括多个骨螺钉。
36.根据权利要求34所述的方法,其中所述至少一个锚固元件包括弯曲的细长主体和带倒刺的刺穿尖端。
37.根据权利要求34所述的方法,其中所述至少一个锚固元件包括处于张开配置的多个骨螺钉。
38.根据权利要求34所述的方法,其中所述至少一个锚固元件包括多个骨螺钉,每个骨螺钉被配置成独立地植入患者的脊柱。
39.根据权利要求34所述的方法,其中所述力是在基本上沿着所述间隔件的纵向轴线的方向上施加的轴向力,并且足以使所述间隔件沿着第一方向侧向扩展然后沿着第二方向竖直扩展,其中第二方向不同于第一方向。
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