本申请要求2015年12月30日递交的临时申请号为62/273,390以及2015年12月31日递交的临时申请号为62/273,441的待决美国专利申请的优先权及益处。
本公开的技术领域以及
背景技术：
本公开属于脊柱植入体领域。更具体地说，本公开涉及用于脊柱外科手术中的可展开脊柱融合植入体，用于与可展开融合植入体一起使用的嵌入工具以及脊柱外科手术期间有用的测量工具。
可展开脊柱融合植入体可以与骨移植材料结合使用以有助于跨越椎间区域的融合。
附图说明
为了进一步阐明本公开的优势以及特征，将参照图中示出的具体实施方式更详细地描述本发明。要理解，图不应被认为限制范围。将通过使用附图而更加具体并且详细地描述并解释本发明，在附图中：
图1示出了本文中公开的可展开脊柱植入体的一个实施方式。
图2示出了本文中公开的可展开脊柱植入体的壳体的一个实施方式。
图3示出了本文中公开的可展开脊柱植入体的壳体的另选实施方式。
图4示出了本文中公开的可展开脊柱植入体的壳体的再一另选实施方式。
图5示出了本公开的可展开脊柱植入体的顶部可移动端板的一个实施方式的外表面的俯视图。
图6示出了本公开的可展开脊柱植入体的底部可移动端板的一个实施方式的内表面的俯视图。
图7a至图7c示出了本公开的可展开脊柱植入体的中央本体的一个实施方式的立体图、俯视图以及侧视图。
图7d示出了本公开的可展开脊柱植入体的中央本体与下可移动端板一起的一个实施方式的侧视图。
图8示出了本公开的可展开脊柱植入体的一个实施方式的剖面图。
图9示出了本公开的可展开脊柱植入体的另选实施方式的剖面图。
图10示出了本公开的可展开脊柱植入体的丝杠、中央本体以及顶部可移动端板的一个实施方式的俯视图。
图11a示出了本公开的锁定挡圈的一个实施方式。
图11b示出了本公开的丝杠的一个实施方式。
图12示出了定位到本公开的丝杠上的锁定挡圈的一个实施方式。
图13示出了嵌入到壳体中的丝杠的一个实施方式。
图14至图17示出了本公开的呈展开构造与塌缩构造的可展开脊柱植入体的一个实施方式的立体图以及剖面图。
图18示出了本公开的呈展开构造的可展开脊柱植入体的另选剖面图。
图19示出了本公开的呈展开构造的可展开脊柱植入体的侧视图。
图20与图21示出了本公开的嵌入工具的一个实施方式。
图22至图25示出了本公开的测量工具的各个图。
技术实现要素：
在第一方面中，本公开提供一种可展开脊柱植入体，该可展开脊柱植入体包括可枢转地连接至壳体的多个可移动端板。在第二方面中，本公开提供一种可展开脊柱植入体，该可展开脊柱植入体包括可枢转地连接至壳体的多个可移动端板，还包括中央本体、被动锁定机构以及与所述中央本体接合的丝杠。
具体实施方式
除非另有限定，否则本文中使用的所有术语都具有与由本公开的领域中的普通技术人员通常理解的意思相同。要进一步理解，诸如通常使用的字典中限定的那些术语之类的术语应被理解成具有与它们在本说明书中的此上下文中的意思一致的意思并且不应以理想化或者过度正式的意义理解这些术语，除非本文中明确地进行了这样的限定。为了简明或者清楚起见本文中可能不详细描述公知的功能或者构造。
本文中使用的专业术语仅是为了描述具体实施方式的目的并不意图限制。如本文中使用的，单数形式“一”以及“此”理应也包括复数形式，除非上下文另有清楚表明。
术语“大约”以及“大概”一般应指的是考虑到测量的类型或者精度测得的关于量的误差或者变动的可接受程度。通常，误差或者变动的示例性程度在给定值或者给定值的范围的百分之(％)二十以内，优选在百分之(％)十以内并且更优选在百分之(％)五以内。本文中给出的以数字表示的数量是大概的数量(另有说明除外)，这意思是当没明确说明时会暗示术语“大约”或者“大概”。
以下描述本发明的示例性实施方式。为了清楚，本说明书中没描述实际实施的所有特征。当然要理解，在任何这样的实际实施方式的研发过程中，为了实现研发者的特定目标(例如与系统相关以及企业相关的约束的顺应性，一个实施的特定目标会不同于另一实施的特定目标)必须进行众多特定实施决定。而且，要理解，这样的研发努力可能是复杂的并且耗费时间的，但不过将是本领域中的普通技术人员为了取得本公开的益处从事的日常工作。本文中公开的可展开脊柱植入体以及相关仪器单独以及组合地包含授权专利保护的各种新颖性特征以及部件。
概括地说，本文中描述的植入体10包括壳体20、上可移动端板30、下可移动端板40以及定位在上可移动端板30与下可移动端板40之间并且位于壳体20内的中央本体70，还包括丝杠60。植入体10设计成嵌入到相邻锥体之间的盘间隙中。植入体10可以由任何适当的生物兼容的材料或者材料组合制成。例如，植入体部件可以是金属、聚醚醚酮(peek)或者金属与peek的组合。植入体10构造成在塌缩状态下嵌入到盘间隙中，并且在座置在盘间隙内的期望位置中时植入体的远端的高度展开以创建具有脊柱前凸角的植入体10(即，植入体10的前部的高度大于植入体10的后部的高度，借此恢复腰椎的特定节段的更自然的脊柱前凸曲率)。
现在，参照图1至图19，示出了植入体10的各个实施方式及其特征以及元件。植入体10包括壳体20以及经由销50可枢转地连接至壳体20的上可移动端板30和下可移动端板40。上可移动端板30与下可移动端板40借助联接至如本文中描述的中央本体70的丝杠60的动作绕壳体20枢转。
壳体20由第一侧壁21与第二侧壁22组成，第一侧壁21与第二侧壁22相互对置并且被同样相互对置的第一端壁23与第二端壁24分开。第一侧壁21和第二侧壁22与第一端壁23和第二端壁24限定中空或者空的空间，该空间既用以封闭展开植入体10所需的各个元件(如以下更详细地论述的)又用以封闭融合孔口25。壳体可以以各种形状成形(例如，如图4b以及图4c中描绘的平行四边形)，当然壳体20的矩形构造以及方形构造应被认为在本公开的范围内。如图1以及图2中所示，第一端壁23可以逐渐变细以有助于嵌入到盘间隙中。第一壁23还可以包括孔口27，该孔口接纳驱动螺丝60的圆头64以帮助将驱动螺丝60固定就位。而且，第二端壁24包括孔口27a，植入体10嵌入后，骨移植复合材料能够穿过孔口27a进入到融合孔口25中。
壳体20还可以具有一个或者多个固定的水平或几乎水平的部分28，该部分接触邻近供植入体10嵌入的盘间隙的锥体。固定的水平部分28可以具有抗迁移特征29，该抗迁移特征帮助防止嵌入的植入体10偏移。抗迁移特征29可以是如本文中描述的齿并且还可以处理(例如，通过喷砂等过程)成在抗迁移特征29上产生粗糙或者不平的表面以促进骨生长。
壳体20还可以包括由平坦表面26c形成的凹进平台。凹进平台构造成当植入体10呈塌缩构造时接纳上可移动端板30以及下可移动端板40。如图2至图4中所示，凹进平面从固定的水平部分28朝壳体20的内部竖向偏置，并且台肩26可以跨越固定的水平部分28与平坦表面26c之间的竖向距离。在具有凹进平台的实施方式中，壳体20还可以包括位于植入体10的逐渐变细的第一端壁22上的斜坡26b以及唇26c。斜坡26b与唇26c用以帮助植入体10嵌入到盘间隙中同时防止组织或者其它不需要的材料找到进入到位于平坦表面26c与上可移动端板30和下可移动端板40之间的空间中的路。
如以下将更详细地论述的，壳体20还包括如图2至图4中所示的被动锁定机构的一部分。
植入体10还包括上可移动端板30与下可移动端板40。在图1至图19并且尤其图5至图6中所示的示例性实施方式中，上端板30与下端板40相互是镜像，但是构想上端板30与下端板40均可以具有独特的结构特征。上可移动端板30与下可移动端板40具有骨接触表面31、41，骨接触表面31、41接触邻近供植入体10嵌入的盘间隙的锥体。骨接触表面31、41具有抗迁移特征35、45，抗迁移特征35、45帮助防止植入体10在嵌入后偏移。抗迁移特征35、45可以是如本文中描述的齿并且还可以处理(例如，通过喷砂等过程)成用于在抗迁移特征35、45上产生粗糙或者不平的表面以促进骨生长。上可移动端板30与下可移动端板40经由驱动螺丝60的转动可关于壳体20枢转。
上可移动端板30与下可移动端板40借助穿过位于壳体20以及上可移动端板30和下可移动端板40中的销孔52的销50可枢转地连接至壳体20。在植入体的塌缩构造中，上可移动端板30与下可移动端板40平卧或几乎平卧在壳体20的位于平坦表面26c上的凹进平台中以有助于植入体10嵌入到盘间隙中。例如，如图1至图6中所示，上可移动端板30与下可移动端板40靠置在平坦表面26c上，使得在塌缩构造中上可移动端板30和下可移动端板40与固定的水平部分28水平对准。当上端板30与下端板40关于壳体20枢转时，脊柱前凸的角度增大。在一个实施方式中，植入体10可以提供1度至40度之间的脊柱前凸。
植入体10还具有位于上可移动端板30与下可移动端板40之间并且至少部分被壳体20环绕的中央本体70。中央本体70包括丝杠孔口71，该丝杆孔口与第一端壁23上的孔口27竖向对准并且水平对准。丝杠60可以穿过第一端壁23上的孔口27嵌入直到圆头64抵靠或者抵接孔口27并且丝杠60的相反端位于丝杠孔口71中，该丝杠孔口71包括与丝杠60上的螺纹66互补的螺纹72。丝杠60的位于丝杠孔口71中的端部可以包括能够连接至嵌入工具100的插口或者其它机构(例如开槽的或者十字螺丝刀头构造)，嵌入工具100的操作经由所述插口或其它机构使丝杠60转动。丝杠60的该端部可经由孔口27a接近。
当丝杠60沿顺时针方向或者逆时针方向转动时，中央本体70上的螺纹使中央本体70朝植入体10的第一端壁23或朝第二端壁24横向移动。在一个实施方式中，顺时针转动丝杠60致使中央本体70朝第一端壁23横向移动，而逆时针转动丝杠60致使中央本体70远离第一端壁23朝第二端壁24横向移动.
当中央本体70移动时，楔73接触位于上可移动端板30与下可移动端板40的内表面上的斜坡36并且使上端板30与下端板40远离中央本体70向外升高(换言之，上可移动端板30与下可移动端板40朝位于嵌入有植入体的盘间隙上方以及下方的锥体移动)。最终，植入体10展开恢复椎间盘间隙的高度所期望的量。图14至图18示出了当植入体10从塌缩构造移动至展开构造时植入体10的各个部分的移动。
图14示出了准备好沿线x-x’嵌入到盘间隙中的呈塌缩构造的植入体10。图15示出了植入体的与图14相同的图，但是未示出壳体20。在图15中，楔73尚未沿线x-x’的轴线移动并因此上可移动端板30与下可移动端板40尚未沿线y-y’竖向移动。图16与图17是植入体10的与图14以及图15相似的图，但是植入体10呈展开构造。如图16以及图17中所示，在展开构造中，上可移动端板30与下可移动端板40借助楔73对抗斜坡36沿线x-x’的移动而沿线y-y’竖向移动。
现在参照图3至图4以及图5至图13，植入体10还可以包括被动锁定机构80。当患者恢复正常活动时，植入体10将经受会使丝杠60退出的力以及应变，从而使植入体10塌缩成使上可移动端板30、或者下可移动端板40、或者两者从它们的延伸位置缩回。被动锁定机构80防止丝杠60松动或者退出。本公开构想出了被动锁定机构80的若干实施方式。
在图11a至图13中所示的第一实施方式中，被动锁定机构包括装配至丝杠60的一端的锁定挡圈81。于是锁定挡圈81定位在丝杠60的螺纹66与第一端壁23之间，丝杠60在第一端壁23处穿过孔口27。锁定挡圈81包括一个或者多个凹口接合突片82，凹口接合突片82接合存在于第一端壁23的内表面上的环绕孔口27的一个或者多个凹口83(图3中所示)。所述一个或者多个凹口可以绕孔口27均匀隔开。在一个实施方式中，植入体10包括两个至二十个之间的凹口83。在另选实施方式中，植入体10包括在八个至十二个之间的凹口83。
锁定挡圈81加接至丝杠60，使得当丝杠60转动时锁定挡圈81也转动。当在植入过程中由外科医生施加至丝杠60的力的量增大至足以使所述一个或者多个凹口接合突片82从所述一个或者多个凹口83移位的量时，所述一个或者多个凹口接合突片82将朝贴近的凹口83旋转直到所述一个或者多个凹口接合突片82安置或者落入到贴近的凹口83中。如果然后外科医生停止转动丝杠60，则锁定挡圈81将也停止转动。在被动锁定机构80的此实施方式中，所述一个或者多个凹口接合突片82装配到所述一个或者多个凹口83中，这在由于患者正常的日常活动经由丝杠60在锁定挡圈81上传递的力以及应变不会大到足以克服使所述一个或者多个凹口接合突片82固定到所述一个或者多个凹口83中的力时防止丝杠60退出并因此丝杠60被锁定在适当位置中。
在图4以及图11b中所示的被动锁定机构80的另选实施方式中，丝杠60包括定位在圆头64与螺纹66之间的丝杠挡圈68，该丝杠挡圈包括绕丝杠挡圈68隔开的一个或者多个凹口69。第一端壁23的内表面包括孔口27(如以上描述的，丝杠60穿过该孔口)以及从第一端壁23朝壳体20的中央延伸的一个或者多个延伸臂90。延伸臂90包括具有突起部的凹口接合突片91，该凹口接合突片构造成装配到位于丝杠挡圈68上的所述一个或者多个凹口69中。以与以上描述的被动锁定机构80的第一实施方式相似的方式，当在植入过程中由外科医生施加至丝杠60的力的量增大至足以使所述一个或者多个凹口接合突片91从所述一个或者多个凹口69移位的量时，所述一个或者多个凹口接合突片91将朝贴近的凹口69旋转直到所述一个或者多个凹口接合突片91安置或者落入到凹口69中。在被动锁定机构80的此实施方式中，所述一个或者多个凹口接合突片91装配到所述一个或者多个凹口69中，这在由于患者正常的日常活动经由丝杠60在锁定挡圈81上传递的力以及应变不会大到足以克服使所述一个或者多个凹口接合突片91固定到所述一个或者多个凹口83中的力时防止丝杠60退出并因此丝杠60被锁定在适当位置中。
此外，植入体10可以包括位于中央本体70上的一个或者多个前部支架74。为了在脊柱融合外科手术中获得好的手术疗效，需要植入体10与相邻的锥体之间的移动的量最小化，如本领域中公知的，这可以通过使用螺丝、杆以及/或者板而实现。此外，植入体10本身内的移动也需要最小化。如以上论述的，所述一个或者多个楔73用于提升或者降低上可移动端板30与下可移动端板40，并且所述一个或者多个楔73还为上可移动端板30与下可移动端板40提供支撑以防止它们塌缩。然而，可能有利地是，提供诸如所述一个或者多个前部支架74之类的第二支撑装置以防止上可移动端板30与下可移动端板40绕一个或者多个销50枢转。所述一个或者多个前部支架74从中央本体(参见例如图7a)与所述一个或者多个楔73反向地轴向延伸。当上下可移动端板被升高并且植入体10呈展开构造时，上可移动端板30与下可移动端板40的一端将接触所述一个或者多个前部支架，从而防止上可移动端板30与下可移动端板40绕销50旋转，因而使嵌入后植入体10内的移动的量最小化。
本公开还提供如图20以及图21中所示的嵌入工具100，该嵌入工具与植入体10接合并且在外科手术过程中辅助植入体10的嵌入。嵌入工具100包括位于与植入体10附接的附接点102相反的端部中的可旋转元件101。可旋转元件102可以与植入体连通并且特别地与丝杠60连通，使得当外科医生旋转可旋转元件101时，丝杠60同样旋转，因而使楔73平移并使上可移动端板30与下可移动端板40移动。附接点101用于提供将植入体10附接至嵌入工具100的可逆但固定的装置。植入体10可以在植入体嵌入锥体之间以前附接至嵌入工具100，并且可以在嵌入在锥体之间以后由外科医生从嵌入工具100卸装。将植入体10附接至嵌入工具100的手段应允许在嵌入以后从嵌入工具100快速并且容易地卸装植入体以便不干扰植入体。
嵌入工具100可以包括延伸其长度的中空圆柱体。该中空圆柱体使得外科医生能够在植入体10嵌入之后并且植入体10呈其展开构造后将骨移植复合物装填或者嵌入到位于植入体10中的融合孔口25中。如图21中所示，可能会期望使用漏斗103以有助于将骨移植复合物装填到嵌入工具100的中空圆柱体中。
在另一方面中，本公开提供用于确定嵌入在锥体之间的植入体10所需的近似高度的测量工具110。图22至图25示出了此测量工具的一个实施方式。测量工具包括具有驱动器112的第一端111以及具有两个可动端板114的第二端113。
驱动器112可旋转并且当它旋转时，它的旋转移动借助位于测量工具110的轴116中的一系列连杆机构115转变成使可移动端板114展开的力。端板114附接至一系列臂117，这一系列臂则附接至连杆机构115。当驱动器112旋转时，端板114可以远离轴116升高或者朝轴116降低。
测量工具110还可以包括位于第一端111附近的指示器特征117，该指示器特征将端板114的移动可视地转变成一系列预定单元使得，外科医生能够经由指示器特征117观察端板的移动。例如，指示器特征可以包括位于轴116上的孔口，该孔口具有绕孔口的端部印刷(例如通过激光打印)的从1到10的范围内的数字。当端板114以其塌缩构造嵌入在锥体之间时，指示器特征可以具有使位于塌缩位置的端板114的高度与位置“1”关联的某标记，并且当端板114借助驱动器112的旋转移动成端板的展开构造时，标记可以从位置“1”移动至位置“2”、“3”等。这样，位置数字可以与端板114的实际高度关联，从而使外科医生针对具体患者的身体结构估计植入体10的高度。另选地，设置在指示器特征117上的数字可以直接提供端板114的高度，换言之，数字可以代表呈展开构造的端板的以毫米为单位的高度。
虽然已经描述了本公开的具体实施方式，但是不意图将这些参考解释成对本公开的范围的限制(权利要求中阐明的除外)。