可膨胀且可调整的脊柱前凸中间体融合系统的制作方法
【专利说明】
[00011相关申请的交互参照
[0002] 本美国非临时专利申请涉及较早提交的临时专利申请系列号No. 61/871，780,并 要求对其的优先权益，该专利申请于2013年8月29日提交，其题为"可膨胀的侧向中间体融 合系统"。本文以参见方式就如其在文中完全阐述的那样，将所述较早提交的申请引入本专 利申请内。
技术领域
[0003] 本发明涉及用于外科手术和治疗腰背痛的装置。
【背景技术】
[0004] 腰椎融合是纠正人类脊椎问题的外科手术。该手术一般地包括从两个脊椎之间取 出损坏的椎间盘和骨头，并插入促进骨头生长的骨头移植材料。随着骨头生长，两个脊椎连 接或融合在一起。将骨头融合在一起可有助于使腰背特殊区域更加稳定，并有助于减轻涉 及融合部位处神经刺激的问题。融合可在一段或多段脊椎处进行。
[0005] 中间体融合是一种普通手术，它在腰背问题患病点移去组成椎间盘的髓核和/或 环状纤维，并用笼子那样的结构来替换它们，笼子的形状和尺寸做成能将相邻脊椎之间的 距离恢复到合适状态下的距离。实施中间体融合的外科方法可以变化，通向病人脊柱的路 径可通过腹部或背部达到。用微创方式实施腰脊椎融合的另一个外科方法包括通过体侧上 的小切口进入脊柱。该手术被称作侧向腰椎中间体融合。
[0006] 在侧向腰椎中间体融合过程中，一旦从体内移去椎间盘，外科医生通常在特殊区 域的脊椎端板之间强制插入尝试性植入物，以确定植入物合适的尺寸，目的是维持相邻脊 椎之间的距离。另一个考虑是维持腰椎体之间的自然角度，以适应脊柱前弯症或脊椎的自 然曲率。因此，在选择植入的笼子过程中，必须考虑椎间盘和脊柱前凸（lordosis)。现有技 术的融合笼子通常是预先构造的，使顶表面和底表面的互相角度适应脊椎的自然曲率。但 在手术之前要精确地确定这些值是不可能的，这是该手术程序的缺点。在将骨头移植物插 入到脊椎体之间前，一旦它的尺寸合适，则通常就将准备好的骨头移植物填塞到笼子植入 物内。
[0007] 该侧向中间体融合笼子一般限于提供高度膨胀功能，但不提供脊柱前凸的调整能 力。在进行反复试验法来定尺寸和将中间体融合笼子配装到病人特殊几何形构造的目标区 域内的过程中，病人经受了很大的入侵性动作。在理想的高度膨胀已经达到并作了最后调 整之后，通常添加骨头移植材料并填实到融合装置内。
【发明内容】
[0008] 所述装置的一个实施例包括由相对壳体构件组成的可膨胀的外壳。具有螺旋形外 螺纹的可移动的锥形螺钉状的元件设置在外壳内，并可操作地啮合顶部和底部壳构件，将 它们推开而造成外壳高度的膨胀。该功能允许在放入时调整相邻脊椎之间的距离(高度）。 锥形构件设置在双结构内，这样，当楔形构件移动到不同的角度时，锥形构件沿着顶部和底 部壳的侧向部分的独立啮合造成角度倾斜到外壳的外表面。该功能允许调整相邻脊椎之间 的角度关系，有助于病人脊椎的脊柱前凸的调整。当外科医生组合地使用该装置的功能时， 所述装置在执行侧向腰部中间体融合术时提供就地调整的有效工具。
[0009] 该装置的一个实施例包括位于外壳内的轨道构造，用来引导锥形的螺旋形外螺纹 构件与顶部和底部壳构件的啮合。轨道包括位于顶部和底部壳构件每个内表面上的提升的 元件，当处于缩进位置中时，提示元件允许互锁两者的啮合，以使外壳保持侧向稳定。当外 壳膨胀时，轨道区域提供用来储存骨头移植材料的空间。一个实施例可提供围绕外壳定位 的弹性构件，以防止骨头移植材料漏出笼子外，并在笼子周围提供压缩力以对外壳提供结 构稳定性。
[0010] 该装置的一个实施例进一步包括用来操作锥形螺旋形外螺纹构件的驱动轴。该驱 动轴允许外科医生利用补充工具来操纵轴，轴可操作地移动锥形螺旋形外螺纹构件，以控 制外壳的膨胀以及顶部和底部壳构件的角度调整，以便就地配装中间体融合装置。提供锁 定机构，以在工具不啮合时和完成工具操纵之后，防止轴的转动。工具在就地调整过程中还 便于将骨头移植材料插入到融合体内。
[0011] 本发明的一个实施例向外科医生提供两种能力：在手术过程中，在病人身上膨胀 融合笼子以及就地调整融合笼子的脊柱前凸角度；当装置就位时，将骨头移植材料引入到 手术部位处。因此，本发明的该实施例提供具有几何可变能力的融合笼子，以适应每个病人 独有的脊椎状态。
[0012] 本发明的实施例因此提供用于侧向腰部中间体融合手术的中间体笼子装置，该装 置组合高度膨胀功能与脊柱前凸调整，高度膨胀用来调整相邻脊椎之间的距离，而脊柱前 凸调整用来控制脊椎之间的角度关系。本发明的中间体笼子装置的实施例进一步提供储存 能力，当椎间盘高度和脊柱前凸调整在就地发生时，该储存能力用来将骨头移植材料包含 在中间体笼子装置内。
[0013] 本发明还提供可用于中间体融合应用之外的环境中的装置。通常，可用来在相邻 元件之间赋予分离的作用，并在装置应用的元件之间赋予可变的角度关系。
[0014] 本发明上述的和其他的特征将在题为"本发明详细描述"的章节中作更详细的描 述。
【附图说明】
[0015] 本文参照附图来描述本发明的一个实施例，附图的重点放在清晰性上而不是放在 比例上：
[0016] 图1是从可膨胀的壳装置的侧面观看的侧视图。
[0017] 图2是可膨胀的壳装置底部的立体图。
[0018] 图3是可膨胀的壳装置底部的俯视平面图。
[0019] 图4是可膨胀的壳装置的俯视平面图。
[0020] 图5是锥形的外螺旋螺纹构件的立体图。
[0021 ]图5A是从锥形的外螺旋螺纹构件侧面观看的侧视图。
[0022]图5B是从锥形的外螺旋螺纹构件前面观看的侧视图。
[0023] 图6是沿着图1中线6-6截取的该装置的剖视图。
[0024] 图7A-7C是该装置经受膨胀时的一系列侧视图。
[0025]图8是该装置的侧视图，显示该装置膨胀来适应脊柱前凸效应。
[0026]图9A是用于驱动轴的推力轴承的立体的膨胀图。
[0027]图9B是驱动轴和推力轴承的立体图。
[0028]图9C是驱动轴与推力轴承啮合区域的剖切的俯视平面图。
[0029]图10是外壳膨胀时的侧视图。
[0030]图11A是该装置另一实施例的俯视平面图。
[0031 ]图11B是该装置还有另一实施例的俯视平面图。
[0032]图12A是通过锁定机构脱开啮合的驱动轴的俯视平面图。
[0033]图12B是通过锁定机构啮合的驱动轴的俯视平面图。
[0034]图13A是锁定机构的立体图。
[0035] 图13B是通过锁定机构脱开啮合的驱动轴的剖视的俯视平面图。
[0036] 图13C是通过锁定机构啮合的驱动轴的剖视的俯视平面图。
[0037]图14是沿着图11A中线14-14截取的剖视图。
[0038]图15A-C是装置经受膨胀时从该装置端部截取的一系列侧视图，显示脊柱前凸的 效应。
[0039]图16是操作工具的立体图。
[0040]图17是一个视图，显示将操作工具附连到装置的驱动轴上的方式。
[0041]图18是操作工具手柄的剖切的立体图。
[0042]图19是为操作两个驱动轴而啮合的手柄中齿轮的立体图。
[0043]图20是为操作单个驱动轴而脱开啮合的手柄中齿轮的立体图。
【具体实施方式】
[0044] 参照附图，本文根据各种实施例来描述、显示和其它方式披露中间体融合体装置， 其包括本发明的优选实施例。中间体融合装置10总体地显示在图1中。它由具有顶部壳14和 底部壳16的外壳12组成。例如，全部壳体的长度为50mm，宽度为20mm。壳材料可由合适材料 组成，诸如钛合