[发明专利]采用弯曲构件的用于椎体撑开及融合的方法和装置

说明书

优先权

本申请要求申请于2008年12月31日的第61/142,104号美国临时申请以及申请于2009年12月30日的第61/291,203号美国临时申请的优先权权益，通过引用的方式全文合并在此。

技术领域

本发明涉及椎体的撑开和融合。更具体地，本发明涉及采用弯曲构件的椎体撑开与融合装置及方法。

背景技术

大约是在二十世纪六十年代提出了用于椎间盘切除术后颈椎和腰椎的椎间融合的概念。它涉及从臀部取出骨移植物，并且将移植物植入椎间盘隙。在椎间盘隙挖出与植入物匹配的空间以制成椎间盘隙。这一概念的好处在于它提供了较大表面积的骨对骨接触，并且在承受负载力的状态下放置移植物，从而允许加强骨融合的骨传导和骨诱导。然而，由于存在诸多不利因素，诸如手术时间长、椎间盘的破坏多、神经损伤风险大、及取骨后的臀部疼痛，这一技术现今很少采用。

当前，至少有两种常见的装置用于执行椎体间融合的椎间部分：第一种是撑开装置，而第二种是椎体间融合装置，通常称为融合笼(cage)。融合笼可作为独立装置植入，或者作为环状融合术的一部分利用椎弓根钉和椎弓根棒植入。这一概念是导入这样的植入物，即，其会对塌陷的椎间盘进行拉伸并且使得神经根减压以允许载荷分担来促进骨形成，并且这一概念是植入足够小的装置而使得植入具有最小的回缩和神经牵动。

一般的椎体间融合过程中，首先从椎体之间取出一部分的椎间盘。这可通过直接打开法或者微创法进行。可使用椎间盘刨削器、垂体咬骨钳、刮匙、及/或椎间盘刮削器来去除髓核以及前路椎间环或后路椎间环的一部分，以允许植入和进入内椎间盘隙。撑开装置插入经清除的椎间盘隙以增大椎间盘隙，并且通过致动撑开装置而隔开椎体。增大椎间盘隙是重要的，因为这也打开了神经根所在的椎孔。在撑开处理过程中，还有一点很重要，就是不过分撑开椎间小关节。然后将椎间融合装置插入被撑开出的空间，并且可将骨生长因子，诸如自体移植物，带有骨形态发生蛋白的胶原蛋白海绵，或者其它骨增强物质，放入椎间融合装置而一起插入所述椎间盘隙，以增进椎体的融合。可通过后方入路法、前方入路法、斜方入路法、及侧方入路法进行椎间融合与撑开。各种方法都有其自身的解剖学上的挑战，但通用的概念是对颈胸椎或腰椎中相邻的椎骨进行融合。业已采用多种材料制造装置。所述材料包括尸体质松骨、碳纤维、钛、及聚醚醚酮(PEEK)。并且，所述装置可制造为不同的形状，诸如，豆形、橄榄球形、香蕉形、楔形、及螺纹圆柱笼形。

发明内容

根据本发明多种实施例的用于椎体撑开和融合的改进方法和装置采用弯曲构件。所述弯曲构件将多个结构构件一端连接至端板另一端连接至块。插入椎间盘隙时，可致动驱动螺钉或类似机构，以驱动扩张块相互靠得更近，其导致弯曲构件偏转，从而导致结构构件的扩张的端板的撑开，板和所述底端板相对着撑开。然后，扩展的装置可保持在体内，并且用于椎体间融合。

一实施例中，装置可用于椎体间撑开和融合。所述装置包括由韧性材料构成的一件式本体。该装置本体可包括一对相对的端板、多个结构构件、及将各结构构件的一端连接至端板且将各结构构件的另一端连接至块的弯曲构件。装置本体的各侧可包括两组结构构件或支撑机构，或者包括三组或三组以上。例如，驱动螺钉可插入穿过扩张块，并且致动其以驱动扩张块而使之靠得更近，从而导致弯曲构件的偏转，而这又导致支撑机构的扩张的端板的撑开。弯曲构件允许一件式装置的表现与具有多个部件和旋转销接头的装置的表现类似。

另一实施例中，椎体间撑开和融合的方法涉及植入可扩张的椎体间融合装置。一旦使用植入工具将装置插入椎间盘隙，可致动驱动螺钉以使得装置上的弯曲构件偏转，从而使得端板撑开。在端板撑开至所需位置时，可将骨生长刺激物传送入撑开装置的开口区域中。可取出植入工具，并且装置可保留在体内以帮助融合过程并且支撑体内负载。另一实施例中，可在植入装置之前将骨生长刺激物加入装置内的腔室中。

一实施例中，弯曲构件设为形成双边滚动弯曲构件结构，其使得弯曲构件在两个滚动接触面之间滚动接触。一实施例中，两个滚动接触面都为曲面。再一实施例中，更靠近支撑机构构件的滚动接触面是平的，而另一滚动接触面沿支撑机构的长轴观察时是凸形。这样，具有刚性的条、连接件、或支撑机构的系统可通过利用根据前述实施例描述的弯曲构件作为转动关节而形成多杆的联动装置。这些结构的优点是允许增大装置的有效刚性、强度、及疲劳寿命，以及能够防止卡扣，并且同时允许大范围的移动。