專利名稱：用于定位在骨和其他身體部位的可擴(kuò)展裝置以及使用該裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于定位在骨和其他身體部位的可擴(kuò)展裝置以及使 用該裝置的方法。
背景技術(shù)：
假體裝置(prosthetic device)可被用于修復(fù)各種身體部位。例如，諸 如融合器(fusion cage)的可擴(kuò)展裝置可以為在骨的相鄰部分之間插入骨移 植件(bone graft)提供穩(wěn)定的開口。通過或圍繞將移植件與骨穩(wěn)固地融合到 一起的融合器，骨與骨移植件可以及時(shí)生長到一起。當(dāng)前的融合器的應(yīng)用包括 治療各種脊柱疾病，包括椎間盤退變疾病，I級或II級腰椎滑脫，成人脊柱側(cè) 凸以及其他腰椎疾病。脊柱融合器通常被插入到兩個(gè)椎骨之間的椎間盤空間中 以便將它們?nèi)诤系揭黄?。這樣的融合器可分散或擴(kuò)展兩個(gè)椎骨之間塌陷的椎間 盤空間，從而通過防止椎骨相對彼此移動而穩(wěn)定椎骨。
融合器可被用于連接骨或其他固體的身體部位的任何相鄰部分。然而，融 合器的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是用在脊柱中。盡管融合器通常用在腰椎中，但是它也 可被用在頸椎或胸椎中。將融合器插入到脊柱中通常通過傳統(tǒng)的開放式手術(shù)來 完成，該傳統(tǒng)的開放式手術(shù)會對病人造成創(chuàng)傷，且需要，如果不是數(shù)月，則是 數(shù)周的恢復(fù)時(shí)間。
椎體次全切術(shù)是一種移除部分脊柱的手術(shù)?？梢詮淖倒求w中移除過多的材 料(例如，腫瘤、骨刺、過多的靭帶生長)而實(shí)現(xiàn)椎體次全切術(shù)，從而減輕脊髓與脊神經(jīng)的壓迫?；蛘撸梢詫?shí)施椎體次全切術(shù)來移除椎骨體。在一些情況 下，也可移除相鄰的椎間盤。在脊柱的頸部(脖子)區(qū)域、胸部(胸腔)區(qū)域、 或腰部區(qū)域(下背部)內(nèi)可做椎體次全切術(shù)。 一旦移除多余的材料，則帶有或 不帶有諸如金屬板或桿的外部支撐結(jié)構(gòu)的骨移植件可被用于重新構(gòu)造脊柱并 提供穩(wěn)定性。例如，許多經(jīng)歷椎體次全切術(shù)的病人在脊柱內(nèi)有需要移除的腫瘤 生長。在這種情況下，外科醫(yī)生可移除含有腫瘤生長的椎骨體以及相鄰的椎間 盤。
在進(jìn)行椎體次全切術(shù)中，在打開脊柱以便移除椎骨體與椎間盤的部分程序 中，通常從病人的脊柱前側(cè)接近/進(jìn)入脊柱，并插入一植入件。以這樣的方式， 可接近/進(jìn)入的脊柱的內(nèi)部而不影響位于脊柱的后側(cè)的脊髓。然而，如果還需 要外部支撐結(jié)構(gòu)，則必須從后側(cè)接近/進(jìn)入病人以便將支撐結(jié)構(gòu)定位在脊柱的 后側(cè)上(并遠(yuǎn)離任何內(nèi)臟)。絕大部分病人需要外部支撐結(jié)構(gòu)以防止在背部的 正常運(yùn)動時(shí)重新定位脊柱中的植入物，并且因此需要在身體的前后兩側(cè)上外科 手術(shù)。 ，
與從前側(cè)接近/進(jìn)入脊柱相比，從病人的后側(cè)接近/進(jìn)入脊柱通常是更少入 侵式的外科手術(shù)，這是由于在后側(cè)接近/進(jìn)入時(shí)必須干擾的組織只有背部的皮 膚與肌肉。同時(shí)，從后側(cè)接近/進(jìn)入脊柱可允許整個(gè)程序僅利用單一入口點(diǎn)來 進(jìn)行，'因此顯著減少病人康復(fù)所需的時(shí)間。然而，由于脊髓在脊柱的后側(cè)上， 因而后側(cè)接近/進(jìn)入必須避免傷及骨髓。因此，后側(cè)接近/進(jìn)入需要正在被插入 脊柱的植入件具有足夠小的尺寸，從而使得植入件可被插入到脊柱的中心而不 破壞脊髓。
因此，需要研制一種裝置，該裝置允許接近/進(jìn)入身體結(jié)構(gòu)受限的骨和其 他身體部位。例如，需要這樣的裝置，即其允許采用后側(cè)接近/進(jìn)入而完成的 椎體次全切術(shù)，從而將病人康復(fù)時(shí)間最小化。對于脊柱的椎體次全切術(shù)，如果 可能的話，則這樣的裝置允許經(jīng)由一個(gè)微型切口接近/進(jìn)入脊柱，但是一旦被 植入，則為脊柱提供了實(shí)質(zhì)性支撐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于定位在骨和其他身體部位的可擴(kuò)展裝置以及利用該裝置的方法。本發(fā)明的實(shí)施例涉及椎體次全切術(shù)裝置以及使用方法。本發(fā) 明可以多種方式實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于定位在身體部位內(nèi)的可擴(kuò)展裝置，其中 該可擴(kuò)展裝置包括多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)為第一未被擴(kuò)展構(gòu)造 和第二擴(kuò)展構(gòu)造，在該第一未被擴(kuò)展構(gòu)造構(gòu)造中，該多個(gè)構(gòu)件基本被包含在該 多個(gè)構(gòu)件的第一構(gòu)件的主體內(nèi)，并且在第二擴(kuò)展構(gòu)造中，該構(gòu)件被擴(kuò)展成使得 每一個(gè)構(gòu)件基本從至少一個(gè)其他構(gòu)件中露出。在特定實(shí)施例中，該裝置可以包 括接觸元件，其適于與身體部位的至少一部分接合。在特定實(shí)施例中，接觸元 件被連接到一個(gè)在裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施 例中，當(dāng)裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造下，接觸元件可完全包含在所述第一構(gòu)件內(nèi)。 接觸元件可被構(gòu)造成使得距離所述第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的接觸元件的表面的表面積 大于所述接觸元件所連接到的構(gòu)件表面的表面積。以這樣的方式，接觸元件提 供了裝置與其所定位的身體部位的至少一部分相接合的增強(qiáng)的性能。例如，接 觸元件可以是適于所述接觸元件的表面與椎骨體或椎間盤接合的形狀和尺寸。
在其他實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于將本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置插入到骨或其他 身體部位內(nèi)的方法，其中在所述骨或其他身體部位，進(jìn)入到所述身體部位是受 限的，且因此需要在插入到身體部位時(shí)，裝置的尺寸最小化。在替換實(shí)施例中， 所述裝置可包括適于經(jīng)由經(jīng)皮進(jìn)入，或通過微型開口，或通過小切口遞送。
例如，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于在椎體次全切術(shù)中將可擴(kuò)展裝置 從對象后側(cè)插入的方法。在一些實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置包括多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，其 可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展構(gòu)造，在所述第一未擴(kuò)展構(gòu)造中所述多個(gè)構(gòu) 件基本包含在該多個(gè)構(gòu)件中的第一構(gòu)件主體內(nèi)，在所述第二擴(kuò)展構(gòu)造中，所述 構(gòu)件被擴(kuò)展成使得每一個(gè)構(gòu)件均基本從至少一個(gè)其他構(gòu)件露出。該裝置可進(jìn)一 步包括接觸元件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸元件被連接到距離第一構(gòu)件 最遠(yuǎn)的構(gòu)件，并且該接觸元件提供了適于接合身體部位的至少一部分的表面。 本方法可包括通過將填充劑(諸如骨修復(fù)材料或骨水泥)引入到裝置內(nèi)而在原 位置(即在身體部位內(nèi))擴(kuò)展的步驟。
本發(fā)明可包括特定的優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明的裝置可允許通過僅利用后側(cè)進(jìn) 入路線實(shí)施椎體次全切術(shù)。利用單一的后側(cè)進(jìn)入路線可顯著減少恢復(fù)時(shí)間(例如，從大于6個(gè)月到約3個(gè)月)。減少侵入式程序和康復(fù)時(shí)間可基本上增加對 象的生活質(zhì)量。 '
下面將要描述本發(fā)明的附加特征。要理解的是，本發(fā)明并不將其應(yīng)用限于 下列說明與附圖所述的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠用于其他實(shí)施例并且以多種方式實(shí)施 或執(zhí)行。


圖1示出在本裝置擴(kuò)展前后，本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置的替換實(shí)施例(分圖
A-D)。
圖2，分圖A-C示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于擴(kuò)展可擴(kuò)展裝置的方法。
圖3示出本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置的一個(gè)實(shí)施例在擴(kuò)展之前(分圖A)以及在 部分?jǐn)U展之后(分圖B)的立體圖。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可擴(kuò)展椎體次全切術(shù)裝置在擴(kuò)展之前 (分圖A)以及擴(kuò)展之后(分圖B)的剖面視圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種可擴(kuò)展裝置的分解視圖。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，利用可擴(kuò)展椎體次全切術(shù)裝置的后側(cè) 椎體次全切術(shù)方法的流程圖。
圖7示出兩個(gè)相鄰的水平終板之間定位的本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置的實(shí)施例。
圖8，分圖A-D示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種程序的示意圖，從而利用 后側(cè)通路將伸縮式椎體次全切術(shù)裝置植入在脊柱內(nèi)，其中分圖A示出帶有要被 移除的椎骨體的脊柱；分圖B示出伸縮式椎體次全切術(shù)裝置正在被插入到脊柱 空隙內(nèi)而不用收縮脊髓；分圖C示出伸縮式椎體次全切術(shù)裝置正在脊柱空隙內(nèi) 擴(kuò)展；以及分圖D示出在脊柱空隙內(nèi)擴(kuò)展的伸縮式椎體次全切術(shù)裝置以及接近 /進(jìn)入構(gòu)件的收縮。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括可擴(kuò)展裝置的工具包。
具體實(shí)施例方式
除非相反地指示，在下面的說明中提到的數(shù)字參數(shù)是根據(jù)本發(fā)明尋求獲得圍的嘗試，每一個(gè)數(shù)字參數(shù)應(yīng)至少根據(jù)所報(bào)告的有效數(shù)字的數(shù)目以及通過運(yùn)用 通常的四舍五入技術(shù)而被解釋。
進(jìn)一步注意的是，如在本說明書中所用的，單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"、和 "該/其/所述"包括復(fù)數(shù)指代，除非明白且無疑地限定于一個(gè)指代。術(shù)語"或
者"與術(shù)語"和/或"互換使用，除非文中清楚地作其他說明。
同樣，在提供了范圍的地方，應(yīng)理解為，包括特定范圍內(nèi)的其他實(shí)施例。 如此處所用的，對象是動物。例如，對象可包括哺乳動物。在一個(gè)實(shí)施例 中，對象可以是人。本發(fā)明的產(chǎn)品、方法以及系統(tǒng)的使用者可以是外科醫(yī)生、 獸醫(yī)、健康護(hù)理專家、或其他人或裝置。
如此處所用的，內(nèi)部身體部位可包括對象的身體內(nèi)的結(jié)構(gòu)，可以通過本發(fā) 明的可擴(kuò)展裝置接近/進(jìn)入所述身體內(nèi)的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，身體部位可 包括骨、骨組織(例如脊柱組織)、或者多個(gè)骨或一個(gè)骨的部分。身體部位可 包括脊柱的一部分，例如椎骨體、椎間盤或椎間區(qū)域。例如，由于各種外傷或 病理狀況(諸如癌癥)，椎骨體或椎間盤可能經(jīng)歷骨折、組織退化或擴(kuò)展等， 這些可導(dǎo)致神經(jīng)壓迫，降低活動性以及不舒適。然而，本發(fā)B力并不限于應(yīng)用在 脊柱、脊柱盤、椎骨或椎骨體，其可被用于修復(fù)活的或無生命的生物體的其他 部位。例如，在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置、方法和系統(tǒng)或工具包可被用于 其他身體結(jié)構(gòu)、骨或其他組織類型，諸如需要外科進(jìn)入與修復(fù)(例如關(guān)節(jié))的 臂骨、腿骨、器官、脈管系統(tǒng)的一部分、軟骨或腱，以及其他身體部位。
如此處所用的，可擴(kuò)展裝置是一種裝置，其被定位在身體部位內(nèi)或相鄰身 體部位之間，并且以至少一個(gè)尺度擴(kuò)展。例如，在椎體次全切術(shù)中，可擴(kuò)展裝 置可用于替代椎骨體和/或一個(gè)或者多個(gè)椎間盤。在特定實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝 置可以是融合器，其功能是為兩個(gè)身體部位提供支撐，從而實(shí)現(xiàn)身體部位的融 合。在特定實(shí)施例中，例如，當(dāng)在兩個(gè)終板之間的椎間盤已分裂時(shí)，融合器可 被用于將兩個(gè)終板融合到一起?；蛘撸?，當(dāng)在兩個(gè)周圍的椎骨體之間的椎 間盤與椎骨體已分裂時(shí)，可擴(kuò)展裝置可被用于將兩個(gè)椎骨體融合到一起。這被 認(rèn)為是椎體次全切術(shù)。
如此處所用的，進(jìn)入路徑是在對象上形成的切口，以便進(jìn)入內(nèi)部身體部位。利用進(jìn)入構(gòu)件，進(jìn)入路徑可至少部分地形成。
如此處所用的，經(jīng)皮的進(jìn)入是一種這樣的程序該程序通過皮膚穿刺形成 進(jìn)入內(nèi)部器官或組織的路徑，不是利用"開口"的通路，在該"開口"的通路 處，內(nèi)部器官或組織被暴露X例如，通過外科手術(shù)或用解剖刀切開皮膚)。例 如，經(jīng)皮的外科進(jìn)入表示通過基本不破損的皮膚的通路，例如，通過穿刺、套 管或?qū)Ч堋?br> 同樣，如此處所用的，進(jìn)入構(gòu)件包括用于進(jìn)入對象內(nèi)的預(yù)定位置或身體部 位的裝置。進(jìn)入構(gòu)件的內(nèi)部容積可提供一路徑用以進(jìn)入位于對象身體內(nèi)的區(qū)域 或身體部位。進(jìn)入構(gòu)件可以是任何類型的裝置，其可從待進(jìn)入的感興趣位置(例 如骨或器官)延伸到進(jìn)入構(gòu)件的使用者。例如，進(jìn)入構(gòu)件可被設(shè)計(jì)成從對象的 內(nèi)部身體部位(例如脊柱或其他類型的骨)延伸對象身體的外側(cè)。因此，進(jìn)入 構(gòu)件是一種被操作者(例如外科醫(yī)生)使用以進(jìn)入身體部位的裝置。如此處更 為詳細(xì)描述的，進(jìn)入構(gòu)件可以是諸如圓柱形(實(shí)心或空心)、管、套管或?qū)Ч?的細(xì)長空心構(gòu)件。經(jīng)由在對象內(nèi)形成的手術(shù)切口，進(jìn)入構(gòu)件可被插入到對象內(nèi)。 在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)入構(gòu)件被用于將本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置遞送到身體部位。例 如，進(jìn)入構(gòu)件可包括桿等。在其他實(shí)施例中，進(jìn)入構(gòu)件可被用于將材料遞送到 裝置的內(nèi)部。例如，進(jìn)入構(gòu)件可包括空心管，諸如導(dǎo)管或套管。
同樣，如此處所用的，用于定位在對象的身體部位內(nèi)或遞送到對象的身體 部位的材料可包括與感興趣的身體部位生物相容的任何材料。例如，在替換實(shí) 施例中，材料可包括骨填充劑材料或粘合劑。如此處所用的，骨填充劑材料包 括可被用于置換和/或治療骨組織的任何材料。己描述了用作骨填充劑材料的
多種材料(參看例如，關(guān)于骨填充劑材料的說明的4,904,257號、6,203,574 號、6' 579， 532號、6, 740， 093號美國專利以及2005/0136038號專利公開文獻(xiàn))。 在一個(gè)實(shí)施例中，骨填充劑或治療材料可包括PMMA。可替換地，骨填充劑材料 可包括水泥、凝膠、流體、或粘合劑，例如用于脊柱與其他的骨或骨組織修復(fù) 的可購買的材料。在其他實(shí)施例中，本發(fā)明的骨移植件材料可包括同種異體移 植件、自體移植件、BMP (骨-成形蛋白bone-morphogenic protein)、骨髓抽 吸件(bone marrow aspirate)、脫鈣骨基質(zhì)(demineralized bone matrix)、 陶瓷、磷酸鈣、血小板凝膠、以及其他相似和已知的材料。如此處所用的，術(shù)語"構(gòu)件"指的是可擴(kuò)展裝置的一部分，其中，多個(gè)構(gòu) 件作用在一起以形成可擴(kuò)展裝置，并且該多個(gè)構(gòu)件中的每一個(gè)構(gòu)件在形狀上與 每個(gè)其他構(gòu)件相似，但是尺寸和/或形狀上不必與其他構(gòu)件相同。
如此處所用的，術(shù)語"接觸元件"是可擴(kuò)展裝置的一部分，其功能是接觸 身體部位的至少一部分，其中該裝置將要被定位在該身體部位中。
如此處所用的，術(shù)語"接觸表面"是擴(kuò)展裝置的表面，其功能是接觸身體 部位的至少一部分，其中該裝置將要被定位在該身體部位中。
可擴(kuò)展裝置
本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置的實(shí)施例涉及用于定位在對象的預(yù)定位置內(nèi)的可擴(kuò) 展裝置以及使用這種裝置的方法。在特定實(shí)施例中，預(yù)定位置可包括骨或其他 身體部位。本發(fā)明可以多種方式實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括在身體部位內(nèi)定位的可擴(kuò)展裝置，其中該可 擴(kuò)展裝置包括多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)為第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二 擴(kuò)展構(gòu)造，在該第一未擴(kuò)展構(gòu)造中，多個(gè)構(gòu)件基本被包含在該多個(gè)構(gòu)件的第一 構(gòu)件的主體內(nèi)，在該第二擴(kuò)展構(gòu)造中，該構(gòu)件沿至少第一軸線擴(kuò)展使得每個(gè)構(gòu) 件都從第一構(gòu)件內(nèi)基本露出。
在特定實(shí)施例中，本裝置也可包括接觸元件，其適于與身體部位的至少一 部分接合。在特定實(shí)施例中，接觸元件被連接到一構(gòu)件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造 時(shí)，該構(gòu)件距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)本裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu) 造時(shí)，接觸元件可完全包含在第一構(gòu)件內(nèi)。接觸元件可被構(gòu)造成使得距離第一 構(gòu)件最遠(yuǎn)的接觸元件的表面具有比接觸元件連接到其上的構(gòu)件表面的表面積 更大的表面積。以這樣的方式，接觸元件為本裝置提供了與該裝置所定位的身 體部位的至少一部分接合的增強(qiáng)的性能。例如，接觸元件可以具有適于接觸元 件的表面接合到椎骨體的形狀與尺寸。
因此，如此處所描述的，在特定實(shí)施例中，在骨或其他身體部位定位的可 擴(kuò)展裝置可包括(a)具有多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件的可擴(kuò)展單元；和(b)功能性連接 到該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件的上表面與下表面。在一個(gè)實(shí)施例中，上表面和下表面中至 少一個(gè)或兩者都包括適于與骨或其他身體部位的至少一部分接合的接觸元件。同樣，在特定實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置能夠提供對被定位到其中的骨或其他身體 部位的支撐。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)本裝置在椎體次全切術(shù)中被植入到對象脊柱 內(nèi)時(shí)，可擴(kuò)展裝置能夠提供對對象的脊柱的支撐。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于定位在身體部位內(nèi)的可擴(kuò)展裝置， 該可擴(kuò)展裝置包括(a)多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，其可呈現(xiàn)出第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò) 展構(gòu)造，在該第一未擴(kuò)展構(gòu)造中該多個(gè)構(gòu)件基本包含在該多個(gè)構(gòu)件的第一構(gòu)件 中，在該第二擴(kuò)展構(gòu)造中構(gòu)件被擴(kuò)展成使得每一個(gè)構(gòu)件從至少一個(gè)其他構(gòu)件中 基本露出；和(b)接觸元件，其連接到一構(gòu)件，當(dāng)本裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)， 該構(gòu)件距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)，其中，當(dāng)本裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造中時(shí)，接觸元 件被包含在第一構(gòu)件內(nèi)，并且其中接觸元件被構(gòu)造成使得距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的 接觸元件的表面適于接合身體部位的至少一部分，并且其中適于接合身體部位 的至少一部分的該接觸元件的表面具有比接觸元件所連接到的構(gòu)件的表面的 表面積更大的表面積。
圖1中示出可擴(kuò)展裝置的實(shí)施例。例如，如圖1A所示，本發(fā)明的可擴(kuò)展
裝置2可包括多個(gè)構(gòu)件4、 6、 8，它們可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造(圖1A左側(cè))或 第二擴(kuò)展構(gòu)造(圖1A右側(cè))?？梢钥吹?，在特定實(shí)施例中，多個(gè)構(gòu)件6、 8基 本包含在第一構(gòu)件4內(nèi)。
在特定實(shí)施例中，裝置擴(kuò)展所沿的軸線5基本垂直于沿其最長切分軸線7 切分該第一構(gòu)件或平行于第一構(gòu)件的底部的軸線(參見圖1A)。如此處所用的， 切分軸線是沿至少一個(gè)維度切分構(gòu)件的軸線。最長的切分軸線是沿其最長維度 切分構(gòu)件的軸線。例如，裝置可包括多個(gè)構(gòu)件，它們沿單一軸線擴(kuò)展到第一構(gòu) 件內(nèi)的空隙之外。本裝置可沿基本垂直于第一構(gòu)件的最長切分軸線的軸線擴(kuò)展 (見圖1A)?；蛘?，本裝置可被設(shè)計(jì)成沿不垂直于第一構(gòu)件的底部或最長切分 軸線的軸線擴(kuò)展。例如，構(gòu)件可具有這樣的形狀當(dāng)擴(kuò)展時(shí)，構(gòu)件沿與第一構(gòu) 件的底部或最長切分軸線成一角度的軸線擴(kuò)展。這可能發(fā)生在，例如構(gòu)件的側(cè) 壁在圍繞構(gòu)件的全周長的長度上不相等，從而在擴(kuò)展時(shí)，構(gòu)件將沿一個(gè)方向傾 斜。或者，構(gòu)件可以被設(shè)置在樞軸上，從而在擴(kuò)展時(shí)，構(gòu)件可根據(jù)樞軸點(diǎn)的設(shè) 置沿特定方向被定向擴(kuò)展到第一構(gòu)件之外。
構(gòu)成本裝置的各個(gè)構(gòu)件可包括允許構(gòu)件獲得第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展構(gòu)造的形狀。在替換實(shí)施例中，構(gòu)件可以是圓柱形、卵形、大體矩形、圓邊矩形、三角形、球形或任何種類的形狀。例如，圖1A與1B示出帶有大致圓柱形構(gòu)件的可擴(kuò)展裝置，而圖ic示出帶有五邊形構(gòu)件的可擴(kuò)展裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的其他形狀被包括在本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置內(nèi)。
因此，本裝置可包括允許構(gòu)件獲得第一未擴(kuò)展構(gòu)造與第二擴(kuò)展構(gòu)造的任何幾何形狀。在特定實(shí)施例中，多個(gè)構(gòu)件可對稱地布置在第一軸線周圍(例如圖5)，從而使得第一構(gòu)件是最外層的構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，該多個(gè)構(gòu)件被同心地布置在第一軸線周圍，從而使得第一構(gòu)件是最外層構(gòu)件。
構(gòu)件可包括這樣的形狀，即允許多個(gè)構(gòu)件均能被插入到其他構(gòu)件中的一個(gè)里面。例如，在一些實(shí)施例中，裝置包括第一外層構(gòu)件與第二構(gòu)件，其中第二構(gòu)件具有與第一構(gòu)件大致相同的形狀但是具有比第一構(gòu)件更小的周長，從而使
得第二構(gòu)件可以被插入到第一構(gòu)件內(nèi)。該裝置可進(jìn)一步包括第三構(gòu)件，以使第三構(gòu)件具有與第二構(gòu)件大致相同的形狀但具有比第二構(gòu)件更小的周長，從而使
得第三構(gòu)件可被插入到第二構(gòu)件內(nèi)。該裝置可進(jìn)一步包括第四構(gòu)件，以使第四構(gòu)件具有與第三構(gòu)件大致相同的形狀但具有比第三構(gòu)件更小的周長，從而使得
第四構(gòu)件可被插入到第三構(gòu)件內(nèi)?？砂ㄆ渌臉?gòu)件，每個(gè)構(gòu)件均具有大致相
同的形狀但具有比另一個(gè)構(gòu)件更小的周長，直到最小構(gòu)件被插入到第二最小構(gòu)件。
在一些實(shí)施例中，裝置通過伸縮機(jī)構(gòu)擴(kuò)展。例如，在具有四個(gè)構(gòu)件的裝置中，如上所述，因此第四構(gòu)件配合到第三構(gòu)件內(nèi)，第三構(gòu)件配合到第二構(gòu)件內(nèi)，第二構(gòu)件配合到第一外層構(gòu)件內(nèi)，該裝置可從一種所有構(gòu)件都被插入到第一構(gòu)件中的構(gòu)造擴(kuò)展到一種擴(kuò)展構(gòu)造，在該擴(kuò)展構(gòu)造中，第二構(gòu)件擴(kuò)展到第一構(gòu)件外，第三構(gòu)件擴(kuò)展到第二構(gòu)件外，以及第四構(gòu)件擴(kuò)展到第三構(gòu)件外。通過這樣
的伸縮式機(jī)構(gòu)擴(kuò)展的裝置的示例在圖1A與1C中示出，其中第三構(gòu)件8擴(kuò)展到第二構(gòu)件6之外，而第二構(gòu)件6擴(kuò)展到第一構(gòu)件4之外。在如圖1B所示的兩側(cè)擴(kuò)展中，構(gòu)件10和12可擴(kuò)展到構(gòu)件6和8之外，而構(gòu)件6和8擴(kuò)展到構(gòu)件4之外。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1A中所示，構(gòu)件包括圍繞第一軸線同心設(shè)置的圓柱，從而使得第一構(gòu)件是最外層構(gòu)件，并且當(dāng)擴(kuò)展時(shí)，構(gòu)件包括多個(gè)階梯層疊(tiered)的圓柱。本裝置可沿圖1A與1C中所示的第一軸線5的單一方向擴(kuò)展?？商鎿Q地，
該裝置可沿如圖IB中所示的第一軸線5的兩個(gè)方向擴(kuò)展。在其他實(shí)施例中，
該裝置可沿多個(gè)軸線擴(kuò)展。例如，裝置可包括兩套聯(lián)鎖構(gòu)件，它們可沿在外層
第一構(gòu)件4頂部之外的兩個(gè)不同軸線擴(kuò)展，以形成具有"V形"構(gòu)造的擴(kuò)展裝
置。或者如上所述，構(gòu)件可被設(shè)置在樞軸上，從而使得在擴(kuò)展時(shí)，構(gòu)件可根據(jù)樞軸點(diǎn)的設(shè)置沿特定方向被定向擴(kuò)展到第一構(gòu)件之外。
在特定實(shí)施例中，裝置被設(shè)計(jì)成接合身體部位，從而支撐該身體部位。因此，在一些實(shí)施例中，裝置包括至少一個(gè)外部表面，該外部表面適于接合身體部位的至少一部分，其中所述裝置被定位到所述身體部位的至少一部分。這樣
的表面13可以是如圖1A與1C中所示的各個(gè)構(gòu)件的表面?；蛘哌@樣的表面可以是包括接觸元件15的單獨(dú)部件，其中該接觸元件15經(jīng)由接頭/連接器19而被連接到構(gòu)件中的一個(gè)構(gòu)件8 (參見圖1A)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可包括適于接合身體部位的至少一部分的接觸元件。在特定實(shí)施例中，接觸元件被連接到一構(gòu)件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該構(gòu)件距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)。
接觸元件可被構(gòu)造成使得接觸元件的表面14具有比構(gòu)件8的表面11的表面積更大的表面積，其中該接觸元件的表面14距離第一元件最遠(yuǎn)，接觸元件15被連接到該構(gòu)件8 (參見圖1A、 1C)。以這樣的方式，接觸元件可為裝置提供接合裝置被定位到的身體部位的至少一部分的增強(qiáng)的性能。例如，當(dāng)裝置在脊柱內(nèi)定位和擴(kuò)展時(shí)，接觸元件可以具有適于接觸元件的表面接合到椎骨體或椎間盤的至少一部分的形狀與尺寸。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)(參見圖1A-1C)，接觸元件15可被完全包含在第一構(gòu)件4內(nèi)?；蛘撸佑|元件可被設(shè)置成給第一構(gòu)件提供頂或底表面(例如蓋)(參見圖1D)。
圖1A-1D示出可擴(kuò)展裝置，其具有獨(dú)立的接觸元件15、 17，所述獨(dú)立的接觸元件15、 17被連接到內(nèi)層構(gòu)件中的一個(gè)并提供表面14、 16用于接合身體部位的至少一部分(例如，椎骨體終板)。在特定實(shí)施例中，表面H可包括粗糙的表面。例如，表面可包括肋或者如在此更為詳細(xì)描述(圖1A-1C)的多個(gè)突起18?；蛘撸谝恍┣闆r下，可利用相對光滑表面(例如參見圖1D)。
在特定實(shí)施例中，接觸元件的形狀被設(shè)計(jì)為使得與身體部位的至少一個(gè)表面接觸最大化。因此，可擴(kuò)展裝置可具有大致圓柱形形狀。同時(shí)，可擴(kuò)展裝置和/或接觸元件的上表面和/或下表面可具有大致圓形的形狀。例如，在接觸元件上具有大致圓形下表面和圓形上表面的圓柱形可擴(kuò)展裝置可被用在裝置用作椎體次全切術(shù)的地方，且因此，可被插入在脊髓的大致圓柱形空隙內(nèi)?？筛鶕?jù)待填充的空隙來使用其他形狀。例如，裝置和/或上表面或下表面可具有"蠶豆"形狀以便模仿椎骨體的形狀?；蛘撸谔鎿Q實(shí)施例中，裝置和/或上或者下表面可以是至少部分長方形、立方形、六邊形、八邊形或具有其他多邊形狀。在實(shí)施例中，上下表面的形狀與第一構(gòu)件的上下端部處的開口的形狀相同，從而當(dāng)單元未擴(kuò)展(即未展開)時(shí)，裝置是基本封閉的容器。
同時(shí)，在替換實(shí)施例中，上側(cè)外表面與下側(cè)外表面可以是基本平坦的、凹的或凸的。上表面和下表面的形狀可取決于裝置的使用，從而裝置可被設(shè)計(jì)成緊固地鄰接和/或支撐在裝置植入與擴(kuò)展之后與裝置相鄰的身體結(jié)構(gòu)。例如，對于椎體次全切術(shù)，凸表面可被利用在裝置鄰接椎骨體的終板處。
在特定實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置包括外層構(gòu)件，其功能是作為包含可擴(kuò)展裝置的殼體。在特定實(shí)施例中，殼體是第一外層構(gòu)件。在替換實(shí)施例中，且如圖
1D中所示，裝置的可擴(kuò)展部分(即構(gòu)件4、 6、 8、 10)可配合到殼體內(nèi)，而接觸元件15作為外層件，從而提供了蓋。或者，接觸元件可不必封閉第一構(gòu)件
的一端，但是可具有這樣的尺寸，即接觸元件的外周小于第一構(gòu)件的外周。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)裝置處于未擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時(shí)，接觸元件可不必配合在第一外層構(gòu)件的主體內(nèi)，但可僅覆蓋外層構(gòu)件的頂端開口的一部分。
在一個(gè)實(shí)施例中，裝置的下表面可包括外層構(gòu)件的底表面13 (例如，殼體的底表面)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明可包括用于在骨或其他身體部位定位的可擴(kuò)展裝置，該可擴(kuò)展裝置包括(a)具有側(cè)面以及下表面的殼體；(b)配合在該殼體內(nèi)的可擴(kuò)展單元；以及(C)連接到該可擴(kuò)展單元的上表面。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)裝置擴(kuò)展時(shí)，上表面移動而離開下表面。因此，如同在此所述，在一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)件沿基本垂直于第一外層構(gòu)件或殼體的底部或最長切分軸線(例如縱軸)的軸線擴(kuò)展。
可以有各種方法用于擴(kuò)展該裝置。在一些實(shí)施例中，材料被弓I入到裝置內(nèi)，并被用于擴(kuò)展裝置以及支撐處于第二擴(kuò)展構(gòu)造中的裝置。圖2示出本發(fā)明的裝置的示例，其正通過將材料22引入到裝置內(nèi)而被擴(kuò)展。因此，在特定實(shí)施例 中，裝置可包括第一構(gòu)件，該第一構(gòu)件包括孔口20，用于經(jīng)由套管或其他類型
的進(jìn)入構(gòu)件21而將材料注入到裝置的內(nèi)部。在替換實(shí)施例中，材料可以是液
體或半固體(例如粘性的或糊狀的)。材料也可是固體，其中微粒足夠小以便 配合到外進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)的孔口中。例如，諸如顆粒狀體、微型滾珠或者其他小固-體件的微?？杀皇褂?。或者，液體、半固體與固體的混合物可被使用。例如， 在一些實(shí)施例中，材料可包括與微粒和/或糊狀(例如，半固體)材料組合的 液體骨水泥。
在特定實(shí)施例中，用于擴(kuò)展裝置的材料可包括骨填充劑材料。因此，如圖
2A所示，在特定實(shí)施例中，材料22可經(jīng)由孔口 20被引入到第一構(gòu)件4。例如， 通過朝向26可擴(kuò)展裝置內(nèi)的孔口 20推壓柱塞，柱塞24可被用于經(jīng)由進(jìn)入構(gòu) 件21 (例如套管)將材料22遞送到可擴(kuò)展裝置內(nèi)?；蛘?，具有連接到端部的 套管或?qū)Ч艿淖⑸淦骺杀挥糜趯⒂糜跀U(kuò)展裝置的材料引入到裝置內(nèi)。材料22 然后可填充構(gòu)件4的內(nèi)部，從而移動構(gòu)件6 (圖2B)并也會填充構(gòu)件6的內(nèi)部， 從而移動構(gòu)件8 (圖2C)。當(dāng)材料被引入到包含將要被移動的更小構(gòu)件的構(gòu)件 內(nèi)時(shí)，其他的構(gòu)件(未在圖2中示出)可被移動(例如從較大的構(gòu)件到較小構(gòu) 件)。構(gòu)件可基本順序地被移動，從而使得在第三構(gòu)件8從第二構(gòu)件6露出之 前，第二構(gòu)件6已從第一構(gòu)件4基本露出(參見，例如圖2A-2C)?；蛘?，構(gòu)件 可基本被同時(shí)移動，從而當(dāng)構(gòu)件6開始從構(gòu)件4露出時(shí)，構(gòu)件8開始從構(gòu)件6 露出等等(參見例如圖1D)。 一旦被擴(kuò)展，則骨填充劑材料和/或骨水泥會變 硬，從而將裝置固定在其擴(kuò)展構(gòu)造狀態(tài)。
或者，其他的方法可被用于擴(kuò)展裝置。例如，在特定實(shí)施例中，裝置可包 括由彈簧機(jī)構(gòu)連接的構(gòu)件。或者，可利用氣體擴(kuò)展裝置。在這些實(shí)施例中利用 了一種材料， 一旦裝置被擴(kuò)展，該材料并不變硬，構(gòu)件可利用閂鎖、夾具或其 他機(jī)械機(jī)構(gòu)來保持?jǐn)U展構(gòu)造。
可以有多種機(jī)構(gòu)，通過該多種機(jī)構(gòu)，構(gòu)件被設(shè)置在擴(kuò)展構(gòu)造狀態(tài)下。如同 下面更為詳細(xì)討論的，在一些實(shí)施例中，至少構(gòu)件中的一些包括至少一個(gè)保持 元件，其可接合另一構(gòu)件的至少一部分，從而限制兩個(gè)構(gòu)件可相對彼此移動的 范圍。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)件可包括上部保持元件，其能夠接合位于至少一個(gè)其他構(gòu)件上的下部保持元件，從而限制兩個(gè)構(gòu)件相對彼此的擴(kuò)展，并因 此限制裝置的全部擴(kuò)展。例如，裝置包括多個(gè)圓柱，圓柱中的至少一些可包括
至少一個(gè)上保持凸緣25、 27、 29，其可接合位于另一圓柱上的下保持凸緣26、 28、 30，從而限制第二圓柱相對于第一圓柱的運(yùn)動(參見圖1D與2A-2C)。
在特定實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可被用于椎體次全切術(shù)。例如，在特定實(shí)施 例中，可擴(kuò)展裝置包括椎體次全切術(shù)籠(cage)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，在 椎體次全切術(shù)中，當(dāng)裝置被植入到對象脊柱內(nèi)時(shí)，可擴(kuò)展裝置能夠?yàn)閷ο蟮募?柱提供支撐。在一些實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置適于用在替換人脊柱的椎骨體和/ 或椎間盤。本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置可包括適于經(jīng)由經(jīng)皮進(jìn)入、或通過微型開口或 者通過小切口而傳送輪廓。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置具有適于在椎體次全切術(shù)中 從對象的后側(cè)插入到脊柱內(nèi)的輪廓。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置包括擴(kuò)展前的尺寸， 該尺寸使得在后側(cè)椎體次全切術(shù)中裝置能被插入到脊柱內(nèi)。
圖3示出本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置2的一個(gè)實(shí)施例的更為詳細(xì)的視圖。圖3A 示出展開或擴(kuò)展前的可擴(kuò)展裝置，并且圖3B示出部分展開或擴(kuò)展之后的可擴(kuò) 展裝置。可以看到，可擴(kuò)展裝置2可包括具有下表面13的第一構(gòu)件或殼體4。
該裝置也可包括內(nèi)層構(gòu)件6、 8、 10，它們配合在外層構(gòu)件(即殼體)4內(nèi)。 同樣，在特定實(shí)施例中，該裝置可包括連接到內(nèi)層構(gòu)件10中的一個(gè)上部接觸 元件15。
在一個(gè)實(shí)施例中，上部接觸元件15可具有多個(gè)齒或其他突起18。同樣， 殼體或第一構(gòu)件的下表面13也可包括齒或其他類型的突起18。如在此所述， 這樣的齒或其他突起可便于在骨或其他身體結(jié)構(gòu)內(nèi)裝置的定位以及裝置的穩(wěn) 定。例如，當(dāng)裝置定位在脊柱空隙內(nèi)，在下表面與上表面的突起18可便于裝 置抓牢空隙上方和/或下方的相鄰椎骨體或椎間盤的終板，其中裝置被定位到 所述空隙內(nèi)。在一些實(shí)施例中，上表面和/或下表面可包括槽口 31以便用于骨 移植件的安放。同樣，在特定實(shí)施例中，上表面和/或下表面可包括輻射不透 的標(biāo)記，或其他類型的可視察覺的化合物，以便允許板可通過x射線或其他技 術(shù)顯現(xiàn)。使用輻射不透的化合物或其他類型的標(biāo)記作為上部接觸元件和/或下 部接觸元件的部分可便于監(jiān)測該裝置在所感興趣的身體部位內(nèi)的定位。例如， 可利用本領(lǐng)域公知的X射線成像、MRI或其他成像技術(shù)(例如熒光透視)。在一個(gè)實(shí)施例中，上表面或接觸元件15可被設(shè)計(jì)成其可被凹進(jìn)最外層構(gòu)
件或殼體4內(nèi)。例如，在替換實(shí)施例中，上表面或接觸元件15可凹進(jìn)約0. 1 至5mm，或從約0.2至3mra，或從約0. 3至2mm，或約0. 5至l鵬?；蛘呖梢允?用在這些范圍內(nèi)的范圍。以這樣的方式，在上表面上的突起(例如齒)在植入 程序的至少一部分期間不會被暴露到組織。
在一些實(shí)施例中，外層構(gòu)件(或殼體)4包括孔口或開口20，用于將填充 劑材料注入到殼體或可擴(kuò)展單元內(nèi)(參見例如圖3A)。填充劑材料可包括如在 此所述的骨填充劑或骨水泥。骨填充劑可利用諸如套管、導(dǎo)管或其他類型的定 位機(jī)構(gòu)的進(jìn)入構(gòu)件而被定位在殼體內(nèi)。
開口20可包括路厄配合(luer fitting)、螺母、銷或其他類型的快速連 接機(jī)構(gòu)，用于將進(jìn)入構(gòu)件(諸如遞送管或桿)固定在開口中。開口可以是凹進(jìn) 的，如圖3所示，或可從第一構(gòu)件延伸，如圖2中所示?？卓谂c所連接的進(jìn)入 構(gòu)件(例如套管或?qū)Ч?可包括器具，操作者可通過該器具操作裝置進(jìn)入身體 結(jié)構(gòu)內(nèi)和/或?qū)⒉牧?例如骨填充劑或骨水泥)注入到裝置的內(nèi)部。在特定實(shí) 施例中，如果進(jìn)入構(gòu)件由剛性材料(例如外科用不銹鋼)制成，以允許裝置的 操作與在脊柱空隙內(nèi)的定向可能是有利的。同樣，在特定實(shí)施例中，對于進(jìn)入
構(gòu)件是稍微柔性的，以允許當(dāng)裝置被導(dǎo)引至裝置將定位的身體部位時(shí)，允許圍 繞其他身體部位操作裝置，可能是有利的。
如同在此所述，在特定實(shí)施例中，裝置可被設(shè)計(jì)成，可擴(kuò)展構(gòu)件大致配合 在外層構(gòu)件或殼體內(nèi)?？蓴U(kuò)展單元可被設(shè)計(jì)成，沿大致垂直于底部或殼體最長 的切分軸線(例如縱軸線)的方向擴(kuò)展。在一個(gè)實(shí)施例中，可擴(kuò)展單元被設(shè)計(jì) 成大致平行于殼體的外壁而擴(kuò)展。因此，可擴(kuò)展單元可沿裝置的垂直軸線(z 軸線)擴(kuò)展(圖3)，而x和/或y軸線平行于未擴(kuò)展裝置的最長維度(例如，
底部、或最長切分軸線、或縱軸)。
在特定實(shí)施例中，當(dāng)可擴(kuò)展裝置處于擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時(shí)，其包括基本密封的容器。 在一個(gè)實(shí)施例中，可擴(kuò)展單元的內(nèi)層構(gòu)件的周長小于該擴(kuò)展構(gòu)件所定位的殼體
的周長。
在一些實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可包括多個(gè)互連構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，可 擴(kuò)展結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)圓柱單元。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)同心的圓柱單元，其中該圓柱單元以某種方式被布置成彼此同心且與外層構(gòu) 件或殼體共中心。或者，可利用能提供伸縮擴(kuò)展的其他實(shí)施例。
在一些實(shí)施例中，可擴(kuò)展單元包括多個(gè)階梯層疊的圓柱。階梯層疊的圓柱 可包括至少一個(gè)保持元件(例如凸緣)，該保持元件的功能是限制第二圓柱沿 裝置的第一軸線的運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，保持凸緣的設(shè)置可被用于控制圓柱 沿裝置的Z軸線的相對運(yùn)動，并因此提供了可擴(kuò)展單元全面的擴(kuò)展的限制。
在特定實(shí)施例中，階梯層疊圓柱中至少一些可具有上保持凸緣，該上保持 凸緣的功能是限制第二圓柱相對于包括上保持凸緣的第一圓柱的運(yùn)動。同樣， 階梯層疊圓柱中至少一些可具有下保持凸緣，該下保持凸緣的功能是限制具有 下保持凸緣的第一圓柱相對于殼體或另一個(gè)圓柱的運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，外 層構(gòu)件或殼體也具有保持凸緣，該保持凸緣被設(shè)置在殼體內(nèi)部。殼體保持凸緣 可被設(shè)置從而限制階梯層疊圓柱中的最大的圓柱沿外層殼體的第一軸線的運(yùn) 動，即，從而限制擴(kuò)展。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可擴(kuò)展裝置展開的示例，該可擴(kuò)展裝 置包括多個(gè)階梯層疊圓柱，該階梯層疊圓柱具有這樣的保持凸緣。因此，在特
定實(shí)施例中，可擴(kuò)展單元可包括外層構(gòu)件4與多個(gè)圓柱單元6、 8和10。例如， 如圖4所示，圓柱單元6、 8中至少一些可包括位于圓柱一端(例如下端)的 開口。在一個(gè)實(shí)施例中，圓柱具有不同的周長，從而多個(gè)圓柱配合在彼此內(nèi)部， 以形成同心排列。例如，如圖4A所示，圓柱10配合在圓柱8的內(nèi)部，圓柱8 配合在圓柱6的內(nèi)部，以及圓柱6配合在外層構(gòu)件或殼體4的內(nèi)部。
仍參考圖4，可看到在特定實(shí)施例中，圓柱包括多個(gè)聯(lián)鎖保持凸緣。保持 凸緣可指向圓柱的內(nèi)部或指向圓柱的外部。在一個(gè)實(shí)施例中，上保持凸緣27、 29指向每一個(gè)構(gòu)件的中心軸線(例如內(nèi)部)，且下保持凸緣26、 28、 30指向每 一個(gè)構(gòu)件的外部。外層構(gòu)件或殼體4也可具有保持凸緣25。殼體保持凸緣可被 設(shè)置，從而限制第一內(nèi)層圓柱6 (即第二個(gè)最大構(gòu)件)相對于外層構(gòu)件(例如 殼體)4的運(yùn)動。如在此所述，在一些實(shí)施例中，保持凸緣僅包括圓柱周長的 一部分。
例如，如圖4中所示，可擴(kuò)展單元可通過將骨填充劑材料或水泥引入到腔 33內(nèi)而被擴(kuò)展，其中該腔33形成在第二最大構(gòu)件6與第一外層構(gòu)件或殼體4的內(nèi)壁3之間(圖4A)。由于內(nèi)部空隙23 (腔33是其最外側(cè)部分)包括構(gòu)件4、 6、 8以及10的每一個(gè)的組合的內(nèi)部被填充了骨填充劑材料(或其他物質(zhì))，第 一內(nèi)層構(gòu)件6將被向上推(即離開外層構(gòu)件4的下表面13)。圓柱6將向上移 動直到下保持件26與殼體保持凸緣25相鄰。在一個(gè)實(shí)施例中，附加的填充劑 材料的引入然后將向上推動下一個(gè)最大的內(nèi)層圓柱8，并填充擴(kuò)展的空隙。圓 柱8將向上移動直到下保持件28與上保持凸緣27相鄰。然后附加的填充劑材 料的引入將向上推動最內(nèi)層的圓柱IO。此處注意，構(gòu)件可被基本順序地移動， 例如，使得在第三構(gòu)件8從第二構(gòu)件6露出之前，第二構(gòu)件6基本從第一構(gòu)件 4露出?；蛘?，構(gòu)件可基本同時(shí)被移動，使得當(dāng)構(gòu)件6開始從構(gòu)件4露出時(shí)， 構(gòu)件8開始從構(gòu)件6露出，等等。將理解的是，基本同時(shí)的移動包括這樣一個(gè) 實(shí)施例 一個(gè)構(gòu)件比另一個(gè)構(gòu)件被移動更多，但在另一個(gè)構(gòu)件開始移動之前不 是完全被移出。例如，在圖4中所示裝置的基本同時(shí)的移動中，構(gòu)件6的移動 可以大于構(gòu)件8的移動，而構(gòu)件8的移動可以大于構(gòu)件10的移動，等。然而， 在基本同時(shí)的移動中，至少兩個(gè)構(gòu)件處于同時(shí)被移動的過程中。
最內(nèi)層圓柱10可向上移動直到其下保持凸緣30接近圓柱8的上保持凸緣 29，其中該圓柱8環(huán)繞最內(nèi)層圓柱10，從而擴(kuò)展的內(nèi)部空隙23被填充有骨填 充劑或骨水泥(圖4B)(在圖4中未示出填充劑)。要理解的是，擴(kuò)展的順序(即 可擴(kuò)展單元的多個(gè)構(gòu)件的展開)可以根據(jù)構(gòu)件與殼體之間的摩擦變化。在各個(gè)
實(shí)施例中，通過在聯(lián)鎖部件之間設(shè)置或多或少的阻礙(例如，通過改變用于彼 此相鄰的聯(lián)鎖部件的0型圈或其他部分的尺寸或材料)來改變摩擦力。
在特定實(shí)施例中，最小構(gòu)件是實(shí)心的?；蛘?，最小構(gòu)件可以是至少部分空 心的。最小構(gòu)件的構(gòu)造可取決于用來制成構(gòu)件的材料。通常，最小構(gòu)件可包括 足以支撐連接到構(gòu)件的接觸元件的強(qiáng)度。
在一個(gè)實(shí)施例中，0型圈或相似的墊圈34、 36、 38可被設(shè)置在上保持凸緣 與下保持凸緣之間，以便防止在聯(lián)鎖構(gòu)件(例如圓柱)之間骨填充劑或骨水泥 的泄漏。可以看到，當(dāng)可擴(kuò)展單元擴(kuò)展時(shí)，可擴(kuò)展單元可以類似一疊階梯層疊 的圓柱。
多個(gè)聯(lián)鎖的構(gòu)件可包括一器具用于在裝置擴(kuò)展時(shí)防止構(gòu)件滑脫。因此，在 特定實(shí)施例中，多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可包括一種器具用于當(dāng)沿垂直(z)方向擴(kuò)展時(shí)防止構(gòu)件沿水平(x-y)方向滑脫。在一個(gè)實(shí)施例中，且如圖4與5中所示， 同心的圓柱分別包括垂直肋如42a、 44a、 46a和匹配的凹槽42b、 44b、 46b。 例如，當(dāng)圓柱8插入到圓柱6內(nèi)時(shí)，肋42a將配合到圓柱6內(nèi)的凹槽44b內(nèi)。 在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)鎖肋與凹槽防止圓柱相對彼此和相對于殼體旋轉(zhuǎn)。同時(shí)， 肋也被設(shè)計(jì)成懸置0型圈(圖5)，且因此，可防止0型圈滑脫。聯(lián)鎖肋42a、 44a、 46a和凹槽42b、 44b、 46b以及設(shè)置肋和0型圈的實(shí)施例在圖5中示出， 下面將討論。
' 可擴(kuò)展單元可具有上接觸元件15。例如，最內(nèi)層圓柱10可被連接到上接 觸元件15。例如，最內(nèi)層圓柱10可具有孔口 50以允許用螺釘52、可擴(kuò)展銷 或其他連接機(jī)構(gòu)將圓柱連接到上表面?；蛘?，可利用粘合劑將上表面件15連 接到最內(nèi)層圓柱IO。
裝置不必?cái)U(kuò)展到其具有功能的全高。在替換實(shí)施例中，擴(kuò)展構(gòu)造包括在未 擴(kuò)展構(gòu)造與最大擴(kuò)展構(gòu)造之間的高度。因此在圖4中所示，當(dāng)擴(kuò)展時(shí)，整個(gè)裝 置可具有延伸的長度。本發(fā)明的裝置可被擴(kuò)展到延伸高度11，該延伸高度11 比起始長度9長至少50%、或至少100%、或至少150%、或至少200%、或至少 300%或至少400%?；蛘撸墒褂迷谶@些范圍內(nèi)的范圍，從而可獲得在這些范圍 內(nèi)的任何級別的延伸。例如，本發(fā)明的裝置可從約12-15mm長度擴(kuò)展到約 25-30mm長度(2倍或100%擴(kuò)展)。相似地，成比例更小或更大的裝置可以被制 造(例如從約20-25mm到約40-50mra或在其間尺寸的任何范圍內(nèi)擴(kuò)展的裝置)。 確信的是，這一般比比現(xiàn)有椎體次全切術(shù)裝置具有更大的擴(kuò)展范圍，'現(xiàn)有椎體 次全切術(shù)裝置一般可被擴(kuò)展約25%到33%。
由于擴(kuò)展構(gòu)造包括未擴(kuò)展構(gòu)造與最大擴(kuò)展構(gòu)造之間的高度，單個(gè)裝置可被 用于多個(gè)程序，從而本裝置提供了靈活性。例如，對于可從15mm擴(kuò)展直至30mm 的可擴(kuò)展裝置，在此范圍內(nèi)的任何級別(例如，16mm、 17. 2mm、 27. 4mm、 29. 8腿) 的擴(kuò)展可被實(shí)現(xiàn)。以這樣的方式，單個(gè)裝置可被用于沿脊柱在不同位置處的椎 體次全切術(shù)。
如在此所述，在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置可包括多個(gè)階梯層疊 圓柱。當(dāng)裝置被用于椎體次全切術(shù)時(shí)，在替換實(shí)施例中，根據(jù)脊柱待修復(fù)的區(qū) 段，該裝置可以具有約15-35mm、或20-34mm、或24-32ram或約30腿的橫截面直徑(即x-y方向)?；蛘?，可利用在這些范圍內(nèi)的范圍。例如，用于頸椎椎 體次全切術(shù)的裝置直徑可以是約20mm，而用于胸椎椎體次全切術(shù)的裝置直徑可 以是約30mm，且用于腰椎椎體次全切術(shù)的裝置直徑可以是約34mm。
在替換實(shí)施例中，構(gòu)成可擴(kuò)展單元的構(gòu)件的數(shù)量可從1-10，或從2-8，或 從2-6，或從2-4個(gè)構(gòu)件的范圍。或者，可使用在這些范圍內(nèi)的范圍。例如，
伸縮式構(gòu)件可被設(shè)計(jì)成使得最小構(gòu)件的直徑是最大構(gòu)件或殼體的直徑的約 20%、或30%、或40%、或50%、或60%、或70%、或75%、或80%、或85%、或 90%?；蛘撸墒褂迷谶@些范圍內(nèi)的范圍。
每一個(gè)構(gòu)件的壁厚可確定可被展開的構(gòu)件的總數(shù)。在替換實(shí)施例中，根據(jù) 用于制造裝置的材料，構(gòu)件的壁厚可在從約0. 5mra至約5mra、或從約l咖至4mm、 或從約2mm至約3mm的范圍。相似的厚度范圍也可被用于外層構(gòu)件或殼體?；?者，在這些范圍內(nèi)的范圍可被使用。 —
如同在此更為詳細(xì)描述的，本裝置可由適于在人體或動物體內(nèi)使用的任何 材料制成。用于本裝置的材料可包括典型用于修復(fù)性植入物的材料。因此，在 特定實(shí)施例中，裝置可由例如，但不限于聚醚酮(即PEEK)的生物相容塑料制 成?？商鎿Q地，本裝置可由諸如，但不限于不銹鋼或鈦的生物相容金屬制成。 或可利用這些材料的組合。在特定實(shí)施例中，本裝置可以由與用于將可擴(kuò)展裝 置定位在身體部位內(nèi)的系統(tǒng)的其他部件相容的材料制成。
在特定實(shí)施例中，本裝置可涂覆有任何適于醫(yī)用級的涂層，包括抗感染劑、 抗凝血?jiǎng)⑨尫磐繉?release coating)和/或增滑劑。了解本公開的優(yōu)點(diǎn)的 本領(lǐng)域中一個(gè)普通技術(shù)人員會理解其他材料(包括本領(lǐng)域公知的那些材料)可 被運(yùn)用與構(gòu)造此處所述的進(jìn)入構(gòu)件。
在一些實(shí)施例中，利用液、體或半固體材料擴(kuò)展裝置。用于擴(kuò)展裝置的填充 劑可以是典型地用于修復(fù)骨或其他感興趣的身體部位的填充劑。例如，用于椎
體次全切術(shù)的填充劑可包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)?？杀皇褂玫钠渌愋?骨填充劑材料和/或骨水泥包括此處所述的填充劑，和/或椎體次全切術(shù)公知的
填充劑和/或填充其他身體部位的填充劑?；蛘?，如此處更詳細(xì)描述的，固體 材料可被使用，其中微粒的尺寸設(shè)計(jì)為配合在裝置內(nèi)的孔口內(nèi)，從而擴(kuò)展該裝 置。裝置與填充劑二者均可由美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)用于植入人體的材料制成。
在特定實(shí)施例中，裝置和/或水泥材料可利用X射線或其他成像技術(shù)顯現(xiàn)。 例如，通過使用不透X射線的填充劑材料，經(jīng)由磁共振成像(MRI)或其他成 像技術(shù)，不僅在手術(shù)期間和在手術(shù)之后還可以在長期時(shí)間內(nèi)，對脊柱的修復(fù)程 度進(jìn)行監(jiān)控。
制造可擴(kuò)展裝置的方法
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括制造用于在骨或其^k身體部位內(nèi)定位的可 擴(kuò)展裝置的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括制造可擴(kuò)展椎體次全切術(shù)裝置。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括將用于在身體部位內(nèi)定位的可擴(kuò)展裝置成 型，其中該可擴(kuò)展裝置包括多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)第一未擴(kuò) 展構(gòu)造，從而該多個(gè)構(gòu)件基本容納在多個(gè)構(gòu)件的第一構(gòu)件的主體內(nèi)；和第二擴(kuò) 展構(gòu)造，其中構(gòu)件沿至少第一軸線擴(kuò)展，從而每一個(gè)構(gòu)件從第一構(gòu)件基本露出。
在特定實(shí)施例中，該裝置也可包括適于與身體部位的一部分接合的至少一 個(gè)表面和/或接觸元件。在特定實(shí)施例中，方法包括將具有接觸元件的裝置成 型，該接觸元件被連接到一構(gòu)件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該構(gòu)件是距離第一 構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，接觸元件可被成型，從而當(dāng)裝置處于第一 未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，接觸元件可完全包含在第一構(gòu)件內(nèi)?；蛘?，接觸元件可被成型， 從而當(dāng)裝置是處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，為第一構(gòu)件提供蓋或其他表面。接觸元 件可被構(gòu)造成使得距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的接觸元件的表面的表面積大于該接觸 元件被連接到的構(gòu)件表面的表面積。以這樣的方式，接觸元件可為裝置提供與 裝置所定位的身體部位的至少一部分接合的增強(qiáng)的性能。例如，接觸元件可被 定型為適于接觸元件的表面與椎骨體接合的形狀與尺寸。
因此，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括制造用于在身體部位內(nèi)定位的可擴(kuò)展 裝置的方法，該可擴(kuò)展裝置包括(a)多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，其可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu) 造和第二擴(kuò)展構(gòu)造，在第一未擴(kuò)展構(gòu)造中多個(gè)構(gòu)件基本容納在多個(gè)構(gòu)件的第一 構(gòu)件內(nèi)，在第二擴(kuò)展構(gòu)造中構(gòu)件被擴(kuò)展成使得每一個(gè)構(gòu)件基本從至少一個(gè)其他 構(gòu)件露出；以及(b)接觸構(gòu)件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸構(gòu)件被連接
到距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件，其中，裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸元件 被容納在第一構(gòu)件內(nèi)，且其中，該接觸元件被構(gòu)造成使得距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的接觸元件的表面適于與身體部位的至少一部分接合，并且其中適于與身體部位 的至少一部分接合的接觸元件的表面的表面積大于該接觸元件所連接到的構(gòu) 件的表面的表面積。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，制造用于在骨或其他身體部位內(nèi)定位的可擴(kuò)展裝 置的方法可包括(a)成型可擴(kuò)展單元，該可擴(kuò)展單元具有(i )多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu) 件和(ii)功能連接到該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件的上表面與下表面，其中該上表面與下 表面中至少一個(gè)或兩個(gè)都適于與骨或其他身體部位的至少一部分接合，并且其 中可擴(kuò)展裝置能夠?yàn)槠渌ㄎ坏降墓腔蚱渌眢w部位提供支撐；以及(b)裝 配這些部件以制成可擴(kuò)展裝置。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明可包括成型(i) 具有多個(gè)側(cè)面和下表面的外層殼體；(ii)配合在外層殼體內(nèi)的可擴(kuò)展單元； 以及(iii)連接到該可擴(kuò)展單元的上接觸元件；以及將裝配這些部件以制成可 擴(kuò)展裝置。在一些實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可包括多個(gè)階梯層疊圓柱(或其他單 元)，從而使得該裝置以伸縮式機(jī)構(gòu)擴(kuò)展。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可擴(kuò)展裝置的分解視圖。圖5也示出具有 第一外層構(gòu)件或殼體4的這樣的裝置如何被裝配，其中該第一外層構(gòu)件或殼體 4帶有封閉的底表面。例如，在特定實(shí)施例中，可經(jīng)由聯(lián)鎖構(gòu)件的第二大構(gòu)件 (例如8)的底部插入聯(lián)鎖構(gòu)件中較小構(gòu)件(例如10)，來可裝配該單元。例 如，帶有定位的0型圈38的第三階梯層疊件10 (并通過在肋46a下方滑動0 型圈38而被保持在適當(dāng)位置)，可被插入到帶有定位的0型圈36的第二階梯 層疊件8的中心內(nèi)，并然后兩個(gè)階梯層疊件(10、 8)被插入到帶有定位的0 型圈34的第一階梯層疊件6。
接下來，然后階梯層疊圓柱的組件可被插入到外層構(gòu)件或殼體4內(nèi)。然后， 通過將保持件設(shè)置在距離殼體的底表面13適當(dāng)?shù)木嚯x處并將保持件固定到殼 體4的內(nèi)表面3，殼體保持件25可被定位在殼體4的內(nèi)部(也參見圖4)。在 一個(gè)實(shí)施例中，保持件25可通過粘合劑而被固定到內(nèi)表面3?？商鎿Q地，保持 件25可通過將兩部分熱封在一起而被固定到殼體的內(nèi)表面33?；蛘?，保持件 25可由可擴(kuò)展材料制成，諸如彈簧等， 一旦其擴(kuò)展，則保持在殼體4內(nèi)適當(dāng)位 置。可以看出，肋，例如42a、 44a、 46a和對應(yīng)凹槽，例如42b、 44b、 46b可 被用于相對于彼此和殼體而對齊圓柱。接下來，上接觸元件15可被連接到最小的(即最內(nèi)層的)構(gòu)件IO。在一
個(gè)實(shí)施例中，通過將螺釘插入到最內(nèi)層構(gòu)件10的上表面上的孔口 50，螺釘52或其他緊固件可被用于將上接觸元件15聯(lián)結(jié)到最內(nèi)層構(gòu)件10。在一個(gè)實(shí)施例中，可樞轉(zhuǎn)的頭可被用于將上接觸元件15連接到可擴(kuò)展單元的最內(nèi)層構(gòu)件10。以這樣的方式，上接觸元件可樞轉(zhuǎn)以便匹配與裝置相鄰的椎骨體的上終板與下終板的角度。同時(shí)，如在此所述，在特定實(shí)施例中，接觸元件的形狀可被構(gòu)造成反映和/或最大化與裝置被插入到的身體部位的至少一部分的接觸。例如，接觸元件15和/或下表面13如圖5所示，可被成型為稍稍突起和/或呈腎形，從而鄰接椎骨體的終板。
裝置的各個(gè)部件由適于在人體或動物體內(nèi)使用的任何材料制成。用于裝置的材料可包括典型用于修復(fù)性植入件的材料。
因此，在特定實(shí)施例中，各個(gè)構(gòu)件(例如4、 6、 8、 10)可由生物相容塑料(諸如但不限于聚醚酮(即PEEK))制成?；蛘撸b置可由塑料制成，諸如聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 TEFLON 、離聚物、聚碳酸酯或尼龍?？商鎿Q地，各個(gè)構(gòu)件可由生物相容金屬制成，諸如，但不限于，不銹鋼或鈦。在替換實(shí)施例中，構(gòu)件可由NITINOL (即一種鎳鈦合金)制成。應(yīng)當(dāng)理解，可考慮其他材料，諸如超輕分子量的聚乙烯、硅樹脂、以及其他金屬材料、鉭、鉑、鈮合金、PHYN0X 、或者多種聚合材料中的任一種，諸如聚四氟乙烯(ePTFE)?？商鎿Q地，構(gòu)件可由鎢、鉑銥合金、ELGILOY (Elgin, Illinois)中任一種、或其混合物或者其他適于其專用目的的可用合金制成?；蛘?，裝置可由硅酸鹽或液晶聚合物制成。
或者，可利用這些材料的組合。在特定實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可由與系統(tǒng)其他部件相容的材料制成。0型圈可由橡膠或典型在人體對象植入的裝置內(nèi)所用的0型圈的其他材料制成。例如，可使用由硅樹脂制成的O型圈。
知曉本公幵的益處的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會理解，其他材料，包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的那些，可被用于構(gòu)造在此所述的進(jìn)入構(gòu)件。
其他材料/化學(xué)制劑可與本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置相關(guān)聯(lián)，諸如潤滑劑、抗生素、抗癌劑、骨水泥、骨移植件、防止自體免疫的化學(xué)制劑，等。在特定實(shí)施例中，裝置可涂覆任何適當(dāng)?shù)尼t(yī)用等級的涂層，包括抗感染劑、抗凝血?jiǎng)?、釋放涂層、?或增滑劑。在一個(gè)實(shí)施例中，這些材料/化學(xué)制劑可在長時(shí)間內(nèi)被 釋放。這些材料/化學(xué)制劑可被用于幫助骨或組織的增長，幫助擊退細(xì)菌感染、 促進(jìn)組織生長或?yàn)榱硕喾N其他原因。這樣的制劑可被涂覆在可擴(kuò)展裝置上，或 作為定時(shí)釋放膠囊(time-release capsule)或通過其他本領(lǐng)域公知的方式而 被連接。
裝置不必?cái)U(kuò)展到其功能的全長。在替換實(shí)施例中，擴(kuò)展構(gòu)造包括在未擴(kuò)展 構(gòu)造與最大擴(kuò)展構(gòu)造之間的高度。因此如圖4所示，當(dāng)擴(kuò)展時(shí)，整個(gè)裝置可具 有延伸的長度。本發(fā)明的裝置可被擴(kuò)展到延伸高度11,其比起始長度9長至少 50%、或至少100%、或至少150%、或至少200%、或至少300%、或至少400%。 或者，可利用在這些范圍內(nèi)的范圍，從而在這些范圍內(nèi)的任何級別的擴(kuò)展都可 實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明的裝置可從約12-15mm長擴(kuò)展到約25-30mm長(兩倍或100% 的擴(kuò)展)。相似地，成比例地更小或更大的裝置可被制造(例如，從約20-25ram 擴(kuò)展到約40-50mm，或在其之間的任何尺寸范圍擴(kuò)展的裝置)。確信的是，這樣 比現(xiàn)有椎體次全切術(shù)裝置通常具有更大的擴(kuò)展范圍，而現(xiàn)有椎體次全切術(shù)裝置
可擴(kuò)展約25%至33%。
由于擴(kuò)展構(gòu)造包括在未擴(kuò)展構(gòu)造與最大擴(kuò)展構(gòu)造之間的高度，單個(gè)裝置可 被用于多個(gè)程序，從而本裝置提供了靈活性。例如，對于可從15mm擴(kuò)展直至 30mm的可擴(kuò)展裝置，在此范圍內(nèi)的任何級別(例如，16mm、 17. 2咖、27.4咖、 29.8mm)的擴(kuò)展可被實(shí)現(xiàn)。以這樣的方式，單個(gè)裝置可用于沿脊柱在不同位置 處的椎體次全切術(shù)。
如在此所述，在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置可包括多個(gè)階梯層疊 的圓柱。當(dāng)裝置被用于椎體次全切術(shù)時(shí)，在替換實(shí)施例中，根據(jù)脊柱待修復(fù)區(qū) 段/截面，該裝置可以具有約15-35mm、或20-34咖、或24-32mm、或約30咖 的橫截面直徑(即x-y方向)?；蛘?，如上所述的，可利用在這些范圍內(nèi)的范 圍。例如，用于頸椎椎體次全切術(shù)的裝置直徑可以是約20mm,而用于胸椎椎體 次全切術(shù)的裝置直徑可以是約30mm,且用于腰椎椎體次全切術(shù)的裝置直徑可以 是約34mm。
在替換實(shí)施例中，構(gòu)成可擴(kuò)展單元的構(gòu)件的數(shù)量可從1-10，或從2-8，或 從2-6，或從2-4個(gè)構(gòu)件的范圍?；蛘撸墒褂迷谶@些范圍內(nèi)的范圍。例如，伸縮式構(gòu)件可被設(shè)計(jì)成最小構(gòu)件的直徑是最大構(gòu)件或殼體的直徑的約20%、或
30%、或40%、或50%、或60%、或70%、或75%、或80%、或85%、或90%?；?者，可使用在這些范圍內(nèi)的范圍。
每一個(gè)構(gòu)件的壁厚可確定可被展開的構(gòu)件的總數(shù)。在替換實(shí)施例中，且根 據(jù)用于制造裝置的材料，構(gòu)件的壁厚可在從約0. 5mm至約5mm、或從約lmm至 4mm、或從約2畫至約3mm的范圍。相似的厚度范圍也可被用于外層構(gòu)件或殼 體。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)件的壁厚為約2-3mm,用于椎體次全切術(shù)的可 擴(kuò)展單元可包括約3個(gè)構(gòu)件?；蛘撸谶@些范圍內(nèi)的范圍可被使用。
例如，裝置用于椎體次全切術(shù)，且包括3個(gè)圓柱，且每一個(gè)圓柱具有約 2. 0mm的壁厚，'殼體直徑為約30mm，且最小圓柱直徑可以是約12mrn，而在其間 的圓柱的尺寸(例如，直徑分別約18和24ram)相對于殼體和最小圓柱而成比 例。具有相似尺寸適于在脊柱內(nèi)擴(kuò)展的其他可擴(kuò)展裝置被包含在本發(fā)明之內(nèi)。
定位可擴(kuò)展裝置的方法
在其他實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于將可擴(kuò)展裝置插入到脊椎或其他身體結(jié) 構(gòu)內(nèi)的方法，其中進(jìn)入身體結(jié)構(gòu)是受限的，并且因此需要在將裝置遞送到身體 部位的程序中裝置的尺寸被最小化?？蓴U(kuò)展裝置可包括適于通過微型開口、或 通過小切口遞送的輪廓。或在一些情況下，經(jīng)皮的進(jìn)入可被使用。在一些實(shí)施 例中，本發(fā)明可包括在椎體次全切術(shù)中從對象的后側(cè)插入可擴(kuò)展裝置的方法。
在一些實(shí)施例中，本發(fā)明可包括用于將可擴(kuò)展裝置插入到對象的身體部位 內(nèi)的方法，其中可擴(kuò)展裝置包括多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，它們可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造，
其中該多個(gè)構(gòu)件基本包含在該多個(gè)構(gòu)件中的第一的主體內(nèi)；以及第二擴(kuò)展構(gòu) 造，其中構(gòu)件被擴(kuò)展成使得構(gòu)件中的每一個(gè)基本從至少一個(gè)其他構(gòu)件露出。本
裝置可進(jìn)一步包括接觸元件，該接觸元件被連接到構(gòu)件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造 時(shí)，該構(gòu)件距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)，且該接觸元件提供一表面，當(dāng)裝置擴(kuò)展時(shí)，該 表面適于與身體部位的至少一部分接合。本方法可包括通過諸如骨修復(fù)材料或 骨水泥的填充劑引入到裝置，而在原位置(in situ)擴(kuò)展裝置的步驟。
同樣，本發(fā)明的實(shí)施例可包括用于將可擴(kuò)展這種從對象的后側(cè)插入用以后 側(cè)全切術(shù)的方法，其包括(a)經(jīng)由后側(cè)切口產(chǎn)生的入口在對象的脊柱內(nèi)產(chǎn)生 空隙；(b)將可擴(kuò)展裝置插入到脊柱空隙內(nèi)；以及(c)擴(kuò)展該裝置。例如，在特定實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于將可擴(kuò)展裝置從對象的后側(cè)插入 而用于后側(cè)椎體次全切術(shù)的方法，其包括(a)經(jīng)由后側(cè)切口產(chǎn)生的入口在對 象的脊柱內(nèi)產(chǎn)生空隙；(b)將可擴(kuò)展裝置插入到脊柱空隙內(nèi)，其中所述可擴(kuò)展
裝置包括(i )具有多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件的可擴(kuò)展單元，所述多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)第
一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展的構(gòu)造，在第一未擴(kuò)展構(gòu)造中該多個(gè)構(gòu)件基本被包含 在該多個(gè)構(gòu)件的第一的主體內(nèi)，在第二擴(kuò)展的構(gòu)造中，構(gòu)件被擴(kuò)展成使得每一
個(gè)構(gòu)件基本上從至少一個(gè)其他構(gòu)件中露出；以及(C)通過將填充劑材料引入
到裝置內(nèi)而擴(kuò)展裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置包括上表面以及下表面， 其功能連接到該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，其中，上表面與下表面中至少一個(gè)或兩個(gè)都適 于接合骨或其他身體部位的至少一部分。
在特定實(shí)施例中，裝置可包括接觸元件，該接觸元件適于接合身體部位的 至少一部分。例如，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明可包括用于將可擴(kuò)展裝置從對象
的后側(cè)插入而用于后側(cè)椎體次全切術(shù)的方法，其包括(a)經(jīng)由后側(cè)切口產(chǎn)生 的入口在對象的脊柱內(nèi)產(chǎn)生空隙；(b)將可擴(kuò)展裝置插入到脊柱空隙內(nèi)，其中
所述可擴(kuò)展裝置包括(i)具有多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件的可擴(kuò)展單元，所述多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)
件可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展的構(gòu)造，在第一未擴(kuò)展構(gòu)造中，該多個(gè)構(gòu) 件基本被包含在該多個(gè)構(gòu)件的第一的主體內(nèi)，在第二擴(kuò)展的構(gòu)造中，構(gòu)件被擴(kuò)
展成，每一個(gè)構(gòu)件基本從至少一個(gè)其他構(gòu)件中露出，以及(ii)接觸元件，當(dāng) 裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸元件被連接到距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件，其中， 當(dāng)裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸構(gòu)件被包含在第一構(gòu)件內(nèi)，且其中接觸 元件被構(gòu)造成，距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的接觸元件的表面適于與身體部位的至少一 部分接合，且其中適于與身體部位的至少一部分接合的接觸元件的表面的表面 積大于接觸元件所連接的構(gòu)件表面的表面積；以及(c)擴(kuò)展該裝置。在一個(gè) 實(shí)施例中，在裝置擴(kuò)展前，接觸元件基本完全包含在第一構(gòu)件內(nèi)?；蛘?，接觸 元件可包括未擴(kuò)展裝置的外表面。例如，接觸元件可包括如圖1D所示的用于 未擴(kuò)展裝置的頂表面或蓋。
可擴(kuò)展裝置能夠?yàn)槠涠ㄎ坏降墓腔蚱渌眢w部位提供支撐。在一個(gè)實(shí)施例 中，當(dāng)裝置在椎體次全切術(shù)期間被植入對象的脊柱內(nèi)時(shí)，可擴(kuò)展裝置能提供對 對象的脊柱的支撐。同樣，在特定實(shí)施例中，該裝置可包括擴(kuò)展前的一個(gè)尺寸，該尺寸使得在后側(cè)椎體次全切術(shù)期間，裝置可被插入到脊柱。
在一些實(shí)施例中，裝置可包括外層構(gòu)件，其功能是作為可擴(kuò)展單元的其他 構(gòu)件定位到其中的殼體。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置的下表面是殼體的一部分。例 如，在特定實(shí)施例中，用于定位在骨或其他身體部位的可擴(kuò)展裝置包括(a) 具有側(cè)面和下表面的殼體；(b)包括配合在殼體內(nèi)的多個(gè)內(nèi)層構(gòu)件的可擴(kuò)展單 元；以及(C)連接到多個(gè)內(nèi)層構(gòu)件中至少之一的上表面。
例如，在本方法的至少一些實(shí)施例中，當(dāng)裝置被擴(kuò)展時(shí)，上表面從下表面, 移動開。在一個(gè)示例實(shí)施例中，可擴(kuò)展單元可包括多個(gè)階梯層疊的圓柱。
同樣，在一些實(shí)施例中，在將裝置插入到需要修復(fù)的身體部位內(nèi)時(shí)，裝置 的上表面或下表面中至少一個(gè)和/或接觸元件被收回到裝置內(nèi)，從而表面不會 與身體部位的組織接觸，而不可能導(dǎo)致?lián)p害組織。在可擴(kuò)展裝置被用于椎體次 全切術(shù)的地方，在特定實(shí)施例中，裝置可包括上接觸元件，其收回到最外層構(gòu) 件或殼體內(nèi)。 一但裝置已被插入到脊柱內(nèi)，則其可沿脊柱的長度被擴(kuò)展，因此 允許在上接觸元件上存在的任何突起從外層構(gòu)件或殼體露出，從而接合椎骨體 的相鄰盤或終板。
可擴(kuò)展裝置的殼體或最外層構(gòu)件可包括用于將填充劑材料注入到殼體和/ 或可擴(kuò)展單元的孔口或開口。例如，開口可包括路厄配合、螺紋、銷或用于固
定進(jìn)入構(gòu)件(諸如在開口內(nèi)的遞送管、套管或?qū)Ч?的其他類型的快速連接機(jī) 構(gòu)。以這樣的方式，孔口與進(jìn)入構(gòu)件可包括一種器具，通過該器具操作者操作 裝置引入骨或其他身體結(jié)構(gòu)內(nèi)。
為了擴(kuò)展裝置，填充劑或其他類型的材料可被注入到裝置內(nèi)。填充劑材料 可包括骨填充劑或骨水泥，如在此所述(例如PMMA)。例如，可利用諸如導(dǎo)管 或其他類型的管狀定位機(jī)構(gòu)的進(jìn)入構(gòu)件，將骨填充劑材料定位在殼體內(nèi)，從而 如圖2的實(shí)施例中的示例所示，擴(kuò)展該可擴(kuò)展裝置。
圖6示出利用本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置用于后側(cè)椎體次全切術(shù)的方法100的實(shí) 施例。例如，在圖6的方法的一些實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置是伸縮式椎體次全切
術(shù)籠。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可在對象的背部內(nèi)形成中線切口，并且需要修
復(fù)(例如，椎體次全切)的脊柱區(qū)域被暴露102。接下來，包括受影響面積的 脊柱部分被打開104，且患病組織(例如，腫瘤、骨刺、過多的韌帶組織)被移除106。在一個(gè)實(shí)施例中，整個(gè)椎骨體與相鄰盤被移除。
在這一點(diǎn)上，本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置可被插入到對象背部內(nèi)的切口內(nèi)108， 并然后利用諸如基本剛性桿、導(dǎo)管或其他器具的進(jìn)入構(gòu)件而被操作，從而該擴(kuò) 展裝置在適當(dāng)位置被插入到脊柱的空隙內(nèi)。
然后，本裝置被設(shè)置在脊柱內(nèi)，從而至少一個(gè)接觸表面(例如收回的接觸 元件)朝向脊柱的一個(gè)端部(例如頂端)而被定向，且另一個(gè)接觸表面(例如 外層構(gòu)件4的不收回的底表面)朝向脊柱的另一端(例如底端)而被定向。然 后，填充劑材料可被注入到裝置114內(nèi)。填充劑材料可被注入直到裝置己沿大 致平行于脊柱116的軸線而被擴(kuò)展到需要的高度。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置被擴(kuò)
展，直到裝置的上表面與下表面接近與該空隙鄰近的脊柱的部分。例如，裝置 的上表面與下表面可接近相鄰盤和/或相鄰椎骨體的終板。
一旦裝置已被擴(kuò)展到所需的量，則傳送骨填充劑材料的進(jìn)入構(gòu)件可從裝置
解開并從對象移除118。然后，在脊柱內(nèi)的開口可被密封(例如，用金屬板)， 且所需的任何外部支撐硬件(例如桿)可被連接到脊柱的后側(cè)120。在此方面， 切口可被密封122。
圖7示出本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置插入到脊柱內(nèi)的空隙中?？梢钥吹?，由于在 脊柱內(nèi)的空隙54基本呈圓柱形狀，因此可擴(kuò)展裝置2配合到該空隙內(nèi)。在一 個(gè)實(shí)施例中，在定位在對象的脊柱之前，裝置15的上表面件被收回到殼體內(nèi)。 以這樣的方式，在裝置的上表面的突起18將不撞擊到暴露的脊髓58上。 一旦 裝置在空隙內(nèi)定位，則它可被擴(kuò)展成，上表面14與下表面13可分別撞擊相鄰 上椎骨體與下椎骨體的終板56和57。
圖8,分圖A-D，示出了本發(fā)明的伸縮式椎體次全切術(shù)裝置，其正被用于 后側(cè)椎體次全切術(shù)程序中。圖8A示出經(jīng)由后側(cè)橫向路徑進(jìn)入到椎骨體內(nèi)的外 科進(jìn)入。如圖8A所示，切口 62可形成在對象的背部64，以便移除包含腫瘤 68與鄰接盤56、 57的椎骨體66。例如，圖8A所示，在端部具有刮匙、小刀、 骨鉗刀片等76的進(jìn)入構(gòu)件74可被用于進(jìn)入患病的椎骨體。然后，患病的椎骨 體與任何必要的相鄰結(jié)構(gòu)可如同現(xiàn)有技術(shù)所公知的而被移除。
圖8B示出通過進(jìn)入構(gòu)件21將本發(fā)明的伸縮式椎體次全切術(shù)裝置遞送和插 入到脊柱空隙內(nèi)，而不收回脊髓58?？梢钥吹剑谝粋€(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)接觸元件15被收回到第一構(gòu)件(殼體4)內(nèi)，并因此，在接觸元件上的任何突起
18 (見圖8C)并不與脊髓58接觸。在一些實(shí)施例中，在裝置一側(cè)上的突起包 括第一構(gòu)件的底部。在此情況下，突起可在裝置插入到身體部位時(shí)被暴露。
圖8C示出通過經(jīng)由柱塞24注入骨填充劑22，伸縮式裝置在脊柱空隙內(nèi)部 被擴(kuò)展，其中所述柱塞24沿方向26被推壓穿過導(dǎo)管21。由于填充劑材料進(jìn)入 裝置內(nèi)，它可填充在各個(gè)構(gòu)件4、 6、 8內(nèi)的任何空隙，因此構(gòu)件6從構(gòu)件4中 被推出，而(接觸元件15所連接的)構(gòu)件8從構(gòu)件4與構(gòu)件6中被推出。
圖8D示出擴(kuò)展的以及充滿骨填充劑材料22的裝置?？梢钥吹剑b置的接 觸元件與至少一個(gè)相鄰椎骨體80的終板接觸。第二接觸表面13與下側(cè)相鄰的 椎骨體82相接觸，其中所述第二接觸表面13在此情況下，包括殼體的底表面 13。同樣可看到在傳送導(dǎo)管21上的路厄配合84，其可被用于連接(且斷開) 來自可擴(kuò)展裝置的導(dǎo)管。以這樣的方式， 一旦裝置處于適當(dāng)位置并且被擴(kuò)展， 則進(jìn)入構(gòu)件可被移除并且在對象背部的切口關(guān)閉。
工具包與系統(tǒng)
在其他實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可以是系統(tǒng)或工具包的一部分。因此，在其 他實(shí)施例中，本發(fā)明包括工具包或系統(tǒng)，其包括用于在骨或其他身體部位定位 的可擴(kuò)展裝置。
如同在此描述的，本發(fā)明的裝置的任何實(shí)施例可被用于本發(fā)明的系統(tǒng)與工 具包中。在一些實(shí)施例中，用于本發(fā)明的系統(tǒng)或工具包的裝置可包括(a)具 有多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件的可擴(kuò)展單元；以及(b)上表面與下表面，它們功能連接到 該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，其中上表面與下表面中至少一個(gè)，或兩個(gè)都適于接合骨或其 他身體部位的至少一部分，且其中可擴(kuò)展裝置能夠?yàn)樗ㄎ坏降墓腔蚱渌?體部位提供支撐。系統(tǒng)和/或工具包可進(jìn)一步包括用于定位可擴(kuò)展裝置和/或?qū)?材料注入可擴(kuò)展裝置以便擴(kuò)展裝置的進(jìn)入構(gòu)件。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)或工具包包括用于在身體部位內(nèi)定位的可 擴(kuò)展裝置，其中可擴(kuò)展裝置包括多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，該多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)為第一 未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展構(gòu)造，在該第一未擴(kuò)展構(gòu)造中，多個(gè)構(gòu)件基本被包含在 該多個(gè)構(gòu)件的第一構(gòu)件的主體內(nèi)，在該第二擴(kuò)展構(gòu)造中，該構(gòu)件沿至少第一軸 線擴(kuò)展成構(gòu)件中的每一個(gè)都從第一構(gòu)件基本露出。在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)或工具包的裝置也包括接觸元件，該接觸 元件適于接合身體部位的至少一部分。在特定實(shí)施例中，接觸元件被連接到一 個(gè)在裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)裝置 處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，接觸元件可完全包含在第一構(gòu)件內(nèi)。接觸元件可被構(gòu) 造成距離第一元件最遠(yuǎn)的接觸元件的表面具有比接觸元件所連接的構(gòu)件表面 的表面積更大的表面積。以這樣的方式，接觸元件為裝置接合裝置定位到其中 的身體部位的至少一部分提供了更好的性能。例如，接觸元件可以具有適于接 觸元件表面接合椎骨體的形狀與尺寸。
例如，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明可包括工具包或系統(tǒng)，所述工具包或系統(tǒng) 包括(a)在對象身體部位內(nèi)定位的可擴(kuò)展裝置，該可擴(kuò)展裝置包括(i )具 有多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件的可擴(kuò)展單元，所述多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第 二擴(kuò)展的構(gòu)造，在第一未擴(kuò)展構(gòu)造中該多個(gè)構(gòu)件基本被包含在該多個(gè)構(gòu)件的第 一的主體內(nèi)，在第二擴(kuò)展的構(gòu)造中，構(gòu)件被擴(kuò)展成，每一個(gè)構(gòu)件基本從至少一 個(gè)其他構(gòu)件中露出，以及(ii)接觸元件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸元 件連接到距離第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件，其中，當(dāng)裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該 接觸構(gòu)件被包含在第一構(gòu)件內(nèi)，且其中接觸元件被構(gòu)造成，使得距離第一構(gòu)件 最遠(yuǎn)的接觸元件的表面適于與身體部位的至少一部分接合，且其中適于與身體 部位的至少一部分接合的接觸元件的表面表面積大于接觸元件所連接的構(gòu)件 表面的表面積；以及(b)進(jìn)入元件，其被構(gòu)造成連接到裝置并且適用于將裝 置插入到身體部位和/或?qū)⒉牧献⑷氲娇蓴U(kuò)展裝置以便擴(kuò)展裝置。
本發(fā)明的工具包或系統(tǒng)的可擴(kuò)展裝置可以提供對其定位到其中的骨或其 他身體部位的支撐。同樣，本發(fā)明的工具包或系統(tǒng)的可擴(kuò)展裝置可包括適于經(jīng) 由經(jīng)皮入口，或通過微型開口，或通過小切口遞送的輪廓。例如，在一些實(shí)施 例中，在椎體次全切術(shù)中裝置被植入對象脊柱內(nèi)時(shí)，可擴(kuò)展裝置能夠提供對對 象的脊柱的支撐。在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的工具包或系統(tǒng)的可擴(kuò)展裝置可被 用于替換椎骨體和/或椎間盤。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)或工具包的裝 置包括擴(kuò)展前的尺寸，該尺寸使得在后側(cè)椎體次全切術(shù)過程中，裝置能被插入 到脊柱內(nèi)。
本發(fā)明的系統(tǒng)或工具包的裝置可包括包圍可擴(kuò)展單元的殼體。因此，在特定實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可進(jìn)一步包括該可擴(kuò)展單元定位到其中的第一構(gòu)件或 殼體。在一個(gè)實(shí)施例中，下表面可包括殼體的一部分。例如，在一個(gè)實(shí)施例中， 本發(fā)明可包括用于在骨或其他身體部位定位的可擴(kuò)展裝置，其包括(a)具有 側(cè)面以及下表面的殼體；(b)配合在該殼體內(nèi)的可擴(kuò)展單元；以及(C)連接 到該可擴(kuò)展單元的上表面。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)裝置擴(kuò)展時(shí)，上表面移動而離 開下表面。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可擴(kuò)展單元包括多個(gè)階梯層疊的圓柱。
圖9示出本發(fā)明的工具包的一個(gè)實(shí)施例的圖示。因此，如圖9所示，工具 包可包括本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)可擴(kuò)展裝置2，其具有多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，該多個(gè)聯(lián) 鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)第一未被擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展的構(gòu)造，在該第一未被擴(kuò)展構(gòu)造 中，該多個(gè)構(gòu)件基本被包含在該多個(gè)構(gòu)件的第一的主體內(nèi)，在第二擴(kuò)展的構(gòu)造 中，構(gòu)件被擴(kuò)展成使得每一個(gè)構(gòu)件基本上從至少一個(gè)其他構(gòu)件中伸出，且該裝 置具有接觸元件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸元件被連接到距離第一構(gòu)件 最遠(yuǎn)的構(gòu)件，其中當(dāng)裝置處于第一未擴(kuò)展構(gòu)造下，接觸元件可包含在第一構(gòu)件 內(nèi)。
工具包可進(jìn)一步包括推動構(gòu)件24 (例如柱塞)，或多個(gè)推動構(gòu)件用于推壓 擴(kuò)展裝置經(jīng)過套管。同樣，工具包可包括注射器，用于將材料(例如，經(jīng)由諸 如套管或?qū)Ч艿倪M(jìn)入構(gòu)件)注入裝置內(nèi)。本發(fā)明的工具包與系統(tǒng)也可包括進(jìn)入 構(gòu)件75與可膨脹構(gòu)件77。例如，在特定實(shí)施例中，工具包與系統(tǒng)可被用于將 可膨脹構(gòu)件定位到身體部位內(nèi)以便在可擴(kuò)展裝置定位期間支撐身體部位。同 樣，可包括多個(gè)可膨脹構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，可膨脹構(gòu)件可包括氣球，例如 在后凸成形術(shù)(kyphoplasty)中所用的氣球?；蛘撸衫闷渌膳蛎洏?gòu)件。 工具包也可包括需要進(jìn)入身體部位的其他工具，例如帶有用于在需要時(shí)移除身 體部位的部分的刀刃或刮匙76的進(jìn)入構(gòu)件74。
本發(fā)明的系統(tǒng)和/或工具包的實(shí)施例可進(jìn)一步包括要被遞送到身體部位內(nèi) 部的材料22。例如，將本系統(tǒng)用于骨修復(fù)中，進(jìn)入構(gòu)件，或管或注射器可裝載 有骨填充劑材料或粘合劑。在一個(gè)實(shí)施例中，骨填充劑材料可包括含有鈣、羥 (基)磷灰石、以及聚合體的混合物。同樣，在特定實(shí)施例中，骨填充劑可包括 陶瓷顆?；蚱渌畛鋭┎牧?。對于椎體次全切術(shù)，填充劑可以是PMMA。
本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置可被設(shè)計(jì)成在各種身體部位內(nèi)定位。例如，可擴(kuò)展裝置可被定位在骨結(jié)構(gòu)內(nèi)、或在兩個(gè)骨之間。在一個(gè)實(shí)施例中，可擴(kuò)展裝置可被 定位在兩個(gè)椎骨體之間，以便替換椎間盤。在本發(fā)明的系統(tǒng)與工具包的特定實(shí) 施例中，可擴(kuò)展裝置被構(gòu)造成用于在脊柱椎體次全切術(shù)中經(jīng)由后側(cè)入口，替換 椎骨體和/或椎間盤。本發(fā)明的系統(tǒng)與工具包可允許任何椎骨的治療；例如， 可擴(kuò)展裝置可被用于骨盆、腰椎、胸椎、或頸椎。同樣，當(dāng)裝置被定位在兩個(gè) 椎間盤或兩個(gè)椎骨體之間作為脊柱椎體次全切術(shù)程序的一部分時(shí)，本發(fā)明的工
具包與系統(tǒng)可包括將骨移植件材料22定位以便促進(jìn)椎骨體的融合。
例如，材料可包括自體骨移植或同種異體骨移植組織(參見例如，Dick， Archives of Orthopaedic and Traumatic Surgery (骨禾斗禾口夕卜傷手術(shù)的檔案) (1986) ， 105: 235-238;或者Bhan等人，International Orthopaedics (國 際骨科)(S麗)(1993) 17: 310-312)。骨移植組織可利用骨移植收集器(Bone Graft Harvester)獲得，其可從SpineTech購買?？商鎿Q地，材料也可包括 例如，可從Interpore購買的從珊瑚所收集的顆粒狀骨材料(例如PROOSTEONTM 碳酸鈣顆粒)。遞送到骨的材料也可包括懸浮在甘油中的去除礦物質(zhì)的骨基質(zhì) (例如，可從0steotech購買的GRAFT0NTM同種異體移植材料)，或可從Novian 購買的SRSTM磷酸鈣水泥。用于遞送到骨的材料也可呈薄片狀，例如由碳酸鈣 粉末與來自牛骨的膠原質(zhì)制成的C0LLAGRAFTTM材料。在一個(gè)實(shí)施例中，薄片 可被巻入管內(nèi)并用手裝載到進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，可利用從Kyphon 有限公司購買的KYPHX⑧HV-RTM骨水泥。
工具包可包括外包裝和/或盒88以保護(hù)系統(tǒng)的部件不受物理損壞。在一個(gè) 實(shí)施例中，工具包可包括容器，用于保持每一個(gè)部分處于無菌狀態(tài)，或用于將 部件從第一位置傳送到第二位置。在一些實(shí)施例中，工具包可包括托盤，用于 在消毒和/或傳送過程中將各個(gè)部分保持在固定位置。工具包也可包括盒，以 便保護(hù)系統(tǒng)的部件不受物理損壞。在一個(gè)實(shí)施例中，外包裝、托盤、和/或盒 可由本領(lǐng)域常用的材料，例如聚乙烯和MYLARTM制成，以允許部件在工具包內(nèi) 可見。在一個(gè)實(shí)施例中，工具包的各部分有組織地安排擺放，以便于使用工具 包的進(jìn)入構(gòu)件與其他部件將材料傳送到體內(nèi)部位。同樣，可包括標(biāo)識工具包各 個(gè)部分的標(biāo)簽。
在一個(gè)實(shí)施例中，工具包可包括內(nèi)部密封件，例如可通過熱或真空密封的內(nèi)包裝90，以便防止工具包的部件暴露到外界環(huán)境。內(nèi)部密封件可包括傳統(tǒng)的
可離聲(peal-away)密封件以便為工具包的部件提供快速進(jìn)入。內(nèi)包裝和外 包裝的使用允許通過移除外包裝而將內(nèi)包裝保留原樣以確保工具包部件的無 菌性，從而使工具包準(zhǔn)備用于將要發(fā)生的使用。內(nèi)包裝可由諸如TYVEKTM (DUPONT^的材料制成，其可透過乙撐氧(ETO)的消毒氣體。如同本領(lǐng)域所公 知，消毒可通過熱、壓力和/或消毒氣體而實(shí)現(xiàn)。同樣，工具包可包括供外科 醫(yī)生或其他培訓(xùn)人員使用的說明。
本發(fā)明的產(chǎn)品、系統(tǒng)、以及工具包中所用的每個(gè)部件均包括一種材料，該 材料可由化學(xué)處理、高溫、和/或高壓、暴露到消毒氣體、或本領(lǐng)域公知的消 毒處理的組合而被消毒。同樣，本發(fā)明的產(chǎn)品、系統(tǒng)、以及工具包的部件可以 是一次性的，或可以明確地清潔、重新消毒、以及重復(fù)使用的。
示例
通過參考下列非限定性示例可更好理解本發(fā)明。 示例1:伸縮式椎體次全切術(shù)裝置
根據(jù)本發(fā)明的替換實(shí)施例，制成兩種伸縮式椎體次全切術(shù)裝置。該裝置由 PEEK制成，并分別可從15mm的緊湊長度擴(kuò)展到28咖，以及從20mm擴(kuò)展到44ram。 裝置包括用于連接遞送導(dǎo)管的在底部的端口，以及在底表面和頂表面二者上的 齒。兩種裝置都包括3個(gè)階梯層疊的圓柱，當(dāng)引入PMMA或另一類型的骨填充
劑材料時(shí)，所述兩種裝置可被擴(kuò)展。
為了制造本裝置，PEEK被機(jī)加工成適于殼體(30mm直徑)、內(nèi)層圓柱(約 24、 18、以及12mm直徑)、以及內(nèi)保持圈(外直徑等于殼體的內(nèi)直徑)的圓柱。 最小的圓柱是實(shí)心的。寬度約10mra且深度3-4mm的肋，以及寬度約12mm且深 度3. 5-4. 5mm的凹槽可分別在圓柱的外側(cè)與內(nèi)側(cè)上機(jī)加工而成。在最小的實(shí)心 圓柱內(nèi)不用制作凹槽。用于殼體與內(nèi)部圓柱的PEEK約為2.0至2.5咖厚。此 外，上保持凸緣與下保持凸緣(每一個(gè)從圓柱的壁延伸約2-3mm)被機(jī)加工成 每一個(gè)部分。
頂板與下板被機(jī)加工成帶有齒，而每一個(gè)齒呈約lmm高的角錐。然后，通 過將最小圓柱插入穿過第二大圓柱的底部而裝配本單元。因此，通過在肋下方 滑動0型圈使其0型圈定位并保持在適當(dāng)位置的第三階梯層疊件被插入到具有定位的0型圈的第二階梯層疊件的中心，然后這兩個(gè)階梯層疊件都被插入到具 有定位的O型圈的第一階梯層疊件中。然后，階梯層疊圓柱的裝配件被插入到 殼體內(nèi)。具有與殼體的內(nèi)直徑相等的外直徑的保持圈被形成和熱密封在殼體內(nèi) 的從殼體底部約10rnm高度處。在此點(diǎn)上，上表面被連接到內(nèi)層階梯層疊件以
封閉該單元。通過將螺釘插入到階梯層疊件的上表面上的孔口，螺釘被用于將 上表面連接到最內(nèi)層階梯層疊件。 -
示例2:后側(cè)椎體次全切術(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的伸縮式椎體次全切術(shù)裝置在椎體次全切術(shù)程序中在尸體上被使 用。在此程序中，椎骨體通過中線切口和后側(cè)-橫向路徑進(jìn)入。椎弓根螺釘被 放置，且椎骨體的椎體次全切術(shù)以及相鄰盤的移除被實(shí)施。然后，本發(fā)明的椎 體次全切術(shù)裝置被遞送并插入到脊柱空隙內(nèi)，而不會收回脊髓。在本程序中， 在終板上的尖釘被收回，且這樣就不會與脊髓接觸。接下來，通過利用注射器 將水泥諸如到裝置內(nèi)，伸縮式裝置在脊柱空隙的內(nèi)部被擴(kuò)展。 一旦被擴(kuò)展，則 裝置的端件接觸相鄰椎骨體的終板。在此點(diǎn)上，導(dǎo)管從脊柱拉離。
在一些情況下，裝置由塑料制成，并因此對于x射線是半透明的。因此， 當(dāng)定位的(且擴(kuò)展的)裝置通過x射線照射觀察時(shí)，圖像顯示了將裝置的最內(nèi) 層構(gòu)件連接到接觸元件的上螺釘52。同樣可見的是對于x射線不透明的骨填充 劑水泥22和裝置的外輪廓(未示出)。
前述被視為僅是本發(fā)明原理的說明。由于多個(gè)修改和變化可由本領(lǐng)域技術(shù) 人員容易想到，因此，并不將本發(fā)明限制于所示與所述的確切實(shí)施例，并且落 入所附權(quán)利要求范圍的所有適用的修改和等效物都被認(rèn)為在本發(fā)明思想內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于定位在身體部位內(nèi)的可擴(kuò)展裝置，所述可擴(kuò)展裝置包括(a)多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，其可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展構(gòu)造，在所述第一未擴(kuò)展構(gòu)造中所述多個(gè)構(gòu)件基本包含在所述多個(gè)構(gòu)件的第一構(gòu)件中，在所述第二擴(kuò)展構(gòu)造中所述構(gòu)件被擴(kuò)展成每個(gè)所述構(gòu)件均從至少一個(gè)其他構(gòu)件中基本露出；以及(b)接觸元件，其連接到一個(gè)在裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)距離所述第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件，其中，當(dāng)所述裝置處于所述第一未擴(kuò)展構(gòu)造中時(shí)，所述接觸元件被包含在所述第一構(gòu)件內(nèi)，并且其中所述接觸元件被構(gòu)造成距離所述第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的所述接觸元件的表面適于接合所述身體部位的至少一部分，并且其中適于接合所述身體部位的至少一部分的所述接觸元件的所述表面的表面積大于所述接觸元件所連接到的所述構(gòu)件的所述的表面的表面積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述構(gòu)件沿基本垂直于所述第 一構(gòu)件的底部的軸線擴(kuò)展。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述接觸元件的形狀被構(gòu)造 成與所述身體部位的至少一個(gè)表面接觸最大化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展裝置，其中適于與所述身體部位的至少一部分接合的所述接觸元件的所述表面包括粗糙的表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可擴(kuò)展裝置，其中適于與所述身體部位的至少 一部分接合的所述接觸元件的所述表面包括多個(gè)突起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述第一構(gòu)件包括一孔口， 所述孔口用于將液體或半固態(tài)材料插入到所述第一構(gòu)件的內(nèi)部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述材料包括骨填充劑材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述材料被用于擴(kuò)展所述裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述材料被用于支撐處于所 述第二擴(kuò)展構(gòu)造中的所述裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述多個(gè)構(gòu)件被布置成同心 地圍繞第一軸線，從而所述第一構(gòu)件是最外層構(gòu)件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可擴(kuò)展裝置，其中每個(gè)所述構(gòu)件的尺寸均被構(gòu) 造成至少部分地配合到另一個(gè)構(gòu)件內(nèi)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可擴(kuò)展裝置，其中利用伸縮式機(jī)構(gòu)擴(kuò)展所述裝 置，從而第二構(gòu)件擴(kuò)展到第一構(gòu)件外，且第三構(gòu)件擴(kuò)展到第二構(gòu)件外，以及任 何其他構(gòu)件以相似的順序方式擴(kuò)展。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述構(gòu)件包括圓柱，所述圓 柱被設(shè)置為同心地圍繞第一軸線，從而所述第一構(gòu)件是最外層構(gòu)件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的可擴(kuò)展裝置，其中，當(dāng)所述裝置處于所述第 二擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，所述構(gòu)件包括多個(gè)階梯層疊圓柱。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述多個(gè)構(gòu)件中的每一個(gè)均 包括至少一個(gè)保持元件，所述至少一個(gè)保持其構(gòu)件用于在所述裝置的擴(kuò)展期間 部分地限制至少一個(gè)其他圓柱偏離所述第一構(gòu)件移動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述擴(kuò)展構(gòu)造包括一在所述未擴(kuò)展構(gòu)造與最大擴(kuò)展構(gòu)造之間的高度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可擴(kuò)展裝置，其中當(dāng)所述裝置在椎體次全切術(shù) 中被植入到對象的脊柱中時(shí)，所述可擴(kuò)展裝置能夠提供對對象脊柱的支撐。
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述可擴(kuò)展裝置適于用于在人的脊柱內(nèi)替換椎骨體和/或椎間盤。
19. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可擴(kuò)展裝置，其中所述裝置包括在擴(kuò)展之前的 尺寸，該尺寸使得所述裝置在后側(cè)椎體次全切術(shù)中，能被插入到所述脊柱內(nèi)。
20. —種用于后側(cè)椎體次全切術(shù)，從對象的后側(cè)插入可擴(kuò)展裝置的方法，其包括(a) 經(jīng)由后側(cè)切口產(chǎn)生的入口產(chǎn)生對象脊柱內(nèi)的空隙；(b) 將可擴(kuò)展裝置插入到所述脊柱空隙內(nèi)，其中所述可擴(kuò)展裝置包括 (i )多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，所述多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展的構(gòu)造，其中在所述第一未擴(kuò)展構(gòu)造中，所述多個(gè)構(gòu)件基本被包含在所述多個(gè)構(gòu) 件的第一構(gòu)件的主體內(nèi)，在所述第二擴(kuò)展構(gòu)造中，所述構(gòu)件沿第一軸線被擴(kuò)展， 使得每一個(gè)所述構(gòu)件基本從所述第一構(gòu)件中露出，和(ii)接觸元件，當(dāng)裝置處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，所述接觸元件連接到距離所述第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件，其中當(dāng) 所述裝置處于所述第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸元件被包含在所述第一構(gòu)件內(nèi)， 并且其中所述接觸元件被構(gòu)造成使得距離所述第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的所述接觸元件 的表面適于與所述身體部位的至少一部分接合，且其中適于與所述身體部位的 至少一部分接合的所述接觸元件的所述表面的表面積大于所述接觸元件所連 接的所述構(gòu)件表面的表面積；和(c) 擴(kuò)展該裝置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中通過將液體或半固體填充劑材料引 入到所述裝置中來擴(kuò)展所述裝置。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中當(dāng)所述裝置在椎體次全切術(shù)中被 植入到所述對象的脊柱內(nèi)時(shí)，所述可擴(kuò)展裝置能夠提供對對象脊柱的支撐。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述裝置包括在擴(kuò)展前的尺寸，該尺 寸使得所述裝置在后側(cè)椎體次全切術(shù)中可被插入到所述脊柱內(nèi)。
24. —種工具包，其包括(a) —種可擴(kuò)展裝置，用于定位在對象的身體部位內(nèi)，該可擴(kuò)展裝置包 括(i )多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，所述多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò) 展構(gòu)造，其中在所述第一未擴(kuò)展構(gòu)造中所述多個(gè)構(gòu)件基本被包含在所述多個(gè)構(gòu) 件的第一構(gòu)件的主體內(nèi)，在所述第二擴(kuò)展構(gòu)造中，所述構(gòu)件被擴(kuò)展成使得每一 個(gè)所述構(gòu)件基本從至少一個(gè)其他構(gòu)件中露出，和(ii)接觸元件，當(dāng)所述裝置 處于擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，接觸元件連接到距離所述第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的構(gòu)件，其中，當(dāng)所 述裝置處于所述第一未擴(kuò)展構(gòu)造時(shí)，該接觸元件被包含在所述第一構(gòu)件內(nèi)，并 且其中所述接觸元件被構(gòu)造成使得距離所述第一構(gòu)件最遠(yuǎn)的所述接觸元件的 表面適于與所述身體部位的至少一部分接合，并且其中適于與所述身體部位的 至少一部分接合的所述接觸元件的所述表面的表面積大于所述接觸元件所連 接的所述構(gòu)件表面的表面積；和(b)進(jìn)入構(gòu)件，其被構(gòu)造成連接到所述裝置并且適于用于將所述裝置插 入到所述身體部位。
全文摘要
公開了用于定位在骨和其他身體部位中的可擴(kuò)展裝置以及使用這種裝置的方法?？蓴U(kuò)展裝置的實(shí)施例可包括多個(gè)聯(lián)鎖構(gòu)件，它們可呈現(xiàn)第一未擴(kuò)展構(gòu)造和第二擴(kuò)展構(gòu)造，在第一未擴(kuò)展構(gòu)造中該多個(gè)構(gòu)件基本包含在該多個(gè)構(gòu)件中的第一構(gòu)件的主體內(nèi)，在第二擴(kuò)展構(gòu)造中該構(gòu)件被擴(kuò)展成使得每一個(gè)構(gòu)件基本從至少一個(gè)其他構(gòu)件露出，以及接觸元件，其用于接合身體部位的至少部分。在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的可擴(kuò)展裝置提供了實(shí)施后側(cè)椎體次全切術(shù)的方法。
文檔編號A61F2/44GK101686864SQ200880009873
公開日2010年3月31日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月22日
發(fā)明者C·U·潘 申請人:凱豐有限責(zé)任公司