專利名稱：可膨脹脊椎植入物的部署系統(tǒng)和方法
可膨脹脊椎植入物的部署系統(tǒng)和方法背景可膨脹醫(yī)療植入物通常是有用的，至少因為植入物可以以減小的輪廓導入外科手術部位，這有助于減小周圍組織的破壞。可膨脹醫(yī)療植入物可以是有用的，至少在一些脊柱融合術過程中和至少一些椎體置換過程中有用。脊柱融合術過程通常對恢復適當?shù)淖甸g隙(vertebral spacing)和解除神經(jīng)壓力和神經(jīng)壓力導致的痛疼是有效的。而且，有時需要針對不同病理，從人脊柱中移去一個或多個椎骨、或部分椎骨。例如，一個或多個椎骨可由于腫瘤生長而損壞，或可由于外傷或其它事件損壞。移去或切除椎骨可稱為椎骨切除術 (vertebrectomy)。椎骨的大致前部(anterior portion)或椎體的切除可稱為椎體切除術 (corpectomy)。作為椎體切除術或椎骨切除術的一部分，植入物通常設置在剩余椎骨之間從而為脊柱提供結構支撐。這通?？煞Q為椎體置換。許多現(xiàn)有技術裝置借助相對大的或復雜的插入、膨脹、分離牽引(distraction)、 回縮牽引(retraction)器械來部署可膨脹醫(yī)療植入物。一些裝置要求相當大的組織切口和回縮從而使得能夠控制植入物的膨脹。借助脊柱的后方入路(posterior approach)，較小的切口可特別有用。為了有效地實現(xiàn)后方入路，植入物可通過在神經(jīng)根、脊髓、和一定程度切除的椎骨之間建立的窗口來設置?？梢苿由窠?jīng)根從而稍微增加窗口尺寸，但過度移動可引起神經(jīng)根損傷的風險。因此，對于后方入路，初始小的可膨脹植入物可具有特殊的實用性。后方入路對于具有周邊腫瘤(circumferential tumor)或易受與更廣泛的前方入路相關的風險的患者是優(yōu)選的。類似地，能夠實現(xiàn)最小的組織破壞的初始小植入物在任何外科手術方法中都是有用的，從而減小對周圍組織的創(chuàng)傷并增強患者恢復。類似地，不要求超出導入植入物所需的破壞的組織破壞的部署機構是有利的。骨頭和植入物之間的連接也可用于更換骨頭或部分關節(jié)或附肢，如腿和臂、或其它骨頭。例子包括但不限于股骨、脛骨、腓骨、肱骨、橈骨、尺骨、指骨(趾骨)、鎖骨、和任何肋骨。本文所描述和要求的機構的使用同樣可應用于這類骨頭或附肢的治療或修復。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例是用于部署可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)。可膨脹醫(yī)療植入物可包括底座(base)和可膨脹端部以及在所述底座和可膨脹端部之間的包圍的體積。可膨脹醫(yī)療植入物也可包括具有遠端和近端的伸長元件。遠端連接到可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端，且伸長元件與可膨脹醫(yī)療植入物的底座接觸從而提供可膨脹端部和底座之間的連接。 近端從可膨脹植入物延伸，且近端經(jīng)配置接收沿其長度施加的力。本發(fā)明的實施例是植入可膨脹醫(yī)療植入物的方法。該方法可包括提供具有底座和可膨脹端部以及在底座和可膨脹端部之間的包圍體積的可膨脹醫(yī)療植入物，以及具有遠端和近端的伸長元件，其中遠端連接到可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端部，且伸長元件與可膨脹醫(yī)療植入物的底座接觸。該方法也可包括通過患者身體切口導入可膨脹醫(yī)療植入物，以及對伸長元件施加壓力從而將可膨脹醫(yī)療植入物的底座和可膨脹端部分開。本發(fā)明的另一個實施例是植入可膨脹醫(yī)療植入物的方法。該方法可包括提供具有底座和可膨脹端部以及在底座和可膨脹端部之間的包圍體積的可膨脹植入物，以及具有遠端和近端的伸長元件。遠端連接到可膨脹端部，且可膨脹醫(yī)療植入物和伸長元件與可膨脹醫(yī)療植入物的底座接觸。該方法也可包括對伸長元件施加張力從而將可膨脹醫(yī)療植入物的底座和可膨脹端部合到一起，通過患者的身體切口導入可膨脹醫(yī)療植入物，并釋放施加到伸長元件的張力從而允許可膨脹醫(yī)療植入物的底座與可膨脹端部分開。


圖1是部署可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)的實施例的橫截面圖。圖2是未膨脹狀態(tài)中可膨脹醫(yī)療植入物的至少一部分的透視圖。圖3是圖2中可膨脹醫(yī)療植入物的透視圖，其中部分植入物被移去從而示出內(nèi)部元件。圖4是膨脹狀態(tài)中可膨脹醫(yī)療植入物的至少一部分的透視圖。圖5是圖4中可膨脹醫(yī)療植入物的透視圖，其中部分植入物被移去從而示出內(nèi)部元件。圖6是部署未膨脹狀態(tài)中可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)實施例的橫截面圖。圖7是部署膨脹狀態(tài)中圖6的可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)的橫截面圖。圖8是部署未膨脹狀態(tài)中可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)實施例的橫截面圖，包括偏置元件的正視圖。圖9是部署膨脹狀態(tài)中圖8的可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)的橫截面圖，包括偏置元件的正視圖。圖10是部署部分膨脹狀態(tài)中的可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)實施例的橫截面圖。
具體實施例方式圖1示出系統(tǒng)100，其用于部署可膨脹醫(yī)療植入物1?？膳蛎涐t(yī)療植入物1包括底座2和可膨脹端部3。所示的可膨脹醫(yī)療植入物1包括膜5和膨脹機構6。圖1中所示的膨脹機構6是波紋管。不受限制地，其他實施例的膨脹機構可以是如圖6-9所示的嵌套的伸縮柱體組合、棘輪機構、帶螺紋或部分帶螺紋的機構、或可驅動或保持可膨脹醫(yī)療植入物膨脹的任何其他機構。膜5顯示在圖1中的部分膨脹機構中。一些實施例的膜5經(jīng)配置設置在椎骨之間并膨脹以便上表面52接觸第一椎骨，而相對的下表面53接觸第二椎骨從而提供椎骨之間的支撐?？膳蛎涐t(yī)療植入物1的縱軸、或線性膨脹方向L在圖1中示出。在一些實施例中也實現(xiàn)膜5的橫向膨脹。如本文所用，術語橫向意味著近似垂直于線性膨脹方向L的方向。膜5可整體或部分由不可滲透材料構造。膜5可包括柔順(compliant)或非柔順的球囊材料，如通常用于制造冠狀和脊柱后凸成形術(Kyphoplasty)醫(yī)療裝置的材料。這樣的材料可包括但不限于聚酯薄膜、橡膠、聚氨酯、乙烯基聚合物(vinyl)、膠乳、聚乙烯、離子聚合物、和聚對苯二酸乙二醇酯(PET)、以及柔性較差的材料，如Kevlar’ 、PEBAX 、不銹
鋼、鈦、鎳鈦合金、和其他金屬和合金和/或陶瓷。柔順膜可包括增強材料從而在臨床上有利地限制膜尺寸和形狀中的一個或兩者。根據(jù)導入膜的材料量，非柔順膜可更彈性地膨脹從而更完全地填充不規(guī)則開口。
類似地，膜5可整體或部分由可滲透材料構造，這允許一定量的填充材料通過膜 5。所有或部分可通過如下方式成為可滲透的，即將材料——包括但不限于上面列出的膜材料一織構到織物、編織物、篩網(wǎng)、復合物、紡粘纖維(bonded fiber)組件、和本領域已知的任何其他產(chǎn)品。例如，所有或部分上表面52和相對的下表面53可由可滲透材料構造從而允許填充材料移動通過膜5并與椎骨接觸。在圖1所示的實施例中，膨脹機構6限定包圍的體積，且膜5限定導入膨脹機構6 的包圍體積內(nèi)的包圍的體積。因此，膨脹機構6和膜5的包圍體積都是底座2和可膨脹端部3之間的體積。部署圖1中所示的可膨脹醫(yī)療植入物1的系統(tǒng)100包括帶有遠端103和近端102 的伸長元件101。所示的遠端103連接到可膨脹醫(yī)療植入物1的可膨脹端部3。伸長元件 101與可膨脹醫(yī)療植入物1的底座2在點8接觸從而提供可膨脹端部3和底座2之間的連接。近端102通過開口或端口 7從圖1中可膨脹植入物1延伸?？膳蛎浂瞬?和具有伸長元件101的底座2之間所示的連接是滑動連接，因為當伸長元件從端口 7被移去或被推入端口 7時，伸長元件101相對底座2滑動。近端102經(jīng)配置接收沿其長度施加的力。箭頭105示出沿伸長元件101長度在其近端102施加的推力或壓力的方向。箭頭107示出沿伸長元件101長度在其近端102施加的推力或張力的方向。在伸長元件101被可選機構致動的其他實施例中，施加到伸長元件 101的力可以是扭曲力、纏繞力、轉動力、或其他有效力從而將底座2和可膨脹端部3分開或合起。例如，不受限制地，伸長元件101可包括帶螺紋部分、螺絲接頭(turnbuckle)部分、 緊固件、或相對彼此移動從而伸長或縮短伸長元件101的多個元件。在一些實施例中，伸長元件101是絲線、桿、或能夠傳輸張力和壓力的其他相對剛性裝置從而將底座2和可膨脹端部3合起或分開。在僅需要將底座2和可膨脹端部3合起的其他實施例中，伸長元件101 可以是股繩(strand)、線弦(string)、繩索(rope)、纜繩(cable)、或其他主要配置來傳輸張力的元件。在一些實施例中，膨脹機構6材料的彈性可用作偏置力從而將膨脹機構6偏置向膨脹或未膨脹的狀態(tài)，這在不同情形中可以是有利的。例如，向未膨脹狀態(tài)偏置膨脹機構6 從而提供小輪廓裝置以便插入可以是有利的。其他裝置，例如但不限于伸長元件101、或通過端口 7注入的流體可用于膨脹該膨脹機構6。驅動可膨脹醫(yī)療植入物1的線性膨脹或保持可膨脹醫(yī)療植入物1的線性膨脹的流體可通過端口 7導入。流體可僅用于膨脹或保持， 或可以是意圖保持在膨脹機構6內(nèi)的填充材料的組分。如與該功能關聯(lián)使用，流體可以是淤漿、凝膠、液體、懸浮體、粒狀混合物、或類似物質。如本文描述的物質將當作流體，即使其隨后固化或硬化為非流體狀態(tài)。膨脹機構6和機構5可初始地未線性膨脹。端口7也可用于處理可膨脹醫(yī)療植入物1或導引植入物到可有效部署的位置。在其他情形中，可以優(yōu)選向膨脹狀態(tài)偏置膨脹機構6。借助這樣的實施例，另一個構件，例如但不限于伸長元件101，可用來將膨脹機構6保持在未膨脹狀態(tài)，同時插入可膨脹醫(yī)療植入物1。插入之后，可通過相對底座2釋放伸長元件101來釋放膨脹機構6并允許膨脹機構6向其膨脹狀態(tài)增加。圖2-5示出部署可膨脹醫(yī)療植入物11的系統(tǒng)的構件?？膳蛎涐t(yī)療植入物11包括底座12和可膨脹端部13。所示可膨脹醫(yī)療植入物11包括膨脹機構16(圖2和4)和穩(wěn)定化結構9 (圖3和5)。從圖3和5移去膨脹機構16從而清楚示出穩(wěn)定化機構9。所示膨脹機構16是波紋管，但其他實施例的膨脹機構可以是但不限于伸縮機構、棘輪機構、帶螺紋或部分帶螺紋機構、或可驅動的或保持可膨脹醫(yī)療植入物膨脹的任何其他機構。圖2-5的實施例沒有示出膜，如圖1中所示的膜5，但其他實施例可包括與可膨脹醫(yī)療植入物11配合的類似類型的膜。圖3所示的穩(wěn)定化結構9具有在未膨脹狀態(tài)的可膨脹醫(yī)療植入物11，圖5中所示的穩(wěn)定化結構9具有在膨脹狀態(tài)的可膨脹醫(yī)療植入物11。上位指形件(superior finger) 91被隔開從而在上位指形件91中建立上位通道92。下位指形件93被隔開從而在下位指形件93中建立下位通道94。在操作中，下位指形件93在上位通道92中滑動，且上位指形件91在下位通道94中滑動從而保持可膨脹醫(yī)療植入物11基本線性的膨脹，同時底座12和可膨脹端部13彼此相向或背離地移動。在所示實施例中，穩(wěn)定化結構9在底座和可膨脹端部之間的包圍體積內(nèi)。然而，在其他實施例中，穩(wěn)定化結構可在包圍體積外部。部署圖2-5所示的可膨脹醫(yī)療植入物11的系統(tǒng)包括具有遠端103和近端102的伸長元件101 (圖5)。所示的遠端103連接到可膨脹醫(yī)療植入物11的可膨脹端部13。伸長元件101至少在端口 17內(nèi)與可膨脹醫(yī)療植入物11的底座12接觸，從而提供可膨脹端部 13和底座12之間的連接。近端102通過端口 17從可膨脹醫(yī)療植入物11延伸。可膨脹端部13和具有伸長元件101的底座12之間所示的連接是滑動連接，因為當伸長元件101從端口 17移出或推入端口 17時，伸長元件101相對底座12滑動。近端102經(jīng)配置接收沿其長度施加的力。箭頭105示出沿伸長元件101的長度在其近端102施加的推力或壓力的方向。箭頭107示出沿伸長元件101的長度在其近端102 施加的推力或張力的方向。在伸長元件101被可選機構致動的其他實施例中，施加到伸長元件101的力可以是扭曲力、纏繞力、轉動力、或其他有效力從而將底座12和可膨脹端部13 分開或合起。伸長元件101的特征和功能基本類似于參考圖1描述的特征和功能。在一些實施例中，膨脹機構16的材料彈性可用作偏置力從而將膨脹機構16向膨脹或未膨脹的狀態(tài)偏置，這在不同情形中可以是有利的。膨脹機構16和特征和功能及膨脹機構16的偏置基本類似于參考圖1所述的特征和功能。圖2-5示出從可膨脹醫(yī)療植入物11延伸的噴嘴14。所示噴嘴對可膨脹醫(yī)療植入物11內(nèi)部開口。在一些實施例中，球囊(未示出)可從開口延伸，該開口是噴嘴14的遠端。 球囊可以與可膨脹醫(yī)療植入物11內(nèi)部流體連通。一些實施例的噴嘴14和球囊經(jīng)配置從可膨脹醫(yī)療植入物11延伸到鄰近椎骨的終板。球囊可填充有材料，如可流動材料，從而輔助可膨脹醫(yī)療植入物11附連到鄰近椎骨?？闪鲃硬牧虾颓蚰抑械囊粋€或兩者另外對椎骨可具有治療效果。例如但不限于，噴嘴14、可流動材料和球囊可單獨或結合輔助穩(wěn)定化椎骨。 通過噴嘴14或用于膨脹球囊的可流動材料可以是可固化材料或可以是用于膨脹球囊的材料，但不在適當位置固化。一旦膨脹，球囊也可接收永久填充球囊或對椎骨具有另外治療效果的其他材料。通過噴嘴14或在球囊中應用的任何材料也可以是下面詳細描述的填充材料。除了噴嘴14或球囊，一個實施例的可膨脹醫(yī)療植入物11的一端或兩端可包括齒牙、釘刺、隆起、缺口(indentations)、粗糙點(roughening)、壓紋(knurling)、或增強椎骨和可膨脹醫(yī)療植入物11之間固定的任何其他裝置。圖6和7示出部署可膨脹醫(yī)療植入物21的系統(tǒng)200。可膨脹醫(yī)療植入物21包括底座22和可膨脹端部23。所示可膨脹醫(yī)療植入物21包括膜25和伸縮柱體沈。不用所示實施例的伸縮柱體26，其他實施例可以是，但不限于波紋管、棘輪機構、帶螺紋或部分帶螺紋機構、或可以驅動或保持可膨脹醫(yī)療植入物膨脹的任何其他機構。伸縮柱體沈和膜25在圖6中以未膨脹狀態(tài)示出，在圖7中以膨脹狀態(tài)示出。一些實施例的膜25經(jīng)配置設置在椎骨之間，并膨脹以便上表面252接觸第一椎骨，而相對的下表面253接觸第二椎骨從而提供椎骨之間的支撐?？膳蛎涐t(yī)療植入物21的縱軸或線性膨脹方向L在圖7中示出。在一些實施例中也可實現(xiàn)膜25的橫向膨脹。如本文所用，術語橫向意味著與線性膨脹方向L近似垂直的方向。膜25可整體或部分由非滲透材料或可滲透材料構造，這允許一定量的填充材料通過膜25。膜25可包括柔順或非柔順球囊材料，如通常用于制造冠狀和脊柱后凸成形術醫(yī)療裝置的材料。這些和其他可操作材料基本類似于上面參考圖1所述的材料。在圖6和7的實施例中，伸縮柱體沈與底座22和可膨脹端部23 —起限定包圍體積。膜25限定與伸縮柱體沈與底座22和可膨脹端部23的包圍體積配合的包圍體積。因此，伸縮柱體26與底座22和可膨脹端部23的包圍體積，以及膜25的包圍體積，都是底座 22和可膨脹端部23之間的體積。部署圖6和7中所示的可膨脹醫(yī)療植入物21的系統(tǒng)200包括具有遠端103和近端102的伸長元件101。所示遠端103連接到可膨脹醫(yī)療植入物21的可膨脹端部23。伸長元件101與可膨脹醫(yī)療植入物21的底座22在點觀接觸從而提供可膨脹端部23與底座 22之間的連接。近端102通過開口或端口 27從圖7中可膨脹植入物21延伸?？膳蛎浂瞬?23和具有伸長元件101的底座22之間所示連接是滑動連接，因為當伸長元件從端口 27移去或推入端口 27時，伸長元件101相對底座22滑動。近端102經(jīng)配置接收沿其長度施加的力。箭頭105示出沿伸長元件101長度在其近端102施加的推力或壓力的方向。箭頭107示出沿伸長元件101長度在其近端102施加的推力或張力的方向。在伸長元件101被可選機構致動的其他實施例中，施加到伸長元件 101的力可以是扭曲力、纏繞力、轉動力、或其他有效力從而將底座22和可膨脹端部23分開或合起。例如，不受限制地，伸長元件101可包括帶螺紋部分、螺絲接頭部分、緊固件、或相對彼此移動從而伸長或縮短伸長元件101的多個元件。在一些實施例中，伸長元件101是絲線、桿、或能夠傳輸張力和壓力的其他相對剛性裝置從而能夠將底座22和可膨脹端部23 合起或分開。在僅需要將底座22和可膨脹端部23合起的其他實施例中，伸長元件101可以是股繩、線弦、繩索、纜繩、或其他主要配置來傳輸張力的元件。向未膨脹狀態(tài)偏置伸縮柱體沈從而提供小輪廓裝置以便插入可以是有利的。其他裝置，例如但不限于伸長元件101，或通過端口 27注入的流體可用來膨脹伸縮柱體沈。驅動可膨脹醫(yī)療植入物21線性膨脹或保持可膨脹醫(yī)療植入物21線性膨脹的流體可通過端口 27導入。流體可僅用于膨脹或保持，或可以是意圖保持在伸縮柱體沈內(nèi)的填充材料的組件。如關聯(lián)該功能的使用，流體可以是淤漿、凝膠、液體、懸浮體、粒狀混合物、或類似物質。 如本文所述的物質可當作是流體，即使其隨后固化或硬化為非流體狀態(tài)。伸縮柱體26和膜 25都可線性膨脹。端口 27也可用于處理可膨脹醫(yī)療植入物21或導引植入物進入可有效部署的位置。在其他情形中，可以優(yōu)選向膨脹狀態(tài)偏置伸縮柱體沈。借助這樣的實施例，另一個組件，例如但不限于伸長元件101，可用于保持伸縮柱體沈在未膨脹狀態(tài)，同時插入可膨脹醫(yī)療植入物21。插入之后，可通過相對于底座22釋放伸長元件101來釋放伸縮柱體沈并允許伸縮柱體26向其膨脹狀態(tài)增加。圖8和9示出特定實施例，其也包括可用作偏置元件從而向未膨脹狀態(tài)或膨脹狀態(tài)偏置伸縮柱體36的彈簧39。彈簧39以正視圖示出，但可膨脹醫(yī)療植入物31以橫截面圖示出。圖8和9的實施例類似于圖6和7的實施例，但包括彈簧39從而偏置伸縮柱體36， 特別的適應裝置(adaptations)以便容納彈簧39，和一個伸縮柱體36和底座32及可膨脹端部33 —起，而非兩個伸縮柱體沈，如圖6和7的實施例所示。容納彈簧39的適應裝置包括肩形件34，根據(jù)彈簧是否需要向膨脹或未膨脹狀態(tài)偏置，彈簧39可緊靠(against)該肩形件推動或拉伸。向未膨脹狀態(tài)偏置伸縮柱體36從而自動提供小輪廓裝置以便插入可以是有利的。其他裝置，例如但不限于伸長元件101、或通過端口 37注入的流體可用來膨脹伸縮柱體36。驅動可膨脹醫(yī)療植入物31的線性膨脹或保持可膨脹醫(yī)療植入物31線性膨脹的流體可通過端口 37導入。流體可僅用于膨脹和保持，或可以是意圖保持在伸縮柱體36內(nèi)的填充材料的組件。如關聯(lián)該功能所使用，流體可以是淤漿、凝膠、液體、懸浮體、粒狀混合物、或類似物質。如本文所述的物質可當作是流體， 即使其隨后固化或硬化為非流體狀態(tài)。伸縮柱體36和膜35都可初始地未線性膨脹。端口 37也可用于處理可膨脹醫(yī)療植入物31或導引植入物進入可有效部署的位置。在其他情形中，可以優(yōu)選向膨脹狀態(tài)偏置伸縮柱體36。借助這樣的實施例，另一個組件，例如但不限于伸長元件101，可用于保持伸縮柱體沈在未膨脹狀態(tài)，同時插入可膨脹醫(yī)療植入物31。插入之后，可通過相對于底座32釋放伸長元件101來釋放伸縮柱體36并允許伸縮柱體36向其膨脹狀態(tài)增加。圖10示出部署可膨脹醫(yī)療植入物41的系統(tǒng)400。可膨脹醫(yī)療植入物41包括底座42、可膨脹端部43、和從底座42在與可膨脹端部43相反的方向上延伸的相對可膨脹端部44。所示的可膨脹醫(yī)療植入物41包括膜45和膨脹機構46。圖10所示的膨脹機構46 是一對在遠離底座42的兩個方向上延伸的波紋管。其他實施例的膨脹機構可以是但不限于嵌套的伸縮柱體組合、棘輪機構、帶螺紋或部分帶螺紋機構、或可驅動或保持可膨脹醫(yī)療植入物膨脹的其他機構。膜45在圖10中以部分膨脹配置示出。一些實施例的膜45經(jīng)配置設置在椎骨之間并膨脹以便上表面妨4接觸第一椎骨，而相對下表面453接觸第二椎骨，從而提供椎骨之間的支撐?？膳蛎涐t(yī)療植入物41的縱軸、線性膨脹方向L在圖10中示出。在一些實施例中也實現(xiàn)膜45的橫向膨脹。如本文所用，術語橫向意味著近似垂直于線性膨脹方向L的方向。膜45可整體或部分由不可滲透材料或可滲透材料構造，這允許一定量的填充材料通過膜45。膜45可包括柔順或非柔順球囊材料，如通常用于制造冠狀和脊柱后凸成形術醫(yī)療裝置的材料。這些和其他可操作材料基本類似于上面參考圖1描述的材料。在圖10所示的實施例中，膨脹機構46限定包圍體積，且膜45限定導入膨脹機構 46的包圍體積內(nèi)的包圍體積。因此，膨脹機構46和膜45的包圍體積都是底座42和可膨脹端部43之間的體積。部署圖10中所示的可膨脹醫(yī)療植入物41的系統(tǒng)400包括帶有遠端103和近端102的伸長元件101。所示的遠端103連接到可膨脹醫(yī)療植入物41的可膨脹端部43。伸長元件101與可膨脹醫(yī)療植入物41的底座42在點48接觸從而提供可膨脹端部43和底座 42之間的連接。近端102通過開口或端口 47從圖10中可膨脹植入物41延伸?？膳蛎浂瞬?3和具有伸長元件101的底座42之間所示的連接是滑動連接，因為當伸長元件從端口 47移去或推入端口 47時，伸長元件101相對底座42滑動。圖10所示的可膨脹醫(yī)療植入物 41還包括具有遠端113和近端112的相對伸長元件111。所示遠端113連接到可膨脹醫(yī)療植入物41的相對可膨脹端部44。相對伸長元件111與可膨脹醫(yī)療植入物41的底座42在點49接觸，從而提供相對可膨脹端部44和底座42之間的連接。圖10中，近端112通過端口 47從可膨脹植入物41延伸。相對可膨脹端部44和具有相對伸長元件111的底座42之間的所示連接是滑動連接，因為當伸長元件從端口 47移去或推入端口 47時，伸長元件111 相對底座42滑動。所示實施例的近端112經(jīng)配置接收沿其長度施加的力。箭頭105示出沿伸長元件 111長度在其近端112施加的推力或壓力的方向。箭頭107示出沿伸長元件111長度在其近端112施加的推力或張力的方向。在相對伸長元件111由可選機構致動的其他實施例中， 施加到相對伸長元件111的力可以是扭曲力、纏繞力、轉動力、或其他有效力從而將底座42 和相對可膨脹端部44分開或合起。例如，不受限制地，相對伸長元件111可包括帶螺紋部分、螺絲接頭部分、緊固件、或相對彼此移動從而伸長或縮短伸長元件111的多個元件。在一些實施例中，相對伸長元件111是絲線、桿、或能夠傳輸張力和壓力的其他相對剛性裝置從而能夠將底座42和相對可膨脹端部44合起或分開。在僅需要將底座42和相對可膨脹端部44合起的其他實施例中，伸長元件111可以是股繩、線弦、繩索、纜繩、或其他主要配置來傳輸張力的元件。在一些實施例中，伸長元件101和相對伸長元件111可以整體或部分沿其長度接合。在一些實施例中，接頭(jointing)鄰近其各近端102、112。在該配置中，伸長元件101 和相對伸長元件111的操作可通過對接合的伸長元件101、111共同應用推力或拉力來實現(xiàn)。在一些實施例中，膨脹機構46的材料的彈性用作偏置力從而向膨脹的或未膨脹的狀態(tài)偏置膨脹機構46，這在不同情形中可以是有利的。例如，向未膨脹狀態(tài)偏置膨脹機構 46從而提供小輪廓裝置以便插入可以是有利的。其他裝置，例如但不限于伸長元件101、相對伸長元件111、或通過端口 47注入的流體可用來膨脹該膨脹機構46。驅動可膨脹醫(yī)療植入物41線性膨脹或保持可膨脹醫(yī)療植入物41線性膨脹的流體可通過端口 47導入。流體可僅用于膨脹和保持，或可以是意圖保持在膨脹機構46內(nèi)的填充材料的組分。如與該功能關聯(lián)使用，流體可以是淤漿、凝膠、液體、懸浮體、粒狀混合物、或類似物質。如本文描述的物質將當作流體，即使其隨后固化或硬化為非流體狀態(tài)。膨脹機構46和膜45可初始地未線性膨脹。端口 47也可用于處理可膨脹醫(yī)療植入物41或導引植入物到可有效部署的位置。在其他情形中，可以優(yōu)選向膨脹狀態(tài)偏置膨脹機構46。借助這樣的實施例，另一個構件，例如但不限于伸長元件101和相對伸長元件111，可用來將膨脹機構46保持在未膨脹狀態(tài)，同時插入可膨脹醫(yī)療植入物41。插入之后，可通過相對底座42釋放伸長元件101和相對伸長元件中的一個或兩者來釋放膨脹機構46并允許膨脹機構46向其膨脹狀態(tài)增加。如圖2-5所示，可膨脹醫(yī)療植入物11的一些實施例的橫截面形狀基本是圓形。然而，任何可膨脹醫(yī)療植入物的橫截面形狀可以是任何功能形狀，例如但不限于，大致橢圓形、矩形、三角形、多邊形、凹凸形、或這些形狀的組合。在圖1-10的任何實施例中，膨脹機構、底座、可膨脹端部、伸縮柱體、或與膜相互作用的其它組件可包括一個或多個從構件到膜內(nèi)部的傳輸開口。在一些實施例中，傳輸開口是流體或填充材料、或這兩者可通過其中的孔。流體、填充材料、或這兩者可通過端口 7、 17、27、37、47進入各可膨脹醫(yī)療植入物，并通過一個或多個傳輸開口并進入膜。在一些實施例中，閥門提供在傳輸開口處從而控制進入膜的流量。閥門可通過直接操縱或通過經(jīng)端口 7、17、27、37、47連接的儀器控制。填充材料可作為流體進入可膨脹醫(yī)療植入物，然后在植入物中硬化或固化。在一些實施例中，不可硬化和不固化流體用于在植入物或植入物的一個或一些組件中膨脹、或保持膨脹。然后填充材料可至少導入膜5、25、35、45，從而提供膜上表面和下表面的支撐。 填充材料可以是淤漿、凝膠、液體、懸浮體、粒狀混合物、或類似物質。填充材料的非限制性例子包括骨水泥(bone cement)、淤漿、磨碎的同種異體移植物(morselized allograft)、 自體移植物、或異種移植的骨、陶瓷、或不同聚合物。示例性骨水泥是聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)，其可由甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、或含聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的共聚物形成。填充材料的其它非限制性例子包括半剛性可流動或可硬化材料，如硅烷或不同類型的氨基甲酸乙酯材料。應進一步理解，結合本發(fā)明，可使用無需可硬化或可固化的其他類型的填充材料。例如，填充材料可包括材料的珠子或小顆?；蚣毩?(grain)，其中的一些可聚集，從而實現(xiàn)由于互鎖或緊湊導致的更硬的稠度(consistency)。 在一些實施例中，填充材料也可包括骨生長促進物質。成骨性或骨生長促進物質可包括但不限于自體移植物、同種異體移植物、異種移植物、去礦化骨、合成和天然骨移植替代品，如生物陶瓷和聚合物、和骨誘導因子。也可使用將材料保持在裝置內(nèi)的獨立載體。這些載體可包括膠原基載體、生物陶瓷材料、如BI0GLASS 、羥基磷灰石和磷酸鈣成分。載體材料可以
海綿、塊、折疊片、膩子、淤漿、移植材料的形式或其它合適形式提供。成骨成分可包括有效量的骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)、轉化生長因子β 1、胰島素樣生長因子、血小板衍生生長因子、 成纖維細胞生長因子、LIM礦化蛋白(LMP，LIM mineralization protein)、和其組合或其它治療或抗感染劑，獨立地或保持在合適載體材料內(nèi)。流體或填充材料導入到可膨脹醫(yī)療植入物的實施例可通過注射器或類似裝置、通過直接置換、或通過任何其它有效機構進行。本文公開的每個實施例可描述為部署可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有底座和可膨脹端部以及在底座和可膨脹端部之間的包圍體積的可膨脹醫(yī)療植入物。系統(tǒng)也包括將底座和可膨脹端部推開或合起的裝置。植入物實施例整體或部分可由不同類型的生物相容材料構造。植入物材料的例子包括但不限于非增強聚合物、碳增強聚合物復合物、PEEK和PEEK復合物、低密度聚乙烯、形狀記憶合金、鈦、鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼合金、陶瓷以及其組合。如果試驗性器械或植入物由透射線材料制成，則射線照相的標記物可設置在試驗性器械或植入物上從而提高用射線照相或熒光監(jiān)視和確定脊柱空間內(nèi)主體位置的能力。在一些實施例中，植入物或植入物的個體構件可由骨或其它組織的固體部分構成。組織材料包括但不限于合成的或天然的自體移植物、同種異體移植物或異種移植物，并在本質上可再吸收或不可吸收。其它組織材料的例子包括但不限于硬組織(hard tissue)、結締組織、去礦化骨基質及其組合。
除可膨脹醫(yī)療植入物之外，一些實施例也可包括補充固定裝置，或者也可包括補充固定裝置作為可膨脹醫(yī)療植入物的部件，用于進一步穩(wěn)定化解剖結構。例如但不限于， 桿和螺釘固定系統(tǒng)，前部、后部、和側部板系統(tǒng)，斜面穩(wěn)定化系統(tǒng)(facet stabilization system),脊柱處理穩(wěn)定化系統(tǒng)(spinal process stabilization system),禾口補充穩(wěn)定化裝置(supplement stabilization)可用作可膨脹醫(yī)療植入物部件或與其結合使用的任何
直ο本發(fā)明的實施例是植入可膨脹醫(yī)療植入物的方法。該方法實施例包括提供具有底座和可膨脹端部以及在底座和可膨脹端部之間的包圍體積的可膨脹醫(yī)療植入物?？膳蛎涐t(yī)療植入物也可包括具有遠端和近端的伸長元件。遠端連接到可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端部，且伸長元件與可膨脹醫(yī)療植入物的底座接觸。該方法也包括通過患者切口導入可膨脹醫(yī)療植入物。一些實施例中執(zhí)行通過切口導入時，可膨脹醫(yī)療植入物處于未膨脹的或未完全膨脹狀態(tài)。因此，較小的、創(chuàng)傷較小的切口是可能的。本發(fā)明的方法實施例也可以包括對伸長元件施加壓力從而將可膨脹醫(yī)療植入物的底座和可膨脹端部分開。底座和可膨脹端部可部分分開或臨時分開從而適當定位可膨脹醫(yī)療植入物，同時實現(xiàn)成像或對準過程。例如但不限于，底座和可膨脹端部的部分可壓向在可膨脹醫(yī)療植入物的一側或兩側上的椎骨。如果確認適當對準，則可膨脹醫(yī)療植入物可固定在適當?shù)胤?。如果沒有實現(xiàn)適當對準，則張力可施加到伸長元件，或壓力釋放從而減小可膨脹醫(yī)療植入物的膨脹，同時可膨脹醫(yī)療植入物被再次定位或移去。另一個方法實施例包括提供具有底座和可膨脹端部以及在底座和可膨脹端部之間的包圍體積的可膨脹醫(yī)療植入物?？膳蛎涐t(yī)療植入物也可包括具有遠端和近端的伸長元件。遠端連接到可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端部，且伸長元件與可膨脹醫(yī)療植入物的底座接觸。本發(fā)明的方法實施例也可包括施加張力到伸長元件從而將可膨脹醫(yī)療植入物的底座和可膨脹端部合起。該方法還另外包括通過患者體內(nèi)切口導入可膨脹醫(yī)療植入物。一些實施例中通過切口導入進行時，可膨脹醫(yī)療植入物處于未膨脹或未完全膨脹狀態(tài)。因此，較小的、創(chuàng)傷較小的切口是可能的?？舍尫派扉L元件上的張力從而允許可膨脹醫(yī)療植入物的底座和可膨脹端部分開。 在一些實施例中，可膨脹醫(yī)療植入物的構件彈性、或獨立偏置元件可包括在可膨脹醫(yī)療植入物中從而促使底座遠離可膨脹端部?？稍试S底座和可膨脹端部部分地或暫時地膨脹從而適當定位可膨脹醫(yī)療植入物，同時可實現(xiàn)成像或對準過程。例如但不限于，底座和可膨脹端部的部分可壓向在可膨脹醫(yī)療植入物的一側或兩側上的椎骨。如果確認適當對準，則可膨脹醫(yī)療植入物可固定在適當位置。如果沒有實現(xiàn)適當對準，則張力可施加到伸長元件從而減小可膨脹醫(yī)療植入物的膨脹，同時再定位或移去可膨脹醫(yī)療植入物。填充材料可導入一些實施例的底座和可膨脹端部之間的包圍體積。填充材料可用作可膨脹醫(yī)療植入物的機構補充，以其它方式將植入物固定在適當位置，或填充材料可以是固定可膨脹醫(yī)療植入物在適當位置的主要構件。填充材料可僅占據(jù)底座和可膨脹端部之間的部分體積，或其可用來進一步以線性或橫向的一種或二者來膨脹部分可膨脹醫(yī)療植入物的部件，如膜5、25、35、45。在可膨脹醫(yī)療植入物固定在適當位置后，伸長元件的一些部分可從可膨脹醫(yī)療植入物延伸。因此，一些方法實施例的額外作用是從可膨脹醫(yī)療植入物移去至少部分伸長元件?？捎闷餍登懈罨蚺嗌扉L元件，從其與和植入物的可膨脹端部的連接處釋放。伸長元件可在沿其長度的任何位置包括釋放機構、減小強度的部分、或促進所有或部分伸長元件移去的其他特征。圖1-10中所示的可膨脹醫(yī)療植入物在其未膨脹狀態(tài)具有小輪廓，因此其很好地適于從通常的后方入路植入。然而，本發(fā)明的實施例可包括從任何外科方法植入，包括但不限于后方入路、側方入路，前方入路、橫行入路(transpedicular)、外側腔外入路(lateral extracavitary)、結合椎板切除術、結合肋椎骨橫突切除術(costotransversectomy)、或通過這些和其他入路的任意組合。本發(fā)明不同方法實施例在本文是參考特定可膨脹醫(yī)療植入物描述的。然而，在一些情形中，每種公開的方法實施例可應用于每個可膨脹醫(yī)療植入物，或可如關于不同方法實施例公開的那樣可操作的一些其他植入物。術語，如下、上、前、后、下位、上位、側、正中面、對側等，在本文用來表示相對位置的。然而，這些術語不限于具體的坐標方向，而是用于參考特定實施例描述相對位置。這些術語通常不限于本文權利要求的范疇。雖然本公開中詳細示出并描述了本發(fā)明的實施例，但本公開應被認為本質上是說明性的而非限制性的。所有在本發(fā)明精神內(nèi)的變化和修改都應被認為是在本公開的范疇內(nèi)。
權利要求
1.一種部署可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)，其包括具有底座和可膨脹端部以及在所述底座和可膨脹端部之間的包圍體積的可膨脹醫(yī)療植入物；以及具有遠端和近端的伸長元件，其中所述遠端連接到所述可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端部，且所述伸長元件與所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座接觸從而提供所述可膨脹端部和底座之間的連接；其中所述近端從可膨脹植入物延伸且所述近端經(jīng)配置接收沿其長度施加的力。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座經(jīng)配置與椎骨終板連接，且所述可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端部經(jīng)配置與相對椎骨終板連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述伸長元件通過所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座中的開口，通過所述包圍體積，并與所述可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端部連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述伸長元件是經(jīng)配置傳輸張力和壓力的絲線。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述伸長元件是經(jīng)配置傳輸張力的股繩。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述底座和所述可膨脹端部之間的連接是沿所述伸長元件的滑動連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述可膨脹醫(yī)療植入物是以將所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座和所述可膨脹端部分開的偏置力操作的。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述可膨脹醫(yī)療植入物是以將所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座和所述可膨脹端部合起的偏置力操作的。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括偏置元件。
10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述偏置元件是彈簧，其經(jīng)配置將所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座和所述可膨脹端部分開。
11.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述偏置元件是彈簧，其經(jīng)配置將所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座和所述可膨脹端部合起。
12.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括導入所述可膨脹醫(yī)療植入物的底座和可膨脹端部之間的體積的填充材料。
13.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括在所述底座和所述可膨脹端部相對彼此移動或遠離的同時保持所述可膨脹醫(yī)療植入物基本線性膨脹的穩(wěn)定化結構。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述穩(wěn)定化結構在所述包圍體積內(nèi)。
15.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述穩(wěn)定化結構包括與所述底座連接的第一通道，和與所述可膨脹端部連接的第二通道，其中所述第一通道與可膨脹端部的一部分相間交錯，而所述第二通道與所述底座的一部分相間交錯。
16.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括相對可膨脹端部，其從所述底座在與所述可膨脹端部相反的方向上延伸。
17.根據(jù)權利要求16所述的系統(tǒng)，進一步包括相對伸長元件，其與所述相對可膨脹端部連接，所述相對伸長元件經(jīng)配置從所述底座延伸并接收沿所述相對伸長元件的長度施加的力。
全文摘要
公開的是用于部署可膨脹醫(yī)療植入物的系統(tǒng)，其包括可膨脹醫(yī)療植入物(1)，其具有底座(2)和可膨脹端部(3)以及在底座和可膨脹端部之間的包圍體積；和伸長元件(101)，其具有遠端(103)和近端(102)，其中遠端連接到可膨脹醫(yī)療植入物的可膨脹端部，并且伸長元件與可膨脹醫(yī)療植入物的底座接觸，以提供可膨脹端部和底座之間的連接；其中近端從可膨脹植入物延伸且近端經(jīng)配置接收沿其長度施加的力。
文檔編號A61F2/44GK102395334SQ201080017840
公開日2012年3月28日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權日2009年4月16日
發(fā)明者A·J·麥爾肯特, K·E·米勒 申請人:華沙整形外科股份有限公司