專利名稱：脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備、注射設(shè)備、用于椎體后凸成形的方法及工具箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脊椎內(nèi)腔的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備，尤其是適合椎體后凸成形術(shù)(Kyphoplasty)的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備。
本發(fā)明還涉及椎體后凸成形所用的注射設(shè)備，它適合將膠液(liquid cement)注射到椎體內(nèi)，以修復(fù)椎體。
本發(fā)明還涉及用于椎體后凸成形的設(shè)備工具箱及相關(guān)使用方法。
背景技術(shù)：
已知用在脊椎內(nèi)腔中的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備是在松弛構(gòu)造下被插到椎體內(nèi)的，然后被擴(kuò)張到膨脹構(gòu)造，以恢復(fù)椎體的形狀，從而在椎體內(nèi)形成合適的空腔，隨后往該空腔內(nèi)注入，例如，各種膠液、骨頭小塊、或骨頭填料。
已知的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備不能確保在椎體內(nèi)有控制地膨脹，即它們不適合提供體積受控且具有理想構(gòu)造的三維空腔。
提供具有明確尺寸的空腔對(duì)于萎縮椎體的修復(fù)是不可缺少的，萎縮的椎體終將導(dǎo)致例如外傷或骨質(zhì)退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的問題在于提供一種擴(kuò)張?jiān)O(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提及的缺陷。
這些缺陷和限制由權(quán)利要求1所述的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備解決。
本發(fā)明所述的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備的其他實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中說明。


下面通過對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的和非限制性的典型實(shí)施方式的說明會(huì)更好地理解本發(fā)明的其他的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是本發(fā)明所述的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備的透視圖；
圖2是圖1的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備的分解視圖；圖3是圖1的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備外加附件的透視圖；圖4是圖1中的細(xì)節(jié)IV的放大圖；圖5A是沿圖4中的線V-V得到的圖1中的細(xì)節(jié)IV的截面圖；圖5B-5D展示了圖5A中的細(xì)節(jié)，包括根據(jù)發(fā)明不同實(shí)施方式的護(hù)套；圖6是圖1中的設(shè)備的截面圖；圖17是圖6中的細(xì)節(jié)VII的放大圖；圖8是圖6中的細(xì)節(jié)VIII的放大圖；圖9是圖3的截面圖；圖10是圖9中的細(xì)節(jié)X的放大圖；圖11是圖9中的細(xì)節(jié)XI的放大圖；圖12是圖9中的細(xì)節(jié)XII的放大圖；圖13是圖1中的設(shè)備的細(xì)節(jié)在膨脹構(gòu)造下的透視圖；圖14A-14D是圖1中的細(xì)節(jié)分別在如不同實(shí)施方式所述的松弛構(gòu)造和膨脹構(gòu)造下的透視圖；圖15A-15D分別是圖14A-14D的正面圖；圖16是圖l中的設(shè)備插到萎縮的椎體中時(shí)在松弛構(gòu)造下的示意圖；圖17是圖1中的設(shè)備插到復(fù)原的椎體中時(shí)在膨脹構(gòu)造下的示意圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的注射設(shè)備在敞開構(gòu)造下的透視圖；圖19是圖18中的注射設(shè)備在閉合構(gòu)造下的透視圖；圖20是圖18中的注射設(shè)備在初始注射步驟的構(gòu)造下的側(cè)視圖；圖21是圖18中的注射設(shè)備在最終注射步驟的構(gòu)造下的側(cè)視圖；圖22是插到椎體內(nèi)的圖18的注射設(shè)備在注射步驟開始時(shí)的透視圖；圖23是插到椎體內(nèi)的圖18的注射設(shè)備在注射步驟結(jié)束時(shí)的透視圖；
圖24是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的注射設(shè)備的透視圖；圖25是圖24中的注射設(shè)備的剖視截面圖；根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的注射設(shè)備的透視圖；圖26是圖24的注射設(shè)備在注射步驟開始時(shí)的截面圖；圖27是圖24的注射設(shè)備在注射步驟結(jié)束時(shí)的截面圖；圖28是插到椎體內(nèi)的圖24的注射設(shè)備在注射步驟開始時(shí)的透視圖；圖29是插到椎體內(nèi)的圖24的注射設(shè)備在注射步驟結(jié)束時(shí)的透視圖；圖30是用于插到椎體上的骨頭小塊或骨頭填料內(nèi)的設(shè)備的透視圖。
在下面說明的各實(shí)施方式中，相同的零件或零部件用相同的數(shù)字表示。
具體實(shí)施例方式
參照上述各圖，4一般用來表示適合在椎體8內(nèi)提供空腔的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備。
擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4整體上呈細(xì)長形，并且沿延伸軸線X在近端8和遠(yuǎn)端10之間延伸。
下面，用軸向表示平行于延伸軸線X的方向，用徑向表示垂直于延伸軸線X且指向延伸軸線X的方向。
擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4包括從近端8延伸到遠(yuǎn)端10的圓柱形的柄12。
柄12包括設(shè)置在近端8一側(cè)的第一通孔13。
相對(duì)于軸線X，設(shè)有一根管子14被結(jié)合到柄12的外部，并且與柄12共軸，以便至少部分蓋住柄12。管子14在面對(duì)近端8的第一端14’和面對(duì)遠(yuǎn)端10的第二端14”之間延伸。
管子14包括具有軸向延長線L的孔口16，該孔口安排在第一端14’的一側(cè)。
在近端8處，柄12具有用于安裝旋鈕28的螺紋長度24，旋鈕28將根據(jù)螺紋-螺母型耦合方式與螺紋長度24相結(jié)合。
進(jìn)一步與柄12和管子14共軸結(jié)合的是設(shè)置在遠(yuǎn)端10和近端8之間的套筒32。
套筒32包括銷36，銷36將套筒32與柄12和管子14機(jī)械連接在一起，從而將兩者相對(duì)X軸線可旋轉(zhuǎn)地鎖定在一起。
銷36的直徑小于孔口16的所述延長線L。
特別的是，在組裝構(gòu)造中，所述銷36被插到套筒32內(nèi)，以便與柄12的第一孔13和管子14的孔口16相交。
此外，在組裝構(gòu)造中，管子14的第二端14”包括位于其中的柄12的遠(yuǎn)端。
從管子14的端部14”的型面標(biāo)識(shí)第一沖擊面(strike)38。
在套筒32和旋鈕28之間插入有與柄12共軸的隔離片40，所述隔離片40至少部分與螺紋長度24相交。
在隔離片40和旋鈕28之間插入有與柄12共軸的止動(dòng)元件44，該止動(dòng)元件44適合支撐鄰接的旋鈕28。優(yōu)選地，止動(dòng)元件44在第一端14′處與管子14為一單件。
隔離片40和管子14適合沿著延伸軸線X相對(duì)于柄12沿軸向滑動(dòng)。
特別的是，隔離片40可以相對(duì)柄12沿軸向滑動(dòng)一段長度，該長度差不多等于隔離片40的面對(duì)止動(dòng)元件44的那一端和止動(dòng)元件之間的軸向距離。
管子14可以相對(duì)柄12沿軸向滑動(dòng)到孔口16和銷36之間的間隙(backlash)的程度。
在遠(yuǎn)端10處，設(shè)有圓柱形終端48與柄12相聯(lián)結(jié)，在與柄12的相對(duì)側(cè)上，終端48包括第二沖擊面52，其直徑遠(yuǎn)大于柄12的直徑。
優(yōu)選的是，終端48被可拆卸地聯(lián)結(jié)到柄12上，例如通過螺紋連接。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，終端48包括適合被擰到柄12的自由端內(nèi)的樞軸，樞軸頭提供所述的第一沖擊面38。
可彈性變形的元件56沿著延伸軸線X被共軸地安裝到終端48上。
可彈性變形的元件56整體上為中空?qǐng)A柱形，并且適合被裝配到終端48上。
優(yōu)選的是，可彈性變形的元件56包括具有直徑d的中心體57，該中心體在軸向上由第一和第二套環(huán)58’、58”限定，該第一和第二套環(huán)的直徑D大于中心體57的直徑d。
可彈性變形的元件56還包括連接到第一套環(huán)58’上且沿軸向從相對(duì)側(cè)向第二套環(huán)58”延伸的插入部分59。
插入部分59適合被插到管子14的內(nèi)徑內(nèi)，并且如此延伸，以便在組裝構(gòu)造中和在松弛構(gòu)造中，可辨別出插入部分59和柄12之間的軸向間隙G。
優(yōu)選的是，軸向間隙G差不多等于孔口16的軸向延長線L。第一和第二套環(huán)58’、58”之間的軸向距離差不多等于第一和第二沖擊面38、52之間的距離；換句話說，在松弛構(gòu)造中，中心體57以實(shí)質(zhì)上沒有間隙的方式被插到兩個(gè)沖擊面38、52之間。
在松弛構(gòu)造中，可彈性變形的元件56不承受軸向負(fù)載，并且基本上平行于延伸軸線X。
有利的是，相對(duì)于相對(duì)延伸軸線X的垂直平面，可彈性變形的元件56具有沿著所述延伸軸線X可以變化的厚度；換句話說，可以變形的元件56的徑向厚度沿著所述延伸軸線X的平行方向有利地變化。
可彈性變形的元件56優(yōu)選由聚合物材料、彈性體、橡膠等制成。優(yōu)選使用的材料的特征在于彈性模數(shù)高，以便確保高的撐開牽引力和對(duì)大負(fù)載的抵抗力；其特征還在于彈性模數(shù)和屈服應(yīng)力之比小，以便使因大的變形而導(dǎo)致的屈服危險(xiǎn)最小。
此外，還可以使用金屬、復(fù)合材料或聚合物材料以及形狀記憶、金屬或聚合物材料。
優(yōu)選的是，可變形的元件56包括至少一個(gè)翼片(tab)60，在松弛的或未變形構(gòu)造中，該翼片基本上平行于軸線X延伸。
至少一個(gè)的翼片60借助于多個(gè)縱向溝槽64形成在可彈性變形的元件56上。
有利的是，在分別面對(duì)第一和第二套環(huán)58’、58”的端部處，各溝槽64以狹槽68(例如圓形)結(jié)束。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，每個(gè)翼片60都具有中心部72和兩個(gè)側(cè)部76’、76”兩個(gè)側(cè)部沿軸向被安排在中心部72的相對(duì)的兩側(cè)上。
側(cè)部76’、76”又通過連接部80’、80”被連接到相應(yīng)的套環(huán)58’、58”上。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，翼片60具有垂直于延伸軸線X且位于中心部72中部的中平面S；換句話說，側(cè)部76’、76”和連接部80’、80”具有相同的軸向延長線。根據(jù)其他的實(shí)施方式，側(cè)部76’、76”和/或連接部80’、80”具有不同的軸向延長線。
根據(jù)其他的實(shí)施方式，翼片60只有一個(gè)側(cè)部76’或76”，沒有顯示中平面S，即中心部被直接連到相應(yīng)的套環(huán)58’或58”上。
此外，中心體57的外徑沿它的縱向延長線可以變化。
例如，如圖5所示，每個(gè)翼片60最好具有沿軸向延長線X變化的徑向厚度。厚度的這一變化可以是不連續(xù)的，以便可彈性變形的元件56的厚度有顯著的變化，例如在中心部72和側(cè)部76’、76”之間或者在側(cè)部76’、76”和連接部80’、80”之間的界面區(qū)域處。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，厚度的這一變化是漸進(jìn)的和連續(xù)的，即中心部72和側(cè)部76’、76”之間或者側(cè)部76’、76”和連接部80’、80”之間的所述界面區(qū)域在它們的厚度范圍內(nèi)被合適地相互連接在一起。
例如，在中心部72處，每個(gè)翼片60的較厚的厚度向著連接部80’、80”逐漸下降。
此外，每個(gè)翼片60相對(duì)于延伸軸線X的垂直平面具有形狀類似于環(huán)形段的截面，該截面具有面向軸線X的較小的弧84和面向外的較大的弧88。
優(yōu)選的是，可彈性變形的元件56具有多個(gè)翼片；根據(jù)一些優(yōu)選的實(shí)施方式，例如，如圖14A-14D所示，可彈性變形的元件56有三或四個(gè)相對(duì)延伸軸線X對(duì)稱或不對(duì)稱安排的翼片。
根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式，所述的可彈性變形的元件56包括在連接部80’、80”之間延伸的護(hù)套92，以便包住或蓋住所述翼片60。
在可彈性變形的元件56的松弛構(gòu)造中，護(hù)套92具有與延伸軸線X共軸且基本軸向?qū)ΨQ的延伸部分。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，護(hù)套92具有直徑基本恒定的圓柱形延伸，以便至少部分蓋住仍處于松弛構(gòu)造下的各翼片60。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，護(hù)套92具有直徑變化的圓柱形延伸，以便在松弛構(gòu)造下附著到可彈性變形的元件56的套環(huán)58’、58”上。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，護(hù)套92具有在松弛構(gòu)造下整體上為橢球形的延伸部分，具有沿著所述延伸軸線X變化的直徑，例如，以便在翼片60的套環(huán)58’、58”處而不是在中心部72處與翼片60接觸。此外，護(hù)套92可以是雙裂片形的，或者沿著護(hù)套92的縱向延長線具有變化的截面，所述截面是在相對(duì)軸線X的垂直平面上獲得的。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，護(hù)套92沿著它的延伸部分具有恒定的厚度。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，如圖5D所示，護(hù)套92沿著它的延伸部分具有變化的厚度；例如，護(hù)套92在與可彈性變形的元件56連接的連接部分處具有增厚部分93，而在位于所述各連接部之間且面對(duì)例如翼片60的中心體57的部分中，具有減薄部分94。
優(yōu)選的是，護(hù)套92由諸如聚合物、彈性體、橡膠之類的彈性材料制成，并且適合與處于變形構(gòu)造下的翼片60匹配。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，護(hù)套92通過粘合在第一和第二套環(huán)58’、58”處而與可彈性變形的元件56相結(jié)合。
根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式，擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4包括圓柱形套管96，它適合覆蓋管子14的位于遠(yuǎn)端10和套筒32之間的長度。
優(yōu)選的是，所述套管96的面對(duì)套筒32的連接端106處具有螺紋襯套100；襯套100充當(dāng)調(diào)節(jié)套筒，用于調(diào)節(jié)擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4在椎體6內(nèi)的插入深度。
有利的是，所述套管96具有夾持端104，該夾持端適合被鎖定在椎體6內(nèi)，以便形成引導(dǎo)裝置，用于將擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4插到椎體內(nèi)，還可用于插入探針以首先檢查椎體6的內(nèi)部。有利的是，套管96允許使用微觀的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，即允許與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)耦合，以進(jìn)行活體取樣。
此外，有利的是，套管96適合至少部分收納用膠液充填脊椎內(nèi)腔的膠液注射設(shè)備112。
注射設(shè)備112包括適合讓用戶握住的握持元件116，該握持元件116具有被整體連接到它上面的推進(jìn)器118(例如圓柱形的推進(jìn)器)。在注射設(shè)備112組裝到套管96上的組裝構(gòu)造中，推進(jìn)器118與延伸軸線X共軸。握持元件116還包括至少一個(gè)基座120。
在握持元件116上鉸接有蓋子122，該蓋子適合從如圖18所示的敞開位置旋轉(zhuǎn)到如圖19所示的閉合位置。
蓋子122還包括窗口123和相應(yīng)的刻度尺，后者適合測量控制元件126和握持元件116之間的相對(duì)位移。在蓋子122上的面對(duì)握持元件116的鉸接端的一端，蓋子122結(jié)束于具有槽口125的止動(dòng)件124。
與所述握持元件116相聯(lián)結(jié)的是控制元件126，該控制元件126被機(jī)械連接到具有第二孔134的環(huán)形板130上。
在閉合構(gòu)造下，止動(dòng)件125和板130彼此直接面對(duì)，控制元件126和握持元件116確定一個(gè)腔室135，該腔室適合容納有待注射的膠液筒136。
優(yōu)選的是，控制元件126包括至少一個(gè)引導(dǎo)裝置138，該引導(dǎo)裝置138適合被至少部分容納在所述基座120內(nèi)，以便控制元件126相對(duì)握持元件116的運(yùn)動(dòng)基本上沿著沖程T按照平行于軸線X的方向被引導(dǎo)。
中空且適合被容納在套管96內(nèi)的圓柱形針140通過所述第二孔134與板130機(jī)械結(jié)合，以便針140的注射端144與腔室135流體相連。
下面介紹注射設(shè)備112’的另一種實(shí)施方式，如圖24-29所示，其中與上述實(shí)施方式相同的元件或部件用相同的數(shù)字右上角加撇表示。
注射設(shè)備112’的主體延伸部分P整體上呈筒形構(gòu)造。注射設(shè)備112’包括適合由用戶握住的圓柱形的中空握持元件116’。在內(nèi)側(cè)壁150上，握持元件116’包括螺距為M’的第一螺紋152。在相對(duì)于主體延伸部分P與第一螺紋152相對(duì)的地方，握持元件116’包括具有縱向引導(dǎo)槽156的凸緣154，引導(dǎo)槽156平行于主體延伸部分P布置。
第一圓柱形中空環(huán)螺母158適合與所述的第一螺紋152在第一控制部分160處嚙合，以便被共軸地安裝到握持元件116’的內(nèi)部。
與第一控制部分160相對(duì)的第一環(huán)螺母158包括第二控制部分162，第二控制部分的內(nèi)部，即朝向延伸軸線P的地方，具有螺距為M”的內(nèi)螺紋，螺距M”不同于所述螺距M’。有利的是，第二螺紋164的螺距M”大于第一螺紋152的螺距M’；螺距M”優(yōu)選約為螺距M’的兩倍。
與第二螺紋164相對(duì)的第一環(huán)螺母158包括具有槽口168的頸部166。在頸部166處，設(shè)有控制元件126’被聯(lián)結(jié)到第一環(huán)螺母158上，控制元件126’的形式優(yōu)選為中空的旋鈕。特別的是，控制元件126’通過卡口裝置借助至少一個(gè)支柱170被可拆卸地緊固到頸部166上，支柱170適合被鎖定在所述槽口168內(nèi)。在控制元件126’和頸部166之間插入一個(gè)圓筒172，至少一個(gè)的支柱170被安裝在該圓筒上；圓筒172帶有彈簧173，以便將所述支柱壓在相應(yīng)的槽口168上。
控制元件126’包括鐘狀物174，鐘狀物174適合容納所述圓筒172，并且適合從頸部166至少部分被插在第一環(huán)螺母158內(nèi)。鐘狀物174在軸向上以止動(dòng)面175結(jié)束，例如圓盤形的止動(dòng)面。
在組裝構(gòu)造中，控制元件126’、圓筒172和第一環(huán)螺母158優(yōu)選被可旋轉(zhuǎn)地彼此結(jié)合在一起。
設(shè)有第二環(huán)螺母176被聯(lián)結(jié)到與第一螺紋152相對(duì)的握持元件116’上，第二環(huán)螺母176具有適合與第二螺紋嚙合的外螺紋部分178。在與外螺紋部分178相對(duì)的地方，沿著延伸部分P，第二環(huán)螺母176包括至少一根樞軸，該樞軸被容納在所述的縱向引導(dǎo)槽156內(nèi)，從而沿該引導(dǎo)槽沿縱向滑動(dòng)；此外，第二環(huán)螺母176包括圓環(huán)形的鄰接表面182。被進(jìn)一步結(jié)合到第二環(huán)螺母176上的是一個(gè)圓柱形插頭184，該插頭被安排在控制元件126’的相對(duì)端處，并且優(yōu)選包括適合被擰到螺紋襯套100上的螺紋環(huán)186。
在組裝構(gòu)造中，第一環(huán)螺母158和第二環(huán)螺母176被共軸且部分安裝在握持元件116’內(nèi)，從而限定基本為圓柱形的空腔135’。
注射設(shè)備112’適合將基本為圓柱形的注射器188包含在所述空腔135’內(nèi)，該注射器包括注射器體190和推進(jìn)器118’，注射器體中封有待注射的膠液筒136’，推進(jìn)器118’被結(jié)合到膠液筒136’上，并且適合壓縮所述膠液筒136’。與推進(jìn)器118’相對(duì)的膠液筒136’被流體連接到針140’上，并且根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，注射器體190與針140’是一體的。
例如如圖30所示，在近端處，套管96還適合被連接到漏斗200上。所述漏斗200適合使骨頭小塊，即骨頭碎片，例如從髂嵴上取下的骨頭碎片或者一般的骨頭代用品被插到該漏斗內(nèi)。
此外，套管96允許適合壓縮被插入其中的骨頭小塊或骨頭代用品的撞錘，即具有圓端的細(xì)長圓柱體，借助套管96被插到脊椎內(nèi)腔內(nèi)。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備的操作。
首先，用打孔器刺穿椎體6的皮層和海綿組織，以便套管96能被牢固地固定到椎體6上。
內(nèi)窺鏡可以首先被插到所述套管96內(nèi)，以觀察椎體的內(nèi)部。
然后套管96可以容納擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4。
為了適當(dāng)調(diào)整擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4的插入深度，上述的襯套100可以被用來充當(dāng)調(diào)節(jié)套筒。
可彈性變形的元件56然后可以膨脹。
特別的是，同時(shí)通過握住套筒32，旋鈕28可以在柄12的螺紋長度24上旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致被套筒32的銷36可旋轉(zhuǎn)地鎖定的柄12被張緊。
柄12可以平移地拖動(dòng)終端48和可彈性變形的元件56，后者接下來推動(dòng)管子14的第一沖擊面38。管子14首先向近端平移，直到完全恢復(fù)銷36和孔口16之間的間隙。
旋鈕28的旋轉(zhuǎn)使第一和第二沖擊面38、52之間的可彈性變形的元件56產(chǎn)生壓縮。在所述壓縮之后，受到壓縮負(fù)載的翼片60趨于向外彎曲，從而獲得膨脹或彎曲構(gòu)造，例如拱形。
盡管發(fā)生彎曲，但是翼片60有利地被充填各翼片60之間的間隙或溝槽64的護(hù)套92所包圍。
一旦獲得所需尺寸的脊椎內(nèi)腔，擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4就可以停止不動(dòng)作。
通過反方向旋轉(zhuǎn)旋鈕28，可彈性變形的元件56被卸載，并且由于翼片60的彈性而趨于回到未變形的或松弛的構(gòu)造。因翼片60的作用而一直受到應(yīng)力的護(hù)套92相應(yīng)地從變形的構(gòu)造變化到未變形的構(gòu)造。
因此，施加別的外力不會(huì)發(fā)生從變形的構(gòu)造到未變形的構(gòu)造的變化，而要除去最初的變形力，即相應(yīng)地卸載柄12和可彈性變形的元件56，才會(huì)發(fā)生這種變化。
銷36和管子14上的孔口16之間的軸向間隙確保一旦旋鈕28被完全擰開，翼片60就可以完全展開，而不會(huì)殘留任何壓縮負(fù)載。
相反，可彈性變形的元件56有被鎖在椎體6內(nèi)或套管96內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。
擴(kuò)張?jiān)O(shè)備4然后可以被抽出，注射設(shè)備112、112’或漏斗200隨后可以被插入，以向脊椎內(nèi)腔內(nèi)分別注入膠液或骨頭小塊。
下面將要介紹根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的注射設(shè)備112的操作。
特別的是，一旦筒136被插到空腔135內(nèi)，且蓋子122被關(guān)閉，人就握住握持元件116，并且擠壓控制元件126，以便使控制元件126向后向握持元件116接近，即移動(dòng)。筒136被壓縮在板130和推進(jìn)器118之間，板130被握持元件116可以平移地拖動(dòng)。包含在筒136內(nèi)的膠液易于流到針140內(nèi)，并且通過針140的注射端144流出。
在控制元件126的向后運(yùn)動(dòng)的過程中，控制元件126拖拉易于向后運(yùn)動(dòng)的針140，同時(shí)膠液被注射。因此，注射端144在注射過程中向后運(yùn)動(dòng)的沖程T等于控制元件126的平移沖程。將要注射的膠液的量可以通過借助蓋子122的窗口123上的刻度尺直接讀取針140的平移來控制。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的注射設(shè)備112’的操作。
為了將注射器188組裝在注射設(shè)備112’內(nèi)，首先通過使支柱170與頸部166的槽口168脫離，抽出控制元件126’，然后移動(dòng)圓筒172以便可以接近空腔135’。
之后，帶有針140’的注射器188被插到空腔135’內(nèi)，以便使膠液筒136’緊靠在第二環(huán)螺母176的鄰接表面182上。然后重新組裝控制元件126’，以便使鐘形物174的端面175與推進(jìn)器118’接觸。換句話說，在將注射器188組裝到注射設(shè)備112’上之后，注射器188被共軸地容納到注射設(shè)備112’內(nèi)，并且在軸向上被限制在相對(duì)的兩側(cè)之間，即控制元件126’和第二環(huán)螺母176之間。
特別的是，在組裝之后，注射器188的推進(jìn)器118’緊靠在控制元件126’的阻擋表面175上，以防止推進(jìn)器118’沿后退方向r后退；而注射器體190緊靠在第二環(huán)螺母176的鄰接表面182上，因此注射器體190無法沿與所述后退方向r相對(duì)的前進(jìn)方向f前進(jìn)。
外螺紋部分178首先被嚙合在襯套100上，以便將注射設(shè)備112’的針140’容納在套管96內(nèi)，并在膠液桶136、注射端144和椎體6的空腔之間形成流體連接。
為了進(jìn)行注射，人握住握持元件116’并且旋轉(zhuǎn)控制元件126’，以便可以旋轉(zhuǎn)地拖動(dòng)第一環(huán)螺母158；特別的是，通過在握持元件116’上旋動(dòng)，第一環(huán)螺母158沿前進(jìn)方向f前進(jìn)，即向針140’平移。第二環(huán)螺母176接下來與握持元件116’嚙合，由于它因樞軸180和凸緣154的縱向引導(dǎo)槽156之間的耦合而不能相對(duì)握持元件116’旋轉(zhuǎn)，因此它沿與所述前進(jìn)方向f相反的后退方向遠(yuǎn)離針140’平移。因此，在控制元件126’的旋轉(zhuǎn)之后，第一和第二環(huán)螺母158、176沿延伸部分P向相反的方向f、r平移，從而相互接近。
第二環(huán)螺母176在平移時(shí)，它的鄰接表面182推動(dòng)被壓縮在緊靠鄰接表面182的注射器體190和推進(jìn)器118’之間的膠液筒136，由于有阻擋表面175，因此推進(jìn)器118’無法沿后退方向r后退。注射器體190與第二環(huán)螺母176的鄰接表面182一起后退，并且拖動(dòng)針140’沿后退方向f后退。因此，在控制元件126’的旋轉(zhuǎn)之后，針140’，特別是針140’的注射端144沿后退方向向后運(yùn)動(dòng)沖程T。
此外，當(dāng)在握持元件116’內(nèi)旋動(dòng)和前進(jìn)時(shí)，第一環(huán)螺母158可以平移地將控制元件126’拖向第二環(huán)螺母176。因此，控制元件126’的阻擋表面175接下來沿前進(jìn)方向f推動(dòng)注射器188的推進(jìn)器118’，并且進(jìn)一步壓縮膠液筒136’。壓縮之后，膠液有通過針140’的注射端144從針140’排到脊椎內(nèi)腔內(nèi)的傾向。樞軸180在縱向引導(dǎo)槽156內(nèi)滑動(dòng)，并且從注射設(shè)備112’的外部可以看到該樞軸，該樞軸還提供注射進(jìn)料狀態(tài)的直觀指示，即注射的膠液量。優(yōu)選的是，縱向引導(dǎo)槽156附近提供有，例如，刻度尺，以指示注射的膠液量。
有利的是，在任何膠液注射步驟中，卸掉控制元件126’，膠液筒136’即不再受到壓縮，并且膠液也停止流過針140’。
通過上述內(nèi)容可以理解，本發(fā)明的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備的缺陷。
特別的是，本發(fā)明的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備可以在椎體內(nèi)以受控的方式、即通過提供預(yù)定的膨脹構(gòu)造提供空腔，膨脹構(gòu)造可以根據(jù)椎體的不同類型和不同的外科適應(yīng)癥來調(diào)節(jié)。
換句話說，通過形成限定形狀的空腔，擴(kuò)張?jiān)O(shè)備可確保主動(dòng)膨脹，由于椎體的機(jī)械特征通常不是各向同性的和均勻的，因此椎體的骨組織不會(huì)使空腔變形。
通過填充各翼片之間的溝槽，護(hù)套確保了可變形元件的連續(xù)性，從而防止各翼片在椎體組織內(nèi)糾纏在一起，因此允許變形的構(gòu)造回到松弛構(gòu)造。
有利的是，蓋在翼片上的護(hù)套的存在可防止任何骨質(zhì)材料被夾雜在可彈性變形的元件內(nèi)，這種情況會(huì)妨礙翼片的閉合動(dòng)作，即妨礙它們回到未變形的構(gòu)造。
厚度沿翼片變化的特殊構(gòu)造允許在受到較大負(fù)載的翼片的區(qū)域內(nèi)提供較大的厚度，而在這樣的區(qū)域內(nèi)提供較小的厚度，在該區(qū)域中，在變形之后，希望有大的彎曲，而又不致使材料屈服。事實(shí)上，任何屈服都可以妨礙可變形部分從變形的構(gòu)造彈性恢復(fù)到松弛的構(gòu)造。
事實(shí)上，在去除導(dǎo)致變形的軸向力之后，即在不施加別的外力時(shí)，從變形的構(gòu)造到松弛構(gòu)造的恢復(fù)會(huì)因材料的彈性恢復(fù)而發(fā)生。
護(hù)套提供的彈性作用易于使翼片相互接近，因此有利于彈性恢復(fù)，從而使它們回到未變形的構(gòu)造。
通過提供一體的可變形元件，確保了翼片對(duì)高工作負(fù)載的抵抗力。特別的是，位于翼片端部的狹槽防止了裂紋擴(kuò)散的危險(xiǎn)。
因此，翼片是裝配到端部的梁，在受到壓縮時(shí)，它不穩(wěn)定，并向外彎曲，即彎離延伸軸線X。
這種結(jié)構(gòu)為可以變形的部分提供了特殊的剛度，允許通過厚度的改變來改變翼片的剛度。
針在膠液注射過程中的向后運(yùn)動(dòng)確保了脊椎內(nèi)腔的最佳充填，因此隨著空腔的充填，注射端逐漸并且自動(dòng)后退。從而確保了注射的膠液在骨腔內(nèi)的一致而又均勻的分布。此外，針的后退可防止椎體內(nèi)的壓力過大，而壓力過大可以導(dǎo)致用于脊髓的膠液泄漏。
為了在脊椎的皮層區(qū)域上只開一個(gè)入口且只有一根套管作為引導(dǎo)件被插入之后進(jìn)行椎體后凸成形手術(shù)，具有調(diào)節(jié)襯套的套管的構(gòu)造允許不同的設(shè)備與此套管相連。襯套允許改變每臺(tái)插入設(shè)備的軸向位置，特別是擴(kuò)張?jiān)O(shè)備的遠(yuǎn)端和針的注射端的插入深度。
為了滿足臨時(shí)的和特殊的要求，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員能夠?qū)ι鲜龅淖刁w后凸成形設(shè)備進(jìn)行許多改進(jìn)和改變，這些改進(jìn)和改變都包含在例如由后面的權(quán)利要求書所限定的發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其從近端(8)到遠(yuǎn)端(10)沿延伸軸線(X)延伸，所述遠(yuǎn)端(10)包括可彈性變形的元件(56)，該可彈性變形的元件適合從用于將遠(yuǎn)端(10)定位在椎體(6)內(nèi)的松弛構(gòu)造變化到變形構(gòu)造，從而在所述椎體(6)內(nèi)形成空腔，其特征在于所述可彈性變形的元件(56)包括至少一個(gè)翼片(60)，沿該翼片的縱向延長線，該翼片具有相對(duì)于指向所述延伸軸線(X)的徑向測得的、且包含在垂直于所述延伸軸線(X)的垂直平面內(nèi)的厚度，該厚度沿軸線(X)可以變化，從而使至少一個(gè)的翼片(60)的剛度沿它的延長線變化。
2.如權(quán)利要求1所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述翼片(60)包括中心部(72)和兩個(gè)相對(duì)于所述軸線(X)與所述中心部(72)相對(duì)的側(cè)部(76’，76”)，所述側(cè)部(76’，76”)中的至少一個(gè)的徑向厚度不同于中心部(72)的徑向厚度。
3.如權(quán)利要求2所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于至少一個(gè)翼片(60)包括中心部(72)，該中心部(72)的徑向厚度朝向側(cè)部(76’，76”)減小。
4.如任何前述權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，包括在遠(yuǎn)端(10)處的第一和第二沖擊面(38，52)，該第一和第二沖擊面適合限制和壓縮所述可彈性變形的元件(56)，以使之從未變形構(gòu)造變化到變形構(gòu)造。
5.如任何前述權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述可彈性變形的元件(56)包括中心體(57)，該中心體具有直徑(d)，且在軸向上被限制在第一和第二套環(huán)(58’，58”)之間，該第一和第二套環(huán)(58’，58”)的直徑(D)大于中心體(57)的直徑(d)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述第一和第二套環(huán)(58’，58”)與翼片(60)的軸向端機(jī)械連接。
7.如權(quán)利要求6所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述第一和第二套環(huán)(58’，58”)與翼片(60)的軸向端是一體的。
8.如任何前述權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，包括多個(gè)由溝槽(64)相互分開的翼片(60)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述溝槽(64)包括位于翼片(60)的軸向端處的狹槽(68)。
10.如任何前述權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述翼片(60)以相對(duì)于所述延伸軸線(X)軸向?qū)ΨQ的方式布置。
11.如權(quán)利要求1-9中的任何權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述翼片(60)以相對(duì)所述延伸軸線(X)不對(duì)稱的方式布置。
12.如任何前述權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于適合蓋住所述翼片(60)的護(hù)套(92)與所述可彈性變形的元件(56)機(jī)械相連。
13.如權(quán)利要求12所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述護(hù)套(92)被粘合到所述可彈性變形的元件(56)上。
14.如權(quán)利要求12或13所述的椎體后凸成形術(shù)所用的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于在松弛構(gòu)造下，所述護(hù)套(92)具有相對(duì)于所述軸線(X)軸向的對(duì)稱構(gòu)造，以便基本上蓋住所述翼片(60)。
15.如權(quán)利要求12或13所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于在松弛構(gòu)造下，所述護(hù)套(92)具有相對(duì)于所述軸線(X)的不對(duì)稱構(gòu)造，以便基本上蓋住所述翼片(60)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于在松弛構(gòu)造下，所述護(hù)套(92)與所述翼片(60)至少部分分開。
17.如權(quán)利要求12-16中的任何權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述護(hù)套(92)具有沿延伸軸線(X)變化的徑向厚度。
18.如權(quán)利要求17所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述護(hù)套(92)包括位于與可彈性變形的元件(56)連接的連接部附近的增厚部分(93)。
19.如權(quán)利要求12-17中的任何權(quán)利要求所述的用于椎體后凸成形術(shù)的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其特征在于所述護(hù)套(92)包括位于護(hù)套(92)與可彈性變形的元件(56)連接的連接部之間的減薄部分(94)。
20.適合向脊椎內(nèi)腔注射膠液的脊椎內(nèi)腔注射設(shè)備(112，112’)，包括用于注射膠液的針(140，140’)、握持元件(116，116’)、和相對(duì)于握持元件(116，116’)移動(dòng)并且適合推動(dòng)所述針(140，140’)內(nèi)的膠液的控制元件(126，126’)，其特征在于它包括位于所述控制元件(126，126’)和所述針(140，140’)之間的連接裝置，在注射過程中，該連接裝置適合使針(140，140’)相對(duì)脊椎內(nèi)腔向后運(yùn)動(dòng)。
21.如權(quán)利要求20所述的脊椎內(nèi)腔注射設(shè)備(112)，其特征在于所述連接裝置包括板(130)，該板被整體地連接到所述針(140)和所述控制元件(126)上，以便在注射過程中施加從控制元件(126)到針(140)的向后運(yùn)動(dòng)。
22.如權(quán)利要求20所述的脊椎內(nèi)腔注射設(shè)備，其特征在于所述連接裝置包括第一環(huán)螺母(158)和第二環(huán)螺母(176)，該第一環(huán)螺母和第二環(huán)螺母適合根據(jù)相反的方向(f，r)彼此相對(duì)平移，所述第一環(huán)螺母(158)被機(jī)械連接到控制元件(126’)上，而所述第二環(huán)螺母(176)被可操作地連接到所述的針(140’)上。
23.如權(quán)利要求22所述的脊椎內(nèi)腔注射設(shè)備，其特征在于所述第一和第二環(huán)螺母(158，176)至少部分容納注射器，該注射器包括推進(jìn)器(118’)和被整體連接到所述針(140’)上的膠液筒。
24.用于椎體后凸成形術(shù)的醫(yī)療箱，包括在夾持端(104)和連接端(106)之間延伸的圓柱形套管(96)，夾持端適合被牢固地結(jié)合到脊椎皮層區(qū)上，其中，所述連接端(106)包括襯套(100)，該襯套適合被有選擇性地機(jī)械連接到脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)、膠液注射設(shè)備(112，112’)和用于將骨頭小塊或骨頭代用品插到脊椎內(nèi)腔內(nèi)的漏斗(200)上。
25.如權(quán)利要求24所述的用于椎體后凸成形術(shù)的醫(yī)療箱，包括如任何權(quán)利要求1-19所述的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，該擴(kuò)張?jiān)O(shè)備適合被有選擇性地機(jī)械連接到所述襯套(100)上。
26.如權(quán)利要求24或25所述的用于椎體后凸成形術(shù)的醫(yī)療箱，包括如任何權(quán)利要求20-23所述的膠液注射設(shè)備(112，112’)，該注射設(shè)備適合被有選擇性地機(jī)械連接到所述襯套(100)上。
27.一種脊椎后凸成形方法，包括如下步驟制作具有夾持端(104)和連接端(106)的套管(96)，其中連接端具有結(jié)合到椎體(6)的皮層區(qū)上的襯套(100)，將借助所述襯套(100)機(jī)械連接的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)插在所述套管(96)內(nèi)，啟動(dòng)擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)以形成脊椎內(nèi)腔，停止擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)并使擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)不動(dòng)作，將借助所述襯套(100)機(jī)械連接的膠液注射設(shè)備(112，112’)插在所述套管(96)內(nèi)，將膠液注入脊椎內(nèi)腔內(nèi)。
28.一種脊椎后凸成形方法，包括如下步驟制作具有夾持端(104)和連接端(106)的套管(96)，其中連接端具有結(jié)合到椎體(6)的皮層區(qū)上的襯套(100)，將借助所述襯套(100)機(jī)械連接的脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)插在所述套管(96)內(nèi)，啟動(dòng)擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)以形成脊椎內(nèi)腔，停止擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)并使擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)不動(dòng)作，將借助所述襯套(100)機(jī)械連接的漏斗(200)插在所述套管(96)內(nèi)，通過所述漏斗(200)將骨頭小塊或骨頭代用品插入脊椎內(nèi)腔內(nèi)。
29.如權(quán)利要求27或28所述的椎體后凸成形方法，其特征在于所述脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)是如任何權(quán)利要求1-19所述的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備。
30.如權(quán)利要求27、28或29所述的椎體后凸成形方法，其特征在于所述注射設(shè)備(112，112’)是如任何權(quán)利要求20-23所述的注射設(shè)備。
全文摘要
一種脊椎內(nèi)腔擴(kuò)張?jiān)O(shè)備(4)，其從近端(8)到遠(yuǎn)端(10)沿延伸軸線(X)延伸，所述遠(yuǎn)端(10)具有可彈性變形的元件(56)，該元件適合從用于將遠(yuǎn)端(10)放置在椎體(6)內(nèi)的松弛構(gòu)造變化到變形構(gòu)造，從而在所述椎體(6)內(nèi)形成空腔?？蓮椥宰冃蔚脑?56)包括至少一個(gè)翼片(60)，沿該翼片的縱向延長線，該翼片具有相對(duì)于指向所述延伸軸線(X)的徑向測得的、且包含在垂直于所述延伸軸線(X)的垂直平面內(nèi)的厚度，該厚度沿軸線(X)可以變化，從而使至少一個(gè)翼片(60)的剛度沿它的延長線變化。
文檔編號(hào)A61B17/00GK1984613SQ200480043560
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者G·薩拉, P·圭拉, D·普雷斯塔姆布爾戈, M·蘇拉斯 申請(qǐng)人:欣蒂生物技術(shù)股份公司