專利名稱：骨支撐器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備。
背景技術(shù)：
已經(jīng)確立了使用脊柱穩(wěn)定/固定設(shè)備來校準(zhǔn)位置，和/或機(jī)械地穩(wěn)定脊柱的特定椎骨或一個(gè)區(qū)域。典型地這種設(shè)備利用一種脊柱固定元件，其包含相對(duì)堅(jiān)硬的構(gòu)件諸如盤、板或桿，用作鄰近椎骨之間的連接器。當(dāng)使用根骨錨固螺釘將其加到椎骨的根部時(shí)，這種脊柱固定元件能實(shí)現(xiàn)鄰近椎骨的堅(jiān)固定位。一旦所連結(jié)的椎骨在空間上固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，就可?zhí)行操作，進(jìn)行治療或發(fā)生脊柱融合。
例如，與向前彎曲整形術(shù)(kyphoplasty)過程協(xié)作，從背后引入脊柱固定元件來穩(wěn)定脊柱的不同椎骨，其中在椎骨體內(nèi)造出一個(gè)孔穴或空腔，接著填充骨替代品以構(gòu)成“內(nèi)部澆鑄”。用于這一目的的一些傳統(tǒng)設(shè)備被設(shè)計(jì)成直接加到脊柱的后面，但是用于植入這些設(shè)備的傳統(tǒng)后路手術(shù)通常的侵入本性存在缺陷。一個(gè)對(duì)后路手術(shù)的問題最低限度侵入的解決方法包括利用多裂肌和最長(zhǎng)肌之間的自然解理面而非將脊柱旁的肌肉從后脊柱元件上分開從而在這兩塊肌肉之間制造骶棘肌群的縱向分離。源自已有技術(shù)解決方法的問題包括導(dǎo)致肌肉斷裂及失血的高度侵入。脊柱旁肌肉附著位置的損失、疤痕組織的形成以及肌肉功能的喪失可危害患者的最終結(jié)果。另外，已有技術(shù)的解決方法耗時(shí)且很難去除。
發(fā)明內(nèi)容
通常，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于支撐結(jié)構(gòu)的可植入醫(yī)療設(shè)備，其包含支撐元件，該支撐元件具有頂部、帶有底面的底部和貫穿其中的一個(gè)或多個(gè)孔。支撐元件的底部包括用于多個(gè)錨定組件的接收器。每個(gè)錨定組件包括用于將錨定組件鎖定到支撐元件上的裝置、具有頭部的基座和用于將該基座鎖定到錨定組件上的裝置。當(dāng)裝配該支撐元件和錨定組件時(shí)，基座不能穿過該支撐元件。
本發(fā)明的多個(gè)方面提供了很多優(yōu)點(diǎn)。
由該設(shè)備支撐的結(jié)構(gòu)可以是骨結(jié)構(gòu)。可選的，所支撐的結(jié)構(gòu)可以是脊柱。在一種應(yīng)用中，脊柱的后面可以是所支撐的結(jié)構(gòu)。在其他應(yīng)用中，其他的脊柱后面是所支撐的結(jié)構(gòu)。在另外其他應(yīng)用中，所支撐的結(jié)構(gòu)可包括股骨或腿部的其他骨骼(例如，脛骨和腓骨)、臂和腕的骨骼(例如，肱骨、橈骨和尺骨)、跟骨、骨盆、脊柱等等。
該設(shè)備錨定組件的基座可包括能移動(dòng)地布置在錨定組件內(nèi)的基座頭。
該支撐元件可具有一個(gè)或多個(gè)其空間構(gòu)造設(shè)成可進(jìn)入基座的孔，以及用于通過支撐元件的頂部將基座鎖定在錨定組件上的裝置。將支撐元件的孔這樣構(gòu)造使得布置在錨定組件內(nèi)的基座頭不會(huì)穿過支撐元件。在一種應(yīng)用中，該設(shè)備的支撐元件是狹長(zhǎng)的并具有從板、盤、狹長(zhǎng)的橫截面、橢圓、正方形、工字梁形和桿所組成的組中選擇的形狀。另外，可將支撐元件制成基本跨越脊柱兩個(gè)或多個(gè)椎骨的大小。支撐元件可包含從鈦、不銹鋼、碳纖維、生物相容性材料、再吸收材料及其合成物所組成的組中選擇的材料。
可將接收器整體布置在支撐元件底部的底面內(nèi)。在一種應(yīng)用中，可將接收器加到支撐元件底部的底面。在另一應(yīng)用中，接收器可具有從狹縫、凹槽、軌道、燕尾槽和單向卡扣構(gòu)造所組成的組中選擇的構(gòu)造。另外，接收器可具有90度旋入構(gòu)造?？蛇x的，接收器和錨定組件可通過T形槽構(gòu)造相互連接。在T形槽應(yīng)用中，接收器可包括平坦的上面、平坦的下面和平坦的中間面。
接收器可基本地跨越支撐元件底部底面的長(zhǎng)度，并具有多個(gè)末端。接收器可具有開放的第一末端和閉合的第二末端。另外，接收器可具有兩個(gè)都開放的第一和第二末端。可選的，接收器可具有兩個(gè)都閉合的第一和第二末端。接收器可具有多個(gè)大小適于從接收器的遠(yuǎn)端將錨定組件結(jié)合到接收器上的入口部分。另外的，可將接收器構(gòu)造成以兩種尺寸接收錨定組件。
錨定組件可以是從狹縫、凹槽、軌道、燕尾槽和單向卡扣構(gòu)造所組成的組中選擇的構(gòu)造。該錨定組件可具有90度旋入構(gòu)造或T形槽構(gòu)造。該錨定組件可包含從鈦、不銹鋼、碳纖維、生物相容性材料、再吸收材料及其合成物所組成的組中選擇的材料。
用于將錨定組件鎖定在支撐元件上的裝置可包含布置在帶螺紋的錨定組件鎖孔內(nèi)的固定螺絲釘。該固定螺絲釘車有螺紋使得能鎖定地接合接收器平坦上面的轉(zhuǎn)彎處，這樣于是接合住接收器的平坦上面，固定螺絲釘促使錨定組件壓著接收器下平坦面以實(shí)現(xiàn)鎖定?？蛇x的，用于將錨定組件鎖定在支撐元件上的裝置可以是凸輪。用于將錨定組件鎖定在支撐元件上的裝置可包含帶螺紋的盲孔，其具有基本縱向與接收器對(duì)準(zhǔn)以便提供展開壁的錐形槽、具有貫穿其中開鑿的通道以及固定螺絲釘。將該固定螺絲釘旋入盲孔中促使壁向外擴(kuò)張以接合接收器平坦中間面從而實(shí)現(xiàn)鎖定?？蛇x的，將盲孔構(gòu)造成凸輪以類似于固定螺絲釘?shù)乃龇绞綄?shí)現(xiàn)將錨定組件鎖定到支撐元件上。
錨定組件的基座可從螺釘、U形釘、鐵釘、吊鉤和銷所組成的組中進(jìn)行選擇。該螺釘可以是骨錨釘。該骨錨釘可以是弓根釘。錨定組件基座的基座頭可以是多軸或鉸鏈類型的連接器。該基座具有用于將基座鎖定在所需位置的裝置。用于將基座鎖定在所需位置的裝置可包含帶螺紋的基座孔和固定螺絲釘；其中將固定螺絲釘旋入帶螺紋的基座孔中導(dǎo)致基座頭的嚙合從而實(shí)現(xiàn)鎖定?？蛇x的，用于鎖定基座的裝置是凸輪，其中這樣布置該凸輪使得旋轉(zhuǎn)該凸輪導(dǎo)致基座頭與凸輪嚙合從而實(shí)現(xiàn)鎖定。
一種利用該設(shè)備的一個(gè)方面支撐脊柱的方法包括步驟將多個(gè)具有基座的錨定組件植入到脊柱鄰近椎骨的弓根處；將具有錨定組件接收器的支撐元件連接地定位在錨定組件的頂部；將基座鎖定在錨定組件內(nèi)；以及將錨定組件鎖定在支撐元件接收器內(nèi)。在一種應(yīng)用中，可將支持元件布置在從背部皮下脂肪層、肌肉、軟骨和骨骼所組成的組中選擇的身體位置。在另一應(yīng)用中，可將支撐元件布置在鄰近于骨骼處。在其他另一應(yīng)用中，可將支撐元件布置在鄰近于脊柱處。在其他另一應(yīng)用中，可將支撐元件布置在體外。
一種使用本發(fā)明的一個(gè)方面用于實(shí)現(xiàn)所需椎間盤間隔的方法包括步驟1)將多個(gè)錨定組件的基座植入到椎骨中，其中錨定組件的基座是開啟的用于在錨定組件內(nèi)自由移動(dòng)；2)將錨定組件與支撐元件接收器相互連接，其中錨定組件在接收器內(nèi)是開啟的；3)利用固定螺絲釘或凸輪將基座鎖定在錨定組件內(nèi)；4)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移基座以獲得所裝備椎骨的平行位移；以及5)利用固定螺絲釘或凸輪將錨定組件鎖定在支撐元件內(nèi)。
一種使用本發(fā)明的一個(gè)方面用于實(shí)現(xiàn)所需脊柱彎曲的方法包括步驟1)將多個(gè)錨定組件的基座植入到椎骨中，其中錨定組件的基座是開啟的用于自由移動(dòng)；2)錨定組件與支撐元件的接收器相互連接，其中錨定組件在接收器內(nèi)是開啟的；3)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移基座以影響脊柱的脊柱前凸/脊柱后凸的彎曲；4)利用固定螺絲釘或凸輪將基座鎖定在錨定組件內(nèi)并將錨定組件鎖定在支撐元件內(nèi)。
使用本發(fā)明一個(gè)方面以支撐脊柱的另一方法包括步驟1)沿脊柱通過一系列小的切口將一系列錨定組件經(jīng)皮設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢茫▽⒚總€(gè)錨定組件的骨錨釘擰入一個(gè)或多個(gè)脊柱上鄰近椎骨的鄰近弓根部，這樣錨定組件接收器的配對(duì)部分在背部皮下脂肪層內(nèi)的平行平面上對(duì)齊；2)將支撐元件裝載到錨定組件的頂部，包括通過滑動(dòng)、卡扣或者其他將支撐元件定位在所需位置上的方式接合接收器和錨定組件的配對(duì)部分；3)利用錨定組件鎖定裝置的特征經(jīng)過支撐元件的孔來進(jìn)入并將錨定組件鎖定在支撐元件內(nèi)；以及4)利用骨錨釘鎖定裝置的特征經(jīng)過支撐元件的孔任選地鎖定錨定組件的骨錨釘特征。
通常，在另一方面，提供了用于支撐脊柱的具有最低限度侵入、不引人注目外形的植入設(shè)備。通常，在一個(gè)方面利用結(jié)合了具有移動(dòng)連接基座的多個(gè)錨釘組件的經(jīng)皮布置的支撐元件，提供了可植入的醫(yī)療設(shè)備和方法用于支撐諸如脊柱的身體結(jié)構(gòu)。每個(gè)基座可以是骨錨釘?？蛇x的，每個(gè)基座是U形骨釘、鐵釘、吊鉤或螺釘。裝配的支撐元件和錨定組件給脊柱提供支撐而不需要將骨錨釘穿過支撐元件。錨定組件的基座特征可以是用于插入椎弓根的類型。將支撐元件構(gòu)造成匹配地放置在多個(gè)錨定組件的頂部并能鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｍㄟ^經(jīng)由貫穿支撐元件的孔的支撐元件頂部實(shí)現(xiàn)支撐元件內(nèi)錨定組件的鎖定?？扇芜x地鎖定骨錨釘特征以防止在錨定組件內(nèi)移動(dòng)進(jìn)而來支撐脊柱。
通常，在另一方面，提供可植入醫(yī)療設(shè)備用于支撐結(jié)構(gòu)，其包括一個(gè)具有頂和底部以及一個(gè)或多個(gè)孔貫穿其中的支撐物。底部適于接收一個(gè)接收器。該接收器包括一個(gè)或多個(gè)錨定組件，每個(gè)錨定組件包括頭和基座部分。該基座部分接合該支撐物的結(jié)構(gòu)，并且接收器接合該支撐物的底部。當(dāng)將接收器與該支撐物進(jìn)行裝配時(shí)，基座不會(huì)穿過一個(gè)或多個(gè)孔。該接收器進(jìn)一步包括可通過接收器的其中一個(gè)孔并可鎖定地與該支撐物接合的第二錨定組件。
本發(fā)明的應(yīng)用可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。該基座可包括基座頭，其中基座頭可移動(dòng)地布置在錨定組件內(nèi)。該基座進(jìn)一步包括用于相對(duì)于支撐物將基座鎖定在所需位置的鎖定裝置。
本設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)錨定組件可包含用于將錨定組件鎖定在支撐物上的裝置。
本設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)孔可具有提供進(jìn)入基座的空間構(gòu)造以及用于當(dāng)裝配上支撐物時(shí)鎖定錨定組件的裝置。
本設(shè)備的支撐物可具有從板、盤、狹長(zhǎng)的橫截面、橢圓、正方形、工字梁形和桿所組成的組中選擇的形狀。該支撐物底部可包括底面，其中接收器通過包括整體附著和非整體附著的裝置連接到底面。
可將本設(shè)備的接收器和錨定組件構(gòu)造成相互連接的幾何形狀，包括具有平坦上面、平坦下面和平坦中間面的T形槽。接收器可包括一個(gè)或多個(gè)大小適于從接收器遠(yuǎn)端將錨定組件連接到接收器的入口。
一個(gè)或多個(gè)錨定組件和第二錨定組件的頭可包括狹縫、凹槽、軌道、燕尾槽和卡扣構(gòu)造。
本設(shè)備的基座可以是螺釘、U形釘、鐵釘、吊鉤或銷。在一個(gè)實(shí)施例中，基座是一個(gè)螺釘，該螺釘是骨螺釘?；幕^可包括多軸和鉸鏈類型的連接器。
用于將錨定組件鎖定到支撐物上的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)錨定組件頭部的可變形的幾何形狀。該頭部的可變形幾何形狀包括頭內(nèi)的錐形孔穴，以及固定螺絲釘。將固定螺絲釘旋入帶有螺紋的基座孔中可導(dǎo)致頭部向外變形，從而促使頭部接合接收器以實(shí)現(xiàn)鎖定。
用于鎖定基座的裝置可包括帶有螺紋的基座孔和固定螺絲釘。將固定螺絲釘旋入帶有螺紋的基座孔中可導(dǎo)致基座頭的嚙合以實(shí)現(xiàn)將基座鎖定在所需的位置。
由本設(shè)備所支撐的結(jié)構(gòu)可以是骨折的骨結(jié)構(gòu)。
通常，在另一方面，提供了一種用于支撐骨結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括步驟1)將一個(gè)或多個(gè)具有基座的錨定組件植入到骨中；2)在從包括背部皮下脂肪層、肌肉、軟骨和骨骼的組中所選擇的身體位置處，可接連地將具有錨定組件接收器的支撐物定位在一個(gè)或多個(gè)錨定組件的頂部；3)將基座鎖定在一個(gè)或多個(gè)錨定組件內(nèi)；4)將一個(gè)或多個(gè)錨定組件鎖定在支撐接收器內(nèi)；5)穿過該支撐物并將具有基座的一個(gè)或多個(gè)附加錨定組件植入到骨中；6)將基座鎖定在一個(gè)或多個(gè)附加錨定組件內(nèi)；以及7)將一個(gè)或多個(gè)錨定組件鎖定在支撐接收器內(nèi)。被支撐的骨結(jié)構(gòu)可以是骨折的。
通常，在另一方面，提供了實(shí)現(xiàn)所需椎間盤間隔的方法，其包括步驟1)將多個(gè)具有基座和第一及第二鎖定裝置的錨定組件植入到椎骨中，其中錨定組件的基座是開啟的用于自由移動(dòng)；2)將錨定組件與支撐物的接收器相互連接，其中錨定組件在接收器內(nèi)是開啟的；3)利用第一鎖定裝置將基座鎖定在錨定組件內(nèi)；4)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移基座以獲得所裝備椎骨的平行位移；以及5)利用第二鎖定裝置將錨定組件鎖定在支撐物內(nèi)。
本發(fā)明的多個(gè)方面可包括一個(gè)或多個(gè)下面的優(yōu)勢(shì)特征。在本發(fā)明的各種應(yīng)用中，其中支撐物頂部具有不帶突出特征(例如，螺釘頭或類似物)的平滑表面，這樣是所需且有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)槠交谋砻嫦拗屏藢?duì)組織的刺激并在皮膚下存有平滑的輪廓。在一種應(yīng)用中可獲得平滑輪廓，其中易于進(jìn)入支撐物的基座的基座頭不會(huì)穿過支撐物或從頂部突出。在另一種應(yīng)用中，可獲得平滑的輪廓，其中這樣制造支撐孔的大小使得錨定組件能完全穿過支撐物頂部或底部并可鎖定地接合在支撐物內(nèi)而不會(huì)從支撐物中突出來。
支撐物的放置可在背部皮下脂肪層中進(jìn)行。這樣的放置是所需的因?yàn)榛颊邥?huì)經(jīng)受更少的組織刺激、不舒服和疤痕。另外，當(dāng)表明為暫時(shí)性支撐時(shí)，一旦愈合或治療結(jié)束(例如，骨折或病變的椎骨體已經(jīng)愈合或治好)，這種放置允許輕易地去除支撐設(shè)備。
可提供兩步獨(dú)立的將錨定組件鎖定到支撐物上以及將基座鎖定到錨定組件上?？蓸?gòu)建一種類型的錨定組件并作為支撐物底部的底面將其安排用于裝載并鎖在接收器內(nèi)。這些錨定組件包括用于將錨定組件固定在支撐物內(nèi)的第一鎖定裝置，和用于將基座固定在錨定組件內(nèi)的第二鎖定裝置。在這一應(yīng)用中，當(dāng)裝載到錨定組件內(nèi)后，基座不會(huì)穿過該支撐物，而是從上面通過孔進(jìn)入到支撐物中。這種布置允許兩步獨(dú)立的鎖定處理，其中或者首先將錨定組件鎖定在支撐物上或者首先將基座鎖定在錨定組件內(nèi)。通過選擇首先鎖定哪一特征，各種操作和手法可在基座所附著的結(jié)構(gòu)(或多種結(jié)構(gòu))上進(jìn)行(例如，處置椎骨體間隔、調(diào)整脊柱彎曲或者兩者都進(jìn)行)。
在本發(fā)明的某些應(yīng)用中提供了三個(gè)具有基座的錨定組件，可將兩個(gè)錨定組件操縱在第三個(gè)中間組件的兩側(cè)以實(shí)現(xiàn)脊柱的間隔和彎曲并將脊柱的位置保持在待治療的脊柱結(jié)構(gòu)(例如，椎骨體、纖維化環(huán)或髓核)的周圍。依據(jù)所執(zhí)行操作的本性，在放置中間錨定組件和基座之前或之后可執(zhí)行正確地處置。應(yīng)當(dāng)理解的是無論中間錨定組件是否在適合的位置以及無論支撐物是否在適合的位置都可治療脊柱結(jié)構(gòu)(椎骨或椎間盤)。如果支撐物在適合的位置，利用穿過支撐物的孔的儀器可進(jìn)行治療。治療也可通過任何基座的縱向孔進(jìn)行。這一應(yīng)用的另一方面是易于通過支撐物的頂部插入第三錨定組件。需要額外的手術(shù)技能在支撐物的接收器內(nèi)對(duì)準(zhǔn)并附加第三錨定組件，甚至更是這樣對(duì)準(zhǔn)并附加兩個(gè)側(cè)翼錨定組件。在這一應(yīng)用中，首先將側(cè)翼錨定組件定位在接收器中，最后定位中間的錨定組件并穿過支撐物的頂部。
使用在此所描述的兩種錨定組件的排列和組合方法對(duì)于用在支撐結(jié)構(gòu)上是理想的。應(yīng)當(dāng)理解的是可設(shè)想出包括具有兩個(gè)或三個(gè)錨定組件的支撐物的兩種錨定組件類型的多種組合并且它們也是本公開的一部分。在使用的可能排列中所包括的是將錨定組件鎖定在支撐物內(nèi)和將基座鎖定在錨定組件內(nèi)的各種可選的順序步驟。
在本發(fā)明的應(yīng)用中，其中錨定組件包括穿過基座的縱向孔和基座頭，可將該縱向孔和固定螺絲釘孔構(gòu)建并布置成用于將骨代替物傳送到待治療的骨中。利用諸如熒光透視法的成像引導(dǎo)，這種應(yīng)用允許基座的經(jīng)皮放置并允許傳送骨填充物。
在伴隨的附圖和下面的說明書中提出了本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)勢(shì)從說明書和附圖中以及從權(quán)利要求書中將變得很顯然。
圖1是示出了三個(gè)定位在支撐元件內(nèi)的錨定組件的設(shè)備的附圖。
圖2A是示出了支撐元件頂視圖的附圖，明示了接收器和孔。
圖2B是示出了支撐元件底視圖的附圖，明示了接收器和孔。
圖2C是示出了支撐元件端視圖的附圖，明示了接收器。
圖2D是示出了兩個(gè)支撐元件底視圖的附圖，明示了錨定組件入口。
圖3A是示出了錨定組件側(cè)視圖的附圖，明示了基座、鎖孔和基座孔。
圖3B是示出了錨定組件底視圖的附圖，明示了基座和帶螺紋的錨定組件鎖孔。
圖3C是示出了錨定組件剖面圖的附圖，明示了基座頭、孔座、基座孔和固定螺絲釘。
圖4A是示出了用于將錨定組件鎖定在支撐元件上的鎖孔和固定螺絲釘?shù)母綀D。
圖4B是示出了兩個(gè)用于將錨定組件鎖定在支撐元件上的具有槽的帶螺紋盲孔和固定螺絲釘裝置的附圖。
圖4C是示出了用于將錨定組件鎖定到支撐元件上的螺釘、鎖孔和腔裝置的附圖。
圖5A是示出了定位在支撐物內(nèi)兩種不同錨定組件類型的支撐設(shè)備的附圖。
圖5B是示出了支撐物頂視圖的附圖，明示了接收器和孔。
圖5C是示出了支撐物底視圖的附圖，明示了接收器和孔。
圖5D是示出了支撐物底視圖的附圖，明示了錨定組件入口。
圖5E是示出了支撐物橫截面端視圖的附圖，明示了接收器。
圖6是示出了定位在支撐物內(nèi)的三個(gè)錨定組件的設(shè)備的附圖。
圖7是示出了定位在支撐物內(nèi)的兩個(gè)錨定組件的設(shè)備的附圖。
圖8A是示出了一種錨定組件類型和支撐物剖面圖的附圖，明示了支撐物的接收器和鎖入支撐物前的錨定組件。
圖8B是示出了一種錨定組件類型和支撐物剖面圖的附圖，明示了支撐物的接收器和鎖入支撐物后的錨定組件。
圖9是示出了另一種錨定組件類型剖面圖的附圖，明示了錨定組件頭、基座、基座頭、縱向孔、工具界面、孔座、基座孔和固定螺絲釘。
具體實(shí)施例方式
在各個(gè)附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。
如圖1和圖2A-D中所示，提供了具有一種形狀的支撐元件1。該支撐元件1優(yōu)選為狹長(zhǎng)的且有足夠的長(zhǎng)度以跨越脊柱上的許多椎骨。支撐元件1的形狀可包括板狀、狹長(zhǎng)的橫截面、桿狀、橢圓、正方形和工字梁形。支撐元件1的長(zhǎng)度基本上最小限度地與所需跨越兩個(gè)或多個(gè)椎骨具有同樣的長(zhǎng)度。優(yōu)選的，支撐元件1基本上最小限度地與所需跨越三個(gè)椎骨具有同樣的長(zhǎng)度。在一種應(yīng)用中，支撐元件1的長(zhǎng)度基本上在25到140毫米之間。支撐元件1可由耐用且可植入到身體中的材料制成，包括鈦、不銹鋼、碳纖維等等。在一種應(yīng)用中，支撐元件1由鈦制成。在另一應(yīng)用中支撐元件1由生物相容性材料制成。另外，支撐元件1能夠由再吸收材料制成。此外，支撐元件可由任何前述材料的合成物制成。在使用中，支撐元件1和伴隨的錨定組件(在下面詳細(xì)描述)能用于暫時(shí)或永久地植入。
如圖2A-D中所示，支撐元件1包括頂部2和具有底面4和接收器5的底部103。另外，如圖2A和2B中所示，支撐元件1包括許多中間對(duì)準(zhǔn)孔6?？?可具有許多形狀中的任一種而不限于具有圓形、橢圓或狹長(zhǎng)形狀的開口?？蓱?yīng)用許多數(shù)量的孔6，包括一個(gè)或更多。在一種應(yīng)用中，每個(gè)支撐元件1包括三個(gè)孔6(見圖1，2A，2B和2D)?？墒褂每?任何類型的間隔，包括相等或交錯(cuò)間隔。在一種應(yīng)用中，孔6被等間隔隔開并由基本等于脊柱椎骨的間距進(jìn)行分隔?？蛇x的，孔6可被比脊柱椎骨的間距更密集地隔開。將孔(多個(gè)孔)6的大小制造成并將大小限定為足夠用工具或物品通過支撐元件1的頂部2(例如，使用象六角頭螺絲刀接合錨定組件7的鎖定裝置)使錨定組件7的特征能夠進(jìn)入(在下面詳細(xì)描述)。這樣，如圖1中所示，當(dāng)裝配支撐元件1和錨定組件7時(shí)，基座9的基座頭8(兩者在下面詳細(xì)描述)雖然進(jìn)入支撐元件1但是不會(huì)穿過支撐元件1。使用中(即，裝配多個(gè)錨定組件)支撐元件1頂部2可具有不帶突出特征(例如，螺釘頭或類似物)的平滑表面。
在另一應(yīng)用中，將孔(多個(gè)孔)6的大小制造成使得當(dāng)裝配支撐元件1與錨定組件7時(shí)，基座9的基座頭8可穿過支撐元件1(例如，從底下)，但是基座9不會(huì)穿過支撐元件1(未示出)。在其他另外應(yīng)用中，將孔(多個(gè)孔)6的大小制造成使得基座9可完全穿過支撐元件1(未示出)。
如圖2A-D中所示，支撐元件1包括整體布置在支撐元件1的底面4內(nèi)的接收器5?？蛇x的，接收器5可連接到支撐元件1的底面4上(例如通過鉚釘或旋擰可將軌道式接收器5加到支撐元件1的底面4上)?？蓪⒔邮掌?構(gòu)造成狹縫、凹槽、軌道、燕尾槽、單向卡扣設(shè)計(jì)，或類似物。在一種應(yīng)用中，可將接收器5構(gòu)制成90度旋入構(gòu)造，其中錨定組件7的基座9的基座頭8具有兩個(gè)尺寸。第一種尺寸允許基座頭8進(jìn)入接收器5。當(dāng)基座頭8關(guān)于接收器5旋轉(zhuǎn)90度并且在完成90度旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二種尺寸將基座9維持在接收器5中。在另一應(yīng)用中，如圖2A-C中所示，接收器5是T形槽構(gòu)造。如圖2C中所示，接收器5包括平坦的上面10、平坦的下面11和平坦的中間面12?？蛇x的，在接收器5的構(gòu)造為燕尾槽時(shí)，接收器5包括平坦的上面10和一成角度的面。在其他另一可選方案中，在接收器5是彎曲或圓形形狀時(shí)，接收器5包括彎曲或圓形接收器5的面。接收器5可跨越支撐元件1的底面4的全部或部分長(zhǎng)度。如圖2A、2B和2D中所示，接收器5的每個(gè)端部13可以是開放或關(guān)閉的。在一種應(yīng)用中，接收器5的兩端13是開放的(未示出)。在另一應(yīng)用中，接收器5的一端13是開放的而相對(duì)端13是關(guān)閉的(見圖2B和2D)。在另一應(yīng)用中，接收器5的兩端13都是關(guān)閉的(未示出)。
如圖2D中所示，接收器5可包括在接收器5的通路上提供開口的錨定組件入口14，藉此當(dāng)容納多個(gè)(或者甚至是單個(gè))錨定組件7時(shí)，錨定組件7可與支撐元件1相互連接而不會(huì)橫貫接收器5的長(zhǎng)度。錨定組件入口14有足夠的大小來接收錨定組件7并且可以是等間隔的，或者按所需的交錯(cuò)間隔。
如圖2A-C，3A，3B和4A中所示，將錨定組件7構(gòu)造成與接收器5的形狀相互連接。如上面對(duì)接收器5所描述的，錨定組件7的互補(bǔ)形狀可以是多種形狀中的任一種。在一些應(yīng)用中，支撐元件1和錨定組件7之間的匹配僅在兩種尺寸中發(fā)生(例如，在應(yīng)用90度旋擰接收器5中)。如圖3A和3B中所示，錨定組件7可包含帶螺紋的錨定組件7的鎖孔15和帶螺紋的基座孔16。錨定組件7可包含耐久且可植入身體的多種材料，包括鈦、不銹鋼、碳纖維等等。另外，錨定組件7可包含再吸收材料或生物相容性材料。此外，錨定組件可由任意上述材料的合成物制成。
如圖4A-4C中所示，錨定組件7包括將錨定組件7鎖定在支撐元件1上的裝置。在一種應(yīng)用中，如圖4A中所示，其中接收器5和互補(bǔ)錨定組件7是T形槽形狀，鎖定錨定組件7的裝置可以是布置在帶螺紋錨定組件7的鎖孔15內(nèi)的固定螺絲釘17；其中旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘17促使固定螺絲釘17向上移動(dòng)到支撐元件1的頂部2，在此固定螺絲釘17接合接收器5平坦的上面10。當(dāng)固定螺絲釘17接合接收器5時(shí)，錨定組件7壓著接收器5平坦的下面11以實(shí)現(xiàn)鎖定(見圖2C和4A)?？蛇x的，凸輪可取代固定螺絲釘17以實(shí)現(xiàn)支撐元件1內(nèi)錨定組件7的鎖定。
在另外的應(yīng)用中，如圖4B中所示，其中接收器5和互補(bǔ)的錨定組件7是T形槽形狀，用于鎖定錨定組件7的裝置包括具有基本與接收器5的通道對(duì)準(zhǔn)的錐形狹縫19的帶螺紋的盲孔18。帶螺紋的盲孔18終止在具有貫穿其中切割的通道21的底板(floor)20上。將帶螺紋的盲孔18和固定螺絲釘17的大小制成為當(dāng)接合(即，向下旋擰)時(shí)，固定螺絲釘17促使錨定組件7的壁22向外膨脹，于是在錨定組件7的壁22與接收器5的中間表面之間形成接觸以實(shí)現(xiàn)鎖定?？蛇x的，凸輪可取代固定螺絲釘17以實(shí)現(xiàn)支撐元件1內(nèi)錨定組件7的鎖定。
在另一應(yīng)用中，如圖4C中所示，其中接收器5和互補(bǔ)的錨定組件7是T形槽形狀，用于鎖定錨定組件7的裝置包括具有螺釘25的鎖孔15、凸輪或類似物，其可鎖定地連接到錨定組件7上。此外，在這一應(yīng)用中，支撐元件1的頂部2包括空腔24或凹陷，其基本與接收器5對(duì)準(zhǔn)用于容納螺釘頭26或凸輪。使用中，當(dāng)螺釘25的螺釘頭26接合接收器5的空腔24時(shí)，錨定組件7緊靠著接收器5平坦的上面10移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)鎖定(見圖2C和4C)。可選的，凸輪可取代螺釘25以實(shí)現(xiàn)支撐元件1內(nèi)錨定組件7的鎖定。在另一應(yīng)用中，將螺釘頭26構(gòu)造成在空腔24內(nèi)設(shè)有不引人注目形狀的半圓頭樣式(見圖4C)使得螺釘頭26可定位在支撐元件1內(nèi)而不突出到頂部2之上。
在接收器5和互補(bǔ)錨定組件7是可選的形狀或構(gòu)造(例如，燕尾槽或圓形)的其他應(yīng)用中，提供類似的鎖定裝置。
如圖3C中所示，錨定組件7包括可移動(dòng)地布置在帶螺紋的基座孔16內(nèi)的基座9。該基座9可以是螺釘、U形釘、吊鉤或鐵釘并且是一種典型地用于錨定結(jié)構(gòu)(例如，骨)的物品。在一種應(yīng)用中，基座9是一種用于插入到椎骨根的螺釘。在另一應(yīng)用中，可將基座加到另外的骨結(jié)構(gòu)上。
可用多種方式中的任一種將基座9附加到錨定組件7上。在一種應(yīng)用中，通過基座9和錨定組件7之間的鉸鏈?zhǔn)竭B接實(shí)現(xiàn)該附加。在另一應(yīng)用中，如圖3C中所示，在基座9的多軸式基座頭8與錨定組件7內(nèi)的互補(bǔ)孔座23之間做成該附加。
錨定組件7進(jìn)一步包括用于將基座9鎖定在錨定組件7內(nèi)的裝置。如圖3C中所示，對(duì)于多軸式基座頭8，用于鎖定的裝置包括布置在帶螺紋的基座孔16中的固定螺絲釘17。在這一構(gòu)造中，旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘17促使固定螺絲釘17直接壓在多軸頭上，從而迫使多軸頭壓靠錨定組件7的孔座23以實(shí)現(xiàn)鎖定?？蛇x的，此處基座9是鉸鏈?zhǔn)降模糜阪i定的裝置可包含布置在帶螺紋的基座孔16中的固定螺絲釘17。在這一構(gòu)造中，旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘17促使固定螺絲釘17直接壓在鉸鏈?zhǔn)交?的基座頭8上，從而產(chǎn)生與鉸鏈的銷相對(duì)抗的摩擦力來實(shí)現(xiàn)鎖定(未示出)。在另一應(yīng)用中，凸輪可取代固定螺絲釘17以實(shí)現(xiàn)鎖定。
支撐元件1和一個(gè)或多個(gè)錨定組件7一旦裝配好可用于支撐骨結(jié)構(gòu)。當(dāng)匹配后，支撐元件1和一個(gè)或多個(gè)錨定組件7構(gòu)成支撐組件。所支撐的骨結(jié)構(gòu)可包括股骨或腿的其他骨骼(例如，脛骨和腓骨)、臂和腕的骨骼(例如，肱骨、橈骨和尺骨)、跟骨、骨盆、脊柱等等?？商峁┲挝镉糜趩蝹€(gè)骨(即，諸如股骨、脛骨、肱部的長(zhǎng)骨)或者用于不只一個(gè)骨(即，椎骨)。
使用中，支撐組件可支撐骨結(jié)構(gòu)，其中將支撐元件1布置在包括背部皮下脂肪層、肌肉、軟骨和骨骼等等的身體位置處?？蛇x的，將支撐元件1布置在鄰近骨骼處。在另一應(yīng)用中，將支撐元件1布置在體外。
另外，支撐組件包括關(guān)于在錨定組件7內(nèi)的基座9和在支撐元件1內(nèi)的錨定組件7的移動(dòng)的自由。就是說，在鎖定支撐組件的各個(gè)基座9和錨定組件7元件(以下稱為開啟構(gòu)造)之前，支撐組件的元件是可移動(dòng)的并具有一個(gè)或多個(gè)自由度以便允許下面被支撐的結(jié)構(gòu)移動(dòng)。例如，在開啟的構(gòu)造中，可將支撐組件構(gòu)制成使其便于對(duì)椎間盤間隔和脊柱彎曲的操縱。由于通過獨(dú)立的鎖定裝置可使基座9和錨定組件7變緊和變松，因此可提供選擇來增加或減少椎間盤間距/高度，或者增加或減少脊柱的脊柱前凸/脊柱后凸的彎曲，其也被稱為脊柱的曲率。
一種使用本發(fā)明的一個(gè)方面用于實(shí)現(xiàn)所需椎間盤間隔的方法可包括步驟1)將多個(gè)錨定組件7的基座9植入到椎骨中，其中開啟錨定組件7的基座9用于自由移動(dòng)；2)使錨定組件7與支撐元件1的接收器5相互連接，其中在接收器5內(nèi)開啟錨定組件7；3)利用固定螺絲釘7或凸輪將基座9鎖定在錨定組件7內(nèi)；4)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移基座9以獲得所裝備椎骨的平行位移(“所裝備的”意味著在結(jié)構(gòu)(例如椎骨)和醫(yī)療設(shè)備或儀器之間存在著物理連接)；以及5)利用固定螺絲釘17或凸輪將錨定組件7鎖定在支撐元件1內(nèi)。
一種使用本發(fā)明的一個(gè)方面用于實(shí)現(xiàn)所需脊柱彎曲的方法包括步驟1)將多個(gè)錨定組件7的基座9植入到椎骨中，其中錨定組件7的基座9是開啟的用于自由移動(dòng)；2)錨定組件7與支撐元件1的接收器5相互連接，其中錨定組件7在接收器5內(nèi)是開啟的；3)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移基座9以影響脊柱的脊柱前凸/脊柱后凸的曲率；4)利用固定螺絲釘17或凸輪將基座9鎖定在錨定組件7內(nèi)并將錨定組件7鎖定在支撐元件1內(nèi)。
使用本發(fā)明的一個(gè)方面以支撐脊柱的另一方法包括步驟1)沿脊柱通過一系列小的切口將一系列錨定組件7經(jīng)皮地設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢?，包括將每個(gè)錨定組件7的骨錨釘擰入一個(gè)或多個(gè)脊柱上鄰近椎骨的鄰近弓根部，這樣錨定組件接收器5的配對(duì)部分在背部皮下脂肪層內(nèi)的平行平面上對(duì)齊；2)將支撐元件1裝載到錨定組件的頂部，包括通過滑動(dòng)、卡扣或者其他將支撐元件1定位在所需位置上的方式接合接收器5和錨定組件7的配對(duì)部分；3)利用錨定組件7的鎖定裝置特征經(jīng)過支撐元件1的孔6進(jìn)入并將錨定組件7鎖定在支撐元件1內(nèi)；以及4)利用骨錨釘?shù)逆i定裝置特征經(jīng)過支撐元件1的孔6任選地鎖定錨定組件7的骨錨釘特征。
如圖5A-E、圖6和圖7中所示，提供了具有一種形狀的支撐物101。該支撐物101優(yōu)選為狹長(zhǎng)的且有足夠的長(zhǎng)度以跨越脊柱上的許多椎骨。支撐物101的形狀按照患者解剖和/或機(jī)械規(guī)格規(guī)定的需要，可包括板狀、狹長(zhǎng)的橫截面、桿狀、橢圓、正方形和工字梁形。支撐物101的長(zhǎng)度基本上最小限度地與所需跨越兩個(gè)或多個(gè)椎骨具有同樣的長(zhǎng)度。在一種應(yīng)用中，支撐物101基本上最小限度地與所需跨越三個(gè)椎骨具有同樣的長(zhǎng)度。在另一應(yīng)用中，支撐物101的長(zhǎng)度基本上在25到140毫米之間。支撐物101可由耐用且可植入到身體中的材料制成，包括鈦、不銹鋼、碳纖維等等。在一種應(yīng)用中，支撐元件1由鈦制成。在另一應(yīng)用中支撐元件1由生物相容性材料、再吸收材料或任何前述材料的合成物以及/或其合金制成。使用中，支撐物101和伴隨的錨定組件107(在下面詳細(xì)描述)能用于暫時(shí)或永久地移植，具有后面事實(shí)上所確定的永久程度。
如圖5B和5C中所示，支撐物101包括頂部102和具有底面104及接收器105的底部103。另外的，如圖5A-D、圖6和圖7中所示，支撐物101可包括多個(gè)中間對(duì)準(zhǔn)孔106?？?06也可以是偏移或交錯(cuò)的?？?06可具有許多形狀中的任一種，不限于具有圓形、橢圓、扇形或狹長(zhǎng)的形狀。可應(yīng)用多個(gè)孔106，包括一個(gè)或多個(gè)。使用中(即，裝配有多個(gè)錨定組件107)，支撐物101的頂部102可具有不帶突出特征(例如，螺釘頭或類似物)的平滑的表面。
在一種應(yīng)用中，每個(gè)支撐物101包括兩個(gè)孔106(見圖5A-D)。在另一應(yīng)用中，每個(gè)支撐物101包括三個(gè)孔106(見圖6)?？墒褂每?06的任何類型的間隔，包括相等或交錯(cuò)的。在一種應(yīng)用中，孔106被相等地間隔并被基本上等于脊柱椎骨間距的距離所分開?？蛇x的，孔106可被比脊柱椎骨的間距更密集地間隔?？椎拈g距也可由被治療的骨的類型來確定，象諸如股骨的長(zhǎng)骨。在一種應(yīng)用中，將孔(多個(gè)孔)6的大小制造成并將大小限定為足夠用工具或物品通過支撐元件1的頂部102(例如，使用象六角頭螺絲刀來接合錨定組件107的鎖定裝置)使錨定組件107的特征能夠進(jìn)入(在下面詳細(xì)描述)。這樣，如圖5A和圖6中所示，當(dāng)裝配支撐物101和錨定組件107時(shí)，基座109的基座頭108(兩者在下面詳細(xì)描述)雖然進(jìn)入支撐物101但是不會(huì)穿過支撐物101。
在另一應(yīng)用中，將孔(多個(gè)孔)6的大小制造成使得當(dāng)裝配支撐物101與錨定組件107時(shí)，基座109的基座頭108可接合支撐物101(例如，從底下)，但是基座109不會(huì)穿過支撐物101。
在另一應(yīng)用中，將孔(多個(gè)孔)6的大小制造成使得錨定組件107能完全穿過支撐物101的頂部102或底部103，這樣可按照需要將錨定組件107b鎖定地接合在支撐物101中。
如圖5B-E中所示，支撐物101包括整體布置在支撐物101的底面104內(nèi)的接收器105。可選的，接收器105可連接到支撐物101的底面104上(例如通過鉚釘或螺釘將軌道式接收器105加到支撐物101的底面104上)?？蓪⒔邮掌?05構(gòu)造成狹縫、凹槽、軌道、燕尾槽、單向卡扣設(shè)計(jì)，或類似物。在一種應(yīng)用中，可將接收器105制成旋入構(gòu)造，其中錨定組件107具有兩個(gè)尺寸。第一種尺寸允許錨定組件107進(jìn)入接收器105(未示出)。當(dāng)基座頭108關(guān)于接收器105旋轉(zhuǎn)90度并且在完成90度旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二種尺寸將基座109維持在接收器105中。在另一應(yīng)用中，如圖5B-C和5E中所示，接收器105是T形槽構(gòu)造。如圖5E中所示，在橫截面上，接收器105包括平坦的上面110、平坦的下面111和平坦的中間面112。可選的，在接收器105的構(gòu)造為燕尾槽時(shí)，接收器105包括平坦的上面110和一成角度的面(未示出)。在其他另一可選方案中，在接收器105是彎曲或圓形形狀時(shí)，接收器105包括彎曲或圓形接收器105的面(未示出)。接收器105可跨越支撐元件101的底面104的全部或部分長(zhǎng)度。如圖5C和5D中所示，接收器105的每個(gè)端部113可以是開放或關(guān)閉的。在一種應(yīng)用中，接收器105的兩端113是開放的(未示出)。在另一應(yīng)用中，接收器105的一端13是開放的而相對(duì)端13是關(guān)閉的(見圖2B和2D)。在另一應(yīng)用中，接收器105的一端113是開放的而相對(duì)端113是關(guān)閉的(見圖5C和5D)。在另一應(yīng)用中，接收器105的兩端113都是關(guān)閉的(未示出)。
如圖5D中所示，接收器105可包括在接收器105的通路上提供開口的錨定組件入口114，藉此當(dāng)容納多個(gè)(或者甚至是單個(gè))錨定組件107時(shí)，錨定組件107可與支撐物101相互連接而不會(huì)橫貫接收器105的長(zhǎng)度。錨定組件入口114可有足夠的大小來接收錨定組件107并且可以是等間隔的，或者按所需交錯(cuò)間隔。當(dāng)接收器105的端部113關(guān)閉時(shí)，錨定組件入口114也能夠組裝。
如圖8A和8B中所示，將錨定組件107構(gòu)造成與接收器105的形狀相互連接。如上面對(duì)接收器105的描述，錨定組件107形成互補(bǔ)的形狀，其可以是多種形狀中的任一種。在一些應(yīng)用中，支撐物101和錨定組件107之間的匹配僅在兩種尺寸中發(fā)生(例如，在應(yīng)用90度旋擰的接收器105)。如圖8A-B和圖9中所示，錨定組件107b可包含頭122、基座109b和基座頭108。錨定組件107b可包含耐久且可植入身體的多種材料，包括鈦、不銹鋼、碳纖維等等。另外，錨定組件107b可包含再吸收材料或生物相容性材料或者任意上述材料的合成物。
如圖8A-和8B中所示，錨定組件107b包括將錨定組件107b鎖定在支撐物101上的裝置。在一種應(yīng)用中，如圖8A中所示，其中接收器105和互補(bǔ)錨定組件107b的頭122是T形槽形狀，鎖定錨定組件107b的裝置可以是伸入到錨定組件107b的頭122中的固定螺絲釘117，其中，頭122包括帶螺紋的基座孔116b和可變形的幾何結(jié)構(gòu)。如圖8B中所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘117進(jìn)入帶螺紋的基座孔116b時(shí)，促使變形頭121向外張開使得頭122的T形槽接合并鎖靠在接收器105平坦的中間面112上?？蛇x的，頭122可附加地接合接收器105的平坦上面110或平坦下面111或者兩者以實(shí)現(xiàn)鎖定。在一種應(yīng)用中，將用于鎖定錨定組件107b的裝置構(gòu)造并布置成使得旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘117進(jìn)入帶螺紋的基座孔116b的第一步導(dǎo)致基座頭108在錨定組件孔座123內(nèi)所需位置處的嚙合和緊固。在這一應(yīng)用中，將用于鎖定的裝置進(jìn)一步構(gòu)造并布置成使得進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘117的第二步導(dǎo)致變形頭121向外張開，導(dǎo)致了如前面所討論的將錨定組件107b鎖定在接收器105內(nèi)。在另一應(yīng)用中，凸輪可取代固定螺絲釘117以實(shí)現(xiàn)支撐物101內(nèi)錨定組件107b的鎖定(未示出)。
可變形的帶螺紋的基座孔116b的變形幾何結(jié)構(gòu)可包括錨定組件107b頭12內(nèi)的孔穴，其中該孔穴從由腔、缺口、凹槽、切口、裂口和凹陷所組成的列中選擇。在一種應(yīng)用中，該孔穴是錐形的。在如圖5、圖6和圖7所示的另一應(yīng)用中，在錨定組件107b頭122內(nèi)的該孔穴可以是切入頭122中的槽124(詳見圖7)。
如圖9中所示，錨定組件107a包括一用于將錨定組件107a鎖定到支撐物101上的可選裝置。在一種應(yīng)用中，將接收器105和互補(bǔ)的錨定組件107a制成T形槽狀，用于鎖定錨定組件107a的裝置可以是布置在帶螺紋的錨定組件107a鎖孔115內(nèi)的固定螺絲釘117(見圖9)；其中旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘117促使固定螺絲釘117朝支撐物101的頂部102移動(dòng)，在此固定螺絲釘117接合接收器105的平坦上面110(未示出)。當(dāng)固定螺絲釘117接合接收器105時(shí)，錨定組件107a壓靠接收器105的平坦下面111以實(shí)現(xiàn)鎖定(見圖5)?？蛇x的，凸輪可取代固定螺絲釘117以實(shí)現(xiàn)支撐物101內(nèi)錨定組件107a的鎖定。
在接收器105和互補(bǔ)的錨定組件107是可選形狀或構(gòu)造的其他應(yīng)用中(例如，燕尾槽或圓形)，提供了類似于那些上面所討論的用于將錨定組件鎖定到支撐物上的裝置。
可構(gòu)想出用于將錨定組件107鎖定到支撐物101上的其他裝置，包括如2004年4月16日提交的、題目為“Subcutaneous Support”的美國(guó)系列申請(qǐng)No.10/826,684，中所描述的裝置。
如圖8A-B和圖9中所示的，錨定組件107包括可移動(dòng)地布置在帶螺紋的基座孔116a內(nèi)的基座109。該基座109可以是螺釘、U形釘、吊鉤或鐵釘并且是一種典型地用于錨定結(jié)構(gòu)(例如，骨)的物品。在一種應(yīng)用中，基座109是一種用于插入到椎骨根的螺釘。在另一應(yīng)用中，可將基座加到另一骨結(jié)構(gòu)上。
可用多種方式中的任一種將基座109附加到錨定組件107上。在一種應(yīng)用中，通過基座109和錨定組件107之間的鉸鏈?zhǔn)竭B接實(shí)現(xiàn)該附加(未示出)。在另一應(yīng)用中，如圖8A-B和圖9中所示，在基座109的多軸式基座頭108與錨定組件107頭122內(nèi)的互補(bǔ)孔座123之間做成該附加。
錨定組件107進(jìn)一步包括用于將基座109鎖定在錨定組件107內(nèi)的裝置。如圖8A-B和圖9中所示，對(duì)于多軸式基座頭108，用于鎖定的裝置包括布置在帶螺紋的基座孔116a中的固定螺絲釘117。在這一構(gòu)造中，旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘117促使固定螺絲釘117直接壓在基座109的多軸基座頭108上，從而迫使多軸基座頭108壓靠錨定組件107的孔座123以實(shí)現(xiàn)鎖定?？蛇x的，此處基座109是鉸鏈?zhǔn)降?，用于鎖定的裝置可包含布置在帶螺紋的基座孔116a中的固定螺絲釘117。在這一構(gòu)造中，旋轉(zhuǎn)固定螺絲釘117促使固定螺絲釘117直接壓在鉸鏈?zhǔn)交?09的基座頭108上，從而產(chǎn)生與鉸鏈的銷相對(duì)抗的摩擦力來實(shí)現(xiàn)鎖定(未示出)。在另一應(yīng)用中，凸輪可取代固定螺絲釘117以實(shí)現(xiàn)鎖定(未示出)。
如圖8A-B和圖9中所示的，錨定組件107的另一應(yīng)用包括穿過基座109和基座頭108、工具界面119以及固定螺絲釘孔118的縱向孔120。這樣構(gòu)造該縱向孔和固定螺絲釘孔118使得儀器、導(dǎo)線(例如，K-導(dǎo)向)或其他導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可穿過整個(gè)錨定組件107。還可將縱向孔120和固定螺絲釘孔118構(gòu)造成用于將骨的代用品傳送到待治療的骨中。將固定螺絲釘118進(jìn)一步構(gòu)造成使得工具或儀器可穿過固定螺絲釘孔118以接合基座109的工具界面119?？蛇x的，固定螺絲釘117可以是凸輪(未示出)。
固定螺絲釘孔118可以是任何形狀并可將其制成大小適于容納貫穿和使用物品和工具而不影響固定螺絲釘?shù)亩ㄎ?。也可將固定螺絲釘孔118和縱向孔120定制大小并構(gòu)造成允許用來治療和固定諸如脊柱后凸操作的骨的骨折處的儀器(例如，可張開的結(jié)構(gòu)、骨切或挖的工具、用于傳送骨代用品物質(zhì)的工具)穿過。
縱向孔120可具有任何所需的十字橫截面形狀，包括但不限于圓形、正方形、六角形、橢圓形或任何規(guī)則或不規(guī)則形狀。
工具界面119可以是適于接納工具來操縱基座109的任何形狀。例如，在此，基座109是一個(gè)螺釘，工具界面119可以是六角形的形狀或任何其他通常所用的螺釘頭工具界面形狀。
此處錨定組件107具有上述的構(gòu)造，可以將固定螺絲釘117預(yù)定位在基座孔116a內(nèi)而不緊固。固定螺絲釘孔118和縱向孔120(穿過基座109和基座頭108)能進(jìn)入錨定組件107的預(yù)裝配的供給工具?？蛇x的，其中錨定組件107是預(yù)裝配的，給基座頭108的工具界面119提供入口來穿過固定螺絲釘孔118。
一種使用具有上述構(gòu)造的錨定組件107來將錨定組件107固定在結(jié)構(gòu)(例如諸如椎骨的骨中)中的方法可包括步驟1)將K-導(dǎo)線定位在目標(biāo)位置處；2)在K-導(dǎo)線上穿引錨定組件107并引導(dǎo)錨定組件107沿K-導(dǎo)線向下直到目標(biāo)位置；3)通過用工具穿過固定螺絲釘孔118來接合基座109的工具界面119；4)利用工具在目標(biāo)位置處將基座109固定在結(jié)構(gòu)上(例如，通過在椎骨內(nèi)旋擰)，5)從工具界面119上抽出工具；以及6)利用固定螺絲釘117將基座或支撐物101固定到錨定組件107上。任選的，該方法可包括治療被固定的結(jié)構(gòu)。
支撐物101和一個(gè)或多個(gè)錨定組件107一旦裝配后可用于支撐骨結(jié)構(gòu)。當(dāng)匹配后，支撐物101和一個(gè)或多個(gè)錨定組件107構(gòu)成支撐組件125(見圖5A、圖6和圖7)。所支撐的骨結(jié)構(gòu)可包括股骨或腿部的其他骨骼(例如，脛骨和腓骨)、臂和腕的骨骼(例如，肱骨、橈骨和尺骨)、以及諸如跟骨、骨盆、脊柱等其他骨骼。可為單個(gè)骨(即，諸如股骨、脛骨、肱部的長(zhǎng)骨)或?yàn)椴恢挂粋€(gè)骨(即，椎骨)提供支撐。
使用中，支撐組件125可支撐骨結(jié)構(gòu)，其中將支撐物101布置在包括背部皮下脂肪層、肌肉、軟骨和骨骼等?？蛇x的，將支撐物101布置在鄰近骨骼處。在另一應(yīng)用中，將支撐物101布置在體外。
另外，支撐組件125包括關(guān)于基座109在錨定組件107中以及錨定組件107在支撐物101中的自由移動(dòng)。就是說，鎖定支撐組件125的各個(gè)基座109和錨定組件107之前(以下稱為開啟構(gòu)造)，支撐組件125的元件是可移動(dòng)的并具有一個(gè)或多個(gè)自由度以便允許下面被支撐的結(jié)構(gòu)移動(dòng)。例如，在開啟的構(gòu)造中，可將支撐組件125構(gòu)制成使其便于對(duì)椎骨間隔的操縱和/或彎曲矯正。
如圖5A、圖6和圖7中所示，支撐組件125的若干應(yīng)用能有利地實(shí)現(xiàn)增加或減少椎間盤間距/高度，或者增加或減少脊柱的脊柱前凸/脊柱后凸的量，其也被稱為脊柱的曲率。用所示的每一個(gè)應(yīng)用都能獲得對(duì)椎間盤間隔及脊柱曲率的操縱。
如圖5中所示，支撐組件125的一種應(yīng)用包括具有第一和第二錨定組件107的支撐物101。在這一應(yīng)用中，第一錨定組件107a包括基座109到錨定組件107以及錨定組件107到支撐物101的獨(dú)立鎖定裝置。并將其構(gòu)造成使得當(dāng)裝配支撐物101時(shí)，基座109a不會(huì)穿過孔106a。相反，將第二錨定組件107b構(gòu)造成基本上同時(shí)進(jìn)行基座109和錨定組件107的鎖定并將其構(gòu)造成穿過支撐物101。如圖5A-E中所示，孔6的大小決定了是否可容納第一或第二錨定組件107的變形(107a或107b)。
如圖6中所示，在另一應(yīng)用中，可這樣安排附加的第一錨定組件107a使得兩個(gè)第一錨定組件107a在第二錨定組件107b的兩側(cè)。使用中，如圖2中所示的這一安排可提供三個(gè)連續(xù)椎骨的附加和處置。例如，側(cè)位第一錨定組件107a可附加兩個(gè)單獨(dú)的椎骨，這兩個(gè)椎骨在第二錨定組件107b所附加的第三椎骨的兩側(cè)。
如圖7中所示，在另一應(yīng)用中，支撐組件125可包括構(gòu)造成基本同時(shí)進(jìn)行基座109和錨定組件107的鎖定且穿過支撐物101的兩個(gè)錨定組件107b。
一種利用本發(fā)明的一個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)所需椎間盤間隔的方法包括步驟1)將多個(gè)錨定組件107的基座109植入到椎骨中，其中錨定組件107的基座109在錨定組件107內(nèi)是開啟的用于頭122的自由移動(dòng)；2)錨定組件107與支撐元件101的接收器105相互連接，其中錨定組件107在接收器105內(nèi)是開啟的；3)(例如，利用固定螺絲釘17或凸輪)將基座109鎖定在錨定組件107內(nèi)；4)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移基座109以獲得所裝備椎骨的平行位移(“所裝備的”意味著在結(jié)構(gòu)(例如椎骨)和醫(yī)療設(shè)備或儀器之間存在著物理連接)；以及5)(例如，利用固定螺絲釘17或凸輪)將錨定組件107鎖定在支撐元件101內(nèi)。
一種利用本發(fā)明的一個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)所需椎間盤間隔的方法包括步驟1)將多個(gè)錨定組件107的基座109植入到椎骨中，其中錨定組件107的基座109在錨定組件107內(nèi)是開啟的用于頭122的自由移動(dòng)；2)錨定組件107與支撐元件101的接收器105相互連接，其中錨定組件107在接收器105內(nèi)是開啟的；3)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移錨定組件107(例如，影響脊柱的脊柱前凸/脊柱后凸的曲率)；4)(例如，利用固定螺絲釘17或凸輪)將基座109鎖定在錨定組件107內(nèi)并將錨定組件107鎖定在支撐元件101內(nèi)。
使用本發(fā)明一個(gè)方面來支撐脊柱的另一方法包括步驟1)沿脊柱通過一系列小的切口將一系列錨定組件107經(jīng)皮設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢?，包括將每個(gè)錨定組件107的骨錨釘擰入一個(gè)或多個(gè)脊柱上鄰近椎骨的鄰近弓根部，這樣錨定組件接收器105的配對(duì)部分在背部皮下脂肪層內(nèi)的平行平面上對(duì)齊；2)定位錨定組件107頂部上的支撐物101，包括通過滑動(dòng)、卡扣或者其他將支撐物101定位在所需位置上的方式接合接收器105和錨定組件107的配對(duì)部分；3)利用錨定組件107的鎖定裝置經(jīng)過支撐物101的孔106來進(jìn)入并鎖定支撐物101內(nèi)的錨定組件107；以及4)利用骨錨釘?shù)逆i定裝置(例如，固定螺絲釘117或凸輪)經(jīng)過支撐物101的孔106任選地鎖定錨定組件107的基座109。
利用本發(fā)明的一個(gè)方面來支撐脊柱的其他方法包括在此所描述的及圖5A、圖6和圖7中所示的兩類錨定組件(170a和107b)的多種結(jié)合。包括具有附加兩個(gè)或三個(gè)錨定組件107的支撐物101的兩類錨定組件107的許多結(jié)合可用于支撐脊柱。例如，支撐組件125可包括兩個(gè)錨定組件107a，或者兩個(gè)錨定組件107b(如圖7中所示)，或者一個(gè)錨定組件107a和一個(gè)錨定組件107b(如圖5A中所示)?？蛇x的，支撐組件125可包括由以任何可能的基本線性次序安排在支撐物中的兩個(gè)錨定組件107a和一個(gè)錨定組件107b組成的三個(gè)錨定組件107。圖6中示出了這種安排的一個(gè)例子。可選的，支撐組件125可包括由以任何可能的基本線性次序安排在支撐物中的兩個(gè)錨定組件107b和一個(gè)錨定組件107a組成的三個(gè)錨定組件107(未示出)。
利用本發(fā)明一個(gè)方面的另外的排列包括應(yīng)用各種可選的次序步驟來將錨定組件107鎖定在支撐物101中以及將基座109鎖定在錨定組件107中。例如，在第一步中可將給定的錨定組件107a鎖定在支撐物101內(nèi)的適當(dāng)位置，接著進(jìn)行錨定組件107a內(nèi)基座的鎖定或者反之亦然。
支撐脊柱的方法也可聯(lián)合前彎整形處理一起使用。前彎整形是一種經(jīng)皮技術(shù)，包括使用可張開結(jié)構(gòu)，例如氣囊導(dǎo)管在椎體內(nèi)產(chǎn)生腔或空間，接著用骨代用品填充該腔形成“內(nèi)部澆鑄”。該骨代用品可以是用在整形手術(shù)中的任何合適的填充材料，包括但不限于同種異體移植物或自體移植物組織、羥磷灰石、環(huán)氧樹脂、PMMA骨水泥或合成骨水泥、巴黎醫(yī)用級(jí)石膏或磷酸鈣或硫酸鈣水泥。適于這種治療的方法和儀器更充分地描述于美國(guó)專利Nos.4,969,888和5,108,404中。前彎整形可用來減少椎骨壓縮性骨折并精確地去除骨，這樣恢復(fù)成近似椎骨體骨折前的解剖結(jié)構(gòu)。由外傷(例如，由于車禍或墜落)造成的椎骨壓縮性骨折傳統(tǒng)地用切開復(fù)位、內(nèi)固定穩(wěn)定的硬件以及使用后路手術(shù)的融合技術(shù)進(jìn)行治療。該穩(wěn)定的硬件用來卸下骨折的椎骨體并停止跨越椎間盤的移動(dòng)使得骨移植物能將一個(gè)椎骨與其相鄰的椎骨融合并且該穩(wěn)定的硬件常常變成永久的植入物。在外傷治療中，可將該穩(wěn)定的硬件設(shè)計(jì)成便于在已經(jīng)發(fā)生融合后輕松地去除。該穩(wěn)定的硬件可采取多種形式，包括在此所描述的形式。
利用在Wiltse和Spencer，Spine(1988)13(6)696-706中所描述的自然發(fā)生內(nèi)肌平面的前彎整形和穩(wěn)定硬件插入的結(jié)合通過最小限度地侵入手術(shù)治療得到了改進(jìn)患者護(hù)理質(zhì)量的目標(biāo)。
已經(jīng)描述了本發(fā)明許多優(yōu)選的實(shí)施例。然而，將會(huì)理解的是在不脫離本發(fā)明精神和范圍內(nèi)可進(jìn)行各種修改。例如，雖然已經(jīng)描述了利用螺釘錨入骨結(jié)構(gòu)中的一些應(yīng)用，但是本發(fā)明的范圍并不受此限制?？墒褂枚喾N錨釘，諸如凸輪、螺釘、U形釘、鐵釘、銷和吊鉤。因此其他實(shí)施例在隨后權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝置包含被構(gòu)造成骨的可植入式支撐物的支撐元件，其具有頂部，底部，該底部具有底面和一個(gè)或多個(gè)貫穿其中的孔；該支撐元件的底面包括被構(gòu)造成接收第一復(fù)數(shù)個(gè)錨定組件的接收器；并且其中每個(gè)錨定組件包括用于將該錨定組件鎖定在該支撐元件上的裝置，其中該用于鎖定的裝置包括鎖孔；具有頭部的基座和用于將該基座鎖定在錨定組件上的裝置，使得當(dāng)裝配時(shí)，錨定組件的基座頭不會(huì)穿過該支撐元件。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中所支撐的骨從脊柱、股骨、脛骨、腓骨、肱骨、橈骨、尺骨、跟骨和骨盆所組成的組中選擇。
3.如權(quán)利要求1的裝置，其中該基座包括基座頭；其中該基座頭可移動(dòng)地布置在錨定組件內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其中一個(gè)或多個(gè)孔具有提供通過支撐元件的頂部進(jìn)入基座和用于將該基座鎖定在錨定組件上的裝置的空間構(gòu)造；其中用于該錨定組件的基座頭不會(huì)穿過該支撐元件。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其中該支撐元件具有從板、盤、狹長(zhǎng)的橫截面、橢圓、正方形、工字梁形和桿所組成的組中選擇的形狀。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其中將該支撐元件的大小制成基本跨越兩個(gè)或多個(gè)椎骨。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其中將接收器整體布置在支撐元件底部的底面內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其中將該接收器附加到支撐元件底部的底面上。
9.如權(quán)利要求1的裝置，其中該接收器包含多個(gè)大小適于從接收器的遠(yuǎn)端將錨定組件連接到接收器上的入口。
10.如權(quán)利要求1的裝置，其中將該接收器和錨定組件構(gòu)造成包含T形槽的相互連接的幾何形狀，其中接收器的T形槽包含平坦的上面，和平坦的下面，以及其中用于將錨定組件鎖定在支撐元件上的裝置包括布置在鎖孔內(nèi)的固定螺絲釘；其中該固定螺絲釘和鎖孔是帶螺紋的使得在旋轉(zhuǎn)后鎖定地接合接收器的平坦上面；以及其中這樣接合接收器平坦上面后，該固定螺絲釘促使錨定組件壓靠在接收器的平坦下面以實(shí)現(xiàn)鎖定。
11.如權(quán)利要求15的裝置，其中用于將錨定組件鎖定到支撐元件上的裝置包含帶螺紋的盲孔、具有貫穿其切割的通道的底板以及固定螺絲釘，其中所述盲孔具有與接收器基本縱向?qū)?zhǔn)從而提供可膨脹的壁的槽；以及其中將該固定螺絲釘旋入盲孔中促使可膨脹的壁向外膨脹；其中該壁接合接收器平坦的中間面以實(shí)現(xiàn)鎖定。
12.如權(quán)利要求1的裝置，其中該基座從螺釘、U形釘、鐵釘、吊鉤和銷所組成的組中選擇。
13.一種用于支撐骨結(jié)構(gòu)的方法，該方法包含下列步驟1)將多個(gè)具有基座的錨定組件植入到骨中；2)連貫地定位具有在錨定組件的頂部接收錨定組件的接收器的支撐元件；3)將基座鎖定在錨定組件內(nèi)；和4)將錨定組件鎖定在支撐元件接收器內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中將支撐元件布置在從背部皮下脂肪層、肌肉、軟骨和骨骼所組成的組中選擇的身體位置上。
15.如權(quán)利要求1的裝置，其中第二復(fù)數(shù)個(gè)錨定組件可穿過其中一個(gè)孔并可鎖定地接合該支撐元件。
16.如權(quán)利要求1的裝置，其中一個(gè)或多個(gè)孔具有當(dāng)與支撐元件裝配時(shí)提供進(jìn)入基座和用于鎖定錨定組件的裝置的空間構(gòu)造。
17.如權(quán)利要求1的裝置，其中用于將錨定組件鎖定在支撐元件上的裝置包括一個(gè)或多個(gè)錨定組件頭部的可變形幾何結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求17的裝置，其中該頭部可變形的幾何結(jié)構(gòu)包括頭部?jī)?nèi)的錐形孔穴和固定螺絲釘；其中將固定螺絲釘旋入帶螺紋的基座孔導(dǎo)致頭部向外變形；以及其中該頭部接合接收器以實(shí)現(xiàn)鎖定。
19.一種實(shí)現(xiàn)所需的椎間盤間隔的方法包括步驟1)將多個(gè)具有基座和第一及第二鎖定裝置的錨定組件植入椎骨中，其中錨定組件的基座是開啟的用于自由移動(dòng)；2)將錨定組件和支撐元件的接收器相互連接，其中在接收器內(nèi)錨定組件是開啟的；3)利用第一鎖定裝置將基座鎖定在錨定組件內(nèi)；4)相對(duì)于彼此壓縮或轉(zhuǎn)移基座以獲得所裝備椎骨的平行位移；以及5)利用第二鎖定裝置將錨定組件鎖定在支撐元件內(nèi)。
20.一種用于支撐骨結(jié)構(gòu)的方法，該方法包含下列步驟1)將一個(gè)或多個(gè)具有基座的錨定組件植入骨中；2)在從背部皮下脂肪層、肌肉、軟骨和骨骼組成的組中所選的身體位置處連貫地定位具有接收器的支撐元件，該接收器用于在一個(gè)或多個(gè)錨定組件的頂部接收錨定組件；3)將基座鎖定在一個(gè)或多個(gè)錨定組件內(nèi)；4)將一個(gè)或多個(gè)錨定組件鎖定在支撐元件接收器內(nèi)；5)穿過該支撐元件并將一個(gè)或多個(gè)具有基座的附加錨定組件植入到骨中；6)將基座鎖定在一個(gè)或多個(gè)附加錨定組件內(nèi)；以及7)將一個(gè)或多個(gè)錨定組件鎖定在支撐元件接收器內(nèi)。
全文摘要
提供用于支撐結(jié)構(gòu)的一種可植入醫(yī)療設(shè)備及其使用方法。所支撐的結(jié)構(gòu)包括骨結(jié)構(gòu)。該設(shè)備可包括一支撐物，其具有頂部、具有底面和一個(gè)或多個(gè)孔貫穿其中的底部。該支撐物的底面可包括多個(gè)構(gòu)造成接收一種或多種類型的錨定組件。每個(gè)錨定組件可包括用于將該錨定組件鎖定在該支撐物上的裝置，和具有頭部的基座以及用于將該基座鎖定在錨定組件上的裝置。當(dāng)裝配時(shí)，用于一種錨定組件類型的基座頭可不穿過該支撐物。相反，用于第二種錨定組件類型的基座頭可穿過該支撐物。
文檔編號(hào)A61B17/68GK1972638SQ200580019577
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者烏格斯·F·馬朗丹 申請(qǐng)人:科豐公司