骨融合裝置的制造方法
【專利說明】骨融合裝置
[0001]相關(guān)申請
本申請為在2006年7月10日提交的且題為〃BONE FUS1N DEVICE"的共同待決(co-pending)的美國專利申請序列號11/484,379的部分繼續(xù)(continuat1n-1n-part)，其為2010年6月I日頒發(fā)的且題為〃B0NE FUS1N DEVICE"的美國專利號7，727，280的部分繼續(xù)，其為在2005年11月I日提交的且題為"BONE FUS1N DEVICE"的放棄的美國專利申請序列號11/264，958的部分繼續(xù)，并且其基于2004年11月3日提交的且題為"BONEFUS1N DEVICE〃的過期的美國臨時專利申請序列號60/624，836的35 U.S.C.§ 119 (e)來請求優(yōu)先權(quán)，所有這些均通過引用并入本文。此外，本申請基于2012年4月13日提交的且題為"BONE FUS1N DEVICE"的美國臨時專利申請序列號61/624，155的35 U.S.C.§ 119(e)來請求享有優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明一般地涉及骨融合(fus1n)裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及可關(guān)節(jié)鏡地(arthroscopically)插入的用于融合脊柱的椎骨的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]脊柱由堆疊在彼此頂上的椎骨構(gòu)成。盤(disc)在椎骨之間，盤為膠狀的緩沖物，其用作振動吸收體并保持脊柱為靈活的。盤上的損傷、疾病或過高壓力可引起變性盤疾病或其它病癥，其中盤變得更薄，并且允許椎骨移動為更靠近在一起或變?yōu)椴粚?zhǔn)的。結(jié)果，神經(jīng)可變?yōu)楸粖A住，引起傳播到身體的其它部分中的疼痛，或椎骨的不穩(wěn)定性可隨之發(fā)生。
[0004]用于糾正盤相關(guān)病癥的一種方法是將融合籠插入椎骨之間，以用作用于損壞的盤的結(jié)構(gòu)替換。融合籠典型地為常由鈦制成的中空金屬裝置。一旦插入，則融合籠維持椎骨之間的適當(dāng)分離，以防止神經(jīng)被夾住，并且為脊柱提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，籠的內(nèi)部以骨移植材料來填充，骨移植材料最終與相鄰的椎骨永久地融合成單個單元。
[0005]用于脊柱中的椎骨的融合和穩(wěn)定化的融合籠的使用在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。授予Ray 等人的題為"V-Thread Fus1n Cage and Method of Fusing a Bone Joint"的美國專利號4，961，740公開了一種帶有螺紋外部表面的融合籠，其中螺紋的冠部是尖銳的，并且切入骨中。穿孔設(shè)在螺紋的相鄰圈之間的谷部中?；\可擰入設(shè)在手術(shù)部位處的骨結(jié)構(gòu)中的螺紋孔中，并且隨后以促進融合的骨碎片來填塞。
[0006]授予Michelson的題為〃Threaded Spinal Implant〃的美國專利號 5，015，247 公開了一種融合植入物，其包括:圓柱形部件，其具有在圓柱形部件的外部上的一系列螺紋，用于接合椎骨來將植入物維持就位；以及圓柱形表面上的多個開口。
[0007]授予Simpson 的題為"Anter1r Lumbar Underbody Fus1n Implant and MethodFor Fusing Adjacent Vertebrae〃的美國專利號6，342，074公開了一種整體脊柱融合植入物，其包括具有進入通路的中空本體，進入通路用于在植入物已附連到相鄰椎骨上之后將骨移植材料插入椎骨間空間中。植入物提供了一對螺紋接納通道，它們相對于中心平面相反地傾斜。在一個實施例中，螺紋接納通道使骨科螺桿的頭部能夠完全保持在進入通路內(nèi)。
[0008]授予Bagby 的題為〃Self-tapping Interbody Bone Implant〃的美國專利號5，885，287公開了一種骨連結(jié)植入物，其帶有剛性的、可植入的底座本體，該底座本體具有外部表面，帶有構(gòu)造成用于接合在待連結(jié)的一對骨體之間的至少一個骨床(bone bed)接合部分，其中至少一個鍵由骨床接合部分提供，鍵構(gòu)建并布置成朝本體外延伸且具有底切部分。授予Teitelbaum等人的題為〃Expandable Fus1n Cage〃的美國專利號6，582，467公開了一種可擴張的融合籠，其中籠的表面具有從金屬切出來形成尖銳的倒刺的多個部分。當(dāng)籠擴張時，尖銳的倒刺突入椎骨的皮層下骨中，以將籠固著就位。籠以骨或骨基質(zhì)材料來填充。
[0009]授予Sertich 的題為〃Interbody Fus1n Cage〃的美國專利號 5，800，550 公開了一種假體裝置，其包括適應(yīng)于座置在椎骨的硬端板上的惰性的大體上矩形形狀的支承本體。支承本體具有頂表和底面。第一栓可移動地安裝在位于支承本體中的第一孔口中，并且第一孔口終止于支承本體的頂面和底面中的一者處。此外，第一栓遠離頂面和底面中的一者突出并且突入相鄰的椎骨中，以將支承本體相對于椎骨裝固就位。
[0010]授予Liu 等人的題為〃ExpandabIe Interbody Fus1n Cage and Method forInsert1n"的美國專利號6，436，140公開了一種可擴張的中空本體間融合裝置，其中本體分成在固定端處連接到彼此上且在可擴張端處分離的若干分支。可擴張的籠可以以其大致圓柱的形狀來插入，并且可通過擴張部件的移動而擴張，以建立脊柱的脊柱前凸。擴張部件與裝置的內(nèi)部表面相互作用，以將籠維持在擴張狀態(tài)下，并且提供了用于接納骨向內(nèi)生長材料的大的內(nèi)部室。
[0011]所有這些專利都公開了可在侵入式手術(shù)程序中插入脊柱的椎骨之間的融合籠裝置。此類侵入式手術(shù)程序需要長的恢復(fù)時期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明為一種用于插入待融合在一起的骨(例如，脊柱的椎骨)之間的骨融合裝置。骨融合裝置包括一個或多個可延伸的突片。在突片與裝置的本體對準(zhǔn)來使得突片位于裝置的外部時，骨融合裝置為在其最緊湊狀態(tài)下。在此緊湊形式中，骨融合裝置優(yōu)選地通過使用關(guān)節(jié)鏡程序來插在椎骨之間。一些實施例的骨融合裝置以骨移植材料來填充。在這些實施例中，骨移植材料典型地通過使用引導(dǎo)螺桿來從骨融合裝置的內(nèi)部重新定位至骨融合裝置的外部。在裝置已定位在椎骨之間且引導(dǎo)螺桿插入來可選地輸送骨移植材料之后，選定的突片被延伸。優(yōu)選地，兩個突片在旋轉(zhuǎn)器件旋轉(zhuǎn)時延伸，其中，當(dāng)延伸塊接近骨融合裝置的端部時，延伸塊在螺桿上向上行進來推出成角的突片。各個突片相對于骨融合裝置的位置可取決于相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)器件的構(gòu)造來調(diào)整。以此方式，突片有利地定位在椎骨之間的受限的空間中，以協(xié)助支撐(brace)裝置，直到骨已融合。此外，骨融合裝置的突片提供了更大的表面區(qū)域，骨在愈合時期期間附接并融合到該更大的表面區(qū)域上。
[0013]在一些實施例中，骨融合裝置的本體為帶有端面的圓的圓柱體。骨融合裝置具有導(dǎo)管或孔，導(dǎo)管或孔允許裝置內(nèi)的骨移植材料流至裝置的外部，此處材料接觸且移植至椎骨上?？裳由斓耐黄愿鞣N構(gòu)造來布置在骨融合裝置的外部上，包括端面。優(yōu)選地，骨融合裝置為矩形的，并且突片在多于一個側(cè)面上附接到裝置的本體上，以從相鄰椎骨之間的多個方向來最佳地支撐裝置。備選地，骨融合裝置具有矩形形狀，帶有端面和附接到多個外部表面上的可延伸的突片。在一些實施例中，一些實施例的骨融合裝置包括在外部表面上的凸起、螺紋和/或尖銳特征部和/或可延伸的突片。這些特征構(gòu)造成接合相鄰椎骨，以提供裝置與椎骨之間的更緊的交界面。在一些實施例中，突片包括止擋部來防止突片延伸出本體外過遠。在一些實施例中，裝置包括射頻標(biāo)識芯片，用于提供關(guān)于裝置的信息和/或其它信息。在一些實施例中，裝置包括用于將突片偏移在收縮位置中的一個或多個固持彈簧。在一些實施例中，突片包括多個嵌套水平部(nested levels)，它們使突片能夠延伸來包括水平部的伸縮，以便提高穩(wěn)定性和延伸的量。在一些實施例中，突片包括一個或多個舌部，它們增大了突片的頂部表面面積，使得存在更大的表面面積來接觸和融合到骨上。
[0014]本申請的一個方面針對一種用于插入期望位置中的骨融合裝置。骨融合裝置包括:具有第一端和內(nèi)部腔的本體、構(gòu)造成選擇性地從本體內(nèi)的收縮位置移動至延伸出本體外的延伸位置以便將骨融合裝置支撐在期望位置中的一個或多個突片、定位成穿過本體的第一端且大致在本體的內(nèi)部腔內(nèi)的定位元件、用于使一個或多個突片在收縮位置與延伸位置之間移動的聯(lián)接到定位元件上的一個或多個延伸塊，以及構(gòu)造成將力施加到突片上來使突片偏移在收縮位置中的一個或多個固持彈簧。在一些實施例中，固持彈簧包括一條或多條線，一條或多條線聯(lián)接到本體上且定位成使得線阻止突片的一部分移動至延伸位置，由此將突片偏移在收縮位置中。在一些實施例中，突片中的每一個的部分包括一個或多個通道，一個或多個通道接納線的一部分，以便防止線滑出突片的部分。在一些實施例中，突片中的每一個的部分均包括一個或多個孔口，纖維穿越(thread)孔口，以便將線裝固到突片的部分上。在一些實施例中，固持彈簧包括一條或多條線，各自包繞突片，使得線抵抗突片的分離，由此將突片偏移在收縮位置中。在一些實施例中，固持彈簧包括一條或多條線，一條或多條線聯(lián)接到本體和突片上，使得線抵抗突片相對于本體的移動，由此將突片偏移在收縮位置中。在一些實施例中，固持彈簧包括一條或多條線，各自聯(lián)接到突片中的兩個或多個上，使得線抵抗兩個或多個突片的分離，由此將突片偏移在收縮位置中。在一些實施例中，固持彈簧包括本體的一個或多個柔性部分，本體的一個或多個柔性部分定位成使得本體的柔性本體阻止突片的一部分移動至延伸位置，由此將突片偏移在收縮位置中。
[0015]本申請的第二方面針對一種用于插入期望位置中的骨融合裝置。骨融合裝置包括:本體，其具有第一端、內(nèi)部腔和具有一個或多個凹口的內(nèi)表面；一個或多個突片，各自具有從突片的周邊突起的一個或多個止擋部，其中，突片構(gòu)造成從本體內(nèi)的收縮位置選擇性地移動至延伸出本體外的延伸位置，以便將骨融合裝置支撐在期望位置中；定位元件，其定位成穿過本體的第一端且大致在本體的內(nèi)部腔內(nèi)；以及一個或多個延伸塊，一個或多個延伸塊聯(lián)接到定位元件上，用于使一個或多個突片在收縮位置與擴張位置之間移動，其中，凹口構(gòu)造成在突片插入本體中時接納止擋部并且在突片在延伸位置中時通過阻擋止擋部的朝外移動來防止突片與本體分離。在一些實施例中，止擋部中的每一個的朝外表面的底部均比止擋部中的每一個的朝外表面的頂部更接近突片的周邊，使得各個止擋部包括相對于突片的周邊向外成角的面，以便便于將止擋部插入本體的凹口中。在一些實施例中，止擋部中的每一個的頂部部分均與突片的周邊分離，使得頂部部分能夠朝突片的周邊彎曲，以便便于將止擋部插入本體的凹口中。在一些實施例中，裝置還包括構(gòu)造成將力施加到突片的止擋部上由此將突片偏移在收縮位置中的一個或多個固持彈簧。在一些實施例中，固持彈簧包括一條或多條線，一條或多條線聯(lián)接到本體上且定位成使得線阻止突片的止擋部移動至延伸位置，由此將突片偏移在收縮位置中。在一些實施例中，固持彈簧包括一條或多條線，一條或多條線聯(lián)接到本體和突片的止擋部上，使得線抵抗突片相對于本體的移動，由此將突片偏移在收縮位置中。在一些實施例中，固持彈簧包括一條或多條線，各自聯(lián)接到突片中的兩個或多個的止擋部上，使得線抵抗兩個或多個突片的分離，由此將突片偏移在收縮位置中。在一些實施例中，固持彈簧包括本體的一個或多個柔性部分，本體的一個或多個柔性部分定位成使得本體的柔性部分阻止突片的止擋部在突片朝延伸位置移動時在凹口內(nèi)移動，由此將突片偏移在收縮位置中。
[0016]本申請的又一個方面針對一種用于插入期望位置中的伸縮式(telescoping)骨融合裝置。伸縮式骨融合裝置包括:本體，其具有第一段和內(nèi)部腔；一個或多個突片，各自具有構(gòu)造成在本體內(nèi)的收縮位置與延伸出本體外的延伸位置之間選擇性地伸縮以便將骨融合裝置支撐在期望位置中的多個嵌套水平部；定位成穿過本體的第一端且大致在本體的內(nèi)部腔內(nèi)的定位元件；以及一個或多個延伸塊，一個或多個延伸塊聯(lián)接到定位元件上，用于使一個或多個突片的嵌套水平部在收縮位置與延伸位置之間移動。在一些實施例中，各個突片的嵌套水平部中的每一個均具有與突片的其它嵌套水平部的最大延伸位置不同的最大延伸位置。在一些實施例中，用于各個突片的嵌套水平部中的每一個的最大延伸位置離本體的距離從最外嵌套水平部至最內(nèi)嵌套水平部增大。在一些實施例中，各個突片的嵌套水平部中的每一個均包括內(nèi)表面，內(nèi)表面具有與突片的其它嵌套水平部的內(nèi)表面輪廓不同的輪廓，并且進一步地，其中，延伸塊中的至少一個構(gòu)造成在收縮位置與延伸位置之間移動嵌套水平部時接觸內(nèi)表面。在一些實施例中，一個或多個延伸塊包括在不同高度處的多個上部表面，并且進一步地，其中，在各個高度處的上部表面與一個或多個嵌套水平部相關(guān)聯(lián)，使得該高度的上部表面在使嵌套水平部在收縮位置與延伸位置之間移動時接觸相關(guān)聯(lián)的嵌套水平部。在一些實施例中，各個突片的最內(nèi)嵌套水平部包括從最內(nèi)嵌套水平部的頂部表面延伸至突片的周邊的一個或多個舌部。在一些實施例中，各個突片的非最內(nèi)嵌套水平部包括與一個或多個舌部對準(zhǔn)的一個或多個凹口，使得當(dāng)最內(nèi)嵌套水平部嵌套在非最內(nèi)嵌套水平部中的一個或多個內(nèi)時，舌部在凹口內(nèi)滑動。
[0017]本申請的另一個方面針對一種植入伸縮式骨融合裝置的方法。該方法包括:將骨融合裝置插入期望位置中，其中，骨融合裝置包括本體、定位元件、一個或多個延伸塊以及一個或多個可移動的突片，一個或多個可移動的突片各自具有構(gòu)造成選擇性地在本體內(nèi)的收縮位置與延伸出本體外的延伸位置之間伸縮的多個嵌套水平部，以便將骨融合裝置支撐在期望位置中；以定位元件和多個延伸塊來將一個或多個可移動的突片預(yù)構(gòu)造至收縮位置，使得骨融合裝置具有最小化的形狀因數(shù)；以及通過以定位元件來移動多個延伸塊而使一個或多個突片的嵌套水平部中的每一個伸縮至期望的延伸位置。在一些實施例中，旋轉(zhuǎn)定位元件會移動多個延伸塊。在一些實施例中，各個突片的嵌套水平部中的每一個均具有與突片的其它嵌套水平部的最大延伸位置不同的最大延伸位置。在一些實施例中，用于各個突片的嵌套水平部中的每一個的最大延伸位置離本體的距離從最外嵌套水平部至最內(nèi)嵌套水平部增大。在一些實施例中，各個突片的嵌套水平部中的每一個均包括內(nèi)表面，內(nèi)表面具有與突片的其它嵌套水平部的內(nèi)表面輪廓不同的輪廓，并且進一步地，其中，伸縮包括在由所述定位元件移動時接觸著嵌套水平部中的每一個的內(nèi)表面的延伸塊中的至少一個。在一些實施例中，一個或多個延伸塊包括不同高度處的多個上部表面，并且在各個高度處的上部表面與嵌套水平部中的一個或多個相關(guān)聯(lián)，并且進一步地，其中，伸縮包括在由定位元件移動時在接觸著相關(guān)聯(lián)的嵌套水平部的高度處的延伸塊的上部表面。在一些實施例中，各個突片的最內(nèi)嵌套水平部均包括從最內(nèi)嵌套水平部的頂部表面延伸至突片的周邊的一個或多個舌部。在一些實施例中，各個突片的非最內(nèi)嵌套水平部包括與一個或多個舌部對準(zhǔn)的一個或多個凹口，使得當(dāng)最內(nèi)嵌套水平部嵌套在最內(nèi)嵌套水平部中的一個或多個內(nèi)時，舌部在凹口內(nèi)滑動。在一些實施例中，該方法還包括將具有指示器和一對轉(zhuǎn)移板的轉(zhuǎn)移器械插入期望位置中、使轉(zhuǎn)移板分離以及以指示器來顯示與轉(zhuǎn)移板的分離相對應(yīng)的信息。
[0018]本申請的另一個方面針對一種用于插入期望位置中的骨融合裝置。骨融合裝置包括:殼體，其包括第一端和第二端；用于將骨融合裝置支撐在期望位置的空間中的一個或多個突片，各個突片均包括鄰近第一端的第一突片端和遠離第一端且鄰近第二端的第二突片端；定位成穿過第一端的定位元件；以及聯(lián)接到定位元件上且與一個或多個突片接觸來用于移動一個或多個突片的多個延伸塊，其中，當(dāng)定位元件在第一方向上移動時，多個延伸塊使突片朝向延伸位置升高并且當(dāng)在延伸位置中時直接地支承第一突片端和第二突片端。在一些實施例中，裝置還包括唯一地識別骨融合裝置的射頻識別裝置。
[0019]本申請的另一個方面針對一種在期望方向上植入骨融合裝置的方法。該方法包括:將骨融合裝置插入期望位置中，其中，骨融合裝置包括第一端、第二端、內(nèi)部腔、定位元件、多個延伸塊和一個或多個可移動的突片，一個或多個可移動的突片各自與延伸塊中的一個接觸并且包括鄰近第一端的第一突片端和遠離第一端且鄰近第二端的第二突片端；以及通過旋轉(zhuǎn)定位元件來使多個延伸塊中的至少一個朝一個或多個突片的第一端或第二端移動而將一個或多個突片延伸至延伸位置，其中，至少一個延伸塊在突片在延伸位置中時直接地支承突片中的一個或多個的第一突片端或第二突片端。在一些實施例中，該方法還包括將具有指示器和一對轉(zhuǎn)移板的轉(zhuǎn)移器械插入期望位置中、使轉(zhuǎn)移板分離以及以指示器來顯示與轉(zhuǎn)移板的分離相對應(yīng)的信息。
[0020]本申請的又一個方面針對一種操