患者专用脊柱融合笼及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种使用具有映射终板能力的可伸展试验物确定椎间盘间隙几何形状的方法。将可伸展的试验物插入所述椎间盘间隙中，调整所述试验物的高度以获得所需的解压和脊柱对准(这通常通过使用CT或荧光镜成像进行确定)。然后通过以下三种方法中的一种确定所述终板穹顶/几何形状穹顶：a)通过所述试验物进行直接成像；b)从上/下终板用可流动的原位流体(例如，硅、聚氨酯或PMMA)填充球囊模制品；或者c)通过上球囊和下球囊进行基于光的成像。

Spinal fusion cage for patient and its manufacturing method

The present invention provides a method for determining the geometry of an intervertebral disc gap using an extensible test with a mapping endplate capability. The expandable test object is inserted into the intervertebral disc space to adjust the height of the test to obtain the desired decompression and alignment of the spine (which is usually determined by the use of CT or fluorescent imaging). One of the endplate / dome geometry dome identified the following three methods: a) and by direct imaging through the test material; b) from the upper / lower endplate by in situ fluid flow (e.g., silicon, polyurethane or PMMA) filled balloon mould; or C) optical imaging based on through the balloon and balloon.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
脊柱融合笼下沉和脱落是脊柱融合外科手术中常常会关注的问题。由下沉导致的再狭窄通常有所记录。参见例如Marchi等人，J Neurosurg Spine 19,110-118,2013。已开发出四个下沉级别，并且已证实与再狭窄的可能性和相关联的翻修率相关。也已经考虑了适形于终板的植入物在降低下沉可能性方面的巨大潜能。参见例如de Beer等人，Spine Journal 12,1060-1066,2012。椎体与融合笼之间不充分的接触区域和负载转移可在特定位置中产生过量的负载转移，这可导致融合笼塌陷或下沉到椎体中。融合笼与椎体之间不充分的接触区域或压差也可产生微运动和/或大运动，这可加大下沉并导致融合笼从椎间盘间隙脱落。据信，这种不充分的接触区域部分地缘于不同水平和不同患者的终板曲率的解剖差异。另外，低骨密度指数或终板的过度去皮质可能会降低终板的强度以及将负载从椎体转移至椎体的能力。为使这些风险降到最低，外科医生仔细准备相对的椎骨终板并通常插入占有面积尽可能大的融合笼，以便实现最大的接触面积。在适当的时候，外科医生也将融合笼放置在骨突环上以为撑开脊柱提供尽可能多的支撑和载荷转移，同时确保融合笼牢固地嵌入椎间盘间隙内。这些问题也已通过改变椎间融合笼的形状得到解决。尽管一些融合笼是穹顶形的以便增大接触区域，但由于固有的人类解剖学可变性，通常这些融合笼不能配合并适形于每个椎间盘间隙。其他手术涉及使用由术前CT或MRI得到的数据，有利于制造患者专用的脊柱装置。这些装置和专利具有明显缺陷，它们假定可在进行椎间盘间隙释放、FSU减压以及脊柱对准矫形的外科手术之前清晰地识别正确的椎间盘间隙几何形状。此外，现有技术不包括患者专用的术中制成的融合笼或患者专用的术中组装的融合笼。美国专利5514180(Heggeness)公开了具有固定形状的椎间装置，该固定形状用于容纳已限定的椎骨终板的表面轮廓。该专利还公开了用于定量确定脊椎表面，具体地讲椎骨终板的三维形态的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及一旦已实现了椎间盘间隙的干预和解压并确定脊柱已对准，就在术中确定所需的融合笼占有面积、高度、脊柱前凸、3D几何形状以及终板接触面积。本专利技术提供了某些患者专用脊柱融合笼，以及确定、制造和植入这些患者专用脊柱融合笼装置的方法。该方法和装置允许术中确定、制造并植入定制的患者专用植入物，以使准备好的终板和融合笼之间的接触区域达到最大，从而达到减少下沉和脱落的目的。在本专利技术的一个实施方案中，提供了使用具有映射终板能力的可伸展试验物确定椎间盘间隙几何形状的方法。在一个优选的实施方案中，将可伸展的试验物插入椎间盘间隙中，然后调整其高度以获得所需的解压和脊柱对准(这通常通过使用CT或荧光镜成像进行确定)。然后通过以下三种方法中的一种确定穹顶(即，试验物与终板之间的腔)几何形状。a)通过试验物进行直接光成像或超声成像，b)用可流动的原位流体填充球囊模制品(例如，热固性材料诸如有机硅、聚氨酯或丙烯酸类聚合物诸如PMMA或热塑性材料)并附接至上/下假体终板，或c)对附接至上/下假体终板的上球囊和下球囊进行光吸收成像。因此，根据本专利技术，提供了具有远端部分的椎间试验物，该椎间试验物具有在两者间限定高度的上表面和下表面，其中高度为可调节的，并且适于插入相对的椎骨终板之间的椎间盘间隙中，并且其中远端部分具有适于映射椎骨终板轮廓的功能特征部。还根据本专利技术提供了对椎骨终板的轮廓进行成像的方法，该方法包括以下步骤：a)选择上述试验物，b)将试验物插入椎间盘间隙中，c)伸展试验物的高度，以在试验物的上表面与上椎骨终板之间形成第一腔，以及d)生成第一腔的电子3D图像。根据本专利技术还提供了一种针对患者制造患者专用的椎间植入物的方法，所述患者具有由一对相对的椎骨终板限定的椎间盘间隙，该方法包括以下步骤：a)在外科手术进行时获得椎骨终板中的每个的3D图像，b)在外科手术进行时，从3D图像制造患者专用的椎间植入物，以及c)将患者专用的椎间植入物插入患者的椎间盘间隙中。根据本专利技术还提供了一种针对患者构建患者专用的椎间植入物的方法，该患者具有由一对相对的椎骨终板限定的椎间盘间隙，该方法包括以下步骤：a)在外科手术进行时获得终板中的每个的3D图像，b)在外科手术进行时，从3D图像制造一对假体终板，c)在外科手术进行时，将每个假体终板附接至芯部件以生产组装的患者专用椎间植入物。d)将组装的患者专用椎间植入物插入患者的椎间盘间隙中。根据本专利技术还提供了一种患者专用的椎间融合笼，用于插入患者体内由相对的上椎骨终板和下椎骨终板限定的椎间盘间隙中，该椎间融合笼包括：a)中间的模块化芯部件，其具有上表面和下表面，b)上终板，其附接至芯部件的上表面，c)下终板，其附接至芯部件的下表面，其中上终板和下终板中的每一个从患者的相对的上椎骨终板和下椎骨终板的3D图像来制造。附图说明图1A至图1B公开了本专利技术的直接成像实施方案的前视图和侧视图。图2A至图2B公开了本专利技术的使用有刻度的球囊的光成像实施方案的前视图和侧视图。图3A至图3F公开了本专利技术的球囊模制品实施方案的实施方案。图4公开了用于制造本专利技术的终板的铣床的透视图。图5A至图5G公开了本专利技术的基于快速成型的实施方案。具体实施方式一般来讲，本专利技术的试验物包括前述远端部分、包括柄部的近端部分以及细长的中间部分。优选地，细长的中间部分包括棒。同样优选地，上表面和下表面为基本上平坦的。在本专利技术的一个实施方案中，成像特征部包括具有光发射器诸如光纤之类的内窥镜。在该实施方案中，光发射器发射光波，光波进入试验物与椎骨终板之间的腔内，以生成返回信号。包括相机的监测系统根据返回信号生成腔的3D图像。屏幕也可提供终板轮廓的视觉识别。在一个实施方案中，光纤发射光波，光波从光纤的尖端进入椎骨终板与试验物之间的腔中。光波以足以对终板轮廓成像的频率发射。在该实施方案中，光纤在垂直于试验物的上表面或下表面的方向上发射光波。当相机横穿试验物的上表面时，连续发射光波并使光波接触椎骨终板。在另选的实施方案中，光纤间歇性地发射光波。光波返回，并且来自返回光波的信号由相机收集并被传输至信号接收器。监测系统使用由信号接收器接收到的信号生成椎骨终板轮廓的3D图像。信号接收器包括适于接收光信号的任何装置。该信号接收器可位于任何合适的位置处。在一个实施方案中，信号接收器邻近患者定位，患者身上使用了内窥镜。例如，在一个实施方案中，信号接收器位于患者所在的手术室中。监测系统包括适于通过由光波接触内部主体结构生成的信号提供3D图像的任何装置和方法。在一个实施方案中，监测系统包括相机。相机包括适用于摄影的任何装置，其中摄影是指其中使用光对内部主体结构进行成像的诊断成像。监测系统可位于任何合适的位置处。在一个实施方案中，监测系统邻近患者定位，患者身上使用了内窥镜。例如，在一个实施方案中，监测系统位于患者所在的手术室中。监测系统也可包括光成像屏幕。该光成像屏幕包括适于显示内部主体结构诸如椎骨终板的图像的任何屏幕。在一个实施方案中，监测系统包括信号接收器。在一个实施方案中，监测系统允许在观察屏幕上确定并看到从光发射器到椎骨终板的距离，并允许该距离聚集形成腔的3D图像。该距离可由与监测系统一起使用的任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有远端部分的椎间试验物，所述椎间试验物具有在两者间限定高度的上表面和下表面，其中所述高度为可调节的并且适于插入相对的椎骨终板之间的椎间盘间隙中，并且其中所述远端部分具有适于映射椎骨终板轮廓的功能特征部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.24 US 14/2607711.一种具有远端部分的椎间试验物，所述椎间试验物具有在两者间限定高度的上表面和下表面，其中所述高度为可调节的并且适于插入相对的椎骨终板之间的椎间盘间隙中，并且其中所述远端部分具有适于映射椎骨终板轮廓的功能特征部。2.根据权利要求1所述的试验物，其中所述功能特征部为成像特征部。3.根据权利要求2所述的试验物，其中所述成像特征部包括至少一个光发射器。4.根据权利要求2所述的试验物，其中所述成像特征部包括超声发射器。5.根据权利要求3所述的试验物，其中所述上表面和所述下表面中的至少一者具有附接至其上的球囊。6.根据权利要求4所述的试验物，其中所述球囊填充有流体。7.根据权利要求6所述的试验物，其中所述流体包括热固性材料。8.根据权利要求6所述的试验物，其中所述流体包括热塑性材料。9.根据权利要求6所述的试验物，其中所述流体可固化树脂包括选自硅树脂、丙烯酸类聚合物和聚氨酯的材料。10.根据权利要求1所述的试验物，还具有包括柄部的近端部分。11.根据权利要求7所述的试验物，还具有细长的中间部分。12.根据权利要求8所述的试验物，其中所述细长的中间部分包括棒。13.根据权利要求1所述的试验物，其中所述上表面和所述下表面为基本上平坦的。14.一种对椎骨终板的轮廓进行成像的方法，包括以下步骤：a)选择根据权利要求1所述的试验物，b)将所述试验物插入所述椎间盘间隙中，c)伸展所述试验物的高度，以在所述试验物的所述上表面与所述上椎骨终板之间形成第一腔，以及d)生成所述第一腔的电子3D图像。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述3D图像通过超声成像生成。16.根据权利要求14所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ奥内尔，R洛梅里，
申请(专利权)人：德普伊新特斯产品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US