具有关节运动接头的可扩张和角度可调节的椎间笼制造技术

本发明专利技术的实施方案提供了各种椎体间融合间隔件或笼，以用于插入在相邻椎骨之间。该笼可包含关节运动接头以允许扩张和角度调节，并且使得上板部件和下板部件能够相对于彼此移动。该笼可具有第一插入构型，其特征在于在其插入端中的每一者处减小的尺寸，以便于插入穿过狭窄的进入通道并且进入椎间空间。在其第二扩张构型中，通过恢复矢状平衡和对齐，该笼能够维持适当的椎间盘高度并稳定脊柱。椎间笼能够调节脊柱前凸的角度，并且可在其第二扩张构型中适应更大的脊柱前凸角度。另外，这些笼可促进融合，以通过固定相邻的椎体来进一步增强脊柱稳定性。

Expansible and angle-adjustable cages with joint motion joints

The embodiment of the present invention provides various intervertebral fusion spacers or cages for insertion between adjacent vertebrae. The cage may include joint motion joints to allow expansion and angle adjustment, and enable upper and lower plate components to move relative to each other. The cage can have a first insertion configuration, which is characterized by a reduced size at each insertion end so as to facilitate insertion through a narrow access channel and into the intervertebral space. In its second expansion configuration, by restoring sagittal balance and alignment, the cage can maintain appropriate disc height and stabilize the spine. Intervertebral cage can adjust the angle of scoliosis and adapt to larger scoliosis angle in its second expansion configuration. In addition, these cages facilitate fusion to further enhance spinal stability by fixing adjacent vertebral bodies.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有关节运动接头的可扩张和角度可调节的椎间笼相关申请的交叉引用本申请要求2016年6月28日提交的美国临时申请No.62/355,619的权益，其全部内容以引用方式并入本文。
本公开涉及矫形可植入装置，并且更具体地讲为用于稳定脊柱的可植入装置。甚至更具体地讲，本公开涉及可扩张的、角度可调节的椎间笼，其包括关节运动机构，该关节运动机构允许从具有减小尺寸的第一插入构型扩张到具有扩张尺寸的第二植入构型。椎间笼被构造成调整和适应脊柱前凸角度，特别是较大的脊柱前凸角度，同时恢复脊柱的矢状平衡和对齐。
技术介绍
促进融合的椎体间可植入装置(通常称为笼或间隔件)的使用是众所周知的治疗某些脊柱病症或疾病的护理标准。例如，在一种类型的脊柱病症中，椎间盘由于急性损伤或创伤、椎间盘疾病或仅仅是自然衰老过程而退化或受损。健康的椎间盘用于稳定脊柱并且在椎骨之间分配力，以及缓冲椎体。因此，弱化或受损的椎间盘导致力的不平衡和脊柱的不稳定，从而导致不适和疼痛。典型的治疗可涉及分别在称为部分或全部椎间盘切除术的过程中手术去除患病或受损椎间盘的一部分或全部。椎间盘切除术之后通常是插入笼或间隔件以稳定该弱化或受损的脊柱区域。该笼或间隔件用于减少或抑制治疗区域中的移动性，以避免损害的进一步发展并且/或者减少或减轻由损害或损伤引起的疼痛。此外，这些类型的笼或间隔件用作机械或结构支架以恢复和维持正常的椎间盘高度，并且在一些情况下，还可促进相邻椎骨之间的骨融合。然而，这些类型的规程的当前挑战之一是外科医生操纵并将笼插入待治疗的椎间区域的非常有限的工作空间。进入椎间空间需要在回缩的相邻血管和组织(诸如主动脉、腔静脉、硬脑膜和神经根)周围导航，从而留下非常狭窄的进入通路。盘内空间本身的开口也相对较小。因此，对可插入的笼的实际尺寸存在物理限制，而不会显著破坏周围组织或椎体本身。使问题进一步复杂化的是椎体在正常脊柱中没有平行于彼此定位的事实。由于椎体相对于彼此的角度关系，脊柱存在自然曲率。理想的笼必须能够适应椎体的这种角度关系，否则当在椎间空间内时，笼将不会正确地坐置。不正确装配的笼会移位或迁移出位置，并且随着时间的推移而失效，或者更糟糕的是，进一步损坏已经弱化的区域。因此，理想的是提供椎间笼或间隔件，其不仅具有机械强度或结构完整性以将椎间盘高度或椎骨对齐恢复到待治疗的脊柱节段，而且还被构造成容易地穿过狭窄的进入通路进入椎间空间，然后适应该空间的角度约束，特别是对于较大的脊柱前凸角度。
技术实现思路
本公开描述了解决上述挑战并满足期望目标的脊柱可植入装置。这些脊柱可植入装置(或更具体地讲，椎间笼或间隔件)被构造成可扩张以及角度可调节。笼可包括通过关节运动扩张或调节机构连接的上板部件和下板部件，该扩张或调节机构允许笼根据需要不费力地改变尺寸和角度。在一些实施方案中，笼可具有第一插入构型，其特征在于在其插入端处减小的尺寸，以便于插入穿过狭窄的进入通道并且进入椎间空间。笼可以以第一减小尺寸插入，然后一旦植入便扩张到第二扩张尺寸。在其第二构型中，通过恢复矢状平衡和对齐，笼能够维持适当的椎间盘高度并稳定脊柱。可以设想，在一些实施方案中，椎间笼也可被设计成允许笼以可自由选择(或无级)的方式扩张以达到其第二扩张构型。椎间笼被构造成能够调节脊柱前凸的角度，并且可在其第二扩张构型中适应更大的脊柱前凸角度。另外，这些笼可促进融合，以通过固定相邻的椎体来进一步增强脊柱稳定性。另外，可植入装置可使用选择性激光熔化(SLM)技术(这是增材制造的形式)来制造。装置还可通过其他相当的技术来制造，诸如3D打印、电子束熔化(EBM)、层沉积和快速制造。利用这些生产技术，可以创建一体化的多部件装置，该装置可具有互连和可移动的部件，而不进一步需要外部固定或附接元件来将部件保持在一起。因此，本公开的椎间笼由多个互连部分形成，这些部分不需要附加外部固定元件来保持在一起。甚至更相关的是，以这种方式制造的装置将不具有连接接缝，而传统制造的装置将具有接合接缝以将一个部件连接到另一个部件。这些连接接缝通常可代表可植入装置的弱化区域，特别是当这些接缝的粘结在重复使用或在应力下随时间推移磨损或破裂时。通过使用增材制造来制造所公开的可植入装置，优点之一是完全避免了连接接缝，并且因此避免了问题。本装置的另一个优点是，通过使用增材制造工艺来制造这些装置，装置的所有部件(即，椎间笼以及用于扩张和阻挡的销)在插入过程以及扩张过程期间都保持完整的构造。也就是说，多个部件一起作为集合的单个单元提供，使得集合的单个单元被插入患者体内，被致动以允许扩张，然后被允许作为集合的单个单元原位保留。与需要外部扩张螺钉或扩张楔形件的其他笼相比，在本实施方案中，扩张和阻挡部件不需要在过程期间的任何阶段插入笼，也不需要从笼中移除。这是因为这些部件被制造成被捕获在笼内部，并且虽然可在笼内自由移动，但是已经包含在笼内，使得不需要附加的插入或移除。在一些实施方案中，笼可用工程微孔结构制成，该工程微孔结构包括孔、微结构和纳米结构的网络，以有利于骨缝合术。例如，工程微孔结构可包括孔以及呈现网状外观的其他微米和纳米尺寸结构的互连网络。可通过蚀刻或喷射来提供这些工程微孔结构，以在纳米级上改变装置的表面。一种类型的蚀刻工艺可利用例如HF酸处理。此外，这些笼还可包括内部成像标记，其允许用户正确地对齐装置并且通常在导航期间通过可视化促进插入。例如，成像标记在x射线、荧光透视或CT扫描下在网格中显示为实心体。由本公开的可植入装置提供的另一个益处是它们能够根据患者的需要进行特别定制。可植入装置的定制与在植入装置和正在治疗的各种质量和类型的骨之间提供优选的模量匹配相关，诸如皮质与松质，骨突与中央，以及硬化与骨质减少的骨，其中的每一者对结构失效数据具有其自身不同的压缩。同样，也可以为各种植入物设计生成类似的数据，诸如多孔与实体、小梁与非小梁等。这样的数据可以是尸体的，或生成的计算机有限元。与例如DEXA数据的临床相关性还可允许可植入装置专门设计用于与硬化、正常或骨质减少的骨一起使用。因此，提供定制的可植入装置(诸如本文提供的可植入装置)的能力允许匹配复杂结构的弹性模量(EMOCS)，这使得可植入装置能够被设计成使不匹配最小化，减轻下沉并优化愈合，从而提供更好的临床结果。在一个示例性实施方案中，提供了可扩张脊柱植入物。可扩张脊柱植入物可包括被构造成抵靠第一椎体的端板放置的上板部件，以及被构造成抵靠第二相邻椎体的端板放置的下板部件，该上板部件和下板部件连接在关节运动接头处；以及包括轴和扩大头部部分的阻挡销，该阻挡销被构造成在销朝向植入物的前端推进时实现可扩张脊柱植入物的角度调节。关节运动接头可被构造成允许上板部件和下板部件相对于彼此的枢转运动。包括阻挡销的脊柱植入物可通过增材生产技术制造，其中阻挡销被制造为单独的部件以驻留在笼内但仍可在笼内移动。在一些实施方案中，可扩张脊柱植入物可以是PLIF(后部腰椎体间融合)笼。可扩张脊柱植入物可以具有第一构型，其中板部件在前部部分处朝向彼此成角度，然后在中间构型中彼此平行；以及第二构型，其中板部件被锁定在一起并且在后部部分处相对于彼此成角度。在第二构型中，植入物调节脊柱前凸的角度，并且恢复脊柱的矢状平衡和对齐。尽管以下讨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可扩张脊柱植入物，包括：上板部件，所述上板部件被构造用于抵靠第一椎体的端板放置，以及被构造用于抵靠第二相邻椎体的端板放置的下板部件，所述上板部件和所述下板部件连接在关节运动接头处；以及阻挡销，所述阻挡销包括轴和扩大头部部分，所述阻挡销被构造成在所述销朝向所述植入物的前端推进时实现所述可扩张脊柱植入物的角度调节。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.28 US 62/3556191.一种可扩张脊柱植入物，包括：上板部件，所述上板部件被构造用于抵靠第一椎体的端板放置，以及被构造用于抵靠第二相邻椎体的端板放置的下板部件，所述上板部件和所述下板部件连接在关节运动接头处；以及阻挡销，所述阻挡销包括轴和扩大头部部分，所述阻挡销被构造成在所述销朝向所述植入物的前端推进时实现所述可扩张脊柱植入物的角度调节。2.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中包括所述阻挡销的所述脊柱植入物通过增材生产技术来制造。3.根据权利要求2所述的可扩张脊柱植入物，其中所述植入物不具有任何连接接缝。4.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述阻挡销被制造成驻留在所述可扩张脊柱植入物的所述上板部件和所述下板部件内。5.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述上板部件包括一对延伸侧壁，每个板在内表面上具有凹槽，所述下板部件包括壳体，所述壳体在其外表面的两侧上具有被构造成接纳在所述上板部件的所述凹槽内的突起。6.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述关节运动接头允许所述上板部件和所述下板部件相对于彼此的枢转运动。7.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述上板部件或下基部部件中的任一个包括平坦表面，以用于抵靠所述第一椎体或所述第二相邻椎体中的任一个的所述端板...

【专利技术属性】
技术研发人员：G艾森，D甘特，M伊弗，
申请(专利权)人：EIT新兴移植技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE