可扩张的、角度可调整的椎间笼制造技术

实施方案提供了用于插入在相邻椎骨之间的各种椎体间融合间隔件或笼。这些椎间笼可恢复和维持待治疗脊柱区段的椎间高度，并且通过恢复矢状面平衡和排列来稳定脊柱。这些笼可具有第一插入构型，该第一插入构型的特征在于在这些笼的插入端中的每一个处的减小尺寸，以有利于插入穿过狭窄的进入通道并进入椎间空间中。一旦植入，这些笼可扩张至第二扩张尺寸。在这些笼的第二构型中，它们能够维持适当的盘高度并通过恢复矢状面平衡和排列来稳定脊柱。这些椎间笼被构造成能够调整脊柱前凸角度，并且可在其第二扩张构型中适应较大的脊柱前凸角度。此外，这些笼可通过固定相邻椎体来促进融合以进一步增强脊柱稳定性。

Expansible and Angular Adjustable Intervertebral Cage

The implementation scheme provides various intervertebral fusion spacers or cages for insertion between adjacent vertebrae. These cages can restore and maintain the intervertebral height of the spinal segment to be treated, and stabilize the spine by restoring sagittal balance and alignment. These cages may have a first insertion configuration, which is characterized by a reduced size at each insertion end of the cages to facilitate insertion through narrow access channels and into intervertebral space. Once implanted, these cages can be expanded to a second expansion size. In the second configuration of these cages, they can maintain proper disc height and stabilize the spine by restoring sagittal balance and alignment. These cages are constructed to adjust the scoliosis angle and to accommodate the larger scoliosis angle in their second expansion configuration. In addition, these cages can facilitate fusion by fixing adjacent vertebral bodies to further enhance spinal stability.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可扩张的、角度可调整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62/355,577的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。
本公开涉及矫形植入式装置，并且更具体地，涉及用于稳定脊柱的植入式装置。甚至更具体地，本公开涉及可扩张的、角度可调整的椎间笼，这些椎间笼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。这些椎间笼被构造成调整并适于脊柱前凸角度、特别是较大的脊柱前凸角度，同时恢复脊柱的矢状面平衡和排列。
技术介绍
作为治疗某些脊柱病症或疾病的护理标准，使用通常称为笼或间隔件的融合促进椎体间植入式装置是众所周知的。例如，在一种类型的脊髓病症中，椎间盘由于急性损伤或创伤、盘疾病或仅仅是由于自然老化过程而恶化或受损。健康的椎间盘用于稳定脊柱并将力分布在椎骨之间，并且对椎体起缓冲作用。因此，弱化或受损的盘导致力的不平衡和脊柱的不稳定性，从而导致不适和疼痛。典型的治疗可涉及在分别称为部分或完全椎间盘切除术的过程中外科手术切除部分或全部的患病或受损椎间盘。椎间盘切除术之后通常是插入笼或间隔件以稳定此弱化或受损的脊柱区域。此笼或间隔件用于减少或抑制在所治疗区域中的移动，以便避免损坏进一步发展和/或减轻或缓解损坏或损伤造成的疼痛。此外，这些类型的笼或间隔件用作恢复和维持正常盘高度的机械或结构支架，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：可供外科医生进行操纵并将笼插入到待治疗椎间区域中的工作空间非常有效。进入椎间空间要求在留下非常狭窄的通路以供进入的回缩相邻血管和组织、诸如主动脉、腔静脉、硬脑膜和神经根周围进行导航。通向盘内空间的开口本身也是相对小。因此，对可插入而不显著破坏周围组织或椎体本身的笼的实际尺寸存在物理限制。正常脊柱中的椎体并不平行定位的事实使问题更加复杂。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这种椎体角度关系，否则当处于椎间空间内时，笼将不能适当地坐置。配合不当的笼将会移位或从适当位置迁移出来，并随着时间推移而失效，或者更糟地，进一步损害已经弱化的区域。因此，希望提供以下椎间笼或间隔件，这些椎间笼或间隔件不仅具有恢复待治疗脊柱区段的盘高度或椎骨排列的机械强度或结构完整性，而且还被构造成容易地穿过狭窄的进入通路而进入椎间空间中，然后适应此空间的角度约束，特别是适应较大的脊柱前凸角度。
技术实现思路
本公开描述了解决前述挑战并满足期望目标的脊柱植入式装置。这些脊柱植入式装置，或更具体地，椎间笼或间隔件，被构造成可扩展的并且角度可调整的。这些笼可具有允许笼毫不费力地根据需要改变尺寸和角度的扩张或调整机构。这些笼可具有第一插入构型，该第一插入构型的特征在于在这些笼的插入端中的每一个处的减小尺寸，以有利于插入穿过狭窄的进入通道并进入椎间空间中。这些笼可在第一减小尺寸下插入，然后一旦植入，就扩张到第二扩张尺寸。在这些笼的第二构型中，它们能够维持适当的盘高度并通过恢复矢状面平衡和排列来稳定脊柱。预期在一些实施方案中，椎间笼还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。这些椎间笼被构造成能够调整脊柱前凸角度，并且可在其第二扩张构型中适应较大的脊柱前凸角度。此外，这些笼可通过固定相邻椎体来促进融合以进一步增强脊柱稳定性。另外，植入式装置可使用选择性激光熔化(SLM)技术，即一种增材制造形式来制造。这些装置也可通过其它能与之相比的技术制造，诸如例如3D打印、电子束熔化(EBM)、层沉积以及快速制造。通过这些生产技术，可以形成可具有互连且可移动的零件而不另外需要外部固定或附接元件来将部件保持在一起的一体式多部件装置。因此，本公开的椎间笼由不需要另外的外部固定元件来保持在一起的多个互连零件形成。甚至更贴切地，以这种方式制造的装置不会有连接接缝，而以传统方式制造的装置会加入接缝来将一个部件连接到另一个部件。这些连接接缝通常可表示植入式装置的弱化区域，特别是当这些接缝的结合因反复使用或在应力下随着时间推移而磨损或断裂时。通过使用增材制造来制造所公开的植入式装置，优点之一在于：完全避免了连接接缝，因此避免了该问题。本专利技术装置的另一个优点在于：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，椎间笼和用于扩张和阻塞的销两者)在插入过程以及扩张过程两者期间保持是完整的构建体。即，将多个部件一起提供作为集合的单个单元，使得将集合的单个单元插入到患者体内、致动以允许扩张、然后允许原位保持为集合的单个单元。相比需要外部扩张螺钉或楔子以用于扩张的其它笼，在本专利技术实施方案中，在过程期间的任何阶段都不需要将扩张和阻塞元件插入到笼中，也不需要将扩张和阻塞元件从笼移除。这是因为这些部件被制造成被捕获在笼内部，并且同时可在笼内移动，是已经容纳在笼内的，使得另外的插入或移除不是必要的。在一些实施方案中，笼可被制造成具有工程化蜂窝结构，该蜂窝结构包括孔、微结构和纳米结构的网络以有利于骨拼合。例如，工程化蜂窝结构可包括呈现网格状外观的孔和其它微米和纳米尺寸的结构的互连网络。这些工程化蜂窝结构可通过在纳米级上改变装置的表面的蚀刻或喷砂来提供。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，这些内部成像标记允许使用者正确地对准装置，并且大体上通过导航期间的可视化而有利于插入。成像标记在例如x射线、荧光镜透视检查或CT扫描下在网格之间显示为实心体。本公开的植入式装置所提供的另一个有益效果在于：它们能够根据患者的需要专门定制。植入式装置的定制与在植入装置与待治疗骨的各种质量和类型之间提供优选模量匹配相关，待治疗骨诸如例如致密骨对疏松骨、骨突骨对中央骨、以及骨质硬化骨对骨质疏松骨，它们各自具有其自己的压缩至结构故障数据。同样地，也可针对各种植入设计生成类似的数据，诸如例如多孔的对实心的、松质的对非松质的等。此类数据可以是尸体的，或计算机有限元生成的。与例如DEXA数据的临床相关性还可允许专门设计植入式装置以用于与骨质硬化骨、正常骨或骨质疏松骨一起使用。因此，提供定制的植入式装置、诸如本文提供的植入式装置的能力允许匹配复杂结构弹性模量(EMOCS)，这使得能够对植入式装置进行工程设计以最小化失配、减轻沉降并优化愈合，从而提供更好的临床结果。在一个示例性实施方案中，提供了一种可扩张脊柱植入物。该可扩张脊柱植入物可包括主体，该主体具有由可弹性变形的铰链连接在一起的上板和下板，这些板中的每一个包括内倾斜表面，该植入物还具有用于接收杆销的通道。该植入物还可包括杆销，该杆销包括轴，该轴在一端处具有键接表面，该杆销还在相对端处具有扩大的成型头部，该成型头部还包括外部调整表面，该外部调整表面在旋转时与这些板的这些倾斜表面配合以迫使这些板分开。该主体和该销可通过增材生产技术制造，其中该杆销被制造成驻留在该笼的该主体内，但仍可在该主体内旋转。该杆销的该扩大的成型头部可具有长圆形的横截面。另外，该上板和该下板可在第一前端处渐缩。在一些实施方案中，该可扩张脊柱植入物可以是PLIF笼。该可扩张脊柱植入物可具有其中这些板彼此平行的第一构型，以及其中这些板锁定在一起并相对于彼此成角度的第二构型。在该第二构型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可扩张脊柱植入物，所述可扩张脊柱植入物包括：主体，所述主体具有由可弹性变形的铰链连接在一起的上板和下板，所述板中的每一个包括内倾斜表面，所述植入物还具有用于接收杆销的通道；以及杆销，所述杆销包括轴，所述轴在一端处具有键接表面，所述杆销还在相对端处具有扩大的成型头部，所述成型头部还包括外部调整表面，所述外部调整表面被构造成在旋转时与所述板的所述倾斜表面配合以迫使所述板分开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.28 US 62/355,5771.一种可扩张脊柱植入物，所述可扩张脊柱植入物包括：主体，所述主体具有由可弹性变形的铰链连接在一起的上板和下板，所述板中的每一个包括内倾斜表面，所述植入物还具有用于接收杆销的通道；以及杆销，所述杆销包括轴，所述轴在一端处具有键接表面，所述杆销还在相对端处具有扩大的成型头部，所述成型头部还包括外部调整表面，所述外部调整表面被构造成在旋转时与所述板的所述倾斜表面配合以迫使所述板分开。2.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述主体和所述杆销是通过增材生产技术制造的。3.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述杆销被制造成驻留在所述可扩张脊柱植入物的所述主体内。4.根据权利要求3所述的可扩张脊柱植入物，其中所述杆销能够在所述可扩张脊柱植入物的所述主体内旋转。5.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述杆销的所述扩大的成型头部具有长圆形的横截面。6.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，其中所述上板和所述下板在它们的自由端处渐缩。7.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，所述可扩张脊柱植入物还被构造为PLIF笼。8.根据权利要求1所述的可扩张脊柱植入物，所述可扩张脊柱植入物具有其中所述板彼此平行的第一构型。9.根据权利要求8所述的可扩张脊柱植入物，所述可扩张脊柱植入物具有其中所述板锁定在一起并相对于彼此成角度的第二构型。10.根据权利要求9所述的可扩张脊柱植入物，其中在所述第二构型中，所述植入物调整脊柱前凸角度。11.根据权利要求9所述的可扩张脊柱植入物，其中在所述第二构型中，脊柱的矢状面平衡和排列得以恢复。12.一种可扩张脊柱植入物，所述可扩张脊柱植入物包括：主体，所述主体具有由可弹性变形的铰链连...

【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