CN101330878A - Devices and methods for vertebral augmentation - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域 technical field
本发明涉及外科植入物,且本发明特别是涉及用于增强椎骨并且使脊柱前凸复位的微侵袭式(minimally invasive)设备和方法。The present invention relates to surgical implants, and in particular the present invention relates to minimally invasive devices and methods for augmenting vertebrae and reducing lordosis.
背景技术 Background technique
椎骨压缩性骨折,如图1所示,表示通常存在脊柱受伤的情况且可能导致长期残疾。这些骨折涉及脊柱10中的一个或多个椎体12产生的塌陷。脊柱的压缩性骨折通常出现在脊柱胸段的下椎骨中或脊柱腰段的上椎骨中。它们通常涉及受影响椎骨12的前部部分18(与后侧部16相对)的骨折。脊柱压缩性骨折可导致脊柱的受影响区域中的椎体的正常对齐状态或曲率产生变形,例如出现脊柱前凸。脊柱压缩性骨折和/或相关的脊柱畸形可能是例如由脊柱的转移性疾病、由外伤引起的或者可能与骨质疏松症相关。直到最近,医生仍困惑于他们可如何对这种压缩性骨折和相关联的畸形进行治疗。疼痛的药物疗法、卧床休息、支柱固定或侵袭式脊柱外科手术是目前仅可用的可选方案。Vertebral compression fractures, as shown in Figure 1, represent an injury that is often present in the spine and can lead to long-term disability. These fractures involve the resulting collapse of one or more
更为最近地,已经研发出了微侵袭式外科手术过程来治疗椎骨压缩性骨折。这些过程通常涉及插入刚性的套管、针或套管针,所述刚性的套管、针或套管针被插入塌陷的或以其它方式受损的椎体内部。套管可包括腔体或中心通路,另一工具、植入物或填充物材料可通过所述腔体或中心通路以便对椎体进行重新定位和/或增强。常用的到达椎体内部的外科手术途径是从后侧部到达的,例如是通过如图2所示的一个或两个椎弓根到达的。More recently, minimally invasive surgical procedures have been developed to treat vertebral compression fractures. These procedures generally involve the insertion of a rigid cannula, needle or trocar that is inserted into the interior of a collapsed or otherwise damaged vertebral body. The cannula may include a cavity or central passageway through which another tool, implant or filler material may be passed to reposition and/or augment the vertebral body. A common surgical approach to the interior of the vertebral body is from the posterior side, for example through one or two pedicles as shown in FIG. 2 .
这些过程中最基本的过程是椎体成形术,从字面上理解,椎体成形术意味着固定椎体,且可在不用首先对骨头进行重新定位的情况下实现所述椎体成形术。简而言之,套管或专用骨针缓慢地通过背部的软组织。影像引导x射线与少量的x射线染料一起使得任何时候都能看到针的位置。少量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其它整形外科骨水泥被推动通过针而进入椎体内。聚甲基丙烯酸甲酯是医用级别的物质,多年来被用于多种整形外科手术过程中。通常情况下,水泥会与抗生素混合以便降低感染的风险并且与包含钡、钽或碘溶液的粉末相混合,所述粉末使得可在X射线下看到该水泥。The most basic of these procedures is vertebroplasty, which literally means immobilizing a vertebral body and can be achieved without first repositioning the bone. Briefly, a cannula or specialized bone needle is slowly passed through the soft tissues of the back. Image-guided x-rays with a small amount of x-ray dye make it possible to see where the needle is at all times. A small amount of polymethylmethacrylate (PMMA) or other orthopedic bone cement is pushed through the needle and into the vertebral body. Polymethylmethacrylate is a medical grade substance that has been used in a variety of plastic surgery procedures over the years. Typically, cement is mixed with antibiotics to reduce the risk of infection and with powders containing solutions of barium, tantalum or iodine that make the cement visible under X-rays.
椎体成形术可有效地减少或消除骨折的疼痛、防止产生进一步塌陷并且使病人恢复灵活性。然而,该过程无法对骨折的骨头进行重新定位且因此无法解决由于骨折导致产生的脊柱畸形的问题。通常只有在介于受影响区域中的相邻椎体之间的脊柱后凸小于百分之十的情况下才会实施该过程。此外,该过程需要利用低粘度水泥进行高压水泥注射,且根据最近的研究,该过程会导致在30-80%的过程中出现水泥泄漏。在大多数情况下,水泥泄漏的确是无害的。然而,在极少的情况下,聚甲基丙烯酸甲酯或其它水泥泄漏进入脊柱管或者椎旁静脉系统内并且导致出现肺部栓塞,从而导致病人死亡。Vertebroplasty can effectively reduce or eliminate fracture pain, prevent further collapse, and restore mobility to the patient. However, this procedure does not reposition the fractured bone and thus does not address spinal deformities resulting from the fracture. The procedure is usually performed only if the kyphosis between adjacent vertebral bodies in the affected area is less than ten percent. Furthermore, the process requires high-pressure cement injection with low-viscosity cement and, according to recent studies, causes cement leakage 30-80% of the time. In most cases, cement spills are indeed harmless. However, in rare cases, polymethyl methacrylate or other cement leaks into the spinal canal or paravertebral venous system and causes a pulmonary embolism, resulting in the patient's death.
多种更先进的治疗椎骨压缩性骨折的方法是已公知的,且通常涉及两个阶段:(1)对椎体进行重新定位或复原所述椎体的原始高度并且因此对脊柱曲率进行脊柱前凸矫正;和(2)增加或添加材料以便支承或加强骨折的骨头。对于椎体成形术而言,这种过程通常涉及使用套管、导管、针、套管针或其它导引器以便接近受影响椎体的内部。A variety of more advanced methods of treating vertebral compression fractures are known and generally involve two stages: (1) Repositioning or restoring the original height of the vertebral body and thus anterior spinal curvature to the curvature of the spine; convex correction; and (2) adding or adding material to support or strengthen the fractured bone. For vertebroplasty, this procedure typically involves the use of a cannula, catheter, needle, trocar, or other introducer to gain access to the interior of the affected vertebral body.
例如,图3A-图3D示出了这样的一种治疗过程,球囊椎体后凸成形术(Kyphon,Inc.)。具有可扩张球囊尖端的导管被插置通过套管、鞘或其它导引器而进入骨折椎体的中心部分内,所述骨折椎体包括由骨折皮层骨围绕的相对较软的松质骨(图3A)。椎体后凸成形术随后通过使球囊膨胀而实现对脊柱前凸的重新构造或实现正常曲率,所述球囊在椎体内扩张而使其复原其原始高度(图3B)。球囊被去除,而在椎体内留下空隙,且聚甲基丙烯酸甲酯或其它填充物材料例如骨水泥随后被注射通过套管而进入空隙内(图3C),正如上文针对椎体成形术所描述地那样。套管被去除且水泥产生固化以便对骨头进行增强、填充或固定(图3D)。For example, Figures 3A-3D illustrate one such treatment procedure, Balloon Kyphoplasty (Kyphon, Inc.). A catheter with an expandable balloon tip is inserted through a cannula, sheath, or other introducer into the central portion of the fractured vertebral body, which consists of relatively soft cancellous bone surrounded by fractured cortical bone (FIG. 3A). Kyphoplasty subsequently achieves reconfiguration of the lordosis or normal curvature by inflating a balloon that expands within the vertebral body to restore it to its original height (Fig. 3B). The balloon is removed, leaving a void in the vertebral body, and polymethylmethacrylate or other filler material such as bone cement is then injected through the cannula into the void (Fig. 3C), as described above for the vertebral body Plastic surgery as described. The sleeve is removed and the cement is cured to reinforce, fill or fix the bone (Fig. 3D).
该过程的缺点包括成本较高、去除球囊导管之后损失了椎体高度、需要高压来施加足以分离椎骨端板或者保持椎骨端板的分离的力、以及在该过程中椎骨端板可能穿孔。对于椎体成形术而言,虽然可能性极小,但仍可能出现与骨水泥的泄漏相关联的最令人恐惧的涉及椎体后凸成形术的并发症。例如,骨水泥泄漏进入脊柱管内可导致出现神经功能缺失。这种水泥的泄漏可能通过椎体的低阻力血管或者通过骨头中的以前并未注意到的裂纹而发生。其它并发症包括:附加的邻近水平的椎骨骨折、感染和水泥栓塞。水泥栓塞的发生机理与水泥泄漏相似。水泥可受力进入低阻力静脉系统内并行进至肺部或脑部而导致出现肺部栓塞或者中风。与球囊椎体后凸成形术相关的附加细节可例如见于授权给Riley等的美国专利Nos.6,423,083、6,248,110和6,235,043中,每个所述美国专利的整体内容在此作为参考被引用。Disadvantages of this procedure include higher cost, loss of vertebral body height after removal of the balloon catheter, high pressure required to apply sufficient force to separate or maintain separation of the vertebral endplates, and possible perforation of the vertebral endplates during the procedure. For vertebroplasty, the most dreaded complication involving kyphoplasty can occur, associated with leakage of bone cement, although extremely unlikely. For example, leakage of bone cement into the spinal canal can lead to neurological deficits. Leakage of this cement may occur through the low resistance blood vessels of the vertebral body or through previously unnoticed cracks in the bone. Other complications include: additional adjacent horizontal vertebral fractures, infection, and cement embolism. The mechanism of cement embolism is similar to that of cement leakage. Cement can be forced into the low resistance venous system and travel to the lungs or brain causing pulmonary embolism or stroke. Additional details related to balloon kyphoplasty can be found, for example, in US Patent Nos. 6,423,083, 6,248,110, and 6,235,043 to Riley et al., each of which is incorporated herein by reference in its entirety.
用于治疗椎骨压缩性骨折的另一过程是Optimesh系统(Spineology,Inc.,Stillwater,MN),该系统利用可扩张的网袋或者密封装置在所涉及的椎体内以微侵袭方式传输水泥或同种异体移植物或同种异体骨。该袋或移植物在其产生膨胀之后保持处在椎体内部,这防止了在进行外科手术时有损于进行的重新定位,例如正如在实施椎体后凸成形术的过程中当撤出球囊时可能出现的情况那样。Optimesh系统也可防止被该袋捕获或包含的水泥或骨头材料产生泄漏。然而,该系统的一个缺点在于,网状植入物并未良好地整合在椎体中。这会导致在植入物与椎体之间出现相对运动,且因此导致在手术后有损于进行的重新定位。该系统还是复杂且相对昂贵的。与该过程相关的附加细节可例如见于公开号为20040073308的美国专利公开文献中,该美国专利公开文献的整体内容在此作为参考被引用。Another procedure used to treat vertebral compression fractures is the Optimesh system (Spineology, Inc., Stillwater, MN), which utilizes an expandable mesh bag or seal to deliver cement or Allograft or bone allograft. The bag or graft remains inside the vertebral body after it has been expanded, which prevents detrimental repositioning during surgery, such as when the ball is withdrawn during kyphoplasty. as may be the case with capsules. The Optimesh system also prevents leakage of cement or bone material captured or contained in the bag. However, one disadvantage of this system is that the mesh implant is not well integrated in the vertebral body. This can lead to relative movements between the implant and the vertebral body and thus to impaired repositioning after surgery. The system is also complex and relatively expensive. Additional details related to this process can be found, for example, in US Patent Publication No. 20040073308, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
在椎骨压缩性骨折的治疗中利用的又一种过程是可膨胀的聚合物增强物质,该物质已公知地被称作SKy Bone Expander(骨扩张器)。该装置可以受控方式扩张至预设计的尺寸和立方或梯形构型。与Kyphon球囊相似地,一旦实现了优化的椎骨高度和空隙,则SKy Bone Expander被去除且聚甲基丙烯酸甲酯水泥或其它填充物被注入空隙内。该过程因此具有多个同样的上面针对椎体后凸成形术描述的缺点和不足。Yet another procedure utilized in the treatment of vertebral compression fractures is an expandable polymer reinforcement material known as the SKy Bone Expander. The device can be expanded in a controlled manner to pre-designed dimensions and cubic or trapezoidal configurations. Similar to the Kyphon Balloon, once the optimal vertebral height and void is achieved, the SKy Bone Expander is removed and PMMA cement or other filler is injected into the void. This procedure therefore suffers from many of the same disadvantages and disadvantages described above for kyphoplasty.
因此,用于对受损的椎骨进行重新定位和增强的大多数已公知系统和过程的共同缺点在于,它们都涉及到了利用被引导通过刚性的导引器的相对复杂的设备。该刚性的导引器会在插置和/或操纵增强设备的过程中损伤椎弓根和/或周围的组织。因此,在本领域中仍需要提供安全且有效的设备和方法以便对椎体进行微侵袭式重新定位并且进行整骨疗法方面的增强以便使脊柱前凸复位。Thus, a common disadvantage of most known systems and procedures for repositioning and augmenting damaged vertebrae is that they all involve the use of relatively complex devices guided through rigid introducers. This rigid introducer can damage the pedicle and/or surrounding tissue during insertion and/or manipulation of the augmentation device. Accordingly, there remains a need in the art to provide safe and effective devices and methods for minimally invasive repositioning of vertebral bodies and osteopathic augmentation for lordotic reduction.
然而,无论使用哪种类型的植入物或增强方法,任何这种对塌陷或以其它方式骨折的椎体的治疗通常都必须在受伤的约六周内实施。否则,骨折的骨头可能倾向于以其塌陷状态而愈合,从而使得如果不首先使不适当愈合的骨折部断折或碎裂的情况下,难以或不可能对受影响的椎体进行重新定位和/或使脊柱前凸复位。此外,由于脊柱通常处在紧邻神经、血管和其它敏感的软组织的位置处,因此,用来使塌陷椎体的受影响区域断折的任何方法应该是微侵袭且受控的以便避免使这种周围的组织受损。因此,在本领域中仍需要提供适当的工具或方法以使这种不适当愈合的骨头以微侵袭方式安全且有效地断折。Regardless of the type of implant or augmentation method used, however, any such treatment of a collapsed or otherwise fractured vertebra must generally be performed within about six weeks of the injury. Otherwise, the fractured bone may tend to heal in its collapsed state, making it difficult or impossible to reposition and reposition the affected vertebra without first breaking or fragmenting the improperly healed fracture. /or to reset the lordosis. Furthermore, since the spine is often located in close proximity to nerves, blood vessels, and other sensitive soft tissues, any method used to fracture the affected area of a collapsed vertebra should be minimally invasive and controlled in order to avoid causing such damage. The surrounding tissue is damaged. Therefore, there remains a need in the art to provide appropriate tools or methods to safely and effectively fracture such improperly healed bones in a micro-invasive manner.
发明内容 Contents of the invention
本发明提供了用于进行微侵袭式椎骨增强并且使脊柱前凸复位的设备和方法。在一个实施例中,一种套管包括具有刚性构件腔体的刚性构件和具有柔性构件腔体的柔性构件,所述刚性构件腔体被制成一定尺寸以便通过器具。所述柔性构件被联接至所述刚性构件,以使得所述刚性构件的所述腔体和所述柔性构件的所述腔体形成了通路,器具可通过所述通路。The present invention provides devices and methods for performing minimally invasive vertebral augmentation and lordosis reduction. In one embodiment, a cannula includes a rigid member having a rigid member lumen and a flexible member having a flexible member lumen sized for passage of an implement. The flexible member is coupled to the rigid member such that the cavity of the rigid member and the cavity of the flexible member form a passage through which an instrument may pass.
在另一实施例中,一种用来对脊柱进行矫正的器具包括至少两个本体部段,每个本体部段具有远端和近端,至少一个点将第一本体部段的所述远端连接至相邻本体部段的所述近端,所述点允许所述本体部段相对于彼此是关节相连的。所述器具进一步包括被附接到一个本体部段的所述远端上的细长柔性元件,所述细长元件延伸了至少两个本体部段的长度。当所述细长元件朝向所述本体部段的所述近端被拉动时,所述远端本体部段相对于相邻的本体部段是关节相连的。In another embodiment, an appliance for correcting the spine includes at least two body segments, each body segment having a distal end and a proximal end, at least one point connecting the distal end of the first body segment to the An end is connected to the proximal end of an adjacent body segment, the point allowing the body segments to be articulated relative to each other. The implement further comprises an elongated flexible element attached to the distal end of one body section, the elongated element extending the length of at least two body sections. The distal body section is articulated relative to an adjacent body section when the elongate element is drawn toward the proximal end of the body section.
在又一实施例中,一种用于对椎骨进行重新定位的设备包括至少一个细长构件,所述细长构件中的每个细长构件具有第一端和第二端,其中每个细长构件的所述第一端被构造成插入椎体内。所述设备进一步包括具有弓形形状的固定杆,和至少一个夹具,所述至少一个夹具被构造成将所述细长构件中的一个细长构件的所述第二端可调节地紧固到所述固定杆上。所述夹具被构造成沿所述固定杆移动以使所述细长构件进行枢转从而对椎体进行重新定位。In yet another embodiment, an apparatus for repositioning a vertebra includes at least one elongated member, each of the elongated members having a first end and a second end, wherein each elongated member The first end of the elongated member is configured for insertion into a vertebral body. The apparatus further includes a securing rod having an arcuate shape, and at least one clamp configured to adjustably secure the second end of one of the elongate members to the on the fixed rod. The jig is configured to move along the rod to pivot the elongate member to reposition the vertebral body.
本发明还提供了弯曲器具和植入物,所述弯曲器具和植入物可通过本发明的套管并进入骨头或其它身体部分例如受损椎骨内。这种植入物可例如用来对受损椎体的端板进行重新定位和/或用来增强椎体。The present invention also provides bending instruments and implants that can be passed through the cannula of the present invention and into bone or other body parts such as damaged vertebrae. Such an implant may be used, for example, to reposition the endplate of a damaged vertebral body and/or to reinforce the vertebral body.
本发明的所述套管和/或弯曲器具可与其它设备和方法相结合地使用。例如,在利用被施加通过具有部分柔性的套管的弯曲器具来对椎体进行重新定位之后,一个或多个植入物可被插入所述椎体内以便进一步增强所述椎体。还可利用一个或多个其它器具或设备,例如外部固定设备来帮助对与塌陷椎骨相邻的椎骨进行重新定位从而例如减小椎骨上的压缩力。The cannula and/or bending instrument of the present invention may be used in combination with other devices and methods. For example, after repositioning a vertebral body using a bending instrument applied through a partially flexible cannula, one or more implants may be inserted into the vertebral body to further strengthen the vertebral body. One or more other instruments or devices, such as external fixation devices, may also be utilized to help reposition vertebrae adjacent to the collapsed vertebrae, for example, to reduce compressive forces on the vertebrae.
本发明的所述套管和/或重新定位杆可包括具有所需特性的任何生物相容性材料,例如生物相容性聚合物、金属、陶瓷、Nitinol(镍钛记忆合金)、PEEK(聚醚醚酮)、复合物或其任意组合物。在一些实施例中,所述套管和/或重新定位杆或其它植入物或器具可以是可再吸收的。The cannula and/or repositioning rod of the present invention may comprise any biocompatible material having desired properties, such as biocompatible polymers, metals, ceramics, Nitinol (nickel-titanium memory alloy), PEEK (polymer ether ether ketone), complexes or any combination thereof. In some embodiments, the sleeve and/or repositioning rod or other implant or device may be resorbable.
在一些实施例中,一种用于治疗受损椎体的方法包括的步骤有:使受损椎体区域中的脊柱前凸复位、使所述受损椎体骨折、复原所述受损椎体的高度并且增强所述椎体。In some embodiments, a method for treating a damaged vertebral body comprises the steps of: reducing lordosis in the region of the damaged vertebral body, fracturing the damaged vertebral body, restoring the damaged vertebral body body height and strengthens the vertebral body.
在另一实施例中,一种套件包括组件和部件的各种组合。一种套件可包括例如根据本发明的套管和用于复原椎骨高度和/或用于增强椎体的一个或多个器具和/或植入物。例如,一种套件可包括套管和用于复原椎体高度的曲形器具,所述套管具有刚性构件和与刚性构件相联的柔性构件。其它套件可包括另一植入物来代替所述曲形器具或者除了所述弯曲器具以外还包括所述另一植入物。在其它实施例中,一种套件可包括套管、外鼓固定或拉伸构件和/或纵向固定构件。这种实施例还可包括用于将水泥或其它填充物注入椎体内的注射器或其它设备。In another embodiment, a kit includes various combinations of components and parts. A kit may comprise, for example, a sleeve according to the invention and one or more devices and/or implants for restoring vertebral height and/or for strengthening the vertebral body. For example, a kit may include a sleeve having a rigid member and a flexible member coupled to the rigid member and a curved instrument for restoring vertebral body height. Other kits may include another implant in place of or in addition to the curved appliance. In other embodiments, a kit may include a sleeve, an outer drum fixation or tension member, and/or a longitudinal fixation member. Such an embodiment may also include a syringe or other device for injecting cement or other fillers into the vertebral body.
附图说明 Description of drawings
在下面的典型附图中甚至更详细地示出了本发明和本发明的进一步的改进和特征。可结合下面的附图更好地理解本发明,其中使用相似的附图标记表示相似的元件。该附图仅是示例性的以便示出可单独使用或与其它特征结合使用的特定特征且本发明不应限于所示实施例。The invention and further developments and features of the invention are shown in even more detail in the following typical drawings. The present invention may be better understood in conjunction with the following drawings, wherein like reference numerals are used to designate like elements. The drawings are merely exemplary in order to show particular features that may be used alone or in combination with other features and the invention should not be limited to the embodiments shown.
图1示出了具有处于一个椎体中的垂直压缩性骨折的脊柱;Figure 1 shows a spine with a vertical compression fracture in one vertebral body;
图2示出了脊柱,图中示出了通过椎弓根的后部外科手术途径;Figure 2 shows the spine showing the posterior surgical approach through the pedicles;
图3A-图3D示出了现有技术中的用于治疗垂直压缩性骨折的方法;3A-3D illustrate prior art methods for treating vertical compression fractures;
图4是根据本发明的一个实施例的用于使脊柱前凸复位并且用于增强椎体的方法的流程图;FIG. 4 is a flowchart of a method for reducing lordosis and for strengthening a vertebral body according to one embodiment of the present invention;
图5是根据本发明的一个实施例的用于脊柱中的外部固定装置的透视图;Figure 5 is a perspective view of an external fixation device for use in the spine according to one embodiment of the present invention;
图6是图5所示外部固定装置的侧视图;Figure 6 is a side view of the external fixation device shown in Figure 5;
图7是示出了根据本发明的一种方法而被插入椎体内的套管的示意性侧视图;Figure 7 is a schematic side view showing a sleeve inserted into a vertebral body according to a method of the present invention;
图8是示出了用来对椎体进行重新定位的图7所示套管的示意性侧视图;Figure 8 is a schematic side view showing the sleeve shown in Figure 7 for repositioning the vertebral body;
图9是供模型脊柱使用的外部固定器的透视图;Figure 9 is a perspective view of an external fixator for use with a model spine;
图10是根据本发明的一个实施例的固定杆的近视透视图;Figure 10 is a close up perspective view of a fixation rod according to one embodiment of the present invention;
图11是根据本发明的一个实施例的被紧固到固定杆上的夹具的侧视图;Figure 11 is a side view of a clamp fastened to a fixed rod according to one embodiment of the present invention;
图12是图11所示夹具的侧剖视图;Fig. 12 is a side sectional view of the clamp shown in Fig. 11;
图13A和图13B是示出了图11所示夹具和固定杆的操作的示意性侧视图;13A and 13B are schematic side views illustrating the operation of the clamp and the fixing rod shown in FIG. 11;
图14是包括图11所示夹具和固定杆的固定装置的透视图;Figure 14 is a perspective view of the fixing device comprising the clamp and fixing rod shown in Figure 11;
图15是具有彼此交叉的细长构件的固定装置的透视图;Figure 15 is a perspective view of a fixation device having elongate members intersecting each other;
图16是具有从不同于图15所示角度的角度彼此交叉的细长构件的固定装置的透视图;Figure 16 is a perspective view of a fixation device having elongate members intersecting each other from an angle different from that shown in Figure 15;
图17示出了可调节的滑动机构;Figure 17 shows an adjustable sliding mechanism;
图18示出了可调节滑动机构的另一实施例;Figure 18 shows another embodiment of an adjustable sliding mechanism;
图19示出了用于对椎骨进行重新定位的另一可选装置;Figure 19 shows another optional device for repositioning the vertebrae;
图20是根据本发明的一个实施例的被插入椎骨内的断折装置的侧视图;Figure 20 is a side view of a fracture device inserted into a vertebra according to one embodiment of the present invention;
图21是根据本发明的一个实施例的被插入椎骨内的两个断折装置的顶视图;Figure 21 is a top view of two fracture devices inserted into a vertebra according to one embodiment of the present invention;
图22A是图16所示断折装置和椎骨的近视顶视图;Figure 22A is a close-up top view of the fracture device and vertebra shown in Figure 16;
图22B是图21所示断折装置和椎骨的近视侧视图;Figure 22B is a close-up side view of the fracture device and vertebra shown in Figure 21;
图23是示出了从脊柱的背面将套管插入椎骨内这一操作的透视图;Figure 23 is a perspective view showing the operation of inserting a cannula into a vertebra from the back of the spine;
图24是根据本发明的一个实施例的断折设备和套管的示意性侧剖视图;Figure 24 is a schematic side cross-sectional view of a fracture device and a sleeve according to one embodiment of the present invention;
图25是根据本发明的一个实施例的被插入椎骨内的断折装置的侧视图;Figure 25 is a side view of a fracture device inserted into a vertebra according to one embodiment of the present invention;
图26是根据本发明的一个实施例的被插入椎骨内的断折装置的顶视图;Figure 26 is a top view of a fracture device inserted into a vertebra according to one embodiment of the present invention;
图27是根据本发明的一个实施例的被插入椎骨内的断折装置的侧视图;Figure 27 is a side view of a fracture device inserted into a vertebra according to one embodiment of the present invention;
图28是根据本发明的多个实施例的被插入椎骨内的敲击器具和两个断折装置的示意性侧视图;28 is a schematic side view of a strike instrument and two fracture devices inserted into a vertebra according to various embodiments of the present invention;
图29是被插入椎骨内的断折装置的侧视图,图中示出了根据本发明的一个实施例的运动轴;Figure 29 is a side view of a fracture device inserted into a vertebra showing the axis of motion according to one embodiment of the present invention;
图30是示意性地示出了根据本发明的各个实施例的断折装置尖端的顶视图;Figure 30 is a top view schematically illustrating a tip of a breaking device according to various embodiments of the present invention;
图31A和图31B是根据本发明的一个实施例的不同装置尖端的顶视图;31A and 31B are top views of different device tips according to one embodiment of the invention;
图32A和图32B是根据本发明的一个实施例的两个装置尖端的端部透视图;32A and 32B are end perspective views of two device tips according to one embodiment of the invention;
图33是示出了用于使骨折椎体断折的装置和方法的示意性侧视图;Figure 33 is a schematic side view showing the device and method for breaking a fractured vertebra;
图34是示出了骨折椎体的示意性侧视图;Figure 34 is a schematic side view showing a fractured vertebral body;
图35A-图35D是示出了复原骨折椎体的高度的方法的示意性侧视图;35A-35D are schematic side views illustrating a method of restoring the height of a fractured vertebral body;
图36是根据本发明的一个实施例的被插入椎骨内的套管的顶视图;Figure 36 is a top view of a cannula inserted into a vertebra according to one embodiment of the present invention;
图37是图36所示套管的近视顶视图;Figure 37 is a close up top view of the sleeve shown in Figure 36;
图38是根据本发明的一个实施例的套管的示意性侧剖视图;Figure 38 is a schematic side cross-sectional view of a cannula according to one embodiment of the present invention;
图39是根据本发明的另一实施例的套管的侧剖视图;Figure 39 is a side cross-sectional view of a sleeve according to another embodiment of the present invention;
图40是示出了根据本发明的一个实施例的套管的刚性构件的顶视图;Figure 40 is a top view showing a rigid member of a cannula according to one embodiment of the present invention;
图41A和图41B是根据本发明的一个实施例的套管的刚性构件和杆的示意性侧剖视图;41A and 41B are schematic side cross-sectional views of a rigid member and stem of a cannula according to one embodiment of the present invention;
图42A和图42B是根据本发明的一个实施例的用于椎骨中的套管和杆的示意性侧剖视图;42A and 42B are schematic side cross-sectional views of a sleeve and rod for use in a vertebra according to one embodiment of the present invention;
图43是示出了根据本发明的多个实施例的可使用的器具或植入物的各种形状的透视图;Figure 43 is a perspective view illustrating various shapes of implements or implants that may be used according to various embodiments of the present invention;
图44是示出了根据本发明的多个实施例的可使用的器具或植入物的各种曲率的示意性侧视图;Figure 44 is a schematic side view illustrating various curvatures of an appliance or implant that may be used according to various embodiments of the present invention;
图45是示出了根据本发明的另一实施例的套管和增强杆的侧剖视图;45 is a side sectional view showing a sleeve and a reinforcing rod according to another embodiment of the present invention;
图46是示出了根据本发明的被定位成通过套管的针和导管的侧剖视图;Figure 46 is a side cross-sectional view showing a needle and catheter positioned through a cannula in accordance with the present invention;
图47A-图47C是示出了根据本发明的一个实施例的可适于传输椎体填充物材料的设备的透视图;47A-47C are perspective views illustrating a device that may be adapted to deliver vertebral body filler material according to one embodiment of the present invention;
图48是示出了用于通过填充物材料增强椎体的设备的示意性侧视图;Figure 48 is a schematic side view showing a device for reinforcing a vertebral body by a filler material;
图49是本发明的器具的一个实施例的透视图;Figure 49 is a perspective view of one embodiment of an appliance of the present invention;
图50是被插置通过骨折椎体的椎弓根的套管的透视图;Figure 50 is a perspective view of a cannula inserted through a pedicle of a fractured vertebra;
图51是被插入图50所示套管内的图49所示器具的透视图;Figure 51 is a perspective view of the device of Figure 49 inserted into the sleeve of Figure 50;
图52是图49所示器具的透视图,所述器具的前端被提升;Figure 52 is a perspective view of the appliance shown in Figure 49 with the front end of the appliance raised;
图53是椎体的透视图,所述椎体复原了其原始高度;Figure 53 is a perspective view of a vertebral body restored to its original height;
图54是用来拉动图49所示器具的金属丝的机构的透视图;Figure 54 is a perspective view of the mechanism for pulling the wire of the appliance shown in Figure 49;
图55是用来拉动图49所示器具的金属丝的机构的另一典型实施例的透视图;Figure 55 is a perspective view of another exemplary embodiment of a mechanism for pulling the wire of the implement shown in Figure 49;
图56是用来拉动图49所示器具的金属丝的机构的另一典型实施例的透视图;Figure 56 is a perspective view of another exemplary embodiment of a mechanism for pulling the wire of the implement shown in Figure 49;
图57A-图57C是本发明的器具的其它典型实施例的透视图;57A-57C are perspective views of other exemplary embodiments of utensils of the present invention;
图58A和图58B是图49所示器具的球形接头的典型实施例的透视图;58A and 58B are perspective views of an exemplary embodiment of a ball joint of the appliance shown in FIG. 49;
图59是本发明的器具的另一典型实施例的透视图;和Figure 59 is a perspective view of another exemplary embodiment of an appliance of the present invention; and
图60是本发明的器具的典型实施例的另一透视图。Figure 60 is another perspective view of an exemplary embodiment of the appliance of the present invention.
具体实施方式 Detailed ways
下面将对使脊柱前凸复位且增强椎体以便例如治疗椎骨压缩性骨折的方法1000进行描述(参见图4)。一般而言,方法1000可包括下面的步骤中的一个或多个步骤:步骤1100,将一个或多个套管插入受损椎体内和/或插入与所述受损椎体相邻的椎体内。步骤1100可从后部途径实施。步骤1200涉及利用套管对椎骨进行重新定位。步骤1200可与外部固定装置相结合地实施。步骤1300,使受损椎骨中的骨折骨头断折。步骤1400,复原椎体高度;和步骤1500,对复原的椎体进行增强,这例如是利用植入物或填充物材料实现的。方法1000的步骤1100、1200、1300、1400和/或1500中的一些或所有步骤可以图4所示的顺序或者任何其它顺序被实施并且与其它方法相结合地使用。下面将对与方法1000的步骤1100、1200、1300、1400和1500中的每个步骤相关的附加细节和实例进行更详细地描述。A
插入套管(步骤1100)Insert cannula (step 1100)
图7示出了将套管2100插入受损椎骨12b内的操作。例如在图4所示步骤1100中可利用与稍后描述的套管100相同或相似的不同细长构件2200。例如,套管2100可被插入骨折的或以其它方式受损的椎体12b内,且一个或多个构件2200可被插入椎骨12a和12c内或以其它方式附接到所述椎骨12a和12c上,所述椎骨12a和12c可位于受损椎体12b的上面和/或下面。细长构件2200中的一个或多个细长构件可以是套管。FIG. 7 illustrates the operation of inserting the
一个或多个构件2200和/或套管2100的尺寸可以是相同或不同的,且可具有例如介于约2mm与10mm之间的直径。细长构件2200和/或套管2100可被制成一定尺寸以便延伸到椎骨和周围的软组织外面并且可具有任何所需长度,例如介于约10cm与约30cm之间或者更长。细长构件2200可包括不锈钢、金属、金属合金、聚合物、复合物、陶瓷或其组合物。The size of the one or
细长构件2200和套管2100可被构造且被制成一定尺寸以便插入椎骨内,例如从后部途径通过椎弓根24而被插入椎体12的中心部分50内。当被插置时,细长构件2200和套管2100延伸出椎骨12、通过覆盖脊柱10的软组织并且到达病人体外。在一些实施例中,每个细长构件2200和/或套管2100可通过孔被插入椎体内,所述孔可以是通过椎骨12的外皮层骨,例如通过椎弓根24,形成的孔,这例如是通过钻、套管针或其它器具实现的。在一些实施例中,细长构件2200可包括位于外表面上的外螺纹(未示出),所述外表面与椎体12a和12c接合以便将细长构件2200紧固在所述椎体中。外螺纹可沿细长构件2200的远端部分2210进行延伸、沿细长构件2200的整个长度进行延伸或沿细长构件2200的任何所需部分进行延伸。柄部(未示出)可被附接到细长构件2200的近端2220上并且被用来操纵构件2200和/或将构件2200插置通过椎弓根24。
细长构件2200和套管2100可被制成一定尺寸以便延伸出椎骨和周围的软组织。构件2200可以是套管例如套管2100或者可以是另一种类型的套管、套管针杆、导引器、金属丝、销或适用于附接到椎骨12上或与所述椎骨接合并且适用于施加力以便对椎骨进行重新定位的其它装置。套管2100和/或细长构件2200可以呈圆柱形或任何其它形状、可分别包括腔体2110和2230以便进行出入,工具、植入物、填充物或其它材料或装置可通过所述腔体被插入椎体12内。细长构件2200可以是固体或中空的且可以是半刚性或大体上刚性的,例如从而将扭矩或其它力施加在椎骨上,细长构件2220被附接到所述椎骨上。
参考对套管100进行的讨论以获得套管2100和/或细长构件2200的附加细节。Refer to the discussion of
对椎骨进行重新定位(步骤1200)Repositioning the vertebrae (step 1200)
在步骤1200中,固定装置可被用来帮助对椎骨进行重新定位。图5和图6示出了用于对骨头,例如脊柱10的椎骨12,进行定位、固定和/或稳定的固定装置3000。装置3000可例如被用来将力施加在椎体12上以便对椎体12进行重新定位并且对脊柱10的脊柱前凸进行矫正,所述脊柱前凸例如处在骨折椎体12的区域中。固定装置3000可应用于骨骼结构的其它区域中以便对受损或病变的骨头进行重新定位。In
装置3000可包括一个或多个细长构件2200、一个或多个纵向(固定)构件2300和用于将细长构件2200紧固到固定构件2300上的一个或多个夹具2400。在一些实施例中,可形成通过椎骨12的外皮层骨,例如通过椎弓根24,的孔60,这例如是通过钻、套管针或其它器具实现的。柄部2500可被附接到细长构件2200的近端上并且用来操纵构件2200和/或将构件2200插置通过椎弓根24。
可选地,一个或多个套管2100可被包括在装置3000内、被附接到所述装置上或者与所述装置相结合地使用。例如,套管2100可被插入骨折或以其它方式受损的椎体12内,且一个或多个构件2200可被插入位于受损椎体12的上面和/或下面的椎骨12内或以其它方式附接到所述椎骨上。构件2200可被用作水泥注射套管以便在上面和/或下面的椎骨中预防性地实施椎体成形术并且因此对椎骨骨头结构进行强化。此外,当稍后利用外力实施重新定位时,将水泥注入位于受损椎体12上面和/或下面的椎体内以及套管内的水泥可增强部段的机械性质。Optionally, one or
纵向构件2300可以是弓形的且可具有大约对应于介于构件2200进入椎体内的进入点与构件2200的柄部2500之间距离的曲率半径。纵向构件2300还可具有任何所需长度和曲率。The
一个或多个夹具2400可将每个细长构件2200紧固到纵向构件2300上。每个夹具2400可相对于细长构件2200和/或纵向构件2300是可调节的,例如从而沿任何所需取向将构件2200紧固到纵向构件2300上。在每个细长构件2200的一端被插入椎体12内或以其它方式附接到所述椎体上且每个构件2200的另一端通过夹具2400被紧固到纵向构件2300上的情况下,构件2200的位置可相对于彼此是稳定或固定的。One or
图7示出了构件2200,所述构件可以是套管或可以不是套管、所述构件被插入椎体12a和12c内。每个构件2200的远端2210可例如被插入椎体12a和12c的中心部分50内。构件2200可具有腔体2230,水泥、骨粒或其它填充物可例如通过所述腔体被插入椎体12a和12c内。这种水泥、骨粒或其它填充物可例如用来帮助将构件2200紧固在椎体12a和12c内。Figure 7 shows a
图7还示出了套管2100,所述套管具有被插入塌陷椎体12b内的远端2120。套管可包括腔体2110,工具、植入物、水泥、骨粒或其它填充物可通过所述腔体且被插入椎体12b内,例如从而增强和/或稳定受损椎体。细长构件2200可被插入一个或多个椎骨12a和12c内,所述一个或多个椎骨可与受损椎骨12b相邻,如图7所示。Figure 7 also shows a
图8示出了一种在增强或稳定骨折椎体12b之前对椎体12a-12c进行重新定位,从而例如复原受损椎骨12b的区域中的正常曲率或使所述受损椎骨区域中的脊柱前凸复位的方法。构件2200的远端2220可与固定构件2300可调节地接合,所述可调节地接合例如是利用夹具2400实现的,由此使得构件2200可相对于彼此被固定或者可被重新定位。套管2100的端部2130还可被附接到固定构件2300上,所述附接例如是通过夹具2400实现的,从而在对椎骨12a进行重新定位的过程中稳定并固定椎骨12b的位置。被紧固到椎骨12a上的细长构件2200的端部2220可例如沿箭头2700所示的方向沿纵向构件2300进行平移。这种平移可导致细长构件2200围绕旋转中心2600进行枢转并且将力矩或扭矩施加在椎体上,这可倾向于对椎体12a进行重新定位,从而例如使脊柱10的正常前凸复位。FIG. 8 shows a method for repositioning vertebral bodies 12a-12c prior to strengthening or stabilizing fractured
对例如与骨折椎体12b相邻的椎体12a或12c进行重新定位可降低椎骨12b上的压缩力并例如利用工具、植入物、填充物等帮助增强或复原椎骨高度。在其它实施例中,可利用一个或多个构件2200将不同的旋转力或平移力施加到椎体上。例如,构件2200可相对于脊柱10沿横向被推动或拉动从而例如代替围绕枢轴2600进行的旋转或者除了围绕所述枢轴进行旋转以外进行所述沿横向的推动或拉动,从而对一个或多个椎体12进行取向或定位以便形成所需的对齐状态。在一些实施例中,套管2100并未紧固到固定构件2300上。图14示出了包括图11所示的夹具和固定杆的固定装置的透视图,此时力沿固定杆在不同方向上被施加到椎骨12a、12c中的细长构件上以便暂时复原椎骨的对齐状态从而有利于椎骨12b的复位。Repositioning, eg,
图9示出了装置3000的实施例,图中示出了被插入脊柱10的椎骨12内且被紧固到一个或多个固定构件2300上的构件2200,所述一个或多个固定构件可具有弓形形状。构件2200可利用夹具2400被紧固到固定构件2300上,所述夹具可例如为本领域已公知的标准固定夹具。每个构件2200上的柄部2500可被用来插置和/或操纵构件2200。FIG. 9 shows an embodiment of a
图10示出了杆900的侧视图,所述杆可被用作纵向构件2400,例如以便将构件2200和/或套管2100紧固在所需位置处。杆900可包括脊部或切口910,所述脊部或切口可以是圆齿状或有缺口的,从而例如允许夹具或其它装置(例如图11所示夹具4000)沿一个方向920而不是沿相反的方向930进行移动。Fig. 10 shows a side view of a
图11和图12示出了选择性可接合的夹具4000的侧视图,所述夹具可与杆900相结合地使用,从而例如代替夹具2400。夹具4000可包括被构造成与杆900选择性地接合的第一部分4100,以及与部分4100相联且被构造成与套管或其它细长构件可调节地接合的第二部分4200,所述套管或其它细长构件可被固定到椎体上。选择性可接合的第一部分4100可包括例如具有开口端4111的壳体4110和内部本体4112,所述内部本体可被部分地置于壳体4110内并且从开口端4111进行延伸。偏压构件4120可被设置在壳体4110内的空间4150中,例如位于内部本体4112与部分4200的螺栓4210的构件4211之间。偏压构件4120可提供可倾向于使内部本体4112受力而通过开口4111离开的偏压力。FIGS. 11 and 12 show side views of a selectively
壳体4110中的一个或多个孔4113可被制成一定尺寸以使销4130通过,所述销可例如通过内部构件4112的细长开口4114,从而使得内部本体可相对于壳体4110进行移动,但会被销4130保持在壳体4110内。如图12所示被定位成与孔4113相对的位于壳体4110中的凹窝4115或孔或其它特征可被构造成与销4113接合并紧固所述销。The one or
壳体4110可包括侧部开口(未示出)且内部本体4112可包括侧部开口4117(如图12所示)。开口4116和4117可以呈圆形、椭圆形或任何其它所需形状。例如,如图12所示,内部本体4112的开口4117大体上呈椭圆形。内部本体4112可用作相对于壳体4110而言的按钮。例如,将内部本体4112推入壳体4110内且与偏压构件的力相对地推动所述内部本体可使开口4116与4117对齐,从而使得杆900可沿其长度自由移动。当按钮被释放时,偏压构件可使内部本体4112向外受力,这可改变孔4116与4117的对齐状态,例如从而使得杆900的切口910与围绕孔4116的壳体边缘接合并沿至少一个方向防止夹具4000相对于杆900进行移动。利用这种机构,且由于设置了圆齿状切口910,因此使得夹具4000可沿一个方向在杆900上滑动,但不可沿相反方向滑动,除非将内部本体4112(例如按钮)压下进入壳体4110内以使开口4116与4117对齐。The
夹具4000的部分4200可被构造成与构件接合并紧固所述构件,所述构件例如为细长构件2200或套管、杆、套管针、导引器、金属丝、销或适用于插入椎体12内或要不然附接到所述椎体上的任何其它细长构件。部分4200可包括与壳体4110相联的螺栓4210或螺钉、与螺栓4210接合的一块或多块虎钳板4220、4230、可倾向于保持板4220、4230处于关闭状态的偏压构件4240和可倾向于与偏压构件4240相对且倾向于围绕构件2200(未示出)紧固虎钳板4220、4230的螺母4250。螺栓4210可包括位于壳体4110内且被附接到轴4212上的构件4211。轴4212的端部4213可带有螺纹4214。
虎钳板(vise plate)4220、4230可分别具有开口4221、4231,螺栓4210可通过所述开口。通过这种方式,虎钳板4220、4230可在螺栓4210上,例如在螺母4250与壳体4110之间,被紧固。每块虎钳板4220、4230还可分别具有接收部分4222、4232,以便与构件2200或其它细长构件接合并保持所述构件2200或其它细长构件。
偏压构件4240(例如盘簧、波形垫圈、径向弹簧)可被设置在第一虎钳板4230与壳体4110之间。通过这种方式,当螺母4250被联接至底部4210但并未完全紧固到所述底部上时,骨头连接元件可被夹持或搭锁在虎钳板4220与4230之间,这例如是通过将骨头连接元件插入接收部分内而实现的。这种构造可允许骨头连接元件例如在螺母4250前面被临时保持在虎钳板4220与4230之间。A biasing member 4240 (eg, coil spring, wave washer, radial spring) may be disposed between the
此外,虎钳板4220、4230具有有利于使虎钳板适当对齐的特征。例如,第二虎钳板4230可具有由其延伸出来的至少一个凸部(未示出),且所述至少一个凸部可被接收在第一虎钳板4220中的至少一个凹部(未示出)中。通过这种方式,虎钳板4220、4230可都一起旋转从而对接收部分4222、4232进行取向。本领域的技术人员应该意识到:可利用各种其它销、凸部、凹口、联接器或其它对齐特征。Additionally, the
为了紧固螺母4250,螺母4250可具有握持部分4251(例如锯齿状部分或滚花部分),所述握持部分可有利于用手紧固螺母4250。另一种可选方式是或此外,可在螺母4250上设置有利于与扳手或其它工具接合的其它特征。本领域的技术人员将意识到:对于如图所示和描述的外部固定系统而言,还可利用其它夹具。For tightening the
图13A和图13B是示出了杆900的示意图,所述杆具有可与一个或多个夹具4000接合的切口910或其它特征。夹具4000可与切口特征910接合并在特定方向上沿杆900移动,所述特定方向例如取决于切口特征910的方向。13A and 13B are schematic diagrams illustrating a
两根杆900可通过连接器950被附接在一起,从而使得切口910-1和910-2的方向是处于相反方向的。因此,夹具的重新定位,即夹具的移动,可沿相反方向进行,正如图14中的箭头2710和2720所示地那样。The two
为了利用如图5、图6和图14所示的固定装置3000进一步撑开/移动脊柱,可能有必要使细长构件2200彼此交叉(图15和图16),这例如是利用可调节的滑动机构3500(图17和图18)实现的。图15和图16示出了被连接至细长构件2200的可调节滑动机构3500。In order to further distract/move the spine using
图17和图18示出了可调节滑动机构3500的两个实施例,该两个实施例具有相似的功能。图17所示的可调节滑动结构3500包括可滑动构件3510,所述可滑动构件可具有“I形杆”构型,其中垂直构件3511具有位于两侧上的切口3512以便允许定位构件3520、3530沿可滑动构件3510的长度进行移动。定位构件3520、3530配合在可滑动构件3510的水平构件3513与3514之间并且与垂直构件3511相匹配。每个定位构件3520、3530可具有位于匹配侧部3523、3533上的凸部或其它装置3524,所述凸部或其它装置对应于可滑动构件3510上的切口3512。定位构件3520、3530还可包括释放按钮3522、3532,当通过例如压下该按钮而启动所述释放按钮时,定位构件3520、3530能够沿可滑动构件3510移动。即,例如,凸部3524与切3512脱离接合且定位构件3520、3530能够沿可滑动构件3510的长度在水平构件3513、3514之间滑动。定位构件3520、3530可被保持在水平构件3513、3514之间,这例如是通过从每个水平构件延伸出来的唇缘(未示出)而实现的。每个定位构件3520、3530可具有附接单元3521、3531,以便允许细长构件2200被附接到定位构件3520、3530上。附接单元3521、3531可进行旋转以便调节细长构件2200的角度,从而例如使得它们可相对于彼此呈交叉状。Figures 17 and 18 illustrate two embodiments of an
图18示出了可调节滑动机构3500的可滑动构件3550的另一可选实施例。在该实施例中,可滑动构件3550具有彼此平行的两条轨道3551、3552。每条轨道3551、3552可具有用来允许定位构件3520、3530进行递增运动的齿部3553或其它装置。具有附接单元3521、3531和释放按钮3522、3532的定位构件3520、3530的功能与前述实施例中的功能相似。FIG. 18 illustrates another alternative embodiment of a slidable member 3550 of an
图19示出了用于对椎骨进行重新定位的另一可选装置。代替如前所述的固定装置3000地,从椎骨延伸出的细长构件2200可具有被附接到其近端2220上的维可牢(Velcro)紧固件3600。在例如通过手动操纵并控制细长构件2200而对细长构件2200进行操纵以使脊柱前凸复位之后,可通过将配备有维可牢紧固件3600的细长构件2200粘在一起而对细长构件2200相对于彼此所处的位置进行紧固。维可牢紧固件3600可被直接附接到细长构件2200的柄部2500上或者附加的盖(未示出)可在柄部2500上滑移。用于将维可牢紧固件3600附接到柄部2500上的其它可选方法也在设想范围内。Figure 19 shows another alternative device for repositioning vertebrae. Instead of the
一旦对脊柱部段进行了解压缩和重新定位,则可对骨折椎体进行外科手术治疗。Once the spinal segment is decompressed and repositioned, the fractured vertebra can be surgically treated.
使愈合骨折部位断折(步骤1300)Fracture the healed fracture site (step 1300)
在对骨折椎体12b的区域中的椎骨12a和/或12c进行重新定位之前或之后,可能有必要使塌陷的椎体12b的前部部分22且特别是使皮层壳14重新骨折、离解或以其它方式断折。例如在骨折的骨头已经在一段时期期间例如六周或更长的时间愈合或部分愈合的情况下,这种过程可特别地用来对椎体进行制备以便用于对椎骨端板20和30进行重新定位和/或进行增强。各种类型的断折装置可被用来使受损皮层骨14骨折,例如如图20所示的凿子800、激光器900或另一种器具。Before or after repositioning the vertebrae 12a and/or 12c in the region of the fractured
图20示出了断折装置或凿状装置5000,所述断折装置或凿状装置可包括细长构件5410,所述细长构件具有近侧尖端5420,所述近侧尖端可被构造成使骨头或其它刚性结构分开。细长构件5410可大约呈圆柱形,但其它形状也在预想范围内。尖端5420可具有本文所述的多种形状,例如尖端5420可呈渐细状,如图20所示,以便提供用来使骨头断折的刀状尖端。尖端5420可至少部分地变钝以便有助于使对周围组织的损伤最小化。柄部5430可被附接到细长构件5410的远端5432上,所述远端例如与尖端5420相对。Figure 20 shows a snap-off device or chisel-
如图20所示,断折装置5000可被插入椎骨内,这例如是通过利用后部途径插置的套管5440而实现的,从而使得尖端5420通过椎体12的中心部分50并且与位于椎骨12的前侧22上的皮层骨14接触。套管5440可与前述套管相似或可不相似。As shown in Figure 20, the
在一些实施例中,套管5440包括可被螺合在椎弓根24中的孔内的刚性构件5442且包括细长构件5444,所述细长构件可呈圆柱形且被制成一定尺寸以便延伸出椎骨和周围的软组织从而使得装置5000以微侵袭方式接近并进入椎体内。细长构件5444可以是柔性的且可在联接件5446处与刚性构件5442相联,这种相联例如是永久相联或者是可释放的相联。刚性构件5442可被构造且被制成一定尺寸以便插入椎骨内,例如从后部途径通过椎弓根24被插入椎体12的中心部分内。在一些实施例中,可形成通过椎骨12的外皮层骨,例如通过椎弓根24,的孔,这例如是通过钻、套管针或其它器具实现的。联接件5446可位于椎骨12的椎弓根24的内部或外部的位置处,在所述联接件处,刚性构件5442与构件5444相联。在其它实施例中,可利用另一种类型的套管、套管针或其它导引器以使断折装置5000接近椎骨12或其它骨头。In some embodiments, the
装置5000的构件5410的直径可例如介于约2mm与10mm之间。该装置的构件5410可具有任何所需长度,例如介于约20cm与70cm之间。柄部5430还可具有任何所需长度,例如介于约4cm与20cm之间。装置5000可包括不锈钢、金属、金属合金、聚合物、复合物、陶瓷或其组合物。The diameter of
细长构件5410可包括被设置在构件5410周围和/或被附接到所述构件上的套筒5422或其它装置或构件,且套筒5422可被制成一定尺寸以便限制构件5410移动进入椎体12内的轴向移动量,这例如是通过接触联接件5446而实现的,正如稍后将要更详细描述地那样。The
如图21所示,一个、两个或更多个断折装置,例如5000-1和5000-2可例如通过上面结合图20所示的一个或多个套管5440被插入椎体12内。套管5440可具有刚性构件5442,且刚性构件5442可包括螺纹5443以便例如通过如图所示的椎弓根24而被紧固到椎骨上。在一些实施例中,刚性构件5442可包括螺母特征5447,所述螺母特征具有大体上平的表面或其它表面,所述表面可被构造成与用来将刚性构件5442螺合和/或以其它方式配合入骨头12内的扳手或其它工具接合。联接件5446可例如在构件5444与刚性构件5442之间提供可释放的联接。As shown in FIG. 21 , one, two or more fracture devices, such as 5000-1 and 5000-2, may be inserted into the
装置5000可具有不同构型,例如如图21的装置5000-1和5000-2所示。装置5000-1被示出具有细长构件5410-1,所述细长构件具有相对均匀的直径。在这种实施例中,构件5410-1可沿轴向方向自由移动通过套管,例如朝向位于椎体的前端22处的皮层骨14进行移动。在其它实施例中,例如在装置5000-2中,构件5410-2可包括限制构件5410-2在套管5440内的轴向移动的止挡器5512或其它特征。例如,当构件5410-2向近端朝向椎骨12的背面22移动时,止挡器5512可与联接器5446的边缘5510接触,由此抑制或防止构件5410-2进一步移动进入椎体内。止挡器5512可例如由围绕构件5410-2的一部分的套筒5422来提供且可被制成一定尺寸和/或可调节以便提供构件5410-2移动进入椎体12内的所需轴向移动范围。
图22A和图22B示出了尖端5420的近视图,所述尖端例如为尖端5420-1和5420-2。尖端5420可具有任何所需构型,例如从而切割通过椎骨12的皮层骨14、使所述皮层骨碎裂或以其它方式断折,这例如是在骨头14在例如由于椎骨压缩性骨折而受伤后已经在塌陷状态下愈合之后进行的。尖端5420可在一个或多个尺寸上渐细,例如进行渐细以便提供如尖端5420-1所示的刀状尖端或凿状尖端。在其它实施例中,尖端5420可具有另一种构型,例如尖端5420-2所示的桨状构型,其中尖端可具有大于构件5410-2的直径的宽度。在本文的别处,例如结合图28-图30,对与尖端5420和/或构件5410的构型相关的附加细节进行了描述。22A and 22B show close-up views of
图23示出了脊柱的透视图,且套管5440或其它导引器被插入椎骨12的背面内,这例如是利用具有柄部5710的工具5700来实现的,所述工具被用来将套管5440插置通过椎弓根24。可利用可适用于使装置5400进入椎骨12内的各种类型的套管。23 shows a perspective view of the spine with a
图24示出了断折装置5000的剖视图,所述断折装置可与如上所述的套管5440相结合地使用或者也可不与其相结合地使用。断折装置5000可包括细长构件5410,所述细长构件被制成一定尺寸以便通过套管5440,例如通过刚性构件5442和构件5444。套筒5422或其它构件可被设置在构件5410周围且可被制成一定尺寸和/或定位成使得当装置5000沿轴向行进进入椎体或其它骨头内时,套筒5422的端部5512可与刚性构件5442的联接器5446的近端5510接触。套筒5422可被附接到构件5410上和/或可在所述构件上是可滑动或可调节的,例如从而提供装置5000移动进入椎骨内的所需运动范围。FIG. 24 shows a cross-sectional view of a snap-
构件5410的近端5432可被构造且根据需要被制成一定尺寸以便与柄部5430接合,正如例如结合图26更为详细地描述地那样。The
图25是在椎骨12中使用的断折装置5000的另一侧视图。细长构件5410、尖端5420和套管5440可以是如上所述的形式。在该实例中,套筒5422可被制成一定尺寸以便配合在套管5410内部。套筒5422可包括突部5433,所述突部可向外延伸并且沿构件5410的纵向轴线沿纵向延伸。这种突部5433可用来提供用于装置5000的限制止挡器,这例如是通过使所述突部在装置5410朝向骨头14被推动通过套管5440和椎骨12的空间50时与植入物5440的刚性部分5442的远端进行接触而实现的。FIG. 25 is another side view of the
图26是断折装置5000的顶视图,所述断折装置具有尖端5420,所述尖端被插置通过套管5440并被插入椎骨12内以便与骨头14接触并使所述骨头断折。装置5000可包括套筒5422或其它机构以便限制或控制尖端5420穿入位于椎骨12的前部部分上的皮层骨14内的穿透深度(如“T”所示)。细长构件5410的远端5432可例如在凹窝5434内与柄部5430进行紧固或以其它方式相联。在一些实施例中,套筒5422可在凹窝5434处与端部5432接触。凹窝5434和端部5432可被构造且被制成一定尺寸以便彼此进行可释放地、可调节地或固定地联接。例如,凹窝5434可带有螺纹且端部5432可具有相应的螺纹,从而使得,可通过调节端部5432被设置在柄部5430的凹窝5434内的量来调节例如装置的穿透深度“T”。Figure 26 is a top view of a
图27是在椎体12中使用的用来对已经在塌陷位置或骨折位置处愈合的骨头进行离解的断折装置5000的侧视图。装置5000包括如上所述的套筒5422,且套筒可用来限制尖端5410通过骨头14的移动。例如在要被离解区域周围可能存在脆弱或敏感组织的情况下可希望进行这种限制。箭头1表示可能受损且可利用本文描述的方法进行断折且可能稍后进行修补的骨头14的区域。27 is a side view of a
如图28所示,可例如利用锤子2使装置5000进入椎骨12的前部部分内从而将装置5000的端部插入椎骨12内,所述使装置进入椎骨前部部分内的操作例如是利用尖端5420实现的,所述尖端5420被构造成具有尖锐、半尖锐或者钝的尖端以便与骨头接触。即,可例如利用锤子2使装置5000冲击在骨头上。在其它实施例中,振动器或其它装置被例如附接到柄部5430和/或细长构件5410上,并且用来使细长构件5410例如沿纵向、沿横向和/或沿另一方向移动进入椎骨12内且朝向受损骨头14移动。As shown in FIG. 28 , the end of the
图29示出了椎骨12和具有细长构件5410和尖端5420的装置5000的近视侧视图且示出了能够借助于装置5000实现的运动,例如横向运动3和纵向运动4。FIG. 29 shows a close-up side view of
图30示出了可用来使骨头断折的多种尖端1512、1522、1532的实例的示意图。图31示出了构件5420-2和尖端5420-2的顶部近视图。图31示出了在椎体中使用的装置5410-2的顶视图。图32A和图32B是不同类型的尖端1720和1722的近视图。Figure 30 shows a schematic illustration of examples of
如图33所示,用来切割骨头或使骨头骨折的激光器9000或其它工具可代替凿子或断折装置5000被用来或除了所述凿子或断折装置以外被用来使椎体12b的受损皮层骨14分开或以其它方式断折(图34)。激光器9000可被制成一定尺寸以便通过套管2100并进入椎骨12b的内部部分50内。As shown in Figure 33, a
图35示出了具有已重新骨折的皮层骨14的椎体12b的示意图,所述重新骨折例如是利用断折装置5000或激光器9000实现的。断折装置5000或激光器9000例如在进行制备以便对端板20和30进行重新定位从而复原椎体12b的高度的过程中已从套管2100中被去除。FIG. 35 shows a schematic view of a
复原椎体高度(步骤1400)Restoring the height of the vertebral body (step 1400)
在图4的步骤1300中使椎体12b的皮层骨14重新骨折或以其它方式断折之后,椎体12b的高度或者端板20与30之间的距离可向着正常高度(例如在受伤之前的椎体12b的高度)的方向增加。After the
在图35A-图35D中更为详细地示出了复原椎体高度的方法的一个实例。例如,图35A示出了被插入椎体12b内的具有部分柔性的套管6000。套管6000可包括例如近端构件6100和远端构件6200,所述套管与稍后所述的套管100相同或相似。可利用刚性套管、针、套管针或其它导引器6500以便有利于安放套管6000。例如,正如本领域的技术人员已公知地,导引器6500可首先通过椎弓根被插入椎体内,所述导引器可被制成一定尺寸以便配合在套管6000的腔体6300内。套管6000可随后在导引器6500上滑动并且滑动至适当位置,从而使远端构件6200通过椎弓根24并进入椎体12b的中心部分50内。One example of a method of restoring vertebral body height is shown in more detail in Figures 35A-35D. For example, Figure 35A shows a partially
近端构件6100可被附接或联接到远端构件6200上并且从脊柱后部延伸通过病人的软组织,例如皮肤和肌肉。近端构件6100可以是柔性或半柔性的以便允许插入弯曲的器具或工具并且有助于使对椎弓根24和周围的软组织的损伤最小化。
在插入套管6000之后,导引器6500可被去除,如图35B中的步骤所示,从而例如打开套管6000的腔体6300以便提供用于将弯曲杆6700或另一器具、植入物或填充物插入椎体的中心部分50内的通路。After inserting the
如图35C所示,用于对受损椎体的塌陷端板进行重新定位的器具可随后被插置通过套管6000。例如,杆6700可被插置通过腔体6300且可被用来推靠在上部端板20上,所述杆可以是弯曲的并具有头部6750。如图35C所示,杆1130可行进进入椎体12b的中心部分50内,且弯曲的杆6700可推动端板20与30使它们分开从而复原椎骨12b的高度,例如从图35C所示的高度h1复原至图35D所示的高度h2。杆6700可具有不同于图35C和图35D所示构造的构造且可包括一个以上的部件或元件且可包括关节相连的部件。An instrument for repositioning the collapsed endplate of the damaged vertebral body may then be inserted through the
用于增强椎骨的装置的一个实施例更详细地提供了套管。图36示出了具有部分柔性的套管100,所述套管可包括刚性构件110和柔性构件120。柔性构件120可在联接件/接头130处与刚性构件110相联,这种相联例如是永久相联或者是可释放的相联。刚性构件110可被构造且被制成一定尺寸以便插入椎骨内,例如从后部途径通过椎弓根24插入椎体12的中心部分50内。在一些实施例中,可形成通过椎骨12的外皮层骨,例如通过椎弓根24,的孔60,这例如是通过钻、套管针或其它器具实现的。接头130可位于椎骨12的椎弓根24的内部或外部的位置处,在所述接头处,刚性构件110与柔性构件120相联。One embodiment of a device for strengthening a vertebra provides a sleeve in more detail. FIG. 36 illustrates a partially
套管100可具有腔体140(例如图38和图42所示的腔体140),所述腔体可形成通过刚性构件110和柔性构件120的通路。腔体140可被用来将植入物、器具、工具、骨填充物或其它材料插入椎骨的中心部分50内。柔性构件120,例如由弯曲的柔性构件120-b表示的柔性构件,所具有的相对柔性可有助于使在插置或操纵各种植入物、器具、工具、骨填充物或其它材料的过程中对椎弓根和/或周围组织产生的损伤最小化或防止产生这种损伤。柔性构件大体上位于病人的软组织例如皮肤和肌肉中且提供了通过所述软组织的通路。
如图36所示,一根、两根或更多根套管100可被插入或植入椎体12内。在利用两根套管的情况下,这两根套管100可都被用来将仪器、植入物和/或骨填充物引入椎骨12的内部50内。套管100的外径可例如介于约3mm与12mm之间,且内径可介于约2mm与10mm之间。套管100可具有任何所需长度,例如介于约10与30cm之间。套管100的刚性构件110可具有介于约20mm与70mm之间的长度,且可与或也可不与椎弓根24的长度大约对应。套管100可包括不锈钢、金属、金属合金、聚合物、复合物、陶瓷或其组合物中的任何材料。As shown in FIG. 36 , one, two or
图37提供了图36所示套管100中的一根套管的近视顶视图,所述套管被插置通过椎骨12的椎弓根24。特别地,刚性构件110被示出插置通过椎骨12的椎弓根24。刚性构件110可在联接件130处与柔性构件120相联,所述联接件恰位于椎骨12的背面外部。刚性构件110可包括螺纹112或脊部或其它特征,所述螺纹或脊部或其它特征可有利于将刚性构件110例如插置通过椎骨12。刚性构件110可进一步包括被弄尖的、锯齿状的和/或带齿的端部(近端)111,所述端部可与或也可不与螺纹112相结合地工作从而有利于进行镗钻而通过骨头。FIG. 37 provides a close-up top view of one of the
图38和图39示出了套管100的附加细节。在一些实施例中,刚性构件110可具有轴部分113,所述轴部分具有与椎弓根24的宽度大约相等的长度,从而使得刚性构件110可被完全植入椎弓根24内,例如使得仅有一小部分的刚性构件从椎弓根后部延伸出来。如图38的剖视图所示,刚性构件110和柔性构件120分别可包括大体上圆柱形的壁部114和124,所述壁部具有内径和外径并且分别限定出腔体115和125。腔体115和125可例如在联接件130处进行联结,而形成通过整个套管100的腔体130。38 and 39 show additional details of the
刚性构件110可包括轴或管道113,所述轴或管道可或也可不包括螺纹112。近端111可被构造成具有齿部116或其它切割特征,所述齿部或其它切割特征从管道113的端部延伸出来。套管100的联接件130可使刚性构件110与柔性构件120可释放地相联或永久相联。例如,如图38所示,联接件130可包括滑移配件131,所述滑移配件配合在柔性构件120的腔体125内并且将柔性构件120与刚性构件110紧固在一起。联接件130上的止挡器132可为柔性构件120与刚性构件110的联接提供限制和/或密封。止挡器132可包括大体上平的表面133或其它特征,所述大体上平的表面或其它特征可被构造成与工具(未示出)接合,所述工具例如为用来将刚性构件110螺合和/或以其它方式配合入骨头12内的扳手或其它装置。联接件130可在柔性构件和/或刚性构件之间提供可释放的联接。
参见图39,套管100的另一实施例可包括刚性构件110和构件120。然而,代替通过允许构件120与刚性构件110脱开连接的联接件130来进行联结的这种方式,刚性构件110和构件120可被成形为一件式套管200。在这种实施例中,联接件或接头210可包括提供了套管的柔性或受控弯曲的脊部215或其它特征。更特别地,构件120可与刚性构件110相似地也具有刚性,但在刚性构件110与120之间存在柔性接头210。构件120还可相对于刚性构件110呈现相对的柔性,正如其它实施例中所提供的情况那样。Referring to FIG. 39 , another embodiment of a
图40示出了被插置通过出入孔,例如椎弓根24中的孔60,的套管100的刚性构件110部分。刚性构件110的长度可大体上对应于椎弓根24的长度,刚性构件110要被插置通过所述椎弓根。一个或多个器具810、820可通过套管100被插入椎体12的内部部分50内。器具可如器具810那样是大体上直的或者如器具820那样是曲形的。套筒100的柔性部分120(出于便于看到器具810和820的目的而并未示于图40中)允许将弯曲或曲形的植入物或器具插置通过套管100和椎弓根24而进入椎体12的内部部分50内。被插置通过套管100的弯曲植入物或器具820的操作范围830可大于直的植入物或器具810。FIG. 40 shows the
图41A和图41B示出了将曲形的器具300和302分别与刚性构件310和312相结合地使用的实例。刚性构件310和312可与上述刚性构件110是相似的且在此处具有独立的标记以便示出刚性构件的长度与可被插置通过刚性构件的器具或杆的曲率之间的关系。刚性构件310和312可与如上所述的柔性构件120相联,但为图示简要起见而并未在图中示出这种柔性构件120。图41B所示的刚性构件312比图41A所示的刚性构件310明显更短。如图所示,刚性构件312可接收具有与可被更长的刚性构件310接收的刚性构件相比更大的曲率的刚性构件302。因此,可与套管100一起使用的器具或植入物的曲率度可至少部分地取决于刚性构件310、312(和110)的长度、刚性构件的直径和器具或植入物轴的直径。41A and 41B illustrate examples of the use of
现在转向图42A和图42B,弯曲杆500可被构造成具有所需直径和曲率以便配合通过具有部分柔性的套管100,且可例如用来复原塌陷椎骨12中的椎骨高度。当杆500在套管100内被插置时,柔性构件120可与杆500一起弯曲,且刚性部分110用来约束和限制杆500在椎骨12内的平移。在一些实施例中,杆的近端可包括球状物或球形体510,所述球状物或球形体可进入椎体12的中心部分50并与椎体12的上部端板20接合。球状物510可用来使杆500具有钝的端部并且将压力分散在更大的区域上。当杆500行进时,如图42B所示,杆500的端部510推靠在端板20上且可增加介于上部端板20与下部端板30之间的椎体高度。具有或不具有球状物510的杆500的端部还可压紧椎体中的松质骨以便形成空间、空隙或空腔。Turning now to FIGS. 42A and 42B ,
在一些实施例中,杆500,或杆500的一部分,在复原了椎骨高度且因此使脊柱前凸复位之后保持在适当位置处,以便增强椎体。例如,杆500的一个或多个部分,例如510,可与杆500的剩余部分选择性地分开,并用作保持处在中心部分50内的植入物以便增强椎体12。在其它实施例中,附加的器具、植入物、骨粒、骨水泥和/或其它填充物材料可与杆500和/或套管100相结合地使用以便增强和/或配合椎体高度。In some embodiments, the
在利用套管100和器具如杆500对椎体进行重新定位之后,套管100中的一些或所有套管可保持在适当位置处。例如,柔性构件120可与刚性构件110分开,且刚性构件110可保持在椎体内的适当位置处。Following repositioning of the vertebral
如图43和图44所示,可利用器具和植入物的多种构型。例如,杆或其它器具可具有任何所需形状,例如形状610、620、630、640或650。相似地,可与该具有部分柔性的套管相结合地使用的杆或其它器具可具有任何所需曲率,例如如图所示的杆710、720、730和740所具有的曲率。每个杆740可包括球形体741。As shown in Figures 43 and 44, various configurations of devices and implants can be utilized. For example, a rod or other implement may have any desired shape, such as
增强椎体(步骤1500)Enhanced vertebral body (step 1500)
在对椎骨12进行重新定位以使脊柱前凸复位之后,且在复原了椎体12b的高度之后,可利用填充物例如骨水泥、骨粒、脱矿骨、另一种填充物材料或被插入椎体的中心部分50内的植入物对椎体12b进行增强。After repositioning the
图45示出了弯曲杆6800,所述弯曲杆可被用来以如上所述的方式对椎骨12b进行重新定位,其中杆6800可包括位于近端盖或球形体6820,例如远端,的位置处的一个或多个孔6810。孔6810可被用来从椎骨中去除骨材料或将骨水泥或其它骨填充物引入空间50内,从而例如固定或增强复位的椎体。例如,孔6820可与杆6800的中空腔体6830连通,骨填充物、水泥、骨粒等可被注射通过所述中空腔体。所预想的情况是,骨填充物、骨水泥、骨粒等可与杆6800同时被插入以便对椎骨的端板进行重新定位,且还预想的情况是,骨填充物、骨水泥、植入物和骨粒等可在不将任何力施加到杆上以便对端板进行重新定位的情况下被插入受损椎骨内。Figure 45 shows a
在其它实施例中,如图46所示,曲形器具,例如曲形杆,可从椎骨12b中被去除。针6900和/或导管或套管可随后被插置通过套管2100,从而例如将骨填充物、骨粒、骨水泥或相似物注入椎骨内。骨填充物、骨粒、骨水泥、植入物或其它增强装置可在首先对受损椎骨的端板进行重新定位的情况下或也可在不进行所述重新定位的情况下被插入椎骨内,且可在足够力的作用下被插入以便在不用另外的器具或装置帮助的情况下对椎骨端板进行重新定位。In other embodiments, as shown in FIG. 46, a curved implement, such as a curved rod, may be removed from the
在一些实施例中,所需填充物材料可能太厚或包括太大以至于无法被传输通过如图45所示的杆6800或者如图46所示的注射器针头6900的颗粒。在这种情况下,颗粒或其它非流体填充物材料可借助于其它装置,例如利用螺旋输送器或用来传输填充物材料的其它装置,而被插入椎体12b内。In some embodiments, the desired filler material may be too thick or include particles that are too large to be transported through a
图47示出了装置10000和10100的实例,所述装置包括可从商业上获得的螺旋输送器10200(MEVA Shaftless Screw Conveyor(无轴螺旋输送器),VoR Environmental,Botany,NSW,Australia)和10300(Spiroflow Flexible Screw Conveyor(柔性螺旋输送器),SpiroflowInc.,Monroe,NC)以便传输颗粒材料10400。这种螺旋输送器装置的螺钉特征可适于或被用来传输填充物材料以便增强椎体12。与例如通过注射器进行注射相比,这种螺旋输送器机构可例如在更低的压力下传输填充物材料。在对骨折椎骨进行增强的过程中利用更低的压力可有助于避免填充物材料的泄漏。Figure 47 shows examples of devices 10000 and 10100 comprising commercially available screw conveyors 10200 (MEVA Shaftless Screw Conveyor (shaftless screw conveyor), VoR Environmental, Botany, NSW, Australia) and 10300 (Spiroflow Flexible Screw Conveyor (flexible screw conveyor), Spiroflow Inc., Monroe, NC) so as to transport granular material 10400. The screw feature of such an auger device may be adapted or used to deliver filler material to reinforce the
图48示出了用于增强椎体12的螺旋输送器装置11000的实例。料斗11100可适于保持着将要例如通过套管2100被插入椎体内的填充物材料,所述套管以如上所述的方式被插入椎体内。料斗11100可例如通过阀11200与套管2100的腔体2110连通。螺钉11500可从阀11200通过套管2200并进入椎体12的中心部分50内。可例如以手动方式或利用马达(未示出)使曲柄11300或其它机构进行旋转以便转动螺钉11500。在旋转过程中,来自料斗11100的填充物材料11400可进入介于螺钉11500的螺纹11510之间的空间并且沿螺钉11500的长度被传输且被传输进入空间50内。FIG. 48 shows an example of an auger device 11000 for augmenting a
本领域的技术人员将意识到:本文所述的步骤、方法和设备中的每个步骤、每种方法、每种设备可以各种组合方式和/或与各种其它方法和设备相结合地使用。例如,用于实施本文所述的方法的一个或多个步骤或部分的套件可包括处于一个或多个封装件中的本文所述组件和部件的各种组合。一种套件可包括,例如一根或多根套管、断折装置、外部固定器以及用来增强骨头的植入物或填充物材料。这种实施例还可包括用于将流体、半粘性流体或非流体填充物材料注入椎体内的一个或多个注射器、输送器或其它设备。Those skilled in the art will appreciate that each of the steps, methods, and devices described herein can be used in various combinations and/or in conjunction with various other methods and devices . For example, a kit for performing one or more steps or portions of the methods described herein may include various combinations of components and parts described herein in one or more packages. A kit may include, for example, one or more sleeves, a fracture device, an external fixator, and implant or filler material to reinforce the bone. Such embodiments may also include one or more syringes, delivery devices, or other devices for injecting fluid, semi-viscous fluid, or non-fluid filler material into the vertebral body.
在用于增强椎体的另一实施例中,如图49所示的器具13000可用来对脊柱进行微侵袭式脊柱前凸矫正。器具13000可包括至少两个本体部段13100,所述至少两个本体部段通过接头13200被连接在一起。介于本体部段之间的接头优选是球形接头、万向接头、或一些其它类型的接头。接头优选允许本体部段相对于彼此进行多轴式旋转,或至少提供围绕一条轴线进行的旋转或枢转。本体部段13100可具有圆柱形形状。另一种可选方式是,本体部段可以是平的或具有其它剖面形状。本体部段优选是刚性的以使得被施加到器具13000的近端13001上的推力将被传送至远端13002。细长元件13300可由金属、聚合物陶瓷、复合材料或其组合物制成。In another embodiment for enhancing the vertebral body, an
此外,本领域的技术人员应该意识到:本体部段的长度可产生变化。金属丝、细丝或其它细长元件,优选柔性细长元件13300,可被连接至最前端或者远端的本体部段13100a。器具13000的最前端或远端的部分这一术语指的是位于远离由外科医生握持的部分的位置处的器具端部13002。然而,器具13000的尾端、后端或远端13001指的是并未位于由外科医生握持的椎骨本体中的器具端部。Additionally, those skilled in the art will appreciate that the length of the body sections can vary. A wire, filament or other elongate member, preferably a flexible
在本体部段的正常位置或静止位置处,当并未在细长元件13300上施加力时,本体部段13100和接头13200优选被构造成使得本体部段13100沿直线或器具13000的纵向轴线13003是对齐的。当细长构件13300被拉动时,位于远端13002处的本体部段13100不再与纵向轴线13003重合,从而使得在器具中出现了弯曲部13004,细长元件13300被附接在所述远端处。In the normal or rest position of the body section, when no force is exerted on the
为了使用器具13000,套管2100被插置通过断裂椎体12的椎弓根(图50)。器具13000被插置通过套管2100,从而使得器具13000的远端13002被定位在塌陷椎骨12的本体内(图51)。通过在近端13001上施加推力而沿套管2100插置器具13000。器具13000具有足够的硬度,从而使力沿器具13000被传送以便使所述器具在套管2100内移动并且进入椎体内。可随后通过在细长元件13300处(图52)沿朝向器具13000的近端13001的方向进行拉动而使器具13000的远端13002弯曲/被提升。如果施加足够的力,则塌陷椎体12的端板20、30可由于本体部段13100将力施加到端板20、30上而因此被推动从而分开,且椎体可复原其原始高度(图48)。此外,围绕器具13000的远端13002或者围绕最远端本体部段13100a的位于椎体12中的骨头被压紧,这可降低水泥泄漏的风险。移动端板20、30和/或压紧骨头可在椎骨中形成空腔51。To use the
图54-图56示出了用于拉动器具13000的细长元件13300的不同机构。这些不同机构可形成器具13000的一部分或可以是与器具13000相结合地使用的独立组件。54-56 illustrate different mechanisms for pulling the
图54示出了可用来拉动细长元件13300的一种绕线轴14000。绕线轴14000可包括被附接到平台14200上的两个支承件14300,且轴杆14400被附接到两个支承件14300上。旋钮14100被附接到该轴杆上且可用来使该轴杆旋转,从而拉动细长元件13300,而由此提升器具13000的远端13002。FIG. 54 illustrates a
图55示出了螺钉螺母组件15000。螺钉螺母组件15000可形成器具13000的尾部部分或被附接到器具13000的近端13001上。螺钉螺母组件15000可包括带螺纹的轴15100、螺母15200和套壳15300。细长元件13300可被连接至带螺纹的轴15100。通过转动螺钉螺母组件,由于带螺纹的轴15100相对于螺母15200和套壳15300进行移动而使得细长元件13300被往回拉动,由此提升了器具13000的远端13002。随着远端部段13100a被弯曲和提升,由于接头13200允许进行移动而使得本体部段13100相对于彼此是关节相连的。可借助于例如弹簧构件而通过接头13200施加偏压力,从而保持本体部段偏置至正常的静止位置,在所述正常的静止位置处,本体部段13100在直线上或沿纵向轴线13003对齐。尽管纵向轴线13003在图中被示作直线,但应该意识到,纵向轴线13003还可以是曲线。FIG. 55 shows a
相似地,图56示出了螺钉组件16000。螺钉组件16000可包括螺钉16100和套壳16200。细长元件13300的一端被连接至螺钉16100。当螺钉16100被转动时,细长元件13300相应地被往回拉动,由此提升器具13000的远端13002。Similarly, a screw assembly 16000 is shown in FIG. 56 . Screw assembly 16000 may include a
图57A-图57C示出了器具13000的其它构型。根据应用情况,本体部段13100和接头13200的数量可产生变化。图57A示出了具有三个本体部段13100和两个接头13200的器具13000。图57B示出了具有两个本体部段13100和一个接头13200的器具13000,且图57C示出了具有五个本体部段13100和四个接头13200的器具13000。57A-57C illustrate other configurations of the
图58A和图58B示出了可使用的两种不同类型的接头13200。图58A示出了万向接头13201,且图58B示出了球形接头13202。然而,应该预想到:可利用其它类型和构型的接头。本领域的技术人员应该意识到:接头13200可被制成一定尺寸且被构造以便围绕x、y和/或z轴线进行旋转。Figures 58A and 58B illustrate two different types of
在本发明的另一可选实施例中,除了一个或多个接头以外的器具1700可由聚合物构成,或所述器具1700可由记忆合金(例如Nitinol(镍钛记忆合金))构成(图59)。当细长元件17200被拉动时,器具17000的部段17100的远端向上弯曲,以使得远端从原始位置沿着器具的纵向轴线产生横向偏移,从而由此推动塌陷椎体的端板使其分开并且使椎体复原其原始高度。In another alternative embodiment of the invention, the implement 1700 other than the joint or joints may be constructed of a polymer, or the implement 1700 may be constructed of a memory alloy such as Nitinol (FIG. 59) . When the
在本发明的又一实施例中,如图60所示的器具18000可包括主要本体部段18100、至少一个可调节的部段18200(图60示出了两个可调节部段)和细长元件18300。器具18000还可包括机构18400以便拉动细长元件18300,由此提升可调节部段18200。In yet another embodiment of the invention, an implement 18000 as shown in FIG. 60 may comprise a
尽管已经对本发明及其优点进行了详细描述,但应该离解,可在不偏离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、等效替代和其它可选方式。此外,本申请的范围并未旨在限于说明书中所述的工艺、机器、制造过程、物质成分、装置、方法和步骤的特定实施例。本领域的技术人员通过本发明的披露内容将易于意识到:可根据本发明来利用与本文所述的相应实施例实现了大体上相同的功能或获得了大体上相同的结果的目前存在或稍后将要开发出的工艺、机器、制造过程、物质成分、装置、方法或步骤。因此,所附权利要求书旨在在其范围内包括这种工艺、机器、制造过程、物质成分、装置、方法或步骤。Although the invention and its advantages have been described in detail, it should be understood that various changes, equivalents and others can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. optional. Furthermore, the scope of the present application is not intended to be limited to the particular embodiments of the process, machine, manufacture, composition of matter, means, methods and steps described in the specification. Those skilled in the art will readily appreciate from the disclosure of the present invention that existing or slightly different embodiments that perform substantially the same function or obtain substantially the same results as the corresponding embodiments described herein can be utilized in accordance with the present invention. The process, machine, manufacturing process, composition of matter, device, method or steps to be developed later. Accordingly, the appended claims are intended to include within their scope such processes, machines, manufacture, compositions of matter, means, methods, or steps.
尽管到目前为止已经在出现了椎骨压缩性骨折和脊柱曲率变形的情况下使椎骨被重新定位、断折且被增强的背景下对本文所述的设备和方法进行了描述,但还预想了各种其它用途和方法,例如对长骨、肋骨和其它骨架结构进行重新定位和增强。进一步地,在一些实施例中,可利用具有部分柔性的导管来插入植入物,例如相联本体的一个或多个柔性链环。骨水泥、骨粒或其它填充物也可用于帮助进行增强。在其它实施例中,可插入另一植入物3430。Although the devices and methods described herein have been described so far in the context of vertebrae being repositioned, fractured, and augmented in the presence of vertebral compression fractures and curvature deformations of the spine, various and other uses and methods such as repositioning and reinforcement of long bones, ribs, and other skeletal structures. Further, in some embodiments, the implant may be inserted using a partially flexible catheter, such as one or more flexible links of an associated body. Bone cement, bone particles, or other fillers may also be used to help with reinforcement. In other embodiments, another implant 3430 may be inserted.
在一些实施例中,本文所述的植入物和方法可与其它设备和方法相结合地使用以使脊柱前凸复位并增强椎体。例如,一个或多个具有部分柔性的套管100可与其它已公知的过程,例如椎体成形术或球囊椎体后凸成形术,相结合地使用,所述其它已公知的过程可被用来启动对椎体进行的重新定位和/或在椎体内形成用于植入物的空间。In some embodiments, the implants and methods described herein may be used in combination with other devices and methods to reduce lordosis and strengthen the vertebral body. For example, one or more partially
在其它实施例中,用来缓解与脊柱相关的不适的各种微侵袭式植入物和方法可采用本文所述的锚固件和其它植入物。例如,包括一个或多个相联本体的植入物可被植入相邻椎骨的棘突之间以便撑开该棘突并缓解疼痛和例如由椎管狭窄、腰椎关节病和类似病症导致出现的其它问题,所述植入物例如位于可扩张容器(未示出)内。例如,本文所述的增强系统可代替在美国专利公开号2004/018128和授权给Zucherman等的美国专利申请6,419,676中描述的可扩张椎间棘突设备和方法来使用,或者除了所述设备和方法以外使用本文所述的增强系统。In other embodiments, various microinvasive implants and methods for alleviating spinal-related discomfort may employ the anchors and other implants described herein. For example, an implant comprising one or more associated bodies may be implanted between the spinous processes of adjacent vertebrae in order to distract the spinous processes and relieve pain and symptoms such as those caused by spinal stenosis, lumbar spondyloarthropathies, and similar conditions. Other problems, the implant is for example located in an expandable container (not shown). For example, the augmentation systems described herein may be used in place of, or in addition to, the expandable spinous process devices and methods described in U.S. Patent Publication No. 2004/018128 and U.S. Patent Application 6,419,676 to Zucherman et al. other than using the augmentation system described herein.
尽管前面的说明书和附图已经示出了本发明的多个优选实施例,但应该理解:可在不偏离所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下作出各种附加方式、变型和替代方式。特别地,本领域的技术人员应该清楚:在不偏离本发明的精神或实质特性的情况下,本发明可以其它特定形式、结构、布置、比例且通过其它元件、材料和部件来实施。目前披露的实施例因此在所有方面中都被认为是示例性且并非限制性的,本发明的范围由所附权利要求书进行限定,且不限于上面的描述。Although the foregoing description and drawings have shown a number of preferred embodiments of the present invention, it should be understood that various additions, Variations and Alternatives. In particular, it should be clear to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms, structures, arrangements, proportions and by other elements, materials and components without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. The presently disclosed embodiments are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, with the scope of the invention being defined by the appended claims and not limited by the foregoing description.
Claims (20)
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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