[发明专利]铰接的体间融合器及其方法

说明书

引用优先权文件

根据35U.S.C.119(e)本申请要求享有2011年3月30日提交的美国临时专利申请N0.61／469,778的优先权。因此要求享有上述申请日的优先权，并且该临时专利申请的公开通过整体引用被结合于此。

背景技术

很多成人都有过背痛急性发作，或者遭受过从脊柱区域散发开的慢性背痛。许多脊柱不适都是由脊柱外伤、疾病病变、老化过程和先天性畸形引起的，这会引起疼痛，降低脊柱的挠曲性，减小脊柱的承载能力，缩短脊柱长度，和／或改变脊柱的法向曲率。许多受背痛折磨的人都会求助于外科手术，以减轻他们的疼痛。

椎间盘退化可能会导致背痛。随着年龄的增长，椎间盘的髓核往往会变得流动性较差而粘性增大。椎间盘脱水和其他退化现象可能导致严重的疼痛。环形裂缝也可能与脊椎环的突出或者断裂有关，这导致神经核向外凸出或者通过裂缝挤出，并且侵犯脊柱或者神经(即“断裂”或者“滑脱”的椎间盘)。

除了可能出现于若干运动段的脊柱畸形之外，脊椎滑脱(一节椎骨相对于另一节椎骨前移，一般是在腰椎或者颈椎)与严重的轴向和／或神经根疼有关。患这种病的病人可能要面临负载能力减小、灵活性丧失、使人虚弱的极度疼痛，并且在神经功能上还要时常要遭受神经功能不足。

治疗脊柱疼痛的保守疗法(例如卧床休息、疼痛和肌肉松弛药物治疗、理疗或者类固醇注射)的失败常常促使病人寻求脊柱外科手术的帮助。已经描述了许多外科技术、工具和椎间盘植入物，这些用于提供退化性椎间盘的少创、经皮或者微创治疗方法。器械通过脊椎环引入，以行椎间盘摘除术，并在脊椎环内植入骨骼生长材料或者生物材料或者椎间盘植入物。制造一个或多个进入椎间盘的环形切口，用于容纳椎间盘植入物或者骨骼生长材料以促进融合，或者用于容纳预成形的、仿真的、功能性的椎间盘替代植入物。

大范围的围神经解剖和骨骼制备对于其中一些技术可能是必需的。此外，环形或者环形周围结构的破裂可能导致稳定性丧失或者神经损伤。因此，脊柱可能被进一步削弱，和／或导致外科手术诱发的疼痛综合症。

各种后路体间方法，诸如后路腰椎体间融合术(PLIF)和经椎间孔腰椎体间融合术(TLIF)，需要从后路入口解剖路径将体间设备穿过相对较小的环形孔放置。通过前路撑开修复椎间隙高度并造成脊柱前凸的要求与通过有限制的后路方法应用固定高度的体间隔离器有冲突。另外，体间隔离器的“足迹”越大，它塌陷的可能性越小。这不仅仅是由于减小的终板压力，而且是由于终板周围附近的承重骨骼更好。

发明内容

在一个方面，公开了一种用在人脊柱中的椎骨设备。该设备包括前端；后端；和至少4个外围壁，所述4个外围壁限定了围绕设备中线的内部体积。外围壁包括上壁，下壁和一对相对的、大致为梯形的侧壁。每个梯形的侧壁包括内部铰链元件，它能够从第一结构铰接到至少一个第二结构，以便该设备能够在第一尺寸下膨胀。每个内部铰链元件包括与该设备的中线共平面的轴线。

该设备还能够在第二尺寸下膨胀。第一尺寸包括尾侧-头侧尺寸，而第二尺寸包括中间-侧面尺寸。每个内部铰链元件可以沿着其相应侧壁的中线定位。上壁和下壁都可以与这对侧壁在可旋转接头处啮合。内部铰链元件可以将上板元件结合到下板元件。每个内部铰链元件还可以包括多个悬垂物，用于限制从第一结构铰接到第二结构。上壁的头侧表面可以被设置成与人脊柱的第一椎骨啮合。下壁的尾侧表面的至少一部分可以被设置成与人脊柱的第二椎骨啮合。上壁的头侧表面和下壁的后表面可以被设置成分别刺入上、下终板。

上壁的头侧表面和下壁的尾侧表面可以包括分别与上、下椎骨终板啮合的凸出元件。凸出元件可以呈楔形，并且在上、下椎骨终板之间提供额外的间隔。凸出元件可以包括锥形末梢。那对相对的侧壁的外表面可以包括凸出元件。凸出元件可以赋予相对的侧壁以额外的刚性。大致为梯形的侧壁相对于脊柱可以如此定向，即较长的段在前，而较短的段在后。该设备可以在脊柱中产生所需的脊柱前凸。至少4个的外围壁中的每一个都可以大致为梯形。内部铰链元件可以包括多个脊元件，一旦椎间设备膨胀到第二结构时，这些脊元件形成一线性轨迹。内部铰链元件还可以包括多个悬垂物，用于限制从第一结构铰接到第二结构。