[发明专利]可扩展椎间融合植入件

说明书

技术领域

本发明涉及脊椎外科手术，更具体地说涉及椎间假体，并且甚至更具体地说，涉及一种可扩展椎间融合植入件。

背景技术

脊椎、或背骨是身体中最重要的部分之一。它提供了允许我们竖直站立、弯腰以及扭动的主要支撑。如图1中所示，三十三(33)个单独骨彼此互锁以形成脊椎。椎骨被标记并且分成区域。颈椎(C1–C7)形成颈部，支撑头部与颈部，并且允许点头与摇头。胸椎(T1–T12)与肋部接合以形成肋部保持架。五个腰椎(L1–L5)承载上体重量的大部分并且当人移动时提供了稳定的重心。骶骨S中的五个椎骨与尾骨C中的四个融合在一起。这包括骨盆的后壁。椎间圆盘定位在各可移动椎骨中之间。椎间圆盘包括厚的外层，此厚的外层具有围绕软凝胶状中心的十字形纤维结构环状物A，核N圆盘像冲击吸收弹簧一样起作用。环状物抵抗凝胶填充核的弹性阻力将椎骨本体拉动在一起。当我们弯腰时，核像球轴承那样动作，以允许椎骨本体在不可压缩凝胶上方滚动。每个圆盘都与两个小平面接合部协调动作，以形成脊椎运动部分。每对小平面接合部的生物机械功能是引导与限制脊椎运动部分的移动。关节的表面涂覆以协助各关节平滑地移动的软骨组织。直接地在圆盘后面，环状椎骨本体形成称为脊髓管或神经管的竖直通道。脊髓和脊髓神经穿过防止它们免受损坏的脊髓管。脊髓是主要的神经组织柱，其连接到大脑并且作为大脑与身体之间的信息超级高速公路。在脊髓中的神经分叉以形成行进通过椎骨与椎间小孔之间小的开口的神经根对。

在反复的每天的弯腰、提升与扭动动作过程中，作用在这些椎间圆盘上的反复力，致使它们故障或者使它们随着时间退化。在重复活动的进程中发生的显性创伤或隐性创伤，更加高度地影响脊柱的移动区域。圆盘内结构的破裂导致圆盘的件的鼓起、疝形成或圆盘件的突出以及最终的圆盘空间塌陷。周围神经元的形成的机械以及甚至化学刺激造成伴随不同程度不稳定性的疼痛。此外，圆盘空间高度的损失将张力释放在纵向韧带上，由此促使诸如脊椎弯曲的不同程度的脊椎不稳定性。

已经通过移除受损圆盘以及融合相邻椎骨元件来治疗由严重的圆盘损伤导致的神经刺激与不稳定性。圆盘的移除缓解了神经元件的机械与化学刺激，同时骨融合解决了不稳定性的问题。例如，在一个外科手术中，称为椎间盘切除术(或椎间盘旋切术)，外科医生移除圆盘的核并且以植入件替换它。如图2中所示，例如，对于外科医生而言移除椎骨L3与椎骨L4之间的圆盘的核可能是必要的。在图3中以放大图示出了圆盘D_L3-L4。此附图还示出了脊椎的多种解剖结构，包括小平面F3A和F4A、小平面接合部FJ、棘突SP3和SP4、横突TP3A和TP44A、以及椎间小孔IF。图4是图3中示出的脊椎的部分的俯视图，其中，椎骨L3被移除以暴露环状物A与圆盘D_L3-L4的核N。图5是图4中示出的脊椎的部分的前视立体图。图6是图5中示出的脊椎的部分的局部横截面视图，但是椎骨L3在圆盘D_L3-L4顶部的适当位置中。

尽管松质骨对于提供为骨融合发生所必要的生物部分看起来是理想的，但是其未初始地具有用于抵制可能发生在椎间圆盘空间中的巨大力的强度，其也不具有充分地稳定脊柱直到长期骨融合发生的能力。出于这些原因，许多脊椎外科医生已经发现，基于骨的结构故障或延迟或抑制骨融合的运动的残留程度，单独利用骨的椎体间融合具有不可接受的高速率的骨迁移的或者或甚至排出或不融合。

以多种形式的椎间假体由此被用于提供瞬时稳定性并且保护与保持促进植入骨的生长的环境以使得能够发生结构上显著的骨融合。

美国专利No.5,505,732(迈克逊)描述了插入脊椎植入件的装置与方法，其中椎间空间被首先牵引，在一端处具有齿的中空衬套然后被驱动到邻近此圆盘空间的椎骨中。钻然后穿过中空衬套，来移除圆盘与骨们以便制备用于容纳随后插入通过衬套的脊椎柱植入件。不幸地，此装置不能使医生实现大范围的植入高度，或者调节用于驼背或脊柱前凸情形的锥角。