[发明专利]原位增材可扩张植入物

说明书

本公开的实施方案包括原位形成的或原位制造的可扩张融合器、即可扩张植入物，以及用于原位打印脊柱植入物的增材制造系统和用于原位打印脊柱植入物的方法。一些实施方案可包括机器人子系统，其包括被配置来扫描患者解剖结构的扫描和成像设备。一些实施方案还可包括支架和控制器，所述支架具有被配置来分配至少一种打印材料的分配部件。控制器可被配置来控制扫描和成像设备来确定患者脊柱的目标对准，并且开发原位形成指令，包括原位重定位计划。在一些实施方案中，原位形成指令可基于患者脊柱的目标对准以及可仅部分地允许进入患者脊柱的相邻椎骨之间的盘空间的椎间体进入空间。控制器可执行原位形成指令以形成椎间体融合器。

相关申请的交叉引用

本申请是2019年12月17日提交的美国申请序列号16/716,697和2019年12月17日提交的美国申请序列号16/716,771以及2020年6月22日提交的美国申请序列号16/907,341的部分继续申请。各申请的内容全文并入本文。

技术领域

本技术整体涉及用于原位形成患者植入物的增材制造系统和过程。

背景技术

增材制造过程已经越来越多地用于制造广泛多种零件，包括医学植入物。示例性植入物是脊柱椎间体或融合器。

增材制造技术和材料科学的进步已经扩展可打印零件的类型和配置，包括以前不可能的具有内部或复杂特征的零件。

常规增材制造植入物会具有各种缺点。

这些缺点中的一些可与它们通常被批量预制造的事实有关。因此，它们不是定制的，例如，并不特定于特定患者解剖结构。相反，它们是一个尺寸/形状适应多种情况。

一些产品系列提供多个尺寸选项。即使如此，产品几何结构也仍可能在一定程度上是通用的。

作为另一个缺点，常规零件因为进入问题而可能难以植入或不可能植入。可存在部分地阻断将植入物递送到目标植入物位置的患者组织。其他与进入相关的问题可由于塌缩或部分塌缩的相邻椎骨而发生，这些椎骨阻断进入到相邻椎骨之间的区域。

作为又一个缺点，存在与场外制造相关的所不期望的成本。这些成本包括包装、装运、跟踪、存储、取出和准备用于植入的成本。

在一些医学规程中，可植入多个零件。在这些情况的一些情况下，在手术之前或期间连接零件以形成构建体。在一些常规脊柱手术预制造部件的构建体以将相邻患者椎骨固定在一起，以限制椎骨之间的相对移动。固定选定椎骨之间的相对位置减轻或消除诸如神经卡压或有问题的椎间接触的影响。此类影响可由创伤或椎间盘受损造成。固定还可引起相邻椎骨融合或生长到一起。

除了预制植入物的所提及潜在缺点之外，特定于植入物组件的缺点可包括与手动装配和连接部件相关联的另外劳力。

而且不管常规植入物的类型如何，确保在患者体内的精确定位都可能是一项挑战。

在其中患者的相邻椎骨可能塌缩、部分塌缩和/或受损从而使得常规可扩张植入物无法装配在相邻椎骨之间的那些情况下，存在安装机械操作的可扩张植入物的特定挑战。在这些情况下，利用常规可获得的机械操作的植入物具有挑战性。

上述挑战的解决方案是脊柱手术、需要植入物的其他医学规程以及涉及某种装置(不论是否称为植入物)的其他行业(包括医学行业之外的行业)所期望的。

发明内容

本公开的技术的系统和过程整体涉及用于(诸如在手术期间在患者体内)原位形成零件或装置的增材制造系统和过程。