用於人工椎間盤置換術的機械裝置和方法

2023-06-10 02:30:16

專利名稱：用於人工椎間盤置換術的機械裝置和方法
技術領域：
本發明總體涉及用於修復椎間盤的設備和方法。更具體地，本發明 涉及用於治療與髓核、纖維環和椎間盤相關的脊椎病的設備和方法。
背景技術：
椎間盤疾病是世界範圍內的主要健康問題。僅僅在美國，每年進行 大約700,000例脊椎手術，治療背痛的總成本超過300億美元。椎間盤中 與年齡相關的變化包括在生命的第4個十年時髓核中的水含量降低，膠 原質含量增加。髓核結合的水降低導致纖維環受到更大的壓縮載荷。這 導致纖維環更容易分層和受損。纖維環的受損又加速了椎間盤退變和諸 如小關節之類的周圍組織的退變。
所進行的兩種最常見的脊椎外科手術是髓核摘除術和脊椎融合術。 這些手術僅僅解決了下腰痛(lower back pain)的症狀。實際上這兩種手 術都使患病椎間盤和相鄰椎間盤的整體情況惡化。較好的解決方案是植 入人工椎間盤，用於治療下背痛並恢復患病椎間盤的正常形態和功能。
椎間盤假體的概念要追溯到1956年van Steenbrugghe的法國專利。 17年後，Urbaniak報告了植入動物的首例椎間盤假體。自此，已經提出 並測試了許多用於椎間盤置換術的現有技術設備。這些設備通常分為用 於人工全椎間盤置換術的設備或用於人工髓核置換術的設備。提出用於 人工全椎間盤置換術的設備(例如Kostuik研發的設備)通常包括一些附
接到金屬端板的柔性中央部件，該金屬端板可固定至相鄰椎骨。柔性部
件可呈彈簧或者聚乙烯芯(Mamay)的形式。至今應用最廣泛的植入全 人工椎間盤是Link SB Charite椎間盤，其由分子量特別高的雙凸聚乙烯 墊片構成，該墊片與兩個由鈷一鉻一鉬合金製成的端板相交接。其中有 超過2000例被植入並獲得良好的效果。然而，已有關於脫位和移位的設 備失效報告。Charite椎間盤還需要藉助前入路的大範圍手術解剖。
人工髓核置換術的方法相比人工全椎間盤置換術具有幾個明顯的優 點。通過僅置換髓核，保存了其餘的椎間盤結構，例如纖維環和端板， 並且保存了它們的功能。由於纖維環和端板完整保留，所以手術過程簡 單得多，且手術時間較短。可以經由最低創傷式內鏡方式來放置幾個髓 核假體。當今應用最廣泛的髓核植入物是由Raymedica (Bloomington， MN)研發的，其包括約束在織成的聚乙烯套中的水凝膠芯。片狀水凝膠 芯在放置前被壓縮脫水至最小尺寸。在植入後水凝膠開始吸收流體並膨 脹。柔性但無彈性的套使水凝膠可以隨著壓力變形和重新成形，卻仍然 抑制其水平和垂直膨脹(參見授予Ray的美國專利No. 4,904,260和 4,772,287)。已描述了其它類型的髓核置換物，它們包括膨脹性的水凝膠 或聚合物以提供椎間盤分離並減輕作用在其它椎間盤部件上的壓縮載荷
(參見授予Boa的美國專利No. 5192326)。髓核假體的主要限制在於， 它們只能用在椎間盤退變處於早期階段的病人中，因為它們需要有著適 宜的天然纖維環。在處於退變後期階段的椎間盤中，纖維環常常撕裂、 變平並且/或者分層並且強度不足以提供所需的約束。此外，人工髓核的 放置常常需要通過纖維環進入。這在纖維環中遺留缺口，人工髓核最終 可能通過該缺口突出而壓迫相鄰結構。顯然需要對可能與這些各種髓核 置換設備結合使用的天然纖維環進行置換或加固。
早先己經描述了幾種纖維環修復或加固設備。這些設備包括由以下 文獻描述的纖維環加固帶授予Kuslich的美國專利No.6，712，853，該專 利描述了一種膨脹帶，其受到使該帶膨脹的移植骨材料等的加壓；授予 Lambrecht等的美國專利No.6883520B2，該專利描述了一種利用錨件和 膜封閉纖維環缺口來約束椎間盤形成疝的設備和方法；Slivka等的美國專
利申請No.l0/676868，該專利申請描述了一種脊椎間盤缺口修複方法； 授予Keith等的美國專利6,806,595 B2，該專利描述了通過圍繞椎間盤的 纖維環植入加強部件進行椎間盤加固；授予Cauthen的美國專利6，592，625 B2，該專利描述了一種穿過子環形空間中的孔的可摺疊貼片；Milbocker 等的美國專利申請No.l0/873899，該專利申請描述了原位注射聚合化流 體，用於修復削弱了的纖維環纖維，或者置換或增強椎間盤髓核。
這些現有技術文獻中的每一個都描述了用於修復患病纖維環的至少 一部分的設備或方法。明顯需要的是一種能夠在周向上加固整個纖維環 的改進了的脊椎間盤設備和方法。此外，明顯需要的是一種可容易地放 在椎間空間中並適應該空間的脊椎間盤設備和方法。明顯需要的是一種 能夠加固整個纖維環的改進了的脊椎間盤設備和方法，該設備和方法可 與人工髓核結合使用，或者可用作對纖維環纖維的加固以及用作人工髓 核。

發明內容
本發明通過提供用於治療椎間盤疾病的改進的脊椎間盤設備和方法 而滿足所述需求。本發明的改進的設備和方法特別地消除椎間盤相關的 痛苦，但是也可以具有本文未特別提及的其它明顯應用。參照成人脊柱 的受損椎間盤的治療而詳細地描述本發明，這僅僅是為了例示而不是加 以限制。
從以下詳細描述中可以清楚，本發明的改進的脊椎間盤設備和方法 可以減輕(如果不能消除)背痛，同時保持接近正常的解剖學運動。本 發明涉及可用於加固或置換原本纖維環、置換原本纖維環、置換纖維環 和髓核或利於相鄰脊椎的熔合的設備和方法。本發明的設備特別適於最 小程度的侵入性植入方法。
脊椎間盤設備是基於導管的設備，其在通過傳統的手術或內窺鏡徑 路進行摘除術之後放入椎間空間內。所述導管的遠端包括可膨脹環或網， 該可膨脹環或網可以通過控制元件的前進或縮回而增大直徑，該控制元 件包括可通過由導管近端操縱的導管的柔性部分，該近端保持在主體外
部。所述可膨脹環或網可由機織、針織、或編織材料形成，並且可由尼
龍、達可綸、合成聚醯胺、膨體聚四氟乙烯(e-PTFE)、商業上可用的稱 為SpectraTM或Dyneema 的聚乙烯和聚乙烯的超高分子量纖維 (UHMWPE)，以及用於各種外科手術的其它拉伸強度高的材料，例如 Vectmn 、 Kevlar^、天然或人工生產的絲線和商業上可用的縫線材料。 或者，所述導管的所述可膨脹環或網的部分可由在一段時間後分解並由 病人生物吸收的可生物降解或生物吸收的材料製成，例如可重吸收的膠 原質、LPLA (聚(l-丙交酯))、DLPLA (聚(dl-丙交酯))、LPLA-DLPLA、 PGA (聚乙交酯)、PGA-LPLA或PGA-DLPLA、聚乳酸和聚乙醇酸。或 者，所述導管的可膨脹部分可由金屬材料製成，例如不鏽鋼、埃爾吉洛 伊耐蝕遊絲合金、鎳鈦合金或其它生物相容性金屬。另外，預見到所述 設備的可膨脹環部分可由弄平的管狀針織、機織、網或泡沫結構製成。
所述可膨脹環可形成為使得當所述環徑向收縮時，所述環的一端饋 入其另一端，與蛇食其尾類似。或者，所述可膨脹環可形成為使其在徑 向收縮時，呈陷入自身的環形形狀。從而穩定所述環的外部並拉出內部 會使所述環的整體直徑增大，同時使其保持基本閉合的環或環形。
在一個實施方式中，本發明包括一種設備和方法，由此本發明首先 被輸送到椎間空間中並在該椎間空間中膨脹至原本纖維環的內部的極 限，以加固或人工置換原本纖維環。
在另一實施方式中，本發明包括一種設備和方法，由此本發明首先 被輸送到椎間空間中並在該椎間空間中膨脹至原本纖維環的內部的極 限，然後進行聚合物或水凝膠等材料的注射，以加固或人工置換原本纖 維環。
在另一實施方式中，本發明包括一種設備和方法，由此本發明首先 被輸送到椎間空間中並在該椎間空間中膨脹至原本纖維環的內部的極 限，然後本發明的內部在放入椎間空間內的同時或之前向中央膨脹至人 工纖維環的極限。
在另一實施方式中，本發明包括一種設備和方法，由此本發明首先 被輸送到椎間空間和髓核(可能已經被預先移除)的區域中，並膨脹至
原本纖維環區域的外部的極限，然後進行聚合物或水凝膠等材料的注射， 以加固或人工置換原本纖維環。
在另一實施方式中，本發明包括一種設備和方法，由此本發明首先 被輸送到椎間空間中並在該椎間空間中膨脹至原本纖維環的外部的極 限，然後進行聚合物或水凝膠材料的注射，以加固或人工置換原本纖維 環。然後，本發明被輸送到髓核區中並膨脹至原本纖維環或同時放置的 人工纖維環的外部的極限，然後進行聚合物或水凝膠材料的注射，以加 固或人工置換或加固髓核。
在另一實施方式中，本發明包括一種設備和方法，由此本發明首先 被輸送到椎間空間中並在該椎間空間中膨脹，並且從纖維環的外極限向 內膨脹達到在環形中基本沒有留下中央孔的程度，並向可膨脹網中注射 聚合物或水凝膠等材料。
在另一實施方式中，本發明包括一種設備和方法，由此本發明被輸 送到椎間空間中並在該椎間空間中膨脹，然後注射移植骨材料、聚合移 植骨化合物，或者誘導或促進骨生長的材料，例如但不限於生長因子、
BMP等，從而有利於相鄰椎骨的熔合。
這裡概述了本發明及其實施方式的變型。本發明的附加細節以及本 發明的實施方式可在以下優選實施方式的詳細說明及權利要求中找到。 參照以下說明和權利要求將更好地理解本發明的這些和其它特徵、方面 和優點。


圖1是本發明一個實施方式的剖面圖，其中控制元件附接至可膨脹 環的內部遠端，且處於收縮輸送構造。
圖2是本發明一個實施方式的剖面圖，其中控制元件附接至可膨脹 環的內部遠端，且鞘縮回從而可膨脹環露出。
圖3是本發明一個實施方式的剖面圖，其中控制元件附接至可膨脹 環的內部遠端，該可膨脹環處於膨脹構造。
圖4是本發明一個實施方式的剖面圖，其中控制元件附接至可膨脹
環的內部遠端，該可膨脹環處於膨脹構造，可膨脹環的內周處於收縮構造。
圖5是本發明的圖4的放大剖面圖，其中控制元件附接至可膨脹環 的內部遠端，並示出了可膨脹環的控制端。
圖6是本發明另一實施方式的剖面圖，其中控制元件引出可膨脹環 的外部側壁，並且可釋放地連接到可膨脹環的外部的近側部分，該可膨 脹環示出為處於收縮輸送構造。
圖7是本發明另一實施方式的剖面圖，其中鞘縮回從而可膨脹環露出。
圖8是圖1的實施方式的剖面圖，其中可膨脹環處於膨脹構造。 圖9是本發明的圖8的放大剖面圖，示出了可膨脹環的控制端。 圖10是具有兩個控制元件並處於收縮輸送構造的本發明另一實施 方式的剖面圖。
圖11是具有兩個控制元件的本發明另一實施方式的剖面圖，其中鞘 縮回從而可膨脹環露出。
圖12是具有兩個控制元件的本發明另一實施方式的剖面圖，其中可 膨脹環處於膨脹構造。
圖13是具有兩個控制元件的本發明另一實施方式的剖面圖，其中可 膨脹環處於膨脹構造，可膨脹環的內周處於收縮構造。
圖14是脊椎體(椎骨)的俯視剖面圖，示出了前進至椎間空間中的 後外側進入管。
圖15是脊椎體(椎骨)的俯視剖面圖，其中本發明的一個實施方式 位於脊椎體(椎骨)的椎間空間內。
圖16是脊椎體(椎骨)的俯視剖面圖，其中本發明的一個實施方式 膨脹並包圍脊椎體(椎骨)的髓核部。
圖17是脊椎體(椎骨)的俯視剖面圖，其中在脊椎體(椎骨)的椎 間空間內本發明的一個實施方式的外徑膨脹而內徑收縮。
圖18是具有直徑D和高度H的、處於部分膨脹構造的可膨脹環的 剖面尺寸圖。
圖19是直徑增加+D且高度增加+H的、處於膨脹構造的可膨脹環的 剖面尺寸圖。
圖20是本發明另一實施方式的剖面圖，其中可膨脹環處於內陷構造 (由此可膨脹環的一部分向後彎曲並進入其自身)，且可膨脹環處於部分 膨脹構造。
圖21是包括內導管或控制元件的本發明的附加特徵的剖面圖，所述 內導管或控制元件具有多個用於輸送和注射生物材料的孔。
圖22是本發明的元件的立體圖，其中可膨脹內環的遠端上的鎖定元 件結合至可膨脹外環。
圖23是呈縫線形式的附接裝置的剖面圖，示出了縫線輸送系統，該 縫線輸送系統已經前進通過進入管並利用不可吸收或可重吸收的縫線在 多個點處將可膨脹網的收縮構造附接至纖維環的內壁。
圖24表示呈鎖環(staple)或螺旋線圈形式的附接裝置的剖面圖， 其中輸送系統已經前進通過進入管並利用不可吸收或可重吸收的鎖環或 螺旋線圈機構在多個點處將膨脹了的可膨脹網緊固至纖維環的內壁。還 示出了用於在多個點處將膨脹了的可膨脹網附接至人工髓核外壁的不可 吸收或可重吸收的鎖環或螺旋線圈。
圖25表示容納在椎骨結構中的可膨脹網的剖面圖，該網通過螺釘或 錨件附接至骨結構。
具體實施例方式
如圖1至5所示，脊椎盤設備的一個實施方式10、 11包括細長探針 15，探針15具有近端17和遠端16。參照圖1和圖2，可以看到細長探 針15由至少兩個元件構成，即，柔性的內導管控制元件19和較剛性的 外導管元件12。內導管控制元件19可滑動地位於外導管元件12內。在 細長探針15的近端17，內導管控制元件19從外導管12出來，並且可前 進或縮回，使得內導管控制元件19的遠端20進出外導管元件12的遠端 13。在細長探針15的遠端16附近設有處於收縮或輸送結構下的可膨脹、 編織或機織的管狀環24 (圖1)。內導管控制元件19在外導管元件12的
遠端13附近進入可膨脹環24並可滑動地位於可膨脹環24中。可膨脹環 24的遠端22以類似於蛇食其尾的方式被供入可膨脹環24的近端23中。 這樣產生了具有如圖1和圖2所示的內部和外部的可膨脹環24。在細長 探針15上放置可縮回的覆蓋鞘18以將探針保持在用於輸送至椎間盤中 的受約束情況下。在鞘18縮回後，可通過使可膨脹環24的遠端22從外 部可膨脹環24的近端23退出而使可膨脹環24周向直徑增大(圖3)。在 該構造中，此時在膨脹了的可膨脹環25內限定出基本連續的內部腔室28。 外導管元件12終止於其遠端13並且可移除地附接到膨脹了的可膨脹環 25的外部的近端23。呈細絲、導絲或柔性管形式的內導管控制元件19 可滑動地從導管或探針15的近端17延伸，穿過外導管元件12，並在其 遠端13引出外導管元件。然後內導管元件在可膨脹環的近端23進入可 膨脹環的外部內側。在內導管元件19或控制元件在可膨脹環24、 25的 遠端22、 26終止在可膨脹環內之前，內導管控制元件19可以在可膨脹 環24、 25的內部與外部之間在所述環內繞一圈、少於一圈或多於一圈。 然後內導管控制元件19在可膨脹環24、 25的內部的遠端22、 26處附接 至可膨脹環24、 25。
內導管控制元件可由柔性但縱向不可壓縮的材料製成，例如但不限 於直徑為0.010"-0.040"的不鏽鋼或鎳鈦合金絲。在將可膨脹環23、 27 的外部的近側部保持在適當位置的同時使內導管元件19通過外導管元件 12可滑動地前進會導致可膨脹環24、 25的內部被拉出可膨脹環24、 25 的外部。這會導致可膨脹環24、 25的整體徑向膨脹。如圖4所示， 一旦 實現並固定了可膨脹環25的外周膨脹，則在保持可膨脹環25的外部27 被固定的同時拉出內導管控制元件19就使可膨脹環25的內周收縮，同 時使其高度膨脹。通過可膨脹環24、 25的材料結構的彈簧特性或通過在 保持可膨脹環23的近側外部被固定的同時使內導管控制元件19前進而 使可膨脹環25膨脹至椎間空間中。接著，在保持可膨脹環25的近側外 部27被固定的同時繼續拉動內導管控制元件19，使可膨脹環25的內周 朝向可膨脹環25的中心收縮，同時可膨脹環25的高度增加。
圖5是本發明的實施方式的圖4的放大剖面圖，其中控制元件附接
至可膨脹環25的內部遠端26。該圖表示可膨脹環25的控制端，以及內 導管19的遠端20、可膨脹環25的遠端26和近端27與外導管元件12之 間的物理關係。
用於輸送可膨脹環24的外導管元件12應該足夠剛硬以允許內導管 控制元件19縮回而不會皺縮或扭結。內導管控制元件19必須有足夠的 柔性以環繞可膨脹環24並獲得相對較小的半徑而不扭結，還具有足夠的 拉伸強度以在從其近側部被拉動時防止破裂。外導管元件12可由聚合材 料製造，這些聚合體材料包括但不限於尼龍、達可綸、合成聚醯胺、膨 體聚四氟乙烯(e-PTFE)、聚乙烯和聚乙烯的超高分子量纖維
(UHMWPE)，或者由金屬材料製造，這些金屬材料包括但不限於不鏽 鋼、鈷一鉻合金、鈦、鈦合金或鎳一鈦形狀記憶合金、以及其它具有足 夠的抗扭結性和拉伸強度的材料。內導管控制元件19可由尼龍、達可綸、 合成聚醯胺、膨體聚四氟乙烯(e-PTFE)、聚乙烯和聚乙烯的超高分子量 纖維(UHMWPE)製成，或者由包括但不限於不鏽鋼、鈷一鉻合金、鈦、 鈦合金或鎳一鈦形狀記憶合金等金屬材料製成。由金屬材料製成的元件 的直徑為從0.001"到0.020"，優選從0.004"到0.010"。由聚合材料製成 的元件的直徑為從0.005"到0.040"，優選從O.OIO"到0.020"。
可膨脹環24、 25製造成針織、機織或編織物，並且可由不可降解的 材料構成。用於可膨脹環24、 25的合適的不可降解的材料包括但不限於 尼龍、達可綸、合成聚醯胺、膨體聚四氟乙烯(e-PTFE)、商業上可用的 稱為SpectraTM或DyneemaTM的聚乙烯和聚乙烯的超高分子量纖維
(UHMWPE)，以及用於各種外科手術的其它拉伸強度高的材料，例如 VectranTM、 KevlarTM、天然或人工生產的絲線和商業上可用的縫線材料。
製造為機織或編織物的可膨脹環24、 25可由可生物降解或可生物吸收的 材料構成。用於可膨脹環24、 25的合適的可生物降解或可生物吸收的材 料包括但不限於可重吸收的膠原質、LPLA (聚(l-丙交酯))、DLPLA (聚 (dl-丙交酯))、LPLA-DLPLA、 PGA (聚乙交酯)、PGA-LPLA或 PGA-DLPLA，以及由聚乳酸和聚乙醇酸製成的可生物降解的縫線。
此外，對於一些實施方式，可使用適當的金屬材料用於可膨脹環24、
25，這些金屬材料包括但不限於不鏽鋼、鈷一鉻合金、鈦、鈦合金或鎳 一鈦形狀記憶合金等。可以進一步考慮，金屬網可與不可重吸收的聚合 物(例如尼龍纖維、碳纖維和聚乙烯纖維等)交織以形成金屬聚合物復 合織物。適當的不可重吸收的材料的其它實施例包括DACRON和 GORE-TEX。可膨脹環24、 25的一個特徵在於其孔尺寸或開口尺寸需要 小得足以保持填充材料或髓核防止它們伸出，又要大得足以保持柔性和 膨脹特性。
在另一實施方式中，外導管元件12的遠端13位於內導管控制元件 19的周圍。外導管元件12被保持為與可膨脹環24的外部的近端23呈恆 定關係或可釋放地固定至其上。在該實施方式中，內導管控制元件19呈 柔性很大的元件的形式，其進入可膨脹環23的外部中的近側開口，圍繞 可膨脹環24的外部的內側一圈、少於一圈或多於一圈，並且附接在可膨 脹環24的內部的遠端22處而終止。柔性控制元件19在其進入可膨脹環 24的外部並繞圈時，其旋轉方向(從控制元件20的遠端向著近端21進 行測量)是與可膨脹環24的內部的旋轉方向相反的旋轉方向。在內導管 控制元件19的近端21縮回退出外導管元件12時，外導管元件12的遠 端13在可膨脹環24的內部22被拉出外部的同時使可膨脹環24的外部 23穩定並保持在適當位置，從而導致可膨脹環24的直徑增大。 一旦膨脹 了的可膨脹環25到達其最大直徑(該最大直徑由可膨脹環25在其內膨 脹的空間邊界確定或者由控制細絲通過膨脹了的可膨脹環25的近端27 的引出點確定)，內導管控制元件19的繼續縮回就會導致內導管控制元 件19在膨脹了的可膨脹環25的內周上產生拉力。膨脹了的可膨脹環25 的內周會朝向膨脹了的可膨脹環25的中央收縮，並且膨脹了的可膨脹環 25的高度會增加。由於管狀可膨脹環24、 25的機織或編織特性，膨脹了 的可膨脹環25會在其周向膨脹和中央收縮時都保持大致環形形狀。
可通過參照圖6至圖9理解用於修復或置換脊椎的纖維環纖維的可 膨脹環設備的其他實施方式39、 40。如圖6至圖8所示，內導管控制元 件19圍繞可膨脹的編織環24的外部的壁，並在外導管元件12與可膨脹 環24的外部的近端23的附接部附近通過該壁引出。然後內導管控制元
件19固定至外導管元件12，此時使用結點或者可釋放或可移除地接合部， 或者其在近側穿過外導管元件12。在細長探針15上放置有可縮回的覆蓋 鞘18以將其保持在用於輸送至椎間盤中的受約束情況下。在鞘18縮回 之後，通過可滑動地位於外導管元件12和可膨脹環24內的內導管控制 元件19的近側部形成"套圈"或環。如果內導管控制元件19的剛度足 夠，例如但不限於是直徑為0.010"-0.040"的金屬導絲，那麼套圈和可膨 脹環24可通過使內導管控制元件19的近側部21前進而打開，同時將外 導管元件12和可膨脹環23的近端保持在適當位置。當可膨脹環24的內 部被拉出其外部時，由內導管控制元件19形成的套圈的周邊的打開會導 致可膨脹環24的周邊膨脹。 一旦膨脹了的可膨脹環25到達膨脹極限， 內導管控制元件19就可在外導管12與膨脹了的可膨脹環27的近端的接 合部或連接部處分離，並且可滑動地縮出膨脹了的可膨脹環25，留下周 向膨脹了的可膨脹環25。
在用於纖維環修復或置換的本發明的替代實施方式中，內導管控制 元件19在其附接到外導管元件12之前，在可膨脹環24、 25的內部延伸， 繞圈並首先從編織環22、 26的內部的遠端引出，然後通過編織環23、 27 的外部的壁引出。內導管控制元件或細絲19可在引出和附接到導管元件 12之前，在可膨脹環24、 25內繞一圈、少於一圈或多於一圈。這樣，內 導管控制元件19形成一圈以上的"套圈"或環。如果內導管控制元件19 的剛度足夠，例如但不限於是直徑為0.010"-0.040"的金屬導絲，那麼套 圈可通過使內導管控制元件21的近側部前進而打開，同時將外導管元件 12和可膨脹環23、 27的近端保持在適當位置。當可膨脹環24、 25的內 部拉出其外部時，由內導管控制元件19形成的套圈的一個以上的環的周 邊的打開會導致可膨脹環24、 25的周邊膨脹。 一旦可膨脹環24、 25到 達膨脹極限，內導管控制元件19就可通過繼續拉動其近側部21而被拉 回導管元件12中。這使得套圈的一個以上的環變小，從而繼續拉動膨脹 了的可膨脹環25的內周，導致膨脹了的可膨脹環25中部的中央空間收 縮。由於可膨脹環24、 25的機織或編織特性，可膨脹環24、 25會在其 周向膨脹和中央收縮時都保持大致環形形狀。 如圖10至圖13所示，本發明的另一個實施方式43、 44包括細長探 針15，探針15具有近端17和遠端16。參照圖10和圖11，第一內導管 控制元件19可滑動地位於外導管元件12內。在細長探針15的近端17 處，內導管控制元件19從外導管元件12引出，並且可前進或縮回，使 得內導管控制元件19的遠端20進出外導管元件12的遠端13。呈細絲、 導絲或柔性管形式的第一內導管控制元件19可滑動地從探針15的近端 17通過外導管元件12的腔延伸，並在其遠端13引出外導管元件12。然 後內導管元件19在可膨脹環24的近端23處進入可膨脹環24的外部內 側。在內導管元件或控制元件19終止在可膨脹環24內之前，內導管控 制元件19可以在可膨脹環24的內部與外部之間在可膨脹環24內繞一圈、 少於一圈或多於一圈。然後內導管控制元件19在可膨脹環24的遠端22 處附接至可膨脹環24。該實施方式還包括第二內導管控制元件52，其從 導管或探針15的近端17延伸經過外導管元件12，並在其遠端13引出外 導管元件12。然後第二內導管控制元件52進入可膨脹環24的外部外側 並附接至可膨脹環24的遠端22。在細長探針15上放置可縮回的覆蓋鞘 18以將其保持在用於輸送至椎間盤中的受約束情況下。在鞘18縮回後， 第二內導管控制元件52通過繼續拉動其近端而被拉回外導管控制元件12 中。這使得可膨脹環22的遠端被從可膨脹環24的外部的內側拉動，使 得可膨脹環24的外周膨脹(見圖12)。現在參照圖13，第一內導管控制 元件19可通過繼續拉動其近端而被拉回外導管元件12中。這會導致可 膨脹環25的中央被朝向環的中部拉入，以及可膨脹環25中部的中央空 間的收縮。由於管狀可膨脹環24、 25的機織或編織特性，可膨脹環24、 25會在其周向膨脹和其中央收縮時都保持大致環形形狀。
在圖18至20所示的另一實施方式59、 60中，可膨脹環58的收縮 構造包括具有折回其自身中的或套疊的部分56的可膨脹環58 (參見圖 20)。這形成了完整的環，其中有一部分套疊以形成具有彼此連續的內部 和外部的徑向收縮的環形。按如前所述的方式繼續拉動內導管控制元件 19會使得在環形的中央部分被朝向中心拉動時增大膨脹了的可膨脹環25 的直徑(+D)和高度(+H)。
現在，為了易於放置，包括周向收縮的編織的可膨脹環24以及內導 管控制元件19的整個可膨脹環組件10可壓入遠側外導管元件、鞘18內， 或者說壓入直徑約為3-20mm的進入管38內。進入管38可由任何適當 的材料形成，本發明在該方面未加以限制。因此，進入管38可由諸如聚 碳酸酯的塑料材料，或者諸如不鏽鋼的金屬材料，或者任何適當的材料 組合形成。此外，後外側的進入管38可由易於消毒的材料形成。另外， 細長探針15可形成為一次性使用裝置，從而使用之後無需重新消毒。後 外側的進入管38—般利用後入路而進入椎骨(圖14)。
如圖15所示，後外側的進入管38已經進入具有脊髓33、纖維環36 和髓核區34的椎骨32。 一旦處於病人的椎骨32內的正確位置，就可通 過縮回外導管元件12或鞘18並同時將內導管19和可膨脹環24保持在 固定位置，從而將可膨脹環24從外導管元件13的遠端、鞘18或進入管 38噴射到髓核區33或纖維環區(圖中未示出)內。或者，附加的"推動 器"元件(未示出)可從遠側前進至外導管元件12或鞘18或進入管中 並從鞘18的端部噴射可膨脹環24、導管元件12和遠側內導管控制元件 20。如前述實施方式所述，可膨脹環24現在可通過按照上述方式繼續拉 動或推動內導管控制元件19周向膨脹。另外，如果期望編織的可膨脹環 24的中央部分周向收縮，那麼如上所述繼續拉動內導管控制元件19可實 現該特徵。
現在參照圖16，當內導管控制元件19用結點鎖定或綁在適當位置 時，膨脹了的可膨脹環25實現了期望的外周膨脹和內周收縮的尺寸48。 這也可通過位於外導管元件12處的鎖定接合部而實現。現在外部內導管 控制元件19的遠側部20可從連接器或靠近結點斷開或切斷。連接器或 結點也與遠側外導管元件12分離。因而這樣在適當位置形成了外周膨脹 而內周收縮的可膨脹環25，從而形成位於椎間空間內期望位置(圖16所 示，其中髓核區34膨脹)處的閉合環。
如圖21所示，本發明的附加特徵具有這樣的內導管控制元件41， 該內導管控制元件41具有用於輸送和注射生物材料的多個遠側孔42，該 特徵可與本發明實施方式一起使用。具有孔42的內導管控制元件41包
括具有中央腔的管狀結構，該中央腔從外導管元件12的近端17開始， 與遠端13中的側孔連通。內導管或控制元件的近端可裝配有噴射裝置(例 如，注射器)。內導管控制元件41容納在膨脹了的可膨脹環58的連續內 腔室中。內導管控制元件41中的孔42設計成僅僅位於連續的內腔室中。 另外，預期這些孔沿著內導管控制元件的長度可以具有不同尺寸，從而 使生物相容性材料的輸送(例如，在遠端的孔較大，在近端的孔較小) 均等化。此外，預期這些孔可具有不同構造，例如橢圓形，或者可以是 多個槽或其它類似開口。
圖22是可以與幾個實施方式11、 44、 60、 62—起使用的本發明的 另一特徵，由此可膨脹內環的遠端上的非永久鎖定元件30接合至可膨脹 外環的遠端26。所述鎖定元件是編織物或環的一端的延伸部分，這些延 伸部分與編織物或環圖案互鎖。所述鎖定元件用於在膨脹後保持可膨脹 環的期望直徑。
在臨床使用的一種方法中，在先通過前側、後側或後外側手術徑路 的去除技術摘除受損的椎間盤的髓核。在外導管元件12或鞘18內的處 於其被壓縮結構下的可膨脹環的環形修復或置換裝置10通過預先放入椎 間空間中的進入管或套管前進。該套管可以從對本領域技術人員公知的 後側、後外側或前側徑路進入椎間空間。然後本發明10通過進入管38 前進至椎間空間中。 一旦遠側可膨脹環24通過進入管38前進至椎間空 間中，它就通過內導管控制元件19按前述方式縮回或前進而徑向膨脹。 遠側可膨脹環25膨脹至原本纖維環的其餘部分的內部的極限，並保持徑 向膨脹和橫向收縮，如圖6所示。然後可以或者經由傳統手術徑路的直 接觀察或者從通過基孔的後外側徑路或後側徑路經由內窺鏡將任意數量 的前述人工髓核假體(puposi)放置在徑向膨脹了的可膨脹環48的中央。 然後該人工髓核可以或者通過吸收液體膨脹(如在基於水凝膠裝置的情 況中的那樣)，或者通過將材料注射到髓核假體而膨脹。
一旦髓核置換物處於適當位置，在髓核置換物與可膨脹環環形置換 裝置之間的其餘空間就可能由於可膨脹環裝置形成的環形的內周的中央 收縮而被減少或者消除。這是通過前述方式而實現的，即，通過拉回內
導管控制元件，從而導致裝置的內周收縮直到其抵靠髓核置換物。可膨
脹編織環48的編織設計將允許其撓曲和彎曲以適應於椎間空間。通過如 前所述正確地選擇構成可膨脹編織環的材料，並正確地選擇用於其製造 的編織設計，該可膨脹編織環此時將用作人工髓核的完全周向支撐件。 可膨脹編織環將防止人工髓核通過其餘的原本纖維環的缺口而突出，並 且用於在脊椎的彎曲和運動期間並在整個康復過程中穩定人工髓核。可 膨脹環的編織設計還使其可以在中央髓核置換物膨脹並脹大至其最終尺 寸時柔性彎曲。可膨脹環的編織設計還允許組織在康復時生長。這可以 穩定人工髓核。
在可選方法中， 一旦可膨脹編織環48已經膨脹而填充人工髓核與原 本椎骨和其餘的原本纖維環纖維之間的椎間空間，可膨脹環48可填充適 當的生物相容性材料。如果如圖11所示內導管控制元件19包括中央腔 和與可膨脹的編織環的內腔室連接的開口，則該適當的材料可通過內導 管控制元件19直接注射。或者，可利用可沿著內導管控制元件前進至可 膨脹的編織環的內腔室中的單獨導管元件注射生物相容性材料。或者， 生物相容性材料可利用一旦可膨脹環膨脹並處於椎間空間中的適當位置 就刺穿編織環的側面的單獨導管或注射針而注射到可膨脹編織環的內腔 室。可注射的生物相容性材料包括生物相容粘彈性材料，例如親水聚合 物、水凝膠、均聚水凝膠、共聚水凝膠、多聚水凝膠、或互穿水凝膠、 丙烯腈、丙烯酸、丙烯醯胺(acrylimide)、丙烯脒(acrylimidine)、包括 但不限於PVA、 PVP、 PHEMA、 PNVP，聚丙烯醯胺(polyacrylainide)、 聚(環氧乙垸)、聚乙烯醇、聚丙烯腈和聚乙烯吡咯垸酮、矽酮、聚氨酯、 聚碳酸酯一聚氨酯(例如Corethane)其它生物相容性聚合物，或者它們 的組合。注射的流體的粘性必須使它們可以通過導管或針注射到編織的 可膨脹環中。注射的生物相容性材料必須在可膨脹編織環內以及椎間盤 空間內原地凝固或聚合。生物相容性材料的該原地凝固可以是由於多種 成分的混合產生的，聚合可以是用於從室溫到體溫或升高到體溫的溫度 變化、或者施加到注射材料的其它形式的諸如光或電的能量而產生的。
此外，可被引導放入可膨脹環48中並可以通過吸收諸如水的液體而
膨脹的適當材料包括但不限於脹大性水凝膠材料(例如聚丙烯醯胺、聚 丙烯腈、聚乙烯醇或其它生物相容性水凝膠)。用於固體或半固體部件的 適當材料的實施例包括固體纖維膠原質或其它適當的硬質親水生物相容 性材料。這些材料的脹大可導致可膨脹的編織環的進一步膨脹並導致椎 間盤高度的增加。
在一些情況下，可採用多相系統，例如，可使用固體、流體或膠體 的組合。這些材料可在編織的可膨脹環內以及椎間盤空間內產生一次水 平和二次水平的柔性。
例如，水凝膠材料(例如，聚丙烯醯胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇或其 它生物相容性水凝膠或組合)可溶解在諸如二甲亞碸、二甲亞碸的類似 物/同源物、乙醇、乳酸乙酯、丙酮、甘油或其組合之類的溶劑中。也可 將少量的水添加到溶劑/水凝膠組合物中以調節溶液粘度。該溶劑/水凝膠 組合物可被噴射到椎間空間內以置換髓核、纖維環，或置換髓核和纖維
環二者。可膨脹環48會有助於容納和支撐溶劑/水凝膠組合物。在輸送之 後，溶劑被體液置換並且水凝膠從溶液中沉澱為水合固體。溶劑被吸收 到體組織中。可將諸如水或鹽水的水溶劑引入含有溶劑/水凝膠組合物的 椎間空間中以增大水凝膠的沉澱速度。該第二步驟有利於脹大並填充期 望的椎間空間的水凝膠材料的沉澱或固化。
一旦可膨脹環48填充了適當的材料並且所述材料凝固或部分聚合， 就可通過將內導管控制元件或細絲19與外導管元件12的接合點的遠端 連接部或者在其在編織的可膨脹環內的終點處移除並將內導管控制元件 拉出可膨脹環而抽出內導管控制元件或細絲19。或者，可在內導管控制 元件19進入可膨脹環的入口點處切斷或斷開內導管控制元件19。這樣形 成了由處於適當位置的可膨脹環形成的沒有缺口的完整環形，以用作可 圍繞或可不圍繞人工髓核裝置的纖維環加固物或置換物。
在另一種臨床使用方法中，在編織的可膨脹環48已經膨脹到其最大 徑向尺寸並用作受損的原本纖維環的加固物或置換物之後，所述裝置可 如前所述向中央周向收縮，從而填充原本纖維環在髓核摘除手術之前佔 據的任何剩餘的空間。編織的可膨脹環48膨脹至其餘椎間盤空間和其餘
的原本髓核和纖維環的極限，並且保持徑向膨脹和向中央周向收縮。此 時，編織的可膨脹環區域可填充生物材料或任何適當的材料(如上所述)， 因為本發明在這方面不加以限制。除了所公開的用於纖維環置換物的材 料之外，另外的用於髓核和纖維環置換的適當流體材料包括但不限於各
種藥物(類固醇、抗生素、組織壞死因子a或其對抗劑、止痛劑)；溶液 中的生長因子、基因或基因載體；生物材料(透明質酸、非交聯膠原質、 纖維蛋白、液體脂肪或油)；合成聚合物(聚乙二醇、液體矽樹脂、合成 油)；以及鹽水。
一旦可膨脹環在中央和周向收縮的髓核區和纖維環區中填充有適當 的材料，就可通過將內導管控制元件19與外導管元件12的接合點的遠 端連接部移除並將內導管控制元件拉出可膨脹環而抽出內導管控制元件 19。或者，可將內導管控制元件或細絲19在其移除之前從其與遠側編織 的內可膨脹環的附接部處斷開。或者，可利用手術工具在內導管控制元 件或細絲19進入可膨脹環的外部的入口點處切斷內導管控制元件或細絲 19。這樣形成了由處於適當位置的可膨脹環形成的沒有缺口的完整環形， 以用作纖維環和髓核的加固物或置換物。
在另一種臨床使用方法中， 一旦已經進行髓核摘除手術就可使本發 明前進至椎間空間中。 一旦編織的可膨脹環24前進至椎間空間中，它就 按前述方式徑向膨脹。編織的可膨脹環25膨脹至原本纖維環的其餘部分 的外部的極限，並保持徑向膨脹和橫向收縮。此時，編織的可膨脹環48 可填充任何適當的生物材料，例如如上所述的那些生物材料，因為本發 明在這方面不加以限制。該注射材料可在一定程度上凝固或聚合，然後 可膨脹環的中央部分按前述方式周向收縮。此時，椎間空間的中央髓核 區填充有膨脹網。然後該中央部分可填充生物材料或任何適當的材料， 例如如上所述的那些材料，因為本發明在這方面不加以限制。除了所公 開的用於纖維環修復或置換的材料之外，另外的用於髓核置換的適當流 體材料包括但不限於各種藥物(類固醇、抗生素、組織壞死因子a或其 對抗劑、止痛劑)；溶液中的生長因子、基因或基因載體；生物材料(透 明質酸、非交聯膠原質、纖維蛋白、液體脂肪或油)；合成聚合物(聚乙
二醇、液體矽樹脂、合成油)；以及鹽水。
一旦編織的可膨脹環在髓核區中填充適當的材料，就可通過將內導 管控制元件19與外導管元件12的接合點的遠端連接部或其與遠側內可 膨脹環的遠端連接部移除並將內導管控制元件19拉出可膨脹環而將內導 管控制元件19抽出。或者，可利用手術工具在內導管控制元件或細絲19 進入可膨脹環的入口點處切斷內導管控制元件或細絲19。這樣形成了由 處於適當位置的可膨脹環形成的沒有缺口的完整環形，以用作纖維環加 固物或置換物以及/或者髓核加固物或置換物。還允許裝置在周邊上的纖 維環區和裝置在中央區域中的髓核部分根據注射到各個區域中的不同的 生物相容性材料而具有不同的物理性質。
在另一種臨床使用方法中， 一旦已經移除椎間盤的髓核，就可使本 發明IO前進至椎間空間中。編織的可膨脹環24按前述方式徑向膨脹。 遠側內部的編織可膨脹環25被拉出可膨脹外環並且整個可膨脹環徑向膨 脹至原本纖維環的內部的極限。接著，將內導管控制元件19拉回至膨脹 了的可膨脹環之外，並將內導管或細絲19的內部拉入可膨脹環的內周， 從而使中央孔變小，並且編織的可膨脹環48橫向變寬以更好地填充椎間 空間中的中央缺口。該膨脹了的編織可膨脹環48可用於與預先放在編織 的可膨脹環的中部的中央假體髓核接觸。在不期望另外的髓核假體的情 況下，可看到編織的可膨脹環的中央部分膨脹至在環形中基本沒有留下 中央孔37的程度。此時，完全膨脹了的編織可膨脹環可注射有適當的生 物相容性材料(如上所述)，該材料會如前所述在原地膨脹或凝固。在這 種情況下，本發明將用作假體纖維環以及假體髓核，其載荷承載特性將 取決於為填充可膨脹環所選的聚合物的特性。
此外，水凝膠、聚合物或生物相容性材料可注射到可膨脹環的內腔 室中，使得生物相容性材料具有由於吸收水或液體而尺寸脹大或增大的 能力。這可以導致可膨脹的編織的環進一步膨脹以及椎間盤高度的增加。
在另一種臨床使用方法中，要進行的治療是利用本發明IO熔合兩個 相鄰的椎骨。再次利用圖10的圖示，內導管控制元件19的端部附接到 編織的可膨脹環24的內部和遠端22。為了使可膨脹環的直徑膨脹，只需 要穩定編織的可膨脹環的近側部分或外端23，並將內導管控制元件或細 絲19或絲線拉回即可。這會導致在絲線縮回時編織的可膨脹環的內部拉 出編織的可膨脹環的外部。 一旦編織的可膨脹環48達到了期望的外徑， 就可通過將相同的內導管控制元件19進一步拉回至編織的可膨脹環的近 側部分之外而接觸編織的可膨脹環48的中央部分。內導管控制元件或細 絲19的內環部的直徑將收縮，並且繼續拉動編織的可膨脹環48的內周， 從而導致環形的中央"孔"的直徑37越變越小。這導致環形的橫向直徑 變大而外徑保持不變。 一旦達到期望的尺寸，絲線就可保持在適當位置， 並且可將如上所述的聚合材料或其它生物相容性材料注射到環形中，該 注射是或者通過內導管控制元件(其可呈中空導管或海波管的形式)、或 者經由沿著內導管控制元件或細絲19前進至環形中的導管、或者單獨使 用用於注射的導管或針而進行的。此時，完全膨脹了的可膨脹環48可注 射或填充用於將兩個相鄰椎骨熔合在一起的適當材料。適當的熔合材料 的候選包括但不限於移植骨材料，例如所述的"骨接合劑"或任何聚合 移植骨化合物、移植骨材料、尼龍纖維、碳纖維、玻璃纖維、膠原質纖 維、陶瓷纖維、聚乙烯纖維、聚(乙二醇對苯二甲酸酯)、聚乙交酯、聚 丙交酯及其組合。
一旦已經注射了骨熔合材料，就可通過將內導管控制元件19從編織 的可膨脹環縮回而移除內導管控制元件19。或者，可在內導管控制元件 19進入環形的入口點處切斷內導管控制元件19。在另一實施方式(未示 出)中，可利用剛度足夠的內細絲(例如所述金屬絲)而使可膨脹環的 直徑膨脹，並且可通過繼續拉動附接到編織的可膨脹環的內徑上的單獨 的柔性細絲(例如紗線)而使中央孔變小。
在將兩個相鄰椎骨熔合在一起的該實施方式中，理想的是通過填充 材料刺激骨頭的生長。為了有利於骨結合和生長，可膨脹環應具有滲透 性更大的開口。可膨脹環的孔或開口直徑為約0.25mm到約5.0mm。尺寸 選擇為允許組織生長，同時容納裝入可膨脹環的材料。而且還設想在體 外將造骨細胞、例如成骨細胞，以及或者生長因子種入可膨脹環。所施 加的多層種入成骨細胞可以上下疊置，從而進一步允許或鼓勵增生。除
了體外種入成骨細胞外，還設想到對編織的可膨脹環採用其它處理，這 些處理也提供允許骨生長和骨組織重生的移植。例如，可膨脹環可塗覆
有脫礦質的骨基質或塗布或塗覆誘骨骨膏，例如OSTEOFILtm。此外， 可膨脹環可塗覆有膠原質，隨後浸泡在藥物試劑中，這些試劑例如為重 組人骨成因蛋白質、抗生素試劑或其它類似材料。
可結合至本文公開的所有實施方式的另一特徵是用於將可膨脹環或 網59、 60、 61、 62附接或緊固到周圍椎間盤結構、纖維環36和/或原本 或人工髓核34或椎間端板35上的裝置。所述發明的一個好處是，附接 裝置64可將周向可膨脹環或網59、 60、 61、 62緊固到遠離受損區域或 位於疝氣或臨床進入位點的相對側上的健康組織上。
圖23示出了呈縫線66形式的附接裝置64的剖面圖，並示出了縫線 輸送系統68，其前進穿過進入管38並利用不可吸收或不可重吸收的縫線 66在多個點處將可膨脹網59、 61的收縮構造附接到纖維環36的內壁。 雖然圖23中未示出，但申請人預見到縫線輸送系統68可以在沒有進入 管38的情況下使用，並且可藉助或藉助穿過進入開口 (或可能是疝氣開 口)的內窺鏡前進以進行附接過程。另外，可藉助或不藉助穿過進入開 口 (或可能是疝氣開口)的內窺鏡來利用輸送系統68的其它的傳統手術 或操作技術以進行附接過程。
用於將可膨脹環或網緊固至纖維環36或原本/人工髓核34的附接裝 置64可以使用先前已知的技術，例如縫線、夾子、小釘、錨片、鎖環、 螺釘、鈕扣、T形接片、有鉤接片、粘性劑或其他具有合適的緊固特性的 類似裝置。這裡使用的術語"附接裝置"包括縫線、夾子、小釘、錨片、 鎖環、螺釘、夾鉗、鈕扣、T形接片、有鉤接片和其它組織保持裝置以及 輸送/操作技術。
儘管公知的是，在強度保持中標準的裝置是縫線66，但是仍然繼續 研發和實施小釘、鎖環和其它緊固件的使用。由於常常是在非常窄小的 手術位點中輸送、操作和回收縫線，這較為困難，所以通過小開口使用 和輸送非縫線式附接裝置以保持撕開的組織具有臨床優點。
圖24表示呈鎖環或螺旋線圈70、 71形式的附接裝置64的剖面圖，
其中輸送系統72已經前進通過進入管38並利用不可吸收或重吸收的鎖 環或螺旋線圈機構70在多個點處將膨脹了的可膨脹網60、 62緊固至纖 維環36的內壁。在該圖中提供鎖環或螺旋線圈作為實施例，因為附接裝 置64可以是夾子、小釘、錨片、鎖環、螺釘、夾鉗、鈕扣、T形接片、 有鉤接片和其它的組織保持裝置以及輸送/操作技術。在圖24中還示出了 己經前進通過進入管38並且利用不可吸收或重吸收的鎖環或螺旋線圈71 在多個點處將膨脹了的可膨脹網60、 62附接至原本或人工髓核34的外 壁的鎖環或螺旋線圈輸送系統72的剖面圖。雖然在圖24中未示出，但 申請人:預見到螺旋線圈輸送系統72可以在沒有進入管38的情況下使用， 並且可藉助或不藉助穿過進入開口 (或可能是疝氣開口)的內窺鏡前進 以進行附接過程。另外，可藉助或不藉助穿過進入幵口 (或可能是疝氣 開口)的內窺鏡使用其他傳統的不利用輸送系統72的手術或操作技術來 進行附接過程。
附接裝置64設計成與可膨脹網的外表面接合，然後與纖維環36或 髓核34接合，從而將可膨脹環或網緊固在適當位置。除了將可膨脹環或 網緊固在適當位置之外，使用附接裝置來緊固可膨脹網或環可促進新組 織的生長。
纖維環/髓核附接裝置64可在插入椎間空間之前安裝在可膨脹網內。 或者纖維環/髓核附接裝置64可在其在接觸構造下插入椎間盤之後或者 在網在椎間盤中膨脹之後安裝在可膨脹網內。纖維環/髓核附接裝置64 可由在一段時間後分解和由病人生物吸收的可生物降解或生物吸收的材 料製成，例如可重吸收的膠原質、LPLA (聚G-丙交酯))、DLPLA (聚 (dl-丙交酯))、LPLA-DLPLA、 PGA (聚乙交酯)、PGA-LPLA或 PGA-DLPLA、聚乳酸和聚乙醇酸。
另外，如圖25所示，可膨脹環或網60、 62可膨脹並緊固至椎骨體 的端板35a和/或35b。還示出了夾在兩個椎骨端板35之間的纖維環組織 36。該附接裝置64與纖維環36裝置相同，只是設計成用於放入硬質骨 組織中。其包括骨螺釘、錨片和其它用於附接到硬質組織的裝置74。
如果進行局部髓核摘除手術，就需要附接至原本的纖維環。可在髓 核摘除和放置人工髓核之後進行到人工髓核34的附接。將可膨脹網60、 62附接到人工髓核34上可穩定人工髓核並且/或者在輸送期間、在網膨 脹期間以及長時間保持人工髓核的位置。
將可膨脹網60、 62附接到纖維環36、原本或人工髓核34或端板35 上可鼓勵體組織在整個可膨脹網60、 62中的生長，因此用於加固和修復 纖維環並加強纖維環或髓核。整體上，將附接裝置64放入健康組織會提 高長期穩定性。
所述發明和附接裝置的一個顯著優點在於，附接裝置可放入位於髓 核摘除位點或疝氣缺口位點遠側的健康纖維環組織。這是由於可膨脹環 在纖維環內表面中的完整的周向特性。相對於前述用來對疝氣缺口或患 病組織區域內的纖維環中生成的孔洞進行修補的系統而言是一個優點。
此外，可膨脹環59、 60、 61、 62可包括用作將生物藥劑輸送到椎骨 組織的骨架或載體的材料。可膨脹環可預先經過一定的生物製劑(例如， BMP、 OP-l)進行處理(例如，通過浸泡)，或者進入管可構成為包括生 物輸送裝置，使得生物製劑1)在展開附接裝置64的同時輸送；2)在 展開附接裝置64之前進行輸送；3)在展開附接裝置64之後進行輸送， 或者其任意組合。
應理解，本發明的前述說明僅僅用於對其進行例示，並且本發明的
其它實施方式、修改和等同物在所附權利要求所述的本發明範圍內。另 外，雖然上述各個實施方式包括一定特徵，但本發明在該方面不加以限 制。因此，可單獨或以任意適當的組合來實施本發明的一個或多個上述 特徵或其它特徵、輸送方法或生物材料注射方法，因為本發明不限於具 體實施方式。
權利要求
1.一種用於人工椎間盤置換的方法，所述方法包括以下步驟將附接裝置結合在柔性可擴展的可膨脹網內，所述可膨脹網處於收縮構造；將所述可膨脹網定位在病人或動物的椎間空間內；使所述可膨脹網在所述椎間空間內擴展；致動所述附接裝置，由此所述附接裝置將所述可膨脹網大致接合到椎骨組織。
2、 如權利要求l所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多個 鎖環。
3、 如權利要求l所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多個縫線。
4、 如權利要求l所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多個 螺旋線圈。
5、 如權利要求l所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多個 T形接片或有鉤T形接片。
6、 如權利要求l所述的方法，其中，所述椎骨組織為一個或多個椎 骨端板。
7、 如權利要求6所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多個螺釘。
8、 如權利要求l所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為原本纖 維環。
9、 如權利要求l所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為人工纖 維環。
10、 如權利要求1所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為原本 髓核。
11、 如權利要求1所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為人工 髓核。
12、 如權利要求1所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為健康 組織。
13、 如權利要求1所述的方法，其中，所述附接裝置是可重吸收的 或可生物降解的。
14、 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開所述附接裝置的同時從所述可膨脹網輸送生物藥物。
15、 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置前從所述可膨脹網輸送生物藥物。
16、 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置後從所述可膨脹網輸送生物藥物。
17、 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在外科 手術後一段時間從所述可膨脹網輸送生物藥物。
18、 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置的同時從進入口輸送生物藥物。
19、 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置前從進入口輸送生物藥物。
20、 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置後從進入口輸送生物藥物。
21、 一種用於人工椎間盤置換的方法，所述方法包括以下步驟 在所述可膨脹網處於收縮構造時將該網定位在病人或動物的椎間空間內；將附接裝置結合在柔性可擴展的可膨脹網內； 使所述可膨脹網在所述椎間空間內擴展；致動所述附接裝置，由此所述附接裝置將所述可膨脹網大致接合到 椎骨組織。
22、 如權利要求21所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個鎖環。
23、 如權利要求21所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個縫線。
24、 如權利要求21所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個螺旋線圈。
25、 如權利要求21所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個T形接片或有鉤T形接片。
26、 如權利要求21所述的方法，其中，所述椎骨組織為一個或多個 椎骨端板。
27、 如權利要求26所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個螺釘。
28、 如權利要求21所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為原本 纖維環。
29、 如權利要求21所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為人工 纖維環。
30、 如權利要求21所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為原本 髓核。
31、 如權利要求21所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為人工 髓核。
32、 如權利要求21所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為健康組織。
33、 如權利要求21所述的方法，其中，所述附接裝置是可重吸收的 或可生物降解的。
34、 如權利要求21所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開所述附接裝置的同時從所述可膨脹網輸送生物藥物。
35、 如權利要求21所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開所述附接裝置前從所述可膨脹網輸送生物藥物。
36、 如權利要求21所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開所述附接裝置後從所述可膨脹網輸送生物藥物。
37、 如權利要求21所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置的同時從進入口輸送生物藥物。
38、 如權利要求21所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置前從進入口輸送生物藥物。
39、 如權利要求21所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開所述附接裝置後從進入口輸送生物藥物。
40、 如權利要求21所述的方法，所述方法還包括以下步驟在外科手術後一段時間從所述可膨脹網輸送生物藥物。
41、 一種用於人工椎間盤置換的方法，所述方法包括以下步驟-在所述可膨脹網處於收縮構造時將該網定位在病人或動物的椎間空間內；使所述可膨脹網在所述椎間空間內擴展； 將附接裝置結合在所述膨脹了的柔性和可擴展的可膨脹網內； 致動所述附接裝置，由此所述附接裝置將所述可膨脹網大致接合到 椎骨組織。
42、 如權利要求41所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個鎖環。
43、 如權利要求41所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多個縫線。
44、 如權利要求41所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個螺旋線圈。
45、 如權利要求41所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個T形接片或有鉤T形接片。
46、 如權利要求41所述的方法，其中，所述椎骨組織為一個或多個 椎骨端板。
47、 如權利要求46所述的方法，其中，所述附接裝置包括一個或多 個螺釘。
48、 如權利要求41所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為原本 纖維環。
49、 如權利要求41所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為人工 纖維環。
50、 如權利要求41所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為原本 髓核。
51、 如權利要求41所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為人工
52、 如權利要求41所述的方法，其中，所述椎骨組織基本上為健康 組織。
53、 如權利要求41所述的方法，其中，所述附接裝置是可重吸收的 或可生物降解的。
54、 如權利要求41所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置的同時從所述可膨脹網輸送生物藥物。
55、 如權利要求41所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置前從所述可膨脹網輸送生物藥物。
56、 如權利要求41所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置後從所述可膨脹網輸送生物藥物。
57、 如權利要求41所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置的同時從進入口輸送生物藥物。
58、 如權利要求41所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置前從進入口輸送生物藥物。
59、 如權利要求41所述的方法，所述方法還包括以下步驟在展開 所述附接裝置後從進入口輸送生物藥物。
60、 如權利要求41所述的方法，所述方法還包括以下步驟在外科 手術後一段時間從所述可膨脹網輸送生物藥物。
全文摘要
用於人工椎間盤置換的方法包括將附接裝置結合在柔性可膨脹網內。該網以收縮構造定位在椎骨空間內然後膨脹。可從該網輸送生物藥物。
文檔編號A61F2/44GK101374472SQ200680051058
公開日2009年2月25日 申請日期2006年7月21日 優先權日2005年11月14日
發明者桐 楊, 傑羅姆·西格爾, 袁漢生, 馬太·約爾克 申請人:奧爾布羅斯股份有限公司