一種將容納有可流動的生物材料的貯存器流體連接至模子的方法和設備。根據第一操作參數控制可流動的生物材料流入模子。監測至少一個注射狀態。對一個或多個注射狀態到達閾值等級進行響應，根據第二操作參數控制可流動的生物材料的流動。在至少一部分可流動生物材料的固化期間保持第二操作參數。在一些實施例中，第二操作參數可選地包括允許一部分可流動的生物材料排出模子。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于應用生物材料注射系統使用現場固化的生物材料填充椎間盤空間形成植入物設備的方法和設備，還涉及應用本專利技術的方法和設備全部或者部分地置換椎間盤的方法。
技術介紹
位于脊骨中的相鄰的椎骨之間的椎間盤為脊骨以及施加在脊柱支柱上的力的分布提供了支撐結構。椎間盤包括三個主要部分軟骨終板、髓核以及纖維環。中央部分、髓核或細胞核相對柔軟并且為凝膠狀的；包含大約70至90％的水。髓核具有較高的蛋白聚糖含量并且含有大量的UI型膠原質和軟骨細胞。圍繞髓核的是纖維環，它具有嚴格的一致性并且包含組織纖維網絡，該組織纖維網絡具有大約40％的I型膠原質、60％的II型膠原質和成纖維細胞。環狀部分用來向盤提供圓周機械支撐、提供扭轉阻力并且包含更軟的髓核而抵抗其靜壓。然而，椎間盤對多種損傷敏感。椎間盤突出癥(disc heriation)出現在髓核開始通過環狀物的開口伸出時，且通常伸出到突出的材料撞擊脊骨或脊髓中的神經根的程度。環狀物的后部和后側部對衰減或突出最敏感，因此，對由椎間盤上的垂直壓縮力施加的靜壓更敏感。椎間盤和纖維環的各種損傷和惡化在下列文獻中進行了討論Osti等人在Annular Tears and Disc Degeneration Disc Degeneration in theLumbar Spine，J.Bone and Joint Surgery，74-B(5)，(1982)pp.678-682；Osti等人在Annulus Tears and Intervertebral DiscDegeneration，Spine，15(8) (1990)pp.762-767；Kamblin等人在Development of Degenerative Spondylosis of the Lumbar Spineafter Partial Discectomy，Spine，20(5) (1995)pp.599-607中。用于椎間盤損傷的許多處理涉及核修復或盤隔片的使用。多種修復核植入物是本領域中已知的。例如，美國專利No.5,047,055(Bao等人)揭示了可膨脹的水凝膠修復細胞核。本領域中已知的其他設備例如椎間隔片，在椎骨之間使用楔子來降低由脊骨施加在盤上的壓力。用于脊柱融合的椎間盤植入物在本領域是已知的，并且公開于例如美國專利No.5,425,772(Brantigan)和4,834,757(Brantigan)中。其他方法專注于相鄰椎骨的熔合，例如以Sulzer提供的方式提供罩。Sulzer的BAKInterbody Fusion System涉及中空螺紋缸的使用，該螺紋缸植入兩個或更多椎骨之間。植入物填充有移植骨以易于脊椎骨的生長。當鄰接的椎骨穿過并且圍繞植入物生長在一起從而導致穩定性時就實現了熔合。用于盤修理的設備和/或方法也有所描述，但是看上去并沒有進一步發展，并且肯定沒有達到商業化的程度。例如，可以參見編號為FR 2639 823(Garcia)的法國專利申請和美國專利No.6,187,048(Milner等人)。兩篇參考資料在幾個重要的方面彼此不同并且在下文所述的設備和方法中也不同。例如，任一篇參考都沒有揭示轉換生物材料在分散的操作參數之間的流動或是檢測模子中的破裂的方法。另外，任一篇參考文獻都沒有揭示在將生物材料輸送至盤空間的過程中分流固化生物材料的初始部。在美國專利No.5,556,429(Felt)和5,888,220(Felt等人)和美國專利公布No.US 2003/0195628(Felt等人)中描述了由生物材料形成的修復植入物可以輸送并且在現場固化，使用最低程度的侵入性技術來在椎間盤中形成修復髓核。所公開的方法包括，例如，將收縮的模子設備(在一個優選實施例中描述為“模子”)插入通過環狀物中的開口，并且將模子填充至模子材料由可流動生物材料膨脹的程度，而可流動生物材料用于現場固化并且提供了一種永久的盤置換。相關的法公開于題為“Implantable Tissue Repair Device”的美國專利No.6,224,630(Bao等人)和題為“Static Mixer”的美國專利No.6,079,868(Rydell)中。
技術實現思路
本專利技術涉及用于使用現場固化生物材料填充椎間盤空間的方法和設備。生物材料注射系統可以用于例如在保留圍繞盤的組織基本上完整的方式下植入修復整個盤或者修復盤髓核。短語“椎間盤修復”通常指的是這兩種變異。可選地，本專利技術的設備和系統適宜用于具有最低程度的侵入性應用。適合使用本專利技術的各種植入過程、植入模子和涉及椎間盤置換的生物材料在編號為5,556,429(Felt)、6,306,177(Felt等人)、6,248,131(Felt等人)、5,795,353(Felt)、6,079,868(Rydell)、6,443,988(Felt等人)、6,140,452(Felt等人)、5,888,220(Felt等人)、6,224,630(Bao等人)的美國專利以及編號為10/365,868和10/365,842的美國專利申請中公開了，這些都包含在此作為參考。本專利技術的使用可流動生物材料填充椎間盤空間的方法包括將容納有可流動生物材料的貯存器流體連接至椎間盤空間的步驟。依照第一操作參數控制可流動生物材料輸送至椎間盤空間。監測至少一個注射狀態。作為對一個或多個注射狀態到達閾值等級的響應，依照第二操作參數控制可流動的生物材料的輸送。在至少一部分可流動生物材料的固化期間保持第二操作參數。在一個實施例中，該方法包括將容納有可流動的生物材料的貯存器流體連接至位于椎間盤空間中的模子。第一操作參數將可流動生物材料輸送至模子以便模子基本上充滿椎間盤空間。在另一個實施例中，允許在至少一個注射狀態到達閾值等級之后以及啟動第二操作參數之前經過一段預定的時間。該保壓時間包括第三操作參數。該保壓時間的長度可以是固定的或者根據因病人而異。優選第一操作參數施加足夠的壓力來迅速地填充模子并且使模子膨脹充滿盤空間。第一注射狀態觸發第二操作參數，第二操作參數在適當壓力下保持特定的保壓時間以便完全填充盤空間來分散椎間盤空間。在保壓時間之后，第三操作參數可選地允許一部分可流動的生物材料排出椎間盤空間，之后就是第二保壓時間，第二保壓時間已知持續到充分固化時為止。本專利技術的方法可選地包括對可流動生物材料進行預處理。生物材料也可以在輸送至椎間盤空間之前暴露在紫外線光下、進行加熱和/或混合。在一個實施例中，生物材料的流動被導向遠離椎間盤空間直到預定數量的生物材料輸送至凈化設備中的腔室中為止。在一個實施例中，第一操作參數包括向貯存器中的可流動的生物材料施加第一操作壓力并且向貯存器中的可流動生物材料施加低于第一操作壓力的第二操作壓力的步驟。在另一個實施例中，椎間盤空間向椎間盤空間中的可流動生物材料施加大于第二操作壓力的壓力。監測至少一個注射狀態的步驟通常包括監測貯存器和椎間盤空間之間的可流動生物材料的壓力和/或椎間盤空間中的可流動生物材料的壓力。監測至少一個注射狀態的步驟可以監測在貯存器和椎間盤空間之間流動的可流動生物材料的至少一個狀態，即壓力、流速、流逝時間、或者總體積中的至少一個。本專利技術的方法還包括對應于可本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于向椎間盤空間輸送可流動的生物材料的設備，包括：包含可流動的生物材料的貯存器，該貯存器流體連接至椎間盤空間；至少一個傳感器，用于監測可流動的生物材料的至少一個注射狀態；控制器，其被編程設置成：監測至少一個傳感器；根據第一操作參數控制可流動的生物材料流入椎間盤空間；對一個或多個注射狀態到達閾值等級進行響應，以根據第二操作參數控制可流動的生物材料的流動；并且在至少一部分可流動生物材料的固化期間保持第二操作參數。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：布魯斯R鮑曼，羅伯特科勒，埃里克馬茨，丹尼爾梅林克，欽敏，邁克爾阿倫斯，讓查爾斯勒于埃克，約翰舍曼，斯科特胡克，丹尼斯約翰遜，基賓包，羅伯特加里爾赫金斯，
申請(專利權)人：蒂斯科動力學公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]
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