CN103781429A - 脊柱矫正系统致动器 - Google Patents
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- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
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Abstract
用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统例如包括往复式调节器和/或耦合到稳固元件的阻力调节器。所述阻力调节器包括势能驱动器、滑动单元、以及阻力单元。所述往复式调节器包括活塞单元、耦合到所述活塞单元的传动单元、以及返回机构。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年6月3日提交的且名称为“脊柱矫正系统致动器(SPINAL CORRECTION SYSTEM ACTUATORS)”的美国临时申请61/493,117号的优先权,为了所有目的其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
已经利用许多系统来治疗诸如脊柱侧凸、脊椎前移之类的脊柱畸形以及其它各种脊柱疾病。用于矫正脊柱畸形的主要手术外科方法利用器械尽可能地矫正畸形,以及利用可植入的硬件系统来刚性地稳固和维持矫正。这些可植入的硬件系统中的多种系统刚性地固定脊柱或允许脊柱有限地生长和/或脊柱的其它运动,以便在脊柱已经移动到矫正位置之后有助于促进融合。
发明内容
本发明的一些方面涉及用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统包括往复式调节器和/或例如耦合到稳固构件的阻力调节器。在一些实施例中,阻力调节器包括势能驱动器、滑动单元、以及阻力单元。在一些实施例中,往复式调节器包括活塞单元、耦合至所述活塞单元的传动单元,以及返回机构。
附图说明
图1示出了根据一些实施例的用于矫正脊柱的系统,其中脊柱趋于表现出脊柱畸形。
图2示出了根据一些实施例的图1所示系统的矫正锚固件和连接器。
图3示出了根据一些实施例的图1所示系统的张紧器和稳固构件的俯视图。
图4示出了根据一些实施例的图3所示的张紧器,其中除去张紧器壳体的一部分。
图5和图6示出了根据一些实施例的张紧系统,其用于在系统植入之后从外部致动图1所示系统的一个或多个张紧器。
图7和图8示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其用于在系统植入之后从外部致动图1所示系统的一个或多个张紧器。
图9和图10示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图11和图12示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图13、图14和图15示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图16和图17示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图18和图19示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图20和图21示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图22、图23和图24示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图25和图26示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图27和图28示出了根据一些实施例的扩张稳固构件系统,其可选地作为图1所示系统的稳固构件的补充或替代物来使用。
图29示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图30和图31示出了根据一些实施例的图29所示系统的第一致动器套环,其中图30示出了处于自由旋转或解锁状态下的第一致动器套环,以及图31示出了处于锁定或接合状态下的第一致动器套环。
图32示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图33和图34示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图35和图36示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图37和图38示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
图39、图40和图41示出了根据一些实施例的扩张稳固构件系统,其可选地作为图1所示系统的稳固构件的补充或替代物来使用。
图42、图43和图44示出了根据一些实施例的扩张稳固构件系统,其可选地作为图1所示系统的稳固构件的补充或替代物来使用。
图45和图46示出了根据一些实施例的另一种张紧系统,其可选地作为一个或多个张紧器的补充或替代物来使用。
虽然本发明可接受各种变型和替代形式,但是具体实施例在附图中以示例的方式示出且在下面进行详细描述。然而,并非旨在将本发明限制到所述的具体实施例。与此相反,本发明旨在覆盖落入由所附权利要求所限定的本发明范围内的所有变型、等同物和替代方案。
具体实施方式
一些实施例涉及用于矫正脊柱畸形的系统以及相关的方法和装置。总体而言,所述系统在趋于表现出缺陷曲率的脊柱上提供一个或多个侧向平移矫正力和/或一个或多个去旋转(derotational)矫正力。在一些实施例中,所述系统有利于根据需要进行增量矫正、总体矫正和/或矫正维持。
在下文中引用了各种平面和相关方向,包括:由两个轴线限定的矢状平面,一个轴线是在身体的头部(上部)和尾部(下部)之间绘制的,以及一个轴线是在身体的背部(后面)和前部(前面)之间绘制;由两个轴线限定的冠状平面,一个轴线在身体的中心(中间)和侧面(侧向)之间绘制,以及一个轴线在身体的头部和尾部之间绘制;以及由两个轴线限定的横向平面,一个轴线在身体的背部和前部之间绘制,以及一个轴线在身体的中心和侧面之间绘制。
此外,还使用了术语俯仰、滚转和偏转,其中滚转通常是指在第一平面中的角运动或旋转(例如,围绕对应于脊柱的纵向轴线旋转),身体的纵向轴线正交地穿过该第一平面,俯仰是指在正交于第一平面的第二平面中的角运动或旋转,而偏转是指在正交于第一平面和第二平面的第三平面中的角运动或旋转。在一些实施例中,俯仰是在矢状平面中的角运动,偏转是在冠状平面中的角运动,以及滚转是在横向平面中的角运动。在各种实施例中,俯仰、偏转和/或滚转根据需要同时或分开地发生变化。此外,如本文所使用的那样,“侧向平移”并不限于在中间-侧向轴线上的平移(无论是在侧向-中间或中间-侧向方向上),除非专门这样指出。
图1是根据一些实施例的用于对趋于表现出脊柱畸形的脊柱进行矫正的系统10的透视图。如图1中所示,系统10包括稳固构件12;多个稳固锚固件14,其包括第一稳固锚固件14A和第二稳固锚固件14B;多个矫正锚固件18,其包括第一矫正锚固件18A和第二矫正锚固件18B;多个张紧器20,其包括第一张紧器20A和第二张紧器20B;以及多个连接器22,其包括第一连接器22A和第二连接器22B。如图所示,所述系统10固定到由多个椎骨26形成的脊柱24上,所述椎骨包括第一椎骨26A、第二椎骨26B、第三椎骨26C和第四椎骨26D。
在一些实施例中,例如稳固构件12也被称为杆或对准构件;稳固锚定件14也被称为对准支撑件或导引构件;矫正锚固件18也被称为锚固臂或脊椎杠杆;张紧器20也被称为调节机构或系结装置;以及连接器22也被称为力导向构件或线缆。虽然系统10被示出具有两个稳固锚固件14、两个矫正锚固件18、两个张紧器20、以及两个连接器22,但是也可以视情况而采取更多或更少的数目。如下文中更详细描述的那样,张紧器20和/或稳固构件12可选地由各种其它张紧和扩张稳固构件系统来取代和/或增强。
根据一些实施例的合适的稳固构件12、稳固锚固件14、矫正锚固件18、张紧器20和/或连接器22的某些示例在下述美国申请中有所描述,所述美国申请为:于2009年3月26日提交的、且名称为“半限制型锚固系统(Semi-Constrained Anchoring System)”的美国申请12/411,562号;于2005年8月3日提交的、且名称为“用于矫正脊柱畸形的装置和方法(Device andMethod for Correcting a Spinal Deformity)”的美国申请11/196,952号;以及于2008年6月5日提交的且名称为“用于矫正畸形的医疗器械和方法(Medical Device and Method to Correct Deformity)”的美国申请12/134,058号;为了所有目的上述美国申请的每一篇的全部内容通过引用并入本文。
如图所示,脊柱24具有横向旋转中心线Y,也被描述成纵向旋转轴线。在一些实施例中,脊柱24的横向旋转中心线Y大体上对应于延伸通过脊柱24的椎管(未示出)的中间距离位置,其中每个椎骨26具有大体上位于横向旋转中心线Y上的横向旋转中心。
如图1中所示,矫正锚固件18固定到趋于表现出异常或缺陷曲率(例如脊柱侧凸)而需要矫正的脊柱24的目标区域24A。系统10可选地用于将去旋转和/或侧向平移力施加到脊柱24的目标区域24A上,以便以所需的曲率平移和/或维持脊柱24。
在一些实施例中,稳固构件12基本上是细长和刚性的,并且如果需要,稳固构件12结合一些挠曲性或弹性同时基本刚性地保持其形状。如将进行更详细描述的那样,稳固构件12适于或另外地构建成在离脊柱24的椎骨26的期望间隔处沿着脊柱24延伸。在一些实施例中,稳固构件12的轮廓部分地或完全地符合脊柱24的典型的矫正后的曲率。所述稳固构件12具有纵向轴线X,并且其中所述稳固构件12基本上是直的,纵向轴线X基本上是直的。其中稳固构件12具有弯曲的或成角度的部分,所述纵向轴线X在那些部分处类似地弯曲或成角度。如更详细描述的那样,稳固构件12可选地包括用于调节所述稳固构件12长度的特征。
图1示出了一对稳固锚固件14A、14B,它们适于或另外地构建成安装或固定到一个或多个稳固的椎骨上,诸如第一和第二椎骨26A、26B。第一和第二稳固锚固件14A、14B还适于接收稳固构件12,并包括用于接收稳固元件12的装置,从而使得稳固构件12侧向稳固,防止其相对于所述第一和第二稳固锚固件14A、14B侧向平移。
在一些实施例中,稳固锚固件14固定到单个椎骨26上(例如,在椎弓根处横跨椎骨,或在诸如单个椎弓根的单个点处)。在一些实施例中,第一和第二稳固锚固件14A、14B分别固定到单个椎骨上,或在另一些实施例中,第一和第二稳固锚固件14A、14B分别固定到多个椎骨上,诸如也固定到相邻于椎骨26的一个椎骨上。如图1中所示,第一和第二稳固锚固件14A、14B分别固定到第一和第二椎骨26A、26B上以及相邻于所述第一和第二椎骨26A、26B中的每一个的一个椎骨26上。当由所述第一和第二稳固锚固件14A、14B接收时,稳固构件12由稳固锚固件14进行半限制,稳固构件12能够随着脊柱24的自然运动而自由地运动,同时在每个稳固锚固件14A、14B处基本防止稳固构件12在基本垂直于稳固构件12纵向轴线X的方向上平移。
在一些实施例中,稳固构件12能够沿着纵向轴线X相对于所述第一和/或第二稳固锚固件14A、14B在一个或两个方向上轴向滑动或轴向平移。所述稳固构件12能够滑动并可改变在所述第一和第二稳固锚固件14A、14B处的至少俯仰和偏转。如果需要,所述稳固构件12还能够改变在所述第一和/或第二稳固锚固件14A、14B处的滚转。因此,在一些实施例中,所述稳固锚固件14适于接纳所述稳固构件12且固定稳固构件12以便防止相对于稳固椎骨(例如第一和第二椎骨26A、26B)的大致侧向平移。例如,椎骨26A、26B(以及稳固锚固件14所固定到的第二椎骨)用于对稳固构件12进行稳固,所述稳固构件12限定基准线,通过提供朝向其能够拖曳目标区域24A的一系列锚固点来从基准线调节缺陷曲率。
第一和第二矫正锚固件18A、18B可选地基本上相似,从而与第一矫正锚固件18A相关联地描述第二矫正锚固件18B的各个特征。第一矫正锚固件18A的特征通过后面跟随“A”的附图标记标出,以及第二矫正锚固件18B的类似特征通过后面跟随“B”的类似附图标记标出。
图2示出根据一些实施例的第一矫正锚固件18A。如图所示,第一矫正锚固件18A大致为L形,其中所述第一矫正锚固件18A包括以大致L形的构造装配到彼此的带有可选的螺纹51A(以虚线示出)的臂部50A和头部52A。第一矫正锚固件18A可选地基本上是刚性的。在一些实施例中,所述臂部50A从头部52A延伸到终端耦合器54A且大致垂直于头部52A设置。在一些实施例中,如在下面更详细地描述的那样,矫正锚固件18A的长度是可调节的。该臂部50A可选地围绕头部52A固定且可相对于头部52A旋转,且适于横跨椎骨26之一例如从脊柱24的一侧延伸到脊柱24的相对侧。
矫正锚固件18A的头部52A可选地适于或以其它方式构造成可固定到第三椎骨26C的一部分上,诸如第三椎骨26C的椎弓根上。头部52A包括主体部分56A和帽部分58A。头部52A包括用于固定到所述第三椎骨26C的任何各种装置,和/或适于与用于固定到所述第三椎骨26C的任何各种装置结合来工作。例如,主体部分56A可选地配置成椎弓根螺钉。第一矫正锚固件18A的装配包括将所述臂部50A接纳到头部52A的主体部分56A上以及将帽部分58A螺纹旋拧到或以其它方式固定到主体部分56A上。在一些实施例中,在矫正锚固件18A装配好后,臂部50A可相对于头部52A旋转。
该第一矫正锚固件18A固定到所述第三椎骨26C,使得臂部50A延伸横跨与棘突相邻的第三椎骨或延伸通过第三椎骨26C棘突中的孔或中空部分。在一些实施例中,第二矫正锚固件18B固定到第四椎骨26D,其中第四椎骨26D是在目标区域24A的顶点A处的顶椎(图1)。
在图3和图4中示出第一张紧器20A,其中图4示出第一张紧器20A,其中将一部分去除以示出其内部特征。张紧器20可选地基本上相似,从而所述第一和第二张紧器20A、20B的各个特征与第一张紧器20A相关联地进行描述。第一张紧器20A的特征通过后面跟随“A”的附图标记标出,以及第二张紧器20B的类似特征通过后面跟随“B”的类似附图标记标出。
通常而言,第一张紧器20A提供用于将所述第一连接器22A固定到稳固构件12的装置。在一些实施例中,第一张紧器20A(也被描述成调节机构或耦合器)还适于调节所述第一连接器22A的有效长度,并提供用于调节所述第一连接器22A有效长度的装置。
在一些实施例中,第一张紧器20A包括卷轴70A、围绕卷轴70A的圆周齿轮72A、与圆周齿轮72A相接触的立式齿轮74A、致动头部78A以及壳体80A,所述卷轴70A具有适于同轴接纳在稳固构件12上的中心内腔。
卷轴70A以及圆周齿轮72A和立式齿轮74A至少部分地保持在壳体80A内。壳体80A进而适于固定到稳固构件12上。例如,壳体80A可选地形成蛤壳结构,稳固构件12通过其可被接纳。当稳固构件12插入通过卷轴70A的中心内腔时,壳体80A适于夹持到稳固构件12上,其中卷轴70A围绕稳固构件12自由地旋转。
第一连接器22A附接或固定到所述卷轴70A上,并通过壳体80A中合适尺寸的开口在壳体80A中通过。立式齿轮74A经由致动头部78A的致动使得圆周齿轮72A转动,该圆周齿轮72A使得卷轴70A转动,从而围绕卷轴70A缠绕(或取决于卷轴70A的转动方向而解开缠绕)第一连接器22A。卷轴70A在合适方向上的旋转将第一连接器22A朝向第一张紧器20A拉紧,根据矫正脊柱缺陷的一些方法将第一矫正锚固件18A(图1)拉向所述第一张紧器20A。在一些实施例中,致动头部78A具有用于接纳用于旋转致动头部78A的六角头螺丝刀的容座。
根据前述,还应当理解的是,所述第二连接器22B类似地耦合到第二张紧器20B,其中所述第二张紧器20B的致动改变所述第二连接器22B的有效长度,以拉紧或放松连接器22B。
连接器22A、22B可选地基本上相似,从而连接器22的各个特征与第一连接器22A相关联地进行描述。第一连接器22A的特征通过后面跟随“A”的附图标记标出,以及第二连接器22B的类似特征通过后面跟随“B”的类似附图标记标出。
在一些实施例中,第一连接器22A基本上是挠性的,从而使得所述第一连接器22A能够在多个方向上进行枢转(例如,为了促进到矫正锚固件18A和/或张紧器20A的多轴连接)。这种挠性例如附加地或替代性地促进所述第一连接器22A的卷绕或缠绕。用于形成所述第一连接器22A的合适挠性材料包括线材和绞合线缆、单丝聚合物材料、多丝聚合物材料、多丝碳纤维或陶瓷纤维以及其它材料。在一些实施例中,第一连接器22A由不锈钢或钛线或线缆形成,虽然可以预期各种材料。
如图1中所示,第一连接器22A(也被描述成力引导构件或线缆)适于固定到所述第一矫正锚固件18A和第一张紧器20A上,从而固定到稳固构件12上(虽然在一些实施例中,第一连接器22A直接固定到所述稳固构件12上),其中第一连接器22A限定所述第一张紧器20A和第一矫正锚固件18A之间的有效长度。如上所述,在一些实施例中,第一张紧器20A适于改变第一连接器22A的有效长度,并提供用于改变第一连接器22A有效长度的装置。如图所示,第二连接器22B类似地与第二矫正锚固件18B相互作用。
鉴于以上所述,根据一些实施例的系统10的装配和使用通常包括将稳固锚固件14附接到所述目标区域24A的上侧和/或下侧位置上,例如附接到表征脊柱24侧凸曲率的移行椎。在一些实施例中,所述目标区域24A包括需要或更加需要进行矫正的那些椎骨26。在操作中,连接器22将矫正锚固件18耦合到稳固构件12上,且通过使得连接器22朝向稳固构件12收缩而将脊柱24进行更自然地对准。
系统10可选地根据需要用于增量矫正、总体矫正和/或维持矫正。例如,作为使用张紧器20的一个或多个过程的一部分,连接器22可选地以增量进行收缩。在其它实施例中,使用张紧器20或一个或多个其它装置进行单次的总体调节,以便完成所需的矫正。在其它实施例中,在将系统10固定到脊柱24之前或与将系统10固定到脊柱24相结合来使用其它硬件进行矫正,其中系统10用于维持所需的矫正。
图5和图6示出了张紧系统100,其用于在植入系统10之后从外部致动一个或多个张紧器20。如图所示,张紧系统100包括可植入的驱动器102(也被描述成往复式调节器)和外部驱动器104。
在一些实施例中,可植入驱动器102包括壳体106、一个或多个杠杆臂108、与杠杆臂108的旋转中心同轴的驱动轴112、连接到驱动轴112的单向滚柱离合器114、以及也被描述成返回机构的复位弹簧114(图6),所述杠杆臂108也被描述成活塞单元,保持一个或多个磁体110并在壳体106内限定旋转中心。驱动轴112例如通过包括合适的配合组件诸如六角头螺丝刀或通过与致动头部78A一体地形成或以其它方式连接到致动头部78A而适于与致动头部78A耦合,使得所述杆杆臂108在第一方向上的位移导致卷轴70A在第二正交方向上旋转,从而使得所述张紧器20A用作传动单元。在一些实施例中,可植入驱动器102的壳体106固定到壳体80A,例如与壳体80A一体地形成。
外部驱动器104配置成通过患者身体(例如根据需要通过皮肤、肌肉和/或骨骼)激活可植入驱动器102,并包括壳体120、驱动组合件122、连接到驱动组合件122的驱动轴124、以及连接到驱动轴124的磁体组合件126。在使用时,所述驱动组合件122的激活使得磁体组合件126旋转。
驱动组合件122可选地为角驱动器,其适于使得驱动轴124以所需的速度和扭矩旋转。壳体120可选地为大致圆柱形形状,且包括顶部128和底部130,壳体包括中心孔,其用于接纳所述驱动轴124且具有一定的尺寸和形状以便接纳所述磁体组合件126,使得磁体组合件126在壳体126内自由地旋转。
磁体组合件126包括多个磁体,诸如第一极性的第一磁体126A和相同极性或相反极性的第二磁体126B。如图5中所示那样,第一和第二磁体126A、126B通过圆形附接件128连接到彼此,圆形附接件128依次连接到驱动轴124,驱动轴124与磁体组合件126的旋转轴线同轴。所述第一和第二磁体126A、126B可选地相对于磁体组合件126的旋转轴线正好彼此相对。
在某些应用中,通过患者的皮肤S使用外部驱动器104操作可植入驱动器102或以磁力对其供以动力。具体地,当外部驱动器104的第一和第二磁体126A、126B旋转时,可植入驱动器102的一个或多个磁体110旋转,直到磁体110无法进一步旋转为止(例如,将壳体106用作止动部)。单向滚柱离合器114允许在单一方向上旋转,且在到达旋转极限时,在第一和第二磁体126A、126B中的下一个旋转进入具有一个或多个磁体110的位置从而启用另一棘齿系列之前,一个或多个磁体110通过弹簧作用重置回到其原始位置。单向滚柱离合器114适于在进行少量旋转之后棘轮收紧(to ratchet)或起到保持作用。这有助于允许相对紧凑的设计,因为杠杆臂108不需要行进通过大的旋转角度。例如,每个杠杆臂108可选地行进通过介于0至45度或5度至30度之间的角度,但是可以预期各种角度限值。在一些实施例中,还采用齿轮系统(未示出)以便根据需要用于协助增加扭矩。可植入驱动器102的壳体106和外部驱动器104的壳体120有助于避免可移动部件与患者皮肤的不必要的接触。
图7和图8示出另一种张紧系统150,其用于在植入系统10之后从外部致动一个或多个张紧器20。如图所示,张紧系统150用作往复式调节器,并包括帽152(也被描述成活塞单元)、和弹簧154(也被描述成返回机构)、以及单向驱动滚柱离合器156和驱动轴158(也被描述成传动单元)。张紧系统150适于将线性的向下力转变成侧向或横向旋转。帽152与弹簧154以及单向驱动离合器156接合,以使得当向下的力施加到弹簧加载的帽152上时,帽152所产生的向下运动导致单向驱动滚柱离合器154的侧向旋转。在一些实施例中,离合器156具有以一定的角度切割的凹槽或凸脊156A,以使帽152的下压使得所述离合器156旋转,其中角度越陡,压下帽152所需的力越小以及驱动轴158所产生的旋转越少。驱动轴158和/或离合器156还可选地耦合到齿轮箱(未示出)以便增强系统150的机械优势。系统150还可选地包括位于帽152与离合器156之间的多个低摩擦滚珠轴承160,以便减小压下帽152和旋转驱动轴158所需的力。
单向驱动滚柱离合器156耦合到驱动轴158,使得离合器156的旋转转变成驱动轴158的旋转。在一些实施例中,驱动轴158适于连接到所述致动头部78A。驱动轴158可选地为4mm的六角驱动器,例如其适于与张紧器20A(图1)的致动头部78A的4mm的凹入六角凹部接合。
系统150可选地由通过患者的皮肤按压按钮而激活,其中例如所述帽152由使用者通过触觉和/或外部标记(例如纹身)来定位。在一些实施例中,在使用过程中,帽152不相对于张紧器20A旋转。例如,作用于帽152上的向下力使得单向滚柱离合器156旋转,然后该离合器致动张紧器20A以便例如拧紧连接器22A。
图9和图10示出也被描述成往复式调节器的另一种张紧系统200,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。张紧系统200包括壳体202、外部单向滚柱离合器204(也被称为外部离合器)、内部单向滚柱离合器206(也被称为内部离合器)、按钮208(也被描述成活塞单元)以及弹簧210(也被描述成返回机构)。壳体202通常保持外部和内部离合器204、206(也被描述成传动单元)、按钮208和弹簧210,并且适于固定(例如通过蛤壳配合)到稳固构件12。如图10中所示,外部离合器204包括齿轮传动装置212,以及按钮208包括齿轮传动装置214,齿轮传动装置212和214适于彼此互补以便在按下按钮208之后可旋转地驱动外部离合器204,其中按钮的线性运动转变成外部离合器204的横向运动。
如图10所示,外部离合器204适于在第一方向D1上自由地旋转以及适于在第二方向D2上锁定到内部离合器206上。内部离合器206依次适于在第二方向D2上相对于稳固构件12自由地旋转,而在第一方向D1上锁定到稳固构件12上。
在一些实施例中,外部和内部离合器204、206为以外部离合器204围绕内部离合器206设置的单向冲压外圈滚柱离合器,以使当压下按钮208时,内部滚柱离合器206和外部离合器204两者相对于静止构件向前旋转,以及当按钮208释放时,弹簧210将按钮208返回至其原始位置,以及内部离合器206保持静止,而外部离合器204相对于稳固构件12往回旋转。
连接器22之一(例如连接器22A)固定到所述内部离合器206,以使接近按钮208(例如如前所描述通过患者的皮肤)的使用者能够重复推压按钮208以便朝向(或替代地远离)稳固杆12棘轮收紧连接器22A,缩短连接器22A的有效长度。根据需要采用齿轮箱或增强系统200机械优势的其它装置。
图11和图12示出也被描述成往复式调节器的另一种张紧系统250,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。如图所示,类似于系统200,系统250也采用双滚柱离合器机构(也被描述成传动单元)。系统250包括壳体252、外部单向滚柱离合器254(也被称为外部离合器)、内部单向滚柱离合器256(也被称为内部离合器)、按钮258(也被描述成活塞单元)、弹簧260(也被描述成返回机构)以及将按钮258耦合到外部离合器254的传动连杆262。在操作中,压下按钮258导致在第一方向上作用于外部离合器254上的旋转力以及将按钮258从压下位置释放到初始位置导致在相反方向上作用于外部离合器254上的旋转力。壳体252总体上保持外部和内部离合器254、256、按钮258、弹簧260和传动连杆262,并适于固定(例如,通过蛤壳配合)到稳固构件12上。如图所示,系统250还包括磁性闩锁组合件270,其适于允许系统250的选择性激活以便进行调节。
在一些实施例中,系统250总体上类似于系统200操作,其中使用者通过患者的皮肤按下按钮258以便围绕内部离合器254棘轮收紧连接器22之一,例如第一连接器22A。此外,磁性闩锁组合件270作为可选地的特征存在以协助防止系统250的意外调节(例如,通过意外按下按钮258造成的意外调节)。如图所示,磁性闩锁组合件270包括保持弹簧272的壳体271、闩锁磁体274、以及适于与止动特征280接合的止动构件276,所述止动特征280(例如,形成于内部离合器206外表面中的槽)与内部离合器206相关联。
所述磁性闩锁组合件274通过使得磁体足够接近闩锁磁体274来操作,以便将止动构件276从止动特征280释放。这样做时,按钮258能够被压下以棘轮收紧系统250。
因此,系统250提供双滚柱离合器机构的相对垂直或直线排列布置,其中按钮258与稳固构件12更为成直线排列,以助于将由该设计所占据的横向空间大小最小化。在一些实施例中,磁性闩锁组合件274有助于防止转动,除非磁体设置于闩锁磁体274上方,从而有助于防止张紧系统250的意外激活。在使用中,使用者(未示出)将使得外部磁体接近闩锁磁体,以便使得系统250进入激活状态,然后在系统250处于激活的状态下操作系统250。
图13、图14和图15示出另一种张紧系统300,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。如图所示,也被描述成阻力调节器和往复式调节器的系统300包括壳体302、驱动构件304(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧306(也被描述成势能驱动器)、复位弹簧310(图15)(也被描述成返回机构)、以及按钮308和接合构件312(也被描述为阻力单元)。
壳体302可选地是大致圆柱形和中空的,并限定第一隔室302A和第二隔室302B。驱动构件304从第一隔室302A延伸出壳体302的第二隔室302B,其中所述驱动构件304和壳体302同轴地接纳在稳固构件12上。驱动构件304可选地是大致圆柱形和中空的,并限定扩大的基部316、主体318和扩大的头部320。主体318包括适于选择性地与所述接合构件312接合的多个齿322(图15)。
如图13和图14所示,驱动构件304适于在稳固构件12上滑动,而壳体302相对于稳固构件固定,驱动构件304能够从壳体302滑出,直到扩大的头部限制驱动构件304进一步行进。如图所示,驱动弹簧306在基部316和壳体302之间同轴地接纳在驱动构件304上。驱动弹簧306是压缩弹簧,其用于将推力施加到驱动构件304的基部316上,以便使得驱动构件304从第一位置(图13)移动到远离壳体302的第二位置(图14),但是可以预期其它类型的势能驱动器。
如图15中所示,按钮308通过第二隔室302B的侧壁可滑动地被接纳并连接到所述接合构件312。接合构件312包括与驱动构件304上的齿322互补的成组的齿324A、324B。成组的齿324A、324B位于接合构件312的相对部分上,且彼此略微偏移。在通过皮肤按压按钮308之后,第一组齿324A从驱动构件304上的互补齿322释放,并且第二组齿324B进而接合驱动构件304的互补齿322。在释放按钮308之后,复位弹簧310导致第一组齿324A与互补齿322重新接合以及导致第二组齿324B从互补齿322释放。以这种方式,在压下以及释放按钮308的每个循环之后可选择性地释放(例如相对小的量)驱动构件304。
连接器22之一(诸如第一连接器22A)固定到扩大的头部320上。在壳体302上设置孔、滚柱、或其它过渡段(未示出),使得连接器22A能够在横向方向上从壳体302向外延伸。例如当驱动构件304以活塞运动从壳体302向下运动出来时,扩大的头部320向下移动,将第一连接器22A拉到壳体302内并减小第一连接器22A在稳固构件12和第一矫正锚固件18A之间的有效长度。
虽然未示出,但是诸如先前所述那些的磁性闩锁组合件可选地应用于该实施例或任何其它合适的实施例,以助于防止张紧系统300的意外致动。此外,尽管由驱动弹簧306供以推力,但是在其它实施例中,推力由其它势能驱动器提供,其它势能驱动器包括(例如预先装载于所述第一隔室302A内,或例如通过化学反应生成的)水凝胶材料、气体的膨胀,或用于在驱动构件304上产生推力的其它装置。
图16和17示出另一种张紧系统350,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。也被描述成往复式调节器的系统350包括壳体352、驱动构件354、单向滚柱离合器356(也被称为外部离合器)、按钮358、复位弹簧360(也被描述成返回机构)、以及将按钮358耦合到外部离合器356的传动连杆362,以使按压按钮358(例如通过患者的皮肤)导致在第一方向上作用于外部离合器356上的旋转力以及将按钮358从压下位置释放到初始位置导致在相反方向上作用于外部离合器256上的旋转力。壳体352总体上保持外部离合器356、按钮358、复位弹簧360和传动连杆362,并适于固定(例如,通过蛤壳配合)到稳固构件12上。
壳体352可选地是大致圆柱形和中空的,并限定第一隔室352A和第二隔室352B。驱动构件354也可选地是大致圆柱形和中空的,驱动构件354从第一隔室352A延伸出壳体352的第二隔室352B,其中所述驱动构件354和壳体352同轴地接纳在稳固构件12上。驱动构件354限定扩大的基部366、主体368和扩大的头部370。在一些实施例中,一个或多个连接器(诸如第一连接器22A)固定到扩大的头部370上。主体368包括适于与所述外部离合器356配合的多个螺纹372(图15)。
驱动构件354适于在稳固构件12上滑动,而壳体352相对于稳固构件固定,驱动构件354能够从壳体352滑出,直到扩大的头部限制驱动构件354进一步行进。如图所示,外部离合器356在基部366和壳体352之间同轴地接纳在驱动构件354上。外部离合器356具有带螺纹的内部管腔(未示出),其中外部离合器356的螺纹与驱动构件354的螺纹372配合,以便使得驱动构件354从第一位置移动到远离壳体352的第二位置。
如图17中所示,按钮358通过第二隔室352B的侧壁可滑动地被接纳并连接到传动连杆362上。一旦按下按钮308,传动连杆362使得外部离合器356旋转或棘轮收紧,直到按钮308被完全按下。随着外部离合器356的旋转,将驱动构件354驱出壳体352以及将第一连接器22A拉入到壳体352内,从而缩短其有效长度。至少以这种方式中,系统350可选地用于张紧第一连接器22A,以助于矫正脊柱畸形。
虽然未示出,诸如先前所述那些的磁性闩锁组合件可选地应用于本实施例或者本文描述的任何其它实施例,以助于防止张紧系统350的意外致动。
图18和图19示出另一种张紧系统400,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。也被描述成阻力调节器的系统400包括稳固构件12的中空部分402(也被描述成壳体)、驱动构件404(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧406(也被描述成势能驱动器)、生物可降解块408(也被描述成阻力单元)、第一套环410、以及第二套环412。
如图所示,壳体402限定由壁402C分隔的第一隔室402A和第二隔室402B,所述壁402C具有尺寸设计成可滑动地接纳驱动构件404的内腔(未示出)。壳体402还包括第一连接器孔420和第二连接器孔422,所述第一和第二连接器孔420、422适于滑动地接纳连接器22之一,诸如像第一连接器22A和第二连接器22B。
如图所示,驱动构件404在第一隔室402A和第二隔室402B内延伸,其中所述驱动构件404包括扩大的基部426,其可滑动地接纳在第二隔室402B内且抵靠所述生物可降解块408。
驱动弹簧406可选地是接纳到驱动构件404上的压缩弹簧,驱动弹簧406位于驱动构件404的扩大基部426和壁402C之间。
在一些实施例中,生物可降解块408是聚合材料,其配置成在预定时间段内被吸收到体内。例如,在一些实施例中,生物可降解块408是降解时间在约6至约12个月之间的PGA(聚乙醇酸),降解时间大于约24个月的PLA(聚乳酸),或降解时间大于约12个月的细菌聚酯(例如聚羟基烷酸酯)。生物可降解块408可被加工(例如,通过结合不同类型的材料而具有预先选择的时限)以便在预定的时间段内降解。在一些实施例中,壳体402的一个或多个部分允许体液与生物可降解块408相互作用。例如,第二隔室402B(可选地为多孔壁结构或为其它结构)允许身体与生物可降解块408充分地相互作用以便导致材料被吸收。
第一和第二套环410、412沿着驱动部件404定位,并且在一些实施例中固定到驱动构件404上,以使当驱动构件404在壳体402内滑动时使得第一和第二套环410、412随同驱动构件404移动。第一和第二连接器22A、22B进而固定到所述第一和第二套环410、412。
在一些实施例中,生物可降解块408随着时间的推移开始被吸收,允许驱动弹簧406向下推动扩大的基部426,进而导致驱动构件404向下随同所述第一和第二套环410、412滑动。通常而言,势能存储于驱动弹簧406或用于存储能量的其它装置(例如可膨胀的水凝胶)中,并以生物可降解块408的衰变速率(例如,基本上连续和预定的衰变速率)释放。衰变或降解的速率例如可由所用的生物可降解材料的类型、材料的几何形状,暴露的表面积、材料的孔隙度、以及生物可降解块408的形状来控制。
在一些实施例中,驱动构件404的轴向运动将连接器22A、22B通过第一和第二连接孔420、422拖入壳体202内。随着连接器22A、22B被拖入到壳体内,连接器22A、22B与第一和第二矫正锚固件18A、18B之间的有效长度被缩短,将矫正锚固件朝向壳体402拖曳,因此朝向稳固构件12拖曳。根据一些实施例,至少以这种方式,能够将矫正锚固件18朝向稳固构件12拉动。
图20和图21示出另一种张紧系统450,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。也被描述成阻力调节器的系统450包括适于接纳到稳固构件12上的壳体452、驱动构件454(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧456(也被描述成势能驱动器)、以及生物可降解块458(也被描述为阻力单元)。在一些实施例中,系统450总体上类似于系统400操作,其中系统450适于固定到所述稳固构件12上。
壳体452可选地是大致圆柱形和中空的,并限定第一隔室452A。驱动构件454从第一隔室452A延伸出壳体452,其中所述驱动构件454和壳体452同轴地被接纳到稳固构件12上。驱动构件454可选地是大致圆柱形和中空的,并限定扩大的基部466、主体468、和扩大的头部470。
如图所示,驱动构件454适于在稳固构件12上滑动,而壳体452相对于稳固构件固定,驱动构件454能够从壳体452滑出,直到扩大的头部470限制驱动构件454进一步行进。如图所示,驱动弹簧456在基部466和壳体452之间同轴地接纳在驱动构件454上。驱动弹簧456是用于将推力施加到驱动构件454基部466上的压缩弹簧。生物可降解块458在扩大的头部470下方位于第一隔室452A内,以基本防止所述驱动弹簧456移动驱动构件454。随着生物可降解块降解,对移动的阻力被去除以及驱动弹簧456能够使得驱动构件454从第一位置(图20)移动到远离壳体452的第二位置(图21),但是可以预期其它类型的弹簧。
在系统450植入之后随着驱动构件454被选择性地释放(例如随着时间的推移释放预定量),该扩大的头部470在第一隔室452A内移动。在一些实施例中,连接器22中的一个或多个(诸如第一连接器22A)相对于所述扩大的头部470固定。当头部470在第一隔室452A内致动时,所述第一连接器22A被拖入到壳体452内,从而缩短第一连接器22A在稳固构件12和第一矫正锚固件18A之间的有效长度。因此,在一些实施例中,可选地采用系统450来将一个或多个矫正锚固件18朝向稳固构件12拖曳。
图22、图23和图24示出另一种张紧系统500,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。也被描述成阻力调节器的系统500包括适于接纳到稳固构件12上的壳体502、驱动构件504(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧506(也被描述成势能驱动器)、生物可降解块508(也被描述为阻力单元)、连接到所述驱动构件504的驱动单元510、以及导向件512。在一些实施例中,系统500总体上类似于系统450操作,其中系统500适于固定到所述稳固构件12上。
壳体502可选地是大致圆柱形和中空的,并限定第一隔室502A。驱动构件504从第一隔室502A延伸出壳体502,其中所述驱动构件504和壳体502同轴地被接纳到稳固构件12上。驱动构件504可选地是大致圆柱形和中空的,并限定扩大的基部516、主体518、和扩大的头部520。
如图所示,驱动构件504适于在稳固构件12上滑动,而壳体502相对于稳固构件固定,驱动构件504能够从壳体502滑出,直到扩大的头部520限制驱动构件504进一步行进。如图所示,驱动弹簧506在基部516和壳体502之间同轴地接纳在驱动构件504上。驱动弹簧506是用于将推力施加到驱动构件504的基部516上的压缩弹簧。生物可降解块508在扩大的基部516下方位于第一隔室502A内,以基本防止所述驱动弹簧506移动驱动构件504。随着生物可降解块508降解,驱动弹簧506能够使得驱动构件504从第一位置移动到进入壳体502内的第二位置,但是可以预期其它类型的弹簧。
如图22和图23所示,驱动单元510连接到驱动构件504,驱动单元可滑动地接纳到稳固构件12上。驱动单元510包括具有阳螺纹的内筒530以及具有与内筒530上的阳螺纹互补的阴螺纹的外筒532。如图24所示,外筒532包括适于与一个或多个外部磁体536相互作用的内部磁体534,所述外部磁体适于在患者体外被激活且当其旋转时通过患者的皮肤可旋转地驱动所述内部磁体534,导致所述外筒532沿着内筒530向上或向下驱动。
在一些实施例中,内部磁体534包括具有第一极性的第一部分和具有第二相反极性的第二部分。外部磁体536类似地具有带有相反极性的两个部分。当外部磁体536旋转时,外部磁体的极性当外部磁体旋转时分别推动和拉动内部磁体534的极性。合适磁性驱动系统的一个示例在美国专利申请公布2009/0112207中有所描述,其于2008年5月15日提交以及2009年4月30日公布,该申请的全部内容通过引用并入本文。
导向件512适于是用于一个或多个连接器22的低摩擦界面,该低摩擦界面适于沿着所述稳固构件12将连接器22从轴向方向引导到更加横向的方向。连接器22之一(诸如第一连接器22A)固定到外筒532且向上穿过导向件512到达矫正锚固件18之一,诸如第一矫正锚固件18A。
在一些实施例中,在系统500植入之后驱动构件504被选择性地释放(例如随着时间的推移释放预定量),以使扩大的头部520进一步移动到第一隔室502A内。随着驱动构件504轴向移动,驱动单元510也轴向移动,进而拉动连接器22A并缩短连接器22A在稳固构件12和矫正锚固件18A之间的有效长度。根据需要,通过使用外部磁体536使得内部磁体534旋转来松开或拧紧连接器22A(例如,用于精细调节的目的)。
图25和图26示出另一种张紧系统550,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。在一些实施例中,也被描述成阻力调节器的系统550包括适于接纳到稳固构件12上的壳体552、耦合器554(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧556(也被描述成势能驱动器)、以及生物可降解块558(也被描述为阻力单元)。
在一些实施例中,壳体552适于固定到所述稳固构件12上(例如,通过蛤壳配合),并包括大致螺旋形的内部隔室552A,内部隔室552A具有开口到内部隔室552A内的连接器孔570。如图所示,该驱动弹簧556在内部隔室552A中进行螺旋形缠绕,并适于用作扭转弹簧,驱动弹簧556处于压缩状态下,其中弹簧556的第一端部572固定到壳体552以及弹簧556的第二端部574连接到耦合器554。在一些实施例中,生物可降解块558设置在弹簧556的第二端部574和/或耦合器554处,保持弹簧556处于压缩状态下。连接器22之一(诸如第一连接器22A)固定到耦合器554,第一连接器22A回绕通过连接器孔570从内部隔室552A离开。
在一些实施例中,随着生物可降解块558的降解,弹簧556的第二端部570进一步行进到内部隔室552A内,将耦合器554和第一连接器22A进一步拖入到内部隔室552A内。在一些实施例中,当第一连接器22A被拖入到内部隔室552A内时,稳固构件12和矫正锚固件18A之间的有效长度减小。
图27和图28示出扩张稳固构件系统600,其可选地作为稳固构件12的补充或替代物来使用。例如,也被描述成阻力调节器的系统600可通过使用稳固锚固件18将系统600附接到脊柱24上而可选地使用,以使脊柱24能够沿纵向扩张,以助于减小脊柱24的缺陷曲率。
在一些实施例中,系统600包括壳体602、驱动构件604(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧606(也被描述成势能驱动器)、生物可降解块608(也被描述成阻力单元)以及可调节的套环610。壳体602可选地是大致圆柱形和中空的,并限定第一隔室602A。驱动构件604从第一隔室602A延伸出壳体602。驱动构件604可选地是大致圆柱形的,并限定主体612和扩大的头部614,所述主体具有沿其长度的多个阳螺纹(未示出)。
在一些实施例中,可调节套环610具有阴螺纹,并同轴地接纳在主体612的阳螺纹上。可调节的套环610包括磁性元件和/或以其它方式适于响应于磁力,可调节套环610具有第一极性部分610A和第二极性部分610B。
如图所示,驱动构件604适于在壳体602内滑动。在一些实施例中,驱动构件604相对于驱动壳体的旋转受到限制,例如,被键连接到壳体602的一部分上或以其它方式具有与壳体602的一部分互补的特征,驱动构件604从壳体602的一部分延伸以便基本防止壳体和驱动部件604之间的相对旋转。驱动构件604适于从壳体602滑出,直到可调节套环610限制驱动构件604进一步行进以及进入到壳体602内,直到扩大的头部614抵接壳体602。
如图所示,驱动弹簧606在可调节的套环610和壳体602之间同轴地接纳在驱动构件604上。驱动弹簧606是用于将推力施加到驱动构件604的可调节套环610上的压缩弹簧。生物可降解块608在第一隔室602A内位于可调节套环610之前,以便基本上防止驱动弹簧606移动驱动构件604。随着生物可降解块608降解,驱动弹簧606能够使得驱动构件604从第一位置移动到从壳体602向外的第二位置,以延伸系统600的总长度。
在一些实施例中,通过旋转可调节的套环610来调节系统600的有效长度(例如,以便进行精细的调节,或者当系统的长度开始增长得太快时)。在一些实施例中,使用诸如前面所述那些的外部磁性驱动器640通过皮肤来旋转可调节的套环610以及调节系统600的总长度。
虽然利用弹簧606将势能存储于系统600中,但是在其它实施例中使用可膨胀材料将推力施加到驱动构件604上。例如可选地使用水凝胶材料(例如可购自Hymedix公司的具有商品名“HYPAN”的材料)、NDGA(去甲二氢愈创木酸)和/或其它可膨胀材料。仍在其它实施例中,通过使用压缩气缸或在系统600中使用的用于存储势能从而驱动驱动构件604的其它装置来替换和/或增强弹簧606。
图29示出另一种张紧系统650,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。例如根据需要,张紧系统650可选地代替稳固构件12或其一部分,或者安装到稳固构件12上。系统650包括壳体652、驱动构件654、第一致动器套环656、第二致动器套环658、连接到驱动构件654的马达单元660、以及功率耦合器662。
在一些实施例中,壳体652包括大致中空的垂直杆(例如直径约为10-15mm),壳体652适于保持驱动构件654、第一和第二致动器套环656、658、以及马达单元660。在一些实施例中,壳体652可选地用作系统10中的稳固构件12,所述壳体例如通过稳固锚固件18而固定到脊柱24上。
驱动构件654可选地适于用作大致挠性的轴,例如直径为约3mm以及由钢或其它合适材料(例如金属和/或聚合物材料)形成。致动器套环656、658在驱动部件654纵向位置处固定到其上,以及连接器22的一个或多个(诸如第一和第二连接器22A、22B)分别固定到所述致动器套环656、658上。
第一和第二致动器套环656、658可选地基本上相似,对于第一和第二致动器套环656、658而言相对于所述第一致动器套环656进行补充描述。在一些实施例中,第一致动器套环656是固定到连接器22之一(诸如第一连接器22A)上的磁性激活的张紧装置。
图30和图31中示出第一致动器套环656,其中图30示出处于自由旋转或解锁状态下的第一致动器套环656,以及图31示出处于锁定或接合状态下的第一致动器套环656。如图所示,第一致动器套环656包括外侧部分656A以及内侧部分656B,所述内侧部分和外侧部分具有多个凹部,所述凹部可滑动地容纳多个磁性接合构件670。如图31中所示,使得外部磁体672接近患者(未示出),导致磁性接合构件670向内推动而将内侧部分和外侧部分656A、656B锁定。
在一些实施例中,(通过物理地翻转磁体或切换到电磁体的电流)切换外部磁体672上的磁极性以便导致磁性接合构件670以向外滑动到外侧部分656A中的凹部内以便释放第一致动器套环656。如下面进一步描述的那样,致动器套环656、658的磁性激活有助于促进独立调节,允许从单个源获得更大的扭矩来将连接器22拖曳到壳体652。
在一些实施例中,马达单元660是Maxon马达,13毫米OD,具有3371:1的齿轮比,但是可选地可使用各种马达。功率耦合器662可选地是感应功率耦合器(也被描述成接收器)、次级线圈、或内部天线,用于从外部感应电源(未示出)接收感应功率。在一些实施例中,功率耦合器662具有大约50毫米直径的主体,并包括物理磁体,以使外部感应电源或外部初级线圈能够更好地对中到功率耦合器662上以便增加耦合效率。
在一些实施例中,当外部初级线圈(未示出)对中于功率耦合器662上方时,量级为2-3瓦特(如果需要可高达20瓦)的电能被传递到马达单元660,导致驱动构件652旋转。连接器22通过磁性地接合致动器套环656、658中所选定的一个而被选择性地张紧。至少以这种方式,选择性地施加用于张紧的功率,以使将最大量的张力引导到所需的连接器22上。如果需要,马达单元660是可逆的和/或根据需要采用齿轮传动装置(未示出)来释放或松开连接器22。在一些实施例中,反馈和位置信息例如经由IR(红外线)或射频(RF)从系统650回传到外部接收器。
图32示出另一种张紧系统700,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。例如根据需要,张紧系统700可选地代替稳固构件12或其一部分,或者安装到稳固构件12上。系统700包括次级卷轴702、驱动构件704、第一致动器套环706、第二致动器套环708、连接到驱动部件704的马达单元710、功率耦合器712、以及齿轮系714。虽然功率耦合器712可选地是感应电源,但是在其它实施例中,功率耦合器是可植入的电池或其它电源。
如图所示,系统700总体上类似于系统650操作。在一些实施例中,驱动构件704和次级卷轴702通过齿轮系714互相连接。马达单元710使得驱动构件704转动,驱动构件704通过齿轮系714使得次级卷轴702转动。所述第一和第二致动器套环706、708固定到次级卷轴702上并由此转动以便将连接器22中的一个或多个朝向次级卷轴702拖曳。此外根据需要,次级卷轴702可选地在相反的方向上转动,以便从致动器套环706、708释放连接器22。根据需要,可选地采用磁性装置(未示出)来接合致动器套环706、708或与致动器套环706、708脱离接合。
图33和图34示出另一种张紧系统750,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。例如根据需要,张紧系统750可选地代替稳固构件12或其一部分,或者安装到稳固构件12上。系统750包括壳体752、驱动构件754、第一致动器套环756、第二致动器套环758、连接到驱动构件754的马达单元760、以及功率耦合器762。
在一些实施例中,壳体752包括大致中空的垂直圆柱体(例如,直径约为10-15mm),壳体752适于容纳驱动构件754、第一和第二调节套环756、758、以及马达单元760。在一些实施例中,壳体752可选地用作系统10中的稳固构件12,所述壳体例如通过稳固锚固件18固定到脊柱24上。
如图所示,驱动构件754包括两个部分,基部部分754A和移动件部分754B。基部部分754A是细长的并从连接到马达单元760的第一端部770延伸以及第二端部772承载带有阳螺纹的头部774。移动件部分754A基本上是细长的并包括阴螺纹部分778和承载部分780。移动件部分754B是不可旋转的,并可在壳体752内轴向滑动。移动件部分754B的阴螺纹部分778与基部部分754A的阳螺纹头部774配合,以使由马达单元760导致基部部分754A的旋转使得移动件部分754B在壳体752内轴向移动。例如,图33示出在壳体752内第一位置处的移动件部分754B,以及图34示出在壳体752内的更收缩的第二位置中的移动件部分756B。
调节套环756、758沿着承载部分780固定在纵向位置处。连接器22中的一个或多个(诸如第一和第二连接器22A、22B)分别固定到每个调节套环上,以使承载部分780的轴向运动将连接器22拖入到壳体752内或从壳体752放出,从而根据需要缩短或延长连接器22在矫正锚固件18和壳体752之间的有效长度。在一些实施例中,调节套环756、758也被旋拧到承载部分780上,其中利用诸如前面所提及那样的外部磁体使得调节套环756、758的旋转允许附加地拉紧和/或放松连接器22。
图35和图36示出另一种张紧系统800,其可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。例如根据需要,张紧系统800可选地代替稳固构件12或其一部分,或者安装到稳固构件12上。系统800包括壳体802、驱动构件804、第一致动器套环806、第二致动器套环808、连接到驱动构件804的马达单元810、以及功率耦合器812。
在一些实施例中,壳体802包括具有多个连接器孔816的大致中空的垂直圆柱体(例如,直径约为10-15mm),壳体802适于容纳驱动构件804、第一和第二调节套环806、808、以及马达单元810。壳体802可选地用作系统10中的稳固构件12。在一些实施例中,所述壳体802例如通过稳固锚固件18固定到脊柱24上。
如图所示,驱动构件804包括两个部分,基部部分804A和移动件部分804B。基部部分804A是细长的并从连接到马达单元810的第一端部820延伸以及第二端部822承载带有阳螺纹的头部824。移动件部分804A基本上是细长的并包括阴螺纹部分828和承载部分830。移动件部分804B是不可旋转的,并可在壳体802内轴向滑动。移动件部分804B的阴螺纹部分828与基部部分804A的阳螺纹头部824配合,以使由马达单元810导致基部部分804A的旋转使得移动件部分804B在壳体802内轴向移动。例如,图35示出在壳体802内第一位置处的移动件部分804B,以及图36示出在壳体802内的更收缩的第二位置中的移动件部分806B。
如图所示,第一和第二调节锚固件806、808基本上彼此类似。因此,第二调节锚固件808相对于第一调节锚固件656进行补充描述。根据一些实施例,第一和/或第二调节锚固件806、808可选地适于取代一个或多个矫正锚固件18。如图所示,当从侧面观察时,第一调节锚固件806大致为L形,其中第一调节锚固件806包括具有阳螺纹(未示出)的延伸臂806A、具有阴螺纹(未示出)的套环806B、基臂806C以及头部806D,所有上述都组装到一起。
套环806B可旋转地耦合到基臂806C,以及延伸臂806A不可旋转地且可滑动地耦合到基臂806C。延伸臂806A接纳于套环806B和基臂806C内。延伸臂806A和套环806B的螺纹相配合,以便通过套环806B分别在第一方向和第二方向上旋转能够使所述延伸臂806A从套环806B和基臂806C向内和向外伸缩。套环806B可选地由磁性材料形成,并具有带有第一极性的部分以及带有第二极性的另一部分。诸如先前所述那些的外部磁体(未示出)可选地用于旋转套环806B以便对调节锚固件806的总长度进行调节。
调节锚固件806的头部806D可选地包括椎弓根螺钉,该椎弓根螺钉适于被驱动到脊柱24的椎骨内,使得所述调节锚固件806能够类似于矫正锚固件18之一而被拉动。
连接器22的一个或多个分别固定到承载部分830,使得承载部分830的轴向运动根据需要将连接器22从壳体802的连接孔816拖曳进出,从而缩短或增长连接器22在调节锚固件806A、806B和壳体802之间的有效长度,从而缩短或增长脊柱24的有效长度。每个调节锚固件806A、806B还可选地根据需要在长度上进行调节,以便改变由系统800施加到脊柱24上的张力。
图37和38示出另一种张紧系统850,其可选地用作用于从外部操作张紧器20的装置。如图所示,也被描述成往复式调节器的系统850包括壳体852、马达驱动器854、功率耦合器856、滚柱离合器858和驱动轴860。
壳体852适于保持马达驱动器854、滚柱离合器858和驱动轴860。马达驱动器854可选地是诸如从“MIGA MOTORS”以商品名“DM01镍钛诺致动器”出售的镍钛诺驱动器。马达驱动器854包括连接到滚柱离合器858相对侧上的致动臂854A和复位弹簧854B(也被描述成返回机构)。
功率耦合器856可选地类似于先前所述的那些(例如感应线圈),并且,当施加电能时,马达驱动器854的镍钛诺被加热,使得致动臂854A收缩以拉动致动臂854A(例如,用约7磅的力)。致动臂854A连接到滚柱离合器858,其是单向滚柱离合器,使得致动臂854A的收缩导致单向滚柱离合器858旋转。当镍钛诺冷却时,复位弹簧854B压靠到滚柱离合器858的相对侧上,使得致动臂854A返回到原始位置,其中致动臂854A能够通过激活马达驱动器854而再次致动,产生棘轮收紧效应。驱动轴860连接到滚柱离合器858,使得滚柱离合器的棘轮收紧导致推动驱动轴860。
例如通过包括合适的配合组件(诸如六角头螺丝刀)或通过与致动头部(诸如致动头部78A(图3))一体地形成或以其它方式连接到所述致动头部,驱动轴860适于连接到张紧器20之一(诸如第一张紧器20A)的致动头部上。在一些实施例中,可植入驱动器852的壳体856固定到壳体80A和/或稳固构件12,例如与壳体80A和/或稳固构件12一体地形成。
图39、图40和图41示出扩张稳固构件系统900,其可选地作为稳固构件12的补充或替代物来使用。例如,也被描述成往复式调节器和阻力调节器的系统900可通过使用稳固锚固件18将系统900附接到脊柱24(图1)上而可选地使用,使得脊柱24能够沿纵向扩张,以助于减小脊柱24的缺陷曲率。
在一些实施例中,系统900包括壳体902、驱动构件904(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧906(也被描述成势能驱动器)、以及磁性走行件组合件908(也被描述成阻力单元)。驱动构件904可选地是大致圆柱形的,并包括沿着驱动构件904长度的多个表面凹槽910,表面凹槽910适于与所述磁性走行件组合件908配合,所述磁性走行件组合件908用作活塞和复位机构。在一些实施例中,驱动弹簧906在壳体902内被接纳在驱动构件904的端部和壳体902之间。驱动弹簧906是用于将推力施加到驱动构件904上的压缩弹簧。如图所示,驱动构件904从壳体902延伸,当不受到磁性走行件组合件908的限制时,驱动构件904适于在壳体902内滑动。
在一些实施例中,磁性走行件组合件908固定到壳体902上,并包括保持第一带齿构件918的第一容置部916和保持第二带齿构件922的第二容置部920。第一和第二带齿构件918、922中的每一个偏置到向下的位置(例如通过弹簧-未示出)内,第一和第二带齿构件918、922中的每一个都包括用于与表面凹槽910配合的多个齿918A、922A。在一些实施例中,第一和第二带齿构件中的每一个显示与另一个不同的极性。在一些实施例中,带齿构件918、922中的每一个为大致弓形以便增加与表面凹槽910的表面接合。
具有第一极性部分932和第二相反极性部分934的外部磁体930可选地用于通过皮肤交替地致动第一和第二带齿构件918、922使其进出表面凹槽910。在一些实施例中,通过交替地致动第一和第二带齿构件918、922以便使得驱动构件904从壳体902向外“走行”来调节系统900的有效长度,其中当带齿构件918、922接合以及释放表面凹槽910时,由弹簧906在系统900中提供的势能被释放。虽然在一些实施例中使用弹簧,但是在其它实施例中可以使用诸如前面所述那些的膨胀材料以便将推力施加到驱动构件904上。图40和图41是示出第一带齿构件交替接合的视图,这些附图示出外部磁体930、驱动构件904、以及第一带齿构件918,其中除去其它部分以便于示出。图40示出处于接合位置中的第一带齿构件918,以及图41示出旋转180度的外部磁体930,以使所述第一带齿构件918被致动到脱离接合的位置。
图42和图43示出另一种扩张稳固构件系统950,其可选地作为稳固构件12的补充或替代物来使用。例如,也被描述成往复式调节器和阻力调节器的系统950通过使用稳固锚固件18将系统950附接到脊柱24(图1)上而可选地使用,以使脊柱24能够利用系统950沿纵向扩张,以助于减小脊柱24的缺陷曲率。
类似于系统900,在一些实施例中,系统950包括壳体952、驱动构件954(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧956(也被描述成势能驱动器)、以及磁性走行件组合件958(也被描述成阻力单元),所述磁性走行件组合件958用作驱动活塞和复位机构。
如图所示,磁性走行件组合件958固定到壳体952上并包括保持第一带齿构件968和第二带齿构件972的容置部966,第一和第二带齿构件968、972定位于铰接到容置部966的臂上。第一和第二带齿构件968、972中的每一个偏置到向下的位置(例如通过弹簧-未示出)内,第一和第二带齿构件968、972中的每一个都包括用于与表面凹槽960配合的一个或多个齿968A、972A。在一些实施例中,第一和第二带齿构件968、972中的每一个特征为与另一个带齿构件极性不同。在一些实施例中,带齿构件968、972中的每一个为大致弓形以便增加与表面凹槽960接合的表面。
在图44中更一般地示出系统950的操作原理。如图所示,具有第一极性部分982和第二相反极性部分984的外部磁体980可选地通过皮肤(未示出)用于交替地致动所述第一和第二带齿构件968、972来进出表面凹槽960。在一些实施例中,通过交替地致动第一和第二带齿构件968、972以便使得驱动构件954从壳体952向外“走行”或“步进”来调节系统950的有效长度,其中当带齿构件968、972交替地接合和释放表面凹槽960时,由弹簧956在系统950中提供的势能被释放,这两个构件968、972交替地用作活塞单元和返回机构。虽然在一些实施例中使用弹簧,但是在其它实施例中使用诸如前面所述那些的可膨胀材料以便将推力施加到驱动构件954上。作为物理磁体的一种替代,外部磁体980可选地是电磁体,其能够切换极性以便使得系统950以所需的电磁力和速度步进。
一些实施例应用磁性步进或走行,其是与系统900和950相关联而描述的用于图45和图46中所示的另一种张紧系统1000的操作,系统1000可选地作为一个或多个张紧器20的补充或替代物来使用。如图所示,也描述成往复式调节器和阻力调节器的系统1000包括壳体1002、驱动构件1004(也被描述成滑动单元)、驱动弹簧1006(也被描述成势能驱动器)、以及磁性走行件组合件1008(也被描述成阻力单元)。驱动构件1004可选地配置有类似于系统900和950那些的表面凹槽,以及用作活塞单元和返回机构的磁性走行件组合件1008可选地适于类似于系统300、900和/或950中的那些部件来与驱动构件1004相互作用。在施加交替极性的磁力(由图44中的外部磁体1020示意性地指示)时,系统1000类似于上述系统300操作。
例如,驱动构件1004适于在稳固构件12上滑动,而壳体1002相对于稳固构件12固定,驱动构件1004能够从壳体1002滑出,直到驱动构件1004的扩大的头部1020限制驱动构件1004进一步行进。如图所示,驱动弹簧1006在基部1016和壳体1002之间同轴地接纳在驱动构件1004上。驱动弹簧1006是用于将推力施加到驱动构件1004的基部1016上的压缩弹簧,以便使得驱动构件1004从第一位置(图45)移动到远离壳体1002的第二位置(图46),但是可以预期其它类型的弹簧。
连接器22之一(诸如第一连接器22A)固定到驱动构件1004的扩大的头部1022上。孔、滚柱或其它特征(未示出)设置于壳体1002上,使得连接器22A能够在横向方向上从壳体1002向外延伸。例如当驱动构件1004以活塞运动从壳体1002向下运动出来时,扩大的头部1022向下移动,将第一连接器22A拉到壳体1002内并减小第一连接器22A在稳固构件12和第一矫正锚固件18A之间的有效长度。
根据上述内容,各种实施例涉及用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统包括矫正锚固件、稳固构件、往复式调节器、以及连接器。矫正锚固件配置成在脊柱缺陷区域内固定到椎骨上。所述稳固构件配置成固定防止在脊柱缺陷区域处的平移。往复式调节器耦合到稳固元件,往复式调节器包括:可在第一方向上位移的活塞单元,以及传动单元,该传动单元耦合到所述活塞单元,以使活塞单元在第一方向上的位移导致传动单元在第二方向上位移。所述连接器从所述往复式调节器延伸,以便限定在所述往复式调节器和矫正锚固件之间的有效长度,连接器具有配置成耦合到所述传动单元的第一端部以及配置成耦合到所述矫正锚固件的第二端部,以使传动单元的位移导致连接器的有效长度缩短。
在一些实施例中,活塞单元包括可按压的轴以及所述传动单元包括滚柱。
在一些实施例中,所述滚柱是单向驱动离合器。
在一些实施例中,该系统配置成使得所述滚柱的位移将使得连接器围绕滚柱缠绕。
在一些实施例中,活塞单元包括齿轮传动装置以及传动单元包括用于与活塞单元的齿轮传动装置配合的齿轮传动装置。
在一些实施例中,活塞单元包括带齿构件以及传动单元包括配置成与带齿构件配合的多个表面凹槽,以使当所述活塞单元进行位移时,带齿构件与凹槽相配合使得传动单元位移。
在一些实施例中,活塞单元可在第一位置和第二位置之间位移,以及活塞单元包括用于使得活塞单元从第二位置返回到第一位置的返回机构。
在一些实施例中,返回机构包括弹簧。
在一些实施例中,活塞单元耦合到磁性构件。
在一些实施例中,所述系统还包括外部磁性驱动器,其用于通过使得所述磁性构件位移来致动活塞单元。
在一些实施例中,所述系统还包括可植入的马达和可植入的电源,所述马达耦合到所述活塞单元。
在一些实施例中,电源包括用于接收感应功率的内部天线。
在一些实施例中,电源包括可植入的电池。
根据上述内容,各种实施例涉及矫正脊柱的方法,所述方法包括:在脊柱的缺陷区域内将矫正锚固件固定到椎骨上,并固定稳固构件以便防止在脊柱缺陷区域处的平移。往复式调节器的活塞单元在第一方向上位移以便导致往复式调节器的传动单元在第二方向上位移,进而导致耦合矫正锚固件和往复式调节器的连接器有效长度的缩短。
根据上述内容,各种实施例涉及用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统包括矫正锚固件、稳固构件、阻力调节器、以及连接器。所述矫正锚固件配置成在脊柱的缺陷区域内固定到椎骨上。稳固构件配置成固定以便防止在脊柱缺陷区域处的平移。阻力调节器耦合到稳固构件,阻力调节器包括:势能驱动器;滑动单元,其耦合到所述势能驱动器上,使得所述势能驱动器将位移力施加到滑动单元上,在第一方向上偏置滑动单元;以及耦合到所述滑动单元的阻力单元,所述阻力单元配置成选择性地抵抗位移力。连接器从阻力调节器延伸以便限定在阻力调节器和矫正锚固件之间的有效长度,连接器具有配置成耦合到所述滑动单元的第一端部和配置成耦合到所述矫正锚固件的第二端部,以使滑动单元在第一方向上的位移导致连接器的有效长度缩短。
在一些实施例中,同轴地围绕滑动单元接纳势能驱动器。
在一些实施例中,阻力单元包括带齿构件,以及滑动单元包括配置成与带齿构件配合的多个表面凹槽,以使当带齿构件沿纵向从第一位置移动到第二位置时释放阻力单元。
在一些实施例中,势能驱动器包括膨胀材料。
在一些实施例中,膨胀材料是温度激活的。
在一些实施例中,膨胀材料是流体激活的。
在一些实施例中,势能驱动器包括弹簧。
在一些实施例中,阻力单元包括水凝胶材料。
在一些实施例中,阻力单元包括生物可降解材料。
在一些实施例中,阻力单元耦合到磁性构件。
在一些实施例中,所述系统还包括外部磁性驱动器,其通过使得磁性构件位移来致动所述滑动单元。
在一些实施例中,外部磁性驱动器包括旋转的磁体。
在一些实施例中,所述系统还包括可植入的马达和可植入的电源,马达耦合到所述活塞单元。
在一些实施例中,电源包括用于接收感应功率的内部天线。
在一些实施例中,电源包括可植入的电池。
根据上述内容,各种实施例涉及矫正脊柱的方法,所述方法包括:在脊柱的缺陷区域内将矫正锚固件固定到椎骨上,以及固定稳固构件以便防止在脊柱缺陷区域内的平移。所述方法还包括对耦合到稳固构件的阻力调节器的阻力单元进行致动,使得阻力调节器选择性地释放位移力,所述位移力由耦合到滑动单元的势能驱动器提供,由势能驱动器使得滑动单元在第一方向上位移以便导致耦合在阻力调节器和矫正锚固件之间的连接器的有效长度缩短。
根据上述内容,各种实施例涉及用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统包括矫正锚固件、稳固构件、阻力调节器、以及连接器。矫正锚固件配置成在脊柱的缺陷区域内固定到椎骨上。所述稳固构件配置成固定以便防止在脊柱缺陷区域处的平移。阻力调节器耦合到稳固构件,阻力调节器包括:包括膨胀材料的势能驱动器,所述膨胀材料配置成在经受患者身体内部环境之后膨胀;以及耦合到所述势能驱动器的滑动单元,以使势能驱动器将位移力施加到滑动单元上,导致滑动单元在第一方向上偏置。连接器从阻力调节器延伸以便限定阻力调节器和矫正锚固件之间的有效长度,连接器具有配置成耦合到所述滑动单元的第一端部和配置成耦合到所述矫正锚固件的第二端部,使得滑动单元在第一方向上的位移导致连接器的有效长度缩短。
在不脱离本发明范围的情况下可对所论述的示例性实施例进行各种修改和补充。例如,虽然上述实施例提及特定的特征,但是本发明的范围还包括具有不同特征组合的实施例以及不包括所有所述特征的实施例。因此,本发明的范围旨在涵盖落入权利要求范围及其所有等同物内的所有这样的替换、修改和变型。
Claims (31)
1.用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统包括:
矫正锚固件,其配置成在脊柱缺陷区域内固定到椎骨上;
稳固构件,其配置成固定防止在脊柱缺陷区域处的平移;
耦合到稳固构件的往复式调节器,所述往复式调节器包括:
能够在第一方向上位移的活塞单元;以及
传动单元,其耦合到所述活塞单元,使得活塞单元在第一方向上的位移导致传动单元在第二方向上位移;以及
连接器,其从所述往复式调节器延伸,以便限定在所述往复式调节器和矫正锚固件之间的有效长度,所述连接器具有配置成耦合到所述传动单元的第一端部以及配置成耦合到所述矫正锚固件的第二端部,使得传动单元的位移导致连接器的有效长度缩短。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述活塞单元包括能够按压的轴以及所述传动单元包括滚柱。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述滚柱是单向驱动离合器。
4.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述系统配置成使得所述滚柱的位移将连接器围绕滚柱缠绕。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述活塞单元包括齿轮传动装置以及所述传动单元包括用于与所述活塞单元的齿轮传动装置配合的齿轮传动装置。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,其特征在于,所述活塞单元包括带齿构件以及所述传动单元包括配置成与带齿构件配合的多个表面凹槽,使得当所述活塞单元进行位移时,所述带齿构件与凹槽相配合使得所述传动单元位移。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述活塞单元能够在第一位置和第二位置之间位移,以及所述活塞单元包括用于使得活塞单元从第二位置返回到第一位置的返回机构。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述返回机构包括弹簧。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述活塞单元耦合到磁性构件。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述系统还包括外部磁性驱动器,其用于通过使得所述磁性构件位移来致动所述活塞单元。
11.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其特征在于,所述系统还包括可植入的马达和可植入的电源,所述马达耦合到所述活塞单元。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述电源包括用于接收感应功率的内部天线。
13.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述电源包括可植入的电池。
14.一种矫正脊柱的方法,所述方法包括:
在脊柱的缺陷区域内将矫正锚固件固定到椎骨上;
固定稳固构件以便防止在脊柱缺陷区域处的平移;以及
使得往复式调节器的活塞单元在第一方向上位移以便导致往复式调节器的传动单元在第二方向上位移,进而导致耦合矫正锚固件和往复式调节器的连接器的有效长度缩短。
15.一种用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统包括:
矫正锚固件,其配置成在脊柱的缺陷区域内固定到椎骨上;
稳固构件,其配置成固定以便防止在脊柱缺陷区域处的平移;
耦合到稳固构件的阻力调节器,所述阻力调节器包括:
势能驱动器;
滑动单元,其耦合到所述势能驱动器上,使得所述势能驱动器将位移力施加到所述滑动单元上,在第一方向上偏置所述滑动单元;以及
耦合到所述滑动单元的阻力单元,所述阻力单元配置成选择性地抵抗位移力;以及
连接器,其从所述阻力调节器延伸以便限定在所述阻力调节器和所述矫正锚固件之间的有效长度,所述连接器具有配置成耦合到所述滑动单元的第一端部和配置成耦合到所述矫正锚固件的第二端部,使得所述滑动单元在第一方向上的位移导致所述连接器的有效长度缩短。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,同轴地围绕所述滑动单元接纳所述势能驱动器。
17.根据权利要求15和16中任一项所述的系统,其特征在于,所述阻力单元包括带齿构件,以及所述滑动单元包括配置成与带齿构件配合的多个表面凹槽,使得当带齿构件沿纵向从第一位置移动到第二位置时释放所述阻力单元。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的系统,其特征在于,所述势能驱动器包括膨胀材料。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述膨胀材料是温度激活的。
20.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述膨胀材料是流体激活的。
21.根据权利要求15至19中任一项所述的系统,其特征在于,所述势能驱动器包括弹簧。
22.根据权利要求15至18和20中任一项所述的系统,其特征在于,所述阻力单元包括水凝胶材料。
23.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述阻力单元包括生物可降解材料。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的系统,其特征在于,所述阻力单元耦合到磁性构件。
25.根据权利要求24所述的系统,其特征在于,所述系统还包括外部磁性驱动器,该外部磁性驱动器通过使得所述磁性构件位移来致动所述滑动单元。
26.根据权利要求25所述的系统,其特征在于,所述外部磁性驱动器包括旋转的磁体。
27.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述系统还包括可植入的马达和可植入的电源,所述马达耦合到所述活塞单元。
28.根据权利要求27所述的系统,其特征在于,所述电源包括用于接收感应功率的内部天线。
29.根据权利要求27所述的系统,其特征在于,所述电源包括可植入的电池。
30.一种矫正脊柱的方法,所述方法包括:
在脊柱的缺陷区域内将矫正锚固件固定到椎骨上;
固定稳固构件以便防止在脊柱缺陷区域内的平移;以及
对耦合到所述稳固构件的阻力调节器的阻力单元进行致动,使得所述阻力调节器选择性地释放位移力,所述位移力由耦合到滑动单元的势能驱动器提供,由所述势能驱动器使得所述滑动单元在第一方向上位移以便导致耦合在所述阻力调节器和所述矫正锚固件之间的连接器的有效长度缩短。
31.一种用于植入到患者体内的脊柱矫正系统,所述系统包括:
矫正锚固件,其配置成在脊柱的缺陷区域内固定到椎骨上;
稳固构件,其配置成固定以便防止在脊柱缺陷区域处的平移;
耦合到所述稳固构件的阻力调节器,所述阻力调节器包括:
包括膨胀材料的势能驱动器,所述膨胀材料配置成在经受患者身
体内部环境之后膨胀;以及
耦合到所述势能驱动器的滑动单元,使得所述势能驱动器将位移力施加到所述滑动单元上,导致所述滑动单元在第一方向上偏置;以及
连接器,所述连接器从所述阻力调节器延伸以便限定所述阻力调节器和所述矫正锚固件之间的有效长度,所述连接器具有配置成耦合到所述滑动单元的第一端部和配置成耦合到所述矫正锚固件的第二端部,使得所述滑动单元在第一方向上的位移导致所述连接器的有效长度缩短。
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