具有主动感测能力的脊柱植入物的制作方法

    专利查询2026-07-06  10


    本公开总体上涉及用于植入物设备的机械和电传感器组件以及天线设计,并且更具体地涉及可用于治疗各种脊柱病症的脊柱植入物系统。


    背景技术:

    1、脊柱病症(诸如椎间盘退变性疾病、椎间盘突出、脊柱侧凸或其他弯曲异常以及骨折)的治疗通常需要手术治疗。例如,脊柱融合术可以用于限制脊椎构件之间的运动。作为另一示例,植入物可用于保持脊椎构件之间的运动。

    2、手术治疗通常涉及使用植入物和纵向构件,诸如脊柱杆。植入物可设置在两个脊椎构件之间,用于支撑和/或重新定位脊椎构件。植入物也可用于促进上脊椎与下脊椎之间的融合过程。纵向构件可以附接到两个或更多个脊椎构件的外部,以帮助治疗脊柱病症。纵向构件可以提供稳定的、刚性的柱,该柱有助于骨融合,并且可以重定向远离受损或缺陷区域的更宽区域的应力。而且,刚性纵向构件可以有助于脊柱对准。

    3、螺钉组件可被用于将纵向构件连接到脊椎构件。螺钉组件可包括椎弓根螺钉、钩、郁金香鳞茎连接器或其他类型的接收器和固定螺钉以及其他部件。椎弓根螺钉可以被放置在被融合的脊椎构件中、上方和/或下方,并且纵向构件可以用于连接抑制或控制移动的椎弓根螺钉。固定螺钉可用于固定纵向构件和椎弓根螺钉、钩或其他连接器的连接。然而,在植入期间和之后监测纵向构件和椎弓根螺钉或其他连接器之间的连接力和连接的持续完整性可能是有挑战性的。另外,难以监测在固定螺钉与纵向构件之间保持的适当的力。传统脊柱植入物、负载组件和/或螺钉组件不能感测和传递安装在患者体内的纵向杆与椎弓根螺钉之间的连接力。常规脊柱植入物不能感测施加到脊柱植入物上的应力/应变,例如通过相邻脊椎之间的压力和/或通过相邻椎弓根螺钉、纵向杆等施加的压力。此外,它们不能在相对长的时间帧上连续地监测和保持安全连接。


    技术实现思路

    1、本公开的技术总体上涉及具有各种传感器的脊柱植入物,该传感器用于当安装在患者解剖结构中时将关于脊柱植入物的属性传送到外部读取器。

    2、在一方面,公开了具有天线和至少一个传感器的负载感测脊柱植入物。示例性植入物可包括:椎间融合器,该椎间融合器在纵向方向上从近侧端部延伸到远侧端部,并且在宽度方向上从第一横向端部延伸到第二横向端部;和电子部分,该电子部分包括壳体,该壳体限定用于在其中支撑电子组件和电池的密封腔。该植入物可包括与该电子组件电连通的至少一个天线;和被配置为检测该椎间融合器经受的局部力的至少一个应变仪。该至少一个天线可被配置为将从该至少一个应变仪接收的信息传递到外部设备。该电子组件可设置在该融合器的侧面上、该融合器的远侧端部上或该融合器的移植物窗口内部。

    3、在另一方面,本发明提供了一种负载感测脊柱植入物,该负载感测脊柱植入物包括在纵向方向上从近侧端部延伸到远侧端部并且在宽度方向上从第一横向端部延伸到第二横向端部的椎间融合器。该植入物可包括电子部分,该电子部分包括壳体,该壳体限定用于在其中支撑电子组件和电池的密封腔。该植入物可包括与该电子组件电连通的至少一个天线。该植入物可包括至少一个应变仪,该至少一个应变仪被配置为检测该椎间融合器经受的局部力,并且与该电子组件电连通。在各种实施方案中,该至少一个天线可被配置为将从该至少一个应变仪接收的信息传递到外部设备。

    4、在另一方面,一种负载感测脊柱植入物,该负载感测脊柱植入物包括椎间融合器,该椎间融合器在纵向方向上从近侧端部延伸到远侧端部并且在宽度方向上从第一横向端部延伸到第二横向端部。在各种实施方案中,该椎间融合器可包括移植物窗口和电子部分,该电子部分包括壳体,该壳体限定用于在其中支撑电子组件和电池的密封腔。所公开的植入物可包括包覆模制部分,该包覆模制部分包围该电子部分,从而形成气密密封。在各种实施方案中,至少一个天线可与该电子组件电连通并且具有大体与该移植物窗口的至少一个侧壁的尺寸和形状相对应的尺寸和形状。在所公开的实施方案中,至少一个应变仪被配置为检测该椎间融合器经受的局部力,并且与该电子组件电连通。在至少一些实施方案中,该至少一个天线被配置为将从该至少一个应变仪接收的信息传递到外部设备。

    5、在另一方面,公开了一种负载感测脊柱植入物,该负载感测脊柱植入物包括椎间融合器,该椎间融合器在纵向方向上从近侧端部延伸到远侧端部并且在宽度方向上从第一横向端部延伸到第二横向端部。该植入物可包括电子部分,该电子部分包括壳体,该壳体限定用于在其中支撑电子组件和电池的密封腔。该植入物还可包括:至少一个天线,该至少一个天线与该电子组件电连通;和至少一个应变仪,该至少一个应变仪被配置为检测该椎间融合器经受的局部力。该至少一个应变仪可与该电子组件电连通,并且该至少一个天线可被配置为将从该至少一个应变仪接收的信息传递到外部设备。在至少一些实施方案中,该椎间融合器可包括在其远侧端部处的具有弯曲侧壁的暴露腔,并且该电子部分设置在该暴露腔内部。另外,该壳体可与该弯曲侧壁一致,并且该至少一个应变仪可设置在该壳体内部并且具有与该弯曲侧壁相对应的几何形状。

    6、本公开的一个或多个方面的细节在以下附图和说明书中阐述。根据说明书和附图以及权利要求,本公开中描述的技术的其他特征、目的和优点将是显而易见的。



    技术特征:

    1.一种负载感测脊柱植入物,所述负载感测脊柱植入物包括:

    2.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述至少一个天线被配置为利用医疗植入物通信系统(mics)技术。

    3.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述至少一个天线被配置为利用蓝牙低功耗(ble)技术。

    4.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,所述电子部分设置在所述椎间融合器的移植物窗口内部。

    5.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中在所述电子部分上形成包覆模制件。

    6.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中至少一个贯通连接件延伸穿过所述壳体的侧壁,从而将所述至少一个天线放置成与所述电子组件电连通。

    7.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述壳体还包括盖,所述盖被构造成密封用于将所述电子组件放置在其中的所述腔的开口。

    8.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述电子组件联接到所述椎间融合器的暴露侧表面。

    9.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,所述负载感测脊柱植入物还包括以下中的至少一者:温度传感器、加速计传感器、陀螺仪传感器和阻抗传感器。

    10.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述至少一个应变仪设置在所述椎间融合器的移植物窗口的内侧壁上。

    11.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述电子组件还包括唤醒传感器,所述唤醒传感器被配置为给所述电子组件上电并且使所述至少一个天线启动向所述外部设备的信息传递。

    12.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述至少一个应变仪设置在所述壳体内部。

    13.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述电子部分设置在所述椎间融合器的移植物窗口内部,并且所述壳体包括延伸到所述移植物窗口的侧壁中的第一腔中的主突出部。

    14.根据权利要求13所述的负载感测脊柱植入物,其中所述壳体包括延伸到所述移植物窗口的侧壁中的第二腔中的第二突出部。

    15.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述电子部分通过销或螺纹螺钉联接到所述椎间融合器的内侧壁。

    16.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述至少一个天线具有大体与所述椎间融合器的移植物窗口的至少一个内侧壁相对应的尺寸和形状。

    17.根据权利要求1所述的负载感测脊柱植入物,其中所述椎间融合器围绕所述至少一个天线形成,并且当在平面图中观察时,所述至少一个天线具有大体与所述椎间融合器的尺寸和形状相对应的尺寸和形状。

    18.一种负载感测脊柱植入物,所述负载感测脊柱植入物包括:

    19.根据权利要求18所述的负载感测脊柱植入物,其中:

    20.一种负载感测脊柱植入物,所述负载感测脊柱植入物包括:


    技术总结
    公开了具有天线和至少一个传感器的负载感测脊柱植入物。示例性植入物可包括:椎间融合器,该椎间融合器在纵向方向上从近侧端部延伸到远侧端部,并且在宽度方向上从第一横向端部延伸到第二横向端部;和电子部分,该电子部分包括壳体,该壳体限定用于在其中支撑电子组件和电池的密封腔。该植入物可包括与该电子组件电连通的至少一个天线;和被配置为检测该椎间融合器经受的局部力的至少一个应变仪。该至少一个天线可被配置为将从该至少一个应变仪接收的信息传递到外部设备。该电子组件可设置在该融合器的侧面上、该融合器的远侧端部上或该融合器的窗口内部。

    技术研发人员:N·H·梅特卡夫,A·斯拜库里安,M·C·达斯,S·C·阿利
    受保护的技术使用者:华沙整形外科股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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