專利名稱：用于向椎間盤和脊椎供給生物制劑的遠(yuǎn)程致動(dòng)壓電泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可移植的藥供給系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地，涉及用于向椎間盤空間和脊椎受控地供給生物制 劑的遠(yuǎn)程致動(dòng)的壓電泵。
背景技術(shù)：
科學(xué)家和脊椎外科醫(yī)生已經(jīng)證明基因制造的蛋白質(zhì)、重組的人類骨形態(tài)發(fā)生蛋白_2、或rhBMP-2具有刺激病人的自體細(xì)胞生成更多骨骼的能力。該發(fā)現(xiàn)對(duì)于許多骨折和骨缺陷的治療具有明顯的有利意義。但更重要的是，rhBMP-2能夠?qū)φ诮?jīng)歷脊椎融合術(shù)(spinal fusion)的病人非常有利。RhBMP-2將免除從骨盆進(jìn)行骨移植的需要。它還可更可靠以及更快速地形成脊椎骨的融合。它甚至可減少對(duì)移植脊椎桿和螺釘?shù)男枰１巢刻弁词钱?dāng)今美國(guó)的15種最普遍的被治療的醫(yī)療疾病之一，并且僅次于感冒，是拜訪醫(yī)生的第二大的最普遍理由。背部疼痛不僅對(duì)病人具有極大影響，它還具有非常高的社會(huì)成本。背部疼痛是疼痛病癥引起的生產(chǎn)時(shí)間損失的第二大普遍原因，并且導(dǎo)致最大量的總損失時(shí)間。已表明，在所有的醫(yī)療疾病中，背部疼痛導(dǎo)致生產(chǎn)率的最大損失。據(jù)估計(jì)，僅在美國(guó)，與該病癥相關(guān)聯(lián)的直接和間接損失是每年大約500億美元。盡管背部疼痛是多因素的，但退變性椎間盤疾病通常涉及背下部疼痛的發(fā)病以及接下來的蔓延。椎間盤空間由椎間盤和周圍的環(huán)狀纖維組成。隨著椎間盤退變，導(dǎo)致肥大增加以便支承身體重量，最終導(dǎo)致背部疼痛。實(shí)現(xiàn)骨性融合對(duì)于骨性再生和復(fù)原是必須的，并且對(duì)于許多整形外科手術(shù)的成功是關(guān)鍵的。僅在脊椎方面，估計(jì)在美國(guó)每年進(jìn)行了超過300，000例脊椎融合手木。傳統(tǒng)地，脊椎融合通過如下方式進(jìn)行，S卩，將宿主骨剝皮，以及將自體移植物從髂嵴(iliac crest)取下以實(shí)現(xiàn)骨性“原位”融合。隨著用于脊椎融合的儀器(即，椎弓根螺釘)的出現(xiàn)和普及，相鄰段現(xiàn)在可被保持在一起，使它們固定不動(dòng)，因此提高融合速率。然而，即使使用髂嵴自體移植物以及脊椎固定，生物融合的進(jìn)展一一即，在融合位置的新骨形成——也不是一致的。脊椎固定允許短期機(jī)械穩(wěn)定性，但是缺少產(chǎn)生一致的生物融合的能力。髂嵴自體移植物具有與收獲(harvest)結(jié)果相關(guān)的關(guān)聯(lián)疾病，包括在供體位置的疼痛。此外，收獲的骨的一致性取決于病人的本身骨的質(zhì)量以及醫(yī)生的收獲骨性融合所需的大量骨骼的能力。對(duì)于能夠一致地實(shí)現(xiàn)骨性融合而不需要髂嵴自體移植物的骨移植物替代品的需要導(dǎo)致生產(chǎn)骨移植物替代品，諸如脫礦質(zhì)的骨基質(zhì)(DBM)。DBM是骨移植物增補(bǔ)劑，由同種異體移植物制成，其具有骨誘導(dǎo)的能力，即，用作在兩個(gè)骨芯片之間的橋以便于融合。但是，DBM不能形成新骨(骨誘導(dǎo))。重組的人類骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2 (BMP-2)的商業(yè)化已經(jīng)產(chǎn)生如下ー種產(chǎn)品，其具有可用于一致地產(chǎn)生骨融合的骨誘導(dǎo)特性。目前，BMP-2被FDA批準(zhǔn)作為使用前部融合器(cage)的前部腰部椎體間融合(ALIF)中的自體移植物的替代品。其被出售為Medtronics, Inc的INFUSE Bone Graft。INFUSE由重組的BMP-2以及可吸收的膠原海綿(ACS;源自牛跟腱)制成。在典型的操作中，在移植之前，BMP-2被添加至ACS長(zhǎng)達(dá)最少15分鐘以確保BMP-2的充分結(jié)合。一旦添加至ACS，BMP-2必須在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)使用。移植之后BMP-2的平均留存時(shí)間已經(jīng)在一個(gè)鼠股骨外置模型的移植模型中被測(cè)量為7. 8天。在循環(huán)中檢測(cè)到的BMP-2的最大水平是六個(gè)小時(shí)后的移植劑量的O. 1%。在鼠長(zhǎng)骨異位移植模型中，平均留存時(shí)間為3. 6天到4. 6天(McKay-p. 72)。在人類病人中，BMP-2被估計(jì)為在移植位置存在3-4周，并且通過肝臟從血液中清除以及經(jīng)由尿排泄出。來自動(dòng)物模型的組織結(jié)構(gòu)表明ACS在4-12周內(nèi)被重新吸收。盡管BMP-2僅被FDA批準(zhǔn)用于前腰部融合，但是其已經(jīng)被用于許多不同類型的脊椎融合手術(shù)，包括后外側(cè)融合，以及前部頸融合?？雌饋硎褂肂MP-2對(duì)后外側(cè)融合是有效的(但是有這樣的顧慮，即，其可能實(shí)際作用得太好，并導(dǎo)致脊椎狹窄)。從頸部融合的觀點(diǎn)來看，前部頸融合是有效的，但是通常誘導(dǎo)氣管-食道腫脹，導(dǎo)致ー些病人緊急插管。用于人骨的BMP-2被使用的濃度是每Icc溶液I. 5mg BMP-2。在典型的前部腰部融合中，融合器(cage)被注滿4cc的膠原海綿,被4cc的I. 5mg/cc BMP-2溶液所飽和。BMP-2技術(shù)的目前限制如下i)BMP_2被滲透進(jìn)膠原海綿。當(dāng)海綿被移植時(shí)，海綿的任何擠壓或操作都導(dǎo)致?lián)p失BMP-2，使得供給技術(shù)效率差。ii)BMP-2半衰期以及循環(huán)時(shí)間短，通常小于一周，而平均融合需要3-6個(gè)月完成。iii)目前需要以與實(shí)際所需相比較大的量供給BMP-2(毫克劑量，與所需的毫微克或微克完全不同)，毎次移植花費(fèi)健康保險(xiǎn)以及消費(fèi)者高達(dá)$8，000至$10，000。此外，増大量的BMP-2放置在頸部或腰部脊椎中會(huì)導(dǎo)致巨大的腫脹量。iv)BMP-2供給未被良好定向，并且僅被動(dòng)吸收。結(jié)果，放置在后外側(cè)的BMP-2具有融合過度的潛在可能，導(dǎo)致脊椎狹窄。由于BMP-2被動(dòng)地泄露進(jìn)相鄰的軟組織，放置在前部頸椎中的BMP-2導(dǎo)致腫脹。V)融合是僅僅通過經(jīng)由X-射線或CT-掃描的骨形成的射線照相印記來建立的。沒有設(shè)置對(duì)運(yùn)動(dòng)的生理監(jiān)控來確定融合已經(jīng)建立。向椎間盤注入生長(zhǎng)因子已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中被本領(lǐng)域中的許多人士研發(fā)。但是，所有的注入都經(jīng)由直接的一次注入，或者在試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭薪?jīng)由ー個(gè)外部導(dǎo)管注入。需要的是如下ー種方法和設(shè)備，其向椎間盤空間中連續(xù)注入各種生長(zhǎng)因子以保護(hù)椎間盤，而不去除或融合椎間盤，以使目前正在遭受慢性背下部疼痛的數(shù)千病人減輕病癥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的下列概要被提供以便理解本發(fā)明獨(dú)特的新穎特征中的ー些，并且不意在是完整描述。對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面的完整理解可通過將整個(gè)說明書、權(quán)利要求、附圖以及摘要作為整體來獲得。在閱讀說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明了本發(fā)明的附加目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。本文描述的本發(fā)明具體涉及將生物制劑注入脊椎和椎間盤空間。盡管供給生物制劑的構(gòu)思是類似的，但根據(jù)布置的位置(即，后部相對(duì)前部脊柱、或者椎間盤(intervertebral disc)),可以定制不同的設(shè)備用于供給。此外，根據(jù)待要治療的病程，待要使用的生物制劑將是不同的。例如，在退變性椎間盤中，待要使用的生物制劑可用于直接注入生物生長(zhǎng)因子來保護(hù)退變性椎間盤。在手術(shù)過程中椎間盤(interbody disc)被去除 的情況下，待要使用的生物制劑可被放入ー個(gè)椎體間移植物中，以緩慢釋放布置用于椎體間融合的bMP-2。待要使用的生物制劑還可被布置用于后外側(cè)融合。本公開文本還描述了如下一種設(shè)備，其允許ー個(gè)結(jié)構(gòu)用于構(gòu)造遠(yuǎn)程致動(dòng)的壓電泵來將生物制劑供給至椎間盤和脊椎。此外，本發(fā)明的設(shè)備為醫(yī)生提供如由從增殖區(qū)域到肥大區(qū)域的軟骨細(xì)胞的分化和生長(zhǎng)所表征的，作為對(duì)BMP-2注入的衡量的ー個(gè)有關(guān)劑量的參數(shù)供給、持續(xù)時(shí)間以及骨形成的結(jié)構(gòu)粘連的參數(shù)骨發(fā)展模型。這兩種細(xì)胞進(jìn)程都被不同生物化學(xué)信號(hào)之間的復(fù)雜信令調(diào)節(jié)環(huán)所控制，生物化學(xué)信號(hào)的產(chǎn)生取決于當(dāng)前細(xì)胞密度，構(gòu)成一個(gè)耦合的細(xì)胞-化學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明利用ー個(gè)數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型使得通過擴(kuò)展和歸納該模型能夠?qū)崿F(xiàn)過程的調(diào)整以及減弱，從而以調(diào)節(jié)方式提高和優(yōu)化BMP-2的供給。在藥物治療制劑和椎間盤空間之間的反應(yīng)-擴(kuò)散調(diào)節(jié)環(huán)是通過使用ー個(gè)可預(yù)測(cè)算法測(cè)量的。表示為ー組等式的模型被進(jìn)ー步在ー個(gè)有限元框架內(nèi)求解，得到關(guān)于空間分布、骨結(jié)構(gòu)的 生長(zhǎng)以及形成的估計(jì)。獲得的結(jié)果被假設(shè)為性質(zhì)上類似于實(shí)際的生理學(xué)結(jié)果，數(shù)量上接近由臨床研究記錄的ー些可獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的ー個(gè)目標(biāo)是在融合過程中為病人提供有節(jié)奏的注入BMP-2。現(xiàn)在提出的壓電泵將能夠以受控方式供給生物制劑諸如BMP-2，允許長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的更加持續(xù)地注入BMP-2。融合將被分為椎體間前部融合以及后外側(cè)融合。對(duì)于前部椎體間融合，在ALIF或在前部脊椎手術(shù)中使用骨性股骨同種異體移植物(bony femoral allograft)、PEEK融合器、鈦融合器、或鈦可擴(kuò)展融合器。對(duì)于后外側(cè)融合，泵將聯(lián)接至ー個(gè)灌注導(dǎo)管，使得該灌注導(dǎo)管可被布置在后外側(cè)孔道中，以在骨性融合期間供給BMP-2。本發(fā)明的另一目的在于將BMP-2存儲(chǔ)在ー個(gè)移植貯存器中，該移植貯存器可從外部進(jìn)入并且通過使用注射器被重新填充多次。貯存器中的BMP-2內(nèi)容物接下來通過ー個(gè)小泵被供給到椎間盤。本發(fā)明的再ー個(gè)目的是利用微壓電致動(dòng)器,諸如扭動(dòng)馬達(dá)(squiggle motor),其是ー種適合用于高度微型設(shè)備中的極小的超聲壓電線性馬達(dá)。這些簡(jiǎn)單的、穩(wěn)固的壓電馬達(dá)可被按比例縮小至比電磁馬達(dá)小得多的尺寸，而不嚴(yán)重?fù)p耗功效，這使得它們對(duì)于本移植應(yīng)用是理想的。此外，本發(fā)明的一個(gè)額外目的在于封裝所述壓電泵，使其被保護(hù)在能夠抵擋住由于身體運(yùn)動(dòng)引起的脊柱內(nèi)的沖擊和壓カ變化的PEEK或鈦外殼中。鈦外殼被設(shè)計(jì)以適合將被移植到其中的脊椎的具體指標(biāo)和解剖結(jié)構(gòu)。在另ー實(shí)施方案中，本發(fā)明包括ー個(gè)泵，該泵的致動(dòng)可被一個(gè)感應(yīng)功率源激勵(lì)和控制。所述泵及其電子器件將保持不工作，直到經(jīng)由感應(yīng)線圈從控制単元接收功率?？刂茊卧ㄟ^感應(yīng)鏈路(inductive link)與移植物通信以通過開/關(guān)控制所述泵，并調(diào)節(jié)BMP-2的注入速率。當(dāng)被激勵(lì)以及從感應(yīng)耦合接收控制信號(hào)時(shí)，泵以指令速率將BMP-2釋放到供給導(dǎo)管，允許控制単元調(diào)節(jié)BMP-2的注入速率。另外，感應(yīng)功率激勵(lì)多個(gè)機(jī)械傳感器，感應(yīng)功率的值能夠通過所述感應(yīng)通信鏈路被詢問。本發(fā)明的另ー目的是通過供應(yīng)導(dǎo)管將BMP-2直接椎間盤供給到椎體間融合器中的灌注通道，使得其不僅以被動(dòng)方式被吸收，而且被導(dǎo)向并灌注具體的融合位置。灌注通道被成形以及配置為使得BMP-2在整個(gè)椎體間融合器被均等地供給。在本發(fā)明的另ー實(shí)施方案中，布置了兩個(gè)機(jī)械傳感器，一個(gè)在泵送單元中，第二個(gè)在相鄰的椎骨上。機(jī)械傳感器通過生理監(jiān)控在融合盤上方和下方的兩個(gè)脊椎之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，基于機(jī)械基礎(chǔ)提供關(guān)于融合進(jìn)展如何的信息。關(guān)于在兩個(gè)脊椎骨段之間的融合進(jìn)展的數(shù)據(jù)一其經(jīng)由感應(yīng)通信鏈路被發(fā)送一幫助醫(yī)生監(jiān)控融合的進(jìn)展以及確定是否已經(jīng)發(fā)生最佳融合。當(dāng)兩個(gè)骨段完全融合時(shí)，兩個(gè)椎骨的加速度的差應(yīng)變得可忽略。本發(fā)明的再另ー目的在于提供修復(fù)的構(gòu)思。代替如在現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行的去除和融合椎間盤空間，本發(fā)明提供將生物制劑持續(xù)注入椎間盤空間，以保護(hù)其完整性以及修復(fù)受到退變性疾病損害的椎間盤。融合是通過ー個(gè)移植泵執(zhí)行的，該移植泵能夠通過ー個(gè)外部針頭重新皮下注滿，允許不同濃度和類型的生長(zhǎng)因子被直接注入椎間盤空間。盡管已經(jīng)或者將要出于語法流暢以及功能解釋的目的而說明所述設(shè)備和方法，但應(yīng)清楚理解的是，除非是在35USC 112下明確闡明的，權(quán)利要求不應(yīng)被理解為必然以任何 方式受到“裝置”的構(gòu)造或“步驟”限制的限制，而是根據(jù)司法等同原則理解為由權(quán)利要求提供的定義的含義及其等同物的全部范圍，并且在權(quán)利要求是根據(jù)35USC 112明確闡明的情況下，應(yīng)根據(jù)35USC 112理解為完整法定等同物?，F(xiàn)在通過轉(zhuǎn)向下列附圖，能夠更好地理解本發(fā)明，其中在附圖中相同元件由相同數(shù)字標(biāo)示。


圖I是關(guān)于脊椎泵與病人的脊椎之間的關(guān)系的側(cè)截面圖。圖2a是在布置脊椎泵和椎體間脊椎融合器之前病人的脊柱的正面腰椎圖。圖2b是在布置脊椎泵和椎體間脊椎融合器之后病人的脊柱的正面腰椎圖。圖2c是在布置脊椎泵和椎體間脊椎融合器之前病人的脊柱的側(cè)面腰椎圖。圖2d是在布置脊椎泵和椎體間脊椎融合器之后病人的脊柱的側(cè)面腰椎圖。圖3a是脊椎泵和椎體間脊椎融合器以及它們相應(yīng)的部件的正面平面圖。圖3b是圖3a中示出的脊椎泵組件的放大平面圖。圖4是帶有聯(lián)接至脊椎泵的加速計(jì)的脊椎泵組件的放大側(cè)視平面圖。圖5a是示出入口端ロ以及出ロ孔的椎體間脊椎融合器組件的放大等軸視圖。圖5b是椎體間脊椎融合器的等軸豎直截面圖，示出了將入口端ロ連接至出口孔的內(nèi)部通道系統(tǒng)。圖5c是椎體間脊椎融合器的等軸水平截面圖，示出了將入口端ロ連接至出口孔的主內(nèi)部通道。圖5d是示出椎體間脊椎融合器的出ロ孔的放大等軸豎直截面圖。圖6是ー個(gè)方框圖，圖解了從感應(yīng)充電器接收的功率如何致動(dòng)ー個(gè)驅(qū)動(dòng)柱塞的壓電馬達(dá)，所述柱塞將藥物制劑推出容納在脊椎泵中的貯存器。圖7是呈現(xiàn)在一個(gè)帶中的感應(yīng)充電器的示意圖。圖8是在ー個(gè)帶中的感應(yīng)充電器的正視圖。圖9是包含在脊椎泵中的電路的示意性電路圖，包括充電器的感應(yīng)耦合。圖10是包含在脊椎泵中的電路的正視圖，包括充電器的感應(yīng)耦合。通過轉(zhuǎn)向下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明，現(xiàn)能夠更好地理解本發(fā)明及其各種實(shí)施方案，所述優(yōu)選實(shí)施方案被作為限定在權(quán)利要求中的本發(fā)明的示例性實(shí)施例而示出。顯然應(yīng)理解的是，如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明可寬于下面所描述的示例實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式定義除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。盡管在本發(fā)明的實(shí)踐或測(cè)試中可以使用與本文所述的類似或相當(dāng)?shù)娜我夥椒ê筒牧?，但現(xiàn)在仍將描述這些方法、設(shè)備和材料。出于描述和公開在與本發(fā)明有關(guān)的可能會(huì)用到的出版物中已報(bào)道的材料和方法的目的，本文提及的所有出版物都通過引用方式被納入本文。本文的任何內(nèi)容都不應(yīng)被認(rèn)為是承認(rèn)由于在先的發(fā)明使得本發(fā)明沒有資格先于這些公開內(nèi)容。如本文使用的“可吸收的膠原海綿”指的是設(shè)計(jì)為隨著骨頭生長(zhǎng)穿過其中而最終會(huì)被分解以及被身體吸收的位于載體基質(zhì)的中心的海綿。所述可吸收的膠原海綿由作為動(dòng)物中的結(jié)締組織的主要蛋白和哺乳動(dòng)物中的最豐富蛋白的膠原制成。膠原具有大的抗張強(qiáng)度，是筋膜、軟骨、韌帶、腱、骨骼和皮膚的主要組分。如本文使用的“前部腰椎融合”指的是在下部脊椎的正面(前部區(qū)域)進(jìn)行的手術(shù)。 融合手術(shù)幫助兩塊或更多塊骨頭長(zhǎng)到一起成為ー塊堅(jiān)固的骨頭。融合用的融合器是新型設(shè)備，其幫助脊椎骨牢固地愈合在一起，其中融合器基本是填充有骨移植物的空心螺釘。外科醫(yī)生在病人具有椎間盤變性、椎間盤突出、或脊椎不穩(wěn)定的病癥時(shí)使用該手木。如本文使用的“前部腰椎椎體間融合設(shè)備”指的是類似于Synthes North America制造的設(shè)備的同種異體移植物間隔器，以滿足脊椎應(yīng)用的具體要求。本文使用的“骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)”指的是ー組因其促使骨和軟骨形成的能力而已知的生長(zhǎng)因子和細(xì)胞分裂素。如本文使用的“載體基質(zhì)”指的是用于整形外科移植市場(chǎng)的生物材料，當(dāng)被布置到骨缺陷處時(shí)，該生物材料提供支架，病人的新骨頭將生長(zhǎng)穿過該支架以及圍繞該支架，隨著目標(biāo)位置愈合而逐漸代替載體基質(zhì)。如本文使用的“包括”指的是包含，且不限于詞語“包括”之后的所有內(nèi)容。因此，使用的術(shù)語“包括”表明所列的要素是必需的或必要的，但是其他要素是可選的，并且可以存在或者可以不存在。另外，除非另有指出，化合物或設(shè)備的示例列表不應(yīng)被理解為限制性的；相反，應(yīng)理解，這樣的列表認(rèn)可未清楚表明的額外、合適的條目。如本文使用的“受控給藥(administration)系統(tǒng)”指的是連續(xù)地或間斷地提供局部供給(localized delivery)的系統(tǒng)。如本文使用的“感應(yīng)功率”指的是利用電磁感應(yīng)為電子器件供電。供應(yīng)感應(yīng)線圈通過感應(yīng)耦合將能量發(fā)送給電子設(shè)備中的接收感應(yīng)線圈，所述電子設(shè)備利用所述能量。因?yàn)樵趦蓚€(gè)線圈之間存在小間隙，因此感應(yīng)充電是一種短距離的無線能量傳遞。“椎體間脊椎融合器”是剛性的(例如，鈦、PEEK、或同種異體移植物)的間隔器，通常是圓柱形的，被布置在椎間盤空間中。所述融合器是多孔的，允許骨移植物從椎體(vertebral body)長(zhǎng)出而通過融合器進(jìn)入下ー個(gè)椎體。如本文使用的“局部供給”指的是向希望在骨生長(zhǎng)的位置的大約IOcm內(nèi)的位置的
非全身供給。如本文使用的“骨源性(Osteogenic)”指的是生成或刺激骨生長(zhǎng)的能力。如本文使用的“骨傳導(dǎo)(Osteoconduction)”指的是刺激載體基質(zhì)材料內(nèi)的脈管和骨源性細(xì)胞的附著、遷移和分布的能力。如本文使用的“壓電”指的是ー些材料響應(yīng)于施加的機(jī)械應(yīng)カ而生成電場(chǎng)或電勢(shì)的能力。壓電效應(yīng)是可逆的，這在于呈現(xiàn)正壓電效應(yīng)(當(dāng)施加應(yīng)カ的時(shí)候產(chǎn)生電勢(shì))的材料也呈現(xiàn)反壓電效應(yīng)(當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力和/或應(yīng)變)。“PEEK”或聚醚醚酮是ー種與碳纖維增強(qiáng)物結(jié)合使用或作為純PEEK使用的堅(jiān)固的射線可透的塑料。使用PEEK的大部分制造商都使用無線電標(biāo)記點(diǎn)，這樣外科醫(yī)生可觀察到移植物遇到椎體終板的位置。許多公司(Zimmer Spine>Surgicraft>SCIENT; X以及DepuySpine)都研發(fā)出利用PEEK技術(shù)的系列的椎體間融合設(shè)備。本文使用的下列數(shù)學(xué)符號(hào)所表示的定義如下Q是藥液流率(infusate flowrate) ； P是流休密度是導(dǎo)管中的流體速度向量；μ是流體粘性；ε是組織多孔性；ρ是注入流體壓カ▽/；是壓カ梯度；Db是體積擴(kuò)散率(bulk diffusivity) ;De是有效擴(kuò)散張量；Cf=藥物濃度火是多孔組織中的流體速度；De是平均有效擴(kuò)散率；K是引起藥物反應(yīng) 的一階速率常量；9 是液壓電導(dǎo)率張量，其是關(guān)于流體粘性μ和有效組織滲透張量K的函數(shù).ラCf是對(duì)流項(xiàng)； e VCi是擴(kuò)散通量(diffusion flux) (Xり是組織平均物質(zhì)濃度(tissue averaged species concentration) ;/ ，ズ)是由于代謝反應(yīng)的藥物分解；以及
し;，.·V)是由于生物消除的匯點(diǎn)項(xiàng)(sink term)ο優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明圖I是所公開的脊椎移植系統(tǒng)與病人脊椎的關(guān)系的側(cè)截面圖。該系統(tǒng)g在供位于人體的背部下側(cè)的腰椎骨11使用。脊椎移植系統(tǒng)包括移植的脊椎泵200，脊椎泵200將生物制劑諸如BMP-2供應(yīng)至基本環(huán)形形狀的椎體間脊椎融合器100。脊椎移植系統(tǒng)還包括如下ー個(gè)外部感應(yīng)單元300，其通過感應(yīng)鏈路為脊椎泵200充電并且控制該脊椎泵。感應(yīng)單元300包括感應(yīng)充電器和控制單元301。圖2a和2c分別示出在將椎間盤13替換為椎體間脊椎融合器100之前的腰椎10、脊神經(jīng)15和正常的椎骨盤12的正視圖(前視圖)和側(cè)面?zhèn)纫晥D。圖2b和2d分別示出在將椎間盤13替換為椎體間脊椎融合器100之后腰椎10、脊神經(jīng)15和正常的椎骨盤12的前視圖和側(cè)面?zhèn)纫晥D。系統(tǒng)配置包括聯(lián)接至相鄰的腰椎骨11和椎體間融合器100的可移植泵200。椎體間脊椎融合器100被具體配置為與可移植的脊椎泵200配合工作。椎體間脊椎融合器100被布置在兩個(gè)相鄰的椎骨11之間，進(jìn)入到椎間盤13原先占據(jù)的空間中?？梢浦驳募棺当?00接下來通過支架211和緊固螺釘212被牢固地安裝至相鄰的椎骨11。脊椎泵200通過導(dǎo)管207聯(lián)接至椎體間脊椎融合器100。布置在脊椎泵200頂部上的壓電馬達(dá)或線性致動(dòng)器205控制諸如BMP-2的生物制劑從脊椎泵200內(nèi)的貯存器201中的釋放。脊椎泵200通過多個(gè)泵感應(yīng)線圈208由圖I中可見的外部帶單元300供電和無線控制。此夕卜，兩個(gè)加速計(jì)410、411可聯(lián)接至系統(tǒng)，以便通過檢測(cè)兩個(gè)相鄰椎骨11之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來監(jiān)控融合過程的進(jìn)展?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3a和3b，圖3a和3b提供了對(duì)脊椎泵200和椎體間融合器100的更詳細(xì)描述，現(xiàn)在可看到泵送系統(tǒng)的各種詳細(xì)部件。脊椎泵200是本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)活塞類型的泵，其中在貯存器201中存儲(chǔ)有骨生成劑103，諸如BMP。骨生成劑103借助一個(gè)柱塞202被推出ー個(gè)出口端ロ 206。柱塞運(yùn)動(dòng)由一個(gè)被壓電馬達(dá)或線性致動(dòng)器205致動(dòng)的蝸輪203提供。當(dāng)馬達(dá)205和泵電子控制系統(tǒng)400被泵感應(yīng)線圈208激勵(lì)時(shí)，骨生成劑103被推出貯存器201。通過向后驅(qū)動(dòng)蝸輪203同時(shí)通過ー個(gè)自密封的重新填充端ロ 209用注射器針頭(未示出)進(jìn)入貯存器201，貯存器201被重新填充。
壓電馬達(dá)或線性致動(dòng)器205是本領(lǐng)域已知的作為ー種適合在高度微型設(shè)備中使用的極小的超聲壓電線性馬達(dá)的致動(dòng)器，諸如扭動(dòng)馬達(dá)。這些簡(jiǎn)單的、穩(wěn)固的壓電馬達(dá)可被按比例縮小至比電磁馬達(dá)小得多的尺寸，而功效沒有明顯的損失，這使得它們對(duì)于本應(yīng)用是理想適合的。扭動(dòng)馬達(dá)由聯(lián)接至一個(gè)螺母的多個(gè)壓電陶瓷致動(dòng)器(未示出)以及與內(nèi)部的蝸輪203相配合的ー個(gè)小齒輪204組成。旋轉(zhuǎn)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪203，形成柱塞202沿蝸輪203的平滑進(jìn)出的線性運(yùn)動(dòng)。螺紋摩擦驅(qū)動(dòng)軸，直接將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性運(yùn)動(dòng)。這些線性致動(dòng)器能夠具有納米分辨率并且在Iym/秒到IOmm/秒的速度范圍內(nèi)具有大的カ輸出(5牛頓)。馬達(dá)在2. 8到5. 5V DC電源下工作并且在運(yùn)行時(shí)根據(jù)馬達(dá)速度和負(fù)荷汲取IOOmW到900W功率。壓電馬達(dá)205將在完全掉電時(shí)保持其在貯存器201中的最后位置。使用扭動(dòng)馬達(dá)作為壓電馬達(dá)205的優(yōu)點(diǎn)在于其不產(chǎn)生磁場(chǎng)并且能夠由非含鐵金屬制成以確保MRI兼容性。從貯存器201的出口端ロ 206排出的骨生成劑或多種骨生成劑103經(jīng)過導(dǎo)管207并且到達(dá)椎體間脊椎融合器100的入口端ロ 104。在另ー實(shí)施方案中，如圖4中所示，多個(gè)加速計(jì)410、411可聯(lián)接至系統(tǒng)。脊椎泵加速計(jì)410直接聯(lián)接至脊椎泵200，而椎骨加速計(jì)411通過本領(lǐng)域已知的方式電聯(lián)接至脊椎泵200并且通過本領(lǐng)域已知的方式物理聯(lián)接至位于脊椎融合器100下面的椎骨11。每個(gè)加速計(jì)410、411包括相應(yīng)的參考軸線413、414，從而使得通過監(jiān)控椎體間脊椎融合器100聯(lián)接至的兩個(gè)相鄰椎骨11的運(yùn)動(dòng)的差別，能夠監(jiān)控骨融合的進(jìn)程。重要的是，因?yàn)閰⒖驾S線413、414可能不是完美校準(zhǔn)的，因此單獨(dú)軸線之間的簡(jiǎn)單比較可能是不足的。圖5a_5d是椎體間脊椎融合器100的等軸視圖。椎體間脊椎融合器100包括用作管道系統(tǒng)的融合器主體101，以分布進(jìn)入所述入口端ロ 104的骨生成劑103并且使其進(jìn)入如圖5b-5d中最佳看到的主內(nèi)部通道107。骨生成劑103從主內(nèi)部通道107轉(zhuǎn)向進(jìn)入內(nèi)部流子通道106的網(wǎng)絡(luò)中，并且最終通過多個(gè)出口孔105流出融合器主體101，進(jìn)入留存在脊椎融合器100的內(nèi)部腔體內(nèi)的可吸收的膠原海綿102中，如圖3a中可見。內(nèi)部流子通道106和出口孔105允許骨生成流體103均勻分布在整個(gè)膠原海綿102中，確保在椎體間脊椎融合器100中及其周圍形成均勻且一致的骨。轉(zhuǎn)向圖5b，示出了椎體間脊椎融合器100的等軸豎直截面圖，顯示了將入口端ロ104連結(jié)(link)至多個(gè)出ロ孔105的主內(nèi)部通道107和子通道106的內(nèi)部系統(tǒng)。這里，可以看到內(nèi)部子通道106的網(wǎng)絡(luò)布置在主內(nèi)部通道107的上方和下方。圖5c是椎體間脊椎融合器100的等軸水平截面圖，其示出了主內(nèi)部通道107被周向地限定在內(nèi)部脊椎融合器100的內(nèi)徑周圍，并且將入口端ロ 104連結(jié)至內(nèi)部子通道106的網(wǎng)絡(luò)，然后連結(jié)至出口孔105。圖5d是融合器主體101的外表面和出口孔105的放大立體橫截面圖。但是，應(yīng)清楚知道，圖5a-5d中所示的主內(nèi)部通道107和內(nèi)部子通道106的網(wǎng)絡(luò)的具體配置——即，主內(nèi)部通道107被周向地限定在內(nèi)徑周圍，帶有在上方延伸的五個(gè)周期性的子通道106以及在下方延伸的五個(gè)周期性的子通道106——僅用于示例目的。在不偏離本發(fā)明的原始精神和范圍的情況下，可以使用ー個(gè)帶有從中延伸出的較小的子通道的主通道來一致且均勻地將骨生成劑分布到可吸收海綿周圍的任何配置。
圖6是本系統(tǒng)的ー個(gè)功能方框圖，示出了從包括帶電子控制系統(tǒng)304的感應(yīng)充電器和控制單元301接收的功率如何耦合至ー組帶充電器線圈303。感應(yīng)充電器和控制單元301通過聯(lián)接至泵電子控制系統(tǒng)400的ー組泵充電器線圈308啟動(dòng)壓電馬達(dá)205。一旦被合適地激勵(lì)，壓電馬達(dá)205轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)柱塞202，以將骨生成劑103推出貯存器201，經(jīng)過導(dǎo)管207，并進(jìn)入椎體間脊椎融合器100。圖7是帶300中的感應(yīng)充電器和控制單元301的電子控制系統(tǒng)304部分的示意性表示圖。電子控制系統(tǒng)304包括在印刷電路板上的感應(yīng)電壓發(fā)生器電路315以及用于無線重新充電的感應(yīng)帶充電器線圈303。電子控制系統(tǒng)304還包括如本領(lǐng)域已知的管理短距離無線通信芯片312和顯示器313的微控制器311。微控制器311經(jīng)由無線通信芯片312從臨床醫(yī)生接收ー組投配(dosing)指令。微控制器311接下來將這些指令傳遞給感應(yīng)電壓發(fā)生器315。以這樣的形式，在病人的治療中，傳遞至脊椎泵200的投配時(shí)間表或持續(xù)時(shí)間可被修改或改變。無線通信芯片312可以是任意的無線接收/發(fā)射器件，諸如Bluetooth 芯片或其他類似器件。顯示器313可以是本領(lǐng)域已知的任何視覺屏幕，諸如計(jì)算機(jī)顯示器等。整個(gè)帶電子控制系統(tǒng)304由電池314供電，電池314可以從本領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)的壁上插座被重新充電。 圖8是帶300的正視圖，該帶包括聯(lián)接至條(strap)305的感應(yīng)充電器和控制單元301。感應(yīng)充電器和控制單元301被裝入條305的后面，面向移植在人體脊椎10的腰部段中的脊椎泵200。當(dāng)要求對(duì)脊椎泵200進(jìn)行充電時(shí)，病人將帶300的條305圍繞在其腰部，其中感應(yīng)充電器和控制單元301基本在脊椎泵200被植入的區(qū)域上方。病人然后通過搭扣或本領(lǐng)域已知的其他方式將條305的兩個(gè)相對(duì)端部聯(lián)接到一起，使得當(dāng)脊椎泵200重新充電時(shí)，帶300保持在固定位置。以這樣的方式，病人可在其植入的脊椎泵200被重新充電時(shí)保持活動(dòng)。一旦重新充電完成，病人可將條305的相對(duì)端部分開，從而將帶300從他們的腰部周圍移走。帶300的感應(yīng)充電器和控制單元301部分接下來可被插入如本領(lǐng)域已知的壁上插座，使得它們可被充分激勵(lì)并且準(zhǔn)備好用于當(dāng)脊椎泵200再次耗盡吋。圖9是感應(yīng)電壓發(fā)生器電路315和泵電子控制系統(tǒng)400的示意圖。利用通過人體皮膚16的一部分的感應(yīng)耦合，供應(yīng)給右側(cè)的泵電子控制系統(tǒng)400的功率由左側(cè)的感應(yīng)電壓發(fā)生器電路315提供。功率在200kHz被感應(yīng)發(fā)送，該功率被泵電子控制單元400中的ニ極管橋402整流，以供壓電泵驅(qū)動(dòng)器電路407用來驅(qū)動(dòng)脊椎泵200。圖10是圖9中所描繪的部件的三維表示，包括內(nèi)部可移植部件以及用于通過所述人體皮膚16的一部分進(jìn)行無線控制和重新充電的外部部件。感應(yīng)電壓發(fā)生器電路315借助激勵(lì)鐵氧體外殼307內(nèi)的帶充電器線圈303的交流源321產(chǎn)生交流電流源。泵電子控制系統(tǒng)400接收來自泵感應(yīng)線圈208的所產(chǎn)生的功率和控制信號(hào)，并且驅(qū)動(dòng)壓電驅(qū)動(dòng)器電路407。在本發(fā)明設(shè)備的ー個(gè)實(shí)施方案中，壓電驅(qū)動(dòng)器電路407采用用作管理脊椎泵200和/或壓電馬達(dá)205的運(yùn)輸管理器的擴(kuò)散模型算法。通過基于已建立的傳輸和化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型來預(yù)測(cè)可實(shí)現(xiàn)的治療劑分布體積，擴(kuò)散模型允許將系統(tǒng)的和目標(biāo)的骨生成劑103供給進(jìn)脊椎區(qū)域10。在實(shí)際的布置程序之前，該模型可在計(jì)算機(jī)輔助分析中被仿真，從而減少了對(duì)試錯(cuò)(trial-and-error)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的需要或者對(duì)人體試驗(yàn)中的直覺投配。擴(kuò)散模型被用于描述由于擴(kuò)散和對(duì)流在脊椎盤12空間中的藥物分散。具體地，在該模型中考慮了脊椎幾何形狀、藥物特性、導(dǎo)管尺寸和布置、以及注射方法?？山Y(jié)合其他項(xiàng)，諸如藥物分解、化學(xué)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)以及生物消除，以提高預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。使用Delaunay三角測(cè)量法,包括ACS區(qū)域的脊椎10被分為小的三角形和四邊形元素。每個(gè)小的有限體積與其鄰近體積連結(jié)，從而形成邏輯連接的計(jì)算網(wǎng)，該計(jì)算網(wǎng)可由網(wǎng)格生成軟件諸如Fluent 2007生成。網(wǎng)格尺寸需要足夠大以最少化用于計(jì)算的體積元素的數(shù)量，但是也要足夠小以能夠空間分解融合區(qū)域的解剖學(xué)特性。流和質(zhì)量傳遞等式在由這些網(wǎng)組成的計(jì)算域上執(zhí)行。向脊椎10給藥被簡(jiǎn)單建模為通過注入導(dǎo)管將由藥物溶質(zhì)組成的水溶液灌入多孔ACS。水溶液被假設(shè)為其運(yùn)動(dòng)能夠由質(zhì)量和動(dòng)量守恒等式描述的不可壓縮的牛頓流體。此夕卜，藥物分布通過由物質(zhì)傳輸和化學(xué)動(dòng)力學(xué)等式描述。擴(kuò)散模型由兩部分組成在導(dǎo)管內(nèi)的流和在ACS中的流。對(duì)于在導(dǎo)管207內(nèi)的流，模型將導(dǎo)管207的腔內(nèi)的空間分割成小的有限元。有限元之間的流體流由等式I和2中分別示出的連續(xù)性等式和Navier-Stokes等式建模。連續(xù)性等式(等式I)描述了流體是不可壓縮的。
權(quán)利要求
1.一種用于向病人的脊椎供給骨生成劑的設(shè)備，包括 ー個(gè)移植脊椎泵，其聯(lián)接至病人的椎骨； ー個(gè)脊椎融合器，其插入在病人的兩個(gè)相鄰椎骨之間并且聯(lián)接至所述脊椎泵；以及 ー個(gè)外部可拆卸裝置，用于通過感應(yīng)向所述脊椎泵供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述脊椎泵包括 一個(gè)泵控制系統(tǒng)； 一個(gè)貯存器； ー個(gè)壓電馬達(dá)，其聯(lián)接至所述泵控制系統(tǒng)并且由所述泵控制系統(tǒng)控制； 多個(gè)泵感應(yīng)線圈，其聯(lián)接至所述泵控制系統(tǒng)；以及 用于供所述壓電馬達(dá)分配來自所述貯存器的所述骨生成劑的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述脊椎融合器是基本環(huán)形形狀，并且包括 一個(gè)可吸收海綿，其布置在所述脊椎融合器的中心； ー個(gè)主內(nèi)部通道，其周向地限定在所述脊椎融合器的內(nèi)徑周圍；以及 一個(gè)子通道網(wǎng)絡(luò)，其聯(lián)接至所述主內(nèi)部通道并且從所述主內(nèi)部通道延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中用于通過感應(yīng)向所述脊椎泵供電的所述外部可拆卸裝置包括 一個(gè)感應(yīng)充電器； ー個(gè)條，其聯(lián)接至所述感應(yīng)充電器的兩端；以及 用于將所述條的未聯(lián)接至所述感應(yīng)充電器的相對(duì)端部聯(lián)接在一起以保持所述感應(yīng)充電器基本固定的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述感應(yīng)充電器包括 ー個(gè)控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括 一個(gè)微控制器； 一個(gè)感應(yīng)電壓發(fā)生器，其聯(lián)接至所述微控制器； 一個(gè)無線通信芯片，其聯(lián)接至所述微控制器； 一個(gè)顯示器，其聯(lián)接至所述微控制器；以及 ー個(gè)電池，其聯(lián)接至所述微控制器；以及 ー組感應(yīng)線圈，其通過所述感應(yīng)電壓發(fā)生器聯(lián)接至所述控制系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述脊椎泵進(jìn)一歩包括聯(lián)接至所述脊椎泵的多個(gè)加速計(jì)，以及 其中至少ー個(gè)加速計(jì)還聯(lián)接至所述脊椎融合器下方的病人的椎骨。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，進(jìn)一歩包括這樣ー個(gè)裝置，該裝置用于根據(jù)存儲(chǔ)在所述泵控制系統(tǒng)內(nèi)的擴(kuò)散模型，使所述脊椎泵系統(tǒng)且均勻地供給骨生成劑穿過所述脊椎融合器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述貯存器包括用于通過ー個(gè)注射器重新填充所述骨生成劑的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述感應(yīng)充電器控制系統(tǒng)的電池包括用于通過外部壁上的插座重新充電的裝置。
10.ー種用于治療病人的背下部疼痛的方法，包括通過外科手術(shù)將ー個(gè)脊椎泵移植到病人的椎骨； 通過外科手術(shù)將ー個(gè)脊椎融合器移植到兩個(gè)相鄰椎骨之間的椎間盤空間中，并且將該脊椎融合器聯(lián)接至所述脊椎泵； 將骨生成劑從所述脊椎泵分配至所述脊椎融合器； 將所述骨生成劑從所述脊椎融合器供給至所述椎間盤空間；以及 重新感應(yīng)充電所述脊椎泵。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中重新感應(yīng)充電所述脊椎泵包括 將ー個(gè)外部感應(yīng)充電器大體布置到所述脊椎泵已被移植到的區(qū)域的上方； 在所述感應(yīng)充電器中產(chǎn)生感應(yīng)電壓； 驅(qū)動(dòng)所述感應(yīng)電壓通過所述感應(yīng)充電器中的多個(gè)感應(yīng)線圈； 通過所述脊椎泵中的多個(gè)感應(yīng)線圈接收所述感應(yīng)電壓；以及 用所接收的感應(yīng)電壓驅(qū)動(dòng)位于所述脊椎泵內(nèi)的一個(gè)壓電馬達(dá)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將骨生成劑從所述脊椎泵分配至所述脊椎融合器包括 用感應(yīng)電壓驅(qū)動(dòng)ー個(gè)壓電馬達(dá)； 將位于所述脊椎泵中的一個(gè)貯存器內(nèi)的柱塞向下推；以及 分配所述骨生成劑離開限定在所述貯存器內(nèi)的出ロ端ロ。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述骨生成劑從所述脊椎融合器供給至所述椎間盤空間包括 將所述骨生成劑引入周向限定在所述脊椎融合器的內(nèi)徑內(nèi)的ー個(gè)主內(nèi)部通道； 將所述骨生成劑轉(zhuǎn)向到一個(gè)子通道網(wǎng)絡(luò)中，所述子通道網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接至所述主內(nèi)部通道并且布置在所述脊椎融合器周圍；以及 借助所述子通道網(wǎng)絡(luò)，將所述骨生成劑均勻分布在布置在所述脊椎融合器內(nèi)的ー個(gè)可吸收海綿周圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)ー步包括借助檢測(cè)鄰近所述脊椎融合器的兩個(gè)椎骨之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，來監(jiān)控骨骼融合的進(jìn)程。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)ー步包括根據(jù)存儲(chǔ)在所述脊椎泵中的泵控制系統(tǒng)內(nèi)的擴(kuò)散模型，系統(tǒng)且均勻地供給骨生成劑穿過所述脊椎融合器。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)ー步包括借助ー個(gè)注射器將所述脊椎泵內(nèi)的貯存 器重新填充以骨生成劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)ー步包括根據(jù)病人的具體需要和/或病人的治療進(jìn)程，改變供給至病人的骨生成劑的量。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)ー步包括在一個(gè)顯示器上顯示病人的治療進(jìn)程。
19.一種用于向病人的脊椎供給骨生成劑的設(shè)備，包括 ー個(gè)移植脊椎泵，其聯(lián)接至病人的椎骨； ー個(gè)脊椎融合器，其插入在病人的兩個(gè)相鄰椎骨之間并且聯(lián)接至所述脊椎泵；以及ー個(gè)外部可拆卸裝置，其用于通過感應(yīng)向所述脊椎泵供電；以及其中所述脊椎泵進(jìn)一歩包括聯(lián)接至所述脊椎泵的多個(gè)加速計(jì)，以及其中至少ー個(gè)加速計(jì)還聯(lián)接至所述脊椎融合器下方的病人的椎骨。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中用于通過感應(yīng)向所述脊椎泵供電的所述外部可拆卸裝置包括 一個(gè)感應(yīng)充電器； ー組感應(yīng)線圈，其聯(lián)接至所述感應(yīng)充電器； ー個(gè)條，其聯(lián)接至所述感應(yīng)充電器的兩端；以及 用于將所述條的未聯(lián)接至所述感應(yīng)充電器的相對(duì)端部聯(lián)接在一起以保持所述感應(yīng)充電器基本固定的裝置。
全文摘要
本公開文本涉及一種用于向椎間盤和脊椎供給生物制劑以實(shí)現(xiàn)脊椎融合的遠(yuǎn)程致動(dòng)的壓電泵。脊椎泵被移植到病人的椎骨上，以及在去除所述椎間盤之后，將一個(gè)脊椎融合器插入在兩個(gè)相鄰的椎骨之間。一個(gè)壓電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述泵并且推動(dòng)骨生成劑經(jīng)過所述脊椎融合器并且進(jìn)入布置在所述融合器內(nèi)的海綿。所述泵通過病人穿戴的外部可拆卸感應(yīng)帶被充電。根據(jù)病人的具體需要，在移植所述脊椎泵之前，可以改變供給持續(xù)時(shí)間和供給頻率。本發(fā)明的設(shè)備利用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來以調(diào)節(jié)方式提高和優(yōu)化骨生成劑的供給，所述數(shù)學(xué)模型使得通過擴(kuò)展和歸納該模型能夠?qū)崿F(xiàn)骨融合過程的調(diào)整以及減弱。
文檔編號(hào)A61M5/142GK102665797SQ201080057764
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者凱爾·齊默曼, 葉赫沙·沙查爾, 布雷特·喬丹, 托馬斯·陳, 海爾文·陳, 溫斯頓·吳, 萊斯利·法卡斯 申請(qǐng)人:凱爾·齊默曼, 葉赫沙·沙查爾, 布雷特·喬丹, 托馬斯·陳, 海爾文·陳, 溫斯頓·吳, 藥物代謝動(dòng)力公司, 萊斯利·法卡斯