线圈状的植入物和系统及其使用方法与流程

线圈状的植入物和系统及其使用方法
1.本技术是申请日为2016年04月28日，申请号为201911133528.5，发明名称为“线圈状的植入物和系统及其使用方法”的申请的分案申请。
2.申请日为2016年04月28日，申请号为201911133528.5，发明名称为“线圈状的植入物和系统及其使用方法”的申请是申请日为2016年04月28日，申请号为201680039103.6，发明名称为“线圈状的植入物和系统及其使用方法”的申请的分案申请。
3.相关申请的相交引用
4.本技术要求于2015年4月29日提交的第62/154,599号美国申请；于2015年9月11日提交的第62/217,542号美国申请；以及于2016年2月29日提交的第62/301,546号美国申请的优先权，这些申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
5.本发明总体上涉及用于在患者体内支持骨生长的植入物。


背景技术：

6.各种不同的植入物被使用在身体内。在身体内用于稳定一个区域和促进骨长入的植入物为骨长入提供稳定性(即，随时间推移在压力下极小变形)和空间。
7.脊柱融合术(spinal fusion)，也被称为脊椎融合术(spondylodesis)或脊柱制动术(spondylosyndesis)，是用于治疗诸如退行性椎间盘疾病、脊椎滑脱(脊椎滑脱)、椎管狭窄症、脊柱侧凸、骨折、感染或肿瘤等各种疾病的手术治疗方法。脊柱融合手术的目的是减少不稳定并因而减轻疼痛。
8.在准备脊柱融合术时，椎间盘的大部分被移除。可以将装置，即脊柱融合支架(spinal fusion cage)放置在椎骨之间以保持脊柱对齐和椎间盘高度。融合，即骨桥出现在椎骨的终板之间。
9.然而，在植入物内为骨长入提供空间可能损害植入物的强度和稳定性。
10.需要改进的植入物，该改进的植入物在压力和张力下保持其形状，并为骨长入提供足够的开口。


技术实现要素：

11.本发明的目的是提供改进的植入物。
12.本发明的另一个目的是提供用于在患者体内修复骨或生成骨融合的系统。
13.本发明的又一个目的是提供制造这样的植入物的方法。
14.在本文中描述了植入物、制造和使用这种植入物的系统和方法。植入物由一个或更多个线圈(coils)，优选地多个线圈形成。在一些实施方案中，植入物的壁由多个线圈形成，可选地，线圈被包括在具有多于一个线圈的组或集合中。
15.每个线圈组中的线圈对齐，使得它们不相互接触。然而，通常地，植入物包括彼此相邻的至少两个线圈(或线圈组或线圈集合(sets or groups of coils))，该至少两个线
圈在一个或更多个相交区域处彼此相交，通常地以规则间隔相交。线圈可以在多个相交区域处相交，可选地沿着相交区域的阵列相交。相交区域通常不位于植入物的接触相邻的上骨表面或下骨表面的上部表面或下部表面上。而是，相交区域通常位于植入物的内侧和/或植入物的侧壁中。
16.可选地，植入物包括一个或更多个板以帮助固定和/或插入。在一些实施方案中，植入物包含代替侧壁中的一个的板。在其它实施方案中，该一个或更多个板附接到植入物的侧壁或角部并且与其成一体。在这些实施方案中，板仅在壁的一部分中。该板可以包括插入工具配合到其中的一个或更多个区域。替代地或另外地，板可以包括用于骨螺钉或其它固定装置的一个或更多个孔。优选地，该板与支架(cage)成一体。例如，可以使用3d打印在一个工艺中来制造板和支架。可选地，板被单独地制造，并被构造成用于附接至支架。
17.该系统包含一个或更多个植入物，可选地具有一个或更多个固定元件。可选地，该系统在植入物内部包括骨移植物或骨移植物替代物。
18.植入物可以构造成在需要骨生长来修复部位的身体中的各种不同的空间中使用。在一个实施方案中，植入物构造成用于在脊柱中，例如在脊柱融合术中使用。在另一个实施方案中，植入物被构造成用于在关节中使用。可选地，植入物构造成用于脚踝或脚，例如以修复该区域中的骨折。替代地，植入物可以构造成用于身体中的其它部位，例如用于在或邻近大关节(例如，髋关节和/或膝关节植入物)、小关节(例如肩、肘和/或踝植入物)，在创伤部位处(例如，肩部骨折、长骨重建植入物和/或髓内棒/钉植入物)、颅颌面部(例如，用于在下颚置换或颅重建中使用的植入物)或在口腔中(例如，牙植入物)使用。
19.本技术涉及但不限于以下方面：
20.1)一种植入物，包括多个线圈和在所述线圈之间和/或在所述线圈内的开放空间。
21.2)根据1)所述的植入物，其中，所述多个线圈中的至少两个线圈在一个或更多个相交区域处彼此相交。
22.3)根据2)所述的植入物，其中，所述相交区域沿两个或更多个相邻线圈的长度处于规则间隔中。
23.4)根据1)至3)中任一项所述的植入物，包括第一组两个或更多个线圈和第二组两个或更多个线圈。
24.5)根据1)至4)中任一项所述的植入物，还包括界定所述植入物的外周界的侧壁。
25.6)根据5)所述的植入物，其中，所述侧壁具有光滑的外表面并且是外围环的形式。
26.7)根据1)至6)中任一项所述的植入物，还包括中心支撑部分，所述中心支撑部分与所述线圈中的一个或更多个线圈、所述侧壁的一个或更多个部分或其组合连接。
27.8)根据1)至7)中任一项所述的植入物，其中，所述植入物关于横断面(t)、关于正中面(m)或两者对称。
28.9)根据8)所述的植入物，其中，所述植入物包括至少两层，
29.其中当所述植入物关于所述横断面被分开时，至少第一层位于上半部中，并且至少第二层位于下半部中，并且
30.其中每个层包括至少两个外部线圈和至少两个内部线圈。
31.10)根据7)至9)中任一项所述的植入物，其中，所述中心支撑部分包括基部，所述基部位于所述正中面中，并且在第一端部处与所述植入物的前端连接并且在第二端部处与
所述植入物的后端连接。
32.11)根据7)至10)中任一项所述的植入物，其中，所述中心支撑部分还包括一个或更多个支撑环，其中所述支撑环在一个或更多个连接端部处与所述基部相交。
33.12)根据2)至11)中任一项所述的植入物，其中，所述植入物包含上部外表面、下部外表面和一个或更多个外侧壁，并且其中所述一个或更多个相交区域位于所述植入物的所述外表面内，与所述一个或更多个外侧壁连接，或其组合。
34.13)根据1)至12)中任一项所述的植入物，其中，所述线圈中的至少一个线圈的形状与所述一个或更多个线圈中的至少另一个线圈的形状不同。
35.14)根据13)所述的植入物，其中，所述一个或更多个线圈中的至少一个线圈的直径(d1、d2或两者)在所述线圈内变化，或者与所述一个或更多个线圈中的至少另一个线圈的直径(d1、d2或两者)不同。
36.15)根据13)所述的植入物，其中，所述一个或更多个线圈中的至少一个线圈的横截面的最大尺寸(α)与所述一个或更多个线圈中的至少另一个线圈的横截面的最大尺寸(α)不同。
37.16)根据1)至15)中任一项所述的植入物，其中，所述开放空间构造成允许所述植入物内的骨生长。
38.17)根据1)至16)中任一项所述的植入物，其中，所述植入物的一个或更多个表面包含纹理或是多孔的。
39.18)根据17)所述的植入物，其中，包含纹理或是多孔的所述表面选自包含以下的组：所述植入物的内侧上的表面、构造成接触骨解剖结构的表面及其组合。
40.19)根据5)至18)中任一项所述的植入物，其中，所述侧壁是光滑的外围环，可选地具有附接到所述光滑的外围环的前板和/或后板，并且其中所述光滑的外围环和附接到所述光滑的外围环的可选的板不包含带有纹理的表面并且是无孔的。
41.20)根据1)至19)中任一项所述的植入物，其中，所述植入物还包括在所述开口的至少一部分内的骨移植物或骨移植物替代物。
42.21)根据1)至20)中任一项所述的植入物，其中，所述植入物包括侧壁、上部外表面和下部外表面，
43.其中所述侧壁、所述上部外表面和所述下部外表面由所述多个线圈形成。
44.22)根据21)所述的植入物，其中，所述侧壁由多个线圈或线圈组的堆叠形成。
45.23)根据1)至22)中任一项所述的植入物，其中，所述植入物包含线圈或线圈组的多个层，其中每个层包含两个或更多个线圈或线圈组。
46.24)根据1)至23)中任一项所述的植入物，还包括一个或更多个板，其中所述一个或更多个板与所述侧壁成一体。
47.25)根据24)所述的植入物，其中，所述板中的一个板用作所述植入物的侧壁中的一个并且与至少一个其它侧壁连接。
48.26)根据1)至25)中任一项所述的植入物，是椎间融合术间隔物的形式，优选地，是前路腰椎椎间融合术(alif)间隔物的形式。
49.27)根据1)至26)中任一项所述的植入物，其中，所述开放空间的体积(空隙容积)包括所述植入物的总体积的至少25％、优选至少40％或至少50％。
50.28)一种使用根据1)至27)中任一项所述的植入物的方法，包括将所述植入物插入患者体内邻近骨结构的部位。
51.29)根据28)所述的方法，其中，所述部位在两个相邻的椎骨之间。
52.30)根据28)所述的方法，其中，所述部位是骨折或骨空隙的部位。
53.31)根据28)所述的方法，其中，所述部位处于关节中。
54.32)一种制造根据1)至27)中任一项所述的植入物的方法，包括通过3d打印形成所述植入物。
附图说明
55.图1是示例性单螺旋线圈的图示，其中螺旋轴线(z)、线圈的最大直径(也被称为其大直径)(d1)、线圈的最小直径(也被称为其小直径)(d2)、节距(p)、线圈的横截面的最大尺寸(α)和长度(l)标记在该单螺旋线圈上。当线圈为圆形的形式时，d1＝d2，并且在本文中称为“d”。当形成线圈的材料具有圆形横截面时，线圈的横截面的最大尺寸(α)是其直径，在本文中被称为“d”。
56.图2是包含外部线圈和内部线圈的示例性线圈集合的图示。
57.图3a和图3b是可以在植入物中使用的示例性线圈组的两个视图。该线圈组包含四个螺旋线圈，其中线圈具有大体上相同的直径和节距。图3a是侧面立视图(side elevation view)。图3b是前视轴向图(front axial view)。
58.图4a和图4b是可被包括在植入物中的示例性线圈集合的两个视图。线圈集合包含第一组四个外部螺旋线圈和第二组四个内部螺旋线圈。第二组线圈在第一组线圈内。图4a是侧视图。图4b是前视轴向图。
59.图5a-5d是部分形成的植入物的三个视图，示出了植入物的内部部分中的外壁和单个线圈堆叠。完整的植入物通常在植入物的内部部分中包含多个线圈堆叠。图5a是侧面立视图。图5b是俯视图。图5c是侧视图。图5d是图5c中描绘的植入物的外壁的一部分的放大图。
60.图6a-6d是包含连续环形式的两个全等线圈(congruent coils)的示例性线圈组的四个视图。图6a是俯视图。图6b是侧面立视图。图6c是侧视图(相对侧大体上成镜像)。图6d是从与图6c中所描绘的侧面的前部部分相邻的一侧所截取的另一个侧视图(相对侧大体上成镜像)。图6c描绘了双凸形植入物的一侧，并且图6d描绘了相邻的一侧。
61.图7a和图7b是示例性植入物的两个视图。在这些图中，示例性植入物包含三层线圈，其中每层包含三组线圈，并且每组包含两个全等线圈。图7a是侧面立视图。图7b是示出了植入物的凸度的侧视图，其中一个表面是凸的而另一个表面是凹的。
62.图8a-8d是示例性植入物中的一个示例性层的四个视图。在这些图中，层包含三组线圈，并且每组包含两个全等线圈。图8a是侧面立视图。图8b是示出层的凸度的侧视图。图8c是示出层的双凸度的层的另一侧的侧视图。图8d是俯视图。
63.图9a-9d是用作独立的前路颈椎和/或前路腰椎椎间融合术(alif)脊柱融合装置的示例性植入物的四个视图，该植入物具有用于固定到相邻的颅骨和尾椎的板和螺钉。在这些图中，示例性植入物包含六层线圈，其中每层包含三组线圈，每组包含两个全等线圈。图9a是侧面立视图。图9b是俯视图。图9c是植入物的前视图。图9d是沿图9c中的线9d-9d截
取的植入物的横截面图。
64.图10a-10d是用作前路颈椎和/或前路腰椎椎间融合术(alif)脊柱融合装置的示例性植入物的四个视图。示例性植入物包含两个板，该两个板与支架成一体，以帮助将支架插入患者体内。在这些图中，示例性植入物包含六层线圈，其中每层包含三组线圈，并且每组包含两个全等线圈。图10a是侧面立视图。图10b是植入物的侧面立视图。图10c是俯视图。图10d是在两个板之间的角部处的植入物的侧视图。
65.图11a-11e是用作前路颈椎和/或前路腰椎椎间融合术(alif)脊柱融合装置的示例性植入物的五个视图。示例性植入物包含前板和后板，前板与支架成一体化其构造成促进将支架插入到患者体内，后板通常是具有圆形端部的楔形形状。在这些图中，示例性植入物包含两层同心的线圈状弧形部(coiled arcs)的组，其中每层包含六组线圈，并且每组包含两个全等的线圈。在层中的线圈状弧形部的每一组是在同一层上的线圈状弧形部的对应组的镜像，其中对称轴线是沿从该前端a到后端p穿过该植入物的中间的线m。类似地，植入物在横断面t中具有对称平面，使得一个层是沿植入物的横断面t的另一个层的对称的对应物。图11a是植入物的平面图，图11b是植入物的后端视图，图11c是植入物的等距视图(isometric view)，图11d是植入物的前端视图，并且图11e是植入物的侧面立视图。
66.图12a-12e是用作前路颈椎和/或前路腰椎椎间融合术(alif)脊柱融合装置的示例性植入物的五个视图。示例性植入物包含前板与后板，前板与支架成一体化并构造成促进将支架插入到患者体内；后板通常是具有圆形端部的楔形形状。在这些图中，示例性植入物包含两层同心组线圈，其中每层包含两组线圈，并且每组包含两个全等线圈。植入物在横断面t中具有对称平面，使得沿植入物的横断面t一个层是另一个层的对称的对应物。图12a是植入物的平面图，图12b是植入物的后端视图，图12c是植入物的等距视图，图12d是植入物的前端视图，并且图12e是植入物的侧视图。
67.图13a和图13b是图12a-12e中描绘的植入物在不具有板的情况下的单层中的闭合的环的两个视图。在这些视图中没有包括板，因此在这些图中描绘了闭合的环(不是线圈状段)。图13a是平面图，并且图13b是侧视图。
68.图14a-14i是用作前路腰椎椎间融合术(alif)脊柱融合装置的示例性植入物的九个视图。图14a是俯视图，图14b是侧面立视图，图14c是后端视图，图14d是前端视图，图14e是示出植入物的四分之一的俯视后透视图，其中植入物沿正中面m和横断面t两者被切开。图14f是图14e中所示的植入物的相同部分的底部透视图。图14g是相对于正中面m从一侧获得的植入物的一个俯视透视图。图14h是从相对于正中面m的相反侧获得的植入物的另一俯视透视图。图14i是植入物的局部视图，示出了附接到植入物的前端和后端的中心支撑部分。
69.图15a-15c是用作前路腰椎椎间融合术(alif)脊柱融合装置的示例性植入物的三个视图。图15a是俯视图，图15b是示出植入物的四分之一的俯视后透视图，其中植入物沿正中面m和横断面t两者被切开。图15c是植入物的局部视图，示出了附接到植入物的前端和后端的中心支撑部分。
70.图16a和图16b是用于经由3d打印技术来制造诸如植入物1000的植入物的示例性方法的两个流程图。图16a示出了使用电子束熔炼(ebm)方法的3d打印方法。图16b示出了使用直接金属激光烧结(dmls)方法的3d打印方法。
具体实施方式
71.i.植入物
72.a.结构
73.植入物构造成在植入物内为骨生长提供足够的开放空间，同时即使在身体内的高压力下还提供足够的强度和稳定性。
74.植入物由一个或更多个线圈形成，通常由多个线圈形成。优选地，植入物中的线圈相对于彼此以足够的量和堆积密度来定向，以提供足够的结构支撑，使得植入物随着时间在恒定载荷下(例如，当经受施加于人的脊柱的标准载荷时)抵抗挠曲。优选地，植入物在经受较高的载荷，例如通常与颈椎的压缩断裂点相对应的高达约630-940lbf的载荷，或甚至更高的载荷，如高达约8kn的载荷(1,800lbf)的载荷(其通常与单个椎体的压缩强度对应以及与腰椎的压缩断裂点相对应)时抵抗挠曲。
75.植入物可以具有针对植入物将在其中被使用的特定部位的任何合适的形状和尺寸。对于在颈椎中使用的植入物，植入物在冠状面内的宽度范围从约10mm到22mm；植入物在矢状面内的尺寸范围从约8mm到16mm；并且植入物的高度范围从约5mm至40mm。对于在胸椎中使用的植入物，植入物在冠状面的宽度范围从约23mm到34mm；植入物在矢状面内的尺寸范围从约16mm到27mm；并且植入物的高度范围从约6mm到53mm。对于在腰椎中使用的植入物，植入物在冠状面内的宽度范围从约24mm到46mm；植入物在矢状面内的尺寸范围从约20mm到40mm；并且植入物的高度范围从约6mm至60mm。
76.对于在身体的其它部位，例如用于在大关节(例如，髋关节和/或膝关节植入物)、小关节(例如，肩、肘和/或踝植入物)、在创伤部位(例如，肩部骨折、长骨重建植入物和/或髓内棒/钉植入物)、颅颌面部(例如，用于下颚置换或颅骨重建的植入物)或在口中(例如，牙植入物)使用的植入物而言，典型尺寸通常与在这些部位中使用的当前植入物相对应。
77.植入物关于一个或更多个平面可以是对称的。如本文中使用的，术语“正中面”是指从植入物的前端到后端经过的竖直平面，将植入物分成右半部和左半部。如本文中所使用的，术语”横断面”是指位于植入物的中心的水平面，其将植入物分成上半部和下半部。如本文中所使用的，术语”冠状面”是指位于植入物的中心的竖直平面，其将植入物分成前半部和后半部。在一些实施方案中，植入物关于两个平面，诸如正中面和横断面对称。
78.可选地，植入物的一个或更多个部分含有带纹理的或多孔的表面以增加抵靠骨表面的摩擦，和/或促进骨移植物的生长。在一些实施方案中，上部表面和下部表面，包括在支撑件和内部壁上的任何内部表面，可以被3d打印有带纹理的或多孔的表面。在进一步的实施方案中，整个植入物被3d打印有带纹理的或多孔的表面，可选地，除了包含前板、后板和/或侧壁的外围环的外表面之外，植入物被3d打印有带纹理的或多孔的表面。
79.1.线圈
80.植入物包含一个或更多个线圈。通常，植入物包含多个线圈。例如，线圈中的两个或更多个，可选地，所有线圈可具有相同的尺寸(例如，线圈的大直径和小直径(d1和d2)、节距(p)、线圈的横截面的最大尺寸(α)和长度(1)，参见图1)。在其它实施方案中，植入物中的线圈可以具有不同的尺寸。在一些实施方案中，一个或更多个较小直径的线圈位于植入物内的一个或更多个较大线圈的内部并被植入物内的一个或更多个较大线圈包围。
81.在还有的其它实施方案中，给定线圈中的一个或更多个尺寸可以变化，例如，线圈
的大直径和/或小直径(d1和d2)可以在线圈的长度上变化。在一个实施方案中，在线圈是圆形螺旋线圈并且d1＝d2(在本文中被称为d)的情况下，直径(d)逐渐减小，在线圈的中心处具有最大直径并且在线圈的端部中的每一个端部具有最小直径。在另一个实施方案中，线圈的直径逐渐减小，对于植入物中的一个或更多个线圈，在植入物的前端处具有最大直径(d)并且在植入物的后端处具有最小直径。在其它实施方案中，对于植入物中的一个或更多个线圈，在植入物的后端处具有最大直径(d)并且在植入物的前端处具有最小直径。在其它实施方案中，线圈的最大直径(d)可以位于植入物的一个端部附近，但不是精确地位于植入物的端部处。例如，在椎间融合术间隔物(例如，alif)中，线圈的最大直径(d)可以位于植入物的中心和植入物的前端之间，直径从该区域减小直到线圈达到前端和后端。在该实施方案中，前端比后端具有更大的直径(d)。
82.进一步地，节距可以沿线圈的长度变化，例如在端部中的每一个处，线圈可以紧密缠绕，使得匝中的每一匝接触近侧匝。
83.植入物中的一个或更多个线圈、线圈组或线圈集合可以包含一个或更多个平坦部分，通常对应于线圈的位于植入物的下部表面或上部表面中的部分。当植入物植入患者身体内时，一个或更多个线圈的外表面可构造成符合相邻骨表面的形状。
84.对于线圈，通常长度取决于植入物的大小和线圈在植入物内的位置。例如，缠绕多次以形成植入物的线圈可以相当长。长度范围可以从5mm到100mm。然而，可以使用具有更短或更长的长度的线圈来形成植入物。
85.形成植入物中的线圈的材料的横截面的最大尺寸(α)，对于每个线圈或线圈组或线圈集合而言可以是相同的，或者在线圈或线圈组或线圈集合之间变化。另外的不同的线圈可以具有不同的横截面几何形状或相同的横截面几何形状。
86.形成植入物中的线圈的材料的直径(d)，对于每个线圈或线圈组或线圈集合而言可以是相同的，或者可以在线圈或线圈组或线圈集合之间变化。在一些实施方案中，形成外部线圈组中的线圈的材料具有比形成内部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ic
)大的直径(d
ec
)。在其它实施方案中，形成外部线圈组中的线圈的材料具有比形成内部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ic
)小的直径(d
ec
)。在其它实施方案中，d
ec
和d
ic
相等。优选地，形成外部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ec
)大于或等于形成的内部线圈组中线圈的材料的直径(d
ic
)(d
ec
≥d
ic
)，更优选地，d
ec
大于d
ic
。
87.通常地，形成线圈的材料的直径(d)范围从约0.25mm至约5mm，优选地从1mm至3mm。
88.典型的节距范围从约2mm到约30mm。
89.用于形成植入物的线圈的合适的直径(d)通常为至少0.7mm，可选地，在直径上为至少1mm或至少2mm。然而，也可以预想植入物的线圈的其它的直径和范围。在一些实施方案中，线圈(d)的直径范围从约1mm至约13mm。在一些实施方案中，线圈(d)的直径沿线圈的长度变化。可选地，直径(d)沿线圈的长度从一端部处的最小直径到相对端部处的最大直径递增地变化。例如，在一个端部处，线圈可以具有约1mm的直径(d)，并且在相对的端部处，线圈可以具有约13mm的直径(d)，直径从第一端部到第二端部沿线圈的长度增加以增大与周围/相邻骨解剖结构的接触。
90.线圈可以是任何形式，例如不包含端部的连续闭合的环，或者具有至少第一端部和第二端部(在本文中也称为“线圈状段”)的线圈。术语“外部线圈”是指相对于植入物的中
心定位在植入物的最外部位置上的线圈、线圈集合或线圈组。术语“内部线圈”是指最靠近/更靠近植入物中心定位的任何线圈、线圈集合或线圈组，包括相对于外部线圈位于植入物的中心或相对于外部线圈与植入物的中心相交的线圈、线圈集合或线圈组。
91.术语“线圈状段”是指由一个或更多个线圈，优选地线圈组中的两个或更多个全等线圈，或者线圈集合中的两个或更多个线圈形成的任何几何形状的段。合适的几何形状包括但不限于圆形、椭圆形、线形和不规则形状，通常地包括一个或更多个弯曲部分，可选地包括组合或一个或更多个弯曲部分以及一个或更多个直线部分。术语“线圈状段”包括不连续的环，即与板或外围环或相邻线圈或线圈组或线圈集合相交的其它形式连续的环。每个线圈状段至少具有第一端部和第二端部。术语“外部线圈状段”是指相对于植入物的中心定位在植入物的最外部位置上的线圈状段。术语“内部线圈状段”是指相对于外部线圈状段最靠近/更靠近植入物中心定位的任何线圈状段。
92.呈弧形的形式的线圈状段在本文中通常被称为“线圈状弧形部”。弧形部可以表示在任何曲线的任何部分上任何圆的圆周的任何部分。线圈状弧形部通常具有第一端部和第二端部。线圈状弧形部的第一端部和第二端部可以沿任何圆的圆周的任何部分，在任何曲线的任何部分上定位。曲线可以是凹的或凸的。术语“外部线圈状弧形部”是指相对于植入物的中心定位在植入物的最外部位置上的线圈状弧形部。术语“内部线圈状弧形部”是指最靠近植入物中心定位的线圈状弧形部。术语“中间线圈状弧形部”是指定位于内部线圈状弧形部和外部线圈状弧形部之间的任何线圈状弧形部。
93.在一些实施方案中，植入物包含多个线圈，该多个线圈堆叠在彼此顶部之上以界定植入物的外侧表面，即壁。例如，形成外壁的线圈中的每一个可以是连续的闭合的环的形式。在一些实施方案中，形成植入物的外壁的线圈中的一个或更多个，可选地全部，是线圈状段，诸如不连续的环，并且在两个或更多个端部处附接到板或多于一个板。植入物的内部也可以填充有多个线圈，该多个线圈堆叠在彼此顶部之上。在一些实施方案中，植入物内部中的每个线圈具有两个端部，并且每个端部接触一个或更多个形成壁的线圈。在一个实施方案中，植入物的内部还包含呈连续的闭合的环形式的线圈，其中对于给定层(即，一个线圈的宽度)，具有小于外部线圈的尺寸的至少一个线圈与外部线圈同心，位于外部线圈内以及与外部线圈相邻。可选地，每层线圈包含两个或更多个同心线圈，或线圈组，或线圈集合。
94.线圈内和线圈之间的开口为植入后骨骼的生长提供了开放的空间。可选地，在植入之前、植入之时或甚至植入之后，存在骨移植替代物或骨移植物材料，或者骨移植替代物或骨移植物材料被插入到开口中。在一些实施方案中，线圈界定通常位于植入物的中心的相对大的开放空间，在本文中被称为中心开口。中心开口可以是一个大的开放空间。替代地，中心开口可以分成两个或更多个较小的开放空间。分隔器可以是线圈的形式，通常为多个堆叠的线圈或者任何其它合适的形状。
95.i.量
96.对于植入物，线圈的数量可以根据应用而变化。
97.a.线圈组
98.如本文中所使用的，术语“线圈组”是指两个或更多个线圈，该两个或更多个线圈沿共同的螺旋轴线或路径对齐，其中线圈不相交或彼此接触。如本文中所使用的，“螺旋轴线”是指位于线圈中心并且线圈围绕其旋转的直线(在图1中标识为“z”)。如本文中所使用
的，“螺旋路径”是指位于线圈的中心并且线圈围绕其旋转的直线或曲线。在一些实施方案中，线圈组中的线圈是全等的。例如，图3a和图3b描绘了包含四个全等的线圈100、100’、100”100”'的线圈组200。
99.线圈组中的线圈通常彼此等距离地隔开。例如，如图3a中所示，四个线圈形成线圈组，其中该组中的线圈中的所有线圈彼此等距间隔开90
°
。每个线圈的端部102与相邻线圈的端部102'相隔开90
°
定位。如在图3a中所示，端部102与端部102'和端部102”隔开90
°
；端部102”与端部102”'隔开90
°
。在线圈组的相对的端部可以看到相同的情况，例如参见线圈100、100'、100”和100”'的端部104、104'、104”和104”'。用于给定数量(n)线圈的等间距可以通过用360
°
除以n来计算；因此对于包含三个线圈的组，线圈间隔开120
°
，以及对于包含六个线圈的组，线圈间隔开60
°
。
100.类似地，如图6a中所示，两个线圈形成线圈组，其中线圈组中的所有线圈彼此等距间隔开180
°
。在线圈组中，两个线圈都不接触另一个线圈。在该实施方案中，该线圈组呈连续的环的形式，其可用于形成植入物的一部分。
101.在一些实施方案中，线圈组中的线圈未彼此间隔开相同间隔。
102.b.线圈集合
103.如本文中所使用的，术语“线圈集合”是指多于一个的线圈，其中至少一个线圈具有比至少另一个线圈大的直径，并且其中具有较小直径的线圈(称为“内部线圈”)位于具有较大直径的一个或更多个线圈(称为“外部线圈”)内。对于包含围绕两个或更多个内部线圈的两个或更多个外部线圈的线圈集合而言，外部线圈的数量通常与内部线圈的数量相同。图2示出了包含单个外部线圈100和单个内部线圈150的示例性线圈集合500。图2中所描绘的线圈集合总共包含两个线圈。
104.线圈集合中的外部线圈和内部线圈优选地具有不同的节距，最优选地，内部线圈和外部线圈以交错或偏移的方式对齐，优选地线圈被对齐，使得线圈隔开约180
°
。参见例如图2。
105.如果线圈需要紧密的堆积以提供在恒定载荷下抗挠曲的强健的植入物，则线圈的数量可以在约10个至约100个，优选约30个至约60个的范围内。另外，植入物可以包含第一组约30个至约60个外部全等线圈，以及第二组约30个至约60个内部全等线圈。
106.例如，图4a和图4b示出了可用于形成植入物的线圈集合。集合600包含四个外部螺旋形线圈100、100'、100”和100”'的第一组200以及四个内部螺旋形线圈300、300'、300”和300”'的第二组400。第二线圈组400在第一线圈组200内部。每组中的线圈是全等的。图4a和图4b中所描绘的线圈集合总共包含八个线圈。
107.可选地，植入物可以在第一线圈组和第二线圈组内包含一个或更多个全等线圈的另外的组(在图中未示出)。
108.ii.尺寸
109.植入物中的不同线圈可以具有不同的直径。例如，在线圈集合中，外部线圈具有比内部线圈大的直径。
110.另外，对于给定线圈，直径可以沿线圈变化，例如其中最大直径位于线圈中心，并且最小直径位于同一线圈的远侧端部和近侧端部。替代地，最大直径可以对应于线圈的一个端部，并且最小直径可以对应于线圈的相对的端部。
111.iii.形状
112.一个或更多个线圈可以具有带有不同值的大直径和小直径(d1和d2)，使得线圈是椭圆形线圈。线圈中的一个或更多个线圈具有相同的大直径和小直径，使得线圈是圆形螺旋线圈。在还有的其它实施方案中，给定线圈中的一个或更多个尺寸可以变化，例如，线圈的大直径和/或小直径(d1和d2)可以沿着线圈的长度变化。
113.每个线圈的横截面可以具有任何合适的形状。示例性的横截面形状包括但不限于圆形、椭圆形、星形、正方形、长方形、椭圆形、六边形、八边形和非对称形状。线圈的横截面的最大尺寸(α)通常大于或等于0.7mm。例如，当线圈的横截面为圆形时，圆的直径(d)通常小于或等于0.7mm。参见例如图1。
114.b.植入物的构造
115.根据植入物的所需要的用途，植入物可以具有任何合适的构造。
116.通常，植入物包括彼此相邻且在一个或更多个相交区域处彼此相交的至少两个线圈(或线圈组或线圈集合)。线圈可以在多个相交区域处相交，可选地沿着相交区域的阵列相交。相交区域通常不位于植入物的接触相邻骨表面的外表面上，例如椎间融合术间隔物中的外部的下部表面或上部表面上。而是，相交区域通常位于植入物的内部和/或植入物的侧壁中。
117.在一个实施方案中，植入物由多个线圈形成，例如闭合的环形线圈。通常，植入物包含多于一个层，其中每层包含多于一个闭合的环形线圈。例如，在包含两个或更多个闭合的环的层中，线圈组或线圈集合是同心的闭合的环，所述同心的闭合的环一个在另一个内对齐以形成层。通常地，每个闭合的环包含线圈组形式的两个或更多个全等线圈。可选地，植入物包含一个或更多个板和一组或更多组不连续的环，其中线圈的一个端部与板的一侧接触并且同一线圈的另一端部与同一板的另一侧或第二板的一侧接触。
118.在替代实施方案中，植入物包含多个线圈，例如以线圈状段的形式的多个线圈，可选地以线圈状弧形部的形式的多个线圈，进一步可选地与一个或更多个板接触。
119.在替代实施方案中，植入物的侧壁包含多个堆叠的闭合的环，并且植入物的内侧部分由线圈的堆叠形成。每个线圈堆叠的中心通常具有比堆叠中的其它线圈更大的直径。通常，形成线圈堆叠的线圈是两个或更多个线圈的组或集合的形式，两个或更多个线圈的组或集合与两个或更多个线圈的多个组或集合进行堆叠。
120.在又一替代实施方案中，植入物包括多个线圈或线圈组，该多个线圈或线圈组包括至少两个线圈以及线圈之间和/或线圈内的开口，其中植入物包括一个或更多个外壁、上部表面和下部表面和中心支撑部分。中心支撑部分在外壁内部。上部表面和下部表面由多个线圈或线圈组形成。外壁由相交区域处的两个或更多个外部线圈或外部线圈组的交点形成。优选地，外壁是光滑的外围环的形式。
121.在优选实施方案中，植入物关于一个或更多个对称平面对称。在优选的实施方案中，植入物关于正中面m和横断面t两者对称。
122.在一些实施方案中，植入物的外表面和内表面不是光滑的，而是它们是有纹理的或多孔的。然而，通常地，侧壁(例如，外围环)和附接到其上或并入在其中的板是光滑的，即它们是不具有纹理的和/或多孔的。
123.1.侧壁
124.植入物的外表面通常包括一个或更多个侧壁、上部外表面和下部外表面，该一个或更多个侧壁通常是四个侧壁，或多于四个侧壁。在一些实施方案中，该一个或更多个侧壁由多个线圈形成，其中线圈是闭合的环或不连续的环的形式。例如，多个线圈(例如，闭合的环或不连续的环)可以堆叠在彼此顶部以形成植入物的侧壁。在一些实施方案中，一个或更多个侧壁由多个线圈状段形成，可选地由以一个或更多个线圈状弧形部的形式的多个线圈状段形成。
125.可选地，侧壁是大体上光滑的以防止在植入物插入期间对组织造成伤害。
126.在一些实施方案中，侧壁是光滑的外围环或两个或更多个外围环段的形式。光滑的外围环在冲击期间为植入物提供进一步的强度，并帮助分散冲击力。例如，在期望外部线圈组支撑最多压力载荷的植入物中，例如在椎间融合术间隔物中，在外部线圈或线圈组放置在骨突环上的情况下，外围环为外部的线圈组增加额外的轴向机械强度。另外，由光滑的外围环提供的光滑表面可以在植入物在包括嵌塞阶段的各个放置阶段与组织接触时使组织附近的剪切最小化。
127.2.板
128.植入物的侧壁可以包括一个或更多个板。在一些实施方案中，侧壁中的一个或侧壁中的一部分由与植入物的其余部分成一体的板代替。
129.这里使用的术语“板”通常是指植入物的一部分，其位于外表面上或形成植入物的外表面的一部分或全部。它可以是平坦的或圆形的表面。板通常不是由一个或更多个线圈形成。
130.在包含多于一个外壁的实施方案中，可选地，这些板中的一个界定植入物的壁中的一个并且与植入物的两个其它壁连接。在一些实施方案中，外壁是外围环的形式，其包含植入物的前端处的前板和植入物的后端处的后板。
131.当植入物中存在板时，板可以与一个或更多个线圈相交以形成一个或更多个侧壁或侧壁的一部分。
132.3.开放空间
133.本文中所描述的植入物包含诸如在植入物中心、线圈之间和/或线圈内和/或线圈与中心支撑部分之间的开放空间，以促进植入物中和穿过植入物的骨生长。在将植入物插入患者体内中的部位之前或之后，开放空间的部分或全部可选地填充有骨移植物或骨移植物替代物以促进骨生长。
134.任何特定植入物内的开放空间的总容积取决于植入物的总尺寸以及植入物内的各部件的大小和尺寸，植入物内的各部件包括线圈、中心支撑件(如果存在的话)、前板、后板等。空隙容积通常在植入物的体积的约20％至80％的范围内。可选地，植入物的空隙容积是植入物体积的至少20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％。优选地，对于诸如alif植入物的椎间融合术间隔物，空隙容积百分比是植入物总体积的至少约25％，更优选地是至少约40％，并且至多是植入物总体积的80％，优选地，空隙容积在约25％至75％的范围内，更优选在约40％至75％的范围内。
135.4.植入物的不同用途
136.用于脊柱的植入物具有适合于插入脊柱中(通常在两个椎体之间)的总尺寸。植入物的形状和尺寸取决于植入物插入其中的部位。例如，对于alif装置，植入物通常具有18mm
或更大的前后深度，优选地约20mm至约40mm；24mm或更大的横向宽度，诸如从约24mm至约46mm；和从6mm到60mm的范围的高度(在其最高点处)。用于形成植入物的线圈的合适直径通常在直径上至少是0.79mm。
137.i.具有由壁围绕的成行的堆叠线圈的植入物的示例性实施方案，壁由闭合的环的堆叠所形成
138.在一些实施方案中，植入物的内侧部分通常填充有成行的堆叠的线圈。在每行堆叠的线圈中，所有的线圈沿单个轴线(z)对齐。每行中的线圈(或线圈组)的数量可以是相同的或不同的。另外，形成植入物内部的行中的每一行中的线圈(或线圈组)的数量可以与堆叠成形成侧壁的线圈(或线圈组)的数量相同。多行堆叠线圈的顶部部分和下部部分别形成上部外表面和下部外表面。通常地，在多个行的中心行中，中心线圈(线圈组或线圈集合)具有比同一行中的其它线圈(在本文中称为“中心支撑线圈”8500)更大的直径。3d打印过程从底部向上或从顶部向下构建植入物(因为它需要支撑结构以在彼此的顶部上建立层)。
139.线圈的堆积密度根据植入物的用途而变化。
140.如图5a-5d中所描绘的，植入物1000包含四个侧壁1100、1200、1300和1400以及内侧部分1600。
141.侧壁由多个堆叠的闭合的环形线圈形成。例如，图5a-5c中所描绘的植入物包含六行闭合的环形线圈组，其中每个线圈组800包含两个全等线圈100和线圈700。
142.为了便于观察，在图5a-5c中所描绘的植入物的内侧部分1600中仅示出了一行1700堆叠的线圈。如图中所示，上部外表面1800和下部外表面(在图中未示出)由线圈的行1700的上部部分和下部部分界定。然而，植入物通常包含多行堆叠的线圈，其中行中的每一行的上部部分形成完整的上部外表面，而行中的每一行的下部部分形成完整的下部外表面。
143.类似于侧壁，线圈的行1700优选地包含六个线圈组的堆叠，其中每个线圈组900'和900”包含两个全等的线圈100'和线圈700'。每个线圈的端部分别附接到侧壁1100或1300的内部部分1110和内部部分1310。可选地，代替包含线圈组的堆叠，堆叠可包含单个线圈或线圈集合，如图3a-3b和图4a-4b中所描绘的，或包含这些线圈组和线圈集合的组合或变化。
144.ii.由多个闭合的环形线圈和/或不连续的环形成的示例性植入物
145.在另一个实施方案中，例如图7a和图7b、图9a-9d以及图10a-10d中所描绘的，植入物包含多个闭合的环形线圈和/或不连续的环，诸如形成侧壁的堆叠环和连同植入物的内侧一起形成植入物的上部表面和下部表面的大体上同心的环的形式。
146.植入物可以具有任何合适的尺寸和形状，这取决于植入物的用途。植入物包含多个侧壁、上部表面和下部表面，该多个侧壁通常是至少四个侧壁，可选地多于四个侧壁。闭合的环形线圈通常包含线圈组或线圈集合形式的多于一个线圈。在优选实施方案中，闭合的环形线圈中的每一个线圈是线圈组。优选地，植入物包含闭合的环形线圈的多于一个的层，其中每个层包含至少一个闭合的环形线圈并且优选地多于一个的闭合的环形线圈。在优选的实施方案中，每个层包含多个同心的闭合的环形线圈，其中最外侧闭合的环形线圈具有最大尺寸(例如，直径)，并且朝向植入物内部移动的每个相邻闭合的环形线圈的尺寸小于相邻的外部闭合的环形线圈。
147.如图7a和图7b中所示，植入物2000包含四个侧壁2100、2200、2300和2400、上部表
面2600和下部表面2700。
148.侧壁由多个堆叠闭合的环形线圈的外表面界定。例如，图7a和图7b中所描绘的植入物包含三层线圈，其中每层包含三个线圈组，并且每组包含两个全等线圈。
149.a.以闭合的环形式的线圈组
150.在图6a-6d中示出了连续闭合的环形式的单个线圈组800，以便于观察。如图6a-6d中所示，每个线圈组800包含两个全等的线圈100和700。每组中的线圈的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域的技术人员应理解，每组可以具有相同数量的全等线圈或不同数量的全等线圈。此外，每组中的全等线圈的数量可根据需要变化，例如每组中至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个全等线圈。还设想了其它量，例如每组中15个或更多个，20个或更多，甚至更大数量的全等线圈。
151.可以在侧视图(图6c和图6d)中看到单个闭合的环的曲率。在一些实施方案中，每个线圈组可以具有通常对应于将邻近植入物的上部表面或下部表面的身体内部的表面的凸度或凹度的轮廓。例如，如在图6c以及图6d中所描绘的，闭合的环可以具有凸形或凹形表面的轮廓。凸形表面形状对于脊柱融合术植入物特别有用。
152.在一些实施方案中，仅上部表面或下部表面具有与身体中的相邻表面的凸度或凹度对应的轮廓。例如，形成植入物的上部表面或下部表面的层中的一个或更多个线圈组可具有修改的形状，使得植入物的上部表面比常规线圈更平坦，并且大致对应于相邻的凹形表面，如椎体的端部。
153.b.同心线圈的层
154.植入物可以具有任何合适数量的层，并且每个层可以包含任何合适数量的同心的线圈的环。根据环的半径和植入物的总尺寸，合适的层数量范围从2个到100个或甚至更多个。通常地，对于脊柱植入物，层的数量范围从2个至约40个，优选地从2个至30个，更优选地从2个至约10个，优选地从2个至6个。
155.在图8a-8d中仅描绘了同心线圈(或同心线圈组)的一个层2800，以便于观察。如这些图中所示，层由三个线圈组2810、2820和2830形成，其中每个线圈组包含两组全等线圈，例如在组2810中的2812和2814。每个层中的线圈组的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域技术人员将理解，每个层可以具有相同数量的同心线圈或不同数量的同心线圈。此外，每个层的同心线圈的数量可以根据需要而变化。例如，每个层可以包含至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个同心线圈。在每个层中还可以设想其它量，例如15个或更多个，20个或更多个，甚至更多数量的同心线圈。
156.上部外表面2850和下部外表面(图中未示出)由线圈的层2800的上部部分和下部部分界定。
157.在给定层或相邻层内的相邻线圈组中的线圈以规则间隔(即线圈2810的旋转内的相同角度)在相交区域处彼此相交。如图8a和图8c中所示，外部线圈组2810中的线圈2812和2814以规则的间隔在相交区域2826a、2826b和2826c处与相邻的线圈组2820中的线圈2822和2824相交。相交区域相对于每个连接线圈位于相同的相对位置。例如，当2812位于0
°
位置且2822位于180
°
位置时，连接线圈2812和线圈2822在相交区域处连接。类似地，当2814位于0
°
位置且2824位于180
°
位置时，连接线圈2814和连接线圈2824在相交区域连接。
158.c.示例性双凸形植入物
159.通常，如上部表面所讨论的，植入物包含多层同心线圈，并且内部层中的每一个的上部部分在规则的相交区域处与相邻层的线圈的下部部分相交。如图7a和图7b中所示，植入物包含三层同心的闭合的环2800、2900和3000。植入物中的层的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域技术人员应理解，每个植入物可以具有不同数量的层，这取决于植入物的尺寸和植入物中的线圈的尺寸。例如，植入物中的层的数量可以是2个或更大，例如10个或更大，15个或更大，20个或更大，或者多达40个层。在一些实施方案中，植入物可以包含更大量的层，例如多达100个或多达1000个。
160.观察每层中的外部闭合的环(2810、2910和3010)，外部线圈组2910包含两个线圈2912和2914，该两个线圈2912和2914以规则间隔与相邻层中的外部线圈组2810和3010连接。例如，外部线圈组3010中的线圈3012和3014中的每一个在相交区域3026a、3026b和3026c处与外部线圈组2910中的线圈中的一个连接，相交区域3026a、3026b和3026c以规则的间隔位于沿线圈3010的相同的相对位置处。类似地，外部线圈组2810中的线圈中的每一个在相交区域2926a，2926b、2926c和2926d处与外部线圈组2910中的线圈中的一个连接，相交区域2926a、2926b、2926c和2926d以规则的间隔位于沿线圈的相同的相对位置处。
161.iii.由多个线圈状弧形部形成的示例性植入物
162.在另一个实施方案中，如图11a-11e中所描绘的，植入物包含多个线圈状弧形部，例如形成侧壁的堆叠的线圈状弧形部，以及连同植入物的内侧一起形成植入物的上部表面和下部表面的大体上同心的线圈状弧形部的形式。
163.作为线圈状弧形部的替代物，可以在植入物中使用任何几何形状的线圈状段。
164.植入物可以具有任何合适的尺寸和形状，这取决于植入物的用途。植入物包含多个侧壁、上部表面和下部表面，该多个侧壁通常是至少四个侧壁，可选地多于四个侧壁。线圈状弧形部通常包含线圈组或线圈集合的形式的多于一个的线圈。在优选的实施方案中，线圈状弧形部中的每一个是线圈组。优选地，植入物包含多于一个的层的线圈状弧形部，其中每个层包含至少一个并且优选地多于一个的线圈状弧形部。在优选的实施方案中，每个层包含多个同心的线圈状弧形部，其中外部线圈状弧形部具有最大尺寸(例如，半径)并且内部线圈状弧形部的尺寸最小。类似地，每个中间线圈状弧形部具有比内部线圈状弧形部更大的半径，相对于植入物的中心向外移动，中间线圈状弧形部的半径增大。
165.在一些实施方案中，植入物包含多个线圈或线圈组，该多个线圈或线圈组包含至少两个全等线圈以及线圈之间和/或线圈内的开口，其中植入物包括外侧壁、上部表面和下部表面、以及内侧部分，其中内侧部分位于外侧壁内侧，其中外侧壁、上部表面和下部表面由多个线圈或线圈组形成，并且其中侧壁由多个线圈或线圈组的堆叠形成，其中线圈或线圈组是线圈状弧形部的形式。
166.可选地，植入物的内部部分包含多行堆叠的线圈或堆叠的线圈组。可选地，每行中的线圈或线圈组的数量与形成外侧壁的线圈堆叠中的线圈或线圈组的数量相同。
167.植入物可以进一步包含一个或更多个板，其中该一个或更多个板与植入物的壁成一体。可选地，其中一个板用作植入物的壁中的一个壁，并且在其侧面处与植入物的其它壁连接。
168.在一些实施方案中，一个或更多个线圈或线圈组具有沿着线圈的长度变化的直径(d)。可选地，直径(d)在植入物的前端处最大并且在后端处最小。在其它实施方案中，直径
(d)在植入物的中心处最大，并且从植入物的中心朝向植入物的前端和后端移动时减小。在一些优选的实施方案中，植入物是前路腰椎椎间融合术(alif)装置。
169.如图11a-11e中所示，植入物6000包含侧壁以及由线圈状弧形部界定的上部表面和下部表面：在植入物的正中面m作为对称平面的情况下，外部的线圈状弧形部6100、6100'组是彼此的对称的对应物。植入物在横断面t中具有另一对称平面，使得一个层6710是沿植入物的横断面t的另一个层6720的对称的对应物。
170.侧壁由多个线圈状弧形部组的外表面界定。例如，图11a-11e中所描绘的植入物包含两个层6710和6720，其中每个层包含六个线圈状弧形部组，在正中面m的一侧上的一个层中具有三组，而在正中面m的另一侧上具有另外三组。
171.a.线圈状弧形部组
172.如在图11a-11e中所示，每个线圈组6100包含两个全等线圈6110和6120。每组中的线圈的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域的技术人员应理解，每组可以具有相同数量的全等线圈或不同数量的全等线圈。每组中的全等线圈的数量可根据需要变化，例如每组中至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个全等线圈。还可设想其它量，例如每组中15个或更多个，20个或更多，甚至更大数量的全等线圈。
173.在一些实施方案中，每个线圈状弧形部组可以具有通常对应于将邻近植入物的上部表面或下部表面的身体内部的表面的凸度或凹度的轮廓。例如，如图11e中所描绘的，弯曲弧形部可以具有通常的alif植入物的轮廓。该形状对脊柱融合术植入物特别有用。
174.在一些实施方案中，仅上部表面或下部表面具有与身体中的相邻表面的凸度或凹度对应的轮廓。例如，形成植入物的上部表面或下部表面的层中的一个或更多个线圈组可以具有修改的形状，使得植入物的上部表面比常规线圈更平坦或更弯曲。
175.b.线圈状弧形部的层
176.植入物可以具有任何合适数量的层，并且每个层可以包含任何合适数量的同心的线圈状弧形部。例如，层的数量范围可以从2个到1000个或甚至更多个，这取决于弧形部的半径和植入物的总尺寸。通常，对于脊椎植入物，层的数量范围从2个至约30个，优选地从2个至20个，或从2个至10个。
177.如这些图中所示，层6710由三个线圈状弧形部组6100、6200和6300形成，其中每个线圈状弧形部组包含两个全等的线圈，例如组6100中的6110和6120。每个层中的线圈状弧形部组的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域技术人员应理解，每个层可以具有相同数量的同心的线圈状弧形部或不同数量的同心的线圈状弧形部。此外，每个层中的同心线圈状弧形部的数量可以根据需要而变化。例如，每个层可以包含至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个同心的线圈状弧形部。还可以设想其它量，例如每层中15个或更多个，20个或更多个，或甚至更多数量的同心的线圈状弧形部。
178.上部外表面6510和下部外表面6530由线圈状弧形部的层6710和6720中的全等线圈6110、6120、6210、6220、6310和6320的上部表面6112a、6112b等，6122a、6122b等，6212a、6212b等，6222a、6222b等以及全等线圈6110”、6120”、6210”、6220”、6310”和6320”的下部表面6112a”、6112b”等，6122a”、6122b”等，6212a”、6212b”等，6222a”、6222b”等，以及6312a”、6312b”等，6322a”、6322b”等界定。
179.在给定层或相邻层内的相邻线圈状弧形部组中的线圈在相交区域处彼此相交。如
图11e中所示，第一层6710中的线圈状弧形部6100的线圈6110和线圈6120在相交区域6520a、6520b处与第二层6720中的线圈状弧形部6100”的线圈6110”和线圈6120”相交。而且，线圈状弧形部6100的线圈6110和线圈6120在相交区域6250a、6250b等处与同一层6710中的线圈状弧形部6200的线圈6210和线圈6220相交。
180.c.示例性椎间植入物
181.在一个实施方案中，如图11a-11e中所描绘的，植入物在每一层包含多个线圈状弧形部：外部线圈状弧形部6100、6100'，中间线圈状弧形部6200、6200'和内部线圈状弧形部6300、6300'。线圈状弧形部由两个全等线圈形成。例如，外部线圈状弧形部6100由两个全等线圈6110和6120形成，中间线圈状弧形部6200由两个全等线圈6210和6220形成，并且内部线圈状弧形部6300由两个全等线圈6310和6320形成。
182.当植入物被正中面m分开时，观看层6710的一个半部，半部6910包含由外部线圈状弧形部6100、中间线圈状弧形部6200和内部线圈状弧形部6300形成的三个(3个)相交的线圈状弧形部，它们是以同心的排列来布置。层的第二半部6920是第一半部6910的镜像。两个半部6910和6920的互连的线圈状弧形部一起形成层6710。
183.在图11a-11e中所描绘的植入物包括相对的同心线圈状弧形部的两个层，即上部层6710和下部层6720。总的来说，植入物的层是6700。沿植入物的横断面t，下部层6720是上部层6710的镜像。在该实施方案中，植入物沿正中面m和沿横断面t对称。
184.当植入物位于患者体内时，植入物的上部表面和下部表面可以具有符合相邻的椎骨终板的形状，即与其配合的形状。例如，上部表面和/或下部表面在形状上可以是凸形、凹形或双凸形等。这提供了植入物在椎间盘空间中的牢固的和紧密的配合。在该实施方案中，全等线圈6110、6120、6210、6220、6310和6320包含平坦的上部表面6112a、6112b等，6122a、6122b等，6212a、6212b等，6222a、6222b等，共同地形成植入物的上部表面6510。类似地，在下部层6720中，形成外部线圈状弧形部6100”的全等线圈6110”、6120”，形成中间线圈状弧形部6200”的全等线圈6210”、6220”以及内部线圈状弧形部的两个全等线圈(未在图中示出)包含平坦的下部表面6112a”、6122a”等。下部层6720的线圈状弧形部中的线圈的平坦表面共同形成植入物的下部表面6530。
185.植入物还包括前板6600和后板6400。线圈经由它们的连接端部连接到这些板中的两个板。例如，线圈6110在连接端部6111处与板6400的内侧连接，并且线圈6120在连接端部6121处与板6400的内侧连接。前板6600包括孔6620，孔6620构造成接纳插入器械、骨移植物展开器械或固定到相邻的骨解剖结构单独的固定装置。从植入物的前部a看，外部线圈状弧形部6100、6100'、中间线圈状弧形部6200、6200'和内部线圈状弧形部6300、6300'以弯曲方式从前板6600朝向后板延伸。在植入物的后部p处，外部线圈状弧形部6100的全等线圈6110和6120在连接端部6450a、6450b等处与后板6400合并。在植入物的后部p处，中间线圈状弧形部6200的全等线圈6210和6220和内部线圈状弧形部6300的全等线圈6310和6320沿着正中面m在连接端部6420a、6420b、6420c处与它们的相应的镜像全等线圈结合。当线圈从前板6600朝向后板6400延伸时，线圈的直径(d)减小，在植入物的后部p处达到最小直径。
186.如图11a-11c中所示，植入物可以在植入物的中心包含大的开放空间6830。大的开放空间6830的一部分或全部可选地填充有骨移植物或骨移植替代物以促进骨生长。植入物6000还包括形成在外部线圈状弧形部6100内部和围绕外部线圈状弧形部6100形成的开放
空间6820a、6820b等(统称为6820)以及开放空间6810a、6810b等(统称为6810)。开放空间6820、6810的任何部分或全部可以可选地填充骨移植物或骨移植替代物以促进骨生长。
187.iv.由多个不连续的环形成的示例性植入物
188.在另一个实施方案中，如图12a-12e中所描绘的，植入物包含多个不连续的环，例如以形成侧壁的堆叠的不连续的环和连同植入物的内侧一起形成植入物的上部表面和下部表面的大体上同心的环的形式。可选地，植入物还包含一个或更多个闭合的环形线圈，通常作为内部线圈或内部线圈组或线圈集合，可选地还可以作为一个或更多个中间线圈，或中间线圈组或线圈集合。
189.植入物可以具有任何合适的尺寸和形状，这取决于植入物的用途。植入物包含多个侧壁、上部表面和下部表面，该多个侧壁通常是至少四个侧壁，可选地多于四个侧壁。不连续的环通常包含多于一个的线圈，该多于一个的线圈为线圈组或线圈集合的形式。在优选实施方案中，每个不连续的环是线圈组。植入物优选包含多于一个的线圈层，其中每层包含至少一个，优选多于一个的不连续的环。在优选的实施方案中，每个层包含多个同心的不连续的环，其中外部环具有最大的尺寸(例如，直径)并且内部环具有最小的尺寸。任何内部环(如果存在的话)具有比内部环更大的直径，但是具有比外部环更小的直径，其中直径随着环朝向着植入物的内部移动而减小。
190.如图12a-12e中所描绘的，植入物7000包含前板7600以及后板7400，前板7600与支架成一体并被构造成促进将支架插入到患者体内，后板7400通常为具有圆形端部的楔形形状。在这些图中，示例性植入物包含同心不连续的环组的两个层(7710和7720)，其中每个层包含两组不连续的环(上部层7710中的7810和7820以及下部层7720中的7810'和7820')，并且每个组包含两个全等线圈(7812和7814，其共同形成不连续的环7810的外部组，并且7822和7824共同形成中间环7820的内部组)、上部表面7850和下部表面7830。植入物具有前端a和后端p。植入物在前端a和后端p处可以具有不同的高度。通常，植入物的形状随着直径，线圈的直径d的变化而变化。
191.a.以闭合的环和/或不连续的环形式的线圈组
192.为便于观察，在图13a和图13b示出了呈连续的闭合的环形式的两个线圈组7810和7820，它们共同形成层7710。如图13a和图13b中所示，该线圈组7810包含两个全等线圈7812和7814，并且线圈组7820包含两个全等线圈7822和7824。每组中的线圈的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域的技术人员将理解，每组可以具有相同数量的全等线圈或不同数量的全等线圈。此外，每组中的全等线圈的数量可根据需要变化，例如每组中至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个全等线圈。还设想了其它量，例如每组中15个或更多个，20个或更多，甚至更大数量的全等线圈。
193.在侧视图(图13b)中可以看到单个闭合的环的曲率。在一些实施方案中，每个线圈组可以具有通常对应于将邻近植入物的上部表面或下部表面的身体内部的表面的凸度或凹度的轮廓。在当前的示例中，线圈组由具有变化的直径d的线圈形成，使得植入物的前端a处的线圈具有比植入物的后端p处的线圈大的直径，其中植入物在直径上从前端到后端直径逐渐减小。最大直径d可以多达13mm、多达9mm、多达8mm、多达7mm、多达6mm、优选5mm，并且给定线圈中的最小直径(d)小于线圈的最大直径，并且优选地范围从0.7mm至4mm，或者是约1mm，更优选是2mm。例如，如图12e中所描绘的，植入物可以具有楔形形状。该形状对脊柱融
合术植入物特别有用。
194.在一些实施方案中，植入物的上部表面或下部表面具有与身体中的相邻表面的凸度或凹度对应的轮廓。例如，植入物的上部表面或下部表面中的一个或更多个线圈组可以具有修改的形状，使得植入物的上部表面比常规线圈更平坦，并且通常对应于相邻的凹形表面，如椎体的端部。在图12a-12e中这由植入物7000的上部表面7850和下部表面7830来展现。
195.b.同心线圈的层
196.植入物可以具有任何合适数量的层，并且每个层可以包含任何合适数量的同心的线圈的环。根据环的半径和植入物的总尺寸，合适的层数量范围从2个到1000个或甚至更多个。通常，对于脊椎植入物，层的数量范围从2个至约30个，优选从2个至20个，或从2个至10个。
197.为了便于观察，在图13a和图13b中示出了同心线圈(或同心线圈组)的仅一个层7800。如这些图中所示，层由两个线圈组7810和7820形成，其中每个线圈组包含两个全等线圈，例如第一组7810中的线圈7812和线圈7814以及第二组7820中的线圈7822和线圈7824。每个层中的线圈组的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域技术人员应理解，每个层可以具有相同数量的同心线圈或不同数量的同心线圈。每个层的同心线圈的数量可以根据需要而变化。例如，每个层可以包含至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个同心线圈。在每个层中还可以设想其它量，例如15个或更多个，20个或更多个，甚至更多数量的同心线圈。
198.上部表面7850和下部表面7840由线圈的层7800的上部部分和下部部分界定。
199.在给定层内或相邻层上的相邻线圈组中的线圈在相交区域处彼此相交。可选地，相交区域以规则的间隔隔开，即以线圈7810的旋转内的相同角度。如图12a和图13a中所示，外部线圈组7810中的线圈7812和线圈7814在多个相交区域7826a、7826b和7826c处与相邻内部线圈组7820中的线圈7822和线圈7824以规则间隔相交。
200.c.由闭合的线圈的环的组形成的示例性植入物，外部环的组被一个或更多个板中断。
201.通常，如以上所讨论的，植入物包含同心线圈的多个层，并且内部层中的每一个的上部部分在规则的相交区域处与相邻线圈层的下部部分相交。如图12a-12e中所示，植入物包含同心环的两个层7710和7720。植入物中的层的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域技术人员应理解，植入物可以设置有不同数量的层。例如，植入物中的层的数量可以是2个或更大，例如10个或更大，15个或更大，20个或更大，或者多达100个或多达1000个层。
202.在图12a-12e中所描绘的植入物中，上部层7710关于横断面t与下部层7720对称。
203.上部层7710中的外部线圈组7810包含两个全等线圈7812和7814；类似地，下部层7720中的外部线圈组7810'包含两个全等线圈7812'和7814'。上部层7710中的外部线圈组7810中的线圈7812和线圈7814以规则的间隔与相邻层中的外部线圈组7810'的线圈7812'和线圈7814'连接。例如，外部线圈组7810中的线圈7812和线圈7814在相交区域7520a、7520b和7520c以规则的间隔与外部线圈组7810'的两个线圈7812'和7814'连接，相交区域7520a、7520b和7520c位于沿每个线圈的相同的相对位置处。
204.类似的相交区域将上部层7710中的内部线圈组7820的线圈7822和7824与第二下部层7720中的内部组(在图上未标记)的线圈连接。
205.外部线圈组7810以弯曲的方式从前板7600朝向后板7400延伸。在后板7400处，外部线圈组7810的全等线圈7812和7814在连接端部7450a、7450b、7450c等(共同地指定为7450)处与后板7400结合。如图12a中所示，连接端部在板的内侧(背部)7402上与后板结合。外部线圈组7810的全等线圈7812和7814在连接端部7650a、7650b等(共同地指定为7650)处与前板7600结合。类似地，内部线圈组7820的全等线圈7822和7824在连接端部7823a、7823b等处与前板7600结合。
206.随着线圈从前板7600朝向后板7400延伸，线圈的直径d减小，在植入物后部达到最小直径。最大直径(d)可以多达9mm、多达8mm、多达7mm、多达6mm，优选为5mm，并且给定线圈中的最小直径d小于线圈的最大直径，并且优选地范围从1mm至4mm，或者是约1mm，更优选地是2mm。
207.如图12a和图12c中所示，植入物可以在植入物的中心包含大的开放空间7210。大的开放空间7210的一部分或全部可选地填充有骨移植物或骨移植替代物以促进骨生长。植入物7000还包括开放空间7320a、7320b等(统称为7320)以及形成在外部线圈组7810的内部和围绕外部线圈组7810形成的开放空间7310a、7310b等(统称为7310)。开放空间7320、7310的任何部分或全部可以可选地填充骨移植物或骨移植替代物以促进骨生长。
208.5.用于插入和/或固定的板
209.在一些实施方案中，系统或植入物包括一个或更多个板，该一个或更多个板构造成帮助将支架插入或固定在患者体内的期望部位中。一个或更多个板可以存在于植入物中的任何位置。通常，板与线圈的端部、线圈的侧面或两者结合。
210.线圈或线圈组或线圈集合的端部(在本文中也被称为“连接端部”)可以与板的任何侧面或部分，例如板的内侧(背面)，板的上部表面或下部表面或板的侧表面连接。在一些实施方案中，线圈或线圈组或线圈集合的端部与板的外侧面(前部)连接。
211.在一些实施方案中，板位于植入物的前部部分上。在其它实施方案中，板可以大体上位于植入物的角部上，例如当用于促进植入物的插入时。在还有的其它实施方案中，板可以位于植入物的后部侧或后部侧的一部分上。
212.板可以与植入物的其余部分成一体。在该实施方案中，板和植入物的其余部分经由3d打印被打印在一起。替代地，它们可以通过其它合适的方法来形成。在替代的实施方案中，板被提供为与植入物的其余部分分离，但是在插入到患者体内之前附接到植入物。
213.这些板可以具有一个或更多个区域，该一个或更多个区域构造成接纳插入工具并附接到插入工具，以促进将植入物插入患者体内所需要的位置。
214.替代地或另外地，板可以包含一个或更多个孔，该一个或更多个孔构造成接纳骨螺钉以帮助固定在所需要的部位中。板可以包含一个或更多个孔，该一个或更多个孔具有适合于螺钉的头部的主体的直径，以用于使螺钉配合在孔内。可选地，固定板中的孔构造成接纳其它固定元件，例如有凹槽的钉子。
215.另外，在植入物中可以包括一个或更多个板以增加植入物的强度，和/或促进植入物的插入。例如，板可以以适当的形状(例如，楔形形状)被包括在alif的后端处，以在插入植入物期间增加椎体之间的距离。
216.i.包含具有用于固定元件的孔的板的示例性独立式植入物
217.包含板的示例性植入物在图9a-9d中被描绘。如在这些图中所示，植入物4000包含
植入物主体或支架4100和板4200，其中该板位于支架的前部部分上。该板代替以上关于不包含前板的植入物的四个侧壁中的一个，使得植入物主体包含三个侧壁(4160、4170和4180)和上部表面(4190)和下部表面(不是示出)(参见图9a、图9b和图9d)。
218.植入物主体4100由同心的闭合的线圈4110、4120、4130、4140、4150和4155的环的六个层形成，线圈4110、4120、4130、4140、4150和4155在它们的前端处与板4200连接。例如，线圈4110在连接端部4112和4114处与板4200的内侧4202连接，并且线圈4120在连接端部4122和4124处与板4200的内侧4202连接。植入物中的层的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域技术人员应理解，每个植入物可以具有不同数量的层。例如，植入物中的层的数量可以是2个或更大，例如10个或更大，15个或更大，20个或更大，或者多达100个或多达1000个层。
219.植入物还包含构造成接纳骨移植物或骨移植物替代物的中心开口4310。中心开口也构造成支持骨长入。
220.板4200包含构造成接纳骨螺钉4300a和骨螺钉4300b的两个孔(4210a和4210b)。本领域的技术人员应理解的是，孔的数量仅仅是说明性的，并且在植入物的板上可以存在用于骨螺钉或其它固定元件的其它量的孔。
221.如图9a、图9b和图9c中所示，当完全组装时，螺钉头部4310a或4310b位于板中的孔中。该孔成角度以穿过板并在植入物主体或支架上部表面或下部表面上方导引螺钉，使得螺钉的主体4312a和4312b不接触或穿过植入物主体或支架。
222.ii.包含两个板以帮助插入的示例性植入物
223.在图10a-10d中描绘了包含两个板的示例性植入物。如这些图中所示，植入物5000包含植入物主体或支架5100以及两个板5200a和5200b，其中一个板5200a位于侧壁5190上，并且另一个板5200b位于圆角5300附近，其中一个侧壁5180与另一侧壁5190会合。
224.角板的位置适合于在前外侧手术期间插入患者的脊柱中。在血管的双重强化方面收缩是不可能的情况下，植入物特别有用。
225.每个板5200a和5200b包含构造成接纳插入工具的一个孔(分别为5210a和5210b)。如这些图中所示，孔有螺纹的以接纳具有互补螺纹的插入工具。然而，用于接纳插入工具的任何合适的机构可以用于代替螺纹。本领域技术人员应理解的是，孔的数量和孔的形状，即用于接纳和连接插入工具的元件仅仅是说明性的，并且在植入物板上可以存在其它数量的孔或可选形状。
226.植入物主体5100包含四个侧壁(5160、5170、5180和5190)和上部表面(5400)和下部表面(5500)(参见图10a、图10b和图10c)。植入物由闭合的同心线圈5110、5120、5130、5140、5150和5155的环的六个层形成。植入物中的层的数量仅仅是为了说明的目的，并且本领域技术人员应理解，每个植入物可以具有不同数量的层。例如，植入物中的层的数量可以是2个或更大，例如10个或更大，15个或更大，20个或更大，或者多达100个或多达1000个层。
227.板5200a、5200b与它们所位于其中的侧壁是一体的。线圈可以与板的任何部分，例如板的内侧(背部)，板的外侧(前部)，板的上部表面或下部表面或板的横向侧表面连接。例如，侧壁5180包含线圈5110、5120、5130、5140、5150和5155。这些线圈中的每一个包含至少第一连接端部5112、5122、5132和5142，其分别在其侧表面5220b中的一个上与板5200b连接。类似地，侧壁5190包含线圈5110、5120、5130、5140、5150和5155。这些线圈中的每一个包
含至少一个第二连接端部5114、5124、5134和5144，其分别在其横向侧表面5220a中的一个上与板5200a连接。
228.植入物还包含构造成接纳骨移植物或骨移植物替代物的中心开口5310。中心开口也构造成支持骨长入。
229.6.由多个线圈状段形成的示例性植入物
230.在其它实施方案中，例如图14a-14i和图15a-15c中所描绘的，植入物包含彼此相交的多个线圈状段。植入物包含一个或更多个外壁，该一个或更多个外壁界定植入物的侧面、上部表面和下部表面。
231.优选地，外壁是大体上光滑的或包括大体上光滑的部分。优选地，植入物的侧面由大体上光滑的外壁界定，外壁例如是环的形式，可选地包括分别与植入物的前端和后端对应的前端和后端。线圈状段的上部表面和下部表面的至少一部分分别形成植入物的上部表面和下部表面。
232.优选地，植入物还包含中心支撑部分。可选地，一个或更多个内部线圈与中心支撑部分相交。
233.根据植入物的用途，植入物可以具有任何合适的尺寸和形状。在一些优选的实施方案中，植入物是用于椎间融合术的间隔物，诸如脊柱的胸椎、颈椎或腰椎区域中的间隔物。在一些实施方案中，间隔物是前路腰椎椎间融合术(alif)装置。
234.植入物的侧面可以包括一个或更多个板，其中该一个或更多个板与植入物的外壁是一体的。可选地，其中一个板用作植入物的壁中的一个壁，并且在其侧面与植入物的另外两个侧壁连接。
235.在一些实施方案中，植入物包含植入物主体，该植入物主体由外侧壁界定，该外侧壁呈外围环的形式，外围环包含植入物的前端处的前板和植入物的后端处的后板，以及上部表面和下部表面。植入物的主体包含多个线圈，通常地，该多个线圈是两个或更多个线圈组或者集合的形式，优选地是两个线圈组的形式。优选地，植入物具有一个或更多个对称平面，例如植入物的正中面m作为对称平面，和/或横断面t作为对称平面。在这些实施方案中，当从植入物的前端到植入物的后端延伸的正中面m是对称平面时，植入物相对于正中面m的一侧是另一侧的对称的对应物(镜像)。在其中横断面t是对称平面的实施方案中，植入物的上半部是植入物的下半部的对称的对应物(镜像)。
236.植入物可以具有任何合适数量的层，并且每个层可以包含任何合适数量的线圈。根据线圈的半径和植入物的总尺寸，合适的层的数量范围从2个到1000个或甚至更多个。通常，对于脊椎植入物，层的数量范围从2个至约30个，优选从2个至20个，或从2个至10个。
237.在一些实施方案中，植入物包括多个线圈或线圈组，该多个线圈或线圈组包括至少两个线圈以及线圈之间和/或线圈内的开口，其中植入物包括一个或更多个外壁、上部表面和下部表面，以及中心支撑部分。中心支撑部分在外壁内。上部表面和下部表面由多个线圈或线圈组形成。外壁由两个或更多个外部线圈或外部线圈组的相交部形成。优选地，外侧壁是光滑的外围环的形式。
238.植入物中的空隙空间
239.植入物包含开放空间，例如在植入物的中心、在线圈之间和/或线圈之内，和/或在线圈和中心支撑部分之间。开放空间的部分或全部可选地填充有骨移植物或骨移植替代物
以促进骨生长。
240.任何特定植入物内的开放空间的总体积取决于植入物的总尺寸以及植入物内的各部件的大小和尺寸，包括线圈、前板、后板、中心支撑部分(例如基部，可选地具有环)等。空隙容积范围通常为植入物体积的约20％至80％。可选地，植入物的空隙容积是植入物体积的至少20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％。
241.优选地，对于alif植入物，空隙容积百分比是植入物总体积的至少40％，以及植入物总体积的至多80％，优选地空隙容积范围从约40％至75％。
242.线圈组
243.优选地，植入物包含多于一个的线圈层，其中每层包含至少一个并且优选地多于一个的线圈组。在一些实施方案中，每个线圈组包含两个线圈。本领域技术人员应理解，根据具体的植入物和其所预期的用途，每组可以具有相同数量的线圈或不同数量的线圈。每组中的线圈的数量可根据需要变化，例如在每组中至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10或更多的线圈。还可以设想其它量，例如在每组中15个或更多个，20个或更多个，甚至更多数量的线圈。
244.在一些实施方案中，每个线圈组具有通常对应于将邻近植入物的上部表面或下部表面的身体内的表面的凸度或凹度的轮廓。例如，如图14b和图14c中所描绘的，线圈可具有alif植入物的轮廓。该形状对脊柱融合术植入物特别有用。
245.在一些实施方案中，仅上部表面或下部表面具有与身体中的相邻表面的凸度或凹度对应的轮廓。例如，形成植入物的上部表面/下部表面的层中的一个或更多个线圈组可以具有修改的形状，使得植入物的上部表面比常规线圈更平坦，在本文中被称为一个“平坦的表面”。
246.线圈尺寸
247.形成植入物中的线圈的材料的直径(d)，对于每个线圈或线圈组或线圈集合而言，可以相同，或者可以在线圈或线圈组或线圈集合之间变化。在一些实施方案中，形成外部线圈组中的线圈的材料具有比形成内部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ic
)大的直径(d
ec
)。在其它实施方案中，形成外部线圈组中的线圈的材料具有比形成内部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ic
)小的直径(d
ec
)。在还有的其它实施方案中，d
ec
和d
ic
是相等的。优选地，形成外部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ec
)大于或等于形成的内部线圈组中线圈的材料的直径(d
ic
)(d
ec
≥d
ic
)，更优选地，d
ec
大于d
ic
。
248.通常地，形成植入物中的线圈的材料的直径(d)范围从约0.7mm到约5.0mm，优选从约1.5mm到约2.5mm。但是，也可以使用用于它们的横截面的较大直径的线圈。在一些实施方案中，形成外部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ec
)大于形成内部线圈组中的线圈的材料的直径(d
ic
)。形成中心支撑部分的一个或更多个环的材料的直径(d
环
)可具有与线圈的直径相似的范围，例如从约0.7mm至约5.0mm，优选地从约1.5mm至约2.5mm，更优选地约1.8mm。
249.在一些实施方案中，一个或更多个线圈或线圈组具有沿着线圈长度变化的直径(d)。可选地，直径(d)在植入物的前端处最大并且在后端处最小。在其它实施方案中，直径(d)在植入物的中心处最大，并且从植入物的中心朝向植入物的前端和后端移动时减小。
250.i.外部线圈
251.优选地，植入物中的第一层包含两个外部线圈组，即，相对于正中面(m)，右侧的第
一外部线圈组和左侧的第二外部线圈组。植入物中的第二层包含两个外部线圈组，即，相对于正中面(m)，右侧的第一外部线圈组和左侧的第二外部线圈组。
252.第一层中的第一外部线圈组的凸形表面和第二层中的第一外部线圈组的凸形表面彼此相交以形成外围环8550的一侧，外围环8550界定植入物的外壁。类似地，第一层中的第二外部线圈组的凸形表面和第二层中的第二外部线圈组的凸形表面彼此相交以形成外围环8550的相对侧，外围环8550界定植入物的外壁。
253.外部线圈的端部终止于植入物的外围环处。
254.ii.内部线圈
255.优选地，植入物中的第一层包含两个内部线圈组，即，相对于正中面(m)，右侧上的第一内部线圈组和左侧上的第二内部线圈组。植入物中的第二层包含两个内部线圈组，即，相对于正中面(m)，右侧的第一内部线圈组和左侧的第二内部线圈组。内部线圈组位于中心支撑件和外部线圈组之间。
256.内部线圈组与外部线圈组在多个点处相交。内部线圈的一个或更多个端部终止于植入物的外壁或中心支撑部分处。
257.可选地，植入物包含一个或更多个线圈，在内部线圈组和外部线圈组之间的线圈组和/或线圈集合。
258.iii.侧壁
259.植入物包含一个或更多个侧壁，该一个或更多个侧壁界定植入物的侧面。优选地，侧壁是大体光滑的或包括大体光滑的部分。优选地，植入物的侧面由大体上光滑的外壁界定，外壁例如是环的形式，可选地包括分别与植入物的前端和后端对应的前端和后端。
260.在优选的实施方案中，外壁包含两个外围环段，即前板和后板。光滑的外围环在嵌塞期间为植入物提供另外的强度，并有助于分散冲击力。当放置在骨突的环上时，由于外部环组预计将支撑大部分的压力载荷，外围环为外部环组增加额外的轴向机械强度。另外，由外围环提供的光滑表面可以在植入物在包括嵌塞阶段的各个放置阶段与组织接触时，使组织附近的剪切最小化。
261.植入物的外壁可以包括一个或更多个板。在包含多于一个外壁的实施方案中，可选地，板中的一个界定植入物的壁中的一个壁，并且在其侧面与植入物的两个其它壁连接。在一些实施方案中，外壁是外围环的形式，其包含植入物的前端处的前板和植入物的后端处的后板。
262.iv.中心支撑部分
263.在优选的实施方案中，植入物还包括中心支撑部分，中心支撑部分为植入物提供支撑，特别是在插入患者体内期间。中心支撑部分通常包含基部，基部连接植入物的两个相对侧，例如前端和后端，或一侧外壁的一部分和相对侧外壁上的对应部分。优选地，中心支撑部分的基部沿着连接植入物的前端和后端的正中面放置。可选地，中心支撑部分还包含一个或更多个另外的支撑件，例如一个或更多个环。中心支撑部分可以包含一个或更多个，例如两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多数量的环，环加强了基部和内部线圈之间的连接。另外的环在植入物的嵌塞/插入期间提供支撑，并且抵抗压缩力和/或剪切力。此外，为了安全，环的几何形状(例如，光滑的外表面)在插入期间为邻近的组织表面提供光滑的周界。
264.v.特定的示例
265.如图14a-14f和图15a-15c中所描绘的，植入物8000、9000包含由外壁、上部表面和下部表面界定的植入物主体。外侧壁是外围环8550、9550的形式，其包含植入物前端的前板8600和植入物后端的后板8400。外围环8550沿外部线圈组的外部凸形表面延伸。
266.植入物8000、9000的主体包含多个线圈，通常地，线圈是两个或更多个线圈组或线圈集合的形式，优选地是两个线圈组的形式。
267.如图14a-14f和图15a-15c中所描绘的，植入物包含两个外部线圈组，两个内部线圈组和中心支撑部分。外部线圈组8100、8100'是彼此的对称的对应物，植入物的正中面m作为对称平面(图14a)。植入物在横断面t中具有另一对称平面，使得沿植入物的横断面t第一层8710是第二层8720的对称的对应物(图14c和图14d)。外部线圈组和内部线圈组中的线圈在每组内部是大体上同心的，并且与中心环一起形成植入物的上部表面和下部表面。
268.中心支撑部分8300包含基部8330，基部8330跨越植入物的长度，连接前板8600和后板8400。中心支撑部分还包含四个环8310、8320、8310'和8320'的形式的附加支撑件。
269.a.示例性alif
270.在一个实施方案中，如图14a-14i中所描绘的，植入物在每层中包含两个外部线圈组8100、8100'和两个内部线圈组8200、8200'的形式的多个线圈。每个线圈组由两个线圈形成。例如，第一外部线圈组8100由两个外部线圈8110和8120形成，第二内部线圈组8200由两个内部线圈8210和8220形成。
271.植入物还包含中心支撑部分8300，其包括基部8330和支撑环8310、8320、8310'和8320'。
272.在该实施方案中，植入物沿着正中面m和沿着横断面t对称。植入物包含两个对称的层，即上部层8710和下部层8720。总的来说，植入物的层被指定为8700。沿植入物的横断面t，下部层8720是上部层8710的镜像。因此，在图14a中所示的植入物的俯视图中，仅上部层8710是可见的。
273.图14e示出沿正中面m和横断面t切割的植入物的四分之一，即沿正中面m切割的层8710的一个半部8910。层8710的半部8910包含由外部线圈组8100和内部线圈组8200形成的两个相交的线圈组，外部线圈组8100和内部线圈组8200以同心排列来布置。另外，中心支撑部分8300的四分之一沿着连接前板8600和后板8400的正中面放置。如在图14e中所示，第一支撑环8310的一个半部和第二支撑环8320的一个半部在相交区域8315a、8325a处与支撑基部8330相交。
274.沿正中面m切割的层8710层的第二半部8920是第一半部8910的对称的对应物(镜像)。第二半部8920包含两组和中心支撑件的四分之一，其中一组是外部线圈组8100'，另一组是内部组线圈8200'，中心支撑件的四分之一包括基部的相应的四分之一和两个支撑环8320'和8310'中的每一个的半部，两个支撑环8320'和8310'中的每一个是第一半部8910中的对应线圈组和环的镜像。
275.两个半部8910和8920的线圈和中心支撑部分一起形成第一层8710。
276.层8710的外壁是大体上光滑的，并且大致对应于围绕一个半部8910上的外部线圈组的凸形侧上的第一外围环段8550和第二半部8920上的外部线圈组的凸形侧上的第二外围环段8550'。两个外围环段中的每一个结合到前板8600和后板8400。
277.i.线圈组
278.如图14a-14f中所示，每个线圈组8100、8200、8100'、8200'等分别包含两个线圈8110和8120、8210和8220、8110'和8120'、以及8210'和8220'。
279.a.外部线圈
280.上部层8710，如图14a中所示，包括第一外部线圈组8100及其镜像第二外部线圈组8100'，第一外部线圈组8100包含两个外部线圈8110和8120，第二外部线圈组8100'包含两个外部线圈8110'和8120'。类似地，下部层8720，其沿着植入物的横断面t是上部层8710的镜像，包括第一外部线圈组8100”及其镜像第二外部线圈组8100”'，第一外部线圈组8100”包含两个外部线圈8110”和8120”，第二外部线圈组8100”'包含两个外部线圈8110”'和8120”'。
281.b.内部线圈
282.上部层8710包括第一内部线圈组8200及其镜像第二内部线圈组8200'，第一内部线圈组8200包含两个内部线圈8210和8220，第二内部线圈组8200'包含两个内部线圈8210'和8220'。类似地，下部层8720，其沿着横断面t是上部层8710的镜像，包括第一内部线圈组8200”及其镜像第二内部线圈组8200”'，第一内部线圈组8200”包含两个外部线圈8210”和8220”，第二内部线圈组8200”'包含两个外部线圈8210”'和8220”'。
283.c.线圈的平坦表面
284.当植入物位于患者体内时，植入物的上部表面和下部表面可以具有符合相邻的椎骨终板的形状的任何形状，即与相邻的椎骨终板的形状配合的任何形状。这提供了植入物在椎间盘空间中的牢固的和紧密的配合。
285.在该实施方案中，线圈8110、8120、8210、8220、8110'，8120'，8210'和8220'以及支撑环8310、8320、8310'和8320'包含平坦的上部表面8112a等，8122a、8122b等，8212a等，8222a、8222b等，8312a等，和8322a等，它们共同形成植入物的平坦的上部表面8510。类似地，在下部层8720中，线圈8110”、8120”、8210”、8220”、8110”'、8120”'、8210”'和8220”'以及支撑环8310、8320、8310'和8320'包含平坦的下部表面8112a”、8122a”、8122b”、8212a”、8222a”、8222b”、8222a”、8312a”等，它们共同形成植入物8000的平坦下部表面8530(参见图14c)。
286.d.相交区域
287.给定层面内相邻线圈组中的线圈在相交区域处彼此相交。如图14g中所示，线圈组8100的外部线圈8110和8120在相交区域8250a、8250b和8250c处与同一层8710中的线圈组8200的内部线圈8210和8220相交。在层8710和层8720中的其它内部线圈组和外部线圈组之间存在相同的相交区域。
288.类似地，相邻层中的线圈在多个相交区域处彼此相交。如在图14f中所示，第一层8710中的外部线圈组8100的外部线圈8110和8120在相交区域8119a、8129a和8129b处与第二层8720(在图14f中未示出)中的线圈8100”的线圈8110”和8120”相交。
289.第一层8710中的内部线圈组8200的内部线圈8210和8220在相交区域8219a、8219b、8229a和8229b处与第二层8720中的内部线圈组8200”的内部线圈8210”和8220”相交。
290.ii.外壁
291.如图14a-14h中所描绘的，植入物8000包含植入物主体，植入物主体包含界定植入物的侧面的一个或更多个外壁。外壁是大体上光滑的以防止在插入期间对邻近组织的伤害。
292.外壁包含第一外围环段8550以及第二外围环段8550'，第一外围环段8550位于植入物的一个半部8910上的外部线圈组的凸形侧上，第二外围环段8550'位于植入物的第二半部8920的外部线圈组的凸形侧上。两个外围环段中的每一个与一个端部处的前板8600和另一端部处的后板8400连接。
293.外围环段8550和8550'在多个相交区域与外部线圈组结合。例如，如图14d中所示，外部线圈组8100的外部线圈8110在8115a和8115b处与外围环段8550相交，外部线圈组8100的外部线圈8120在8125a、8125b和8450c处与外围环段8550相交。在层8710和层8720中的其它内部线圈组和外部线圈组之间存在相同的相交区域。
294.iii.中心支撑件
295.植入物还具有中心支撑部分8300，中心支撑部分8300包括基部8330和一个或更多个环，其加强了基部支撑件和内部线圈组之间的连接。
296.a.基部支撑件
297.基部支撑件8330跨越植入物的长度，连接前板8600和后板8400。基部支撑件在多个区域与前板、后板、内部线圈组、中心环和周界环相交。
298.b.连接环
299.如图14i中所示，中心支撑部分包含四个环8310、8320、8310'和8320'。环穿过植入物的深度，采用长形的形状。环穿过植入物的上部层8710和下部层8720。环可选地还包括平坦表面，例如8312a、8322a等。这些平坦表面连同内部线圈和外部线圈上的平坦表面一起界定植入物的上部表面8510和下部表面8530。
300.c.相交区域
301.中心支撑部分沿植入物的正中面m的对称线放置。中心支撑部分的一个半部位于植入物的第一半部8910中；并且其镜像，中心支撑部分的第二半部位于植入物的第二半部8920中。
302.在图14e中，线圈组8200的内部线圈8210的前端在相交区域8420c处与基部8330相交；线圈组8200的内部线圈8210的后端在相交区域8420a处与基部8330相交并且沿着对称的正中面m与其镜像8210'(在图14e中未示出)相交。
303.该线圈组8200的内部线圈8220的前端在相交区域8420d处与基部8330相交，并且线圈组8200的内部线圈8220的后端在8420b处与基部8330相交。
304.在层8710和层8720中的其它内部线圈组与基部8330之间存在相同的相交区域。
305.iv.前板
306.植入物还包括前板8600和后板8400。从植入物的前端a观察，外部线圈组8100、8100'和内部线圈组8200、8200'以弯曲的方式大致在从前板8600朝向植入物的板端部p的方向上延伸。随着线圈从前板8600朝向后板8400延伸，线圈的直径(d)减小，在最接近植入物的后部p处达到最小直径。
307.线圈的直径(d)在远离中心横向地移动到外围环的每一侧时也变化，其中内部线圈组的直径(d)大于外部线圈组的直径(d)。
308.此外，线圈的横截面的直径(d)可以在不同的线圈或线圈组之间变化。在图14a-14h中所描绘的实施方案中，形成外部线圈组8100、8100'的材料的横截面具有比内部线圈组8200、8200'的横截面的直径(d)大的直径(d)。
309.如在图14a中所示出的，内部组的线圈或外部组的线圈中的线圈都不终止于前板8600。然而，可设想这样的相交，这取决于各部件的尺寸，例如前板的尺寸，线圈的直径(d1，以及可选地d2，如果线圈不是圆)以及线圈的横截面的直径(α或d(对于圆形截面而言))。
310.a.插入区域
311.优选地，前板8600包括一个或更多个插入区域8620，该一个或更多个插入区域构造成接纳合适的插入工具，该插入工具用于将植入物插入相邻椎体之间的期望部位中。在一些实施方案中，插入区域8620包含螺纹部分8622，螺纹部分8622包含与插入工具的端部处的互补螺纹配合的螺纹(参见图14f)。然而，可以使用用于接纳插入工具的任何合适的机构(例如摩擦配合)来代替螺纹部分。本领域的技术人员应理解，形状插入区域8620(即，用于接纳并与插入工具连接的元件)仅仅是说明性的，并且在植入物上可以存在可选形状以便于插入。在一些实施方案中，插入区域8620构造成接纳骨螺钉，和/或构造成附接板以允许附加的固定。在还有的其它实施方案中，存在多于一个的插入区域8620。
312.v.后板
313.植入物包括后板8400。在植入物的后部p处，外部线圈组8100的线圈8120在相交区域8450a处与后板8400结合。外部线圈组8100的外部线圈8110在相交点8115a处部分地与后板8400，并且部分地与外围环8550结合。内部线圈组8200的内部线圈8210在相交点8440a处与后板8400结合，另外，内部线圈组8200的线圈8210与其相应的镜像线圈8210’沿着正中面m在相交点8420a处结合。
314.vi.空隙空间百分比
315.如图14a-14h中所示，植入物包含诸如8830a、8830b的开放空间。开放空间8830a、8830b等的一部分或全部可选地填充有骨移植物或骨移植物替代物以促进骨生长。
316.在图14a中所描绘的实施方案中，空隙容积百分比是植入物总体积的约75％，并且植入物的结构部件填充植入物总体积的约25％。
317.变型
318.在图14a-14i中描绘的植入物可以被修改以配合到更小或更大的空间中或配合到各种形状的空间中。这种修改的一个示例显示在图15a-15c中示出。在图14a-14i和图15a-15c中描绘的植入物具有相同的总体构造，但其总尺寸不同。由于尺寸差异，图14a-14i和图15a-15c中所描绘的植入物在它们的线圈厚度、线圈的特定相交区域以及中心支撑件的尺寸和形状方面也不同。
319.这些植入物的优选尺寸对于前部-后部深度(即，从后板到前板，包括这些板)分别是约36mm和23mm；对于横向宽度(即相对的外围环段上的两个最远点)，分别是约42mm和26mm；对于前板的高度或两层堆叠线圈的在最高点处的高度，分别是约21mm和9mm。
320.对于在图14a-14h中所描绘的植入物，对于前部-后部深度(即从后板到前板，包括这些板)，优选的尺寸是约36mm，对于横向宽度(即，相对的外围环段上的两个最远点)是约42mm，并且高度是约21mm(即，前板的高度或两层堆叠线圈的在最高点处的高度)。
321.任何特定植入物内的开放空间的总体积取决于植入物的总尺寸以及植入物内各
部件的大小和尺寸，包括线圈、环、前板、后板、中心支撑件等。
322.在图15a中所描绘的实施方案中，空隙容积百分比是植入物总体积的约47％，并且植入物的结构部件填充植入物总体积的约53％。
323.图14a-14i和图15a-15c中的植入物的不同之处在于，图14a-图14i的内部线圈组8200的线圈8210与其相应的镜像线圈8210'沿正中面m在相交点8420a处结合。相比之下，图15a-15c中的内部线圈组9200的内部线圈9210与其相应的镜像线圈9210'以及中心支撑部分的基部9330沿着正中面m在相交点9219b处结合。
324.图15a-15c中所示出的修改仅仅是出于说明性的目的，并且本领域技术人员应理解，可以进行其它合适的修改以形成用于体内不同位置的植入物，或者形成更大或更小的椎间植入物。
325.7.植入物中的开口
326.植入物在线圈的中心，在组、集合和/或层中的线圈之间，以及可选地在植入物的中心区域中包含开口区域。开放区域的部分或全部可选地填充骨移植物或骨移植替代物以促进骨生长。
327.对于线圈、线圈集合或线圈组内的开放区域，开放区域的大小由集合或组中具有最小直径的线圈界定。
328.如在图3a和图3b中所示出的，开放区域210位于线圈100、100'、100”和100”之间并且位于线圈内部。开放区域210的部分或全部可以填充骨移植物或骨移植物替代物，可选地可以填充一种或更多种另外的生物活性剂。
329.如图7a中所示，植入物可以在植入物的中心包含大的开放空间2210。大的开放空间2210的一部分或全部可选地填充有骨移植物或骨移植替代物以促进骨生长。
330.在一些实施方案中，通过分隔物将大的开放空间分成两个或更多个较小的开放空间(图中未示出)，该分隔物可以由任何合适的生物相容性材料形成并且可以具有任何合适的形状。例如，分隔物可以由一个或更多个线圈形成，例如由线圈堆叠形式的多个线圈形成。
331.c.材料
332.根据特定应用和/或医师的偏好，植入物和植入物系统的各部件由适合于植入人体的生物相容性材料制成，包括但不限于金属(例如钛或其它金属)、合成聚合物、陶瓷和/或其组合。
333.通常，植入物可以由具有足够强度的任何合适的生物相容的、不可降解的材料形成。典型的材料包括但不限于钛、生物相容性钛合金(例如，γ铝钛化合物，ti
6-al
4-v eli(astm f 136)或ti
6-al
4-v(astm f 1108和astm f 1472))和惰性的生物相容性聚合物如聚醚醚酮(peek)(例如invibio公司)。可选地，植入物包含不透射线的标记物以在成像期间促进可视化。
334.在一些实施方案中，植入物或系统包括固定元件穿过其插入或被附接的壁或壁的一部分。该壁可以由与植入物的其余部分不同的材料来形成。例如，大多数植入物可以由诸如peek的第一材料形成，而用于附接骨螺钉或其它固定元件的壁或部分由诸如钛或具有类似强度的其它生物相容性材料的第二不同材料形成。优选地，壁以永久的方式固定到植入物的其余部分。
335.ii.系统和套件
336.在一些实施方案中，可以构建不同尺寸的多种植入物并且以套件来输送。医疗卫生专业人员可以在手术期间选择植入物(例如，根据所需要的尺寸)。在一些实施方案中，可以将多于一个的植入物插入患者体内需要治疗的部位中。
337.植入物高度、长度和/或植入物宽度的变化需要适应患者解剖结构的多样性。在优选实施方案中，套件构造成提供多个具有多种不同尺寸的植入物。在一些实施方案中，多个植入物包括两个到五个不同尺寸的植入物。在其它实施方案中，多个植入物包括五个到十个或更多个不同尺寸的植入物。
338.在一些实施方案中，套件包括用于设定椎间盘空间尺寸并选择合适尺寸和配合的植入物的工具。这些设定尺寸的工具包括一个或更多个尺寸的试验间隔物，以便于选择合适尺寸的植入物。试验间隔物通常插入到椎间空间中并在插入植入物之前从椎间空间中取出。
339.a.固定元件
340.通常地，骨生长和/或修复系统包含一个或更多个植入物以及一个或更多个固定元件，例如带凹槽的钉子或骨螺钉。一个或更多个固定元件可以穿过植入物的每个端部处的端部部分来放置。
341.提供一个或更多个固定元件以用于插入和/或附接到植入物中。固定元件在植入到体内之后为植入物提供稳定性。固定元件以这样的方式附接到植入物，使得在植入之后，在没有手术或其它有意移除固定元件的方法的情况下，它们不会滑落。
342.在插入到患者体内中并且可选地部署之后，固定元件将植入物锚定到相邻的骨中。
343.b.骨移植物或骨移植物替代物
344.通常需要骨移植物或骨移植物替代物来为骨生长创造合适的环境。例如，在脊柱融合术中，通常需要骨移植物或骨移植物替代物，以用于在椎骨之间形成实心骨桥。
345.多种材料可用作骨移植物或骨移植物替代物，包括自体移植物(从患者身体的髂嵴采集)、同种异体移植物、脱矿骨基质和各种合成材料。
346.自体移植物是脊柱融合术的黄金标准，因为它具有骨骼实心桥生长所需的所有特征。它提供了与钙胶原骨架脊柱融合，以用于新骨生长(骨传导)。此外，自体移植物包含骨生长细胞、间充质干细胞和再生骨的成骨细胞。最后，自体移植物包含骨生长蛋白，包括骨形态发生蛋白(bmp)，以促进患者体内的新骨培养。然而，患者自体骨的有限的供应，供体部位疼痛和发病(失血、感染)的风险以及长的住院时间和手术时间，使得自体移植不如骨移植替代物具有吸引力。
347.合成材料包括磷酸钙或羟基磷灰石、含有干细胞的产品(其使干细胞与其它种类的骨移植替代物中的一种结合)、以及作为最新一代的骨移植替代物，含有生长因子的基质，例如来自medtronic公司的(含rhbmp-2的骨移植物)
348.c.制造植入物的方法
349.植入物、其部件和/或植入物系统可以通过各种方法制造。例如，植入物和/或整个植入物中的线圈可以经由注射模制、铸造或注射模制、插入模制、共挤出、拉挤成型、传递模制、二次成型、压缩模制、3维(3d)打印、浸涂、喷涂、粉末涂覆、多孔涂覆、从固体原材料中铣
削以及它们的组合来制造和组装。
350.在一些实施方案中，植入物的多个部分可以被铸造或注射模制并接合在一起(例如，通过焊接、熔炼等)。在一些实施方案中，形成植入物的单独线圈可以分开产生(例如，通过铸造、注射模制等)并焊接在一起以形成本文中所描述的植入物。
351.可选地，植入物的一个或更多个部分经由3d打印来打印以包含带纹理的或多孔的表面。在一些实施方案中，上部表面和下部表面，包括在支撑件和内壁上的任何内表面可以被3d打印有带纹理的或多孔的表面。在进一步的实施方案中，可选地，除了包含前板、后板和外壁的外围环的外表面之外，整个植入物被3d打印有带纹理的或多孔的表面。
352.可选地，整个植入物可以经由3d打印(例如，直接金属激光烧结(dmls)或电子束熔炼(ebm))来形成。在图16a和图16b中分别描绘了使用ebm和dmls的典型3d打印方法的示例性流程图。在6001处，生成植入物的三维模型并将其储存在存储介质中，存储介质对于可操作成控制植入物生产过程的控制器是可访问的。在6003处，将一层材料(例如，粉末、液体等)施加到支撑件。在一些实施方案中，粉末可以包括钛合金，诸如γtial(γ-钛铝化物)或ti
6-al
4-v eli，其可以是高强度/低重量的材料。然而，也可使用其它材料。粉末可以使用气体雾化工艺来形成。粉末可以通过分配器输送到支撑件(例如，从储存容器输送)。分配器和/或支撑件可以在分配期间移动以将一层粉末施加到支撑件上。在一些实施方案中，该层可以是大致均匀的厚度(例如，具有20微米至200微米(μm)的平均厚度)。在一些实施方案中，分配器和支撑件可以不移动(例如，材料可以被喷射到支撑件上)。
353.如图16a中所描绘的，在ebm方法中，在6005处，控制器使电子束相对于材料层移动。在一些实施方案中，电子束发生器可以移动，并且在一些实施方案中，支撑件可以移动。如果材料是γtial，则可以在电子束和材料之间获得约1200℃至1800℃(例如，1500℃)范围内的熔炼温度。在6007处，在每次电子束通过之间，通过分配器施加附加材料。在6009处，移除未熔化的材料并且冷却植入物(例如，使用冷的惰性气体)。
354.可选地，在诸如图16b中所描绘的dmls方法中，在6004处，控制器使激光器相对于材料层移动(图16b)。在6006处，在每次激光通过之间，通过分配器施加附加的材料层。在6008处，生成附加材料以支撑部件的层。在6010处，一旦完成所有层，则从部件移除附加的支撑材料。在一些实施方案中，植入物的边缘可以被磨光滑以移除粗糙的边缘。在一些实施方案中，植入物可以包括粗糙边缘以增加植入物与周围骨之间的摩擦，从而增加植入物与骨骼的附着力。
355.植入物可以针对特定患者或患者体内的部位进行定制。例如，植入物的三维测量结果和/或形状可以用于使用3d打印技术来构建一个或更多个植入物。如图16a中所提及的，植入物的三维形状设计可输入到可控制电子束熔炼过程的计算机系统/控制器中。在一些实施方案中，植入物中的线圈设计和其它线圈内的线圈的相对位置可以由计算机系统/控制器预设或预先确定。在一些实施方案中，使用者可以选择待使用的设计。在一些实施方案中，使用者可以输入三维形状的外部尺寸，并且计算机系统/控制器可以生成满足空间和部位要求的三维植入物。
356.在一些实施方案中，计算机系统可以包括存储介质，一个或更多个计算机程序或软件部件可以储存在存储介质上。例如，存储介质可以储存可执行的一个或更多个程序以执行本文中所描述的方法。存储介质还可以储存操作系统软件以及用于计算机系统操作的
其它软件。术语“存储介质”包含存在于不同位置，例如存在于通过网络连接的不同计算机中的两个或更多个存储介质。
357.d.用途
358.1.脊柱
359.植入物可以构造成作为间隔物在脊柱的任何部分(诸如脊柱的胸椎、颈椎或腰椎区域)中使用。例如，植入物可以构造成用于各种脊柱手术，包括但不限于前路颈椎间盘切除术融合术(acdf)、前路横穿胸椎术(anterior trans thoracic)、后外侧入路胸椎术(posterolateral approach thoracic)、前路腰椎椎间融合术(alif)、经椎间孔腰椎间融合术(也称为斜向)(tlif)，后路腰椎椎间融合(plif)和外侧腰椎椎间融合术(也称为xlif，极外侧椎间融合术)(llif)。在一些优选的实施方案中，植入物是alif装置。
360.通常在脊柱手术中使用的标准程序可以使用本文中描述的植入物来进行。以下描述一些典型的步骤。
361.i.椎间盘和终板的准备
362.通常通过移除椎间盘直到只留下前侧体环和外侧体环来准备椎间盘。刮刀、锉刀、刮匙等可以用于辅助移除髓核和软骨终板的外表层。软骨终板的外表层可被移除以暴露出血骨。
363.终板的充分准备有利于供应到骨移植物的血管供应。
364.ii.牵张
365.适用于脊柱手术的牵张刀片包括可用于后路腰椎椎间融合(plif)手术的牵张器。其它牵张器包括用于牵张盘空间的微创脊柱手术的牵张器。牵张器的商业上可用的供应商包括tedan surgical innovations和synthes holding ag。
366.当需要牵张时，将牵张器刀片插入盘空间中，直到刀片放置在椎体内。透视可以用来确认牵张器刀片平行于终板。当正确放置时，牵张器刀片呈颅角。盘空间然后被牵张。
367.iii.植入物尺寸的确定
368.可以将试验间隔物插入椎间空间以选择正确配合的植入物。透视和触觉判断可以辅助确认试验间隔物的适合性。如果试验间隔物太松或太紧，则应尝试可选尺寸和/或形状的植入物，直至实现牢固的配合。然后选择对应于正确的试验间隔物的植入物。试验间隔物组件被移除。撞击锤可以用于帮助移除。
369.iv.装填自体骨移植物
370.可选地，植入物可以预填充有骨移植物或骨移植物替代物。自体骨移植物或骨移植替代物可使用移植物装载块来装填在植入物的开口内。
371.替代地，在植入物插入后，可以将骨移植物，骨移植物替代物或一种或多种用于形成骨移植物替代物的前体材料输送到植入物中的开口或开口的一部分中。
372.v.插入植入物
373.将适当设定尺寸的植入物插入椎间空间中。通常，植入物附接到插入工具。例如，植入物可以旋拧到插入手柄的螺纹杆上。然后植入物和工具根据需要被定向并被引入准备好的椎间空间中。在一些实施方案中，植入物旋转直到其到达期望的部位。如果需要，使用轻微的嵌塞将植入物正确地安置在椎间盘空间中。一旦植入物处于期望的位置，则插入杆被旋出。
374.在一些实施方案中，将具有相同轮廓、长度、宽度和高度(或不同尺寸)的第二植入物插入到可用椎间盘空间中。可以如以前那样使用轻柔的嵌塞。
375.vi.辅助固定
376.这些植入物可以与辅助固定系统一起使用。例如，固定系统可以包含一个或更多个多轴螺钉和/或横向连接物。
377.2.身体的其它部分
378.本文中描述的植入物可以构造成放置在身体的多个位置中，包括但不限于在大关节(例如，髋关节和/或膝关节植入物)、小关节(例如，肩、肘和/或踝部植入物)、创伤部位(例如，肩部骨折、长骨重建植入物和/或髓内棒植入物)、颅颌面部(例如，用于下颚替换的植入物)或在口中(例如，牙植入物)使用。通常的尺寸大致对应于这些部位中所使用的当前植入物。
379.本文中所述的植入物可以构造成用于修复骨折或者可以被插入到骨空隙中。
380.除非另有界定，本文中使用的所有技术和科学术语具有与所公开的本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本文中引用的出版物及对于出版物所引用的材料通过引用明确地并入本文中。
381.本领域技术人员使用仅常规实验将意识到或者能够确定本文中描述的本发明的具体实施方案的许多等同物。这样的等同物旨在由所附权利要求包含。