專利名稱：椎間盤假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種椎間盤假體，用于代替纖維軟骨盤，確保在脊柱的脊椎骨之間的結(jié)合。
背景技術(shù)：
在本技術(shù)領(lǐng)域中各種類型的椎間盤假體是熟知的。許多假體，例如在專利申請FR 2846 550和WO 02 089 701中，包括一個下板和一個上板，它們形成一種圍繞中心芯子的籠子。這些假體的一部分能夠使上板相對于中心芯子旋轉(zhuǎn)，可選擇允許中心芯子相對于下板滑動。中心芯子相對于下板的這種滑動是一個必要特征，這是因為在帶著假體的病人進行活動的過程中，它必須使中心芯子自動定位在理想位置中以吸收施加假體上的約束。中心芯子與至少一個板配合繞一個不平表面的位移能夠使假體的板之間傾斜，這方便帶著假體的病人的活動。中心芯子的位移也防止它在受到主要的約束時的蠕變。
在這篇文章中，重要的是提出一種假體，它允許在板之間施加一個永久的傾斜和導(dǎo)致例如脊柱前突。根據(jù)帶著假體的病人的脊柱的病癥，有時優(yōu)選的是假體允許這種病癥的糾正。按照外科醫(yī)生的意愿，中心芯子的位移在至少一個方向應(yīng)當被限制。然而，當病人活動時，假體的元件的相對位置在允許的位移范圍之內(nèi)能夠改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一些實施例的一個目的是提供一種椎間盤假體，它允許假體的不同零件彼此之間有限運動并包括一個用于限制其在至少一個方向位移的芯子。
一種椎間盤假體，包括至少三個零件，所述三個零件包括第一板、第二板和活動芯子，芯子相對于這些板中的至少一個至少以旋轉(zhuǎn)方式活動，芯子具有一個曲面和一個基本上平的表面，所述曲面接觸第一板的互補曲面的至少一部分，基本上平的表面接觸第二板的一個基本上平的表面的至少一部分，位于第二板和芯子的周邊附近的凸起和凹入配合裝置限制或阻止芯子相對于第二板沿基本上平行于所述基本上平的表面的軸線的平移運動，并限制或阻止芯子相對于第二板繞基本上垂直于所述基本上平的表面的軸線的旋轉(zhuǎn)運動，其中芯子的曲面的頂點在至少一個方向上相對于芯子的所述曲面的幾何中心是偏心的。
根據(jù)另一個實施例，當病人不動時芯子的靜止位置在與芯子的曲面的頂點的偏心方向相反的方向上轉(zhuǎn)移，由于當板錨固在脊椎骨上時第一板和第二板的對稱軸線是對齊的，與芯子的曲面互補的第一板的曲面導(dǎo)致芯子的所述曲面的偏心頂點與板的對稱軸線對準，因此導(dǎo)致芯子在與其曲面的頂點的偏心方向相反方向上轉(zhuǎn)移，這引起芯子上存在的配合裝置和第二板上存在的配合裝置的結(jié)合，這種結(jié)合因此限制了芯子在與曲面的頂點的偏心方向相反方向上的位移。
根據(jù)另一個實施例，同樣的板能夠和不同芯子組裝，芯子之間的差別在于它們的曲面的頂點相對于芯子的所述曲面的中心的位置。
根據(jù)另一個實施例，同樣的芯子能夠和不同的板組裝，板之間的差別在于表示板的上下表面的中間平面之間的角度。
根據(jù)另一個實施例，在上板的上表面和下板的下表面之間的角度能夠通過代表第二板和/或第一板的上下表面的中間平面形成一個角度來產(chǎn)生，或通過借助于配合裝置來限制芯子繞使至少一個板傾斜的一個位置運動來產(chǎn)生。
根據(jù)另一個實施例，同樣的板能夠與不同厚度和/或尺寸的芯子組裝。
根據(jù)另一個實施例，芯子的曲面是芯子的凸起上表面，第一板曲面是上板下表面的凹入部分。
根據(jù)另一個實施例，每個凸起配合裝置的尺寸稍微小于每個凹入配合裝置的尺寸，以便允許在芯子和第二板之間有微小間隙。
根據(jù)另一個實施例，每個凸起裝置的尺寸基本上與每個凹入裝置的尺寸相同，以便防止在芯子和第二板之間的任何間隙。
根據(jù)另一個實施例，芯子是由聚乙烯制造的。
根據(jù)另一個實施例，第一板和第二板是由金屬制造的。
根據(jù)另一個實施例，第二板包括與芯子的凸起裝置配合的凹入裝置。
根據(jù)另一個實施例，芯子的凸起裝置是位于芯子兩側(cè)邊緣上的兩個接觸板，第二板的凹入裝置是四個壁，所述四個壁成對安置在第二板的兩側(cè)邊緣的每一個上。
根據(jù)另一個實施例，構(gòu)成第二板的凹入配合裝置的壁朝向假體中心彎曲，以便覆蓋芯子的凸起裝置的至少一部分并阻止其提升。
根據(jù)另一個實施例，第二板包括與芯子的凹入裝置配合的凸起裝置。
根據(jù)另一個實施例，第二板的凸起裝置是在假體兩個邊緣上的彼此面對的兩個接觸板，芯子的凹入裝置是凹槽。
根據(jù)另一個實施例，第二板的凸起裝置是在假體兩個邊緣附近的彼此面對的兩個壁，芯子的凹入裝置是兩個凹槽。
根據(jù)另一個實施例，第二板的凸起裝置是在假體兩個邊緣上的朝向假體內(nèi)部彎曲并彼此面對的兩個突起，芯子的凹入裝置是兩個凹槽。
根據(jù)另一個實施例，突邊的至少一個由配置有孔的接觸板代替，凸耳通過貫穿該孔的銷子固定在接觸板上。
根據(jù)另一個實施例，第一板在其上表面的至少一部分是凸起的，在適應(yīng)脊椎骨的形狀。


在下面參考附圖給出的描述中將介紹各種實施例的其他特征和優(yōu)點，其中圖1a和1b分別示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的假體的芯子的側(cè)視圖和頂視圖。
圖2a和2b分別示出本發(fā)明第一實施例中的假體的前視圖和側(cè)視圖，圖2c和2d分別示出本發(fā)明第二實施例中的假體的前透視圖和側(cè)視圖。
圖3a和3b分別示出本發(fā)明一個實施例中的假體下板的頂視圖和根據(jù)圖3a的平面A-A的斷面圖，圖3c示出帶有芯子的下板的頂視圖，圖3d和3e分別示出本發(fā)明一個實施例中的假體上板的頂視圖和根據(jù)圖3d的平面B-B的斷面圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明一個實施例的椎間盤假體包括第一板1、第二板2和芯子3，第一板1通過芯子3相對于第二板2是活動連接的，特別地在圖2a到2d中可明顯看出。在下列描述中，根據(jù)附圖中示出的假體所給定的方位，第一板1稱為上板，第二板2稱為下板。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，這里描述的假體也能夠反向定位在脊椎骨之間，這樣第一板1將是下板，第二板2將是上板。如下面所描述的，第一板包括一個曲面(凹入的或凸起的)，該曲面和芯子的互補曲面(凸起的或凹入的)配合。第二板包括一個基本上平的表面，該表面和芯子的基本上平的表面配合。所描述的這些各種表面在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可以屬于假體的第一板和第二板中的任何一個。
根據(jù)本發(fā)明的這個實施例的假體的一個優(yōu)點是，它包括一些簡單的零件，這些零件的尺寸能夠確定以適合于脊柱的不同脊椎骨。
芯子3厚度較薄(從3到15mm，取決于假體要插入在其間的脊椎骨)。為了使約束被良好吸收，芯子3可以例如由聚乙烯制造，它是一種模擬自然椎間盤的彈性的物理性能的可壓縮材料。
芯子3優(yōu)選地在其上下表面中的至少一個的至少一部分上具有凸起部30。優(yōu)選地，芯子3也具有凸起或凹入的配合裝置33，該配合裝置與在至少一個板1、2上存在的各自凹入或凸出的配合裝置23是互補的。
現(xiàn)在將參照圖1到3對這些實施例中的一個作一描述。在這個實施例中，芯子3的上表面具有凸起部30，特別地在圖1a中可清楚看出。芯子3的這個凸起表面和上板1的凹入部10是互補的，在圖3d和3e中特別明顯。當帶著假體的病人彎曲時，這個凹入部10使上板1傾斜。芯子3的下表面和下板2的上表面可以是平面，以便允許芯子3相對于下板2具有間隙，該間隙出現(xiàn)在根據(jù)基本上平行于下板2的一條軸線的平移方向，以及出現(xiàn)在繞基本上垂直于下板2的一條軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。在帶著假體的病人活動時，上板1的這種傾斜和芯子的這種間隙將允許芯子3朝向理想位置移動以吸收施加到假體的約束。因此，在上板1和芯子3之間的運動以及芯子3相對于下板2的間隙允許病人活動，并選擇地消除定位該假體的缺陷。這種間隙同樣具有防止由于施加到假體的約束引起的過早磨損的優(yōu)點。
根據(jù)一些實施例的椎間盤假體允許例如修正脊柱前突的缺陷。希望在假體的上板1和下板2之間存在一個角度。這樣的一個角度能夠通過制造上板來得到，上板的代表其上下表面的中間平面形成一個角度。另一種可能性涉及下板，它的代表其上下表面的中間平面形成一個角度，如圖2c和2d中示出的，其中下板2的下表面20和其上表面形成一個角度。得到這樣一個角度的另一種可能性只有通過與本發(fā)明優(yōu)選實施例同樣類型的假體來實現(xiàn)，并在于芯子相對于假體的中心的稍微偏置地放置。芯子的這個稍微偏置放置能夠例如通過調(diào)整凸起和凹入的配合裝置之間的位置來維持。如果外科醫(yī)生例如希望假體產(chǎn)生保持在一個數(shù)值范圍的脊柱前突，他將選擇這樣一種假體，由于在芯子3和下板2之間的配合裝置的精確調(diào)節(jié)，假體的芯子3在相對于下板2的平移方向和旋轉(zhuǎn)方向但在使至少一個板有一個輕微的永久傾斜的位置附近具有輕微的間隙。
根據(jù)優(yōu)選實施例的假體具有這樣一個特征，該假體一旦定位在病人的脊椎骨之間將改善其性能。這個特征在于這樣一個事實，即芯子3的曲面30的頂點31即這個曲面的最高點31(在側(cè)視圖中)，相對于芯子3的這個曲面30的幾何中心32即與曲面周邊中的任何點等距離的點32(在頂視圖中)或芯子3的縱向和橫向?qū)ΨQ軸的交叉點，是偏心的。在所示的一些例子中，芯子3的曲面30是凸起的，第一板的曲面是上板1下表面的凹入部分10。但是明顯的是本假體的各種元件能夠重新設(shè)置，以使凸起表面在一個板上，凹入表面在芯子上。和這個凸起表面30互補的上板1的凹入部分10的中心繞凸起表面30的頂點31旋轉(zhuǎn)。雖然上板繞這個頂點31是可動的，但是上板1將因此平均地定心在芯子3的凸起表面30的頂點31上。經(jīng)過兩個相鄰脊椎骨的中心的豎直軸線一般地是對齊的，即使它們?nèi)Q于病人的活動或取決于脊柱的所討論的區(qū)域可能稍微傾斜。因此重要的是經(jīng)過板1、2中心的和經(jīng)過芯子3的凸起表面30的頂點31的豎直軸線也是對齊的。既然這些軸線是對齊的，芯子3的凸起表面30的偏心頂點31一定處在這些板的中心的軸線上，芯子的中心相對于下板2是偏心的。這樣芯子3的靜止位置相對于假體的中心將是偏心的。如圖3C中示出的，其中為了清晰起見上板1未示出，芯子相對于假體中心是偏心的，芯子3的配合裝置33在用虛線圈起的區(qū)域中接觸下板2的配合裝置23。圖2B也強調(diào)芯子3相對于假體中心的側(cè)視圖的這種轉(zhuǎn)移。芯子3的轉(zhuǎn)移及配合裝置33和下板配合裝置23之間的接觸也將限制芯子3在與凸起表面30的頂點31偏離中心的方向相反方向上的位移。然后，我們能夠選擇芯子3的凸起表面30的頂點31要轉(zhuǎn)移的方向和幅度，以便實現(xiàn)希望的位移減小。然后，芯子3例如只能在頂點31相對于芯子3的凸起表面30的中心32轉(zhuǎn)移的方向上位移。如果帶著根據(jù)這個實施例的假體的病人在與頂點31的這個轉(zhuǎn)移相反方向上彎身，那么芯子3能夠在頂點31的這個轉(zhuǎn)移的方向上運動，從而減小在經(jīng)過這些板中心的豎直軸線之間的轉(zhuǎn)移，如果芯子3的凸起表面30的頂點31不是偏心的，該轉(zhuǎn)移將會發(fā)生。因此，這個特征的一個必然后果是甚至在病人彎身時它允許永久地限制在經(jīng)過假體中心的豎直軸線之間的轉(zhuǎn)移。例如，我們能夠選擇一種芯子3，它的凸起表面30的頂點31是向后偏心的，以致在靜止位置中的芯子完全地偏心到假體的前部并且不能夠再向前位移。這樣一種芯子因此限制芯子向前面的位移并減小病人能夠向后彎曲的角度。然而，如果病人向前彎曲，上板1向前面傾斜，從而導(dǎo)致經(jīng)過上板中心的豎直軸線相對于經(jīng)過下板2中心的豎直軸線的轉(zhuǎn)移。然而，這種轉(zhuǎn)移通過使芯子3向假體的后面位移而被消除。當上板繞芯子3的凸起表面30的偏心頂點31可動時，這種轉(zhuǎn)移可以更好地消除。然后，帶有偏心頂點31的芯子3楔入其在假體中的開孔的后部，允許經(jīng)過這些板中心的豎直軸線比帶有偏心頂點的芯子更好地對齊。
一些實施例的另一個優(yōu)點涉及假體在接受病人的脊椎骨之間的植入。在帶有可動芯子的假體的植入過程中，假體的芯子傾向于運動到在假體中其開孔內(nèi)的行程的遠端。這樣，病人裝有一個對他/她的脊柱產(chǎn)生稍微傾斜的假體。一旦他/她已從手術(shù)中恢復(fù)，由于病人的活動，這種傾斜能夠清除。然而，這種傾斜引起病人相當大的不舒服。由于根據(jù)優(yōu)選實施例的假體的芯子3頂點31的偏心設(shè)置，芯子3將趨向于運動到偏心的靜止位置，其中頂點31相對于上下板的軸線是對齊的。由于假體軸線的這種自發(fā)對齊，在靜止位置板不產(chǎn)生任何傾斜，病人將已裝上不引起任何不舒服的假體。
在圖1到3的實施例中，芯子3具有凸起配合裝置33，它和下板2上存在的凹入配合裝置23是互補的。芯子3的凸起配合裝置33例如是基本上為平行六面體形狀的搭扣，如圖1a和1b中具體可見的。如圖3a和3b中具體所示，凹入配合裝置23例如可以包括成對地安置在下板2的兩個側(cè)邊緣中的每一個上的四個壁。這些壁能夠朝向假體中心軸，以便覆蓋芯子3的凹入配合裝置23的至少一部分，以及避免提升芯子3和上板1。在圖1到3示出的這個實施例中，芯子3的每個凸起裝置33的尺寸稍微小于下板2的每個凹入裝置22的尺寸，以便允許芯子3相對于下板2的一個有限間隙，這個間隙出現(xiàn)在根據(jù)基本上平行于下板2的一條軸線的平移方向以及在繞基本上垂直于下板2的一條軸線的旋轉(zhuǎn)方向。這些配合裝置23，33還在假體上施加太多約束時防止芯子3從假體彈出。
在未示出的一個可選實施例中，芯子3的每個凸起配合裝置33的尺寸基本上與下板2的每個凹入配合裝置23的尺寸相同，以便避免芯子3相對于下板2在平移方向和在旋轉(zhuǎn)方向的任何間隙。在旋轉(zhuǎn)情況中，假體的唯一允許運動是上板1相對于芯子3的運動。
在未示出的一個可選實施例中，芯子3具有凹入配合裝置，該凹入裝置例如包括下板2上存在的凸起裝置的互補凹槽。下板2的這些凸起裝置例如可以包括兩個接觸板或兩個突邊，接觸板或兩個突邊例如在下板2的兩個邊緣上朝向假體內(nèi)部并彼此相對彎曲。
在未示出的另一個可選實施例中，下板2具有榫釘。芯子3在其下表面下補充有兩個井孔。下板2的榫釘和芯子3的井孔的尺寸將適應(yīng)根據(jù)選擇的芯子在平移中和在旋轉(zhuǎn)中的輕微間隙或任何間隙的希望結(jié)果。
在未示出的一個可選實施例中，上板1上表面的一部分是凸起的，以便較好地適應(yīng)假體將要安置在其上的脊椎骨，脊椎骨的下表面是空的。那么，上板1的凸起部安置位于上板的前部。因為脊椎骨的上表面基本上是平的，當下板的下表面沒有必要是凸起的或空的時，下板2基本上是平的。
對于專家們來說，必要明顯的是，在不偏離所述的本發(fā)明要求保護的申請范圍的情況下，本發(fā)明可以有許多其他特別形式的實施例。因此，實施例必須通過說明來考慮，但是在附錄權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)能夠改變，本發(fā)明不一定局限于上面給出的細節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種椎間盤假體，包括至少三個零件，所述三個零件包括第一板(1)、第二板(2)和活動芯子(3)，芯子(3)相對于這些板(1、2)中的至少一個至少以旋轉(zhuǎn)方式活動，芯子(3)具有一個曲面和一個基本上平的表面，所述曲面接觸第一板(1)的互補曲面的至少一部分，基本上平的表面接觸第二板的一個基本上平的表面的至少一部分，位于第二板(2)和芯子(3)的周邊附近的凸起和凹入配合裝置(23、33)限制或阻止芯子相對于第二板沿基本上平行于所述基本上平的表面的軸線的平移運動，并限制或阻止芯子相對于第二板繞基本上垂直于所述基本上平的表面的軸線的旋轉(zhuǎn)運動，其中芯子(3)的曲面(30)的頂點(31)在至少一個方向上相對于芯子(3)的所述曲面(30)的幾何中心是偏心的。
2.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中當病人不動時芯子(3)的靜止位置在與芯子(3)的曲面(30)的頂點(31)的偏心方向相反的方向上轉(zhuǎn)移，由于當板錨固在脊椎骨上時第一板(1)和第二板(2)的對稱軸線是對齊的，與芯子(3)的曲面(30)互補的第一板(1)的曲面(10)導(dǎo)致芯子(3)的所述曲面(30)的偏心頂點(31)與板(1、2)的對稱軸線對準，因此導(dǎo)致芯子(3)在與其曲面(30)的頂點(31)的偏心方向相反方向上轉(zhuǎn)移，這引起芯子(3)上存在的配合裝置(33)和第二板(2)上存在的配合裝置(23)的結(jié)合，這種結(jié)合因此限制了芯子(3)在與曲面(30)的頂點(31)的偏心方向相反方向上的位移。
3.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中同樣的板(1、2)能夠和不同芯子(3)組裝，芯子(3)之間的差別在于它們的曲面(30)的頂點(31)相對于芯子(3)的所述曲面(30)的中心(32)的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中同樣的芯子(3)能夠和不同的板(1、2)組裝，板之間的差別在于表示板的上下表面的中間平面之間的角度。
5.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中在上板(1)的上表面和下板(2)的下表面之間的角度能夠通過代表第二板(2)和/或第一板(1)的上下表面的中間平面形成一個角度來產(chǎn)生，或通過借助于配合裝置(23、33)來限制芯子(3)繞使至少一個板(1、2)傾斜的一個位置運動來產(chǎn)生。
6.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中同樣的板(1、2)能夠與不同厚度和/或尺寸的芯子(3)組裝。
7.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，芯子(3)的曲面(30)是芯子(3)的凸起上表面，第一板(1)曲面是上板(1)下表面的凹入部分。
8.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中每個凸起配合裝置(33)的尺寸稍微小于每個凹入配合裝置(23)的尺寸，以便允許在芯子(3)和第二板(2)之間有微小間隙。
9.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中每個凸起裝置(33)的尺寸基本上與每個凹入裝置(23)的尺寸相同，以便防止在芯子(3)和第二板(2)之間的任何間隙。
10.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中心芯子子(3)是由聚乙烯制造的。
11.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中第一板(1)和第二板(2)是由金屬制造的。
12.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中第二板(2)包括與芯子(3)的凸起裝置(33)配合的凹入裝置(23)。
13.如權(quán)利要求12所述的椎間盤假體，其中芯子(3)的凸起裝置(33)是位于芯子(3)兩側(cè)邊緣上的兩個接觸板，第二板(2)的凹入裝置(23)是四個壁，所述四個壁成對安置在第二板(2)的兩側(cè)邊緣的每一個上。
14.如權(quán)利要求13所述的椎間盤假體，其中構(gòu)成第二板(2)的凹入配合裝置(23)的壁朝向假體中心彎曲，以便覆蓋芯子(3)的凸起裝置(33)的至少一部分并阻止其提升。
15.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中第二板(2)包括與芯子(3)的凹入裝置配合的凸起裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的椎間盤假體，其中第二板(2)的凸起裝置是在假體兩個邊緣上的彼此面對的兩個接觸板，芯子(3)的凹入裝置是兩個凹槽。
17.如權(quán)利要求15所述的椎間盤假體，其中第二板(2)的凸起裝置是在假體兩個邊緣附近的彼此面對的兩個壁，芯子(3)的凹入裝置是凹槽。
18.如權(quán)利要求15所述的椎間盤假體，其中第二板(2)的凸起裝置是在假體兩個邊緣上的朝向假體內(nèi)部彎曲并彼此面對的兩個突邊，芯子(3)的凹入裝置是兩個凹槽。
19.如權(quán)利要求18所述的椎間盤假體，其中突邊的至少一個由配置有孔的接觸板代替，凸耳通過貫穿該孔的銷子固定在接觸板上。
20.如權(quán)利要求1所述的椎間盤假體，其中第一板(1)在其上表面的至少一部分是凸起的，以適應(yīng)脊椎骨的形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種椎間盤假體，它包括至少三個零件，所述三個零件包括上板(1)、下板(2)和活動芯子(3)，活動芯子至少相對于下板(2)可活動，配合裝置(23、33)能限制或消除所述芯子(3)相對于下板(2)分別繞基本平行于下板(2)的軸線平移和繞基本垂直于下板(2)的軸線轉(zhuǎn)動，至少一個板的表面的至少一部分是彎曲的并與芯子(3)的曲面(30)互補且與之接觸。其中芯子(3)的曲面(30)的頂點(31)相對于所述曲面(30)的中心(32)在至少一個方向上是偏心的。
文檔編號A61F2/00GK1964681SQ200580018361
公開日2007年5月16日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者W·澤格爾斯 申請人:Ldr醫(yī)學(xué)公司