專利名稱：全金屬阻尼椎間植入件的制作方法
全金屬阻尼椎間植入件

相關(guān)申請的交叉引用本申請要求美國臨時專利申請No. 61/138341的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時專利申請 No. 61/138341 的申請日為 2008 年 12 月 17 日，標(biāo)題為 “FULL-METAL DAMPENING INTERVERTEBRAL IMPLANT”，該文獻的內(nèi)容整個被本文參引。
背景技術(shù)：
人體脊椎的柔性運動段包括至少一對相鄰椎骨本體；椎間盤，該椎間盤粘附在該對相鄰椎骨本體之間以便提供緩沖，并將椎骨本體粘接在一起；以及一對小面關(guān)節(jié)，該對小面關(guān)節(jié)是位于相鄰椎骨本體之間并在該相鄰椎骨本體后面的較小穩(wěn)定關(guān)節(jié)。借助于各種韌帶，小面關(guān)節(jié)和椎間盤協(xié)調(diào)地起到三關(guān)節(jié)實體的作用，以便防止脊椎的過度運動、過度扭轉(zhuǎn)或者傾翻，并保留轉(zhuǎn)身、向四周看和動來動去所需的柔性。數(shù)百萬的人患有背疼。在一些實例中，為了減輕背疼和/或穩(wěn)定脊椎，需要在一個或多個高度處將椎間植入件插入在相鄰椎骨本體之間的椎間盤空間中。不過，當(dāng)前的植入件并沒有考慮人體脊椎的所有生物力學(xué)方面，特別是在椎間盤和小面關(guān)節(jié)之間的中間游隙。一般來說，椎間植入件因此改變了病人的正常生理脊椎運動。例如脊椎段的實際運動范圍或者剪切負載作用在不同脊椎部件上(例如小面關(guān)節(jié)、小面薄膜、韌帶、骨植入件界面等)。因此，當(dāng)前的椎間植入件不能產(chǎn)生完全令人滿意的解決方案。也就是，當(dāng)前的植入件 (不管是未約束、半約束或進行約束)都不能模仿椎間盤的重要特征，即粘彈性阻尼能力。 這可能導(dǎo)致在椎間盤和小面關(guān)節(jié)之間的機械負載重新分配。而且，在沒有橫向平移的情況下插入旋轉(zhuǎn)中心將改變脊椎的動力學(xué)。因此，希望設(shè)計和制造一種椎間植入件，它更好地模仿自然脊椎的生理運動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常涉及一種植入件。更具體地說，本發(fā)明涉及一種柔性連接器，它可以用作椎間植入件，用于植入在相鄰椎骨本體之間的椎間盤空間中。在一個實施例中，柔性連接器包括第一端板和第二端板；支桿部分，該支桿部分包括與第一端板連接的第一對相對支桿和與第二端板連接的第二對相對支桿；以及梁，該梁插入在第一和第二端板之間，并在第一端處與第一對相對支桿連接，在第二端處與第二對相對支桿連接。優(yōu)選是，該第一對相對支桿的各支桿連接在第一端板的外表面的相對端部上，且該第一對相對支桿的各支桿沿基本垂直方向遠離第一端板的內(nèi)表面朝著第二端板的內(nèi)表面延伸。在柔性連接器用作植入件以便插入在第一和第二椎骨本體之間的椎間盤空間內(nèi)時的還一實施例中，植入件包括上部植入件端板，該上部植入件端板有用于與第一椎骨本體接觸的上部頂表面、上部外表面和上部內(nèi)表面。上部植入件端板包括第一上部支桿和第二上部支桿，該第一上部支桿和第二上部支桿各自在第一端處與上部植入件端板的、靠近上部外表面的相對側(cè)連接，且優(yōu)選是沿基本垂直方向遠離上部內(nèi)表面而延伸。第一和第二上部支桿各自有彎曲部分，該彎曲部分彼此相向地向內(nèi)延伸。懸掛梁可以定位成基本平行于第一和第二上部支桿，并可以在第一端處與第一和第二上部支桿的各彎曲部分連接。下部植入件端板有用于與第二椎骨本體接觸的下部頂表面、下部外表面和下部內(nèi)表面。下部植入件端板包括第一下部支桿和第二下部支桿，該第一下部支桿和第二下部支桿各自在第一端處與下部植入件端板的、靠近下部外表面的相對側(cè)連接，且優(yōu)選是沿基本垂直方向遠離下部內(nèi)表面而延伸。第一和第二下部支桿各自有彎曲部分，該彎曲部分彼此相向地向內(nèi)延伸，并與懸掛梁的第二端連接。在植入件的優(yōu)選實施例中，上部植入件端板的第一和第二上部支桿以及下部植入件端板的第一和第二下部支桿基本定位在上部和下部外表面的平面內(nèi)。還公開了一種用于通過插入和引導(dǎo)儀器來將椎間植入件插入在第一椎骨本體和第二椎骨本體之間的椎間盤空間內(nèi)的方法。在該方法的實施例中，植入件包括第一端板和第二端板；支桿部分，該支桿部分包括與第一端板連接的第一對相對支桿和與第二端板連接的第二對相對支桿；以及梁，該梁插入在第一和第二端板之間，并在第一端處與第一對相對支桿連接，在第二端處與第二對相對支桿連接。插入該植入件的方法包括a)使得植入件與插入和引導(dǎo)儀器連接；b)形成通向椎間盤空間的通道；C)通過插入和引導(dǎo)儀器來將植入件穿過通道插入椎間盤空間內(nèi)，這樣，第一端板與第一椎骨本體接觸，第二端板與第二椎骨本體接觸；以及d)關(guān)閉通道。在該方法的一個優(yōu)選實施例中，用于插入椎間植入件的通道是通過直接橫向穿過腰肌的方法，且切口在不提供任意附加補充剛性固定(以便將植入件固定在相鄰椎骨本體上)的情況下關(guān)閉。下面將介紹本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點。本概述部分主要意思是表示本發(fā)明實施例的某些特征，且在任何情況下都并不意味著限制本發(fā)明的范圍。沒有公開的本發(fā)明特殊特征或?qū)嵤├?、或者在發(fā)明內(nèi)容部分中包括的一個或多個特征都將并不認為是限制所要求的本發(fā)明。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時將更好地理解前面的概述以及后面對本申請的優(yōu)選實施例的詳細說明。為了示例說明本發(fā)明的椎間植入件和相關(guān)使用方法的優(yōu)選實施例，，附圖中表示了優(yōu)選實施例的視圖。不過應(yīng)當(dāng)知道，本申請并不局限于所示的確切布置、結(jié)構(gòu)、特征、實施例、方面和手段，且所示的布置、結(jié)構(gòu)、特征、實施例、方面和手段可以單獨使用或者與其它布置、結(jié)構(gòu)、特征、實施例、方面和手段組合地使用。附圖中圖1A-1C表示了本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的椎間植入件的各種視圖；圖2表示了本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的椎間植入件的側(cè)視圖；圖3表示了本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的椎間植入件的側(cè)視圖；圖4表示了當(dāng)插入在相鄰椎骨本體之間的椎間盤空間內(nèi)時作用在圖1的椎間植入件上的典型力的側(cè)視圖；圖5A和5B是圖1的椎間植入件的各個銑削階段的側(cè)視圖；圖6A-6D表示了第四優(yōu)選實施例的椎間植入件的各個視圖；以及圖7表示了本申請實施例的柔性元件與股骨和轉(zhuǎn)節(jié)釘結(jié)合的示例使用。
具體實施例方式下面的說明書中使用的某些術(shù)語只是為了方便，而不是限定。詞語“右”、“左”、“下部”、“上部”、“頂部”和“底部”表示所參考的圖中的方向。詞語“內(nèi)側(cè)”或“遠側(cè)”和“外側(cè)” 或“近側(cè)”是指分別朝向和遠離椎間植入件、間隔件、葉片元件和它們的相關(guān)部件的幾何中心的方向。詞語“前面”、“后面”、“上面”、“下面”和相關(guān)詞語和/或短語是指所參考的人體的優(yōu)選位置和方位，而不是進行限制。術(shù)語包括上述詞語、衍生詞和類似意思的詞。在整個申請中，類似參考標(biāo)號用于表示這里所述的植入件的各優(yōu)選實施例的類似或相同部件，且介紹將集中在各實施例的、使得該特殊實施例與其它實施例區(qū)分的特定特征。本申請的優(yōu)選實施例涉及柔性椎間植入件1、200、300、600 (“1-600”)。應(yīng)當(dāng)知道， 盡管柔性椎間植入件1-600的各實施例將結(jié)合脊椎外科手術(shù)來介紹，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，柔性椎間植入件1-600以及它們的部件可以用于植入身體的其它部分中，例如包括在手、臉、腳、四肢中的長骨或骨，或者幾乎人體中的任何骨，包括膝蓋、臀部、肩、手指或者其它關(guān)節(jié)置換，或者用于骨增強。通過其它實例，本發(fā)明的支桿或鐘擺原理還可以用于任意植入件或醫(yī)療裝置，或者它們的部件，以便產(chǎn)生一個或多個柔性部分。通過非限定實例，支桿或鐘擺原理可以用于骨錨固件、板、桿、髓內(nèi)釘、假體內(nèi)的桿等。例如，參考圖7，支桿或鐘擺原理的一個可選用途是在股骨和轉(zhuǎn)節(jié)釘中。柔性元件的優(yōu)點是，在釘上的應(yīng)力將更好地分布，因此釘更可能防止移動或退出。這在插入更軟或骨質(zhì)疏松的骨中時特別有利。優(yōu)選是，柔性椎間植入件1-600的尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)置成植入相鄰椎骨本體V之間。植入件1-600的尺寸和結(jié)構(gòu)可以設(shè)置成替換在相鄰椎骨本體V之間的全部或基本全部椎間盤空間D，或者只替換椎間盤空間D的一部分。此外，植入件1-600可以設(shè)置成替換在病人脊椎中的整個椎骨本體V和相關(guān)椎間盤空間D或者多個椎間盤空間D，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員基于閱讀本申請可知。植入件1-600可以在用于插入脊椎中的前部、前側(cè)部、直接側(cè)部、額外孔、橫過孔的進入方法和后部進入方法中使用。參考圖1-3和6A-6C，植入件1_600優(yōu)選是包括上部端板3、下部端板5、一個或多個支桿10、20以及一個或多個懸掛梁或鐘擺類型部件50。如圖所示，支桿10、20大致從上部和下部端板3、5中的一個垂直地(或沿相對于上部和下部端板中的一個基本垂直的方向) 伸出，且包括一個或多個(更優(yōu)選是兩個或更多)水平的彎頭或彎曲部分30、40。彎頭30、 40提供了在從上部端板3伸出的支桿10至一個或多個懸掛梁50的第一端52之間的相互連接，并提供了在從下部端板5伸出的支桿20至該一個或多個懸掛梁50的第二端M之間的相互連接。如后面結(jié)合圖4A和4B所述，在支桿10和20以及懸掛梁50之間的上述相互連接允許上部和下部端板3、5彼此相互運動、壓縮和/或彎曲。參考圖1A-1C，在植入件1的第一優(yōu)選實施例中，各上部和下部端板3、5包括兩對支桿10、10'和20、20'。各對支桿10、10'和20、20'包括使得支桿對的第一支桿10a、 20a(例如支桿10' ,20')與支桿對的各第二支桿10b、20b (例如支桿10b、20b)相互連接的各第一彎頭15、25。因此，對于從上部端板3伸出的支桿10、10'，支桿IOa通過彎頭15 而與支桿IOb連接。在圖IA中，第二對支桿10'未示出。圖IB表示了上部端板3的兩個支桿對10、10'的側(cè)視圖。類似的，對于從下部端板5伸出的支桿20、20'，支桿20a通過彎頭25而與支桿20b連接。圖IC表示了下部端板5的兩個支桿對20、20'的側(cè)視圖。植入件1還包括第二和第三彎頭30、40，它們使得各對支桿10、10'與懸掛梁50 連接。更具體地說，在一端處與上部端板3的支桿10、10'連接的彎頭30朝著植入件1的內(nèi)部水平延伸，并在相對端處與至少一個懸掛梁50的第一端52連接。在一端42處與下部端板5的支桿20、20'連接的彎頭40朝著植入件1的內(nèi)部水平延伸，并在相對端44處與懸掛梁50的第二端M連接。因而，支桿10可以朝著下部端板5沿相對于上部端板3基本垂直的方向遠離上部端板3延伸，并在接觸下部端板5之前沿水平方向彎曲(橫向或者前后方向，或者橫向和前后方向，或者兩個方向的一些組合)，直到它接觸懸掛梁50。懸掛梁50沿相對于上部端板3 基本垂直的方向朝著上部端板3延伸。然后，在懸掛梁50的相對端處，沿水平方向的另一彎頭(橫向或者前后方向，或者橫向和前后方向，或者兩個方向的一些組合)朝著植入件1 的外部延伸，直到它與下部端板5的支桿20、20'中的一個接觸。參考圖2，在植入件200的第二優(yōu)選實施例中，各上部和下部端板3、5包括單個支桿10和20。各支桿10和20包括彎頭30、40，該彎頭30、40使得各支桿與單個懸掛梁50 相互連接。更具體地說，在一端處與上部和下部端板3、5的各支桿10、20連接的彎頭30、40 中的每個朝著植入件200的內(nèi)部水平延伸，并在懸掛梁50的相對端(52或54)處連接。因此，支桿10、10 ‘可以朝著下部端板5沿相對于上部端板3基本垂直的方向遠離上部端板3延伸，并在接觸下部端板5之前沿水平方向彎曲(橫向或者前后方向，或者橫向和前后方向，或者兩個方向的一些組合)，直到它在端部52處接觸懸掛梁50。懸掛梁50沿相對于上部端板3基本垂直的方向朝著上部端板3往回延伸。然后，在懸掛梁50的相對端 M處，沿水平方向的另一彎頭(橫向或者前后方向，或者橫向和前后方向，或者兩個方向的一些組合)朝著植入件200的外部延伸，直到它與下部端板5的支桿20、20'接觸。參考圖3，在植入件300的第三優(yōu)選實施例中，各上部和下部端板3、5包括兩對支桿10、10'和20、20'。與圖1A-1C所示的植入件1的第一優(yōu)選實施例不同，各對支桿10、 10'和20、20'并不相互連接，而是，上部端板3的支桿對10、10'的各支桿IOa和IOb (和各支桿IOa'和IOb')包括相應(yīng)彎頭30a、30b、30a'、30b'，這些彎頭30a、30b、30a'、 30b‘使得該支桿與相應(yīng)懸掛梁50a、50b、50a'、50b'連接。因為各支桿(在該實施例中為用于各上部和下部端板的總共四個)包括使它與單獨的懸掛梁連接的彎頭，因此植入件 300的第三優(yōu)選實施例包括四個懸掛梁。更具體地說，例如，在一端處與上部端板3的支桿 IOa中的一個連接的彎頭30a朝著植入件300的內(nèi)部水平延伸，并在相對端處與懸掛梁50a 中的一個的第一端連接。類似的，例如在一端處與下部端板5的支桿20a中的一個連接的彎頭40a朝著植入件300的內(nèi)部水平延伸，并在相對端處與一個懸掛梁50a的第二端連接?？梢栽O(shè)想，柔性椎間植入件1-600可以包括任意數(shù)目的支桿10、20、彎頭30、40和懸掛梁50，它可以認為是獲得特定設(shè)計標(biāo)準所需。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常知道，支桿10、 20的數(shù)目、彎頭30、40的數(shù)目、懸掛梁50的數(shù)目、支桿10、20、彎頭30、40和梁50的截面形狀、用于柔性椎間植入件的選擇材料、外表面和/或內(nèi)表面特征等可以進行變化，以便調(diào)節(jié)柔性元件/植入件的硬度和位置保持特征。上部端板3的頂表面和下部端板5的底表面可以包括一系列的齒、脊、尖頭或其它類似的凸起(見圖6A-6C中的凸起613)，以便幫助將柔性椎間植入件1-600固定在相鄰椎骨本體V的端板上。也可選擇和/或另外，柔性椎間植入件1-600可以包括一個或多個骨固定元件650、652、654、656，例如骨螺釘(再參考圖6A-6C)，和/或上部和下部端板的頂表面和底表面分別包括一個或多個龍骨(未示出)，用于將柔性椎間植入件1-600固定在相鄰椎骨本體V上。上部和下部端板3、5的頂表面和底表面還可以分別包括彎曲或錐形表面，以便幫助提供用于與病人的脊椎匹配的解剖學(xué)形狀，以便與骨折的骨部分中的一個的表面匹配， 或者以合適的方式定向相鄰椎骨本體V的端板。沿前后方向的特殊表面形狀和彎曲、錐形或可選表面特征以及沿中間-側(cè)部方向的特殊表面形狀和彎曲、錐形或可選表面特征將取決于椎間植入件1-600將植入的位置和/或外科醫(yī)生的偏好或者植入件1-600是用于長骨中還是身體的其它區(qū)域。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，柔性椎間植入件1-600可以涂覆有各種化合物， 以便增加骨在上面生長或向內(nèi)生長，促進愈合，或者允許修正該植入件，這些化合物包括羥磷灰石、鈦-鎳、鈦的蒸氣等離子體噴射沉積、或者等離子體處理，以便使得表面有親水性。下面參考圖4，圖中表示了本發(fā)明實施例的懸掛梁結(jié)構(gòu)怎樣操作的視圖。如圖4中所示，當(dāng)植入件代表400位于椎骨V之間時，如圖1中所示，力Fc和Fc‘作用在上部和下部端板3和5上。更具體地說，力Fc和Fc'大致產(chǎn)生壓縮力，該壓縮力沿基本向內(nèi)的方向彼此相向推動端板3、5。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，該力Fc和Fc'可以改變它們各自的角度位置。換句話說，應(yīng)當(dāng)知道，例如彎曲力使得端板3、5中的一個的邊緣向內(nèi)壓迫，這樣， 所述端板3或5這時可以相對于另一端板3或5成一定角度。這樣的彎曲力Fc或Fc'通過向內(nèi)壓迫的端板3或5的支桿10或20來傳遞，并最終傳遞給懸掛梁50。不管力Fc和 Fc'基本垂直于端板3、5還是成一定角度，該力都通過上部端板3的各支桿10、10'和下部端板5的支桿20、20'而傳遞給上部端板3的水平彎頭30、30'和下部端板5的水平彎頭 40,40'。由于該壓縮力Fc和Fc'，上部端板3的各水平彎頭30、30'和下部端板5的各水平彎頭40、40'相互推開，從而通過懸掛梁50來實現(xiàn)拉伸力Ft。還有，力Fc和Fc'是垂直還是成一定角度將對由懸掛梁50實現(xiàn)的拉伸力Ft的角度性質(zhì)產(chǎn)生影響。本發(fā)明的植入件1-600的各實施例的結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)點是，包括一個或多個支桿 10,20使得植入件1-600以及(具體地說)上部和下部端板3、5能夠相互阻尼和/或壓縮。 此外，包括一個或多個支桿10、20將能夠有至少6個自由度，同時由于金屬支桿的固有結(jié)構(gòu)而限制植入件1-600的運動和旋轉(zhuǎn)。植入件1-600可以包括一個或多個機械止動器(未示出)，以便防止植入件1-600過度延伸。如前述實施例中所示，該一個或多個支桿10、20和懸掛梁50與上部和下部端板3、 5操作連接。支桿10、20通過本領(lǐng)域已知的任意機構(gòu)而與端板3、5連接，包括但不局限于通過焊接、定位焊、粘接、鉸接、固定裝置(例如螺釘或鉚釘)、或者目前已知或以后發(fā)展的任意其它固定裝置。也可選擇，植入件1-600可以制造為單個整體件，如圖5A和5B中所示和如后面所述，該圖5A和5B表示了用于將植入件1-600制造為單個整體件的一些示例制造原理。在使用中，上部和下部骨接觸端板3、5可以在一個或多個支桿10、20和懸掛梁50 插入之前首先插入在椎骨本體V之間的椎間盤空間中，然后，該一個或多個支桿10、20和懸掛梁50可以插入端板3、5之間。也可選擇，植入件1-600可以首先裝配，然后作為一個單元來插入。其它變化形式將使得植入件1-600形成為單個整體單元。與當(dāng)前的植入件設(shè)計相反，包括一個或多個支桿10、20和懸掛梁50使得植入件1-600能夠承受很高的軸向力，同時還能夠有用于彎曲的充分柔性。此外，因為植入件 1-600并不包含任何鉸接表面，因此在植入件1-600的正常使用過程中將不會產(chǎn)生磨損顆粒。也就是，在當(dāng)前的金屬植入件中，植入件1-600的活動性可以通過鉸接部件來提供。由于在負載下的動態(tài)行為，材料碎屑通常是不可避免的副作用。相反，本發(fā)明的植入件1-600 不會產(chǎn)生材料碎屑，因為部件并不相互接觸。上部和下部端板3、5可以由任意可生物相容的材料來制造，包括但不局限于鎳鈦諾或其它記憶金屬、高柔性金屬、塑料、增強塑料和它們的組合。例如，根據(jù)所需的柔性和耐久性要求，植入件1-600可以由不銹鋼、鈷鉻、鎳鈦諾或塑料制成。植入件1-600還可以通過普通技術(shù)來制造。也可選擇，植入件1-600可以通過注射模制來制造。優(yōu)選是，上部和下部端板3、5可以由鈦或鈦合金來制造(由于它的骨引導(dǎo)特征)。一個或多個支桿10、20 優(yōu)選是由CoCr或其它塑料或超彈性金屬來制造(由于它的相關(guān)材料/疲勞特性和可生物相容特征)。也可以有其它材料組合。下面參考圖5A和5B，圖中表示了銑削柔性元件/植入件1_600實施例的優(yōu)選方法。優(yōu)選是，開始點是本體500的尺寸和形狀大致設(shè)置成為合適的最終柔性植入件1-600 的外部尺寸。本體500可以為基本柱形形狀，或者形成為具有正方形、矩形、腎形或者其它截面形狀(根據(jù)設(shè)計選擇)。應(yīng)當(dāng)知道，盡管附圖只表示了本體500的一側(cè)的兩維視圖，但是下面所述的銑削步驟大致成對進行，這樣，本體500的兩側(cè)銑削為鏡像圖像。在第一銑削步驟中，如圖5A中所示，區(qū)域A和B銑去，以便產(chǎn)生第一支桿對510，該第一支桿對510例如對應(yīng)于圖IA和IB的支桿對10和10'。為了完成第一支桿對510的銑削和為了開始銑削第二支桿對520，可以再銑削部分C和D。如圖所示，在圖5B中，本體500再繞平行于本體500的側(cè)表面的軸線旋轉(zhuǎn)90度。在第二銑削步驟中，如圖5B中所示，區(qū)域E和F銑去， 以便產(chǎn)生第二支桿對520，該第二支桿對520例如對應(yīng)于圖IA和IC的支桿對20和20'。 為了完成第二支桿對520的銑削，可以再銑削部分G和H。應(yīng)當(dāng)知道，柔性植入件1-600可以用作主要或支承結(jié)構(gòu)。當(dāng)用作支承結(jié)構(gòu)時，柔性植入件1-600可以例如與熱塑性粘彈性阻尼特征(未示出)組合使用。這將導(dǎo)致負載分擔(dān)在植入件1-600和熱塑性粘彈性阻尼器之間。而且，在這種共同分擔(dān)的概念中，中心部件可以完全模制和充滿在單獨的粘彈性環(huán)中，以及由粘彈性環(huán)恰好包圍。該原理可以用于產(chǎn)生應(yīng)力調(diào)節(jié)籠架，該應(yīng)力調(diào)節(jié)籠架用于插入在兩個相鄰、相對的椎骨本體V之間?；\架能夠進行有限運動，這刺激自然骨的骨生長。在設(shè)計參數(shù)上，硬度可以控制成模擬自然骨的硬度。 由于支桿結(jié)構(gòu)的高負載承載特征，可以產(chǎn)生用于骨移植件布置的較大凹口。也就是，籠架可以這樣構(gòu)成，即由籠架吸收的應(yīng)力傳遞給插入形成于籠架中的空心內(nèi)部空腔中的移植件材料，因此允許在最小負載下在移植件材料中獲得理想的應(yīng)變水平，同時還對移植件材料提供一定水平的保護，從而防止該移植件材料由于高應(yīng)變而機械失效。參考圖6A-6D，植入件600的第四優(yōu)選實施例包括間隔件部分610和板部分630， 還可以包括任意數(shù)目的支承元件，例如一個或多個葉片元件(未示出)。間隔件部分610優(yōu)選是設(shè)置成類似于上述柔性植入件1-600的第一至第三優(yōu)選實施例中的一個。不過，間隔件部分610可以形成為具有相對結(jié)實型面的大致矩形截面，這樣，它的高度基本小于它的長度和寬度，最好如圖6A和6B中所示。間隔件部分610大致包括上部表面611和下部表面612。優(yōu)選是，各上部表面611 和下部表面612包括多個齒、脊、尖頭或其它類似凸起，以便幫助將植入件600固定在相鄰椎骨本體V的端板上。如圖6A-6D中所示，凸起613形成為一系列的棱錐形尖頭。間隔件部分610大致還包括用于各上部和下部表面611、612的兩個支桿對614、614'和615、 615'(見圖6C)。圖6A-6D所示的結(jié)構(gòu)大致與圖1A-1C所示的第一實施例一致，但是可以包括圖1-3中所示的第一至第三實施例的任意一個。優(yōu)選是，板部分630優(yōu)選是安裝在間隔件部分610的后表面616上，優(yōu)選是并不大大增加中間體間隔件部分610的豎直或橫向周長。也就是，板部分630的高度優(yōu)選是不超過中間體間隔件部分610的高度，因此板部分630基本不會增加中間體間隔件部分610的高度型面，且板部分630的寬度基本不會超過間隔件部分610的寬度延伸。這樣，椎間間隔件600有相對較低型面。另外，這樣，板部分630可以整體植入在相鄰椎骨本體V之間的椎間盤空間D中，從而使得板部分630并不超過椎間盤空間D的邊緣延伸。在使用中，板部分630的尺寸和結(jié)構(gòu)可以設(shè)置成使得板部分630的頂表面和底表面與相鄰椎骨本體V的端板接觸。也可選擇，板部分630的尺寸和結(jié)構(gòu)可以設(shè)置成使得只有間隔件610與相鄰椎骨本體V接觸。例如，板部分630的高度可以足夠小，以至于它在與處于植入位置的間隔件部分610連接時并不接觸椎骨本體V。板部分630可以通過目前和以后已知的任意連接機構(gòu)而與中間體間隔件部分610 連接。例如，間隔件部分610可以包括形成于側(cè)表面或后表面中的一個或多個凹口 619 (圖 6B中所示)，用于與從板部分630伸出的一個或多個凸起631、631 ‘接合(再在圖6A和6C 中所示)。更具體地說，如圖6B中所示，間隔件部分610包括形成于側(cè)表面或后表面中的凹口 619，用于與從板部分630伸出的一對相對凸起631、631'接合。凹口 619包括形成有一對相對定位槽(detent) 621和621 ‘的空間620，該對相對定位槽621和621 ‘優(yōu)選是形成于空間620的內(nèi)側(cè)并最遠離間隔件部分610的外表面。在圖6C所示的優(yōu)選實施例中，包括一對相對凸起631、631'的板部分630的尺寸和形狀設(shè)置成以足夠緊的公差裝配在空間 620中，以便使得板部分630固定在間隔件部分610上。也可選擇，板部分630可以與間隔件部分610形成一體。用于使得板部分630與間隔件部分610連接的其它連接機構(gòu)在國際申請No. PCT/US2008/082473中公開，該No. PCT/ US2008/082473 的申請日為 2008 年 11 月 5 日，標(biāo)題為 “Low Profile Intervertebral Implant",該文獻的內(nèi)容整個被本文參引。參考圖6D，板部分630優(yōu)選是還包括多個骨螺釘接收孔640、642、644和646。孔可以有螺紋，以便接收骨螺釘650、652、6M和656，或者可以包括如本領(lǐng)域已知的任意其它骨螺釘接收機構(gòu)。優(yōu)選是，孔640、642、644和646形成為相對于間隔件部分610的上表面和底表面611、613傾斜，這樣，骨螺釘650、652、654、656以一定角度穿過板部分630延伸至上表面和下表面611、613的上面。因此，骨螺釘650、652、6M和656可以伸入各椎骨本體中，熔合籠架600將布置在該椎骨本體中。間隔件部分610可以由任意可生物相容的材料或材料的組合而構(gòu)成，如前所述。 板部分630可以由與間隔件610不同的材料來形成。例如，板部分630可以由金屬材料(例如鈦或鈦合金)或聚合物(例如PEEK)來形成。板部分630和間隔件610可以由相同材料形成。例如，板部分630和間隔件610都可以由氮化鉭(TaN)構(gòu)成。在使用中，間隔件部分610和板部分630可以插入所希望的椎間盤空間D中，或者插入由于除去椎間盤的至少一部分而產(chǎn)生的空隙中。支桿或鐘擺原理還可以用于任意植入件或醫(yī)療裝置或者它們的部件，以便產(chǎn)生一個或多個柔性部分。作為非限定實例，支桿或鐘擺原理可以用于骨錨固件、板、桿、髓內(nèi)釘、 假體內(nèi)的桿等。例如，參考圖7，支桿或鐘擺原理的一個可選用途是在股骨和轉(zhuǎn)節(jié)釘中。柔性元件的優(yōu)點是，在釘上的應(yīng)力將更好地分布，因此釘更可能防止移動或退出。這種釘在插入更軟或骨質(zhì)疏松的骨中時特別有利。下面參考圖7，圖中表示了柔性連接件700，該柔性連接件700包括第一端板702 和第二端板704以及支桿部分706，該支桿部分706包括與第一端板702連接的第一對相對支桿708和與第二端板704連接的第二對相對支桿710。支桿部分706還包括至少一個梁 715，該梁715插入在第一和第二端板702、704之間，并在第一端717處與第一對相對支桿 708連接，在第二端719處與第二對相對支桿710連接。應(yīng)當(dāng)知道，柔性連接器700可以根據(jù)這里所述的任意實施例來構(gòu)成，包括但不局限于圖1A-1C和2-3中所示的實施例。還如圖7中所示，柔性連接器形成股骨或轉(zhuǎn)節(jié)釘730的一部分。釘730包括桿735， 柔性連接器700插入在該桿735中作為在桿部分73 和73 之間的桿的部分。第一和第二端板702、704可以以本領(lǐng)域已知的任意方式固定在桿部分73如、73恥上(或者選擇地從它們上面拆卸)。柔性連接器700還可以形成醫(yī)療裝置的桿的一部分。也可選擇，植入件1-600或柔性連接器700可以插入在椎骨本體和模塊式端板之間，或者在兩個模塊式端板之間。模塊式端板可以形成為例如在一側(cè)與椎骨本體的表面輪廓相符，并形成為與植入件1-600或柔性連接器700的端板匹配。這樣，結(jié)構(gòu)將允許標(biāo)準化的植入件1-600或柔性連接器700與定制成用于特殊目的(包括但不局限于插入在兩個椎骨本體之間)的模塊式端板一起使用。植入件1-600或柔性連接器700可以利用摩擦配合、 通過粘接或者焊接(如適合特殊用途的要求所需)而與這樣的模塊式植入件連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，這里所述的任意或全部部件可以提供為成套或者一套工具，這樣，外科醫(yī)生可以選擇部件的各種組合來形成植入件和產(chǎn)生椎間盤替換系統(tǒng)，該椎間盤替換系統(tǒng)專門設(shè)置成用于病人的特殊要求/解剖結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)知道，一個或多個的各部件可以在一套工具中或成套提供，包括儀器和工具。在一些成套工具或套中，相同部件或部分可以提供為不同形狀和/或尺寸。外科醫(yī)生或工作人員可以在處理過程之前或處理過程中混合和匹配第一和第二部分以產(chǎn)生植入件。盡管前述說明和附圖表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離由附加權(quán)利要求確定的本發(fā)明精神和范圍的情況下可以進行多種附加、變化、組合和/或代替。 特別是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明可以以其它特殊形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例和通過其它元件、材料和部件來實施，而并不脫離本發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在本發(fā)明的實際使用中，本發(fā)明可以用于多種變化的結(jié)構(gòu)、布置、比例、材料和部件等， 它們特別適合特殊情況和操作需要，而并不脫離本發(fā)明的原理。此外，這里所述的特征可以單獨或與其它特征組合使用。因此，這里所述的實施例是示例性和非限定的，本發(fā)明的范圍將由附加權(quán)利要求來確定，而不是限定為前述說明。
權(quán)利要求
1.一種插入第一椎骨本體和第二椎骨本體之間的椎間盤空間中的椎間植入件，該植入件包括上部植入件部分，該上部植入件部分有用于與第一椎骨本體接觸的上部頂表面、上部外表面和上部內(nèi)表面，上部植入件部分包括第一上部支桿和第二上部支桿，該第一上部支桿和第二上部支桿各自在第一端處與上部植入件部分的、靠近上部外表面的相對側(cè)連接， 且沿基本垂直方向遠離上部內(nèi)表面延伸，第一上部支桿和第二上部支桿各自有彎曲部分， 該彎曲部分彼此相向地向內(nèi)延伸；懸掛梁，該懸掛梁定位成基本平行于第一上部支桿和第二上部支桿，并在第一端處與第一上部支桿和第二上部支桿的各彎曲部分連接；以及下部植入件部分，該下部植入件部分有用于與第二椎骨本體接觸的下部頂表面、下部外表面和下部內(nèi)表面，下部植入件部分包括第一下部支桿和第二下部支桿，該第一下部支桿和第二下部支桿各自在第一端處與下部植入件部分的、靠近下部外表面的相對側(cè)連接， 且沿基本垂直方向遠離下部內(nèi)表面延伸，第一下部支桿和第二下部支桿各自有彎曲部分， 該彎曲部分彼此相向地向內(nèi)延伸，并與懸掛梁的第二端連接；其中上部內(nèi)表面和下部內(nèi)表面成相對關(guān)系，上部植入件部分的第一上部支桿和第二上部支桿以及下部植入件部分的第一下部支桿和第二下部支桿基本定位在上部外表面和下部外表面的平面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中上部植入件部分的第一上部支桿和第二上部支桿以及下部植入件部分的第一下部支桿和第二下部支桿各自設(shè)置為支桿對。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的椎間植入件，其中上部植入件部分的第一上部支桿和第二上部支桿以及下部植入件部分的第一下部支桿和第二下部支桿的各支桿對在具有彎曲部分的端部處進行連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的椎間植入件，其中上部植入件部分包括兩個支桿對，下部植入件部分包括兩個支桿對。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的椎間植入件，其中上部植入件部分的第一上部支桿和第二上部支桿以及下部植入件部分的第一下部支桿和第二下部支桿的支桿對的各支桿包括分開的彎曲部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的椎間植入件，還包括至少四個懸掛梁，其中，上部植入件部分和下部植入件部分的支桿對的各支桿與四個懸掛梁的一個的分開端部連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中上部植入件部分、下部部分、上部植入件部分的第一上部支桿和第二上部支桿以及下部植入件部分的第一下部支桿和第二下部支桿、以及懸掛梁形成一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中上部頂表面、上部外表面、下部頂表面和下部外表面確定了基本圓柱形形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中上部頂表面、上部外表面、下部頂表面和下部外表面確定了基本立方體形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中上部頂表面、上部外表面、下部頂表面和下部外表面確定了基本長方體形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中上部頂表面、上部外表面、下部頂表面和下部外表面確定了基本腎形形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中上部頂表面和下部頂表面還包括多個凸起。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，其中多個凸起為棱柱形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎間植入件，還包括形成于上部端板和下部端板中的凹口；板部分，該板部分的尺寸和形狀基本設(shè)置成安裝在上部端板和下部端板的凹口上，板部分包括多個緊固件接收孔；以及多個緊固件，各緊固件安裝在板部分的多個緊固件接收孔中的一個中，其中，這些緊固件設(shè)置成伸入和固定在多個椎骨本體中的一個上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的椎間植入件，其中該多個緊固件接收孔中的第一緊固件接收孔形成為相對于上部端板傾斜，這樣，安裝在第一緊固件接收孔中的多個緊固件中的一個將以一定角度離開上部頂表面延伸；且該多個緊固件接收孔中的第二緊固件接收孔形成為相對于下部端板傾斜，這樣，安裝在第二緊固件接收孔中的多個緊固件中的一個將以一定角度離開下部頂表面延伸。
16.一種柔性連接器，包括第一端板禾口第二端板；支桿部分，該支桿部分包括與第一端板連接的第一對相對支桿和與第二端板連接的第二對相對支桿；以及梁，該梁插入在第一端板和第二端板之間，并在第一端處與第一對相對支桿連接，在第二端處與第二對相對支桿連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的柔性連接器，其中該第一對相對支桿的各支桿連接在第一端板的外表面的相對端部上，且該第一對相對支桿的各支桿沿基本垂直方向遠離第一端板的內(nèi)表面朝著第二端板的內(nèi)表面延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的柔性連接器，其中梁以及第一對相對支桿和第二對相對支桿處于基本平行關(guān)系。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的柔性連接器，其中連接器形成股骨釘?shù)囊徊糠帧?br> 20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的柔性連接器，其中連接器形成轉(zhuǎn)節(jié)釘?shù)囊徊糠帧?br> 21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的柔性連接器，其中連接器形成醫(yī)療裝置的軸的一部分。
22.一種通過插入和引導(dǎo)儀器將椎間植入件插入第一椎骨本體和第二椎骨本體之間的椎間盤空間內(nèi)的方法，該植入件包括第一端板和第二端板；支桿部分，該支桿部分包括與第一端板連接的第一對相對支桿和與第二端板連接的第二對相對支桿；以及梁，該梁插入第一端板和第二端板之間，并在第一端處與第一對相對支桿連接，在第二端處與第二對相對支桿連接，該方法包括以下步驟a)使得植入件與插入和引導(dǎo)儀器連接；b)形成通向椎間盤空間的通道；c)通過插入和引導(dǎo)儀器來將植入件穿過通道插入椎間盤空間內(nèi)，這樣，第一端板與第一椎骨本體接觸，第二端板與第二椎骨本體接觸；以及d)關(guān)閉通道。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中步驟(b)的、用于插入椎間植入件的通道通過直接橫向穿過腰肌的方法形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在步驟(d)中在不提供任意附加補充剛性固定件以便將植入件固定在第一和第二椎骨本體上的情況下關(guān)閉通道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性元件，柔性元件在各種用途中可以用作椎間植入件，用于插入在相鄰椎骨本體之間的椎間盤空間中，或者插入在兩個骨部分之間。柔性元件包括一個或多個支桿，該支桿從上部和下部端板伸出，并彼此相向彎曲，用于與一個或多個內(nèi)部梁連接。
文檔編號A61F2/44GK102292054SQ200980155131
公開日2011年12月21日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者B·萊希曼, C·瓦薩爾, R·弗里格, S·楚施密德, T·奧弗雷斯 申請人:斯恩蒂斯有限公司