專利名稱：頸部椎間假體的制作方法
在脊柱頸部只有非常少的接收椎間假體的空間。甚至假體零件向后背方向輕微的偏移也會(huì)影響脊髓的神經(jīng)。因此，牢固地固定假體是非常重要的。對(duì)于脊柱腰椎部分的椎間假體，已知的是為面對(duì)相鄰椎體的假體蓋板提供肋條或凸起，這些肋條或凸起接合在為椎體內(nèi)準(zhǔn)備好的凹槽內(nèi)或設(shè)計(jì)成鋒利的并可自行切割的?？尚械脑蛟谟谘考怪淖刁w較大較高，因此有足夠的空間供這類固定裝置使用。這也適用于固定凸緣，其中固定凸緣位于假體蓋板的腹側(cè)邊緣以接收用于將蓋板固定到相關(guān)椎體上的接骨螺釘。頸部區(qū)域的椎體較小并且高度低，通常使得無法使用這些固定裝置，從而所述固定裝置顯然不能滿足要求。特別是必須避免假體在腹側(cè)有凸出的部分，因?yàn)檫@些凸出部分會(huì)刺激正好位于其前方的食道。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種帶有小固定元件的頸部椎間假體，其中該固定元件考慮了有限的空間條件但提供了足夠的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案是通過權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)的。基本原理涉及使用兩個(gè)相互作用的固定工具，即一方面涉及一個(gè)與骨配合的鋸齒部，另一方面涉及一個(gè)抵靠件，其中所述鋸齒部防止假體在腹側(cè)方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并促進(jìn)向背側(cè)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述抵靠件可靠地限制向背側(cè)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)權(quán)利要求1，至少假體的兩個(gè)蓋板之一在其與相關(guān)椎體配合的表面上備有齒部，齒部包括至少一個(gè)齒，齒帶有陡的面向腹側(cè)的齒側(cè)面和不太陡的面向背側(cè)的齒側(cè)面。通常將其稱為鋸齒。這些鋸齒的作用是當(dāng)蓋板和相關(guān)椎體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在椎體上施加力，該力趨向于向背側(cè)方向推椎體。因此，鋸齒能夠保證蓋板和假體不會(huì)產(chǎn)生不希望的向腹側(cè)方向的移動(dòng)?？扇〉氖窃邶X部中提供多個(gè)這類齒。齒最好象肋一樣相對(duì)前后方向橫向延伸。齒部應(yīng)該基本覆蓋整個(gè)表面。至少它應(yīng)該大約覆蓋面向椎體的可用表面的一半。齒必須足夠高以能夠產(chǎn)生足夠的作用。另一方面，這些齒必須盡可能低以只占據(jù)小的垂直空間。已經(jīng)證明，有利的是它們高度為0.2和0.6毫米之間，它們?cè)谇昂蠓较蛏系拈g隔在0.5和2毫米之間。
只有蓋板和相關(guān)的椎體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒部在背側(cè)方向上施加的力才是有效的。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)是不希望有的，因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下，很明顯希望蓋板和相關(guān)椎體之間是絕對(duì)固定的。事實(shí)上，可以被看作宏觀粗糙結(jié)構(gòu)的齒通常有助于保持蓋板和相關(guān)椎體之間的固定狀態(tài)。這一點(diǎn)可通過這樣的方法得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，即在假體表面上提供促進(jìn)骨和假體表面之間密切連接的涂層，例如促進(jìn)骨生長的多微孔材料和/或生物活性材料。
在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒部在背側(cè)方向上向蓋板施加的力被抵靠表面抵銷，其中抵靠表面位于蓋板的腹側(cè)邊緣上以與相關(guān)椎體的腹側(cè)邊緣配合。該抵靠表面的作用是這樣的，即僅在夾板的抵靠表面靠接在椎體腹側(cè)邊緣上之前，鋸齒的力才能使蓋板，并從而也使假體向背側(cè)方向上移動(dòng)。尺寸是這樣選擇的，即當(dāng)?shù)挚勘砻婵拷釉谧刁w腹側(cè)邊緣上時(shí)，假體精確到達(dá)其希望的位置。
抵靠表面最好由凸緣形成，凸緣對(duì)稱布置在蓋板的腹側(cè)邊緣上，其寬度最好至少為蓋板中橫向尺寸的一半。其結(jié)果是，凸緣始終平行地抵靠在椎體的腹側(cè)邊緣上，并且避免了希望的假體前后軸線相對(duì)椎體前后方向發(fā)生傾斜。
凸緣可備有孔以接收固定元件，例如接骨螺釘。但在大多數(shù)情況下是沒有必要的。更加有利的設(shè)計(jì)是沒有這種螺釘孔，并且凸緣高度較低以能夠僅施加其抵靠作用。這是因?yàn)榭梢栽谧刁w中形成一個(gè)接收凸緣的凹槽。其結(jié)果是，假體可相對(duì)相鄰椎體的腹側(cè)對(duì)齊表面向背側(cè)一直推進(jìn)到它不會(huì)對(duì)那里的食道或任何神經(jīng)或脈管產(chǎn)生刺激為止。從腹側(cè)方向看，假體甚至可一直保持完全位于該對(duì)齊表面后面，并從而可完全錨定在椎體區(qū)域。不用螺釘孔還有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即凸緣高度可以非常低，從而植入物非常小并可通過例如內(nèi)窺鏡的窄進(jìn)入通路植入。
如果鋸齒設(shè)計(jì)為相對(duì)前后方向橫向延伸的肋，那么存在蓋板相對(duì)相關(guān)的椎體在這些肋的方向上移動(dòng)的可能性。這種現(xiàn)象可通過提供相對(duì)齒肋方向橫向延伸的凹槽或肋來避免。凹槽允許骨質(zhì)向內(nèi)生長并從而防止了不希望的橫向運(yùn)動(dòng)。任何提供的肋最好是可自行切割的，這樣當(dāng)插入假體時(shí)，它們就能穿透到椎體的表面內(nèi)。
抵靠表面不必由凸緣形成。代為替代，相對(duì)蓋板平面橫向伸出的凸起在許多情況下就足夠了。這些凸起應(yīng)該成對(duì)對(duì)稱布置，以允許使假體的方向與椎體的方向一致。在一對(duì)對(duì)稱布置且相互間隔開的凸起上形成抵靠表面具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即通常位于食道附近的椎體腹側(cè)中心區(qū)域沒有假體零件。
所有的假體腹側(cè)邊緣和棱邊都應(yīng)該做成圓形的以使其刺激相鄰器官的可能性最小。
下面參考示出有利的示例性實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在附圖中

圖1示出了基本按實(shí)際比例的假體上端板的平面圖，圖2以放大的比例示出了同一結(jié)構(gòu)，圖3以與圖2對(duì)應(yīng)的比例示出了前后方向的剖面。
假體包括下蓋板1，假體核2和上蓋板3，其中所述上蓋板由硬的耐久材料，特別是金屬制成，所述假體核由具有良好滑動(dòng)特性的聚乙烯或其它塑料制成，所述上蓋板由和下蓋板1相同的材料制成。假體核2與下蓋板1牢固連接，但還是可以拆開的。連接是通過下蓋板1背側(cè)和兩個(gè)橫向側(cè)面上的凹槽凸緣4實(shí)現(xiàn)的，備有互補(bǔ)凹槽的假體核2可插入到這些凹槽凸緣內(nèi)。在推入位置，假體核通過螺栓5固定。假體核2和上蓋板3構(gòu)成相互作用的，互補(bǔ)的，最好是球形的滑動(dòng)表面6。
蓋板1和3分別面對(duì)相關(guān)椎體7的表面設(shè)計(jì)成相同的。它們表面的較大部分由多個(gè)齒9覆蓋，這些齒設(shè)計(jì)為鋸齒形，即帶有面向腹側(cè)的陡的齒側(cè)面10和面向背側(cè)的不太陡的齒側(cè)面11。陡的齒側(cè)面可取的是基本與蓋板延伸平面垂直。
齒9是肋形的，這些肋相對(duì)前后方向的中軸線8橫向延伸并在中間斷開以形成凹槽12。在凹槽12區(qū)域沒有齒9。在所示示例中，凹槽的底面13與齒的底面重合并在圖3中以虛線表示。但是，凹槽還可以更深些或更淺些。作為中心布置凹槽的替代方案，還可提供在表面上分布的多個(gè)可能更窄的凹槽。這里推薦對(duì)稱布置。假體插入并與相鄰骨質(zhì)配合后，面向凹槽的齒9橫向端面產(chǎn)生防止假體相對(duì)骨橫向移動(dòng)的阻力。在以后的使用中，由于骨質(zhì)向凹槽12內(nèi)生長，該阻力是增加的。
不用凹槽，還可通過相對(duì)形成齒9的肋延伸方向橫向延伸的一個(gè)或多個(gè)肋產(chǎn)生這種作用。這些肋應(yīng)該窄并且鋒利，以在插入假體時(shí)，它們可容易地穿入到骨質(zhì)內(nèi)并不會(huì)妨礙隨后蓋板表面在各自相關(guān)骨表面上產(chǎn)生的緊配合。
為促進(jìn)假體表面和骨表面之間的緊密接觸，假體表面可備有涂層14，骨質(zhì)可向涂層的孔內(nèi)生長，或者涂層在生物學(xué)上促進(jìn)骨質(zhì)的結(jié)合。
在腹側(cè)邊緣，蓋板1，3備有脊形凸起15，這些凸起在頭部方向或尾部方向上延伸超過帶有齒9的表面。由于其基本為平面，所以也將凸起稱為凸緣。為簡(jiǎn)單起見，如圖3中所示，當(dāng)凸起僅具有很低的高度時(shí)，也使用這種表達(dá)方式。當(dāng)植入時(shí)，該凸緣可這樣定位，即其面向背側(cè)的抵靠表面16位于相關(guān)椎體7的腹側(cè)限制表面17前部。但根據(jù)解剖學(xué)的實(shí)際情況，由于這種布置可能使假體零件在腹側(cè)上伸出到超過相鄰椎體的對(duì)齊面23并對(duì)食道或其它器官造成刺激，所以可取的是這樣的手術(shù)技術(shù)，即凸緣15凹進(jìn)到骨內(nèi)(如圖3中所示)。換句話說，在椎體的腹側(cè)邊緣上去除少量材料以形成凹槽，凹槽的形狀和尺寸與凸緣15匹配并在植入后接收凸緣。這樣，凸緣的抵靠表面16靠在該凹槽的腹側(cè)端面上。為使抵靠表面16緊靠在該端面上，可將凸緣的邊緣18做成圓形的。這樣骨不會(huì)被過度削弱，這要求凸緣超過帶齒9表面的高度很低。該高度應(yīng)該在0.5到2毫米量級(jí)上，可取的是在0.8和1.3毫米之間。如果用植入物在前后方向(AP方向)上最大尺寸的分?jǐn)?shù)表示，這意味著可取的是0.5到2個(gè)齒。
凸緣高度低具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即與凸緣備有固定元件(例如螺釘孔)的實(shí)施例相比，植入物的尺寸大大減少了。尺寸的減少允許通過手術(shù)開口或相應(yīng)小直徑插入通道進(jìn)行植入，例如在內(nèi)窺鏡植入過程中。
根據(jù)本發(fā)明的假體可非常牢固地安裝，其中產(chǎn)生背側(cè)“進(jìn)給方向的”鋸齒防止產(chǎn)生不希望的向腹側(cè)方向的移動(dòng)，而凸緣限制了假體向背側(cè)方向的移動(dòng)。從而保持了在植入時(shí)選定的位置，在該位置凸緣15的抵靠表面16靠接在相關(guān)椎體或在椎體中形成的凹槽的對(duì)應(yīng)腹側(cè)表面上。
通過齒9獲得的假體安裝的可靠性取決于安裝的假體在相鄰椎體之間受到足夠的壓力。如果保留了后部縱向韌帶，那么這種壓力通常是足夠的。如果這是不可能的，則醫(yī)生會(huì)優(yōu)選考慮用接骨螺釘進(jìn)行附加的固定。為此，提供了這樣的設(shè)計(jì)，其中如點(diǎn)劃線19所示，凸緣15的高度更高，并如點(diǎn)劃線所示，包括用于接收接骨螺釘20的螺釘孔。如果進(jìn)行手術(shù)的外科醫(yī)生懷疑骨質(zhì)量是否足以僅通過壓配合和齒9就能牢固地錨定假體，那么這種設(shè)計(jì)也是推薦使用的。如果選擇了具有較高凸緣的型式，則醫(yī)生通常無需通過在椎體內(nèi)形成的凹槽將該凸緣嵌入到椎體內(nèi)，因?yàn)檫@樣做可以使椎體被過度削弱。作為替代，在這種情況下，假體通常安裝成使凸緣位于椎骨的腹側(cè)表面前部。
為在任何情況下都能避免對(duì)相鄰器官的刺激或使刺激最小，所有可能在腹側(cè)方向上伸出超過相鄰椎體對(duì)齊表面的邊緣都做成圓形的，如例如邊緣21所示。
假體的齒部9應(yīng)該足夠精細(xì)，使得植入后假體就能立刻到達(dá)其相對(duì)相鄰椎體的最終位置。換句話說，應(yīng)該避免這種情況，即在稍后的某個(gè)階段，在相鄰椎體之間進(jìn)行擠壓的過程中，齒過多沉入到椎體內(nèi)。這實(shí)際上會(huì)伴隨著椎骨之間神經(jīng)通路橫截面產(chǎn)生不希望的減少。在這方面，已經(jīng)證明可用的齒高在0.2和0.6毫米之間，可取的是在0.3和0.5毫米之間，并且齒頂間距為0.4到2毫米。
腹側(cè)抵靠表面16不必在假體整個(gè)寬度上延伸。作為替代，它還可由單獨(dú)的間隔開的凸起構(gòu)成，這些凸起最好對(duì)稱布置。在圖1中示出了兩個(gè)這種凸起22。如圖2中所示，如果提供了凸緣形的抵靠表面16，那么抵靠表面最好做成凹面形以與椎體的腹側(cè)邊緣匹配。如果凸緣沒有螺釘孔并且相應(yīng)縮短以結(jié)合到椎體的凹槽內(nèi)，則直的抵靠表面16也是可以的，因?yàn)榕c其配合的凹槽端面可以任何希望的方式成形，而直線成形是特別簡(jiǎn)單的。
權(quán)利要求
1.帶有兩個(gè)蓋板(1，3)的頸部椎間假體，其中兩個(gè)蓋板在各種情況下要連接在相鄰椎體(7)上，其特征在于，至少兩個(gè)蓋板(1，3)之一具有面向椎體(7)的齒部(9)，該齒部具有至少一個(gè)齒(9)，齒(9)帶有陡的面向腹側(cè)的齒側(cè)面(10)和不太陡的面向背側(cè)的齒側(cè)面(11)，其特征還在于，蓋板(1，3)在其腹側(cè)邊緣具有與椎體(7)腹側(cè)表面配合的面向背側(cè)的抵靠表面(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的椎間假體，其特征在于，兩個(gè)蓋板(1，3)都具有所述的齒部(9)和抵靠表面(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的椎間假體，其特征在于，齒部由鋸齒形的多個(gè)齒(9)組成，并且至少面向椎體(7)的表面的一半被齒部覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的椎間假體，其特征在于，幾乎整個(gè)面向椎體(7)的表面都被齒部(9)覆蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的椎間假體，其特征在于，齒高在0.2到0.8毫米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的椎間假體，其特征在于，齒距在0.4到2毫米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述的椎間假體，其特征在于，齒部的齒(9)相對(duì)前后方向(8)基本橫向延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的椎間假體，其特征在于，面向椎體(7)的表面具有相對(duì)齒部的齒橫向延伸的凹槽(12)和/或肋。
9.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的椎體假體，其特征在于，齒備有多孔和/或促進(jìn)骨生長的涂層(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的椎間假體，其特征在于，抵靠表面(16)由蓋板(1，3)的腹側(cè)凸緣(15)形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的椎間假體，其特征在于，凸緣(15，19)具有螺釘孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的椎間假體，其特征在于，凸緣(15)沒有螺釘孔。
13.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的椎間假體，其特征在于，凸緣超過帶有齒部的表面(13)的高度為0.5到2毫米。
14.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的椎間假體，其特征在于，凸緣(15)超過帶有齒部的表面(13)的高度不大于蓋板前后方向尺寸的五分之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的椎間假體，其特征在于，凸緣(15)的延伸寬度至少為蓋板寬度的一半。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的椎間假體，其特征在于，抵靠表面(16)由兩個(gè)凸起(22)形成，這兩個(gè)凸起相互間隔開并相對(duì)蓋板(1，3)的前后中心軸線(8)對(duì)稱布置。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的椎間假體，其特征在于，腹側(cè)邊緣做成圓的。
18.用于插入頸部椎間假體的方法，其中假體具有至少一個(gè)備有齒部(9)和面向背側(cè)的腹側(cè)抵靠表面(16)的蓋板(1，3)，在該方法中，在插入椎間假體之前，與該蓋板(1，3)配合的椎體(7)在腹側(cè)邊緣備有凹槽以接收帶有抵靠表面(16)的蓋板(3)部分(15)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14中所述的方法，其特征在于，凹槽在前后方向上的深度尺寸是這樣的，即假體在食道方向上沒有一部分明顯超過相鄰椎體(7)的腹側(cè)對(duì)齊表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求14中所述的方法，其特征在于，該方法是通過內(nèi)窺鏡法進(jìn)行的。
全文摘要
帶有兩個(gè)蓋板的頸部椎間假體，其中蓋板在各種情況下要與相鄰椎體之一相連。至少兩個(gè)蓋板(1，3)之一具有面向椎體(7)的齒部(9)，齒部的齒具有陡的面向腹側(cè)的齒側(cè)面(10)和不太陡的面向背側(cè)的齒側(cè)面(11)。當(dāng)假體以足夠的壓力被安裝到其相鄰椎體之間時(shí)，鋸齒形齒部和抵靠表面的組合足以將假體牢固地保持在希望的位置。在許多情況下，這使得可以不采用額外的螺釘固定。在這種情況下，帶有抵靠表面(16)的凸緣(15)最好縮短以使其能夠容納在骨(7)的凹槽內(nèi)，并且假體不會(huì)在腹側(cè)方向上伸出到超過相鄰椎體(7)的腹側(cè)對(duì)齊表面。
文檔編號(hào)A61F2/30GK1649552SQ03805695
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月12日
發(fā)明者A·凱勒, P·C·麥卡菲 申請(qǐng)人:頸椎修復(fù)技術(shù)公司