專利名稱：包括球缺形關節(jié)面的椎間植入物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的椎間植入物、特別是人造的椎間盤。
背景技術：
在去除一個損壞的天然的椎間盤或一個損壞的椎間盤的髓核以后將現(xiàn)在的植入物插入兩個鄰接的椎骨體的椎間空隙。這樣的植入物的植入的目的是，重新導致盡可能天然的狀態(tài)，亦即特別是恢復原來的椎間盤高度并從而恢復兩個鄰接的椎骨體之間原來的間距。此外鄰接的椎骨體的相互相對運動應該可盡可能無阻礙地以其天然的方式進行。為此在天然的限度內保持前傾/后傾、亦即椎骨體的屈曲和伸展時以及在椎骨體的側向彎曲時的運動可能性是重要的。沿脊椎柱的天然的韌帶和肌肉基本上是完整鎮(zhèn)靜的，從而這些進一步穩(wěn)定機械的椎間盤代替物的運動。
由MARNAY氏的WO01/01893已知一種這樣的椎間植入物。該已知的植入物包括一個下蓋板和一個上蓋板以及一在兩蓋板之間設置的關節(jié)，其中兩蓋板的外表面可貼靠到鄰接的椎骨體的蓋板或底板上。該關節(jié)基本上包括一球缺形的第一關節(jié)件和一個互補的關節(jié)殼作為第二關節(jié)件，從而各蓋板可相互相對多軸地轉動。對該已知的椎間植入物不利的是，雖然兩蓋板各與一個關節(jié)件相連接，但關節(jié)件并從而整個的植入物在原位只能借助于專用的工具固定在一起。
由BERRY氏的US5,895,428已知一種椎間植入物，其包括連接裝置用以將各關節(jié)件固定在一起。對該已知的椎間植入物不利的是，各連接裝置在兩關節(jié)件的相對運動過程中也無間隙地相互滑動而不可能形成體液的潤滑膜。

發(fā)明內容
在這里本發(fā)明將消除弊端。本發(fā)明的目的在于，提供一種椎間植入物，其具有一個可轉動運動的關節(jié)，關節(jié)的各元件是可預組裝的并且借助于連接裝置有間隙地固定在一起，從而在各滑動面之間可以形成體液的潤滑膜。
本發(fā)明利用具有權利要求1的特征的椎間植入物、特別是人造的椎間盤達到提出的目的。
本發(fā)明的其他的有利的實施形式表明于諸從屬權利中。
通過本發(fā)明達到的優(yōu)點可看出基本上在于，由于按照本發(fā)明的椎間植入物-關節(jié)只具有一對關節(jié)面；-可相互嵌接的連接裝置在各關節(jié)件的相互相對轉動運動過程中在生理需要的范圍內總是具有間隙并從而并不阻礙各關節(jié)件的運動，-在各滑動面之間可以形成體液的潤滑膜并從而可達到對滑動面的較小的磨損或磨蝕；-將椎間植入物固定在一起的各連接裝置由幾何上簡單的元件構成；-可達到低的制造成本；以及-各關節(jié)件與蓋板相連接，從而它們不可能移動和破壞周圍的組織。
在一種優(yōu)選的實施形式中，間隙X至少為0.005mm，優(yōu)選至少為0.05mm。借此可達到的優(yōu)點是，在各滑動面之間可以形成體液的厚度X的潤滑膜。此外，借助于附加的暫時的固定裝置可以簡單地防止各關節(jié)面的損壞。
在另一種實施形式中，間隙X最大為0.5mm，優(yōu)選最大為0.6mm。
在又一種實施形式中，連接裝置包括一個錨定元件，其可連接于兩個元件之一上并且松動地貼靠到兩元件的另一個上。借此可達到連接裝置的簡單的實施形式并從而達到低的制造成本。
優(yōu)選凸面的關節(jié)件具有一個空腔，其在凸面的關節(jié)件的想象的頂點處是敞開的，并且錨定元件在其中可軸向移動到使其在消除間隙X以后軸向貼靠在空腔壁上。借此也可達到連接裝置的簡單的實施形式并從而達到低的制造成本。
在另一種實施形式中，凸面的關節(jié)件包括一個球面的第一關節(jié)面A和關節(jié)殼包括一個與其互補的第二關節(jié)面B。通過關節(jié)面的球面的實施形式可達到的優(yōu)點是，兩元件可相互相對多軸地轉動。
關節(jié)面的尺寸根據應用是不同的，其中在不同的實施形式中凸出球面的關節(jié)件的第一關節(jié)面A的半徑在3mm與25mm之間，優(yōu)選在4mm與20mm之間。
在又一實施形式中，凸面的關節(jié)件和關節(jié)殼由金屬-塑料材料副構成。借此可達到的優(yōu)點是-可采用已證明適用的關節(jié)代替物材料的組合，例如高度交聯(lián)的聚乙烯(X-UHMWPE)和鈷鉻合金；-在各滑動面的相對移動過程中可達到微小的摩擦力；以及-可達到對軸向沖擊載荷的阻尼。
在另一種實施形式中，關節(jié)面A、B涂覆碳化鈦或非晶碳(ADLC)，借此顯著地降低摩擦系數(shù)。
在又一種實施形式中，兩個元件在對合面上涂覆鈦層。
在另一種實施形式中，各對合面構成為凸面的并且匹配于鄰接的椎骨體的天然的蓋板表面或底板表面。
在又一種實施形式中，兩個元件在其對合面上設有宏觀的結構，其優(yōu)選構成為許多突起部。
這些突起部在不同的實施形式中可以包括-角錐狀的突起部；-至少一個對稱于中平面的楔狀筋條，其沿一條前后的直線位于有關的對合面上；或-對稱中平面設置的鋸齒狀的齒。
通過這樣的宏觀結構的實施形式可達到的優(yōu)點是，一方面可將轉矩繞一條與對合面相交的轉動軸線更好地從椎骨體傳向椎間植入物，而另一方面可以增大骨在其上生長的面積。齒的優(yōu)點是，其可以更好地穿入鄰接的椎骨體的終板內。角錐狀的突起部優(yōu)選具有0.12mm3與1.4mm3之間的體積V。
在另一實施形式中，突起部至少部分地涂覆羥基磷灰石層或雙相的羥基磷灰石-磷酸三鈣混合物層，借此達到的優(yōu)點是，兩所述材料被完全結合于骨內或甚至由新的天然的骨組織取代。
根據應用在不同的實施形式中適用下列的幾何形狀及其隨后的尺寸-空腔構成為同軸于中心軸線的圓柱形的；-空腔具有6mm與20mm之間的直徑D；-空腔具有平行于中心軸線測量的在0.5mm與8mm之間的高度H；-空腔具有一個同軸于中心軸線的收縮，其通入到凸面的關節(jié)件的關節(jié)面A內；-收縮構成為同軸于中心軸線的圓柱形的；以及-收縮具有一個直徑d，其中比值d∶D在30％與75％之間。


以下借助一個實施例的部分示意圖還要更詳細地說明本發(fā)明和本發(fā)明的進一步構成。其中圖1本發(fā)明的椎間植入物的一個實施形式的剖面圖；圖2圖1中所示的本發(fā)明的椎間植入物的實施形式的前視圖；圖3圖1和2中所示的本發(fā)明的椎間植入物的實施形式的透視圖；圖4圖1至3中所示的本發(fā)明的椎間植入物的實施形式的分解圖；圖5一椎間植入物的上件的透視圖；圖6圖5中所示的椎間植入物的實施形式的上件的側視圖；圖7另一椎間植入物的實施形式的上件的側視圖；以及圖8圖7中所示的椎間植入物的實施形式的上件的脊部視圖。
具體實施例方式
圖1至4中所示的本發(fā)明的椎間植入物1的實施形式基本上包括一個上件3、一個下件4和一個在兩個件3、4之間設置的用于兩個件3、4的鉸接的關節(jié)9，其中，上件3具有一個與中心軸線相交的上對合面5，用以貼靠到上面鄰接的椎骨體的底板上，下件4具有一個與中心軸線相交的下對合面7，用以貼靠到下面鄰接的椎骨體的蓋板上。關節(jié)9構成兩部分的，其中凸面的關節(jié)件12構成球面部分并且與下件4相連接而互補于凸面的關節(jié)件12構成的關節(jié)殼13與上件3相連接。上件3和關節(jié)殼13在圖中所示的實施形式中是兩部分的，從而上件3例如可由鈦或鈷鉻合金制造而關節(jié)殼13例如可由塑料制造。
凸面的關節(jié)件12同心于中心軸線2構成，并且其向上件3的下表面6的方向縮小。關節(jié)殼13也同心于中心軸線2設置，其中關節(jié)殼13的開口向下件4的上表面8的方向定向。將兩個件3、4固定在一起的錨定元件15同軸于中心軸線2設置并且具有一個銷16，該銷以其后端25在關節(jié)殼的表面的想象的頂點30穿過關節(jié)殼13并且固定在上件3上，并且包括一個具有較大直徑的圓盤形擴大部26，該擴大部設置在銷16的前端27上。凸面的關節(jié)件12具有一個從其變窄側進入的、與中心軸線2同軸的開口28，該開口通入到在凸面的關節(jié)件12的內部的具有較大直徑的圓柱形空腔29內。錨定元件15以及開口28和空腔29的幾何尺寸選擇成使銷16在開口28內和擴大部26在空腔29內可移動地設置。開口28的直徑小于圓盤形板26的直徑，使得凸面的關節(jié)件12和關節(jié)殼13繼而使得在其上固定的兩個件3、4被軸向結合在一起，而并不阻礙關節(jié)9的運動。銷16在開口28內和板26在空腔29內的移動性能夠實現(xiàn)兩個件3、4相互相對多軸的可轉動性。銷16的長度確定成使在關節(jié)9的任何接合中擴大部26在銷16的前端27處只有在消除間隙X以后才貼靠在開口28與空腔29之間的過渡上。
如圖4中所示，兩個件3、4各包括一個前側的側面31、41，各一個背側的側面32、42和各兩個側向的側面33、34，43、44。此外，兩對合面5、7構成為凸面的并且設有許多突起部18。中平面35位于側向的側面33、34，43、44之間的中心，其在這里也構成椎間植入物1的對稱平面。此外，兩對合面5、7包括兩個平行的對稱于中平面35設置的并且至少通入前側的側面31、41的凹槽39，其例如適用于容納一個牽引工具(未示出)的臂。各突起部18在這里構成為角錐狀的突起部38。
除圖4中所示的角錐狀的突起部38以外，在上對合面和下對合面5、7上的突起部18，如圖5和6中所示，包括各一個楔狀的比角錐狀的突起部38增高的筋條36，其平行于一個在中平面35(圖4)內的直線位于對合面5、7上。為了椎間植入物1可更好地插入椎間空隙內，筋條36的高度向背側的側面32的方向減小。
圖7和8中示出突起部18的另一實施形式。相對于角錐狀的突起部38增高的齒37部分地構成鋸齒狀的。其中較陡的齒側面向前側的側面31的方向定向。其中各齒37位于一個在中平面35(圖4)內的直線上并且從前側的側面31延伸到背側的側面32。
圖5至8中分別只示例性示出上件3。突起部18包括角錐狀的突起部38、一筋條36(圖5和6)或齒37(圖7和8)的同一實施形式可類似地轉到下件4上。
權利要求
1.椎間植入物(1)，特別是人造的椎間盤，包括一條中心軸線(2)、一個上件(3)和一個下件(4)，其中A)上件(3)具有一個上對合面(5)，該上對合面適用于貼靠到一個位于其上面的椎骨體的底板上；B)下件(4)具有一個下對合面(6)，該下對合面適用于貼靠到一個位于其下面的椎骨體的蓋板上；C)兩個件(3、4)中的一個包括一個具有一個第一關節(jié)面A的凸面的關節(jié)件(12)，而兩個件(3，4)中的另一個包括一個具有一個在第一關節(jié)面A上可滑動支承的第二關節(jié)面B的關節(jié)殼(13)；以及D)凸面的關節(jié)件(12)和關節(jié)殼(13)構成一個關節(jié)(9)，借其兩個件(3、4)可繞至少一條轉動軸線相互相對轉動，其中E)其中一個件(3、4)包括至少一個連接裝置(20)，借其將兩個件(3、4)結合在一起，而不妨礙關節(jié)(9)的可轉動性；其特征在于，F(xiàn))連接裝置(20)在關節(jié)(9)的任何的接合中允許在兩個件(3、4)之間有一個軸向間隙X＞0。
2.按照權利要求1所述的椎間植入物(1)，其特征在于，間隙X至少為0.005mm，優(yōu)選至少為0.05mm。
3.按照權利要求1或2所述的椎間植入物(1)，其特征在于，間隙X最大為0.5mm，優(yōu)選最大為0.6mm。
4.按照權利要求1至3之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，連接裝置(20)包括一個可與兩個件(3、4)之一相連接而松動地支承于兩個件(3、4)中的另一個內的錨定元件(15)。
5.按照權利要求4所述的椎間植入物(1)，其特征在于，凸面的關節(jié)件(12)具有一個空腔(29)，該空腔在凸面的關節(jié)件(12)的想象的頂點(30)處是敞開的，并且錨定元件(15)在其中可軸向移動到使其在消除間隙X以后軸向貼靠在空腔壁上。
6.按照權利要求1至5之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，凸面的關節(jié)件(12)包括一個球面的第一關節(jié)面A，而關節(jié)殼(13)包括一個與其互補的第二關節(jié)面B。
7.按照權利要求6所述的椎間植入物(1)，其特征在于，凸面的球缺形的關節(jié)件(12)的第一關節(jié)面A的半徑在3mm與25mm之間。
8.按照權利要求7所述的椎間植入物(1)，其特征在于，凸面的球缺形的關節(jié)件(12)的第一關節(jié)面A的半徑在4mm與20mm之間。
9.按照權利要求1至8之一項所述的椎間植入物，其特征在于，凸面的關節(jié)件(12)和關節(jié)殼(13)由一種金屬-塑料材料副構成。
10.按照權利要求1至9之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，關節(jié)面A、B涂覆碳化鈦或非晶碳(ADLC)。
11.按照權利要求1至10之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，兩個件(3、4)在對合面(5、7)上涂覆有鈦層。
12.按照權利要求1至11之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，對合面(5、7)構成為凸面的。
13.按照權利要求1至12之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，兩個件(3、4)在其對合面(5、7)上設有宏觀的結構。
14.按照權利要求13所述的椎間植入物(1)，其特征在于，宏觀的結構是許多突起部(18)。
15.按照權利要求13所述的椎間植入物(1)，其特征在于，突起部(18)包括角錐狀的突起部(38)。
16.按照權利要求14或15所述的椎間植入物(1)，其特征在于，A)兩個件(3、4)各包括一個前側的和一個背側的側面(31、41，32、42)以及各兩個側向的側面(33、34，43、44)；B)一個中平面(35)位于側面(33、34，43、44)之間的中心；以及C)突起部(18)包括至少一個對稱于中平面(35)的楔狀的筋條(36)，筋條平行于一個在中平面(35)內的直線地位于有關的對合面(5、7)上。
17.按照權利要求14或15所述的椎間植入物(1)，其特征在于，A)兩個件(3、4)各包括一個前側的和一個背側的側面(31、41，32、42)以及各兩個側向的側面(33、34，43、44)；B)一個中平面(35)位于側面(33、34，43、44)之間的中心；以及C)突起部(18)包括至少一個對稱于中平面設置的鋸齒狀的齒(37)。
18.按照權利要求15至17之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，一個角錐狀的突起部(38)具有0.12mm3與1.4mm3之間的體積V。
19.按照權利要求14至18之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，突起部(18)至少部分地涂覆有羥基磷灰石層或一種雙相的羥基磷灰石-磷酸三鈣混合物層。
20.按照權利要求4至19之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，空腔(29)構成為同軸于中心軸線的圓柱形的。
21.按照權利要求20所述的椎間植入物(1)，其特征在于，空腔(29)具有6mm與20mm之間的直徑D。
22.按照權利要求20或21所述的椎間植入物(1)，其特征在于，空腔(29)具有平行于中心軸線測量的在0.5mm與8mm之間的高度H。
23.按照權利要求4至22之一項所述的椎間植入物(1)，其特征在于，空腔(29)具有一個同軸于中心軸線(2)的收縮(28)，其通入到凸面的關節(jié)件(12)的關節(jié)面A內。
24.按照權利要求23所述的椎間植入物(1)，其特征在于，收縮(28)構成為圓柱形的。
25.按照權利要求24所述的椎間植入物(1)，其特征在于，收縮(28)具有一個直徑d并且比值d∶D在30％與75％之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種椎間植入物(1)，特別是人造的椎間盤，包括一條中心軸線(2)、一個上件(3)和一個下件(4)，其中A)上件(3)具有一個上對合面(5)，其適用于貼靠到一個位于其上面的椎骨體的底板上；B)下件(4)具有一個下對合面(6)，其適用于貼靠到一個位于其下面的椎骨體的蓋板上；C)兩個件(3、4)中的一個包括一個具有一個第一關節(jié)面A的凸面的關節(jié)件(12)，而兩個件(3、4)中的另一個包括一個具有一個在第一關節(jié)面A上可滑動支承的第二關節(jié)面B的關節(jié)殼(13)；以及D)凸面的關節(jié)件(12)和關節(jié)殼(13)構成一關節(jié)(9)，借其兩個件(3、4)可繞至少一條轉動軸線相互相對轉動；其中E)其中一個件(3、4)包括至少一個連接裝置(20)，借其將兩個件(3、4)結合在一起，而不妨礙關節(jié)(9)的可轉動性；并且F)連接裝置(20)在關節(jié)(9)的任何的接合中允許在兩個件(3、4)之間有一個軸向間隙X＞0。
文檔編號A61F2/00GK1802132SQ03826779
公開日2006年7月12日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權日2003年7月22日
發(fā)明者B·萊希曼, R·比爾基, R·弗里格 申請人:斯恩蒂斯有限公司