專利名稱：用于彈性地穩(wěn)定椎骨體的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于彈性地穩(wěn)定椎骨體的裝置。
背景技術(shù)：
在治療受損傷或者有腫瘤的椎骨體時(shí)，通常使用借助于骨錨定件例如椎弓根螺釘或者椎弓根鉤錨定在椎骨體上的剛性縱向支架。通過這種方式可以防止被穩(wěn)定的椎骨體之間的相對運(yùn)動(dòng)，從而促進(jìn)相鄰椎骨體的融合。
在FR-A-2 799 949 BENAZZA中公開了一種脊柱固定裝置，它由許多郁金香形的椎弓根螺釘組成，這些椎弓根螺釘代替普通的剛性縱向支架與一些單個(gè)的螺旋彈簧元件相互連接。雖然螺旋彈簧的長度可以調(diào)節(jié)，但由此只能實(shí)現(xiàn)螺旋彈簧元件預(yù)緊力的改變。
在EP-A-0 516 567 NAVAS中公開了另一種脊柱固定裝置，它由許多郁金香形的椎弓根螺釘組成，這些椎弓根螺釘代替普通的剛性縱向支架與一些單個(gè)的阻尼元件相互連接。這種阻尼元件的缺點(diǎn)是其由生物相容的材料制造，因此阻尼元件具有一條線性的彈簧特性曲線。
在EP 0 677 277 MOREAU中公開了另一種脊柱固定裝置，它具有許多椎弓根螺釘和平行于脊柱縱軸線布置在每兩個(gè)椎弓根螺釘之間的彈性連接件。這種公開的裝置包括具有漸進(jìn)的(progressiv)彈簧特性曲線的彈性連接件。彈性裝置包括一個(gè)螺旋彈簧，其中心孔填充有一種粘彈性材料。這種公開的裝置的缺點(diǎn)是，由于彈性裝置的這種帶兩個(gè)具有不同彈簧率的元件的構(gòu)造，這種彈性裝置的制造過程是非常昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在此提供救濟(jì)。本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于穩(wěn)定椎骨體的裝置，它只包括一個(gè)由一種金屬材料制成的彈簧元件，該彈簧元件具有一條在受壓力載荷時(shí)漸進(jìn)的彈簧特性曲線。
本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1所述特征的用于彈性地穩(wěn)定椎骨體的裝置來解決該任務(wù)。
通過本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)主要在于，借助本發(fā)明的裝置-在小的壓力的情況下保證了足夠大的彈性柔度和阻尼。由此實(shí)現(xiàn)了脊柱在該區(qū)域中足夠大的運(yùn)動(dòng)自由性；-在高的壓力載荷或者沖擊載荷的情況下，不必有用于吸收壓力的大的彈簧變形量，因此可以避免背面元件的過載；-使用一個(gè)唯一的由一種生物相容的金屬材料、例如由鈦制造的彈簧元件可以實(shí)現(xiàn)一條連續(xù)漸進(jìn)的彈簧特性曲線。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，彈性裝置的彈簧特性曲線在力-變形量曲線圖中具有一個(gè)連續(xù)漸進(jìn)的走向。在此，該彈性裝置優(yōu)選構(gòu)成為具有變化的彈簧圈節(jié)距的螺旋彈簧。
具有漸進(jìn)的彈簧率的螺旋彈簧的其它改進(jìn)方案例如這樣實(shí)現(xiàn)-制造一種螺旋彈簧，該螺旋彈簧平行于縱軸線測量至少在兩個(gè)相鄰的彈簧圈之間具有一個(gè)不同的縫隙寬度x；或者-由一種彈簧材料制造螺旋彈簧，該彈簧材料的正交于縱軸線的橫截面平行于縱軸線測量在至少兩個(gè)相鄰的彈簧圈之間具有一個(gè)不同的高度h。
在另一種實(shí)施方式中，彈性裝置構(gòu)成為平面的、蛇曲形的、具有多個(gè)沿著縱軸線依次布置的彈簧圈的彈簧，其中每個(gè)彈簧圈具有一個(gè)帶有一彎曲軸線的彎轉(zhuǎn)環(huán)。
根據(jù)該實(shí)施方式，彎曲軸線和縱軸線之間的距離L在縱軸線的兩側(cè)是恒定的，或者彈簧圈可以這樣設(shè)計(jì)，使得在所述至少一個(gè)設(shè)置在縱軸線左側(cè)的彎曲軸線和該縱軸線之間的距離L1與在所述至少一個(gè)設(shè)置在縱軸線右側(cè)的彎曲軸線和該縱軸線之間的距離L2相比是不同的。
在另一實(shí)施方式中，每個(gè)彈簧圈包括限動(dòng)器，所述限動(dòng)器限制相應(yīng)彈簧圈的允許的彈簧變形量。優(yōu)選每個(gè)彈簧圈的限動(dòng)器包括至少一個(gè)凸塊，所述凸塊限制相應(yīng)彈簧圈的彈簧變形量s。
通過凸塊的構(gòu)造可以使由所述至少一個(gè)凸塊限制的彈簧變形量s對于至少兩個(gè)彈簧圈是不同的。
蛇曲形的彈簧可以具有n個(gè)彈簧圈，其中每個(gè)彈簧圈具有不同的彈簧率(Federrate)i，也就是說例如i1＜ij＜in。
在又一實(shí)施方式中，至少兩個(gè)彎轉(zhuǎn)環(huán)的彈簧材料的壁厚是不同的，因此對于這兩個(gè)彈簧圈來說彈簧率是不同的。
在另一實(shí)施方式中，彈性裝置在其軸向的外端包括連接件，所述連接件適用于將彈性裝置固定在骨錨定件上。例如這兩個(gè)連接件中的一個(gè)可以由與縱軸線同軸的桿構(gòu)成，而第二連接件可以構(gòu)成為具有一個(gè)與縱軸線同軸的、用于容納桿形縱向支架的中心孔的套筒。另一方面也可以是至少一個(gè)連接件，它借助于一個(gè)鉸鏈連接可以與一個(gè)例如桿形的縱向支架連接。


下面借助多個(gè)實(shí)施例的部分示意性的視圖對本發(fā)明以及本發(fā)明的改進(jìn)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。附圖示出圖1按本發(fā)明的用于穩(wěn)定多個(gè)椎骨體的裝置的一個(gè)實(shí)施例；圖2按本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例的彈性裝置的縱向剖視圖；圖3按本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例的彈性裝置的視圖；圖4在圖2中所示的按本發(fā)明裝置的實(shí)施例的彈性裝置的以力-變形量圖形式的彈簧特性曲線。
具體實(shí)施例方式
圖1中示出了用于穩(wěn)定相鄰椎骨體6的裝置1的一個(gè)實(shí)施例。多個(gè)例如構(gòu)造成椎弓根螺釘?shù)墓清^定件2擰入待連接的椎骨體6的椎弓根中，使其中心軸線3橫向于脊柱縱軸線布置。骨錨定件2的頭段4與骨錨定件2的中心軸線3同軸布置并且具有橫向于中心軸線3延伸的通道7。在這些通道7中可以插入彈性裝置5的桿形連接部分8，使得在這里構(gòu)造成螺旋彈簧的彈性裝置5，在其借助于設(shè)置在頭段4中的螺釘10相對于骨錨定件2被固定之前，可以相對于通道7且平行于脊柱縱軸線移動(dòng)。彈性裝置5關(guān)于其縱軸線12可以軸向和彈性彎曲地變形，使得骨錨定件2的彈簧變形量s(圖4)同樣平行于縱軸線25。兩個(gè)軸向外側(cè)的彈性裝置5配有按圖2所示實(shí)施例的連接件16a、16b，而中間的彈性裝置5包括兩個(gè)桿狀的、同軸的連接件16a(圖2)。
在圖2中示出了作為螺旋彈簧11的彈性裝置5的實(shí)施方式，其彈簧材料具有一個(gè)與縱軸線12正交的矩形橫截面13，其中橫截面13平行于縱軸線12測量具有變化的高度h。通過彈簧材料的橫截面13的朝螺旋彈簧11的端部14、15逐漸增加的高度h得到同樣朝螺旋彈簧11的端部14、15逐漸增加的彈簧圈的節(jié)距δ。在這里所示的實(shí)施例中，縫隙寬度x在螺旋彈簧11的整個(gè)長度上保持恒定。螺旋彈簧11具有與縱軸線12正交的圓環(huán)形橫截面，并且在其兩個(gè)與縱軸線12相交的端部14、15分別具有一個(gè)用于將螺旋彈簧11固定在骨錨定件2上的連接件16(圖1)。設(shè)置在螺旋彈簧11第一端部14上的第一連接件16a設(shè)計(jì)成與縱軸線12同軸的桿8，而設(shè)置在螺旋彈簧11第二端部15上的第二連接件16b設(shè)計(jì)成套筒17并且包括一個(gè)與縱軸線12同軸的中心孔18。這兩個(gè)連接件16與螺旋彈簧11固定連接。通過螺旋彈簧11的彈簧圈19的變化的節(jié)距δ實(shí)現(xiàn)了漸進(jìn)的彈簧特性曲線。為了將桿形的部件固定在中心孔18中，設(shè)置了一個(gè)固定螺釘25，它可以擰入一個(gè)具有互補(bǔ)內(nèi)螺紋27的、具有橫向于縱軸線12的孔軸線28的孔26中，并且該固定螺釘25可以以其前端部壓在一根插入中心孔18中的桿上(未示出)。
圖3示出了彈性裝置5的一個(gè)實(shí)施例，它包括一個(gè)彈簧29，該彈簧具有多個(gè)位于一個(gè)平面中的彈簧圈19。三個(gè)圈19a、19b、19c中每一個(gè)都具有一個(gè)受載彎曲的彎轉(zhuǎn)環(huán)21以及限動(dòng)器22。這里該限動(dòng)器22分別由兩個(gè)凸塊23構(gòu)成，這些凸塊在每個(gè)圈19達(dá)到允許的彈簧變形量后相互貼靠并阻止相關(guān)圈19的進(jìn)一步彈性變形。三個(gè)彈簧圈19a、19b、19c的彎轉(zhuǎn)環(huán)21各具有一個(gè)彎曲軸線24a、24b、24c，其中縱軸線12左側(cè)的影響彎曲的杠桿臂的長度L1大于縱軸線12右側(cè)的影響彎曲的杠桿臂的長度L2。代替不同長度的杠桿臂，每個(gè)彈簧圈19的由限動(dòng)器22允許的彈簧變形量si也可以是不同的。類似于圖2中所示的實(shí)施例，彈簧29在其兩個(gè)與縱軸線12相交的端部34、35各有一個(gè)適用于將彈性裝置5固定在骨錨定件2上的連接件16(圖1)。設(shè)置在彈簧29第一端部34上的第一連接件16a設(shè)計(jì)成與縱軸線12同軸的桿8，而設(shè)置在彈簧29第二端部35上的第二連接件16b設(shè)計(jì)為套筒17并且包括一個(gè)與縱軸線12同軸的中心孔18。這兩個(gè)連接件16與彈簧29固定連接。為了將桿形部件固定在中心孔18中，設(shè)置一個(gè)固定螺釘(未示出)，它可以擰入一個(gè)具有互補(bǔ)內(nèi)螺紋27的、具有橫向于縱軸線12的孔軸線28的孔26中，并且該固定螺釘可以以其前端部壓在一根插入中心孔18的桿上(未示出)。
在圖4a中以力-變形量曲線圖示出了在圖2中所示出的彈性裝置5的實(shí)施例的彈簧特性曲線20。該彈簧特性曲線20在整個(gè)彈簧變形量上都是漸進(jìn)的。這種彈簧特性曲線20例如可以通過將彈性裝置5構(gòu)造成具有沿著縱軸線12連續(xù)變化的節(jié)距δ的螺旋彈簧11來實(shí)現(xiàn)。
圖4b中示出的彈簧特性曲線20可以通過將彈性裝置5構(gòu)成為蛇曲形彈簧29來實(shí)現(xiàn)。按圖4b的彈簧特性曲線20是不平滑的，并且在彈簧變形量s＝s1時(shí)具有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它例如可以通過彈簧圈19的限動(dòng)器22的閉合來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于彈性地穩(wěn)定椎骨體的裝置(1)，具有A)至少兩個(gè)各具有一個(gè)中心軸線(3)和一個(gè)頭段(4)的骨錨定件(2)；以及B)彈性裝置(5)，它們具有一個(gè)縱軸線(12)并且可以與兩個(gè)相鄰骨錨定件(2)的頭段(4)這樣連接，使得縱軸線(25)橫向于中心軸線(3)；其中C)所述彈性裝置(5)在受壓力載荷時(shí)一種具有漸進(jìn)的彈簧特性曲線(20)；其特征在于D)所述彈性裝置(5)由一種金屬材料制成；并且E)包括彈簧圈(19)，其中至少兩個(gè)彈簧圈(19)具有至少一個(gè)相互不同的幾何尺寸。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置(1)，其特征在于所述彈性裝置(5)的彈簧特性曲線(20)在力-變形量曲線圖中具有連續(xù)漸進(jìn)的走向。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置(1)，其特征在于所述彈性裝置(5)構(gòu)成為具有變化的彈簧圈(19)節(jié)距δ的螺旋彈簧(11)。
4.按權(quán)利要求3所述的裝置(1)，其特征在于所述螺旋彈簧(11)平行于縱軸線(12)測量至少在兩個(gè)相鄰的彈簧圈(19)之間具有一個(gè)不同的縫隙寬度x。
5.按權(quán)利要求3或4所述的裝置(1)，其特征在于所述螺旋彈簧(11)由一種彈簧材料制成，該彈簧材料的與縱軸線(12)正交的橫截面(13)平行于縱軸線(12)測量在至少兩個(gè)相鄰的彈簧圈(19)之間具有一個(gè)不同的高度h。
6.按權(quán)利要求1所述的裝置(1)，其特征在于所述彈性裝置(5)構(gòu)成為平面的、蛇曲形的、具有多個(gè)沿著縱軸線(12)依次布置的彈簧圈(19)的彈簧(29)。
7.按權(quán)利要求6所述的裝置(1)，其特征在于每個(gè)圈(19)具有一個(gè)帶有一彎曲軸線(24)的彎轉(zhuǎn)環(huán)(21)。
8.按權(quán)利要求7所述的裝置(1)，其特征在于在所述彎曲軸線(24)和縱軸線(12)之間的距離L在縱軸線(12)兩側(cè)是恒定的。
9.按權(quán)利要求7所述的裝置(1)，其特征在于在所述至少一個(gè)設(shè)置在縱軸線(12)左側(cè)的彎曲軸線(24a)和縱軸線(12)之間的距離L1與在所述至少一個(gè)設(shè)置在縱軸線(12)右側(cè)的彎曲軸線(24b)和縱軸線(12)之間的距離L2相比是不同的。
10.按權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于每個(gè)彈簧圈(19)包括限動(dòng)器(22)，所述限動(dòng)器限制相應(yīng)彈簧圈(19)的允許的彈簧變形量。
11.按權(quán)利要求10所述的裝置(1)，其特征在于每個(gè)彈簧圈(19)的限動(dòng)器(22)包括至少一個(gè)凸塊(23)，所述凸塊限制相應(yīng)彈簧圈(19)的彈簧變形量s。
12.按權(quán)利要求11所述的裝置(1)，其特征在于由所述至少一個(gè)凸塊(23)限制的彈簧變形量s對于至少兩個(gè)彈簧圈(19)是不同的。
13.按權(quán)利要求6至12中任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述蛇曲形彈簧(29)的彈簧特性曲線包括n個(gè)彈簧圈(19)，并且對于每個(gè)彈簧圈(19)都具有一個(gè)彈簧率i，其中i1＜ij＜in。
14.按權(quán)利要求7至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在至少兩個(gè)彎轉(zhuǎn)環(huán)(21)之間的彈簧材料的壁厚是不同的。[優(yōu)點(diǎn)所述彈性裝置可以設(shè)計(jì)成可簡單制造的蛇曲形。]
15.按權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述彈性裝置(5)在其端部(3、4)包括連接件(16)，這些連接件適用于將彈性裝置(5)固定在骨錨定件(2)上。
16.按權(quán)利要求15所述的裝置(1)，其特征在于至少一個(gè)連接件(16a)是一個(gè)與縱軸線(25)同軸的桿(8)。
17.按權(quán)利要求15或16所述的裝置(1)，其特征在于至少一個(gè)連接件(16b)是一個(gè)具有一與縱軸線(12)同軸的中心孔(18)的套筒(17)。
18.按權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于至少一個(gè)連接件(16)包括一個(gè)鉸鏈連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于彈性地穩(wěn)定椎骨體的裝置(1)，它具有A)至少兩個(gè)各具有一個(gè)中心軸線(3)和一個(gè)頭段(4)的骨錨定件(2)；以及B)彈性裝置(5)，它們具有一個(gè)縱軸線(12)并且可以與兩個(gè)相鄰骨錨定件(2)的頭段(4)連接，使得縱軸線(25)橫向于中心軸線(3)；其中C)所述彈性裝置(5)在受壓力載荷時(shí)具有漸進(jìn)的彈簧特性曲線(20)；D)所述彈性裝置(5)由一種金屬材料制成；并且E)包括彈簧圈(19)，其中至少兩個(gè)彈簧圈(19)具有一個(gè)相互不同的幾何尺寸。
文檔編號A61B17/70GK1838918SQ03827111
公開日2006年9月27日 申請日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者S·哈特曼, A·施圖德 申請人:斯恩蒂斯有限公司