專利名稱：用于替換受損椎間盤的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于替換脊柱中受損椎間盤的方法和裝置，更具體而言，涉及用于替換脊柱中受損椎間盤的具有彈性芯體的裝置。
背景技術(shù)：
在美國(guó)專利No.5,370,697中公開了一種已知的人工圓盤件。美國(guó)專利No.5,370,697公開的人工圓盤具有連接到相鄰椎骨的上和下支承體和彈性分隔體。所述分隔體具有連接到彈性芯體的相對(duì)側(cè)上的覆蓋板。所述分隔體是在支承體連接到椎骨之后可插入上和下支承體之間的獨(dú)立插入部分。所述分隔體并不接合椎骨。
在美國(guó)專利No.6,419,706中公開了一種圓盤假體。美國(guó)專利No.6,419,706公開的假體具有彈性芯體和附著到芯體的多個(gè)殼體。所述殼體接合椎骨并且部分覆蓋芯體。每個(gè)殼體具有朝著相對(duì)殼體延伸的瓣片和裙邊。當(dāng)假體處于未壓縮狀態(tài)時(shí)所述瓣片和裙邊與芯體間隔。當(dāng)假體被最大壓縮時(shí)芯體接合瓣片和裙邊。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于替換脊柱的第一和第二椎骨之間的受損椎間盤(spinaldisc)的方法包括連接第一安裝件和脊柱的第一椎骨。人工圓盤在第一和第二椎骨之間移動(dòng)并且與第一安裝件接合以將人工圓盤引導(dǎo)到第一和第二椎骨之間的位置中。所述人工圓盤包括具有第一表面和第二表面的彈性芯體，連接到彈性芯體的第一表面的第一保持件，和連接到彈性芯體的第二表面的第二保持件。所述第一保持件具有可與脊柱的第一椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體的第一表面的內(nèi)表面。所述第二保持件具有可與脊柱的第二椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體的第二表面的內(nèi)表面。
本發(fā)明的用于替換脊柱中受損椎間盤的裝置包括人工圓盤和可與第一椎骨和人工圓盤連接以將人工圓盤定位在第一和第二椎骨之間的第一安裝件。第一安裝件在連接到第一椎骨之后可與人工圓盤接合以引導(dǎo)人工圓盤移動(dòng)到第一和第二椎骨之間的適當(dāng)位置中。
根據(jù)所述裝置的另一方面，第一保持裝置連接到彈性芯體的第一表面。第一保持裝置具有可與脊柱的第一椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體的第一表面的內(nèi)表面。第二保持裝置連接到彈性芯體的第二表面。第二保持裝置具有可與脊柱的第二椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體的第二表面的內(nèi)表面。第一保持裝置的內(nèi)表面與所述芯體間隔。當(dāng)在第一和第二保持裝置之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述芯體偏轉(zhuǎn)到與第一保持裝置的內(nèi)表面接合。


當(dāng)參考附圖考慮本發(fā)明的以下描述時(shí)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將顯而易見本發(fā)明的前述和其它特征，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的替換受損椎間盤的裝置的示圖；圖2是圖1的裝置的截面圖；圖3是圖1的裝置的人工圓盤的示圖；圖4是圖3的人工圓盤的示意性頂視圖；圖5是圖1的裝置的安裝件的示圖；圖6是圖1的裝置在人體脊柱的相鄰椎骨之間的示意性截面圖；圖7是圖1的裝置在脊柱的相鄰椎骨之間的示意性截面圖，其顯示了受壓縮的脊柱；圖8是用于將圖5中所示的安裝件連接到相鄰椎骨的致動(dòng)器的示意性側(cè)視圖；圖9是用于與圖8的致動(dòng)器一起使用以將安裝件連接到脊柱的相鄰椎骨的插入件的示圖；圖10是圖9的插入件中的一個(gè)的示圖；圖11是圖10的插入件的示意性側(cè)視圖；圖12是圖10的插入件的示意性頂視圖；圖13是沿圖12中的線13-13獲得的插入件的一部分的截面圖；圖14是可連接到圖9的插入件中的一個(gè)的滑動(dòng)件的示圖；
圖15是用于將安裝件連接到圖9的插入件中的一個(gè)的彈簧件的示圖；圖16是用于將圖2的人工圓盤插入到相鄰椎骨之間的外科工具的示圖；和圖17是圖16的外科工具的一部分的放大圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及替換人體脊柱中受損或退化椎間盤的裝置或假體。圖1-7示出了替換脊柱中受損或退化椎間盤的裝置或假體10。裝置10(圖6)用于替換人體脊柱16的相鄰上和下椎骨12和14之間的受損椎間盤。裝置10(圖17)包括人工圓盤18和幫助圓盤18連接到相鄰椎骨12和14的安裝件100。安裝件100也幫助相對(duì)于椎骨12和14定位圓盤18。
裝置10(圖1)包括上或第一保持裝置20，下或第二保持裝置60和介于所述保持裝置之間并且附著到它們上的彈性芯體90。上和下保持裝置20和60彼此相同并且包括安裝件100。裝置10相對(duì)于水平延伸平面A對(duì)稱(圖3)。在此使用的術(shù)語“上”和“下”參考裝置10在人體中的取向，如圖6中所示，以為了引用目的辨別兩個(gè)相同的保持裝置。
上保持裝置20包括上或第一保持環(huán)或保持件21和安裝件100。人工圓盤18包括上保持件21。上保持件21是剛性的并且由諸如生物相容金屬或聚合物這樣的生物相容材料制造。可以預(yù)見上保持件21可以由鈦合金制造。上保持件21具有可與椎骨12接合的外表面22。上保持件21的內(nèi)凹表面24固定或粘結(jié)到彈性芯體90?？梢灶A(yù)見內(nèi)表面24可以具有燒結(jié)在內(nèi)表面上的細(xì)粒(未示出)或蝕刻在內(nèi)表面上的紋理結(jié)構(gòu)(未示出)以幫助上保持件21連接到芯體90。
多個(gè)導(dǎo)軌或肋條26(圖3-4)和中心肋條28從外表面22延伸。盡管上保持件21被顯示成具有四個(gè)肋條26，可以預(yù)見上保持件可以具有任何數(shù)量的肋條26。肋條26接合椎骨12，如圖6-7中所示，以將裝置10保持在椎骨12和14之間的適當(dāng)位置中。外表面22也可以具有燒結(jié)在外表面上的細(xì)粒(未示出)或蝕刻在外表面上的紋理結(jié)構(gòu)(未示出)以進(jìn)一步將裝置10保持在椎骨12和14之間。
肋條26(圖1-4)大體彼此平行地從圓盤18的近側(cè)面30延伸到圓盤的前側(cè)面32。中心肋條28從圓盤18的前側(cè)面32延伸到上保持件21中的軸向延伸圓形開口36?？梢灶A(yù)見肋條26和28可以沿任何期望的方向延伸。肋條26和28延伸的方向由圓盤18的插入方向確定。
軸向延伸開口36(圖2-4)延伸通過上保持件21的外表面22和內(nèi)表面24。上保持件21具有至少部分限定開口36的截頭圓錐形表面37。開口36的上部具有第一直徑，開口的下部具有小于第一直徑的第二直徑。開口36居中地位于兩個(gè)肋條26之間。因此，沒有肋條從圓盤18的近側(cè)面30延伸到開口36。盡管開口36被顯示成圓形，可以預(yù)見開口可以具有任何期望的形狀。
凸緣部分38在圓盤18的前側(cè)面32上從上保持件21延伸。凸緣部分38具有鄰近中心肋條28的凹槽40。凹槽40由底表面42和從底表面42向上延伸的側(cè)表面44和46限定。卵形狹槽48延伸通過凸緣部分38的底表面42。狹槽48沿肋條28延伸方向的橫向方向延伸。
上保持件21的內(nèi)凹表面24(圖2)固定或粘結(jié)到彈性芯體90。上保持件21包括朝著下保持裝置60延伸的周邊凸緣部分50。凸緣50圍繞芯體90。凸緣50具有面對(duì)芯體90的徑向內(nèi)表面52。表面52從凹表面24向外并且朝著下保持裝置60徑向地延伸。凸緣50上的表面52與芯體90間隔，如圖6中所示，直到預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10。
當(dāng)負(fù)荷施加于裝置10以使上和下保持裝置20和60相對(duì)于彼此移動(dòng)時(shí)芯體90朝著凸緣90上的表面52偏轉(zhuǎn)。當(dāng)預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10時(shí)，如圖7中所示，芯體90偏轉(zhuǎn)到與凸緣50上的表面52接合。當(dāng)芯體90接合凸緣50時(shí)，由于芯體的進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)受到凸緣50限制而使芯體變硬。
凸緣50的表面52可以具有任何期望的構(gòu)造。表面52可以具有第一部分，該第一部分比第二部分更接近芯體90延伸，從而芯體在接合表面52的第二部分之前接合表面52的第一部分。因此，當(dāng)不同負(fù)荷施加于裝置10時(shí)芯體90可以接合表面52的不同部分以在不同負(fù)荷下改變芯體的硬度。
可以預(yù)見保持件21可以具有內(nèi)表面(未示出)，所述內(nèi)表面從凹內(nèi)表面24延伸到開口36并且與芯體90間隔直到預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10。當(dāng)預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10時(shí)，芯體90偏轉(zhuǎn)到與從凹表面24延伸到開口36的內(nèi)表面(未示出)接合。當(dāng)芯體90接合從凹表面24延伸到開口36的內(nèi)表面時(shí)，由于芯體的進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)受到保持件21限制而使芯體變硬。
下保持裝置60(圖1-2)在構(gòu)造上與上保持裝置20相同。下保持裝置60包括下或第二保持件或保持環(huán)61和安裝件100。圓盤18包括下保持件61。下保持件61與上保持件21相同。因此，將不再具體描述下保持件61。下保持件61是剛性的并且由與上保持件21相同的材料制造，例如鈦合金。下保持件61具有可與椎骨14接合的外表面62。下保持件61的內(nèi)凹表面64固定或粘結(jié)到彈性芯體90。可以預(yù)見內(nèi)表面64可以具有燒結(jié)在內(nèi)表面上的細(xì)粒(未示出)或蝕刻在內(nèi)表面上的紋理結(jié)構(gòu)(未示出)以幫助下保持件61連接到芯體90。
多個(gè)導(dǎo)軌或肋條66(圖2和3)和中心肋條68從外表面62延伸。下保持件61可以具有任何數(shù)量的肋條66。肋條66接合椎骨14，如圖6和7中所示，以將裝置10保持在椎骨12和14之間的適當(dāng)位置中。外表面62也可以具有燒結(jié)在外表面上的細(xì)粒(未示出)或蝕刻在外表面上的紋理結(jié)構(gòu)(未示出)以進(jìn)一步將裝置10保持在椎骨12和14之間。
肋條66大體彼此平行地從圓盤18的近側(cè)面30延伸到圓盤的前側(cè)面32。中心肋條68(圖2)從前側(cè)面32延伸到下保持件61中的軸向延伸圓形開口70?？梢灶A(yù)見肋條66和68可以沿任何期望的方向延伸。肋條66和68延伸的方向由圓盤18的插入方向確定。
軸向延伸開口70(圖2)延伸通過下保持件61的外表面62和內(nèi)表面64。下保持件61具有至少部分限定開口70的截頭圓錐形表面71。開口70的下部具有第一直徑，開口的上部具有小于第一直徑的第二直徑。開口70居中地位于兩個(gè)肋條66之間。因此，沒有肋條從圓盤18的近側(cè)面30延伸到開口70。盡管開口70被描述成圓形，可以預(yù)見開口可以具有任何期望的形狀。
凸緣部分72在圓盤18的前側(cè)面32上從下保持件61延伸。凸緣部分72具有鄰近中心肋條68的凹槽74。凹槽74由上表面76和從上表面76向下延伸的側(cè)表面78和80限定。卵形狹槽82延伸通過凸緣部分72的上表面76。狹槽82沿中心肋條68延伸方向的橫向方向延伸。
下保持件61的內(nèi)凹表面64(圖2)固定或粘結(jié)到彈性芯體90。下保持件61包括朝著上保持裝置20延伸的周邊凸緣部分84。凸緣84圍繞芯體90。凸緣84具有面對(duì)芯體90的徑向內(nèi)表面86。表面86從凹表面64向外并且朝著上保持裝置20徑向地延伸。凸緣84上的表面86與芯體90間隔，如圖6中所示，直到預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10。
當(dāng)負(fù)荷施加于裝置10以使上和下保持裝置20和60相對(duì)于彼此移動(dòng)時(shí)芯體90朝著凸緣84上的表面86偏轉(zhuǎn)。當(dāng)預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10時(shí)，如圖7中所示，芯體90偏轉(zhuǎn)到與凸緣84上的表面86接合。當(dāng)芯體90接合凸緣84時(shí)，由于芯體的進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)受到凸緣84限制而使芯體變硬。
凸緣84的表面86可以具有任何期望的構(gòu)造。表面86可以具有第一部分，該第一部分比第二部分更接近芯體90延伸，從而芯體在接合表面86的第二部分之前接合表面86的第一部分。因此，當(dāng)不同負(fù)荷施加于裝置10時(shí)芯體90可以接合表面86的不同部分以在不同負(fù)荷下改變芯體的硬度。也可以預(yù)見當(dāng)預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10時(shí)下保持件61上的凸緣84可以接合上保持件21上的凸緣50。
可以預(yù)見保持件61可以具有內(nèi)表面(未示出)，所述內(nèi)表面從凹內(nèi)表面64延伸到開口70并且與芯體90間隔直到預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10。當(dāng)預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10時(shí)，芯體90偏轉(zhuǎn)到與從凹表面64延伸到開口70的內(nèi)表面(未示出)接合。當(dāng)芯體90接合從凹表面64延伸到開口70的內(nèi)表面時(shí)，由于芯體的進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)受到保持件61限制而使芯體變硬。
彈性芯體90是一個(gè)整體并且可以由位于加利福尼亞州伯克利市的Polymer Technology Group生產(chǎn)的氨基甲酸乙酯硅酮混合物制造。彈性芯體90可以以本領(lǐng)域中任何已知方式粘附或粘結(jié)到上和下保持件21和61。可以預(yù)見彈性芯體90可以嵌入模制、傳遞模制或注射模制在上和下保持件21和61之間。可以通過將用于芯體的材料通過開口36或70中的一個(gè)注射到上和下保持件中而將芯體90模制在上和下保持件21和61之間。
彈性芯體90可以由一種聚合物制造，該聚合物是位于加利福尼亞州伯克利市的Polymer Technology Group生產(chǎn)的、名稱為CarboSilTM的硅酮—聚碳酸酯—氨基甲酸乙酯共聚物。彈性芯體90通過多步體積合成制備，在此期間將聚二甲基硅氧烷包含到帶有脂族、羥基封端的聚碳酸酯低聚物的聚合物柔性鏈段中。硬鏈段由帶有低分子量乙二醇增鏈劑的芳族二異氰酸酯組成。所述共聚物鏈用硅酮封端。
彈性芯體90的材料結(jié)合了硅酮彈性體的生物相容性和生物穩(wěn)定性與熱塑氨基甲酸乙酯彈性體的可加工性和韌性。彈性芯體90的材料具有較高的硬鏈段含量，當(dāng)與患者的身體達(dá)到平衡時(shí)所述硬鏈段明顯軟化。相關(guān)的平衡包括植入體內(nèi)后在大致37℃與身體的熱平衡和聚合物的水和溶質(zhì)攝取平衡。與室溫相比彈性芯體90在37℃具有減小的模量。因此，更高硬度的聚合物可以因其生物穩(wěn)定性而被使用，因?yàn)槿梭w內(nèi)的條件將聚合物的模量降低到壓縮硬度的期望范圍。
彈性芯體90為楔形。上保持件21靠近圓盤18的近側(cè)面30與下保持件61間隔第一距離。上保持件21靠近圓盤18的前側(cè)面32與下保持件61間隔大于第一距離的第二距離?？梢灶A(yù)見上保持件21可以與下保持件61間隔任何期望的距離。
芯體90具有上或第一凸表面92。上凸表面92固定到上保持件21的凹內(nèi)表面24。下或第二凸表面94固定到下保持件61的凹內(nèi)表面64。
芯體90包括徑向外表面96。弧形過渡表面98在徑向外表面96和上和下表面92和94之間延伸。徑向外表面96與上和下保持件21和61上的凸緣50和84間隔直到預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10。
周圍表面96和過渡表面98可以具有任何期望的構(gòu)造。表面96和98可以具有第一部分，該第一部分比第二部分更接近凸緣50和84延伸，從而第一部分在第二部分之前接合凸緣50和84。因此，當(dāng)不同負(fù)荷施加于裝置10時(shí)表面96和98的不同部分可以接合凸緣50和84以在不同負(fù)荷下改變芯體90的硬度。
保持裝置20和60(圖1-7)均包括安裝件100以幫助圓盤18連接到椎骨12和14。安裝件100也幫助圓盤18定位在椎骨12和14之間。當(dāng)裝置10連接到椎骨12和14時(shí)安裝件100(圖6)延伸到保持件21和61中的開口36和70中。在安裝件100連接到椎骨之后圓盤18被插入到椎骨12和14之間。圓盤18的開口36和70的相對(duì)側(cè)上的肋條或?qū)к?6和66接合安裝件100以將圓盤引導(dǎo)到椎骨12和14之間的期望位置中。安裝件100彼此相同。因此，將僅僅具體描述一個(gè)安裝件100。
安裝件100(圖5)是剛性的并且由諸如生物相容金屬或聚合物這樣的生物相容材料制造。可以預(yù)見安裝件100可以由鈦合金制造。安裝件100具有面對(duì)椎骨的外表面102。安裝件100的內(nèi)凹表面104面對(duì)彈性芯體90。上保持裝置20的安裝件100的內(nèi)凹表面104面對(duì)芯體90的上表面92。下保持裝置60的安裝件100的內(nèi)凹表面104面對(duì)芯體90的下表面94。
當(dāng)負(fù)荷施加于裝置10時(shí)彈性芯體90朝著凹表面104偏轉(zhuǎn)以使上和下保持裝置20和60相對(duì)于彼此移動(dòng)。如圖7中所示，當(dāng)脊椎16受到預(yù)定負(fù)荷時(shí)芯體90偏轉(zhuǎn)到上和下保持件21和61中的開口36和70中并且與凹表面104接合。當(dāng)芯體90接合安裝件100的表面104時(shí)，由于芯體朝著保持裝置20和60的進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)受到限制而使彈性芯體變硬。可以預(yù)見安裝件100可以具有軸向延伸開口以允許氣體從芯體90和安裝件之間排出。
安裝件100的表面104可以具有任何期望的構(gòu)造。當(dāng)不同負(fù)荷施加于裝置10時(shí)芯體90可以接合表面104的不同部分以在不同負(fù)荷下改變芯體90的硬度。也可以預(yù)見保持裝置20的安裝件100的表面104可以具有不同于保持裝置60的安裝件100的表面104的構(gòu)造。
突出106從安裝件100的外表面102延伸。突出106接合椎骨12和14以幫助裝置10保持在椎骨12和14之間的適當(dāng)位置中。盡管安裝件100被顯示成具有四個(gè)突出106，可以預(yù)見安裝件可以具有任何數(shù)量的突出?？梢灶A(yù)見突出106可以具有任何期望的形狀、尺寸和/或尖端構(gòu)造。突出106可以包括用于骨生長(zhǎng)的通道，具有倒刺，和/或具有彎鉤。
安裝件100包括突出106從其延伸的圓形主體110。盡管安裝件100的主體110被顯示成圓形，可以預(yù)見主體110可以具有任何期望的構(gòu)造，所述構(gòu)造允許安裝件100滑動(dòng)到圓盤18中的開口36和70中。
安裝件100的主體110具有截頭圓錐形徑向外表面112。圓形過渡表面113從徑向外表面112延伸到凹表面104。主體110具有靠近外表面102的第一直徑和靠近過渡表面113的第二直徑，第二直徑小于第一直徑。安裝件100的徑向外表面112和/或過渡表面113接合保持件21和61上的肋條或?qū)к?6和66以沿相對(duì)于安裝件和椎骨12和14的第一后向方向?qū)б龍A盤18的移動(dòng)。當(dāng)圓盤被插入到期望深度之后上和下保持件21和61上的中心肋條28和68用作止擋以防止圓盤18沿第一方向移動(dòng)。中心肋條28和68接合安裝件100上的徑向外表面112和/或過渡表面113。當(dāng)中心肋條28和68接合安裝件100時(shí)，徑向外表面112和/或過渡表面113沿在第一方向橫向的第二方向引導(dǎo)安裝件和保持件21和61之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而安裝件移動(dòng)到圓盤18中的開口36和70中。
當(dāng)安裝件在圓盤18中的開口36和70中時(shí)，安裝件100上的截頭圓錐形徑向外表面112接合上和下保持件21和61上的截頭圓錐形表面37和71。表面112與表面37和71的接合產(chǎn)生了安裝件100和圓盤18之間的過渡配合。因此，防止了圓盤18相對(duì)于安裝件100移動(dòng)。
徑向外表面112具有四個(gè)凹槽114，其中的兩個(gè)在圖5中示出。凹槽114被定位成相對(duì)于彼此成90°。盡管安裝件100被描述成具有四個(gè)凹槽，可以預(yù)見安裝件100可以具有任何數(shù)量的凹槽。
可以使用外科工具將安裝件100連接到椎骨12和14，所述外科工具包括致動(dòng)器120和一對(duì)插入件140(圖8和9)。安裝件100連接到元件140并且致動(dòng)器120使所述元件彼此遠(yuǎn)離以將安裝件連接到椎骨。致動(dòng)器120(圖8)可以是由德國(guó)的Friedrich GmbH of Solingen生產(chǎn)的模塊化脊椎撐開器(distractor)，元件140與之連接。致動(dòng)器120在本領(lǐng)域中是已知的，因此將不再具體描述。
致動(dòng)器120包括一對(duì)致動(dòng)手柄122和可連接到元件140的一對(duì)分離器124。手柄122由聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)126連接到分離器124。當(dāng)手柄122朝著彼此移動(dòng)時(shí)，聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)126導(dǎo)致分離器124彼此遠(yuǎn)離。致動(dòng)器120也包括用于在彼此相距的期望距離鎖定分離器124的鎖定機(jī)構(gòu)128。
插入件140(圖9-13)可連接到分離器124。元件140彼此相同。因此，將僅僅具體描述一個(gè)元件140。
元件140包括可插入到致動(dòng)器120的分離器124的一個(gè)中的開口(未示出)中的連接端144。末端144包括一對(duì)突出146。突出146(圖12)大體彼此平行地延伸并且在它們之間限定通道148。末端144以一種已知的方式插入到致動(dòng)器120的分離器124中的開口(未示出)中以將元件140連接到致動(dòng)器。元件140可以以一種已知的方式從分離器124卸除。可以預(yù)見元件140的末端144可以具有任何期望的構(gòu)造以將元件連接到期望的致動(dòng)器。
突出146(圖9-12)從元件140的中心體152的第一端150延伸。中心體152具有上表面154和從中心體的第一端150延伸到第二端158的平行下表面156。突出146與表面154和156成一個(gè)角度延伸?？梢灶A(yù)見突出146可以以任何期望的角度延伸到表面154和156。上表面154具有扇形凹槽164。
側(cè)表面160和162從上表面154延伸到下表面156。位于側(cè)表面160和162中的一對(duì)縱向延伸溝槽166(圖10)沿主體152延伸。溝槽166從第一端150延伸到第二端158。
滑動(dòng)件168(圖9和14)可以連接到元件140的中心體152。滑動(dòng)件168接合椎骨12和14中的一個(gè)以防止安裝件100在椎骨之間近側(cè)方向的進(jìn)一步插入。該滑動(dòng)件168包括一個(gè)帶有螺紋開口172的主體部分170。一對(duì)突緣174從主體部分170向下延伸。該突緣174(見圖14)大體彼此平行延伸并且包括朝向彼此延伸的部分176。該部分176容納在部件140的主體152的槽166中?；瑒?dòng)件168在面對(duì)且與部件140的連接端144離開的表面179包括一垂直延伸槽178。
滑動(dòng)件168可以相對(duì)于主體152朝著和遠(yuǎn)離元件140的末端144移動(dòng)。固定螺釘(未示出)擰入到開口172中并且延伸到扇形凹槽164中以防止滑動(dòng)件相對(duì)于主體152移動(dòng)。扇形凹槽164限定了滑動(dòng)件168相對(duì)于元件140的多個(gè)位置。
元件140的插入端180(圖9-13)從主體152的第二端158延伸。插入端180可以與主體152的上和下表面154和156成一個(gè)角度延伸并且大體平行于突出146?？梢灶A(yù)見插入端180可以相對(duì)于表面154和156以任何期望的角度延伸。插入端180(圖11)具有與主體152的下表面156成一個(gè)角度延伸的下表面182。
插入端180(圖12)包括用于接納安裝件100的凹槽184。凹槽184大體為帶有開口端186的U形，安裝件100可以通過所述開口端插入到凹槽中和從凹槽卸除。凹槽184由通過后壁192互連的側(cè)壁188和190限定。底壁194大體垂直于188和190以及后壁192延伸。
側(cè)壁188具有徑向向外延伸的缺口198。側(cè)壁190包括徑向向外延伸的缺口200。后壁192具有朝主體152延伸的缺口202。溝槽206(圖10和13)形成于側(cè)壁188中從開口端186附近延伸到缺口198。溝槽208從缺口198延伸到缺口202。類似于溝槽208在缺口202和缺口200之間延伸的溝槽(未示出)形成于側(cè)壁190中。類似于溝槽206從缺口200延伸到開口端186附近的另一凹槽(未示出)形成于側(cè)壁190中。
第一圓形開口216延伸通過底壁194并且居中地位于凹槽184中。需要時(shí)開口216允許從凹槽184卸除安裝件100。第二更小的圓形開口218延伸通過底壁194并且位于缺口202中。
彈簧件230(圖9和15)容置在凹槽184中以將安裝件100保持在凹槽中。彈簧件230大體為U形并且包括從基部236延伸的一對(duì)臂232和234。突出238在與臂232和234相反的方向從基部236延伸。突出238具有用于接納銷(未示出)以將彈簧件230連接到元件140的圓形開口240。所述銷(未示出)延伸通過彈簧件230中的開口240并且進(jìn)入元件140中的開口218以將彈簧件連接到元件140。
臂232包括接合安裝件100以將安裝件保持在元件140中的向上延伸端246。末端246具有徑向向內(nèi)延伸的突出248。突出248延伸到安裝件100的凹槽114中的一個(gè)中以將安裝件保持在元件140中。
臂234具有向上延伸端252。末端252具有徑向向內(nèi)延伸的突出254。突出254延伸到安裝件100的凹槽114中的一個(gè)中以將安裝件保持在元件140中。
彈簧件230通過開口端186插入到凹槽184中。當(dāng)彈簧230正被插入到凹槽184中時(shí)，臂232和234延伸到側(cè)壁188的溝槽206和從缺口200延伸到開口端186附近的側(cè)壁190的溝槽(未示出)中。臂232和234的末端246和252朝著彼此移動(dòng)。當(dāng)末端246和252靠近缺口198和200時(shí)，末端246和252彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)。
當(dāng)彈簧230(圖9)插入到凹槽184中時(shí)，臂232延伸到溝槽208中并且臂234延伸到從缺口202延伸到元件140的插入端180中的缺口200的溝槽(未示出)中。彈簧件230的突出238中的開口240與插入端180中的開口218對(duì)準(zhǔn)。銷(未示出)延伸通過彈簧件230中的開口240并且進(jìn)入開口218以將彈簧件保持在凹槽184中。末端246和252向上延伸到側(cè)壁188和190中的缺口198和200中。
當(dāng)安裝件100插入到彈簧230的末端246和252之間時(shí)，所述末端徑向向外彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)到缺口198和200中直到凹槽114與突出248和254對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)凹槽114與突出248和254對(duì)準(zhǔn)時(shí)，末端246和252朝著彼此移動(dòng)到凹槽中以將安裝件100保持在插入端180中?？梢酝ㄟ^克服由彈簧件230施加的保持力而從凹槽184卸除安裝件100。
在安裝件100連接到椎骨12和14之后用于在椎骨12和14之間插入圓盤18的插入工具300在圖16和17中示出。工具300(圖16)類似于一對(duì)普通剪刀并且具有可樞轉(zhuǎn)地彼此連接的一對(duì)腿302和304。工具300包括由腿302和304上的一對(duì)夾鉗308形成的夾持端306。夾鉗308(圖17)包括朝著彼此延伸的卵形突出310。突出310插入到圓盤18中的開口48和82中以夾持圓盤用于插入到椎骨12和14之間。
腿302(圖15)具有與夾鉗308相對(duì)的擴(kuò)大端312。需要時(shí)擴(kuò)大端312可以用錘子敲擊以將圓盤18推入椎骨12和14之間。腿304具有與夾鉗308相對(duì)的彎曲手柄314。手柄314容易由外科醫(yī)生抓握以用于操作工具300。
當(dāng)突出310被插入到圓盤18中的開口48和82中之后鎖定機(jī)構(gòu)320防止夾鉗308彼此遠(yuǎn)離地樞轉(zhuǎn)。鎖定機(jī)構(gòu)320包括桿322，該桿樞轉(zhuǎn)地連接到從腿304延伸的安裝部分324。桿322具有延伸通過腿302中的開口328的螺紋端326。螺母332螺接桿322的末端326并且接合腿302以防止夾鉗308彼此遠(yuǎn)離地樞轉(zhuǎn)。
當(dāng)裝置10將插入到椎骨12和14之間時(shí)，使用腹膜后或經(jīng)腹膜的方法暴露靠近椎骨的前隙。建立中線基準(zhǔn)。放置中線標(biāo)記，例如K線，以將參考點(diǎn)保持在椎骨12和14中的一個(gè)的中心。撐開(distract)椎骨12和14之間的間隙并且切除椎骨之間的受損椎間盤。當(dāng)切除受損椎間盤之后，從椎骨12和14去除軟骨端板。然后可以根據(jù)需要雕刻椎骨12和14。
通過使用嘗試篩選器(trial sizer)確定合適大小的裝置10。嘗試篩選器類似于圓盤18。嘗試篩選器插入椎骨12和14之間以確定替換被切除椎間盤所需的期望的印跡，楔角，和圓盤高度。使用熒光檢查法確定期望的印跡，楔角和圓盤高度。
安裝件100然后插入到椎骨12和14之間?；谄谕腻浗沁x擇用于椎骨12和14之間的合適元件140。安裝件100插入元件140中的凹槽184中。元件140的插入端180插入到椎骨12和14之間直到中線標(biāo)記延伸到滑動(dòng)件168上的溝槽178中并且滑動(dòng)件168接合中線標(biāo)記正下方的椎骨12和14中的一個(gè)的前脊。一旦元件140的插入端180被插入到期望深度，致動(dòng)器120使插入端彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)以將安裝件100上的突出106插入到椎骨12和14中。當(dāng)安裝件100連接到椎骨12和14之后，從椎骨12和14之間取出元件140，留下安裝件140。
當(dāng)安裝件100連接到椎骨12和14之后，嘗試篩選器可以重新插入到椎骨之間。可以使用熒光檢查法實(shí)現(xiàn)嘗試篩選器位置的檢驗(yàn)。如果確定安裝件100未處于期望位置，安裝件可以容易地被取出并且重新定位在椎骨中。
當(dāng)安裝件100在它們的期望位置連接到椎骨12和14之后，插入工具300與圓盤18連接。圓盤18然后插入到椎骨12和14之間。在圓盤18的插入期間，開口36和70的相對(duì)側(cè)上的肋條26和66接合安裝件100上的表面112和113以引導(dǎo)圓盤的插入。當(dāng)圓盤18在椎骨12和14之間插入到期望深度時(shí)中心肋條28和68接合安裝件100。圓盤18上的肋條26，28，66和68引導(dǎo)安裝件100插入到圓盤18中的開口36和70中。
當(dāng)圓盤18放置到椎骨12和14之間的期望位置時(shí)，從圓盤取出工具300。當(dāng)安裝件100插入到圓盤18中的開口36和70中時(shí)圓盤18上的肋條26，28，66和68接合椎骨12和14。安裝件100和肋條26，28，66和68將裝置10保持在椎骨12和14之間的適當(dāng)位置中。
當(dāng)裝置10在脊柱16中使用時(shí)，上保持裝置20固定到椎骨12。肋條26和28和安裝件100上的突出106抵抗上保持裝置20和椎骨12之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。下保持裝置60固定到椎骨14。肋條66和68和安裝件100上的突出106抵抗下保持裝置60和椎骨14之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)上和下保持裝置20和60相對(duì)于彼此移動(dòng)時(shí)，例如當(dāng)脊椎16被壓縮時(shí)，如圖7中所示，彈性芯體90朝著安裝件100上的凹表面104偏轉(zhuǎn)。當(dāng)負(fù)荷施加于裝置時(shí)彈性芯體90也朝著保持件21和61上的表面52和86偏轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)上和下保持裝置20和60作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)芯體90消耗能量以減小芯體中的應(yīng)力，從而為裝置10提供比較長(zhǎng)的疲勞壽命。
當(dāng)施加預(yù)定負(fù)荷時(shí)彈性芯體90偏轉(zhuǎn)到與安裝件100的表面104接合。當(dāng)施加預(yù)定負(fù)荷時(shí)芯體90也偏轉(zhuǎn)到與保持件21和61上的表面52和86接合。因此，當(dāng)芯體接合表面104，52和86時(shí)由于芯體的進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)受到限制而使芯體90變硬?？梢灶A(yù)見芯體90可以在不同施加壓力下接合表面104，52和86。
盡管圓盤18上的肋條26和66被描述成接合安裝件100以引導(dǎo)圓盤插入椎骨12和14之間，可以預(yù)見安裝件100可以具有圓盤18上的肋條延伸到其中的溝槽以引導(dǎo)圓盤插入。也可以預(yù)見安裝件100可以具有延伸到圓盤18中的溝槽中的肋條以引導(dǎo)圓盤插入。此外，可以預(yù)見圓盤18可以在不使用安裝件100的情況下插入到椎骨12和14之間。如果在沒有安裝件100的情況下使用圓盤18，可以預(yù)見保持裝置20和60的保持件21和61將包括類似于安裝件的內(nèi)凹表面104的內(nèi)凹表面。芯體90可以與保持件21和61上的內(nèi)凹表面間隔并且當(dāng)預(yù)定負(fù)荷施加于裝置10時(shí)偏轉(zhuǎn)到與內(nèi)凹表面接合。
將會(huì)理解本發(fā)明的以上描述容易進(jìn)行各種改進(jìn)、變化和調(diào)整，其意味著包含在所附權(quán)利要求的等價(jià)物的含義和范圍內(nèi)。無論從哪個(gè)方面來看當(dāng)前公開的實(shí)施方式都被視為是示例性的，而不是限定性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是由前面的描述指出，并且在其含義和范圍內(nèi)的所有變化都意味著包含于此。
權(quán)利要求
1.一種用于替換脊柱的第一和第二椎骨之間的受損椎間盤的方法包括連接第一安裝件和脊柱的第一椎骨；在第一和第二椎骨之間移動(dòng)人工圓盤并且與第一安裝件接合以將人工圓盤引導(dǎo)到第一和第二椎骨之間的位置中，所述人工圓盤包括具有第一表面和第二表面的彈性芯體，連接到彈性芯體的第一表面的第一保持件，和連接到彈性芯體的第二表面的第二保持件，所述第一保持件具有可與脊柱的第一椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體的第一表面的內(nèi)表面，所述第二保持件具有可與脊柱的第二椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體的第二表面的內(nèi)表面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，包括使第一安裝件與從第一保持件的外表面延伸的導(dǎo)軌接合并使第一椎骨與所述導(dǎo)軌接合。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括使第一安裝件與第一保持件上的大體彼此平行延伸的第一和第二導(dǎo)軌接合以引導(dǎo)第一保持件移動(dòng)到第一和第二椎骨之間的位置中。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括使第一安裝件與第一保持件上的止擋接合以防止在第一方向第一保持件和第一安裝件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括在第一方向橫向延伸的第二方向引導(dǎo)第一保持件相對(duì)于第一安裝件的運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括引導(dǎo)第一安裝件移動(dòng)到第一保持件中的開口中。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括使面對(duì)芯體的第一安裝件的內(nèi)表面與芯體間隔。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，包括將人工圓盤連接到第一安裝件并且防止第一安裝件相對(duì)于人工圓盤移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括用過渡配合將人工圓盤連接到第一安裝件并使人工圓盤上的截頭圓錐形表面接合第一安裝件上的截頭圓錐形表面。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將第二安裝件連接到第二椎骨，在第一和第二椎骨之間移動(dòng)人工圓盤的所述步驟包括使第二安裝件與人工圓盤接合以引導(dǎo)人工圓盤移動(dòng)到第一和第二椎骨之間的位置中。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，包括將外科工具的第一部分延伸到第一保持件的第一部分的第一開口中。
12.一種用于替換脊柱中受損椎間盤的裝置，所述裝置包括人工圓盤，所述人工圓盤包括具有第一表面和第二表面的彈性芯體，連接到所述彈性芯體的所述第一表面的第一保持件，和連接到所述彈性芯體的所述第二表面的第二保持件，所述第一保持件具有可與脊柱的第一椎骨接合的外表面和面對(duì)所述彈性芯體的所述第一表面的內(nèi)表面，所述第二保持件具有可與脊柱的第二椎骨接合的外表面和面對(duì)所述彈性芯體的所述第二表面的內(nèi)表面；和可與第一椎骨和所述人工圓盤連接以將所述人工圓盤定位在第一和第二椎骨之間的第一安裝件，所述第一安裝件在連接到第一椎骨之后可與所述人工圓盤接合以引導(dǎo)所述人工圓盤移動(dòng)到第一和第二椎骨之間的位置中。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一保持件包括可與所述第一安裝件接合的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌從所述第一安裝件的所述外表面延伸并且可與第一椎骨接合。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一保持件包括可與所述第一安裝件接合的第一和第二導(dǎo)軌，所述第一和第二導(dǎo)軌大體彼此平行地延伸。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一保持件包括可與所述第一安裝件接合的所述止擋以防止在第一方向上所述第一保持件和所述第一安裝件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述止擋在橫過第一方向延伸的第二方向上引導(dǎo)所述第一保持件相對(duì)于所述第一安裝件的運(yùn)動(dòng)。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一保持件具有開口，所述第一保持件的所述內(nèi)和外表面延伸通過所述開口，所述第一安裝件延伸到所述開口中。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述開口軸向地延伸通過所述第一保持件的所述內(nèi)和外表面。
18.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一安裝件包括面對(duì)所述芯體并且與所述芯體間隔的內(nèi)表面，當(dāng)在所述第一和第二保持件之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述芯體偏轉(zhuǎn)到與所述第一安裝件的所述內(nèi)表面接合。
19.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一安裝件具有可與所述人工圓盤上的截頭圓錐形表面接合的截頭圓錐形表面以防止所述第一安裝件相對(duì)于所述人工圓盤移動(dòng)。
20.如權(quán)利要求12所述的裝置，進(jìn)一步包括可與第二椎骨和所述人工圓盤接合以將所述人工圓盤定位在第一和第二椎骨之間的第二安裝件，所述第二安裝件可與所述人工圓盤接合以引導(dǎo)所述第二保持件移動(dòng)到第一和第二椎骨之間的位置中。
21.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述芯體包括在所述芯體的所述第一和第二表面之間延伸的徑向外表面，所述徑向外表面面對(duì)所述第一和第二保持件中的一個(gè)的一部分，所述徑向外表面與所述第一和第二保持件中的所述一個(gè)的所述部分間隔，當(dāng)在所述第一和第二保持件之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述芯體偏轉(zhuǎn)到與所述第一和第二保持件中的一個(gè)的所述部分接合。
22.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一保持件包括可與用于將所述人工圓盤插入到椎骨之間的外科工具接合的一部分，所述第一保持件的所述部分包括外科工具的一部分延伸到其中的開口。
23.一種用于替換脊柱中受損椎間盤的裝置，所述裝置包括具有第一表面和第二表面的彈性芯體；連接到所述彈性芯體的所述第一表面的第一保持裝置，所述第一保持裝置具有可與脊柱的第一椎骨接合的外表面和面對(duì)所述彈性芯體的所述第一表面的內(nèi)表面；和連接到所述彈性芯體的所述第二表面的第二保持裝置，所述第二保持裝置具有可與脊柱的第二椎骨接合的外表面和面對(duì)所述彈性芯體的所述第二表面的內(nèi)表面；所述第一保持裝置的所述內(nèi)表面與所述芯體間隔，當(dāng)在所述第一和第二保持裝置之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述芯體偏轉(zhuǎn)到與所述第一保持裝置的所述內(nèi)表面接合。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述芯體包括在所述芯體的所述第一和第二表面之間延伸的徑向外表面，所述徑向外表面面對(duì)所述第一和第二保持裝置中的一個(gè)的一部分，所述徑向外表面與所述第一和第二保持裝置中的所述一個(gè)的所述部分間隔，當(dāng)在所述第一和第二保持裝置之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述芯體偏轉(zhuǎn)到與所述第一和第二保持裝置中的一個(gè)的所述部分接合。
25.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第一保持裝置包括可與用于將所述第一保持裝置插入到第一和第二椎骨之間的外科工具接合的一部分，所述第一保持裝置的所述部分包括外科工具的一部分延伸到其中的開口。
26.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第一保持裝置包括第一安裝件和第一保持件，所述第一保持件具有可與第一椎骨接合的所述外表面和固定到所述芯體的所述第一表面的內(nèi)表面，所述第一安裝件包括面對(duì)所述芯體的所述內(nèi)表面，當(dāng)在所述第一和第二保持裝置之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述芯體接合在所述內(nèi)表面上，所述第一保持件具有延伸通過所述第一保持件的所述內(nèi)和外表面的開口，所述第一安裝件位于所述開口中。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述第一保持件和所述第一安裝件中的一個(gè)包括可與所述第一保持件和所述第一安裝件中的另一個(gè)接合的導(dǎo)軌以引導(dǎo)所述第一保持件移動(dòng)到第一和第二椎骨之間的位置中。
28.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第一安裝件具有可與所述第一保持件上的截頭圓錐形表面接合的截頭圓錐形表面，以防止所述第一安裝件相對(duì)于所述第一保持件移動(dòng)。
全文摘要
一種用于替換脊柱的第一和第二椎骨之間的受損椎間盤(10)的方法包括連接第一安裝件(100)和脊柱的第一椎骨。人工圓盤(10)在第一和第二椎骨之間移動(dòng)并且與第一安裝件(100)接合以將人工圓盤引導(dǎo)到第一和第二椎骨之間的位置中。所述人工圓盤包括具有第一表面和第二表面的彈性芯體(90)，連接到彈性芯體(90)的第一表面的第一保持件(20)，和連接到彈性芯體(90)的第二表面的第二保持件(60)。所述第一保持件(20)具有可與脊柱的第一椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體(90)的第一表面的內(nèi)表面。所述第二保持件(60)具有可與脊柱的第二椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體(90)的第二表面的內(nèi)表面。一種用于替換脊柱中受損椎間盤的裝置包括連接到彈性芯體(90)的第一表面的第一保持裝置(20)。第二保持裝置(60)連接到彈性芯體(90)的第二表面。第二保持裝置(60)具有可與第二椎骨接合的外表面和面對(duì)彈性芯體(90)的第二表面的內(nèi)表面。第一保持裝置的內(nèi)表面與芯體(90)間隔。當(dāng)在第一和第二保持裝置(20和60)之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)芯體(90)偏轉(zhuǎn)到與第一保持裝置(20)的內(nèi)表面接合。
文檔編號(hào)A61B17/02GK1901854SQ200480039605
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者E·C·本茨, I·H·利伯曼, L·斯特爾納德, J·M·庫拉希, R·S·羅斯, C·F·小伯查爾, K·杜克, K·齊默斯 申請(qǐng)人:公理醫(yī)學(xué)脊骨公司