專利名稱：柔性空間支撐器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性(flexible)空間支撐器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，人體或動(dòng)物體內(nèi)的很多疾病可以通過(guò)使用植入器來(lái)治療或使其影響最小。例如，已知用于椎骨或椎骨間片的空間支撐器可用于代替一個(gè)椎骨主體或一個(gè)椎骨間片。
對(duì)于空間支撐器來(lái)說(shuō)，使用與人體或動(dòng)物機(jī)體組織相容的材料制造該支撐器是很重要的，相容也就是說(shuō)不會(huì)引起排異反應(yīng)或?qū)е掠赏懽儸F(xiàn)象(disintegration phenomena)引發(fā)的機(jī)體負(fù)擔(dān)。因此，植入器材料的選擇有很多限制。
另外，最好能以盡可能簡(jiǎn)單的、特別是用少量部件的方式構(gòu)造空間支撐器，因?yàn)椴考慕M合需要會(huì)增加操作員插入植入器的成本，在另一方面，在多個(gè)部件互相連接的位置更有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤和故障。因此，特別優(yōu)選整體地形成植入器。
與此相反，而空間支撐器必須實(shí)現(xiàn)多種功能，這使得使用不同的材料和/或用多個(gè)部件形成空間支撐器顯得更合適。例如，空間支撐器最好不僅能實(shí)現(xiàn)填補(bǔ)空間和支撐椎骨使其彼此間隔一定距離的功能，還能輔助椎骨向彼此靠近的移動(dòng)，也就是在某個(gè)很窄的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)功能。為此，可以例如提供如DE 10056977 C2中的空間支撐器，其中在鄰近椎骨主體的支撐件之間放置一個(gè)風(fēng)箱形狀的管道，該管道可以在植入器的縱向方向延伸，同時(shí)該管道是由緊密地編織或密接紡織品材料制成的。然而，這具有上述缺點(diǎn)，即一些不得不使用的不同材料必須互相連接，這樣會(huì)增加產(chǎn)生錯(cuò)誤的機(jī)率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供用最簡(jiǎn)單的部件、特別是易于連接的一個(gè)或幾個(gè)部件制成的空間支撐器，其中除了其它的功能以外，可以確保植入器或其周圍具有一定的柔性和可移動(dòng)性。另外，這些植入器是可以很容易地被制造和植入的，同時(shí)在操作中是安全的，且具有較長(zhǎng)的使用壽命和多樣的應(yīng)用可能性。
此目的由本發(fā)明的用于椎骨和/或椎骨間片且具有空間支撐器和重量轉(zhuǎn)移功能的空間支撐器所實(shí)現(xiàn)，該支撐器用于臨時(shí)性或永久性地植入人體或動(dòng)物體內(nèi)并由至少一種生物適合的剛性材料制成，該支撐器具有一個(gè)管狀主體并在管狀主體的端部具有用于與鄰近軀體組織連接的裝置，在管狀主體中設(shè)置有用于在其所設(shè)位置減小剛性的材料凹槽(material recesses)。其他有益實(shí)施例是由從屬權(quán)利要求體現(xiàn)的。
對(duì)于空間支撐器，現(xiàn)有技術(shù)是這樣的，可移動(dòng)性或彈性是通過(guò)附加的部件和/或不同種類的材料獲得的。本發(fā)明采用另一種方法，其中柔性或可移動(dòng)性不是由另一種材料或由提供附加的分離部件形成的，而是在整個(gè)植入器或植入器部件的情況下，需要獲得柔性或可移動(dòng)性的區(qū)域是通過(guò)在多個(gè)材料凹槽的設(shè)計(jì)中進(jìn)行改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，該空間支撐器具有帶有一個(gè)中央管式主體部分及設(shè)置在各個(gè)端部的連接件的管狀主體，材料凹槽用于在中央管式主體部分中提供柔性。
空間支撐器的連接件優(yōu)選地具有連接空間支撐器和鄰近軀體部分例如椎骨的相應(yīng)裝置，該裝置以位于端部的鉤狀突出和/或套筒表面上的凹槽、狹縫(grooves)和孔(openings)的形式被設(shè)置，以便空間支撐器可以伸入并結(jié)合組織。然而為此，連接件的空腔或凹槽一定不能與用于在管狀主體部分獲得空間支撐器的柔性和可移動(dòng)性的材料凹槽混淆。由于連接件與鄰近的軀體部分例如椎骨是完全連接的，因此該連接件對(duì)椎骨的柔性或可移動(dòng)性不起作用。
這樣，通過(guò)避免附加的彈性材料和相應(yīng)的連接部件或附加的分離部件，可以在空間支撐器或其部件中簡(jiǎn)便地獲得柔性和可移動(dòng)性。為此，除了空間支撐器的必須功能以外，還可以提供彈性或可移動(dòng)性功能，或者將彈性或可移動(dòng)性功能作為必須功能的一種。特別地，這樣就能以簡(jiǎn)單且可靠的方式實(shí)現(xiàn)、特別是在一個(gè)整體的空間支撐器中實(shí)現(xiàn)壓縮、轉(zhuǎn)動(dòng)和/或擴(kuò)展地帶。
相應(yīng)地，可以為優(yōu)選整體形成的空間支撐器使用穩(wěn)定的、堅(jiān)硬的材料，特別是為所期望的使用條件，提供一種剛性的，最好是柔性剛性(flexible rigid)的材料，例如鈦、鈦合金、塑性材料和類似材料。通常，所有生物適合的材料都是不會(huì)引起排異反應(yīng)或顯示出作為身體負(fù)擔(dān)的任何蛻變現(xiàn)象的候選者中的一員。
可以優(yōu)選地以狹縫狀凹槽或開(kāi)孔的形式在管狀主體部分的壁部設(shè)置該材料凹槽。可以根據(jù)負(fù)載需要的變化來(lái)調(diào)整該材料凹槽的形狀、數(shù)量和設(shè)置。
作為可以滿足多種需要的通用形狀，可以特別地以圍繞管狀主體的螺旋形狀設(shè)置該材料凹槽，以便特別地出現(xiàn)一種螺旋彈簧的形狀，在本例中，通過(guò)材料凹槽在螺旋彈簧件的相鄰條帶之間呈現(xiàn)自由空間是一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。除了更簡(jiǎn)單的制造和相應(yīng)更廣泛的材料選擇以外，這具有可獲得更大柔性的優(yōu)點(diǎn)。
特別有利地，可以提供兩種材料凹槽，該凹槽被形成為雙軌(twin-track)或雙飛(twin-flight)螺旋。這樣，設(shè)置在彼此內(nèi)部的兩個(gè)螺旋彈簧可以被特殊地形成。如果螺旋狀凹槽的區(qū)域具有相同的高度，則可以用雙螺距(double pitch)的兩個(gè)螺旋狀凹槽代替一個(gè)低螺距(lowpitch)的螺旋狀凹槽。
用于連接管狀主體與鄰近的軀體部分的裝置既可以被整體地設(shè)置在管狀主體特別是該主體的延伸的端部上，還可以被可分離地設(shè)置在端部上，例如在可以被旋入管狀主體端部的端板上。
當(dāng)用材料凹槽圍繞管狀主體時(shí)，優(yōu)選地提供這樣的可分離端板或與管狀主體整體連接的端板，為了獲得彈性或可移動(dòng)性，設(shè)置至少一個(gè)彈性材料的套筒或在管狀主體中提供至少一個(gè)彈性芯。一種優(yōu)選的彈性體制造的彈性芯或彈性套筒具有以下優(yōu)點(diǎn)，該彈性芯或彈性套筒允許管狀主體或空間支撐器的彈性或剛性被精確地調(diào)節(jié)。考慮到阻尼(damping)作用，通過(guò)帶有相應(yīng)凹槽及芯和/或套筒的模塊狀設(shè)置，使用不同剛性的不同組件可以以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)精確定義的植入器的剛性。這樣，帶有用于獲得柔性的材料凹槽的一個(gè)空間支撐器部件與一個(gè)包含用于調(diào)整所定義的剛性的柔性材料的空間支撐器的組合是本發(fā)明的一個(gè)非常核心的目的。
為了獲得一種改變的剛性，只有組件的組成必須被改變，也就是例如不同剛性的一種不同的芯或一種不同的套筒需要與柔性管狀主體一起使用。盡管，可以想象一個(gè)套筒及一個(gè)芯可以同時(shí)與柔性的管狀主體一起使用，出于簡(jiǎn)化的目的，通常只出現(xiàn)管狀主體與芯或管狀主體與套筒的組合。為此，套筒還具有用優(yōu)選的螺旋狀凹槽保護(hù)管狀主體不受外部影響的優(yōu)點(diǎn)，然而，與此相反，當(dāng)使用一個(gè)芯時(shí)，該芯被管狀主體保護(hù)。
芯與套筒都是優(yōu)選地由設(shè)置在管狀主體端部上的端板所支撐的，在設(shè)置有套筒的情況下，端板優(yōu)選地探出管狀主體，并從而具有比管狀主體略大的直徑。該端板可以至少部分地，即在一端與管狀主體整體連接，以便在此處獲得一個(gè)燒杯狀形狀。另外，該端板可以被可分離地從一端或兩端連接到管狀主體上，例如，通過(guò)一個(gè)螺釘(screw)或螺紋連接。因此，可以在端板和管狀主體上提供外螺紋。
優(yōu)選地，帶有用以獲得柔性和可移動(dòng)性的材料凹槽的空間支撐器或管狀主體可以沿空間支撐器的縱向軸在縱向方向延伸或壓縮0.5％到20％，特別是1％到15％，同時(shí)可以繞與空間支撐器的縱向軸垂直的徑向軸彎曲，以便鄰近的軀體部分可以相對(duì)縱向軸樞轉(zhuǎn)大約0.5到10度，特別地1到6度。另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)繞縱向軸的0.5到2.5度的轉(zhuǎn)動(dòng)。


根據(jù)下面結(jié)合附圖對(duì)兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)和特征將變得更加明顯。附圖以純粹示意的形式顯示。
圖1是用于椎骨或椎骨間盤片的一種空間支撐器的立體圖；圖2是圖1的空間支撐器的側(cè)視圖；圖3是圖1和2的空間支撐器的詳細(xì)側(cè)視圖；圖4a)-c)是另一種空間支撐器的各個(gè)視圖；及圖5a)-c)是第三空間支撐器的各個(gè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是一種根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的植入器的立體圖，該植入器表現(xiàn)為用于椎骨或椎骨間盤片的空間支撐器的形式?？臻g支撐器10具有一個(gè)圓柱狀主體1和兩個(gè)設(shè)置在圓柱狀主體1的端部、用于將空間支撐器10連接到鄰近的軀體部分例如人體內(nèi)的骨骼或軟骨的連接件2。
被設(shè)置在圓柱狀主體1的端部的連接件2在所示實(shí)施例中具有相同的形狀，但是也可以具有不同的形狀。連接件2在其端部的每個(gè)自由端上具有鋸齒狀突起3，該鋸齒狀突起可以在植入位置與鄰近軀體組織結(jié)合。
鋸齒狀突起3由空間支撐器10的兩端上的三角形凹槽5形成，以便形成可以結(jié)合并抱緊鄰近的軀體組織的梯形鋸齒狀突起3。
另外，連接件2具有鉆石狀的空腔4(參見(jiàn)圖2)，而且這些空腔是沿著連接件的整個(gè)圓柱形外套筒表面相互鄰接的。因此，大量鉆石狀的互相連接的條帶6又為其本身形成每個(gè)連接件，其中由條帶6形成的鉆石狀的尖端被切掉從而形成梯形鋸齒狀突起3。
在所示實(shí)施例中，位于柱體的每個(gè)端部上的連接件2之間的管狀主體1有一個(gè)螺旋狀的材料凹槽7，以便壁部11(見(jiàn)圖3)本身呈現(xiàn)出螺旋狀。由于空間支撐器10是另外作為一個(gè)中空?qǐng)A柱整體形成的，在連接件2與材料凹槽7之間的管狀主體1呈現(xiàn)一個(gè)彈性區(qū)域或一個(gè)移動(dòng)區(qū)域，甚至當(dāng)空間支撐器10本身是由非常堅(jiān)硬的材料例如鈦或鈦合金形成的。通過(guò)材料凹槽7，空間支撐器10在管狀主體1的區(qū)域內(nèi)獲得與設(shè)計(jì)相關(guān)的彈性，該彈性使得可以在該區(qū)域填充單獨(dú)的彈性材料以獲得單獨(dú)的彈性或可移動(dòng)性。特別地，這樣避免了不得不使用必須安裝在一起的多個(gè)部件來(lái)制造空間支撐器。
通過(guò)螺旋形狀，材料凹槽7以一種簡(jiǎn)便的方式獲得了沿空間支撐器10的縱向軸9的可延伸性和可壓縮性，以及繞與縱向軸9垂直的轉(zhuǎn)向軸的可彎曲性，該轉(zhuǎn)向軸例如是由軸線8所示(圖2)。在此，材料凹槽7的螺旋形狀特別有用，該形狀促進(jìn)了在更多方向的平衡的彈性和可移動(dòng)性。然而，自然地，當(dāng)適用于單獨(dú)情況或載荷分布(load profile)的解決方案可行時(shí)，其它形狀的材料凹槽及這些材料凹槽的不同數(shù)量及設(shè)置是可以實(shí)現(xiàn)且可以設(shè)想的。
在圖4a)-c)中示出了帶有管狀主體101的第二實(shí)施例的空間支撐器100的三個(gè)不同的立體分解圖，其中圖4(b)是一個(gè)剖視圖，該管狀主體101在下端被與管狀主體101整體連接的端板125閉合，以便產(chǎn)生燒杯狀的形狀。
管狀主體101在其壁部111中具有螺旋狀的凹槽107，該凹槽根據(jù)本發(fā)明為管狀主體101提供一定的柔性。
為了精確地調(diào)整空間支撐器100的剛性，在管狀主體101內(nèi)部設(shè)置由彈性材料制成的可替換的芯元件130，該元件的下端由端板125支撐，其上端由管狀主體101中的端板126支撐。
在空間支撐器上端的端板126具有一個(gè)外螺紋127，通過(guò)該螺紋端板126可以被旋入在管狀主體101內(nèi)部的管狀主體101的內(nèi)螺紋128中。端板126具有一個(gè)肩部，借助該肩部端板126可以緊密地靠在壁部111上。鋸齒狀突起103是全部沿著壁部111的端部設(shè)置的，并伸出越過(guò)端板125和端板126且可以與鄰近的組織結(jié)合，以便將該空間支撐器穩(wěn)固地支撐于該處適當(dāng)位置中。
端板126具有連接孔129，通過(guò)該連接孔，端板126可以被旋入管狀主體101中。端板125和端板126可以另外被粗糙化或由生物活性材料涂敷，以便有助于與鄰近的軀體組織結(jié)合。
圖5a)到c)中示出了空間支撐器的第三實(shí)施例，其中圖a)到c)示出分解立體圖，同時(shí)子圖b)示出一個(gè)立體剖視圖。在圖5的實(shí)施例中，管狀主體201還在主體壁部211中具有螺旋狀的凹槽207。
在下端，管狀主體201還被一個(gè)整體設(shè)置的端板225閉合，以便這里仍出現(xiàn)管狀主體201的燒杯狀形狀。不可否認(rèn)地，端板225形成為具有比管狀主體201稍大的直徑，螺旋狀的材料凹槽207被設(shè)置在管狀主體中。這樣，形成了一個(gè)肩部，該肩部為由彈性材料制成的管狀套筒230形成了接納處。彈性套筒230被推過(guò)管狀主體201以便該主體是完全被套筒包圍的。在上端，一個(gè)端板226通過(guò)螺紋連接旋入管狀主體201。在此，端板226的外螺紋227與管狀主體201的內(nèi)螺紋228連接，以便套筒230被牢固地支撐在端板225與端板226之間。套筒230還用于調(diào)節(jié)整體剛性，其中用與可替換芯130類似的方式(參見(jiàn)圖4)簡(jiǎn)單更換套筒230就可以簡(jiǎn)便地控制整個(gè)植入器100和植入器200的剛性。
在端板226和端板225上設(shè)有金字塔形狀的鋸齒狀突起203，該鋸齒狀突起用以與鄰近組織連接以便穩(wěn)固地支撐空間支撐器。
蓋226也具有連接孔229，借助該孔端板226可以被旋到管狀主體201上。
權(quán)利要求
1.一種用于椎骨和/或椎骨間片且具有空間支撐器和重量轉(zhuǎn)移功能的空間支撐器，該支撐器用于臨時(shí)性或永久性地植入人體或動(dòng)物體內(nèi)并由至少一種生物適合的剛性材料制成，該支撐器具有一個(gè)管狀主體(1)并在管狀主體的端部具有用于與鄰近軀體組織連接的裝置(2)，其特征在于，在管狀主體中設(shè)置用于在其所設(shè)位置減小剛性的材料凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的空間支撐器，其特征在于，管狀主體(1)與用于與鄰近軀體組織連接的裝置(2)是由一種材料整體形成的。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，該生物適合的材料特別是管狀主體(1)的材料是剛性的，特別是在期望的使用條件下的撓性剛性材料。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，該生物適合的材料是從包含鈦及其合金以及塑性材料的一組中選出的。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，材料凹槽(7，19)被形成為壁部的一個(gè)狹縫狀凹槽和/或開(kāi)孔，特別是以螺旋的形狀形成。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的植入器，其特征在于，兩種材料的凹槽被形成為在彼此內(nèi)部的雙軌螺旋狀設(shè)置的一個(gè)狹縫狀的凹槽和/或一個(gè)開(kāi)孔。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的植入器，其特征在于，該植入器包括一種由柔性材料特別是一種彈性材料制成的植入器部件，該柔性材料與帶有材料凹槽的植入器部件一起作用以獲得一種柔性，以便可以設(shè)置整個(gè)植入器的一種確定的剛性或可移動(dòng)性，同時(shí)以便空間支撐器在軸向是可壓縮且可伸展的，該植入器參照設(shè)置在端部的連接裝置(2)是繞徑向轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)可彎曲的同時(shí)是繞軸向旋轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，用于將管狀主體部分(1)連接到鄰近軀體部分的裝置(2)包含突起，特別包含在管狀主體部分的軸向延伸的鋸齒狀突起(3)，該鋸齒狀突起具有一個(gè)三角形或梯形的形狀，用于與鄰近的軀體部分如骨骼、軟骨和類似部分結(jié)合。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，用于將管狀主體部分(1)連接到鄰近軀體部分的裝置(2)形成為管狀主體部分的延伸部分，特別地該裝置與管狀主體部分(1)整體形成，其中設(shè)有用于伸入組織的位于套筒表面上的凹槽(4)、狹縫和孔。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，用于將管狀主體部分(1)連接到鄰近軀體部分的裝置(2)設(shè)置在一個(gè)端板上，該端板可分離地設(shè)置在管狀主體部分(1)的端部。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，管狀主體(1)被由彈性的生物適合的材料構(gòu)成的套筒圍繞或/和設(shè)有由彈性的生物適合的材料構(gòu)成的芯，其中特別地該彈性材料是彈性體。
12.如權(quán)利要求11所述的空間支撐器，其特征在于，該套筒和/或芯由整體地或可分離地設(shè)置在管狀主體上的端板所支撐，特別是通過(guò)一個(gè)螺釘或螺紋連接。
13.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，該空間支撐器及特別是管狀主體(1)在其縱向是彈性可延伸或可壓縮0.5％到20％的，特別是1％到15％。
14.如前述權(quán)利要求之一所述的空間支撐器，其特征在于，空間支撐器及特別是管狀主體(1)是繞徑向軸(3)彈性可彎曲的，以便設(shè)置在端部的用于連接到鄰近軀體部分的裝置(2)可以從管狀主體的縱向軸(12)樞轉(zhuǎn)大約0.5到10度，特別是1到6度，或者空間支撐器及特別是管狀主體可以繞一個(gè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣用于連接到鄰近軀體部分的裝置(2)可以轉(zhuǎn)動(dòng)0.5到5度，特別地1到3度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于臨時(shí)性或永久性地植入人體或動(dòng)物體內(nèi)的柔性空間支撐器，該支撐器由至少一種生物適合的剛性材料制成并具有一個(gè)管狀的主體部分(1)，通過(guò)設(shè)置材料凹槽在主體部分中形成一個(gè)或多個(gè)柔性區(qū)域。
文檔編號(hào)A61F2/44GK1695567SQ20051006800
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者盧茨·比德曼, 于爾根·哈姆斯, 維爾弗里德·馬蒂斯 申請(qǐng)人:比德曼莫泰赫有限公司