專利名稱：椎間盤假體和安裝工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一個替代纖維軟骨盤的椎間盤假體，保證各脊椎椎骨或脊椎端之間的連接。
椎間盤由一個可變形但不可壓縮的單元形成，稱為“柔內(nèi)核”，包含約80％的水，被幾個彈性纖維層包圍，集中來保持內(nèi)核，吸收作用到整個盤上的力和穩(wěn)定活節(jié)接合。由于隨著沖擊、感染、受力過大或僅由于過長時間而引起的壓縮、位移或磨損，這些單元往往可能破碎或損傷。
這種關(guān)節(jié)單元的破碎可能引起病人的強烈疼痛和活動受到明顯約束。除了堵塞有缺陷關(guān)節(jié)和可能完全去除受損的椎間盤的外科手術(shù)外，近二十多年來的醫(yī)療途徑是用手術(shù)以一個功能假體替代有缺陷的椎間盤。但是，采用這種假體需要一個不太笨重的組件，它支承足夠的力，或者具有長期堅固性。另外，巨大而劇烈疼痛已經(jīng)影響到病人的舒適性，使得希望設(shè)置一個假體，最可靠地復現(xiàn)自然的活動能力，同時對有時已受損的脊椎保證最好的穩(wěn)定能力。
所以采用這種假體主要取決于穩(wěn)定性，它容許脊椎在活動時與在靜力時或長期不變位置時一樣。
已經(jīng)提出了具有可壓縮材料基的各種假體，目的在于復現(xiàn)自然活動的運動學特性，同時復現(xiàn)其各部分和它們的形狀或塑性特征，如在專利FR 124 815中描述，它提出一個用紡織材料增強合成橡膠材料制成的椎間盤。這些組件存在壽命通常太受限制的缺點，并且也受到實際上由于這個彈性造成的缺陷。事實上，因為假體完全可壓縮，相對于假體放置其中的椎骨，可產(chǎn)生假體的逐漸滑動，這往往導致假體脫離其支座。附加的固定銷不能充分改善這個問題，因為假體材料可壓縮性容許的微小活動也包括一個垂直分量，它很容易在每次活動中使得銷脫離它們的支座。
在不依靠材料變形的假體中，專利DE 30 23 353描述了一種經(jīng)常采用的假體類型，它由一個形狀為雙凸透鏡的內(nèi)核形成，在兩個板之間形成活節(jié)接合，每個板在其中心具有一個形狀與內(nèi)核大致互補的腔，并且在其周邊具有一個限制這個內(nèi)核的肩部。與采用較大接觸面積的更受限制的球套接頭相比，這種設(shè)置具有優(yōu)點，大大減少了磨損。
為了在一側(cè)各板相互傾斜，在上述一側(cè)的內(nèi)核邊上由板的內(nèi)腔使板作活節(jié)接合，但由于轉(zhuǎn)動運動，在另一側(cè)使它們邊的離開程度大于靜止的位置。這個分離趨向脫離它們支承的椎骨板，在剛固定板的位置上損傷椎骨的表面，并且還容許逐漸移動，存在完全彈出假體的風險。
在專利FR 2 659 226中描述的另一類假體包括一個具有凹面的上板，它在球段形式的內(nèi)核上滑動，這個內(nèi)核固定在下板的腔內(nèi)。在這種情形下，從板空間的觀點看，轉(zhuǎn)動比較滿意，但上板在中心位于假體外的球上滑動也引起橫向位移，它對運動學特性和對附近身體組織有害。
在專利FR 2 730 159中提出一個辦法是形式為一個具有兩個球面的內(nèi)核，球面沿著相同的方向，并且具有不同的半徑。具有圓柱外形的內(nèi)核在屬于下板的凸面上滑動，本身在頂上具有一個凸面，上板在凸面上滑動。由于內(nèi)核可以水平運動，當板接近另一側(cè)時內(nèi)核處于從一側(cè)離開的位置。但是，這個裝置缺點為具有內(nèi)核完全彈出假體外的風險，這個缺點在專利DE 30 23 353描述的組件中也存在。
為了限制內(nèi)核彈出的風險，專利WO 00 53 127以及US 5 401 269和US 4 759 766提出了提供一個以不同方式產(chǎn)生的移動擋塊。
在某些變型中，公布了一個為凸塊形式的移動擋塊，從內(nèi)核的接觸表面突出并且可在板的凹口中活動，或者相反。所以這種內(nèi)部擋塊類型位于內(nèi)核和板之間的接觸面或支承面內(nèi)部，因此顯著減少了可用表面。支承表面的減少增加了材料承受的應力，從而增加了磨損或蠕變應變或超過彈性極限的風險。支承表面和容納擋塊的凹口之間的區(qū)別也會引起如下風險使被支承在上面的零件留有痕跡和受損傷。
在某些情形中，這種中心擋塊為非圓形，在一定程度上限制了內(nèi)核相對于設(shè)有擋塊的板的轉(zhuǎn)動。但是，這種非圓形形成的附加約束也限制了支承的可用表面。另外，這種形狀的棱角本身形成了易碎區(qū)，它對這種擋塊的轉(zhuǎn)動作用僅保證低的堅固性。
在其他的變型中，從內(nèi)核突出一個環(huán)并且在兩板之間的空間中包圍著內(nèi)核。在環(huán)的外部，在沿著脊椎軸線的一定高度上，這個環(huán)向著每個板變寬，它形成了兩個內(nèi)部邊界，可以支承在上述板接觸表面的外部邊界上。但是，這種外周邊擋塊類型存在某些缺點，特別是由于阻礙引起的缺點。
事實上，這種環(huán)的形式具有顯著的垂直阻礙(沿著脊椎軸線)，板的接觸表面也必須具有一定的高度才能夠擋住這個環(huán)的移動。另外，這類擋塊的周邊形狀也占有顯著的徑向空間，特別是在脊椎具有最小寬度的截面中，如徑向平面中。如果在椎間盤空間中可用的空間受限制，這個環(huán)占有了可能對假體的其余部分有用的空間，限制了根據(jù)運動學特性的效果或可靠性。
另外，這種外周邊擋塊的類型需要采用雙凸形狀的內(nèi)核，以容許對板的接觸表面提供足夠的高度來形成對這個擋塊有用的外邊界。所以，對具有一個或兩個凹面的內(nèi)核難以產(chǎn)生這種擋塊類型，而這種內(nèi)核形式可把假體的運動學特性做得對病人使用更舒適。
在內(nèi)核和板之間的接觸表面為非圓情形時，這種環(huán)也能夠限制內(nèi)核相對于板的轉(zhuǎn)動間隙，例如依靠兩個同心和不同半徑橢圓的周邊接觸。但是，這種接觸是根據(jù)相互支承表面之間的非常緊密角度實現(xiàn)的，它使得這種限制的位置不十分精確，并且增加了磨損或夾緊阻塞的風險。另外，由這種運動學特性容許的轉(zhuǎn)動間隙直接取決于移動容許的間隙，在假體設(shè)計時不能獨立于后者作選擇。
本發(fā)明的一個目的是提出一種假體，依靠組成它的零件的相對位置的更大精度和堅固性，使得脊椎有更好的穩(wěn)定性。
按照權(quán)利要求1的一個椎骨假體組件達到了這個目的。
另外，為了保證在安裝這種假體之后脊椎的穩(wěn)定性，不同病理造成脊椎承受的損傷導致決定安裝一個假體，有時重建由脊椎彈性不再能提供的穩(wěn)定性或姿勢是有用的。根據(jù)病人的病理和病史，然后可以指示在錐骨間空間的構(gòu)形中引入一定的角度修正，例如在脊椎前凸或后凸的情形中。
現(xiàn)有某些類型的假體采用改變一個板的厚度來引入這種修正。但是這種修正并不總是穩(wěn)定的，特別是因為在活動時內(nèi)核在板上的支承位置變化太大。
因此本發(fā)明的另一個目的是提出一個假體，依靠重建適于假體產(chǎn)生的運動學特性的姿勢，使得假體具有更好的穩(wěn)定性。
采用按照權(quán)利要求6的錐骨間假體組件達到了這個目的。
本發(fā)明的補充擴展在相關(guān)的權(quán)利要求中描述。
閱讀參照附圖的描述，本發(fā)明及其特征和優(yōu)點將會更明顯，其中

圖1表示了本發(fā)明假體的分解透視圖，為一個包括凸下板和提供中心和環(huán)形擋塊的型式；圖2表示了本發(fā)明假體組件的分解剖視圖，為同樣的型式；圖3表示了本發(fā)明假體組件的分解剖視圖，為一個包括一個具平下表面的內(nèi)核和具有環(huán)形擋塊的下板的變型；圖4表示了本發(fā)明假體組件的分解側(cè)剖視圖，為一個包括具凹下表面的內(nèi)核、附加塊和具環(huán)形擋塊的下板的變型；圖6a表示了本發(fā)明假體組件的側(cè)剖視圖，為一個具有中心、環(huán)形和傾斜擋塊的變型，處于最大傾斜位置；圖6b表示了先前技術(shù)假體的側(cè)剖視圖，其中內(nèi)核具有固定的位置；圖6c表示了先前技術(shù)假體的側(cè)剖視圖，其中內(nèi)核可活動，并且在最大傾斜位置的作用力下受載彈出；圖5表示了一個變型的假體組件分解側(cè)剖視圖，包括一個容許露出中心擋塊的附加塊和一個具有環(huán)形擋塊的平下板；圖7表示了一個變型的假體組件側(cè)剖視圖，沒有環(huán)形擋塊，其中中心擋塊具有燕尾形狀的垂直截面，處于最大傾斜位置；
圖8a和8b表示了本發(fā)明假體組件的側(cè)剖視圖，按照一個具有傾斜軸線的變型，分別在單下板和有附加塊的情形下，包括一個環(huán)形擋塊和一個與支承內(nèi)核的接觸表面結(jié)合的中心擋塊；圖8c表示了本發(fā)明假體組件徑向平面中的側(cè)剖視圖，按照一個具有修正內(nèi)核的變型，內(nèi)核具有兩個接觸表面不平行的面；圖9a表示了本發(fā)明假體組件的透視圖，按照一個在內(nèi)核外具有兩個擋塊的變型，擋塊被夾持在與下板成整體的立柱之間的一個凹區(qū)中；圖9b表示了本發(fā)明假體組件的透視圖，按照一個在內(nèi)核外具有兩個擋塊的變型，每個擋塊在其兩臂之間夾持了與下板成整體的一個立柱；圖10表示了本發(fā)明一個裝置的透視圖，用于安裝這種假體；圖11表示了本發(fā)明一個裝置的透視圖，用于插入這種假體，處于在兩個椎骨之間沿橫向引入假體時的位置；圖12按照本發(fā)明的一個實施例，表示了一個具有插入導座的裝配工具透視圖；圖13表示了本發(fā)明假體的透視圖，位于本發(fā)明插入導座的入口；圖14按照本發(fā)明一個實施例，表示了一個器件的透視圖，此時假體準備壓入椎間盤空間。
圖6b表示了按照專利FR 2 659 226公布的先前技術(shù)的假體，它包括一個在內(nèi)核(2AA)上滑動的凹上板(3AA)，內(nèi)核具有一個球形上帽(23AA)，本身固定在下板(1AA)的一個凹區(qū)中；處于水平位置和最大傾斜位置。由于提供與內(nèi)核接觸面的球的中心(csAA)位于這個上板(3AA)之外，其傾斜結(jié)合了顯著的橫向位移。這個位移斷開了脊椎垂直外形的連續(xù)性，妨礙整個活動功能，有風險立即或長期損傷椎骨周圍的組織，如韌帶和脊髓。
圖6c表示了按照專利FR 2 730 159公布的先前技術(shù)的假體，它包括一個可活動內(nèi)核，內(nèi)核具有兩個沿相同方向定位的球面，在兩個板之間可以橫向移動和可以容許傾斜而沒有橫向位移。但是，在極限位置上，上板球面的最遠邊界僅把內(nèi)核保持在外側(cè)上。因為這個邊界本身已經(jīng)升高，這有很大的風險太高的垂直壓力或水平附加力使內(nèi)核向假體外部彈出，引起強烈的疼痛和有風險立即損傷脊椎周圍的組織，如韌帶或脊髓。
在圖6a表示的一個實施例中，本發(fā)明的一個假體包括一個下板(1)，它環(huán)繞一個內(nèi)核(2)與一個上板(3)成活節(jié)接合，內(nèi)核在兩面具有相同方向的兩個球形滑動表面。內(nèi)核(2)的下表面(21)為凹形，并且在設(shè)在下板(1)上面的一個互補凸面(12)(稱為內(nèi)面)上滑動。上表面(23)為凸形，并且在設(shè)在上板(3)下面的一個互補凹面(32)(稱為內(nèi)面)上滑動。在這個實施例中，內(nèi)核(2)下接觸面(21)的半徑大于其凸上表面(23)的半徑，提供其兩個接觸面的球的中心位于這兩個表面的同一對稱軸線(d2)上。在它們的側(cè)面，兩個板具有接觸面(12，32)，其對稱軸(d12，d32)垂直于它們的外面(10，30)。由于在上滑動表面上環(huán)繞其中心(cs)轉(zhuǎn)動，內(nèi)核沿一個方向的水平位移部分被內(nèi)核在其下滑動表面上環(huán)繞其中心(ci)的轉(zhuǎn)動(它引入內(nèi)核(2)的水平位移，因而引入上滑動表面中心(cs)的水平位移)所補償。確定提供這些滑動表面(12，21，23，32)的兩個球的半徑，在板傾斜時作相互比較，從而修正板的橫向位移。在一個實施例中，可以選擇這些滑動表面(12，21，23，32)的半徑，使得板的活動減小到一個傾斜角度，相應有一個可能的垂直位移，但上板相對于下板沒有水平位移。
為了在傾斜位置作用力時避免內(nèi)核(2)彈出的風險，用一個中心擋塊保持內(nèi)核在其間隙中，例如擋塊由一個圓柱塊(4)形成，從下板凸面突出，與設(shè)在內(nèi)核下凹面的接觸面(21)中心上的一個凹口(22)邊配合。
在一個實施例(圖6a)中，下板在其上面還具有一個近似圓柱形空腔(11)，其中邊(112)從與內(nèi)核(2)的接觸面(12)突出，并且與這個內(nèi)核的近似圓柱形周邊(20)配合，保證環(huán)形擋塊對它的作用，同時限制它朝著提供它的接觸面(12)之外的活動。
在一個實施例(圖6a)中，板的內(nèi)表面在滑動表面之外的部分(113，331)上，具有能夠在它們之間配合的形式，以擋住板相互傾斜在規(guī)定角度(a1)上。
在圖7中表示的一個實施例中，擋塊(4)設(shè)在下板(1)的凸面(12)上，并且具有近似倒錐形狀，也就是說，與提供它的表面(12)對著的一端(42)上截面較大。凹口(22)的內(nèi)表面(224)具有一個切口形狀，當內(nèi)核處于靠在這個擋塊(4)的最遠位置時，凹口(22)的內(nèi)表面(224)與擋塊(4)的外表面(40)配合來限制內(nèi)核的升高。
例如按照與材料強度、磨損或追求的運動學特性相關(guān)的準則，可以確定涉及擋塊機構(gòu)的不同形狀和尺寸，例如，外部(圖9a和9b)、環(huán)形、中心或傾斜，從而協(xié)調(diào)不同零件達到阻擋的次序。例如，可以確定這些形狀和尺寸，使得各零件在同一活動階段達到阻擋，例如由下板(1)和上板(3)之間的傾斜角度來確定。
在圖7和8a所示的實施例中，很少或完全沒有采用環(huán)形擋塊作用，它容許減少假體的垂直阻礙。
在圖3所示的實施例中，內(nèi)核(2)的下表面(21a)可以近似為平的，然后在也近似為平的下板(1)接觸表面(12a)上滑動。在這個實施例中，下板接觸表面(12a)的平面度容許這個板的邊(112)從這個表面突出，特別有效地起到環(huán)形擋塊的作用。所以，可以設(shè)法不用中心擋塊，從而增加了下板和內(nèi)核之間的公共接觸表面，它在一方面減少了各零件的磨損，另一方面減少了由于設(shè)置凹口輪廓(22，圖6a)使板面留有痕跡的風險，在其他實施例中凹口容納了中心擋塊(4，圖6a)。
在圖4表示的實施例中，下板(1)在其上面具有一個近似圓柱形的空腔(11)，它的平底(15)容納一個稱為塊(5)的中間件。這個零件例如被空腔邊(112)固定在空腔(11)中，并且在其上面具有一個凸表面(52)，內(nèi)核的下凹表面(21)在它上面滑動。這個實施例具有例如內(nèi)核在其上面滑動的凸面(52)，容許更容易和更便宜地得到運動流動性所需的良好表面質(zhì)量和假體的耐久性。它還容許幾種模型設(shè)有不同形狀和質(zhì)量的塊(5)，根據(jù)對同一下板模型的各個用途，可在外科手術(shù)之前或當時進行選擇。
在圖5表示的實施例中，下板(1)在近似圓柱形的空腔(11)中容納一個塊(5)，塊具有一個垂直穿孔，與下板成整體的擋塊(4)穿過它。在其上表面，這個塊支承一個凸面(52)，內(nèi)核(2)和上板堆放在它上面。
作為一個變型，擋塊(4)可以在塊(5)的凸接觸面上與塊成整體(圖8b)。
為了在靜止狀態(tài)下得到兩個椎骨之間相對位置的修正效果，可以產(chǎn)生一個假體變型，其中一個或幾個零件的接觸面(12，15，52，21，23，32)或支承面(10，30)的對稱軸線不重合。然后在兩個板上沿著垂直其外表面(10，30)方向由椎骨施加的壓力(F)將傾向于引入和連續(xù)保持板間的一個不為零的傾角(a5，a3，圖8a，8b和8c)，例如在脊椎前凸情形中。
在圖8a中表示了這種變型的一個實施例，其中下板(1)接觸面(12)的對稱軸線(d12)與上述下板外表面垂直方向(d10)形成一個確定的角度(a4)，而上板(3)內(nèi)接觸面(32)的對稱軸線(d32)垂直于上述上板(3)的外表面(30)。上板(3)的下接觸面具有一條對稱軸線，平行于上述上板(3)外面支承面(30)的垂直方向。
在按照圖8b表示的相同原理的另一個變型中，采用的假體組件包括提供一個塊(5)的下板(1)，塊的上接觸面(52)具有一條對稱軸線(d52)，與垂直于下面(51)的方向(d51)形成一個確定的角度(a4)。下板(1)和上板(3)的內(nèi)接觸面(15，32)具有垂直于它們相關(guān)外面支承面(10，30)的對稱軸線。因此，在外科手術(shù)時，可以根據(jù)所希望的修正程度，在幾個具有不同傾角的塊(5)之間進行選擇?？梢杂萌魏我阎姆绞?未表示)，如在塊(5)和提供它的下板(1)之間的楔、槽或相補不平形狀，環(huán)繞垂直于下板(1)的軸線把塊(5)保持固定。
在按照相同原理的另一個變型中，如圖8c所示，內(nèi)核(2)具有兩個接觸面(21，23)，其對稱軸線(d21，d23)在它們之間形成一個確定的角度(a2)。下板(1)和上板(3)的內(nèi)接觸面(12，32)具有垂直于它們相關(guān)外面支承面(10，30)的對稱軸線。然后依靠上述內(nèi)核的一個轉(zhuǎn)動阻擋機構(gòu)(在圖8c中未表示，這種機構(gòu)在以下描述(圖9a和9b))，由內(nèi)核引入的角度修正(a3)可以沿著相對于病人身體所希望的方向保持不變。
在一個實施例中，本發(fā)明假體具有一個外部阻擋機構(gòu)，位于內(nèi)核(2)接觸面的周邊之外。
在圖9a所示的一個變型中，這個機構(gòu)由兩個突出部分(6)形成，它們沿相反的方向從內(nèi)核(2)周邊的圓柱形外表面突出。每個突出部分夾持在一個凹區(qū)(162)中，凹區(qū)被與下板(1)成整體的兩個立柱(161)限定。這些立柱與突出部分(6)配合，或與內(nèi)核周邊表面(20)配合，或者與兩者均配合，以限制這個內(nèi)核在轉(zhuǎn)動時平行于上述板的移動。凹區(qū)足夠大到容許內(nèi)核作假體運動學特性所需的微小運動，同時足夠窄到使得這個內(nèi)核和下板在某個位置上，例如在脊椎最大傾斜位置上靠近。然后內(nèi)核(2)的突出部分(6)或周邊表面(20)與下板立柱(161)配合來夾持上述內(nèi)核并避免任何橫向彈出。
立柱(161)在端部比在底部具有更大截面，因此限制了內(nèi)核的升高。
在按照相同原理和圖9b所示的另一個工作變型中，這個機構(gòu)由兩個突出部分(6)形成，它們沿相反的方向從內(nèi)核(2)周邊的圓柱形外表面突出。每個突出部分具有兩個臂，限定了一個凹區(qū)(66)，它夾持一個與下板(1)成整體的立柱(163)。立柱(163)在端部比在底部具有更大截面。
這些擋塊實施例(圖9a和9b)可以容許去除中心擋塊，因此增加了接觸表面，減少了磨損。這些擋塊類型(6)還特別有用，因為限制了內(nèi)核環(huán)繞近似平行于脊椎軸線的軸線的轉(zhuǎn)動。事實上，這個限制使得可能采用一個修正內(nèi)核，其中各接觸表面具有不平行的對稱軸線，同時沿著一個相對于病人身體不變的方向保持它們的修正。
在圖6a所示的實施例中，下板(1)和上板(3)容納了把錐骨固定在其外表面上的裝置，設(shè)計成把假體固定在脊椎的各椎骨或相鄰部分之間。這些固定裝置可以是銷(8)或楔，在離開提供它們的板的一端具有小的截面。然后在其中安裝假體的椎骨(V)材料中沖孔，例如在保持椎骨分開的工具退出時韌帶施加的壓力作用下，嵌接或壓接這些銷。把銷打入椎骨(V，圖6a)材料中，防止假體從其原位滑出。
在圖1所示實施例中，板(1，3)具有一個或幾個不平形狀，如缺口(7)或穿孔(未表示)，它們能夠卡住一個抓緊工具，以便在需要時從其原位取出假體。下板(1)具有一個提供中心擋塊(4)的凸上接觸表面(12)和一個具有形成環(huán)形擋塊的邊(112)的空腔。
在圖10所示的實施例中，本發(fā)明的一個插入裝置由稱為插入導座的一個零件(9)形成，它具有截面近似為矩形的內(nèi)通道(90)，假體(P)可在其中滑動。這個通道(90)由兩個截面形狀為“U”的半導座(91，92)形成，它們相反設(shè)置和相互配合。在一端，導座(9)具有一個或兩個沿其縱軸(d9)突出的稱為支承塊或支承邊(910，920)的部分。這些支承塊(910，920)形成了通道壁的延伸部分，稱為垂直壁，它們形成了通道(90)矩形截面的短側(cè)壁。
在圖10和11所示的應用方法中，按照以下步驟進行本發(fā)明假體組件的安裝-用已知的工具，例如脫位工具分開椎骨；-在脫位工具附近滑進插入導座(9)，從而在椎骨(V)之間引入支承邊(910，920)；-松開和抽出脫位工具，由插入導座的支承邊保持椎骨分開；-引入準備安裝到通道中的假體，并且滑到靠近脊椎；-根據(jù)椎骨之間現(xiàn)有的空間形態(tài)調(diào)整假體的傾斜程度，按照一個相應的角度(a9)分開通道的兩個部分(91，92)以協(xié)助這個調(diào)整；-把假體推入通道的內(nèi)部，在椎骨間空間中定位；-把通道的支承塊(910，920)抽到椎骨間空間之外，把用于固定椎骨(V)的塊壓接到椎骨中。
在圖12a到14的實施例中，本發(fā)明用于安裝假體的器件包括一個插入導座(93)，它設(shè)有一個內(nèi)通道(90)。這個通道(90)具有近似矩形的截面，或者形狀與假體外部輪廓大致相補。在近似平行于板(1，3)外表面的位置中和沿著它移動時，這個內(nèi)通道(90)的尺寸和形狀適于假體通過和從其一端引導到另一端。根據(jù)各個用途，插入導座(93)的通道(90)可以在對著假體板的壁上包括凹口。這種凹口能使設(shè)在假體板上的固定裝置(8，81)通過，同時精確地在通道中引導假體。在這里所示的實施例中，這些凹口具有沿著軸線(d9)的槽(934，936)形，槽設(shè)在對著板(1，3)的通道內(nèi)壁上。
垂直于假體板，即位于包含脊椎軸線平面內(nèi)的通道(90)壁(931，932)在稱為工作端的一端，沿著這個通道軸線(d9)延伸一個確定的距離，從而相對上述通道平行于假體板的壁向外突出。因此由于這些延伸壁形成突出部分或支承邊，可以插入椎骨間的空間，保持板與包圍這個空間的兩個椎骨分開。
確定這些支承邊(931，932)的高度，從而保持適當?shù)目臻g，以容許按照所提供的固定方法，引入假體及其固定裝置(8，81)。如果在自由引入空間之前由銷套(8)或楔(81)形成固定裝置，則支承邊將足夠高，以容許這些銷套或楔的高度通過。如果固定裝置由楔形成，楔需要從椎骨板表面中一個空心溝槽或側(cè)向開孔穿過這些板，則這些支承邊的高度可以足夠低，以容許假體高度而不是楔的高度通過。
在用外科手術(shù)安裝這種假體時，外科醫(yī)生開始取出椎間盤或其碎片，然后采用脫位工具增加需要容納假體的椎骨之間現(xiàn)有的盤空間。這種工具往往用一個細長手柄形成，一端有一個平的部分。在椎骨之間引入這個平端，然后做出轉(zhuǎn)動，以增加椎骨的分離。
在本發(fā)明的器件中，一旦脫位工具位于椎骨之間，插入導座(93)的內(nèi)通道(90)被設(shè)置成能夠在這種脫位工具附近穿過。一旦在脫位工具周圍時靠近脊椎，推入插入導座，從而把它的邊(931，932)引入在椎骨之間，位于近似平行于脊椎的平面中。使脫位工具在插入導座的通道(90)中滑動，然后可以從脊椎取出脫位工具，而支承邊的高度在椎骨之間保持足夠的高度，以容許假體的安裝。在這里所示的實施例中，插入導座(93)具有與一個導座裝配工具(94)相互鎖定的裝置，導座裝配工具用于使導座靠近脊椎和有助于它的安裝。這個導座裝配工具(94)還可用于取出插入導座及其支承邊，以及一旦假體定位時，使椎骨固緊在假體上。
這種導座裝配工具(94)在圖12a和12b中說明。這個工具(94)由兩個細長管(941，946)組成，用位于這個工具一端(稱為裝配端)的裝置(945)相互活節(jié)接合。這兩個細長管在與裝配端相反的一端上，每個設(shè)有用于插入導座(93)的鎖定裝置。這個鎖定裝置例如可在每個管(941，946)上包括一個鉤(942，947)，鉤的開口位置對著另一個管。當導座裝配工具(94)接近插入導座(93)時，在其活節(jié)接合附近把管相互靠緊，可以使每個鉤(942，947)緊密包圍從插入導座每個槽(933，935)上突出的“T”形舌片(934，936)。在每個管(941，943)內(nèi)，沿著管軸有一個桿(943，948)，它可以依靠包括螺旋輪(944，949)的螺旋裝置相對于管縱向移動。旋轉(zhuǎn)這些螺旋輪使桿沿著管前進，然后與螺旋輪對著的桿端靠到并阻擋鉤(942，947)(鉤設(shè)在容納這個桿的管上)內(nèi)的插入導座(93)舌片(934，936)。因此這個阻擋作用可以充分穩(wěn)定地把導座鎖定到導座裝配工具上，使得可以在脊椎上的脫位工具附近定位上述導座。
鎖定插入導座(93)或設(shè)在上述插入導座上其他部分的這些裝置(934，936)還可以把一個接近裝置(95)引導和鎖定到這個插入導座上。這個接近裝置(95)包括用于定位假體的裝置，設(shè)置這個定位裝置來定位和保持被裝配假體在相對于這個接近裝置(95)的確定位置中，即使沒有插入導座(93)時也如此。在接近裝置上定位假體可以相互鎖定接近裝置和插入導座來把假體放在這樣一個位置它可以易于從上述接近裝置移到插入導座(93)的內(nèi)槽(90)中。因此，可以與其他操作獨立地在接近裝置(95)中準備假體。然后可以把插入導座安裝在沒有預先被假體占有的脊椎上，然后方便和快速地把這個假體插進插入導座(93)，而后者已經(jīng)處于靠在脊椎的位置中。
如在圖14中很好說明，這個接近裝置(95)包括了用活節(jié)接合件(955)相互連接的兩個軸(951，952)，從而把假體(P)夾緊在兩個展平的部分之間，保證假體相對于這個接近裝置的確定位置。與活節(jié)接合件對著的這些軸端包括鎖定裝置(953，954)，它們能夠與插入導座(93)的鎖定裝置(934，936)配合，保證接近裝置(95)相對于插入導座(93)的確定位置，以及裝配的一定穩(wěn)定性。在每個軸(951，952)端，這些鎖定裝置(953，954)可以特別包括一個凹口，其中兩個臂包圍在插入導座的槽(933，935)外面，同時在上述插入導座“T”形舌片(934，936)的上條之下滑動。
一旦已安裝的插入導座(93)替代了脫位工具以及接近裝置(95)鎖定到這個導座上，則假體處于相對于脊椎的穩(wěn)定位置，可以插進插入導座中，然后滑動到椎間盤空間。這里可借助于壓緊裝置或壓緊器(96)達到這個移動，壓緊器包括一個能夠壓住被裝配假體的壓緊端，分配在兩個板上而不與內(nèi)核接觸。這個壓緊器包括一個中央細長件(960)，它在活節(jié)接合端(955)上插入設(shè)在接近裝置(95)上的“U”形開口的引導裝置中。這個壓緊器包括稱為裝配端或敲擊端的另一端(962)，它可以用手或者任何已知工具或設(shè)備作用一個連續(xù)壓力或重復沖擊。然后這種沿著通道(90)軸線(d9)在壓緊器裝配端(962)上的作用將被在假體上的一端(961)響應，從而使假體滑進插入導座(93)的通道(90)，然后插入或壓緊在椎骨之間的空間中。
在這里描述的本發(fā)明所有假體組件中，需要理解“下板”(表示在圖的底部和編號1)和“上板”(表示在圖的頂部和編號3)的區(qū)別完全是習慣，組件能夠用于不同的位置，甚至與下板向著脊椎底部的位置相反。
因此，本發(fā)明提出了一個椎間盤假體組件，包括至少三個部分，這些部分包括一個稱為下板的板(1)和稱為上板的板(3)，環(huán)繞著至少一個稱為內(nèi)核(2)的中間部分產(chǎn)生一個在上述零件承載表面(12，15，21，23，32)之間支承和滑動的活節(jié)接合，這些零件之一包括至少一個突出部分或不平形狀，與至少另一個上述零件的形狀配合來形成一個擋塊，限制內(nèi)核活動的可能性，其特征在于這種擋塊功能采用至少一個在承載表面之外的擋塊，包括從至少一個板(1)上突出的至少一個部分(161，163)，位于上述板承載表面(12，15)之外和包括一個朝著假體內(nèi)部的面，這個面與位于內(nèi)核承載表面(21，23)之外的內(nèi)核(2)周邊部分(6)配合，其中表面朝著內(nèi)核的外部，在近似垂直于脊椎的平面內(nèi)，限制內(nèi)核的移動或轉(zhuǎn)動或其兩者。
按照一個特定方面，與下板(1)和上板(3)接觸的內(nèi)核(2)承載表面(21，21a，23)具有對稱軸線(分別為d21，d23)，它們之間形成一個不為零的確定角度(a2)，使得施加在兩個板(1，3)上沿著垂直其外表面方向的壓力(F)引入這些板相互傾斜的一個角度(a3)。
按照一個特定方面，在由擋塊表面相互支承的零件(6，161，163)之間的接觸，使得這個外擋塊限制了內(nèi)核(2)相對于至少一個板(1)的轉(zhuǎn)動，這個支承沿著近似平行于每個擋塊表面法線的方向。
按照一個特定方面，外擋塊包括一個從內(nèi)核(2)上突出的舌片(6)，依靠限制這個舌片(6)在由立柱(161)限定的一個凹區(qū)(162)中，立柱從上述板(1)內(nèi)面突出，或者依靠一個把這個舌片分成兩個臂的凹區(qū)(66)，臂包圍著從上述板(1)內(nèi)面突出的一個立柱(163)，舌片與板之一(1)配合，這里板內(nèi)面定義為向著內(nèi)核一側(cè)的面。
按照一個特定的方面，至少一個立柱(161，161，163)端部具有比它底部大的截面，這個增大的立柱與內(nèi)核(2)外擋塊舌片(6)的形狀配合，相對于提供這個立柱的板(1)，限制了上述內(nèi)核的升高。
按照同樣的精神，本發(fā)明還提出了一個椎間盤假體組件，包括至少三個部分，包括一個稱為下板的板(1)和稱為上板的板(3)，環(huán)繞著至少一個稱為內(nèi)核(2)的中間部分產(chǎn)生一個在上述零件承載表面(12，15，21，23，32)之間支承和滑動著的活節(jié)接合，這些零件之一至少包括一個突出部分或不平形狀，與至少另一個上述零件的形狀配合來形成一個擋塊，限制內(nèi)核活動的可能性，其特征在于與下板(1)和上板(3)接觸的內(nèi)核(2)承載表面(21，21a，23)具有對稱軸線(分別為d21，d23)，它們之間形成一個不為零的確定角度(a2)，使得施加在兩個板(1，3)上沿著垂直其外表面方向的壓力(F)引入這些板相互傾斜的一個角度(a3)。
按照一個特定方面，這個組件的特征在于擋塊的功能采用在承載表面之外的至少一個擋塊，包括至少一個部分(161，163)，從位于上述板承載表面(12，15)之外的至少一個板(1)上突出，并且包括向著假體內(nèi)部的一個面，這個面與位于內(nèi)核承載表面(21，23)之外的內(nèi)核(2)周邊部分(6)配合，其中表面朝著內(nèi)核的外部，在近似垂直于脊椎的平面內(nèi)，限制內(nèi)核的移動或轉(zhuǎn)動或其兩者。
按照一個特定方面，當兩個板使它們的外面(10，30)相互平行時，它們的承載表面(12，12a，32)與具有對稱軸線(d12，d32)的內(nèi)核(2)承載表面(21，21a，23)配合，它們之間形成一個確定角度(a4)，使得施加在兩個板(1，3)上沿著垂直其外表面方向的壓力(F)引入這些板相互傾斜的一個角度(a5)。
按照一個特定方面，由下板(1)內(nèi)面和上板(3)內(nèi)面提供的承載表面(12，32)每個均與內(nèi)核(2)的支承表面(分別為21，23)互補接觸，每個分別具有凸和凹形，或者相反，這個內(nèi)核本身具有一個周邊(20)，近似為沿著其接觸面(21，32)對稱軸線的圓柱形。
按照一個特定方面，下板(1)內(nèi)面具有一個承載表面(12a)，與內(nèi)核(2)下面的承載表面(21a)配合，上述內(nèi)核在其上面包括一個凸承載表面(23)，與上板(3)內(nèi)面的凹承載表面(32)互補接觸，下板內(nèi)面的承載表面(12a)延伸到足以容許內(nèi)核相對于上述下板的活動。
按照一個特定方面，稱為塊(5)的一個中間零件附加在板之一(1)的內(nèi)面，環(huán)繞內(nèi)核(2)產(chǎn)生一個與另一個板(3)的活節(jié)接合，內(nèi)核具有一個凹的承載表面(21)和一個凸的承載表面(23)，這兩個承載表面一方面以互補方式與塊(5)的一個承載表面(52)接觸，另一方面與不包括塊的板(3)內(nèi)面的承載表面(32)接觸。
按照一個特定方面，塊(5)凹承載表面(52)的對稱軸線(d52)與一條軸線(d51)形成一個確定的角度(a4)，軸線(51)垂直于與板(1)接觸的表面(51)，使得施加在兩個板(1，3)上沿著垂直其外表面方向的壓力(F)引入這些板相互傾斜的一個角度(a5)。
按照一個特定方面，至少一個承載表面(12，52，21，23，32)容許活節(jié)接合具有一部分為球的形狀。
按照一個特定方面，內(nèi)核(2)兩個面的承載表面具有一部分為球的形狀，具有凹承載表面(21)的面的半徑大于具有凸承載表面(23)的面的半徑。
按照一個特定方面，每個板(1，3)在其外面包括一個或幾個小截面的突出部分，形成椎骨的固定連接，一旦假體在兩個椎骨或骨元件(V)之間定位，在壓力作用下這些突出部分嵌入或壓入鄰近骨元件(V)的表面中。
按照一個特定方面，假體的一個或幾個零件包括不平形狀、缺口(7)或穿孔，易于再接受一個工具來協(xié)助取出上述假體。
按照一個特定方面，板(1，3)由鈷-鉻不銹鋼基的合金制成，內(nèi)核(2)具有聚乙烯基。
按照同樣的精神，本發(fā)明提出了一個器件，用于插入或安裝按照權(quán)利要求1到17之一的假體，其特征在于它包括一個具有內(nèi)通道(90)的插入導座(9，93)，內(nèi)通道具有一個端部，其中某些邊或支承邊(910，920，931，932)沿著通道縱軸(d9)從其他邊突出，從而能夠替代先前采用的已知類型的脫位工具，以增加椎間盤空間的開口，這個通道(90)具有一個內(nèi)截面，能夠在脫位工具保持這個開口時包圍它們，然后容許通過上述通道取出它們，而上述支承邊(910，920，931，932)則替代脫位工具來保持椎間盤空間的開口，然后容納和引導假體(P)插入這個椎間盤空間。
按照一個特定方面，在沿著垂直于插入方向的截面中，內(nèi)通道(90)具有一個近似矩形截面，或者具有一個與假體外部輪廓大致相補的形狀。
按照一個特定方面，在包含脊椎軸線的平面中，插入導座(93)的支承邊(931，932)形成通道(90)壁的一個延伸部分。
按照一個特定方面，插入導座(9)由至少兩個零件(91，92)形成，它們沿著平行于通道縱軸(d9)的一個或幾個平面分開，這些零件每一個包括通道橫截面的至少一部分，并且能夠按照一個確定的角度(a9)分開，容許在通道中引入和滑動假體(P)。
按照一個特定方面，在與假體(P)板(1，3)外面對著的壁上，通道(90)內(nèi)表面包括至少一個槽(913，914)，當假體在這個通道(90)中移動時，容許設(shè)在這些板上用于固定的突出部分(8，81)通過。
按照一個特定方面，器件包括假體的接近裝置(95)，能夠容納假體和能夠把所有不同部分與假體保持一起，接近裝置(95)能夠用鎖定裝置與插入導座(93)連接，從而可把假體放在通道(90)入口，處于適合進入通道(90)的位置。
按照一個特定方面，器件包括稱為壓緊器(96)的插入裝置，把假體壓入插入導座(93)的通道(90)中，然后進入椎間盤空間，這個壓緊器由接近裝置(95)引導，從而在與通道(90)入口位置相反的假體部分上與假體接觸，這個壓緊器能夠施加或傳遞壓力或重復沖擊到假體，使它滑入通道，然后插入椎間盤空間。
按照一個特定方面，接近裝置包括兩個軸(951，952)，沿一條軸線連接到一個裝配端(955)，這些軸能夠閉合來把假體(P)夾緊在它們之中，并且保持假體被裝配，這兩個軸的每一個對導座(93)提供連接裝置，然后這個連接裝置保持這兩個軸閉合在假體上。
對于熟悉這些技術(shù)的人員來說，顯然本發(fā)明容許無數(shù)其他具體形式的實施例而不脫離所申請的本發(fā)明應用領(lǐng)域。因此，必須考慮本實施例僅為說明方式，而可以在所附權(quán)利要求范圍規(guī)定的領(lǐng)域內(nèi)修改，并且本發(fā)明不一定限于以上給出的細節(jié)。
權(quán)利要求
1.一個椎間盤假體組件，包括至少三個零件，包括一個稱為下板的板(1)和稱為上板的板(3)，環(huán)繞著至少一個稱為內(nèi)核(2)的中間部分產(chǎn)生一個在上述零件承載表面(12，15，21，23，32)之間支承和滑動著的活節(jié)接合，這些零件之一至少包括一個突出部分或不平形狀，與至少另一個上述零件的形狀配合來形成一個擋塊，限制內(nèi)核活動的可能性，其特征在于由與下板(1)和上板(3)接觸的內(nèi)核(2)承載表面(21，21a，23)限定的中間面不相互平行，并具有對稱軸線(分別為d21，d23)，它們之間形成一個不為零的確定角度(a2)，使得施加在兩個板(1，3)上沿著垂直其外表面方向的壓力(F)引入這些板相互傾斜的一個角度(a3)。
2.按照權(quán)利要求1的組件，特征在于擋塊的功能采用在承載表面之外的至少一個擋塊，包括至少一個部分(161，163)，從位于上述板承載表面(12，15)之外的至少一個板(1)上突出，并且包括向著假體內(nèi)部的一個面，這個面與位于內(nèi)核承載表面(21，23)之外的內(nèi)核(2)周邊部分(6)配合，其中朝著假體內(nèi)部的面朝著內(nèi)核的外部，在近似垂直于脊椎的平面內(nèi)，限制內(nèi)核的移動或轉(zhuǎn)動或其兩者。
3.按照權(quán)利要求1或2的組件，特征在于由于在由擋塊表面相互支承的零件(6，161，163)之間的接觸，使得這個外擋塊限制了內(nèi)核(2)相對于至少一個板(1)的轉(zhuǎn)動，這個支承沿著近似平行于每個擋塊表面法線的方向。
4.按照權(quán)利要求1的組件，特征在于外擋塊包括一個從內(nèi)核(2)上突出的舌片(6)，依靠限制這個舌片(6)在由立柱(161)限定的一個凹區(qū)(162)中，立柱從上述板(1)內(nèi)面突出，或者依靠一個把這個舌片分成兩個臂的凹區(qū)(66)，臂包圍著從上述板(1)內(nèi)面突出的一個立柱(163)，舌片與板之一(1)配合，這里板內(nèi)面定義為向著內(nèi)核一側(cè)的面。
5.按照權(quán)利要求1的組件，特征在于從板之一(1)突出的至少一個立柱(161，163)端部具有比它底部大的截面，這個增大的立柱與內(nèi)核(2)外擋塊周邊部分的形狀配合，限制了上述內(nèi)核相對于提供這個立柱的板(1)的升高。
6.按照權(quán)利要求1的組件，特征在于當兩個板使它們的外面(10，30)相互平行時，它們的承載表面(12，12a，32)與具有對稱軸線(d12，d32)的內(nèi)核(2)承載表面(21，21a，23)配合，它們之間形成一個確定角度(a4)，使得施加在兩個板(1，3)上沿著垂直其外表面方向的壓力(F)引入這些板相互傾斜的一個角度(a5)。
7.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于由下板(1)內(nèi)面和上板(3)內(nèi)面提供的承載表面(12，32)每個均與內(nèi)核(2)的支承表面(分別為21，23)互補接觸，每個分別具有凸和凹形，或者相反，這個內(nèi)核本身具有一個周邊(20)，近似為沿著其接觸面(21，32)對稱軸線的圓柱形。
8.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于下板(1)內(nèi)面具有一個承載表面(12a)，與內(nèi)核(2)下面的承載表面(21a)配合，上述內(nèi)核在其上面包括一個凸承載表面(23)，與上板(3)內(nèi)面的凹承載表面(32)互補接觸，下板內(nèi)面的承載表面(12a)延伸到足以容許內(nèi)核相對于上述下板的活動。
9.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于稱為塊(5)的一個中間零件附加在板之一(1)的內(nèi)面，環(huán)繞內(nèi)核(2)產(chǎn)生一個與另一個板(3)的活節(jié)接合，內(nèi)核具有一個凹的承載表面(21)和一個凸的承載表面(23)，這兩個承載表面一方面以互補方式與塊(5)的一個承載表面(52)接觸，另一方面與不包括塊的板(3)內(nèi)面的承載表面(32)接觸。
10.按照權(quán)利要求9的組件，特征在于塊(5)凹承載表面(52)的對稱軸線(d52)與一條軸線(d51)形成一個確定的角度(a4)，軸線(51)垂直于與板(1)接觸的表面(51)，使得施加在兩個板(1，3)上沿著垂直其外表面方向的壓力(F)引入這些板相互傾斜的一個角度(a5)。
11.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于至少一個容許活節(jié)接合的承載表面(12，52，21，23，32)具有為球的部分的形狀。
12.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于內(nèi)核(2)兩個面的承載表面具有為球的部分的形狀，具有凹承載表面(21)的面的半徑大于具有凸承載表面(23)的面的半徑。
13.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于每個板(1，3)在其外面包括一個或幾個小截面的突出部分，形成椎骨的固定連接，一旦假體在兩個椎骨或骨元件(V)之間定位，在壓力作用下這些突出部分嵌入或壓入鄰近骨元件(V)的表面中。
14.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于假體的一個或幾個零件包括不平形狀、缺口(7)或穿孔，易于再接受一個工具來協(xié)助取出上述假體。
15.按照權(quán)利要求1或6的組件，特征在于板(1，3)由鈷-鉻不銹鋼基的合金制成，內(nèi)核(2)具有聚乙烯基。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于了一個替代纖維軟骨盤的椎間盤假體，保證各脊椎椎骨或脊椎端之間的連接。對假體的內(nèi)核(2)提供一個移動或轉(zhuǎn)動擋塊，或者在與椎骨接觸的板(1，3)之間引入一個角度修正，或者這些特性的組合，本發(fā)明增加了這種假體的穩(wěn)定性。這種擋塊由內(nèi)核之外的部分(6，20)得到，并且采用垂直于它們接觸方向的接觸表面。與內(nèi)核承載表面(21，23)之間角度(a3)引入的這種角度修正措施一起，這種擋塊容許更好的穩(wěn)定性。
文檔編號A61F2/46GK1720878SQ20051007865
公開日2006年1月18日 申請日期2002年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月4日
發(fā)明者雅克·博蘭, 若埃爾·德萊克林, 米夏埃爾·奧尼穆斯, 埃爾韋·沙泰涅, 熱羅姆·阿蘭, 讓-保羅·F·斯泰布 申請人:Ldr醫(yī)學公司